PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE ACUEDUCTO YADYRA

5/16/2018 PROCEDIMIENTO PARA EL DISE O DE UN SISTEMA DE ACUEDUCTO YADYRA - slidepdf.com

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COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

•FUENTE DE ABASTECIMIENTO

•OBRAS DE CAPTACIÓN

• ADUCCIÓN•DESARENADOR

•CONDUCCIÓN

•PLANTA DE POTABILIZACIÓN

•TANQUE DE ALMACENAMIENTO•RED DE DISTRIBUCIÓN

•ESTACIÓN DE BOMBEO



FUENTE DE ABASTECIMIENTO

Constituye la parte más importante del sistema de

abastecimiento de agua, ya que su capacidad debe ser suficiente para abastecer la población futura de diseño enel día de mayor consumo. El diseñador debe considerar dentro del proyecto diferentes tipos y características de

fuentes, entre las que se encuentran las aguassuperficiales, las aguas subterráneas, las aguas lluvias ylas aguas marinas.

CAPTACIÓN: Componente destinado a extraer unadeterminada cantidad de agua de una fuente. La obra decaptación requerida depende del tipo de fuente utilizado



ADUCCIÓN

Componente destinado a transportar agua cruda.

Dependiendo de la situación topográfica, la aducciónpuede trabajar por gravedad ( a flujo libre o a presión) opor bombeo (a presión). Puede estar constituida por tuberías o canalizaciones.

DESARENADOR: Dispositivo que permite la retención delagua en determinado período, de forma que se realice laremoción de arena y sólidos que están en suspensión enel agua, mediante el proceso de sedimentación. Encaptaciones de aguas superficiales, el sistema debe

contar con desarenador debido a que épocas de lluvias elmaterial en suspensión ocasiona desgaste u obstrucciónde la tubería de aducción.



CONDUCCIÓN

Componente destinado a transportar agua tratada

(potable) ya sea aflujo libre o a presión. por tratarse deagua potable deben utilizarse conductos cerrados

PLANTA DE POTABILIZACIÓN: Constituida por lasinstalaciones requeridas para la potabilización del agua

mediante una serie de procesos unitarios de tratamiento.El tipo de planta más utilizado en nuestro medio está

conformado por una serie de reactores en los cuales serealizan los procesos de coagulación, floculación,

sedimentación, filtración y desinfección.



TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Estructura destinada a almacenar determinado volumen

de agua para cubrir los picos horarios, o variaciones delos consumos que producen durante el día, para atender situaciones de emergencia tales como incendio, einterrupciones por daños de tuberías de conducción,estaciones de bombeo etc. Juega un papel, importante

para el diseño de la red de distribución desde el punto devista económico como del funcionamiento hidráulico delsistema es importante.

RED DE DISTRIBUCIÓN: Conjunto de tuberías,accesorios y estructuras que conducen el agua desde los

tanques de almacenamiento hasta los puntos de consumoque demanda el usuario



ESTACIÓN DE BOMBEO

Componente destinado a aumentar la presión del agua

con el objeto de transportarla a estructuras más elevadas.Un sistema de abastecimiento puede requerir estacionesde bombeo o de rebombeo, ya sea directamente desde lafuente o para interconectar diferentes componentes delsistema.



BENEFICIOS COMUNITARIOS QUE CONLLEVA UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

• Hace posible crear un medio ambiente higiénico que evitao limita la propagación de enfermedades de origen hídricoproducidas por microorganismos, tales como la fiebretifoidea, la hepatitis infecciosa, la amebiasis, la disentería,la salmonelosis, el cólera entre muchas otras, y de

enfermedades producidas por agentes físicos o químicospor la ingestión de agua que contiene sustancias tóxicas,daño que no es común que se presente en forma agudasino que normalmente se da luego de un consumo a largo

plazo de bajas concentraciones de estas sustancias.



BENEFICIOS COMUNITARIOS QUE CONLLEVA UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

• Los beneficios comunitarios desde el punto de vista de la

salud son disminuir la morbilidad y la mortalidad generalpor enfermedades de origen hídrico, disminuir lamortalidad infantil y aumentar el bienestar social, tantofísico como mental.

• Desde el punto de vista económico , los beneficios son

mejorar la economía familiar ya que permite unasustitución de gastos en atención médica, crear unincentivo para la ampliación o la construcción de nuevosasentamientos industriales, proporciona incentivos para elturismo, permite una mejor utilización del tiempo en

pequeñas comunidades ya que no es requerida larecolección de agua en sitios alejados y brinda protecciónde la propiedad contra incendios.

















PARÁMETROS DE DISEÑO

LOS PARAMETROS DE DISEÑO SON LOS CRITERIOSESTABLECIDOS QUE SE UTILIZAN PARA ELDIMENSIONAMIENTO DE CADA UNO DE LOSCOMPONENTES DEL SISTEMA. PARA EL CASO DE LOSSISTEMAS DE AUEDUCTO LOS PARÁMETROS SON:

– EL PERÍODO DE DISEÑO

– LA POBLACIÓN DE DISEÑO – LOS CONSUMOS DE AGUA.



PARÁMETROS DE DISEÑO DE LOS SISTEMAS DEABASTECIMIENTO DE AGUA

PERÍODO DE DISEÑO: es el tiempo para el cual se diseñacada uno de los componentes del sistema, en el cual sucapacidad permite atender la demanda proyectada para esetiempo.Factores que intervienen en la selección del periodo de

diseño:Vida útil de estructuras y equipos.Planeación de las etapas de construcción del proyecto.Tasa de crecimiento de la población.Cambios en el desarrollo social y económico de la población

que incidan en los consumos.Grado de mantenimiento de los componentes.



Vida útil de algunos componentes de un sistema deabastecimiento de agua

(Años)

Componentes nivel de complejidad del sistemaBajo Medio Medio Alto

alto

Obra civiles 50 50 60 70Redes matrices 40 40 60 80

Redes secundarias y menores 30 30 40 40

Equipos electromecánicos 10 10 15 15

Equipos electrónicos 5 5 5 5



Período de diseño según el nivel decomplejidad del sistema

Nivel de complejidad Período de diseño

del sistema

Bajo 25 años

Medio 25 años

Medio alto 25 años

Alto 30 años




POBLACIÓN DE DISEÑO: Para estimar la población futura esnecesario estudiar las características sociales, ,culturales,económicas en el pasado, en el presente y hacer predicciones sobre su futuro desarrollo, especialmente en lorelacionado con el turismo, desarrollo comercial e industrial.

Entre los factores que influyen en el crecimiento odecrecimiento de una población están los siguientes:Nacimiento, muerte, inmigración, emigración, anexión deotras concentraciones más pequeñas o desagregación de

población por creación de nuevos municipios.



MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓNFUTURA

• Los censos son la base para realizar cualquier tipo de proyección de población. En Colombia sedispone de los siguientes censos aprobados por el congreso de la republica:

•Censo de 1938Censo de 1951Censo de 1964Censo de 1973Censo de 1986

Censo de 1993Censo de 2005

Esta recopilación de datos se encuentra en el Departamento AdministrativoNacional de Estadísticas (DANE).



MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓNFUTURA

Los métodos a utilizar para el cálculo de la poblaciónfutura dependen del nivel de complejidad del sistema.

Existen varias metodologías para la proyección depoblación entre otros:

• Método de comparación grafica• Método aritmético o lineal

• Método de crecimiento geométrico

• Método logarítmico



MÉTODO DE COMPARACIÓN GRÁFICA

• El método de comparación consiste en hacer unacomparación de manera gráfica de la población en estudioy de otras 3 poblaciones del país con determinadascaracterísticas.

• El método supone que la población en cuestión tendrá

una tendencia de crecimiento similar al promedio delcrecimiento de las otras tres, después de que hallasobrepasado el límite de la población base (último censode la población estudiada). Las poblaciones comparadas,las cuales se describen a continuación, deben reunir características similares económicas y sociales a la

población en estudio.



MÉTODO DE COMPARACIÓN GRAFICA

• Población A: Población en estudio• Población B : población de la misma región , similar desarrollo, clima

Y tamaño.• Población C: : población de la misma región , similar desarrollo y

clima, pero con mayor población que A.• Población D: Población de otra región del país , similar desarrollo y

clima pero con mayor población que A.• El método se aplica de la sgte forma:• Inicialmente se desplazan paralelamente la curvas de crecimiento

de las poblaciones B, C, y D hasta el último censo de la población A,y se consideran aquellos segmentos que sobrepasen la poblaciónbase.

• La última tendencia de las poblaciones B,C;D se prolonga hasta elaño correspondiente al periodo de diseño.

• La población A se obtiene promediando los valores de la curvasprolongadas de las poblaciones B, C,D.



MÉTODO ARITMÉTICO O LINEAL

Si el aumento de la población es constante e independiente deltamaño de ésta, el crecimiento es lineal y esta dado por la sgteecuación:

Pf = Puc+ ka (Tf-Tuc)ka=Puc-Pci/Tuc-Tci

donde: Pf =población futuraka = pendiente de la recta (tasa de

crecimiento anual) Puc = Población del último censoTuc = Año del último censoPci = Población del censo inicialTci =año del censo inicial

El ka puede ser promedio entre los censos o un ka entre el primer censo y el último disponible.



• .



MÉTODO DE CRECIMIENTO GEOMÉTRICO

El crecimiento es geométrico si el aumento de lapoblación es proporcional al tamaño de está y esta dadopor la sgte ecuación:

Pf = Puc (1+ r)Tf-Tuc r = (Puc/ Pci)1/Tuc-Tci -1

Donde : r = tasa de crecimiento anual

Pf = población proyectadaTf = año de proyecciónPuc = Población del último censoTuc = Año del último censo

Pci = Población del censo inicialTci = año del censo inicial



MÉTODO LOGARÍTMICO

Crecimiento Logarítmico: El crecimiento de la población es de tipoexponencial, para aplicar este método se requiere tener mínimo tres

censos para calcular el kg promedio y está dado por la sgteecuación:

Ln Pf = Ln Pci+ kg (Tf-Tci) ó Pf = Pci* e kg*(Tf-Tci) Kg = Ln Pcp- Ln Pca/ Tcp-Tca

Donde: Pf = población proyectadaTf = año de proyecciónPcp= Población censo posterior Tcp = Año censo posterior Pci = Población del censo inicialTci =año del censo inicialPca= población censo anterior Tca= año censo anterior

PARÁMETROS DE DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE




CONSUMO DE AGUA: Es el volumen de agua utilizado por unapersona en un día y se expresa por lo general en litros /hab* d.

La determinación del consumo total se realiza a partir de de los

datos estadísticos del consumo pasado y presente de la poblaciónsi se dispone de esta información o, en caso de que no se tengala información, se puede tomar los datos de otras poblacionesvecinas con características similares. La dotación, tal como ya se

ha definido, se denomina usualmente dotación bruta y en sudefinición intervienen dos variables; la dotación neta y el índice depérdidas de agua del sistema de acueducto (%P).

El RAS define la dotación bruta como:dbruta = dneta/ 1-%P ;La determinación del consumo total se debe

hacer según datos estadisticos

PARÁMETROS DE DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE




DOTACIÓN NETA: es la cantidad de agua que necesitanhabitante o usuario del servicio de acueducto parasatisfacer sus necesidades normales, sin considerar laspérdidas que ocurren en el sistema. Es el consumo deuna persona cuando se tienen un abastecimiento pleno.Las pérdidas de agua de un sistema de abastecimientoes la diferencia entre el volumen de agua tratadaproducido por el sistema y el volumen de agua medidocomo consumo de sus usuarios. Las pérdidas es unparámetro que va a depender de las condiciones físicasdel sistema, de sus sistemas de macro y micro medición

de sus condiciones operativas, por tanto deben ser evaluadas en detalle para cada sitio.

ESTIMACIÓN DE LAS DOTACIONES NETAS



En la evaluación de las dotaciones netas de agua de un municipio sepueden tener tantas dotaciones como usos de agua existan:residencial, comercial, industrial, institucional, servicios recreativos,comunitarios, escuelas etc., todos los cuales deberán ser considerados en la evaluación de dotaciones y demandas de agua.Sin embargo, es común considerar que en sistemas en donde elconsumo del uso residencial represente más del 90% del consumototal, el cálculo de la demanda de agua se realice únicamente a partir de las dotaciones netas del uso residencial sumándole un pequeño %que tenga en cuenta los otros usos agrupados. En caso contrario,donde no predomine el uso residencial, el cálculo de la demanda de

agua debe hacerse en forma desagregada para cada uno de los usosprincipales y para cada uno de ellos deben determinarse dotacionesnetas. (RAS2000).El análisis cuidadoso de estos consumos es fundamental para el logrode dimensiones adecuadas en las estructuras del sistema. En nuestropaís, la precaria administración de los sistemas de acueducto en

muchos municipios, no ha permitido hacer registros históricos de losconsumos de agua; lo que dificulta los estudios posteriores enprogramas de optimización, proyección o ampliación de los sistemas.La mejor manera para determinar la dotación neta es a partir de los

consumos medidos históricamente, la metodología para estimar ladotación neta se debe tener en cuenta:

Factores que afectan el consumo:



Factores que afectan el consumo:El consumo de una localidad es función del tipo de comunidad, desus características sociales y de sus condiciones económicas (nivelde ingresos), de las condiciones metereológicas (temperatura), del

alcantarillado, presión en la red de distribución de agua, condicionesde manejo del ente administrador, de la calidad y del controlmediante medidores de agua.El consumo neto o dotación neta o consumo percápita es la cantidadde agua utilizada en cada una de las actividades que se realizan enuna comunidad y se divide en: consumo doméstico, consumoindustrial, consumo público y consumo por pérdidas y desperdicios.Consumo doméstico: Este consumo varía con el clima, la cultura dela población, las costumbres y la disponibilidad y controles que seejerzan en ellas.Consumo público: Este consumo está constituido por el agua que seutiliza en riego de zonas verdes públicas, lavado de calles, piletas,parques, jardines públicos, mataderos, hospitales etc.

Consumo industrial: Este puede ser significativo donde las áreas dedesarrollo están destinadas a la industria.Consumo comercial: Este puede ser significativo donde las áreas dedesarrollo están destinadas al comercio.

EVALUACIÓN DE LAS PERDIDAS DE AGUA EN EL



SISTEMA Pérdidas: es la diferencia en volumen entre el agua producida por el

sistema y el volumen de agua medido como consumo de los usuarios.

Existen pérdidas técnicas o físicas y comerciales del sistema, laspérdidas técnicas comprenden el agua que se escapa del sistema dedistribución por fallas en la hermeticidad de sus componentes, la querebosa de los tanques y otras estructuras abiertas a la atmósfera por fallas en los controles de nivel; las pérdidas comerciales es el aguaconsumida pero no registrada por los micromedidores, debido aconexiones clandestinas y a deficiencias en la cobertura de la

medición del consumo. Para cubrir las pérdidas de agua, en el diseñose estima, de acuerdo con el insfopal, un 20% del consumo domésticoy de acuerdo al RAS se debe tener en cuenta el nivel de complejidaddel sistema. En un sistema ideal donde no existen usuariosclandestinos y se tenga micromedición con cobertura total, altaconfiabilidad, la perdidas comerciales no existiría y se tendría un

sistema solo con pérdidas técnicas cuya magnitud seria la diferenciaentre el volumen producido y el volumen consumido.% de pérdidas = Volumen producido – Volumen medido como consumo• Volumen producido



A criterio del diseñador el valor de la dotación neta se puedeincrementar de acuerdo a los siguientes aspectos:

Por tamaño de la población: en la medida en que la población seincrementa el consumo se aumenta debido al mayor número de deactividades, un consumo se incrementa en un 10% del incrementodel número de habitantes.

Por temperatura: el consumo se puede incrementar de acuerdo a la

temperatura así,El consumo neto se puede Incrementar por temperatura así:

• Entre 15% y 20% para climas con TºC superior a 28ºC.

• Entre 10 y 15% para climas con Tº C entre 28ºC y 20ºC.

• No se recomienda incremento para temperaturas inferiores a 20ºC.

1.Investigar si para la facturación de consumos de agua



1.Investigar si para la facturación de consumos de aguaen el sistema se tiene macro y micromedidor, si es así,se deben conseguir los registros históricos de consumopara los diferentes usos del agua, durante por lo menos

un año. Esta información se debe analizar y descartar oeliminar aquellos valores de consumo que por ser demasiado bajos o altos, indiquen deficiencia en lamedida o lectura, también se debe descartar aquellainformación proveniente de micro medidores en malestado de funcionamiento. 2. 2. Se debe constatar las

condiciones operativas del sistema de suministro deagua durante el periodo de análisis de los consumos,para verificar que los usuarios medidos tuvieron unabastecimiento pleno. En un sistema en donde existaracionamiento el consumo medido no es el mejor

estimativo de las necesidades reales de un usuario quecorresponda a la dotación neta.



3. Si en el municipio en cuestión no existe medicióndetallada de consumo de agua, se puede optar por instalar algunos micromedidores en acometidas de losusuarios representativos de los principales usos del aguaen dicho municipio. La instalación debe hacerse enaquellas zonas en que se garantice la continuidad delservicio y una presión mayor a 10mca (metros decolumna de agua). El tiempo mínimo medido es de unasemana y el ideal de un mes. A partir de estas lecturas se

puede realizar un estimativo de consumos y dotacionesnetas de agua para el municipio.

4. Si para estimar la dotación neta no es posible utilizar losmétodos antes mencionados, se puede recurrir a

conseguir información detallada de consumos de aguaen un municipio cercano, de tamaño similar y concondiciones climáticas, socioeconómicas y culturalessemejantes, es decir de un nivel de complejidad similar.



5. Como última opción, y cuando no sea factible apelar aninguna de los tres métodos anteriores, se debe recurrir aasignar con criterio una dotación neta a cada uso delagua. Para el caso de la dotación neta residencial estaasignación debe realizarse dentro de los límites mínimo ymáximo descritos por el RAS2000. En aquellaspoblaciones donde los usos diferentes al residencia seande importancia deben realizarse en detalle y evaluarse enforma particular los llamados grandes consumidores. Ungran consumidor esta definido como aquel cuyo consumoes mayor de 3l/s (260m3/dia).

Ó



CONSUMO TOTAL O DOTACIÓN BRUTA L /hab. * d =• d bruta = d neta

1- % p , donde p = pérdidas• El consumo total, proyectado al período de diseño debe

tener en cuenta el incremento en el consumo neto y ladisminución del índice de pérdidas en el tiempo.

• ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES DE DISEÑO: El

caudal de diseño se debe calcular atendiendo lasnecesidades de la población en estudio y las diferentesestructuras del sistema de acueducto. Usualmente setrabaja con tres tipos de caudales:

• Caudal medio diario• Caudal máximo diario• Caudal máximo horario

• Caudal medio diario total: es la demanda residencial +



Caudal medio diario total: es la demanda residencial demanda media de los otros usos

• Caudal medio residencial: Es el caudal promedio

obtenido de un año de registros y es la base para laestimación del caudal máximo diario y máximo horario, sedetermina mediante registros de consumo o mediante lasiguiente expresión:

• Q promedio = dotación bruta (L/hab.*d ) * población hab.)residencial 86400

donde:

Qpromedio: consumo medio en l/s

p: número de habitantes al final del período de diseñodb : dotación bruta en l/hab-día

Demanda media de otros usos: Se puede calcular de la



Demanda media de otros usos: Se puede calcular de lasiguiente manera:

• Cuando el consumo de otros usos es menor al 10% delconsumo total, se puede calcular como un porcentaje de

la demanda media residencial, el cual es igual la volumenconsumido por los otros usos entre el total del volumenconsumido por la población del municipio. En este caso seasume que el crecimiento de la demanda de agua de losotros usos es similar al residencial.

• Cuando el consumo de los otros usos supera el 10% delconsumo total, se debe hacer una evaluación detallada dela demanda media que cada uno genera. Sin embargoalgunos usos como el institucional y el comercial sepueden seguir manejando como un porcentaje de lademanda residencial en atención que estos usos estánligados al tamaño de la población.

Caudal o demanda máxima diaria: Es día de



Caudal o demanda máxima diaria: Es día demáximo consumo de una serie de registrosobservados durante los 365 días del año. Es el

día de mayor consumo en el año y se calculasegún la siguiente expresión:Qmáximo diario = K1.* Q promedio , donde:Q máximo diario: consumo máximo diario en l/s

• K1 coeficiente de consumo máximo diario y seobtienen de la relación entre el mayor consumodiario y el consumo medio diario utilizando losregistros de un periodo mínimo de un año.K1: Factor de mayoración que de acuerdo al

RAS y según el nivel de complejidad está en elrango de 1,3≤ K1≤ 1,2

• Caudal o demanda máxima horaria: Es la hora de



• Caudal o demanda máxima horaria: Es la hora demáximo consumo en el día de máximo consumo. Sedetermina mediante registros hora a hora durante unperíodo mínimo de una año,,se calcula según la siguienteexpresión, donde:

Q máximo horario= K2* Q máximo diario donde:

Qmáximo horario: consumo máximo horario en l/s

K2: coeficiente de consumo máximo horario y se obtienende la relación entre el mayor consumo horario y elconsumo máximo diario utilizando los registros de unperiodo mínimo de un año, no se deben incluir los díasque el sistema presente fallas.

K2: factor de mayoración, el cual varía así de acuerdo alRAS: 1, 4≤ K2≤ 1,6o, Q máximo horario= K1* K2* Q promedio

PROYECCIÓN DEL CONSUMO



PROYECCIÓN DEL CONSUMO

Año Pobl. Incr. Incre. Consumo(l/hab.d) Caudales de diseño (l/s)

hab. % 10% neto %p total adop. QPro K1 QmaxDiar. K2 Qmaxhor.

2012

2017

2022

20272032

2037

2042

PROYECCIÓN FINAL DE POBLACIÓN



PROYECCIÓN FINAL DE POBLACIÓN

Con los resultados finales de los métodos aplicados , se debe

presentar el promedio aritmético de las proyecciones para cadaaño.

Año Lineal Geométrico Logarítmico Gráfico Promedio

2012

2017

2022

2027

2032

2037

2042

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD



Consiste en calcular las tasas de crecimiento entre el último censocada uno de los censos posteriores al, censo inicial y realizar laproyección de población para ellas.

Análisis de sensibilidad para cada uno de los métodosPci k 2008 2013 2018 2023 2028 2033 2038

193819511964197319932005Promedio

Se comparan los valores de población para cada una de las tasas decrecimiento en un año dado, pudiéndose descartar algún valor,promediar los resultados para obtener la proyección final.

FUENTES DE ABASTECIMIENTO



El proceso natural mediante el cual parte de las aguas presentes en la tierra,en forma de ríos, lagos ,mares etc. se desplaza a la atmósfera en forma de

vapor y regresa después condensada en precipitaciones, constituye eldenominado ciclo hidrológico de las aguas. parte de las precipitacionesregresa directamente a la atmósfera, parte alimenta nuevamente esasmasas de agua, parte se percola enriqueciendo los estratos porosos delsubsuelo.

Entre los fenómenos que constituyen el ciclo hidrológico, que más serelacionan con el agua para abastecimiento son las precipitacionespluviales, la evaporación, la transpiración y la percolación.

La diferencia entre el volumen de agua producido por las lluvias y lasperdidas representadas por evaporaciones sobre la tierra y superficie delagua, las aguas infiltradas hacia las capas subterráneas, la absorbida por plantas, produce la cantidad de agua potencialmente utilizable para fines deabastecimiento, la cual se presenta como escurrimientos en las cuencas

hidrográficas, se almacena en lagos naturales o artificiales o esta contenidaen acuíferos en los estratos porosos subterráneos.



FUENTE DE AGUA SUPERFICIAL

RESERVA NATURAL

TIPOS DE FUENTES



Las fuentes que potencialmente son utilizables para unabastecimiento de agua son: aguas superficiales, aguassubterráneas, las aguas lluvias y las aguas de mar. La selección de

la fuente a utilizar dependerá de:• las características de cada sitio.• Estudios hidrológicos o hidrogeológicos.• Productividad de la fuente.• Calidad físico-química y microbiológica del agua

• Condiciones sanitaria de la cuenca o del acuífero• Posibilidad de obtener un contrato de concesión de agua de la fuente

de abastecimiento y obtención de permisos ambientales y sanitariosotorgados por la autoridad ambiental.

• Ubicación de las obras de captación con respecto a los otros compo-

nentes del sistema.• Estudios de impacto ambiental, con el fin de minimizar los efectos

que sobre el M.A puedan producir las obras de captación.

EVALUACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA



Las aguas superficiales , tales como ríos, quebradas y lagos, para su utilizaciónrequiere de información detallada y completa de su estado sanitario, caudal disponibley calidad del agua a captar.

Estado sanitario de la cuenca: comprende el estudio de a) la geología, superficial,características que la identifiquen como rocosa, arenosa , arcillosa etc. b) vegetación,se debe definir si son bosques, sabanas, terrenos cultivados.c) la existencia deasentamientos humanos aguas arriba de los posibles sitios de captación d)localización de posibles sitios de descarga de aguas residuales y/o focos decontaminación. La elección de la fuente de abastecimiento de agua, sea superficial,subterránea o aguas lluvias debe cumplir requisitos de mínimos de calidad, cantidad,

localización.Caudal disponible: una fuente debe disponer de caudal suficiente para proporcionar elcaudal máximo diario (QMD) al final del periodo de diseño afectado por el kestablecido por el RAS-2000 de acuerdo con el nivel de complejidad del sistema. Lafuente debe garantizar el suministro permanente de agua, en tal sentido, es de granimportancia conocer las épocas criticas de una fuente de abastecimiento de agua,para lo cual es conveniente realizar aforos en épocas de sequía, épocas de avenidas

con el objeto de regular la fuente, si el caudal no es suficiente para proporcionar todoel caudal y estimar la necesidad de represamiento para compensar el déficit en épocasde sequía y aportar el caudal para satisfacer la demanda.

La medición del gasto es de gran utilidad en la toma de



g gdecisiones durante la administración de los recursoshídricos.

• Algunas de las finalidades de la medición del agua son:• Control de la cantidad de agua producida y cantidad de

agua consumida por los usuarios de una población.

• Determinación de caudales, escurrimientos pluviales y

magnitud de las crecientes en corrientes naturales.• Determinar las pérdidas de agua en las diferentes

infraestructuras de un sistema de abastecimiento

Métodos para el aforo de caudales:



• Cuando el agua se obtiene de diques, ríos, canales etc.,

pueden utilizarse vertederos, canaletas, orificios, molinetesflotadores, colorantes. Sin embargo, cuando el agua esconducida por tuberías, las mediciones pueden hacersecon venturimetros, orificios, ce. Los métodos gravimétricosy volumétricos de aforo directo, consisten en tomar eltiempo de llenado de un recipiente de volumen conocido,

se utiliza en la medición de pequeñas fuentes. Por suparte, las mediciones del escurrimiento pluvial y del flujode aguas subterráneas, son difíciles de realizar conprecisión, por lo cual se utilizan métodos aproximativosque incluyen los trazadores químicos.

• Clasificación de los métodos de aforo: Los métodos paramedir un gasto o caudal de agua se pueden clasificar entres grupos:

Métodos de Aforo de Caudales



1. Métodos de aforo directo: Expresan el gasto como una función devolumen sobre el tiempo (Q = V/t). Entre ellos se tienen el aforovolumétrico, gravimétrico, químico.

• El aforo volumétrico es aplicable en la medición de pequeñoscaudales y se realiza midiendo el tiempo en de llenado (t) de unrecipiente de volumen conocido (V), donde se colecta ladescarga, determinando el gasto con la ecuación: Q = V/t.

• Aforo gravimétrico: Se sigue el mismo procedimiento anterior,pero el volumen colectado de agua en el intervalo de tiempocronometrado, en lugar de medirse se pesa, y el peso (W) delagua se transforma a volumen, dividiéndolo entre el pesoespecífico (w) del fluido a la temperatura de prueba. El recipientevacío debe ser destarado y, una vez lleno, debe pesarse en lamisma balanza, el gasto se determina mediante la siguienteexpresión:

• Peso específico, w = peso del agua = W/V de donde V= W/w

y el gasto Q =W/wt Volumen ocupado• Q= Peso del agua+ recipiente- Tara del recipiente

Peso especifico * tiempo de llenado

MÉTODO DE AFORO VOLUMÉTRICO Q=v/t


http://slidepdf.com/reader/full/procedimiento-para-el-diseno-de-un-sistema-de-acueducto-yadyra 53/137Métodos de Aforo de Caudales2 Métodos de área velocidad:



2. Métodos de área velocidad:• Método del flotador: se utiliza para medir la velocidad del caudal, no

el gasto directamente, o corrientes superficiales de sección más omenos constante y en un tramo recto donde es posible suponer unflujo uniforme.

Al soltar el flotador varias veces pocos metros aguas arriba de lasección de prueba, cronometrando el tiempo de recorrido paraobtener un promedio de viaje del flotador. La velocidad hallada esla velocidad superficial que es mayor que la velocidad promedio delcaudal, es necesario corregir la medición del flotador multiplicándolapor un coeficiente que varía de 0.65 a 0.80, 0.65 para pequeñoscaudales y 0.80 para grandes caudales, ríos, etc.

La velocidad superficial Vs = S/t donde S es el espacio recorridopor el flotador entre los puntos de control, entre los objetos quepueden servir como flotadores tenemos: trozo de madera, una hojaseca o un envase de plástico tapado, al multiplicar el área de lasección transversal por la velocidad promedio del flujo (Vm) seobtienen el caudal (Q) para la corriente aforada, Q= AVm.

MÉTODO AREA- VELOCIDAD



SECCION TRANSVERSAL DE LA CORRIENTE

MÉTODO AREA VELOCIDAD



MÉTODO AREA VELOCIDAD

MEDICIÓON DEL TIEMPO EN QUE SE DEZPLAZA EL FLOTADOR DE PUNTOS DE CONTROL

Método área velocidad



Método área velocidad

CORRENTÓMETRO O MOLINETE

Métodos de Aforo de Caudales

• El área se calcula teniendo en cuenta la sección transversal, construida, la



El área se calcula teniendo en cuenta la sección transversal, construida, ladeterminación del área hidráulica debe hacerse dividiendo el área ensegmentos iguales, de tal forma que se obtenga una serie de figurasgeométricas. en tierra, no es uniforme, por tanto, la determinación del área

debe hacerse dividiendo el espejo del agua en varios segmentos iguales,de tal forma que se tenga una serie de figuras geométricas consistente entriángulos y trapecios, cuyos lados estarán dados por las profundidades (di )del agua y, las alturas, por la longitud del segmento ( x/n) ,

Área total, A = A1 + A2 + A3 + A4 A= x d1 + (d1 + d2) x + ( d2 + d3 ) x + d3 x

n 2 2 n 2 n 2 n

de donde,n-1

A = x ( d1+ d2+ d3) para di tirantes , se tienen: A = x/n Σ di • n i=1en la cual: x= ancho del espejo de agua

n = número de segmentos en que se divide el espejodi= profundidad del agua o tirante

Método Área Velocidad

Método del molinete hidrométrico o correntómetro: Son equipos



Método del molinete hidrométrico o correntómetro: Son equiposutilizados para medir la velocidad de la corriente de agua endiferentes puntos de la sección y a diferentes profundidades. Unmolinete es un pequeño instrumento constituido por una ruedecillacon aspas, la cual, al ser sumergida en una corriente giraproporcionalmente a la velocidad de la misma.

El correntómetro mide el número de revoluciones por minutos, ymediante una ecuación de calibración del aparato, se determina lavelocidad en el punto. Existen dos tipos de molinetes, el decazoletas y el de hélice, los cuales pueden ser montados sobre unavarilla para el aforo de corrientes superficiales o suspendidos desdeun cable durante el aforo de ríos y diques profundos. Cada molineteviene calibrado de fábrica y acompañado por una tabla o ecuación,donde se relaciona la velocidad angular de la rueda giratoria con lavelocidad de la corriente. Para medir la velocidad de una corriente,

el molinete se instala por abajo del espejo de agua, a 0.6 de laprofundidad ( medido desde la superficie) y las ruedecillas secuentan en un intervalo de tiempo establecido , usualmente 1 minuto

• Cuanto mayor sea el número de registros realizados en un mismopunto de aforo más confiable será la apreciación de la velocidad



punto de aforo, más confiable será la apreciación de la velocidadmedida; es conveniente medir la velocidad de la corriente endiferentes puntos espaciados sobre el espejo de agua, sumergiendo

el instrumento a 0.2 y 0.8 de la profundidad respectiva. En corrientesde agua turbia y caudalosa es necesario un contador eléctrico pararegistrar las revoluciones del impulsor. El número de evoluciones por el intervalo de tiempo se transforma a una velocidad de la corriente

consultando la ecuación del instrumento • Ecuaciones de calibración para algunos modelos de molinetes

• Modelo de molinete Ecuación de calibraciónMolinete de

cazoletas Gurley-622 v = 0.690904 rps

+0.014694 SIW-017 v= 0.658rps +0.0090

Price-622 v= 0.6735 rps+0.0091 Modelo

tipo hélice Medidor Hoff v = 0.296 rps

3. Métodos que utilizan contracciones: Dentro de este grupo seencuentran los orifico, los diafragmas, vertederos, canaletas parshall



etc.• Descarga en vertederos: Un vertedero es una escotadura de forma

regular, a través de la cual el agua puede fluir. El borde sobre el cual

se vierte el agua se denomina cresta del vertedero, la lámina deagua que fluye por encima de la cresta se denomina manto y laaltura de agua que produce el derrame, es la carga. Los vertederosse clasifican, de acuerdo con la forma de la escotadura enrectangulares , triangulares, trapezoidales, circulares y parabólicos.Los más utilizados son los rectangulares y triangulares.

• Vertederos rectangulares: Es uno de los sistemas más utilizadospara aforos de corrientes• La ecuación que más se utiliza es la de Francis:• Q= 1.84 LH3/2• donde ,• Q= es el gasto descargado por la escotadura en m3/s. L= longitud

efectiva de la cresta en m.• H= carga sobre el vertedero en m.

• Las contracciones laterales de algunos vertederos reducen lalongitud efectiva de la lámina vertiente, esta situación se corrige



longitud efectiva de la lámina vertiente, esta situación se corrigeteniendo en cuenta un valor de L’ en la ecuación

• L’= L-0.1nH donde n es el número de contracciones laterales.

• Vertederos Triangulares: Se utilizan para medir caudales menores de30 l/s y cargas hidráulicas entre 6 y 60 centímetros . La ecuacióngeneral es :

• Q= C’ tan(θ/2 ) H 5/2 en donde:• Q= es el gasto en m3/s.• θ = ángulo central

• H= carga sobre el vertedero en m.• C’= coeficiente de corrección por pérdidas y contracciones• Para vertederos triangulares con θ= 90º y C’= 0.60 la ecuación se

transforma en:• Q= 1.42 H 2.5

MÉTODO DE AFORO CON CONTRACCIONES



VERTERO TRIANGULAR

VERTEDERO TRIANGULAR



MEDICION DE LA LÁMINA VERTIENTE

MÉTODO DE AFORO QUE UTILIZA CONTRACCIONES



MÉTODO DE AFORO QUE UTILIZA CONTRACCIONES

VERTEDERO RECTANGULAR- CARGA SOBRE EL VERTEDERO

CALIDAD DEL AGUA DE CONSUMO DE AGUA



Evaluación de la Calidad del agua: El agua se considera

apta para el consumo humano si satisface los requisitosfísicos, químicos y bacteriológicos mínimos exigidos por los decreto 475 de 1998 y 2105 de 1983 emanados delMinisterio de Salud. El agua que no cumpla losrequerimientos de este decreto debe tratarse por medio

de procesos físico-químicos que permiten eliminar o almenos reducir la concentración de elementos nocivosdentro del intervalo estipulado por el decreto. En lamedida en que la calidad del agua en la fuente deabastecimiento esté más deteriorada, el tratamiento para

lograr niveles de calidad de agua potable requerirá unamayor inversión de capital.

OBRAS DE CAPTACIÓN

Son estructuras que recolocan directamente sobre las fuentes superficiales



Son estructuras que recolocan directamente sobre las fuentes superficialeso subterráneas que se han seleccionado como económicamente utilizablespara surtir un sistema de abastecimiento de agua. Los tipos de estructurasson diferentes según se deseen captar las aguas de los ríos, manantiales,

lagos, embalses, pozos profundos.• CRITERIOS PARA LA LOCALIZACIÓN DE CAPTACIONES EN RIOS Y

MANANTIALES: las obras de captación de agua deben ser localizadas enzonas donde el suelo sea estable, resistente a la erosión, no inundables,lejos recontaminación, lejos de sitios de falla geológica. Para lascaptaciones localizadas en ríos, es recomendable que se realicen en unsector recto del cauce.

• En caso de que la captación se deba hacer en una curva, debe ubicarse enla parte exterior de la curva, se debe proteger la estructura construyendomuros de contención aguas arriba y debajo de la bocatoma. Si las toma secoloca en la parte interna de la curva se colmata con el material depositadoen las crecientes y en verano se podría quedar en seco.

• El caudal del río o quebrada en sus niveles mínimos y máximos debe ser mucho mayor que el caudal de diseño.

• Cuando la captación es mediante una estación de bombeo, esta se debelocalizar en lo posible en un tramo recto del cauce del río, o quebrada ysobre suelo estable con pocos riesgos de inundación.

• Cuando se trata de manantiales y quebradas en general es suficienteinterponer una pequeña presa denominada tomadique, provista de drenajes,reboses y bocatoma. En este caso la bocatoma debe estar ubicada en el



reboses y bocatoma. En este caso la bocatoma debe estar ubicada en elfondo del dique y provista de una rejilla para evitar la entrada de arenas. Eldrenaje del tomadique debe ser capaz de permitir la descarga periódica delos sólidos sedimentables en la represa y el rebose debe dejar pasar todo el

gasto en exceso del tomado para el abastecimiento.• CRITERIOS PARA LA LOCALIZACIÓN DE CAPTACIONES EN EMBALSES

Y LAGOS: Debido a que las características físico –químicas ybacteriologotas del agua en estas grande masas de agua cambian con laprofundidad y como los niveles de agua fluctúan de acuerdo a las diferentesépocas del año, se acostumbra a diseñar las tomas a diferentesprofundidades.

• Las captaciones se localizaran de acuerdo al tipo de presa que se adopte.Si la presa es en tierra, las tomas deben ser estructuras separadas en formade torres aisladas con acceso directo para su operación y mantenimiento. Silas presas son en hormigón las estructuras de toma pueden localizarse enla misma presa. Cada toma debe ser capaz de captar el gasto máximoestipulado en los estudios previos.

• Cada captación debe estar equipada con una compuerta o con una válvulade cierre para su selección e independencia.

• Las presiones estáticas máximas a que están sometidas las compuertas delos orificios se deben definir con el objeto de determinar si las compuertasson o no de alta presión.



• PERIODO Y CAUDAL DE DISEÑO: El horizonte de planeación de las obrasde captación depende del tamaño del proyecto y lo define el nivel de



complejidad del sistema. En zonas rurales, el caudal de diseño de la captaciónes el QMD, más (máximo el 5% del QMD) consumo de agua en la planta detratamiento, para poblaciones grandes el caudal de diseño es 1,5-2 veces elQMD.

TIPOS DE BOCATOMASToma lateral con muro transversal: se utiliza en ríos pequeños o quebradas endonde la profundidad del cauce no es muy grande. El muro se utiliza de formaque eleve la lámina de agua y ésta es captada lateralmente, a través de unarejilla colocada en uno de los muros transversales. Este tipo de bocatomatienen la desventaja que cuando la corriente arrastra mucho material en laépoca de lluvias éste se deposita en el pie del muro transversal, tapandocompletamente la rejilla y el desague.Bocatoma de fondo: el agua se capta a través de una rejilla colocada en la

parte superior de una presa, que a su vez se dirige en sentido normal de lacorriente, el ancho de la presa puede ser igual o menor que el ancho del río.

• Bocatoma lateral con bombeo; se emplea en ríos con caudalesgrandes y de una sección ancha. El número mínimo de bombas son



dos de manera que una de ellas esta de reserva. La rejilla tiene por objeto evitar el paso de elementos grandes que puedan obstruir la

entrada del agua al pozo de succión. Se recomienda construir muros de contención para proteger el talud.• Bocatoma lateral por gravedad: si la topografía lo permite las

captaciones pueden hacerse por gravedad, de manera similar a latoma con muro transversal, reemplazando el muro por compuertas yla rejilla por otra de mayor dimensión.

Toma en embalses o lagos:• Torres de captación: El agua se capta a través de orificios a

diferentes alturas sin importar el nivel al cual se encuentre, luego seconduce el agua a un pozo de succión.

• Sifón: Se puede construir un sifón que conduzca el agua al otro lado

del jarillón, se requiere de bomba para cebar el sifón y válvula deregulación de caudal por que la cabeza es variable

Toma de fondo: Se emplea en ríos de gran caudal y poca velocidado en lagos. En el caso de los ríos deben ser de baja turbiedad paraevitar colmatación del filtro de grava ubicado en el fondo Se debe



evitar colmatación del filtro de grava ubicado en el fondo. Se debedisponer de un sistema de retrolavado del filtro.

Estaciones de bombeo flotantes y deslizantes: se utiliza para captar agua en ríos o embalses en los que la fluctuación de niveles es muygrande. En el caso de la estación flotante la bomba se coloca sobreun planchón, el cual se desliza verticalmente sobre rieles deacuerdo al nivel del agua.

La estación de bombeo deslizante se monta sobre rieles y se subeo se baja de acuerdo al nivel del agua y es operada con un malacatedesde tierra firme.

La conexión a la tubería de succión en estos sistemas de captaciónse realiza mediante una tubería flexible.

Captación de aguas lluvias: cubiertas, canales , bajantes etc.Captación de aguas subterráneas: estudios hidrogeológicos, pozos,bombas.

BOCATOMA FLOTANTE Y DESLIZANTE EN FUENTES QUE PRESENTAN FLUCTUACIONES DELNIVEL DEL AGUA



BOCATOMA LATERAL CON MURO TRANSVERSAL Y BOCATOMA DE FONDO



CAPTACION EN LAGOS Y EMBALSES POR MEDIO DE SIFÓN



CAPTACIONES LATERAL, DE FONDO Y TOMA- DIQUE



BOCATOMA LATERAL



TORRE TOMA EN EMBALSES Y LAGOS



BOCATOMA FLOTANTE EN PLANCHÓN PARA RIOS QUE PRESENTANFLUCTUACIONES EN EL NIVEL DEL AGUA



Toma de fondo, en un río navegable y con peligro de sedimentación



TOMA SUMERGIDA PARA LAGOS



BOCATOMA DE FONDO PARA FUENTES DE LADERAS Y CAUDALES PEQUEÑOS


http://slidepdf.com/reader/full/procedimiento-para-el-diseno-de-un-sistema-de-acueducto-yadyra 82/137CALCULO DE LA LONGITUD DE LA REJILLA DE CAPTACION



CAMARA DE RECOLECCIÓN



CAPTACIÓN DE AGUAS LLUVIAS



CAPTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS





SISTEMA DE CAPTACIÓN PORBOMBEO

COMPONENTES DE LA CAPTACION POR BOMBEO



Bombas centrifugas de eje horizontal.



ALVULA DE PIE-SUMERGENCIA (S o H)



Bombas de eje vertical



DEFECTOS MÁS COMUNES EN LAS CISTERNAS QUE ORIGINAN INGRESODE AIRE EN LA TUBERÍA DE SUCCIÓN.



DISEÑO DE ESTACIONES DE BOMBEO



LOCALIZACIÓN LA ESTACIÓN: debe colocarse aguas arriba de cualquier

descarga de aguas residuales, además se debe estudiar la disponibilidad deenergía eléctrica o combustible y acceso a las instalaciones.Periodo y Caudal de Diseño: El periodo de diseño de los elementos

electromecánicos de una estación de bombeo es menor que el de otroselementos y dependerá de la vida útil de los elementos que la componen.CAUDAL DE DISEÑO: El caudal de diseño de una estación de bombeo se

determina teniendo en cuenta el número de horas de bombeo al día :

• Bombeo 24 horas al día : el caudal de diseño es el caudal máximo diario.• Bombeo menor de 24 horas al día, el caudal de diseño es el caudal máximodía dividido por el % de tiempo que se bombea al día.ELEMENTOS DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO:1- La tubería de succión y sus accesorios (antes de la bomba)2. La bomba

3. La tubería de impulsión y sus respectivos accesorios4. La línea de energía directa al sistema

Pozo Húmedo: Es el tanque al cual llega el agua que se va a bombear. Elárea mínima del `pozo debe ser de cinco veces el diámetro de la tubería desucción., no debe ser de sección circular, debe tener su sistema de desagüey limpieza adecuado.



Pantalla de aquietamiento: debe colocarse a la entrada y de manera

normal a la tubería de llegada, no todos los sistema necesitan pantalla deaquietamiento.

Válvula de pie con coladera: La coladera es una malla que impide la entradade cuerpos extraños que puedan dañar la bomba. La colocación de laválvula de pie depende del sistema de bombeo: si la succión es negativa, osea, que el eje de la bomba está clocado por encima del nivel del agua en el

pozo húmedo, es necesaria la válvula de pie, con el fin de impedir que latubería de succión se desocupe y se descebe la bomba: El caso contrario, sila succión es positiva, o sea que el nivel del agua en el pozo húmedo seencuentra por encima del eje de la bomba, no se requiere la colocación deválvula de pie. El área de la coladera ha de ser de tres a cuatro veces el áreade la tubería de succión, la coladera debe tener una sumergencia adecuada,

de manera que se evite la entrada de aire a la tubería de succión cuando elnivel en el pozo húmedo se encuentre en su punto más bajo.

La sumergencia recomendada:S = 2,5 DS +0,1, donde S = sumergencia (m) mínimo 0,5

D = diámetro de la tubería de succión (m). Se recomienda que la distanciaentre la paredes laterales o el fondo del pozo ala coladera esté entre 0,5 y



1,5 veces el diámetro de la tubería de succión con un mínimo de 25

centímetros.Tubería de Succión: El diámetro de la tubería de succión nunca debe ser inferior al diámetro de la tubería de impulsión ni tampoco menor que eldiámetros del orificio de entrada de la tubería de succión a la bomba. Serecomienda utilizar el diámetro comercial inmediatamente superior al de latubería de impulsión. Esta tubería se debe diseñar lo más recta posible y

corta posible, evitando codos , uniones T, con el objeto de minimizar pérdidasde energía. La velocidad mínima en la tubería de succión es de 0,45 m/s, lavelocidad máxima se limita según el diámetro de la tubería con el fin dereducir los problemas de cavitación.

Bomba: Para la selección del tipo de bomba, hay que tener en cuenta lascaracterísticas propias del bombeo( caudal, altura dinámica, eficiencia),además del diámetro de la tubería, volumen y tiempo de bombeo del tanque,la operación en serie o en paralelo, el tipo de agua que se va a bombear y la



variación de los niveles en la succión y la descarga.

En toda estación de bombeo debe haber como mínimo una bomba dereserva. Cuando existan más de dos bombas, el caudal de diseño deberádividirse por igual en cada una de las bombas, además debe haber unabomba de reserva por cada tres bombas en funcionamiento normal, concapacidad para remplazar cualquier bomba en caso de daño omantenimiento.

Otros elementos después de la bomba: ampliación concéntrica, válvula deretención, válvula de cortina, Te de unión con la bomba de reserva.

Tubería de impulsión: el diámetro de la impulsión se calcula a partir de

D(m) =K(Q m3/s)½ , K=0,7-1,6 K =1,2 para instalaciones que operan demanera continua.

Para instalaciones que no operan de manera continuaD(m) =1,3 (X)¼ (Q m3/s)½ X=Nº de horas de bombeo por dia /24

TRANSPORTE DE AGUAADUCCIONES

(a flujo libre por medio de tuberías)



ADUCCIONES: Transporte de agua cruda antes de la planta de

purificación. El transporte de agua se puede realizar a flujo libre o apresión. En el transporte de agua aflujo libre, la lámina de agua seencuentra a presión atmosférica y el transporte puede presentarseen estructuras construidas en el sitio (canales abiertos o cerrados) opor estructuras prefabricadas como las tuberías. Para el caso del

transporte de agua por medio de conductos a presión, el flujo delagua se podrá producir por gravedad o por bombeo, para lo cual seutilizan tuberías. Las aducciones se realizan a flujo libre o a presiónpor bombeo y las conducciones se hacen con tuberías a presión por gravedad o bombeo. No es recomendable realizar transporte deagua por medio de canales abiertos por las contaminacionesexternas a que estaría expuesta el agua.

ADUCCIONES

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO:Período de diseño: depende del tamaño del proyecto, nivel de

complejidad del planeamiento por etapas del proyecto



complejidad, del planeamiento por etapas del proyecto.

Caudal de diseño: Si existe almacenamiento en el sistema deacueducto, el caudal de diseño corresponde al máximo diario, paracuando no se prevea almacenamiento se debe diseñar para elcaudal máximo horario. Para el transporte de agua entre labocatoma –desarenador se deben adicionar las pérdidas por exfiltración ocuuridas durante el transporte (máximo 5% del Qmedio

diario) y las necesidades de consumo de agua de la planta detratamiento ( 3%-5% del Qmedio diario).Modelo de cálculo: el modelo de calculo utilizado es el de Maning,Chezy o Bassin, en el cual el flujo uniforme o variado. En lacondición de flujo uniforme, la velocidad a lo largo del conductopermanece constante. Si es el flujo es variado tanto la profundidadcomo la velocidad son variables.

Para diseño para flujo uniforme y permanente la pendiente de la línea deenergía coincide con la lámina de agua y esta a su vez con la pendiente delfondo del conducto.El modelo de Maning se expresa así:Q = AR2/3 S1/2 /n



En donde: Q = caudal (m3/s)

A = área de la sección de flujo (m2)R = radio hidráulico R = A/P =(¶D2/4¶D) =D/4P= perimetro mojado (m)D= diámetro interno real de la tubería en (m)S = pendiente de la linea de energia (m/m)

n= coeficiente de rugosidad de Maning.El coeficiente de rugosidad depende del material de la tubería, pero existenotros factores que lo pueden afectar como: la profundidad de la lámina deagua en la tubería , las secciones compuestas de diferentes materiales en elcaso de canales, el tipo y número de uniones de las tuberias, lasedimentación de material, desalineamiento horizontal o vertical de la tubería

, la penetración de raices y el tipo de agua transportar.

Expresando la ecuación en términos del diámetro interno de la tuberia:Q = AR2/3 S1/2 /n =( (¶D2/4) (D/4 )2/3 S1/2)/n= 0,312(D8/3 S S1/2 /n)

D = 1,548(n Q/S1/2) 3/8



Con el valor del diámetro se calcula el caudal a tubo lleno y las relaciones

hidráulicas Q/Qo, v/vo, R/Ro, d/D, H/D.

Diámetro mínimo: En la aducción a flujo libre el diámetro mínimo debe es de4´´ correspondiente al diámetro interno real de la tubería.

Velocidad mínima: 0,6m/s con el objeto de que se permita resuspender elmaterial sedimentable y no se acumule dentro de la tubería.

Velocidad máxima: la velocidad máxima dependerá del material de latubería y del material transportado por el agua.

Esfuerzo cortante mínimo: se debe calcular a fin de verificar que elflujo en la tubería sea capaz de resuspender el materialsedimentado en el fondo: ζ =٧RS

en donde:



en donde:

ζ = esfuerzo cortante medio en N/m2 ٧= peso especifico del agua KN/m3

R = radio hidráulico de la sección del flujo = A/P, en m

S = pendiente del canal

Trazado y profundidad de instalación: La tubería se debe trazar la

tubería en terrenos de propiedad pública, debe estudiar diferentesalternativas que permitan una menor longitud, menor número deinterferencias y una mejor condición geológica y del subsuelo. Laprofundidad mínima de la tubería es de 0,60m (desde la superficiedel terreno hasta el lomo de la tubería) con el objeto de brindar la

adecuada protección estructural y el ataque de los rayosultravioleta, así como el evitar las posible conexiones clandestinas.

TANQUE REGULADOR

Almacena agua en los periodos en los cuales la demanda es menor que el suministro de modo que en los periodos en los cuales la



que el suministro, de modo que en los periodos en los cuales la

demanda sea mayor que el suministro, se complete el déficit con elagua almacenada inicialmente.

La capacidad de un tanque de almacenamiento se determina paracumplir con las siguientes funciones:

• Compensar las variaciones en el consumo de agua durante el día .

• Tener reserva de agua para atender los caos de incendio.• Disponer de un volumen adicional para casos de emergencia

,accidentes, reparaciones o cortes de energía eléctrica (cuando hayaun sistema de bombeo).

• Dar una presión adecuada a la red de distribución en la población.

TIPOS DE TANQUES

Según su localización:Tanque de distribución cundo a el agua llega a este antes que de

llegar a la población



llegar a la población.

Tanque de compensación: Este tipo de tanque se sitúa en el extremoopuesto de la entrada de agua a la red de distribución. Cuando elconsumo es nulo la totalidad del agua llega al tanque decompensación a través de la red e distribución. Cuando el consumoiguala el suministro, no entra ni sale agua del tanque ,y cuando elconsumo es mayor que el suministro, se surtirá a la población tantopor la línea directa como por el tanque de compensación.

Según su tipo de soporte: los tanques pueden ser enterrados,semienterrados y elevados. Cuando el tanque reposa total oparcialmente sobre la superficie recibe el nombre de superficial,enterrados o semienterrado. Cuando el recipiente del tanque estasoportado por columnas recibe el nombre de tanque elevado.La tubería de entrada al tanque debe descargar, en lo posible, por

encima del nivel del agua y estar provista de una válvula de cierreque controle el nivel del agua.

PARAMETROS DE DISEÑO TANQUE ENTERRRADO OSEMIENTERRADO

Periodo de diseño: depende del nivel de complejidad del sistema

Caudal de diseño: El tanque debe proveer el caudal máximo horario



Borde libre recomendado mínimo 0,30 m para permitir la ventilacióny evitar el rebosamiento.

Los niveles máximos y mínimos del tanque deben ser fijados de talmanera que la presiones que las presiones en la red de distribuciónse hallen dentro de los limites aceptables de servicio.

La presión en la tubería de alimentación debe garantizar que alagua alcance el nivel máximo esperado más un altura de 5mtscuando la alimentación del tanque se realice por debajo del tanque.

Los materiales con los que se construya el tanque deben seimpermeables y resistentes a la corrosión causada por el agua.

La salida del agua del tanque debe ser independiente de la entraday estar localizada al lado opuesto.

El rebose del tanque puede diseñarse como una tubería o como unvertedero similar al rebose en la cámara de aquietamiento deldesarenador. El nivel a la cual se coloque dicho rebose determinalas presiones en la red de distribución



TANQUE ELEVAD0





















REDES DE DISTRIBUCIÓN

Conjunto de tuberías cuya función es la de suministrar el aguapotable a los usuarios de una localidad en condiciones de cantidad ycalidad aceptables La unión entre el tanque de almacenamiento y la



calidad aceptables. La unión entre el tanque de almacenamiento y lared de distribución se hace mediante una conducción denominadalínea matriz, la cual transporta el agua al punto o puntos de entradaa la red. La red de distribución puede estar conformada por lossiguientes tipos de tubería:

• Red principal o matriz: es el conjunto de tuberías con diámetronominal mayor o igual a 12´´(300mm). Es la red encargada dedistribuir el agua en las diferentes zonas de la población y sobre ellase deben garantizar los caudales y presiones, según la normaexigida. No debe realizarse ninguna conexión domiciliaria a partir dela red matriz.

Tipos de tuberías en la red de distribución

Red secundaria: es el conjunto de tuberías con diámetros inferioresa 12´´ hasta mayores o iguales a 4´´(100mm). Se abastecen de lastuberías principales y alimentan las redes terciarias y menores. No



tuberías principales y alimentan las redes terciarias y menores. No

se debe realizar ninguna conexión domiciliaria, salvo el caso degrandes consumidores con conexiones superiores a 3´´ (75mm).Red terciaria o menor: es alimentada por la red secundaria y desdeella se realizan las conexiones domiciliarias. Sus diámetros sonmenores o iguales a 3´´ y el diámetro mínimo depende del uso delagua (industrial, comercial o institucional) nunca debe ser menor de1 ½).Conexión domiciliaria: Es la conexión que la red menor hace a cadapredio su diámetro se encuentra entre ½´´ (12,5mm)(12´´ y 3´´),dependiendo del tipo de usuario. En poblaciones pequeñas menoresde 60.0000 hab. No hay diámetros superiores a 12´´, o sea que no

hay red matriz, por lo que la red secundaria hará las veces de redmatriz.

TRAZADO DE LA RED

Para realizar el adecuado trazado de la red de distribución, deben conocer con anterioridad las características topográficas de la población actual yfutura, en donde se detallen entre otros, el perímetro urbano, las calles delmunicipio con toda su infraestructura vial, los cursos de agua y la localización



de los otros servicios públicos, como alcantarillado, energía, telefonía y gas.Se deben conocer además las características geológicas y del subsuelo quedefinan zonas de falla, deslizamientos o inundación.Es necesario conocer el nivel de amenaza sísmica y el correspondiente sismode diseño, que permita seleccionar adecuadamente el material de la tubería yel tipo de unión que resista los esfuerzos de tensión.Trazados típicos de la red:

• De mayor a menor diámetro,(tienen forma alargada e irregular).• En árbol (red abierta), de una tubería principal se desprenden varias

ramificaciones.• En parrilla,( la tubería principal forma una malla en el centro y ramificaciones

perimetrales, es una red mixta.• En mallas en esta se conforman varias cuadriculas o mallas alrededor de la

red de relleno, una malla estará compuesta por tres o más tramos principales.

SISTEMAS TIPICOS DE DISTRIBUCIÓN

Las redes de distribución pueden ser abastecidas mediante un tanque dedonde fluye el agua por acción de la gravedad por bombeo o la combinaciónde esta dos. La selección del sistema a emplear depende por tanto de lascondiciones topográficas del terreno de la naturaleza y localización de la



condiciones topográficas del terreno, de la naturaleza y localización de lafuente de abastecimiento.

Los diferentes tipos de redes de distribución se pueden mencionar lossiguientes:

• Sistema por gravedad

• Sistema por bombeo directo contra la red

• Sistema bombeo directo al tanque elevado y suministro por gravedad

• Suministro parcial por gravedad con estación de bombeo y tanque decompensación .

• Distribución por gravedad con presiones dentro de los rangos normalizados

• Distribución por gravedad con requerimientos de válvulas reguladoras de

presión.

ZONAS DE PRESIÓN

En poblaciones con grandes desniveles altimétricos , hay quesubdividir la red en varias zonas de presión, de manera que encadauna de las zonas se de cumplimiento a las exigencias de presión



p g p

mínima y máxima, permitiendo que en los puntos bajos las presionesno sean exageradamente altas y en los puntos altos las presiones nosean muy bajas.

Conociendo las presiones máximas y mínimas, es posible delimitar las elevaciones de los usuarios que pueden ser servidos por cada

zona de presión a partir de :CPmáx.= CCmin+ Pmáx

CPmáx.= CCmax+ Pmin

CP = cota piezometrica mínima o máxima

CC = cota clave de la tubería del punto mas bajo y del mas altoP = presión mínima o máxima

ZONAS DE PRESIÓN

Cada zona de presión debe contar con un tanque dealmacenamiento que determine la cota piezometrica estáticamáxima , y entre el limite de las dos zonas se debe colocar una



, y

válvula reductora de presión cuya función es reducir la presiónaguas bajo a un valor determinado, según las delimitaciones de lazona de presión. Es recomendable que las diferencias entre lascotas de proyecto mínima y máxima se del orden de 25-409 m demanera que el área pueda ser abastecida por una sola zona de

presión. Diferencias mayores a 40m crearan problemas depresiones excesivas en los puntos bajos o presiones bajas en lospuntos altos. Diferencias menores de 25m crearan zonas de presióninnecesarias, y aumentaría el numero de tanques y válvulasreductoras de presión.

SECTORIZACIÓN DE LA RED

Es el aislamiento de una zona y su abastecimiento a través de unpunto de entrada de agua al sector. Dependiendo del tamaño de lapoblación un sector puede ser subdividido en otro sector.



Una red sectorizada permite:• Evaluar y controlar las perdidas técnicas y comerciales

• Facilitar las labores de operación y mantenimiento general delsistema.

• Posibilitar la conformación de las diferentes zonas de presión

• Instalar macromedidores a la entrada y salida de cada sector yverificar el funcionamiento de los micromedidores.

• Agilizar el proceso de detección de fugas , conexiones clandestinasy pérdidas, consiguiendo un ahorro en los costos de operación delsistema.

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO

Periodo de diseño:Red matriz o principal: 20-30 añosRed secundaria: 15-25 años



Red terciaria: 15-20 añosPresiones extremas y de servicio: la presión mínima en cualquier punto de lared matriz o secundaria , debe se superior a 10mca)(1K/cm2). En ciudadesde gran tamaño (mayores de 60000hab),la presión mínima deben es de15mca. La presión mínima se establece en relación a la línea piezometricadinámica en condiciones de nivel mínimo en el tanque de almacenamiento.La presión máxima para cualquier tamaño de localidad es de 60mca, referidaa la línea piezometrica estática en condiciones de nivel máximo en el tanquede almacenamiento. La presión máxima no debe sobrepasar en ningún casola presión de servicio de la tubería establecida según la clase y material.

La presión máxima para cualquier tamaño de comunidad es de60mca(6kg/Cm2),.referida a la línea piezometrica extática en condiciones denivel máximo en el T.A. La presión máxima no debe sobrepasar en ningún

caso la presión de trabajo de la tubería establecida por su clase y mateial

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO

• La presión de servicio del municipio se selecciona teniendo encuenta la altura de las edificaciones que serán servidas. Para definir la presión de servicio en función de la altura de las edificaciones se



utiliza la sgte.formula:• P=1,2(3N+6),

donde P presión de servicio en mca

• N= número de pisos en la edificaciones

• Caudal de diseño : El caudal de la red de distribución, corresponde alcaudal máximo horario,. En algunas ciudades el caudal de diseñacon el máximo valor , resultante de comparar el caudal máximohorario con el caudal de incendio más el caudal medio diario. Elcaudal de incendio se determina de acuerdo con el número dehidrantes y su caudal unitario según las recomendaciones del RAS.

PRUEBAS EN LAS TUBERIAS DE LA RED DE DISTRIBUCÍON

PRUEBAS HIDRÁULICAS•Las pruebas hidráulicas tienen por objeto detectar las posibles fugas o escapescausados por averías en los tubos, acoplamientos defectuosos de las uniones y entérminos generales fallas por instalaciones no ejecutadas correctamente Antes de



términos generales, fallas por instalaciones no ejecutadas correctamente. Antes desometer la tuberías a las pruebas deberá verificarse que las instalaciones se encuentrentotalmente terminadas y se comprobará que las tuberías hayan quedado debidamentesoportadas, los anclajes bien colocados y fraguados y los rellenos convenientementecompactados. Las pruebas se harán para tramos no mayores de 5000 mts. Y serealizarán a medida que avancen los trabajos.

PRUEBA DE PRESIÓN

•Como norma general, las tuberías se someterán a una presión de 1.50 veces la presiónmáxima de servicio del tramo en prueba, sin exceder las presiones de trabajoespecificadas para la clase de tubería instalada.•El equipo para prueba constará de una bomba de presión manual o mecánica decapacidad adecuada según los diámetros de la tubería, un medidor que podrá ser de 5/8de pulgadas, una válvula de retención y un manómetro


• Cuando el tramo que se va probar no pueda aislarse por medio de válvulas, seinstalará tapones en los extremos que se acuñarán adecuadamente por medio degatos hidráulicos para contrarrestar el empuje causado por la presión de prueba.

• La tubería se llenará de agua con una anticipación a la prueba no inferior a 24 horas,



La tubería se llenará de agua con una anticipación a la prueba no inferior a 24 horas,durante las cuales deberá expulsarse el aire por medio de ventosas, hidrantes operforaciones ejecutadas en las partes altas y en los extremos taponados.

• La presión de prueba se mantendrá por el tiempo necesario para comprobar quetodos los componentes de la instalación funcionen correctamente, pero de todasmaneras dicho periodo de tiempo no será inferior a cuatro (4) horas.

• En términos generales, para la prueba de presión, además de las normas anotadas,

deberá tenerse en cuenta las estipuladas en cada caso por los fabricantes de lastuberías.

• Durante la prueba todos los tubos que resulten rotos serán reemplazados por elConstructor. De la misma manera, las uniones que representen escapes seránajustadas siguiendo los métodos más indicados para tal efecto; de no ser posiblecorregir, serán desmontadas y reinstaladas. Una vez que sean ejecutadas las

reparaciones del caso, las pruebas se repetirán las veces que sean necesarios hastacuando el interventor dé su aprobación.


• PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

• La prueba de estanqueidad se hará con la presión máxima de servicio y por



p q p y pun periodo de dos (2) horas, durante las cuales se comprobará que no hayaescapes por las uniones y accesorios; la presión deberá mantenerseconstante hasta donde sea posible, los máximos escapes permitidosdurante la prueba son indicados en la Tabla siguiente:

• De la misma manera que para la prueba de presión, se seguirán en cada

caso las normas estipuladas por los fabricantes de las tuberías. Lasuniones que resultaren con escapes serán ajustadas lo máximo posible oreemplazadas hasta que las fugas queden dentro de los límites permitidos.

• Cuando se haya ejecutado a satisfacción de la Interventoria todas laspruebas se procederá a terminar los rellenos y apisonar las zanjas. Loscostos de los materiales, el alquiler de los equipos y la mano de obra,

necesarios serán a cargo del Constructor.

PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

Presión de prueba Kg/cm2 Escape en Litros / D en 24 Horas de unión

15 0,8



12.5 0,710 0,6

7 0,49

ALCANTARILLADO PLUVIALEl alcantarillado de agua lluvias está conformado por el conjunto decolectores y canales necesarios para evacuar la escorrentíasuperficial producida por la lluvia. Dependiendo de las condicionestopográficas, tamaño de la población, características de las vías,



las aguas lluvias pueden ser evacuadas utilizando las cunetas delas calles o las propias vías a manera de canales, utilizando la redde alcantarillados solo en sectores con problemas de inundación,en localidades donde se defina la construcción de un sistema dealcantarillado pluvial, inicialmente el agua se capta a través desumideros en las calles y las conexiones domiciliarias, y se lleva auna red de tuberías que van ampliando su sección a medida queaumenta el área de drenaje; posteriormente estos colectores sehacen muy grandes y entregan su caudal a una serie de canales deaguas lluvias, los que harán la entrega al receptor final, puede ser río, lago embalse o mar. Un sistema de alcantarillado de aguaslluvias se debe proyectar cuando las condiciones propias deldrenaje de una localidad requiera la evacuación de la escorrentía

pluvial, no siendo necesario que toda la población o sector cuentecon un sistema de alcantarillado pluvial.

Las principales funciones de un sistema de alcantarillado de aguas lluviason:

• Permitir una rápida evacuación de la escorrentía pluvial de las vías públicas.• Evitar la generación de caudales excesivos en las calzadas.• Proteger la propiedad pública y privada.• Permitir la continuidad del tráfico vehicular y peatonal durante un evento de



y pfuerte precipitación. Evitar las conexiones erradas del sistema derecolección y evacuación de aguas residuales.

• Caudal de diseño: Par evaluar el caudal de diseño se puedeemplear cualquier modelo de lluvia –escorrentía para superficiesmenores de 1300 ha se recomienda utilizar el método racional. Para

áreas mayores de 1300ha se debe utilizar un modelo más apropiadoa las características de la cuenca, por ej, hidrogramas unitarios.Método Racional: Este método calcula el caudal pico de aguaslluvias con base en la intensidad media del evento de precipitacióncon una duración igual al tiempo de concentración del área dedrenaje y para un determinado coeficiente de escorrentía. Este

modelo establece que el caudal superficial producido por unaprecipitación es:

Q = C x I x A,donde: Q = caudal superficial (L/s).C = coeficiente de escorrentía (adimensional).I = intensidad promedio de la lluvia (L/s*ha).A = área de drenaje (ha).

Área de drenaje (A): Para determinar el área de drenaje dentro de la ciudad,



se procede de igual forma como en el alcantarillado sanitario, osea se trazandiagonales o bisectrices por las manzanas y se calculan las áreas de cadacolector. En la delimitación de las áreas respectivas hay que tener en cuentael sistema de drenaje natural, según la topografía de la población. En loscasos en que alrededor de la población exista una cuenca que aporte un granvolumen de agua, se deberán diseñar canales interceptores con el fin de

evitar que los colectores iniciales resulten excesivamente grandes. Intensidad de la lluvia ( I ): Este valor se obtiene a partir del estudio

hidrológico de la zona, analizando la información pluviográfica a nivel local oregional, del cual se obtienen curvas de intensidad duración yfrecuencia( curvas IDF). Se debe tener en cuenta que en estas curvas laintensidad es inversamente proporcional a la duración y directamente

proporcional a la frecuencia de la lluvia.

Por consiguiente para obtener un valor de intensidad de la lluvia aplicandoel método racional es necesario definir la frecuencia de diseño d la lluvia y suduración. Cuando el área de drenaje es muy extensa, la lluvia no se presentacon la misma intensidad sobre toda la zona y, por tanto, la intensidad dediseño es menor. Se puede zonificar el área o multiplicar el valor obtenido delas curvas por el factor de reducción de la intensidad puntual.Frecuencia de la lluvia: En general las frecuencias utilizadas varían entre



dos años, como mínimo y valores del orden de cien años. La escogencia den valor dependerá de varios criterios, tales como la importancia relativa de lazona, su uso, los perjuicios potenciales de una inundación del sector y eltamaño del área que se está drenando.Duración de la lluvia: El caudal producido será máximo si la duración de lalluvia es igual al tiempo de concentración del área drenada para unasuperficie de pendiente uniforme e impermeable. El tiempo de concentración

es el tiempo que tarda el agua en llegar desde el punto más alejado de lacuenca hasta el colector, o es el tiempo de recorrido desde el comienzo de lalluvia para que toda el área contribuya al colector en estudio. El tiempo deconcentración puede dividirse en dos tiempo de concentración inicial ytiempo de recorrido del colector. El primero es el lapso de tiempotranscurrido entre el comienzo del evento y el momento de acceso de laescorrentía al sumidero.

• COEFICIENTE DE RETORNO: El coeficiente de escorrentía tiene unsignificado similar al del coeficiente de retorno en el cálculo del alcantarilladosanitario. No toda el agua lluvia precipitada llega al sistema de alcantarillado,pues parte del agua lluvia precipitada llaga al sistema del alcantarillado, puesparte se pierde por factores tales como: evaporación, intercepción vegetal,detención superficial en cunetas, zanjas o depresiones y por infiltración.

Ñ



NORMAS DE DISEÑO PARA ALCANTARILLADO PLUVIAL• Velocidad mínima: la velocidad mínima requerida en los alcantarillados

pluviales se especifica con el objeto de tener una tubería autolimpiante, elRAS establece la velocidad mínima real de 0.75 m/s para el caudal de diseño.La velocidad máxima depende del material de la tubería, en la medida en eltamaño de las partículas aumenta, se debe reducir la velocidad a causa de laposible abrasión de la tubería. Esfuerzo cortante: Se debe garantizar unesfuerzo cortante mínimo que combinado con la velocidad mínima garanticeun flujo autolimpiante en la tubería para el caudal de diseño. Paraalcantarillado pluvial se especifica un esfuerzo cortante de 3,0 N/m2.

• Debido a que esta condición se obtiene de valores extremos, es convenienteespecificar un esfuerzo cortante para el 10% de la capacidad del tubo lleno,el esfuerzo cortante debe ser superior a 1,5 N/ m2 .

• Diámetro mínimo: El diámetro mínimo para una red de alcantarillado pluviales de 10´´, sin embargo, con la debida justificación, es posible reducir eldiámetro a 8´´ en los tramos iniciales de poblaciones pequeñas.



• Borde libre en los colectores: El colector de un alcantarillado pluvial debeestar en capacidad de evacuar el caudal a tubo lleno igual o mayor que elcaudal de diseño.

• Tiempo de concentración: El tiempo de concentración, mínimo o máximo, lopuede definir cada entidad prestadora de servicio. El RAS 2000 recomienda

que el tiempo de concentración total o duración de la lluvia de diseño paralos tramos de arranque sea superior a diez minutos e inferior a 20.

BOCATOMA DE FONDO

El agua se capta a través de la rejilla colocada en la parte superior de unapresa, que a su vez se dirige en sentido normal de la corriente. el ancho de lapresa puede ser menor o igual al ancho de la corriente en el sitio decaptación. la bocatoma de fondo consta de los siguientes elementos:

PRESA: su cota superior está al mismo nivel de la cota del fondo del río,



generalmente se construye en concreto ciclópeo , dentro de ella se encuentrael canal de aducción. SOLADO SUPERIOR E INFERIOR: ubicados aguas arriba y aguas debajo de

la de la presa tienen por objeto protegerla de la erosión. Pueden construirseen concreto o enrocado.

MUROS LATERALES: Encauzan el agua hacia la rejilla y protegen lostaludes. El ancho de estos muros depende de la estabilidad estructural,pueden ser de 60 cms o menos, esto depende del estudio de estabilidad delos muros.

REJILLA: Esta se coloca sobre el canal de aducción que se encuentra dentrode la presa: la longitud de la rejilla, y por tanto la del canal de aducción puedeser menor que la longitud de la presa o el ancho de la garganta, según lasnecesidades del caudal que se va a captar ; el ancho mínimo es de 40cms, yel largo de 70cms, con el objeto de facilitar la limpieza: Los barrotes y elmarco es de hierro, con separación de 5-10 cm y espesor de 1/2´´ , ¾´´ o 1´´ .

BOCATOMA DE FONDOCANAL DE ADUCCIÓN: recibe el agua a través de la rejilla y recibe al aguacaptada a la cámara de recolección. Tienen una pendiente entre 1 y 14%,con el objeto de dar una velocidad mínima adecuada y segura para realizar las labores de mantenimiento. La sección de este canal puede ser

l i i l L ió i i l á fi i d d l



rectangular o semicircular . La sección semicircular es más eficiente desde elpunto de vista hidráulico, pero la sección rectangular es la más fácil deconstruir.

CÁMARA DE RECOLECCIÓN: es de sección cuadrada o rectangular conmuros en concreto reforzado cuyo espesor puede ser de 30cm y su altura esigual a la de los muros laterales, en su interior se encuentra un vertedero de

excesos lateral, que entrega el agua a una tubería de excesos que regresael agua al cauce. Hay que dejar una tapa en la placa superior y una escalerapara el acceso del personal de mantenimiento

DISEÑO DE LA BOCATOMA DE FONDODISEÑO DE LA PRESA: Ser debe verificar que el caudal de diseño, caudalmáximo diario, sea inferior al caudal mínimo del río en el sitio de captación.La presa y la garganta de la bocatoma se diseñan como un vertederorectangular de doble contracción, cuya ecuación corresponde a :

•L ió á tili l d F i



La ecuación que más se utiliza es la de Francis:• Q= 1.84 LH3/2

• donde ,

• Q= es el gasto descargado por la escotadura en m3/s.

• L= longitud efectiva de la cresta en m.

• H= carga sobre el vertedero en m.• Las contracciones laterales de algunos vertederos reducen la

longitud efectiva de la lámina vertiente, esta situación se corrigeteniendo en cuenta un valor de L’ en la ecuación

• L’= L-0.1nH donde n es el número de contracciones laterales.

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PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE ACUEDUCTO YADYRA