capitulo2_2

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2.5. REDES DE DISTRIBUCIÓN.

2.5.1. Componentes de una red de distribución.El sistema de distribución consiste en una red de tuberías subterráneas, que tiene por objeto entregar el agua

hasta la entrada de los predios de los usuarios. Este sistema se forma con dos partes principales:

A. Instalaciones del servicio público. De acuerdo con la magnitud de sus diámetros, las tuberías seclasifican en: líneas de alimentación, redes primarias, redes secundarias o de relleno y tomas domiciliarias.

B. Instalaciones particulares. Instalación hidráulica de toda la edificación, que a partir del cuadro de la tomadomiciliaria, es responsabilidad de los usuarios, pero deben cumplir con el Reglamento de InstalacionesHidráulicas, Sanitarias y Pluviales Vigente.

La red de distribución debe satisfacer, los requisitos siguientes:

I. Suministrar agua en cantidad suficiente conforme al gasto máximo horario (QMH) de proyecto. Parlograrlo se deben considerar las recomendaciones dadas en el Cap.1.

II. El agua debe ser potable. Se debe tornar en cuenta lo indicado en las normas vigentes, referentes a lacalidad del agua potable. (NOM-127-SSA1-1994).

III. Las presiones de servicio o disponibles en cualquier punto de la red deben estar comprendidas entre 1.5kg/cm2 y 2.0 kg./cm² como máximo (carga estática).

IV. Las tuberías de agua potable se ubican separadas de otros conductos subterráneos (alcantarillado, gaselectricidad y telecomunicaciones), a una distancia libre mínima de 100 cm. La tubería de agua potablesiempre debe localizarse por encima del alcantarillado y evitar los cruces interiores o laterales por pozos devisita y coladeras pluviales.

V. En el caso de acueductos con diámetro de 36 cm(14”) a 61cm (24”), la separación mínima horizontal deberáser de 1.50m. para diámetros de 76cm (30”) a 91cm (36”), la separación será de 2.0m; y en caso dediámetros mayores, la distancia mínima será de 3.0m, tomando en cuenta el ancho de la zanja y laprofundidad a la que se instala cada uno de ellos.

VI. Cualquier tipo y clase de tubería a proyectar en las redes, deberá cumplir con las Normas Oficiales

Mexicanas (NOM) vigentes que para tal fin se han emitido.

VII. En función de la topografía de la zona y del sistema de regularización proyectado, se define efuncionamiento hidráulico de la red de distribución y en caso necesario se divide en zonas independientesentre si. Se debe analizar la operación y mantenimiento de la red, en condiciones normales extraordinarias, para diseñar los seccionamientos adecuados.

VIII. De acuerdo a la planimetría, se debe proyectar redes a base de circuitos, por su eficiencia hidráulica yflexibilidad de operación. Además, se deben establecer Sectores Hidrométricos, como se establecenseguida.

Deberán contemplar la sectorización de la red de distribución en sectores hidrométricos especificando losiguiente:

• Aislamiento del sector, contemplando de 1000 a 1500 tomas, tomando en cuenta, en su aislamiento, válvulasde compuerta resilente, tipo vástago fijo, eliminando las cajas de válvulas tradicionales y en su lugar utilizaregistro tipo telescópico.

• Simulación matemática en cada sector, para poder identificar los diámetros adecuados de las tuberías, ascomo también verificar si se requiere de la instalación de válvulas reductoras de presión.

• Definición de puntos de medición. (entrada a un sector hidráulico). Se deberá instalar en macromedidor encada circuito hdromético.

Lineamientos Tec. Factibilidad, SIAPA CAP.2 SISTEMAS DE AGUA POTABLE Julio 2004 Hoja 34 de 41



• Para la operación de las válvulas reductoras de presión se deberá aplicar el criterio del sistema de modulacióndinámica por caudal de demanda, así mismo, integrar su automatización al sistema de telemetría con la quecuenta actualmente esta institución.

2.5.2. Líneas de alimentación.

Una línea de alimentación es una tubería que inicia en un tanque de regularización y suministra agudirectamente a la red de distribución. En caso de que haya más de una línea de alimentación, la suma de los gastos en

estas líneas hacia la red de distribución debe ser igual al gasto máximo horario.

Su diseño hidráulico se realiza de forma similar a lo expuesto en la sección 2.2.

2.5.3. Redes primarias.

Este tipo de tubería le sigue en importancia a la línea de alimentación, en función al gasto que conduce. A lasredes primarias están conectadas las líneas secundarias o de relleno.

Cuando la traza de las calles forme una malla que permita proyectar circuitos, su longitud debe variar entre 400 y600 m.

El diámetro mínimo por utilizar es de 150 mm (6”)Ø.

El cálculo hidráulico de la red primaria se realiza para las condiciones estáticas; sin embargo, cuando es posibleésta se calcula para las condiciones dinámicas, lo que permite verificar las presiones en la red y las variaciones de niveen los tanques a través del tiempo. Los cálculos se podrán realizar con la ayuda de computadoras, para lo cual existenvarios programas.

Las válvulas de seccionamiento sirven principalmente para operar y dar mantenimiento a la red primaria y enúmero de válvulas debe tender al mínimo, considerando que su operación y mantenimiento sean económicas y que sepueden realizar acciones de detección y control de fugas en forma sistemática.

2.5.4. Redes secundarias ó de relleno.

Una vez definidas las líneas de alimentación y las redes primarias, las tuberías restantes para cubrir la totalidadde calles son conocidas como redes secundarias o de relleno. El diámetro mínimo de las redes secundarias para áreasurbanas debe ser de 100 mm (4”)Ø.

La red de relleno no se calcula hidráulicamente, se consideran dos arreglos: red convencional y red en dosplanos.

En la red convencional, los conductos se unen a la red primaria y entre sí en cada cruce de calles, instalandoválvulas de seccionamiento tanto en su conexión a la red primaria como en sitios estratégicos de la red secundaria. Estearreglo da por resultado utilizar una gran cantidad de válvulas y piezas especiales, lo que representa un alto costo de losaccesorios y una complicada operación de las redes.

En tanto en la red en dos planos, las tuberías se conectan a la red primaria en dos puntos opuestos y se cruzana desnivel en la intersección de calles. Las principales ventajas de este arreglo son su economía en el costo de piezaespeciales Y la facilidad en su construcción, operación y mantenimiento, por lo que se deberá adoptar este sistemacuando las condiciones de traza urbana lo permitan.

En condiciones topográficas favorables, la longitud máxima de una tubería secundaria debe ser del orden de 700m, principalmente cuando tiene una sola conexión a la red primaria (funcionando como línea abierta).

Para conexiones de tomas domiciliarias, sólo se permitirá realizarlo en tuberías de hasta 250 mm (10") dediámetro siempre y cuando estas no sean líneas de bombeo (Conducción) y/o de alimentación a otra zona. Si una línese encuentra en cualquiera de estos casos, no importa el diámetro no se deberá conectar tomas domiciliarias.

2.5.5. Requerimientos contra incendio.




En las zonas donde sea necesario atender la demanda contra incendio, principalmente en las zonas industrialesse deben ubicar hidrantes en función a las necesidades, equipo disponible, y experiencia del cuerpo de bomberos. Ediseño deberá hacerse conforme a los estándares internacionales (de AWWA y NFPA, entre otros) y a las disposicionesdel cuerpo de bomberos.

En condiciones de emergencia se acepta que el suministro de la red de distribución se destine a la zona deconflicto, mediante el manejo de válvulas disminuyendo el servicio a los usuarios, en esos casos exclusivamente.

2.5.6. Cruceros de la red.

El proyecto de los cruceros se hará utilizando los símbolos convencionales con que cuenta el SIAPA. Para sulocalización se emplea la numeración adoptada en el cálculo hidráulico de la red.

Todas las tees, codos y tapas ciegas llevarán atraques de concreto.

En los cruceros con válvulas mayores a un diámetro de 12”, se hará la selección de la caja adecuada para suoperación, en función del diámetro, número de válvulas y su ubicación.

Sin excepción en los cruceros cuyas piezas especiales sean registrables (que se alojen en cajas de válvulas) ósuperficiales, deberán ser de fierro fundido, acero, bronce, etc., ó material similar no frágil, por lo que material como PVCPolietileno, etc., solamente se instalarán en cruceros subterráneos no registrables.

2.5.7. Tomas domiciliarias.

Definición y Clasificación

Es la parte de la red mediante la cual, los usuarios tienen agua en su predio. Se clasifican las tomas domiciliariassegún su distinto propósito de abastecimiento habitacional unifamiliar, habitacional multifamiliar, comercial e industrial.

2.5.7.1. Toma tipo habitacional unifamiliar.

Es la que se utiliza para el abastecimiento de una vivienda unifamiliar y cuyo uso sea exclusivamente domesticoEl diámetro que se utilizara es de 19 mm (3/4”) en todos los casos.

2.5.7.2. Toma tipo habitacional plurifamiliar.

Es la que se utiliza para el abastecimiento de un núcleo de viviendas ya sea departamentos, vecindadescondominios, etc., y que requiere un diámetro mayor al del tipo unifamiliar, y que deberá estar sustentado de acuerdo a lademanda total.

2.5.7.3. Toma tipo comercial.

Es la que abastece a todo local comercial y dentro de está clasificación se incluye también a los centros derecreo, de espectáculo, oficinas y diversiones (cines, centros nocturnos, hoteles, talleres de servicio etc.) y cuyo diámetrodependerá de la demanda en particular del tipo de comercio, ya que deberá sustentarse con el estudio correspondiente.

2.5.7.4. Toma tipo industrial.

Es la que abastecerá a aquella edificación en la cual se desarrollan actividades de producción de bienes o

artículos manufacturados, mediante la transformación de materias primas, y cuyo diámetro dependerá de la demandasegún el tipo de industria y la cual deberá justificarse con el estudio correspondiente.

2.5.7.5. Medidor Domiciliario.

En cualquier tipo de toma domiciliaria, se deberá incluir un medidor de flujo según el tipo y capacidad queapruebe el SIAPA. Las especificaciones de diseño e instalación de las tomas domiciliarias, están basados en la NOM002-CNA-1995.




2.5.8. Zanja para la instalación de tuberías.

En la tabla se indica el ancho recomendable de la zanja, para diferentes diámetros de tubería.

Tabla 2.10. Ancho de zanja

DIÁ

METRONOMINAL

ANCHO Bd PROFUNDIDAD H ESPESOR DEPLANTILLA

VOLUMEN DEEXCAVACIÓN

(cm.) (pulgadas) (cm.) (cm.) (cm) (m3/m)

2.5 1 50 70 5 0.353.8 1 ½ 55 70 5 0.395.1 2 55 70 5 0.396.3 2 ½ 60 100 7 0.607.5 3 60 100 7 0.6010.0 4 60 105 10 0.6315.0 6 70 110 10 0.7720.0 8 75 115 10 0.8625.0 10 80 120 10 0.9630.0 12 85 125 10 1.0635.0 14 90 130 10 1.1740.0 16 95 140 10 1.33

45.0 18 110 145 10 1.6050.0 20 115 155 11 1.7861.0 24 130 165 13 2.1576.0 30 150 185 14 2.7791.0 36 170 210 15 3.5'1

107.0 42 190 230 17 4.37122.0 48 210 245 20 5.14152.0 60 250 300 23 7.50183.0 72 280 340 27 9.52213.0 84 320 380 30 12.16244.0 98 350 415 34 14.53

Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente el ancho que se indica en la tabla; apartir de este punto puede dársele a sus paredes el talud necesario para evitar el empleo de ademe. Si resultaconveniente el empleo de un ademe, el ancho de zanja debe ser igual al indicado en la tabla 2-4 más el ancho que ocupeel ademe. Además deberá indicarse en los planos los anchos de zanja a utilizar. Para ciertos casos en que lacaracterísticas del tipo de material a excavar lo permitan, el ancho de zanja podrá variar al establecido en la tabla, perolas dimensiones de ancho deberá autorizarlo el SIAPA en su momento.

2.5.9. Plantilla o cama.

Si el material del fondo de las zanjas en que se instalará la tubería ofrece la consistencia necesaria paramantenerla en su posición en forma estable por ser de un tipo I y/o II , no se requerirá la construcción de una plantilla ocama, sólo se procederá a su afine y el procedimiento posterior como cuando se coloca.

Cuando la excavación se efectúe en roca es indispensable la colocación de la plantilla o cama que consiste enun piso de material fino libre de piedras, colocados sobre el fondo de la zanja que previamente ha sido arreglado con laconcavidad necesaria para ajustarse a la superficie externa inferior de la tubería, en un ancho cuando menos igual al 60%de su diámetro exterior.

Deberán excavarse cuidadosamente las cavidades o conchas para alojar la campana o cople de las juntas de lostubos, con el fin de permitir que la tubería se apoye en toda su longitud sobre el fondo de la zanja o la plantilla apisonadacuyo espesor mínimo total es de 10 cm. y sobre el eje vertical de la tubería deberá tener como mínimo 5 cm.

En caso de instalar tubería de acero, si la superficie del fondo de la zanja lo permite, no es necesaria la plantilla.

En lugares excavados en roca o tepetate duro, se deberá reponer el material necesario para la construcción de laplantilla con material suave que pueda dar un apoyo uniforme al tubo con tierra o arena suelta con espesor mínimo de 10cm.




FIG.2.16.- RELLENO DE CEPAS (ZANJAS).

También en algunos casos el S.I.A.P.A. podrá solicitar otro tipo de cama a base de concreto, grava, suelomejorado, etc. según lo especifique un estudio de mecánica de suelos.

Para espesores de plantilla ver la tabla No. 2.10.

2.5.10. Rellenos de zanjas.

A.- Una vez construida la plantilla o cama, el resto de la tubería deberá ser cubierto hasta una altura cuandmenos de 30 cm. arriba de su lomo con material granular fino colocado cuidadosamente a mano y perfectamentecompactado, llenando todos los espacios libres abajo y adyacentes a la tubería. Este relleno se hará en capas que nexcedan de 15 cm. de espesor con una compactación mínima del 90% proctor o la que se indique si es mayor.

B.- Posterior al relleno compactado, se procederá a terminar el relleno de la zanja con el material productode la excavación, pudiendo ser colocado a mano o con maquina, a volteo.

Este tipo de relleno se realizara cuando las condiciones del trazo lo permitan (fuera de zonas urbanas, sin estasometidas a tráfico vehicular).

Cuando las zanjas estén en zonas urbanas y/o sometidas a trafico vehicular, aunque no exista ninguna clase depavimento, se deberá proceder al relleno compactado de toda la zanja, como se establece en el inciso A) de esteapartado.

Por lo que se refiere a la profundidad máxima, deberá realizarse un estudio técnico económico para cada casoen particular.




FIG.2.17.- UBICACIÓN DE TUBERÍAS EN CALLES MAYORES A20 METROS DE ANCHO CON O SIN CAMELLON.




1 . 0 0 m

P R O F

( 0 . 9 0 m i n . )

1 . 5 0 m

D I S T M I N .

1 . 5 0 m

D I S T M I N .

H A S T A

2 0 . 0 m D E

A N C H O S I N

C A M E L L O N

1 . 5 0 m

D I S T M I N .

( 1 . 0 0 m i n . )

FIG.2.18.- UBICACIÓN DE TUBERÍAS EN CALLES DEHASTA 20 METROS DE ANCHO SIN CAMELLON.

PRINCIPALES NORMAS RELACIONADAS CON EL ABASTECIMIENTO DEL AGUA Y EL ALCANTARILLADO




NOM-001-CNA-1995. SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIOESPECIFICACIONES DE HERMETICIDAD.DOF. Julio 1º, 1996.

NOM-002-CNA-1995. TOMA DOMICILIARIA PARA ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.DOF. Octubre 16, 1996.

NOM-003-CNA-1996. REQUISITOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE POZOS DE EXTRACCIÓN DE AGUPARA PREVENIR LA CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS.DOF. Enero 6. 1997.

NOM-004-CNA-1996. REQUISITOS PARA LA PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS DURANTE EL MANTENIMIENTOY REHABILITACIÓN DE POZOS DE EXTRACCIÓN DE AGUA Y PARA EL CIERRE DEPOZOS EN GENERAL.

DOF. Octubre 9, 1996.

NOM-006-CNA-1997. FOSAS SÉPTICAS PREFABRICADAS. ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA

DOF. Octubre 24, 1997.

ABREVIATURAS:NOM = Norma Oficial MexicanaCNA = Comisión Nacional del AguaDOF = Diario Oficial de la Federación


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