INTRODUCCIN

La ingeniera hidrulica ha servido a la humanidad a travs de los aos, abastecindola de agua potable y arbitrando medidas de proteccin contra inundaciones y tormentas. En el transcurso de la historia, siempre se ha aprovechado el agua como fuente para usos humanos de todo tipo.El control del agua mundial es una compleja tarea, y su condicin e importancia sigue aumentando. La poblacin mundial que continua progresando, junto con sus siempre crecientes necesidades de agua, contrasta con los limitados recursos hdricos. Por ello, las ambiciosas necesidades de abastecimiento de agua a la humanidad, preservando al mismo tiempo las fuentes naturales mundiales lleva inevitablemente a conflictos. Las crecientes demandas en el suministro fijo de agua nos han llevado a una evolucin ininterrumpida de los procedimientos envueltos en el manejo de los recursos hdricos, as como en la ciencia que los sustenta. Incluso los objetivos estn evolucionando ante la necesidad de proteccin del medio ambiente, tanto ahora como en el futuro, lo que nos conduce a una ampliacin en el mbito de los proyectos concernientes. Los impactos de estos cambios sern inevitablemente reflejados en la forma en que los ingenieros hidrulicos se preparan para los cambios en el prximo siglo.

1.1 DESARROLLO URBANOLas enormes ciudades, pueblos e incluso pequeos vecindarios no crecen de la noche a la maana. Son la consecuencia de una prudente planeacin por ingenieros y diseadores civiles, administradores de proyectos, arquitectos, planeadores ambientales y supervisores. La unificacin de estas enseanzas es conocida como desarrollo urbano. El desarrollo urbano es un sistema de extensin residencial que crea las ciudades. Las zonas residenciales son el preferente punto de inters en el desarrollo urbano. Este sucede por expansin en las zonas no pobladas y/o en la renovacin de las regiones en declive.En nuestro pas no ha sido ajeno a este proceso. La formacin, crecimiento y evolucin de nuestras ciudades, constituyen ms que nunca, escenarios decisivos para las grandes transformaciones econmicas, espaciales, ambientales que vienen producindose en el territorio nacional.Este cambio es de la mayor importancia sobre todo por la mayor presin por el uso de los recursos agua, suelo, aire, as como por los desafos que plantea la Globalizacin respecto al nuevo rol econmico de las ciudades. El Estado es consciente de la necesidad de encausar el proceso para aprovechar el potencial de las ciudades a favor del desarrollo regional, la creacin de riqueza y por tanto, la reduccin de la pobreza.Es por eso que las ciudades son el principal motor del desarrollo social y econmico. Las interacciones sociales que ocurren en ciudades permiten la innovacin y la creatividad, generando sistemas de vanguardia en la produccin tecnolgica y cultural; para ello se deben cumplir tres aspectos importantes:Expansin naturalEl crecimiento de la poblacin en la mayora de las ciudades obliga a la expansin. Los desarrolladores urbanos buscan poblar territorios naturales para construir residencias y reas recreativas. La expansin natural es la creacin de zonas residenciales en reas no desarrolladas o subdesarrolladas. La expansin natural requiere destruir reservas naturales; sin embargo, los planeadores urbanos deben trabajar en conjunto con las agencias de proteccin ambiental para garantizar que la vida salvaje y vegetacin no sean destruidas.Desarrollo sustentableEl desarrollo sustentable busca establecer un balance entra las necesidades humanas y la preservacin natural. Los planeadores urbanos deben planear mantener sustentable el desarrollo al expandir o renovar zonas urbanas. Cuando una zona urbana se expande hacia reservas naturales, se toman medidas para integrar la vida salvaje con la ciudad en desarrollo. El desarrollo sustentable en expansin urbana se enfoca en reducir la produccin de desechos de la ciudad, incrementar la disponibilidad de empresas de reciclaje y del uso eficiente de fuentes alternas de energa. Cuando una zona urbana es renovada, los desarrolladores urbanos promulgan el desarrollo sustentable al integrar energas alternativas a la planta de suministro elctrico de la ciudad, eliminar fbricas que contaminan, reciclar de productos para la construccin y mejorar a las plantas de reciclaje existentes.Renovacin urbanaEn zonas extremadamente pobladas, la expansin natural no siempre es posible. Si una gran ciudad est rodeada por otras ciudades, no existe lugar para hacerla crecer. En este caso, los planeadores urbanos buscan renovar vecindarios arruinados, distritos industriales obsoletos y otros espacios no utilizados de la ciudad. En una escala mucho mayor a la de la expansin natural, la renovacin urbana requiere la complicidad de los residentes. Los ingenieros civiles y desarrolladores urbanos consideran cuidadosamente las necesidades de la poblacin en las reas que estn renovando.El Agua en las Regiones UrbanasLa urbanizacin es un fenmeno mundial. Una gran parte de las poblaciones humanas vive actualmente en zonas urbanas que incluyen de 10 mil a 50 mil habitantes, hasta millones en las grandes metrpolis. La salud y calidad de vida de estos habitantes urbanos depende en buena medida de una serie de factores y fenmenos naturales, como el clima, las caractersticas geolgicas, los ciclos hidrolgicos, la cubierta vegetal y la biodiversidad. El uso intensivo de la tierra resultado de la expansin de la zona urbana tiene efectos en la salud humana y reduce las reas verdes a unas cuantas zonas aisladas. Los recursos hdricos de una ciudad constituyen un componente clave que incide sobre las complejas condiciones ambientales que sostienen a las poblaciones humanas. La disponibilidad de agua, su calidad y abastecimiento, estn interrelacionados en las regiones urbanas debido a los siguientes factores: en muchas ciudades de Latinoamrica, el agua potable de buena calidad no llega a todas las comunidades, en especial a las zonas perifricas, a causa de la polucin y contaminacin ocasionadas por el uso intensivo de la tierra y la falta de tratamiento de las aguas residuales, as como por la eutrofizacin debida a fuentes puntuales y no puntuales de nutrientes.El abastecimiento de agua tiene que ver tanto con su disponibilidad como con su contaminacin. Entonces, cmo puede uno convertir una regin urbana o una ciudad en un entorno habitable? Primero que nada se debe tener en cuenta la complejidad de una gran ciudad o regin urbana. sta es una tarea para la futura generacin de cientficos e investigadores que pondrn en prctica la ciencia de los sistemas complejos en las regiones urbanas.

1.2 ALCANTARILLADOEn el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios en general se inician con un precario abastecimiento de agua potable y van satisfaciendo sus necesidades con base en obras escalonadas en bien de su economa. Como consecuencia se presenta el problema del desalojo de las aguas servidas o aguas residuales. Se requiere as la construccin de un sistema de alcantarillado sanitario para conducir las aguas residuales que produce una poblacin, incluyendo el comercio, los servicios y a la industria a su destino final. Un sistema de alcantarillado sanitario est integrado por todos o algunos de los siguientes elementos: atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento, estaciones de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas servidas podr ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta el reso la recarga de acuferos, dependiendo del tratamiento que se realice y de las condiciones particulares de la zona de estudio.La planeacin del desarrollo de los asentamientos humanos lleva consigo el planeamiento de servicios bsicos de acueductos, alcantarillados, disposicin de basuras, aseo, telfono, electrificacin, etc. Los sistemas para evacuar tanto las aguas residuales y las aguas lluvias son redes de colectores, conectado por pozos de inspeccin que se instalan en excavaciones a determinada profundidad en las vas pblicas. Esta agua estn compuestas por contribucin de la aguas de uso domstico, industrial, comercial e institucional, lo cual hace que en su cuantificacin se incluyan consideraciones pertinentes a los caudales de diseo del sistema de acueducto. Los sistemas de alcantarillado no remediaba completamente los problemas ambientales y de salud asociados a una alta densidad de poblacin, las corrientes contaminadas desembocaban generalmente en la superficie de aguas ms cercanas, donde su descomposicin originaba una gran fuente de bacterias, virus, parsitos, generando as una gran cantidad de enfermedades que creaban condiciones difciles para las personas del medio.Es por eso que se toman en cuenta los que es Hidrulica Urbana y un derivado de esta, el sistema de agua potable, como parte de los que es alcantarillado.Hidrulica UrbanaLa hidrulica urbana abarca los sistemas asociados con el suministro de agua potable y agua industrial, el desage de las aguas negras y el control del drenaje urbano como respuesta a las aguas pluviales. Tanto la cantidad como la calidad son importantes. Los conocimientos que se requieren incluyen aspectos hidrulicos acerca de las redes de suministro del agua, el conocimiento de las fuentes de suministro superficiales y subterrneas, la hidrologa urbana, el anlisis de sequas, la previsin y alivio de las inundaciones, proteccin contra stas por medio de estructuras, el control en tiempo real de los sistemas de drenaje, el movimiento de sedimentos en las alcantarillas, la reglamentacin del drenaje urbano, los elementos hidrulicos en plantas de tratamiento tanto para agua potable como para aguas negras, y medios para el control o alivio de la contaminacin del agua industrial. La operacin y el mantenimiento de estos sistemas requieren tcnicas de control de los recursos hidrulicos.Sistemas de AlcantarilladoLos sistemas de alcantarillado pueden ser de dos tipos: convencionales o no convencionales. Los sistemas de alcantarillado sanitario han sido ampliamente utilizados, estudiados y estandarizados. Son sistemas con tuberas de grandes dimetros que permiten una gran flexibilidad en la operacin del sistema, debida en muchos casos a la incertidumbre en los parmetros que definen el caudal: densidad poblacional y su estimacin futura, mantenimiento inadecuado o nulo. Los sistemas de alcantarillado no convencionales surgen como una respuesta de saneamiento bsico de poblaciones de bajos recursos econmicos, son sistemas poco flexibles, que requieren de mayor definicin y control de en los parmetros de diseo, en especial del caudal, mantenimiento intensivo y, en gran medida, de la cultura en la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que stos pueden tener.1. Los sistemas convencionales de alcantarillado se clasifican en: Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuacin de aguas residuales y lluvia. a) Alcantarillado sanitario: sistema diseado para recolectar exclusivamente las aguas residuales domsticas e industriales. b) Alcantarillado pluvial: sistema de evacuacin de la escorrenta superficial producida por la precipitacin. Alcantarillado combinado: conduce simultneamente las aguas residuales, domesticas e industriales, y las aguas de lluvia. 2. Los sistemas de alcantarillado no convencionales se clasifican segn el tipo de tecnologa aplicada y en general se limita a la evacuacin de las aguas residuales. a) Alcantarillado simplificado: un sistema de alcantarillado sanitario simplificado se disea con los mismos lineamientos de un alcantarillado convencional, pero teniendo en cuenta la posibilidad de reducir dimetros y disminuir distancias entre pozos al disponer de mejores equipos de mantenimiento. b) Alcantarillado condominiales: Son los alcantarillados que recogen las aguas residuales de un pequeo grupo de viviendas, menor a una hectrea, y las conduce a un sistema de alcantarillado convencional. c) Alcantarillado sin arrastre de slidos: Conocidos tambin como alcantarillados a presin, son sistemas en los cuales se eliminan los s- lidos de los efluentes de la vivienda por medio de un tanque interceptor. El agua es transportada luego a una planta de tratamiento o sistema de alcantarillado convencional a travs de tuberas de dimetro de energa uniforme y que, por tanto, pueden trabajar a presin en algunas secciones.El tipo de alcantarillado que se use depende de las caractersticas de tamao, topografa y condiciones econ- micas del proyecto. Por ejemplo, en algunas localidades pequeas, con determinadas condiciones topogrficas, se podra pensar en un sistema de alcantarillado sanitario inicial, dejando correr las aguas de lluvia por las calles, lo que permite aplazar la construccin de un sistema de alcantarillado pluvial hasta que sea una necesidad.Sistemas de Agua PotableUn sistema de abastecimiento de agua potable, tiene como finalidad primordial, la de entregar a los habitantes de una localidad, agua en cantidad y calidad adecuada para satisfacer sus necesidades, ya que como se sabe los seres humanos estamos compuestos en un 70% de agua, por lo que este lquido es vital para la supervivencia. Uno de los puntos principales de este captulo, es entender el trmino potable. El agua potable es considerada aquella que cumple con la norma establecida por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), la cual indica la cantidad de sales minerales disueltas que debe contener el agua para adquirir la calidad de potable. Sin embargo una definicin aceptada generalmente es aquella que dice que el agua 17 potable es toda la que es apta para consumo humano, lo que quiere decir que es posible beberla sin que cause daos o enfermedades al ser ingerida. La contaminacin del agua ocasionada por aguas residuales municipales, es la principal causa de enfermedades de tipo hdrico por los virus, bacterias y otros agentes biolgicos que contienen las heces fecales (excretas), sobre todo si son de seres enfermos. Por tal motivo es indispensable conocer la calidad del agua que se piense utilizar para el abastecimiento a una poblacin.