opERAcIÓN y mANTENImIENTo DE SISTEmAS DE AbASTEcImIENTo DE · PDF filelimitadoras tienen como función las caídas evitar de presión, los consumos excesivosen unos puntos y las deficiencias

SERIE: GESTIÓN DEL AGUA EN cUENcAS TRANSfRoNTERIzAS 4

opERAcIÓN y mANTENImIENTo DE SISTEmAS DE AbASTEcImIENTo DE

AGUA

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TAbLA DE coNTENIDo

Introducción

Sistemas de abastecimiento de agua • ¿Qué es un sistema de abastecimiento de agua? • Tipos de Acueductos • Componentes del sistema de abastecimiento

Mantenimiento de sistemas de abastecimiento de agua • Tipos de mantenimiento

i. Mantenimiento preventivo ii. Mantenimiento correctivo

Consideraciones generales Bibliografía

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pRESENTAcIÓN

Alfonso Sanabria Coordinador de

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INTRoDUccIÓN

El contar con un sistema de abastecimiento de agua es el sueño de muchas comunidades rurales y rurales dispersas en donde muchas veces tienen que caminar largas distancias para obtener el agua que necesitan para las labores domésticas y con frecuencia esa agua no cumple con los requisitos para el consumo humano. La construcción de acueductos tiene un alto costo, principalmente cuando las condiciones del terreno son muy irregulares, las viviendas están muy dispersas o las fuentes de agua están muy lejos de la comunidad. Lamentablemente, esta alta inversión a veces se pierde por falta de recursos, pero también por desconocimiento de la importancia y la necesidad de cuidar y dar mantenimiento a todas y cada una de las piezas que componen el sistema de distribución desde el tanque de captación hasta los tubos o plumas en las viviendas. Este fascículo pretende servir de guía a las organizaciones encargadas de la administración de acueductos rurales para la operación y el mantenimiento de acueductos. Este material, contiene información sobre cada uno de los componentes del sistema y su funcionamiento. Ofrece también una guía, paso a paso, sobre las acciones que se deben implementar, tanto permanente como periódicamente, para dar mantenimiento preventivo y correctivo al sistema de abastecimiento y control y así garantizar la calidad de servicio en cuanto disponibilidad del recurso así como la calidad del agua que llega a los hogares.

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SISTEmAS DE AbASTEcImIENTo DE AGUA

¿Qué es un sistema de abastecimiento de agua? Un sistema de abastecimiento de agua es aquel que recoge el agua desde la fuente de captación, que puede ser una naciente u ojo de agua; un pozo o un río y la lleva, a través de tuberías, a cada una de las viviendas o hacia una fuente de uso público. Las fuentes públicas tienen como propósito abastecer a aquellas personas que no tienen agua en su casa.

El sistema de agua lo conforman los diferentes elementos y componentes de la obra física así como las actividades que se realizan para el adecuado tratamiento, almacenamiento y distribución del agua. El diseño, construcción y administración del acueducto se deben planificar con mucho cuidado para garantizar que el agua que llega a las familias sea agua limpia y apta para el consumo humano. El sistema de abastecimiento tiene como beneficio adicional ahorro de tiempo y esfuerzo.

Es importante contar durante el proceso de diseño y construcción del acueducto, con la asesoría de profesionales o técnicos especializados. Ellos pueden determinar el tipo de acueducto más apropiado de acuerdo con las características de la zona y la ubicación de la fuente de agua.

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Es necesario saber calcular también la presión, la velocidad; y el tamaño y mejor ubicación de las tuberías y obras de concreto como tanques de almacenamiento y captaciones. El diseño del acueducto debe contemplar además, estudios topográficos de la zona, para conocer distancias, altitudes y la localización de las viviendas e instalaciones comunales a donde se quiere llevar agua. Tipos de acueductos

• Acueducto por gravedad

En este sistema la fuente de captación está en un nivel más alto que la comunidad. El agua baja por gravedad o sea por su propio peso, hasta el tanque de almacenamiento. El sistema solo requiere el uso de válvulas para controlar el agua y garantizar que el servicio llegue adecuadamente a todos los puntos de distribución ya sean hogares o fuentes públicas.

• Acueducto por bombeo

Cuando la comunidad se ubica en un nivel más alto que la fuente es necesario utilizar bombas para elevar el agua. Estas bombas impulsan el agua hacia los tanques de almacenamiento y distribución. Una vez en los tanques el agua baja por gravedad a la comunidad.

Tomado de: Módulo educativo de Operación y mantenimiento de sistemas de agua. Programa de agua y saneamiento. Cruz Roja Guatemalteca, 2002.

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Existen dos tipos de bombas; las bombas eléctricas y las de motor que funcionan con gasolina o diesel.

Componentes del sistema de abastecimiento • Obras de Captación1

Las captaciones o tomas son estructuras de cemento que tienen como propósito recoger el agua de manantiales y escorrentías para llevarla al tanque de almacenamiento con el fin de abastecer a las comunidades.

Las captaciones se clasifican en dos: o Captaciones de aguas subterráneas: son las que

utilizan las fuentes superficiales como las nacientes, así como las sub-superficiales como drenajes o pozos de poca profundidad o acuíferos separados por medio de la perforación de pozos profundos.

o Captaciones de aguas superficiales: son las que

usan escorrentías y depósitos superficiales como ríos, lagos y embalses. Su captación se hace mediante represas, canales, pozos y drenajes.

1 Tomado del Reglamento de normas técnicas y procedimientos para el mantenimiento preventivo de los sistemas de abastecimiento de agua Nº 2001-175

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. Existen dos tipos de tomas: o Tomas de fondo: son las que se extienden

transversalmente, o sea de lado a lado del río. Un ejemplo de este tipo de tomas son las represas, las cuales tienen un canal en la parte de arriba con una rejilla de metal diseñada para el paso del agua.

o Tomas laterales: se ubican al margen del río y tienen

una rejilla de metal colocada de forma vertical. Algunas tiene una estructura dentro del cauce que desvía el agua hacia la captación.

La forma de las captaciones varía de acuerdo con la topografía del terreno y el tipo de sistema que se va a instalar. Estas captaciones pueden ser:

o Cerradas: se usan en tomas de agua construidas en vertientes o en los nacimientos de agua.

o Abiertas: se usan en ríos o quebradas. Su posición puede ser lateral o transversal al cauce. Esta toma ofrece la posibilidad de captar tanta agua como se necesite para el buen funcionamiento del sistema.

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o Por pozos: Los pozos permiten la utilización de aguas subterráneas. En este sistema, el agua se extrae del pozo y, con ayuda de una bomba, se eleva al tanque de almacenamiento.

• Líneas de conducción

Es la tubería que conduce el agua desde la fuente hasta el tanque de almacenamiento, por eso se llama línea de conducción. Existen dos tipos:

o Línea aductora: es la que se usa en sistemas de abastecimiento de agua por gravedad para unir la captación de agua al tanque de almacenamiento.

o Línea de impelencia: cumple la misma

función solo que en este caso funciona por bombeo por estar ubicado el tanque más alto que la toma.


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• El tanque de almacenamiento

El tanque de almacenamiento o distribución ayuda a asegurar el abastecimiento de agua, al permitir almacenarla para utilizarla en las horas y épocas de mayor demanda. El reservorio de agua también evita tener que suspender el servicio mientras se hacen reparaciones o actividades de mantenimiento en la captación o en la conducción. Los tanques se construyen generalmente en las zonas más altas o montados sobre estructuras de concreto o metal con el fin de que el agua alcance la altura necesaria para que baje por gravedad hacia la comunidad.

• El desarenador

Cuando el agua viene de ríos o quebradas, es común que arrastre arena o materia orgánica. Para eliminarla es necesario construir, entre la fuente o captación y el tanque de distribución, un desarenador que retenga los sedimentos para que no lleguen al tanque de almacenamiento y no dañen las válvulas ni las llaves.


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El desarenador es un recipiente grande donde el agua circula despacio para que los sedimentos se vayan hasta el fondo por su propio peso.

• El hipoclorador

El hipoclorador es un pequeño tanque ubicado en la parte superior del tanque de almacenamiento. En este se coloca la solución a base de cloro que se usa para desinfectar el agua del reservorio.

• Red de distribución

Está formada por tubería más delgada que va de la línea de conducción hasta las conexiones domiciliares o las fuentes públicas.

• Válvulas

Son instrumentos mecánicos que tienen como función cerrar, abrir o regular la salida del agua. Las válvulas así como las llaves deben protegerse dentro de cajas construidas, especialmente para este fin, con tapa de metal o cemento. Estas cajas deben estar enterradas o protegidas para que no les pasen por encima.


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Para alargar la vida útil de las válvulas y sus llaves es importante seguir las instrucciones de uso del fabricante y respetar el sentido correcto del flujo del agua señalado en la válvula con una flecha.

o Tipos de válvulas

Un sistema de abastecimiento de agua lleva diferentes tipos de válvula. Cada una de ellas cumple una función específica para garantizar el buen funcionamiento del sistema de distribución.

Válvula antirretorno

Estas válvulas Impiden que el agua se devuelva por la tubería cuando se detiene el bombeo.

Válvulas Hidráulicas

La válvula hidráulica utiliza la energía del agua para abrirse y cerrarse. Si bien esa es su función principal, con el uso de los elementos adecuados, también puede realizar otras operaciones en cualquier instalación hidráulica. De acuerdo con las funciones que cumplen las válvulas clasifican en:


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Válvulas de maniobra: de operación mecánica, manual, automática, neumática o hidráulica.

Válvulas de regulación: reductoras y sostenedoras de presión; sostenedoras-

reductoras y limitadoras de caudal.

Válvulas de protección: alivio rápido de presión; reductoras de presión; de retención; anticipadoras de onda; de control de bombeo y anti-rotura o anti-inundaciones.

Válvulas de control: limitadoras de

caudal; de llenado de depósito; de altitud y volumétricas.

Tomado de: http://www.google.com/images

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Válvula reductora de presión

Esta válvula tiene como función reducir la presión del agua, de acuerdo con el valor indicado en el piloto. En caso necesario la válvula se abrirá completamente para alcanzar la presión de ajuste. La válvula reductora se usa en puntos en donde por el nivel de consumo, es necesario reducir la presión. Válvula limitadora de caudal

Las redes de distribución de agua por lo general dan servicio a muchas familias. En algunos casos esto puede provocar que no llegue igual cantidad de agua a todas las viviendas. Las válvulas limitadoras tienen como función evitar las caídas de presión, los consumos excesivos en unos puntos y las deficiencias de suministro en otros. Válvula sostenedora de presión

Las válvulas sostenedoras ayudan a mantener la presión mínima de funcionamiento establecida. Su función es mantener la válvula hidráulica cerrada o semi-cerrada hasta que la presión de entrada alcance el valor establecido en el piloto. Cuando esto sucede la válvula abre para mantener la presión.

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Válvula de control de nivel de depósito

Las válvulas de control de nivel de depósito regulan el nivel del agua en el tanque. Se abren cuando el tanque se vacía y se cierran cuando el tanque se llena.

Válvula de alivio rápido de presión

Las válvulas de alivio rápido de presión son válvulas de seguridad que se utilizan para descargar a la atmósfera las sobre-presiones que puedan producirse en la instalación. Estas válvulas se montan en un ramal de la tubería o a la entrada de la bomba, en caso de estar situada cerca de la misma. La tubería que está antes y después de la válvula no debe ser muy larga para que no haya pérdida de carga ni contrapresiones que afecten el mecanismo. Es necesario instalar válvulas de alivio a la salida de grupos de bombas, para aplacar las sobre- presiones que puedan darse cuando arrancan o se detienen los equipos.


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Válvula de control de bombeo

Las válvulas de control de bombeo tienen como propósito proteger los equipos de bombeo de sobre-presiones cuando arrancan y se detienen las bombas. Debe montarse en la tubería, después del grupo de impulsión. La válvula se abre durante el arranque de la bomba y luego se cierra, lentamente, antes de que la bomba se detenga. De esta forma evita el golpe de ariete. Para detener la bomba, se utiliza el interruptor de paro del cuadro eléctrico. El interruptor desactiva el solenoide o bobina y la válvula se empieza a cerrar lentamente reduciendo poco a poco la presión en la red y evitando el golpe de ariete. • Micromedición y sus beneficios

Medir el consumo de agua es la mejor forma para garantizar un pago equitativo por el servicio de agua potable. La medición trae también beneficios ambientales al fomentar la conservación y uso eficiente del agua potable. Al usarse menos agua, hay menor cantidad de aguas residuales y por lo tanto también se reduce la contaminación.


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La micromedición permite establecer un marco de operación que favorece la transparencia en el trato al usuario o usuaria, la distribución equitativa del agua y el pago justo por el servicio que ofrece. Además, permite detectar cuando hay un consumo inusual o fugas en el sistema.

La medición ayuda a la administración a controlar el desperdicio de agua. Esto le permite ahorrar en insumos y otros gastos propios de la prestación del servicio, por ejemplo:

o Pago de energía eléctrica o Uso de productos de tratamiento del

agua o Mantenimiento de equipos o Pago de tiempo extraordinario del

personal

• El Hidrómetro o medidor de agua

El hidrómetro es el instrumento que se utiliza para medir la cantidad de agua que pasa por la tubería. Existen diferentes tipos de hidrómetros:

Tanto la legislación panameña como la costarricense señalan que el servicio de suministro de agua debe ser medido y la tarifa debe establecerse de acuerdo con esta medición.

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Hidrómetro combinado o compuesto: utiliza dos hidrómetros; uno principal que mide caudales más grandes y el secundario que mide caudales menores. El propósito es tener una medición más precisa en caudales más amplios.

Hidrómetro electromagnético: utiliza el magnetismo para calcular la velocidad y el volumen del agua durante un tiempo determinado.

Hidrómetro portátil: se usa para hacer pruebas de campo y verificar el buen estado de los hidrómetros.

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• Características técnicas del hidrómetro

Las organizaciones administradoras de servicios deben instalar hidrómetros con una capacidad mínima de 3 metros cúbicos por hora (3 m³/hora) de caudal. Además de las características que establecen las leyes y reglamentos de cada país para este tipo de instrumento, todos deben cumplir con las siguientes características establecidas en la Norma Internacional ISO-4064-1:

Característica Medida Característica Medida Temperatura máxima admisible del agua

30 grados Celsius Rotulado Nombre o marca de fábrica

Clase metrológica

Año de fabricación y número de serie

Una o dos flechas que indiquen la dirección del flujo

Marca de aprobación de tipo del hidrómetro.

Presión nominal (PN) en kPa, en caso de que sea superior a 1000 kPa.

Una V (vertical) o una H (horizontal) cuando el hidrómetro tenga limitaciones para operar en una posición dada.

Diámetro del hidrómetro o diámetro nominal (DN).

Nombre del operador.

Presión máxima de trabajo

1500 kPa

Presión de prueba 1000 kPa

Código de color Se indicará: con negro el consumo de los metros cúbicos y sus múltiplos con color rojo el consumo de los submúltiplos

Dispositivos de aceleración

No debe tener

Sellos Dispositivos de protección que puedan sellarse y garantizar que no existe posibilidad de alterar el aparato

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mANTENImIENTo DE SISTEmAS DE AbASTEcImIENTo DE AGUA Mantenimiento son todas las acciones que se llevan a cabo en forma permanente y programada para asegurar la cantidad y la calidad del agua y mantener en buen estado de operación cada uno de los componentes y accesorios del sistema de agua; fuentes, captaciones, tanques, tuberías, válvulas, etc. Tipos de mantenimiento

• Mantenimiento preventivo

Mantenimiento preventivo son las acciones que se realizan periódicamente en el sistema de abastecimiento con el fin de prevenir fallas en el servicio y el deterioro de los equipos y las instalaciones. Hay que recordar que siempre es más barato prevenir que reparar. Para que el mantenimiento se dé conforme los requerimientos del sistema, es importante elaborar un plan de mantenimiento. Este plan debe establecer las acciones a realizar, ya sean de limpieza o sustitución, la fecha en que debe realizarse, los materiales que se necesitan y el nombre de la persona responsable de hacerlo. Para dar mantenimiento preventivo a un acueducto, se recomienda atender, de manera prioritaria, las siguientes partes del sistema:

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o Acciones permanentes para el mantenimiento preventivo de los componentes.

La captación de la fuente

Inspeccionar mensualmente, en época lluviosa para conocer el estado de limpieza y detectar posibles problemas.

Eliminar la maleza, vegetación, tierra, piedras y cualquier objeto que pueda obstruir el paso del agua o contaminarla.

Construir drenajes para evitar que el agua se empoce y se contamine.

Estar atentos a derrumbes o deslaves

que puedan afectar los tanques. Verificar el manejo adecuado de los

accesorios. Revisar las válvulas y compuertas. Pintar las piezas y accesorios que así lo

requieren.

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La línea de conducción (líneas aductoras y de impelencia)

Verificar que no hayan deslizamientos ni hundimientos en la tierra.

Revisar que no haya humedad en las

líneas y reparar de inmediato cualquier fuga de agua.

Asegurar el buen funcionamiento de las válvulas de purga para evitar la presencia de sedimentos.

Mantener el flotador en buen estado de funcionamiento.

Mantener la tubería protegida pasos elevados, quebradas y puentes.

Válvulas

Verificar que funcionen

adecuadamente para evitar que las altas presiones produzcan daños; que abran y cierren; que no haya rupturas y que estén limpias.

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Tanque de distribución Mantener en buen estado la escalera, que

lleva a la parte de arriba del tanque y la tapa de visita.

Mantener el tanque limpio y lleno. Verificar el estado de las válvulas de

limpieza y los tubos de salida y distribución. Controlar el funcionamiento de las válvulas

de entrada y salida y el llenado y vaciado. Mantener libre de sedimentos.

Pozos profundos y equipos de bombeo

Desinfectar el pozo antes de iniciar su operación.

Evitar la incrustación de rejillas y el revestimiento que se deriva de la utilización del método mecánico y el tratamiento químico.

Realizar mensualmente análisis físicos, químicos y bacteriológicos del agua.

Desarenador

Verificar los movimientos de las válvulas.

Mantener válvulas y accesorios libres de sedimentos.

Redes de distribución

Verificar el buen estado de operación de toda la red.

Revisar las válvulas. Llevar registro de medición de presión,

daños y acciones de mantenimiento. Revisión y reparación de fugas.

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o Acciones periódicas para el mantenimiento preventivo de los componentes

El siguiente cuadro enlista las acciones de mantenimiento que deben realizarse periódicamente (cada 1, 2 ,3 o 6 meses). El propósito del cuadro es que pueda ser utilizado como plan de trabajo de mantenimiento preventivo.

Componente Actividad Fecha /Mes Responsable Recursos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Captación de la fuente

Revisar que no tenga reventaduras ni filtraciones. Revisar el estado de tapaderas Limpiar rejilla canales y cajas de válvula

Bitácoras y formularios Herramientas y utensilios

Líneas de conducción e impelencia

Inspección de válvulas de purga, ventosa y cámaras de quiebra presión Verificar la presión y la medición

Registros Herramientas Repuestos Conocimiento de normas técnicas de diseño y

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Componente Actividad Fecha /Mes Responsable Recursos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Revisar conexiones ilegales

construcción

Válvulas Verificar cada 3 meses que no haya fugas o suciedad

Tanque de distribución

Revisar que no tenga filtraciones ni reventaduras Lavar y desinfectar paredes y pisos Revisar flotadores y tuberías de rebose Pintar y lubricar válvulas y accesorios Impermeabilizar con productos autorizados

Registros Herramientas Productos de desinfección

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Componente Actividad Fecha /Mes Responsable Recursos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pozos profundos y equipos de bombeo

Analizar la calidad del agua Hacer pruebas de bombeo Revisar el tablero de control y los niveles de agua. Revisar cada mes los motores y las instalaciones eléctricas Revisar cada 6 meses las válvulas de cheque Alinear anualmente los motores

Registros Herramientas Repuestos

Desarenador Eliminar sedimentos Limpiar la estructura por dentro y por fuera

Registros Herramientas

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Componente Actividad Fecha /Mes Responsable Recursos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Verificar el caudal, el rebose y las fugas Pintar y lubricar los accesorios

Red de distribución

Mantener libre de contaminación. Cambiar las tuberías viejas o dañadas Revisar hidrantes Limpiar las cajas Revisar el estado de operación de: uniones instalaciones válvulas manijas cajas Engrasar los mecanismos de operación

Registros Planos de la red actualizados Manuales de operación y mantenimiento Especificaciones técnicas de cada accesorio o instrumento Repuestos Herramientas

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o Mantenimiento correctivo ¿Qué entendemos por mantenimiento correctivo?

Por mantenimiento correctivo entendemos las reparaciones que se hacen para corregir los daños o fallas que aparezcan en el acueducto. Estos daños pueden ser por el desgaste de los componentes, por manejo o mantenimiento inadecuado o por efectos de la naturaleza.

Es importante llevar un registro completo de todas las reparaciones y sustituciones de piezas que se haga, con el fin de tener claro su estado y asegurarse de contar con las piezas en el momento en que acabe su vida

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coNSIDERAcIoNES fINALES

Las organizaciones que asumen la responsabilidad de administrar un sistema de abastecimiento y distribución de agua potable, adquieren un gran compromiso con el Estado y con las comunidades que están confiando en ellas la salud de sus familias. El agua es indispensable para la vida, sin embargo, es también causa de enfermedades infectocontagiosas que provocan la muerte de muchos menores y de adultos mayores. Esta es la razón de que la tarea de abastecer de agua a la comunidad sea un asunto de tanta responsabilidad. Pero esta responsabilidad debe ser compartida por las instituciones del Estado, las organizaciones y las familias. Las asociaciones o juntas administradoras de agua deben contar con el conocimiento y el personal necesario para dar el mantenimiento técnico al acueducto y controlar la cantidad de agua. Para lograrlo necesita contar con recursos financieros. Es aquí donde toma gran importancia que las familias cumplan con sus compromisos de cuidar la infraestructura de sistema: tanques, tubería, llaves…; de pagar, en la medida de sus posibilidades, el precio justo por el servicio que se les está ofreciendo y por último, de respetar las disposiciones técnicas y legales en cuanto al uso y manejo de los recursos naturales en zonas de cuenca, fuentes de agua y cercanías del sistema de abastecimiento con el fin de evitar la contaminación del recurso hídrico y proteger así la salud de los seres vivos.

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bIbLIoGRAfÍA

Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. San José, 2007. Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Subgerencia de Sistema Delegados UEN, Gestión Acueductos Rurales. Conservación Ambiental. Costa Rica 2008 Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Subgerencia de Sistema Delegados UEN, Gestión Acueductos Rurales. Operación y Mantenimiento de Acueductos. Costa Rica 2008 Ordoñez Chiquitá, Juan. Cruz Roja Guatemalteca. Unidad Técnica Agua y Saneamiento. Operación y mantenimiento de sistemas de agua. Guatemala, junio 2002. Organización Panamericana de la Salud. Área de Desarrollo Sostenible y Salud Ambiental. Operación y mantenimiento para líneas de conducción e impulsión de sistemas de abastecimiento de agua rural. Lima, 2004 Organización Mundial para la Salud. Manual Comunitario para la Mitigación de Desastres Naturales en sistemas rurales de agua potable. S/F. La Gaceta N. 198, Norma Técnica: “Hidrómetros para el Servicio de Acueducto. AR-HSA-2008”. Expediente OT-17 2007. Costa Rica. 14 de Octubre 2008 FUDIS - Fundación para el Desarrollo Integrado Sostenible. Manual Administración y Mantenimiento de Acueductos Rurales. Panamá 2008

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UNIDAD TécNIcA EjEcUToRA bINAcIoNAL

Alfonso Sanabria Coordinador General del Proyecto Marietta Fonseca Especialista en Manejo de Recursos Naturales Arelys Cotes Especialista en Educación Ambiental

pRoDUccIÓN

Coordinación y Edición General: Ana Maritza Barahona Martínez Elaboración de Texto: Ana Maritza Barahona Martínez Validación: ANAM

MINSA Representantes de las Juntas y Asociaciones administradoras de acueductos rurales ubicados en la Cuenca Binacional del Río Sixaola, en Panamá y Costa Rica.

Diseño Gráfico: Ana Maritza Barahona Martínez Ilustraciones: Elizeth Castillo Brenes

2010

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Documents

opERAcIÓN y mANTENImIENTo DE SISTEmAS DE AbASTEcImIENTo DE · PDF filelimitadoras tienen como función las caídas evitar de presión, los consumos excesivosen unos puntos y las deficiencias