Guia_del_2do__corte_sistema_de_distribucion_y_calculo_de_dotacion_de_agua[1].docx

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo ACUEDUCTO. El acueducto es un sistema o conjunto de sistemas acoplados, que permite transportar en forma de flujo continuo desde un lugar en el que ésta es accesible en la naturaleza, hasta un punto de consumo distante. Su nombre proviene del latín aquae ductus (“conducción de agua”). Cualquier asentamiento humano, por pequeño que sea, necesita disponer de un sistema de aprovisionamiento de agua que satisfaga sus necesidades vitales. La solución más elemental consiste en establecer el poblamiento en las proximidades de un río o manantial, desde donde se acarrea el agua a los puntos de consumo. Otra solución consiste en excavar pozos dentro o fuera de la zona habitada o construir aljibes. Pero cuando el poblamiento alcanza la categoría de auténtica ciudad, se hacen necesarios sistemas de conducción que obtengan el agua en los puntos más adecuados del entorno y la aproximen al lugar donde está establecida la comunidad humana. Incluso cuando las poblaciones estaban establecidas en las orillas de un río, la construcción de conducciones era la mejor forma de garantizar el suministro, en vez de extraer el agua del río. El río, aunque estuviera muy cerca, generalmente tenía un nivel más bajo que el poblado. En otras ocasiones se hacían porque el agua era de mejor calidad que la del río. Para cubrir esta necesidad se emprenden obras de gran envergadura que puedan asegurar un suministro de agua. IMPACTO AMBIENTAL DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Los proyectos de agua potable incluyen los siguientes elementos: la construcción, expansión o rehabilitación de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberías principales de transmisión y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribución; las provisiones para la operación y mantenimiento de cualquiera de las instalaciones arriba mencionadas; el establecimiento o fortalecimiento de las funciones de colocación de medidores, facturación y colección de pagos; y el fortalecimiento administrativo global de la empresa de agua potable. 1

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Si bien un sistema de abastecimiento de agua potable tiene sin lugar a dudas un impacto sumamente positivo en la salud y el bienestar de muchas personas, la construcción de sus diversos componentes acarrea, potencialmente, algunos problemas que son los mismos que se describen en los siguientes artículos:  

Manejo de recursos terrestres e hidráulicos Represas y reservorios



Tuberías de petróleo y gas. Caudal

Se llama caudal, en una determinada sección, el volumen líquido que atraviesa esta sección en la unidad de tiempo. 3

En el SI ó MKS y en el STM, el caudal se expresa en m /s y se calcula con: 𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴 Dónde: 𝑄 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 (𝑚3/𝑠).

𝑚 𝑉 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 ( ). 𝑠 𝐴 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 (𝑚2). Velocidad Es definida como la distancia recorrida durante una unidad de tiempo. La velocidad del agua en una tubería puede ser descrita en términos de metros por segundo (m/s). Presión Se define como la cantidad de fuerza ejercida sobre un área unitaria de una sustancia. Esta es comúnmente expresada en términos de libra por pulgada cuadrada (psi) o en metros de columna de agua (m.c.a). Consumo Es la cantidad de agua realmente utilizada por un núcleo urbano para una fecha determinada y puede ser expresada en litros (l) o metros cúbicos (m3). Demanda

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Es la cantidad de agua que los usuarios de un sistema de abastecimiento pretenden utilizar de acuerdo a determinados usos y costumbres. De no existir pérdidas o limitaciones en el servicio, el consumo y la demanda deberían ser iguales para una misma fecha. Dotación Es la cantidad de agua necesaria para satisfacer apropiadamente los requerimientos de un determinado núcleo urbano, generalmente expresada en litros por persona por día (LPCD). La dotación se forma de la suma de los requerimientos razonables correspondientes a los usos que conforman el abastecimiento urbano. La dotación es un factor muy importante que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar un sistema de abastecimiento de agua para una comunidad ya que es la meta del diseño que se va a realizar. Gasto de bombeo En el caso de estaciones de bombeo, el gasto a considerar debe ser el correspondiente al consumo máximo diario, pero en virtud de que ahora interviene una nueva variable, que es el tiempo de bombeo, es conveniente y justificado hacer un análisis considerando los gastos máximos y mínimos, como consecuencia de las demandas en los consumos actual y futuro, así como los incrementos durante el período de diseño. Casi siempre resulta más ventajoso el seleccionar los equipos de bombeo para un gasto correspondiente a: 𝑄𝑏 =

𝑄𝑚 𝑥 86400 𝑁

Dónde: Qb= gasto de bombeo (m3 /s) Qm= gasto medio (m3 /s) N: Tiempo de bombeo (s) [6] Y aumentar el tiempo de bombeo cuando sea necesario satisfacer la demanda del día de máximo consumo.

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Levantamientos Topográficos Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, de elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre, estos levantamientos topográficos sirven de guía para saber las diferencias de alturas en el terreno y longitudes de los diferentes tramos de tubería.

Durabilidad o vida útil de las instalaciones Dependerá de la resistencia física del material a factores adversos de desgaste u obsolescencia. Así, al hablar de tuberías como elemento de primer orden dentro de un acueducto, se encuentran distintas resistencias al desgaste por corrosión, erosión y fragilidad; siendo entonces estos factores determinantes en su durabilidad o en el establecimiento de períodos de diseño, puesto que sería ilógico seleccionarlos con capacidad superior al máximo que les fija su resistencia física. Siendo un sistema de abastecimiento de agua una obra muy compleja, constituidos por obras de concreto, metálicas, tuberías, estaciones de bombeo, etc., cuya resistencia física es variable, no es posible pensar en períodos de diseños uniformes. Cabe destacar que cuanto mayor sea la vida útil del sistema diseñado, mayor será la dificultad para hacer ampliaciones del mismo al final del período de diseño. Los períodos de diseño empleados a menudo en la práctica se muestran en la tabla 2.1.

Tabla 2.1. Períodos de diseños recomendados para estructuras hidráulicas. [6] Población (habitantes)

Período de diseño

menos de 4,000

5 años

De 4,000 a 15,000

10 años

De 15,000 a 70,000

15 años

Más de 70,000

20 años

Tipos de agua

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo El agua se presenta en distinto estados y según sus características recibe diferentes nombres: Agua potable Es un agua adecuada para el consumo humano. Debe estar libre de microorganismos patógenos o que indiquen contaminación fecal, pero puede contener otros microorganismos. Agua de aducción Es el agua proveniente de los sistemas de acueducto. Su calidad depende de su origen (fuente de abastecimiento) y de los tratamientos a los que ha sido sometida. Debe ser un agua potable. Se puede señalar que es el agua más utilizada a nivel urbanístico e industrial, sus principales usos es el que se le da para realizar actividades domésticas como: cocinar, limpieza de áreas, aseo personal entre otras. A nivel industrial se usa para el lavado de materiales y la limpieza de diferentes áreas. Así como procesos de fabricación que involucran a la misma. Agua ablandada o suavizada Es un agua con un escaso o nulo contenido de hierro y metales alcalinos térreos que no corta el jabón, ni deja depósitos en los recipientes en que se le hierve. A esta agua se le ha removido su dureza producida por la presencia de sales como sulfatos, cloruros y de iones como el calcio y el magnesio. Usualmente se obtiene por precipitación utilizando cal o dióxido de carbono y por intercambio catiónico. El ablandamiento del agua es necesario porque el agua dura reduce la eficiencia del jabón y causa la formación de depósitos minerales que son difíciles de remover. Agua desmineralizada El agua desmineralizada como su nombre lo indica, es un agua libre de minerales o de iones que se obtiene por un método basado en la remoción de impurezas mediante la 5

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo utilización de resinas sintéticas que tienen afinidad por las sales ionizadas disueltas.. Para cada uso se utiliza una conductividad específica. Sin embargo seguirá habiendo una cierta conductividad, debido al equilibrio ácido/básico del agua. Se utiliza cuando se requiere bajo contenido en sal o baja conductividad. Agua obtenida por ósmosis inversa y agua destilada Estas son aguas obtenidas por los métodos de tratamiento que llevan el mismo nombre. La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin “gasto de energía”. La osmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos Agua de proceso Es el agua que puede ser utilizada como materia prima para la elaboración de diversos productos. Dentro del término “Aguas de Proceso” se engloban aguas de calderas, agua de refrigeración, para cambiadores de calor y motores, disolución de productos químicos, entre otros. Usualmente es un agua obtenida por ósmosis inversa o destilación. Las fuentes de agua más utilizadas para obtener este tipo de agua son del grifo o subterránea. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUAS CLARAS Un sistema de abastecimiento de agua está constituido por una serie de estructuras presentando características diferentes, que serán

afectadas por coeficientes de

diseños distintos en razón de la función que cumplen dentro del sistema. Por tanto, para su diseño es preciso conocer el comportamiento de los materiales bajo el punto de vista de su resistencia física a los esfuerzos y los daños a los que estarán expuestos, así como desde el punto de vista funcional su aprovechamiento y eficiencia, para ajustarlos a criterios económicos. 6

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Para analizar cada componente y su integración en el conjunto, es conveniente establecer y analizar aquellas características que conformaran los criterios del diseño.  “Criterios básicos para el diseño”  Cifras de consumo de agua (cantidad de agua).  Períodos de diseño  Variaciones del consumo  Clases de tubería  Cifras de consumo de agua Mediante investigaciones realizadas, se ha llegado a aproximaciones que hacen cada vez más precisas las estimaciones sobre consumos de agua. Estas cifras conducen a la determinación de un gasto o consumo medio, lo cual ha de constituir la base de todo diseño, requiriéndose, por tanto, un conocimiento cabal de las estimaciones. Estas cifras de acuerdo a las características del uso se expresan en:

-lts/ habitantes/día DOTACIÓN

-lts/viviendas/día -lts/edificaciones/día. -otras

Cuando se dispone de planos urbanísticos que presentan áreas zonificadas de acuerdo al uso, es fácil obtener y predecir los consumos con bastante aproximación; pero para los proyectos de abastecimiento de agua en zonas donde tal regulación no existe, se hace necesario estimar los consumos per cápita, en cuyo caso deben valorarse todos los factores que tiendan a modificar estas cifras. Para la determinación de los consumos per cápita se han realizado investigaciones sobre mediciones de los consumos de agua en comunidades que presentan determinadas características (se colocan medidores de flujo suministrado a viviendas, se realizan mediciones durante un año y se calcula el volumen utilizado diariamente por 7

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo persona). Ello ha permitido, de una manera aproximada, llegar a asignar cifras de consumos que posteriormente pueden ser utilizadas para el diseño de abastecimientos de agua en otras comunidades. Algunas de estas investigaciones señalan los siguientes valores:

POBLACIONES DOTACIÓN URBANAS (LTS/HAB/DÍA) Barquisimeto 190 Valencia 256 Mérida 301 Puerto Cabello 320 La guaira 450 San Fernando de 215 Apure Cúa 130

Tabla Nro. 1 poblaciones urbanas (Venezuela).

Consumos de agua en

Fuente: Simón A rocha, Abastecimientos de agua 7ª ed., pág. 4. ZONA

POBLACIONES RURALES

1

La ensenada, Barrera(Carabobo) Rastrojos (Lara)

2

El Socorro(Monagas)

El

potrero

DOTACIÓN (LTS/HAB/DÍA) (Zulia) 151 Los 110

Mijagual ( Barinas) 3

Barrancas ( Monagas)

84

4

Santo Domingo (Mérida)

166

5

Dabajuro (Falcón)

113

Tabla Nro. 2 Consumos de agua en poblaciones rurales (Venezuela). Fuente: Simón A rocha, Abastecimientos de agua 7ª ed., pág. 4.

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Las Investigaciones señaladas muestran un rango bastante amplio. En nuestro país por razones de programación se ha separado la ejecución de Programas de Acueductos en dos sectores que se han definido como Rural y Urbano -Urbanos: entre 5000 y más habitantes

Programas de Acueductos -Rural: menor a 5000 habitantes

A tal efecto Las Normas del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social (S.A.S). “Normas para el estudio, diseño y construcción de acueductos en localidades pequeñas (Rurales)” considera Art. 23 “Para los efectos de diseño deberá consumirse un consumo mínimo de 150 lts/hab/día” Por su parte, las Normas del Instituto Nacional de Obras para el Sector Urbano (l.N.O.S) seña1a lo siguiente: “cuando sea necesario proyectar un sistema de abastecimiento de agua para una ciudad y no se tengan datos confiables sobre consumo, se sugieren como mínimos permisibles para objeto del diseño, lo indicado en la siguiente tabla” POBLACIONES URBANAS (HABITANTES) HASTA 20.000

CON MEDIDOR DOTACIÓN (LTS/HAB/DÍA/) 200

SIN MEDIDOR DOTACIÓN (LTS/HAB/DÍA/) 400

DE 20.000 A 50.000

250

500

MAYOR A 50.000

300

600

Tabla nro. 3 Consumos mínimos permisibles. Normas INOS Fuente: Simón Arocha, Abastecimientos de agua 7ª ed., pág. 4. Estos rangos de valores, permiten flexibilidad en la estimación, por lo cual el criterio y buen juicio en la selección de este factor es el elemento importante pera un buen 9

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo diseño. A este respecto, conviene analizar los factores que permiten la escogencia de un valor dentro de estos rangos de valores. • Factores que afectan al consumo: 1. Tipo de comunidad Una comunidad o zona a desarrollar está constituida por sectores residenciales, comerciales, industriales y recreacionales, cuya composición porcentual es variable para cada caso. Esto nos permite fijar el tipo de consumo de agua predominante y orientar en tal sentido las estimaciones: a) Consumo doméstico: Constituido por el consumo familiar de agua de bebida, lavado de ropa, baño y aseo personal, cocina, limpieza, riego de jardín, lavado de carro y adecuado funcionamiento de las instalaciones sanitarias. Representa generalmente el consumo predominante en el diseño. b) Comercial o industrial: Puede ser un gasto significativo en caso donde las áreas a desarrollar tengan una vinculación industrial y comercial. En tal caso, las cifras de consumo deben basarse en el tipo de industria y comercio, más que en estimaciones referidas a áreas o consumos per cápita. c) Consumo público: Está constituido por el agua destinada a riego de zonas verdes, parques y jardines públicos, así como la limpieza de las calles. d) Consumo por pérdida en la red: Es motivado por juntas en mal estado, válvulas y conexiones defectuosas y puede llegar a representar hasta un 35%. e) Consumo por incendio: En términos generales, puede decirse que un sistema de abastecimiento de agua representa el más valioso medio para combatir incendios, y que en el diseño de alguno de sus componentes este factor debe ser considerado de acuerdo a la importancia relativa en el conjunto y de lo que esto puede significar para el conglomerado que sirve. Las normas INOS, contemplan “consumo contra incendio. Para el cálculo de las dotaciones contra incendio se supone una duración de los mismos de 4 horas los gastos a usar son los siguientes”: 1)

10 lts/seg: zona residencial unifamiliar de viviendas aisladas. 10

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo 2)

16 lts/ seg: Zona residencial, comercial o mixta con 120 por 100 de área de

construcción aislada o construcciones unifamiliares continúas. 3)

32 lts/seg: zona industrial de comercio y vivienda con áreas de construcción

mayores de 120 por 100 y áreas de reunión pública como iglesias, cines, teatros, graderíos para espectadores, etc. 4)

No se exigirá dotación de incendio en parcela miento con un período igual a 4

lotes por Ha, o menor destinadas a viviendas unifamiliares aisladas. 2. Factores socioeconómicos Las características económico-sociales de una población pueden evidenciarse a través del tipo de vivienda. Este factor se puede evaluar al analizar para diversas zonas del país los consumos de agua en viviendas como se muestra en la siguiente tabla. Promedio Lts/hab/día Lts/viv/día

Rancho 85 562

Vivienda Rural 127 849

Casa 149 966

Quinta 1100 227

Tabla nro 3 Consumos per cápita de acuerdo al tipo de vivienda Fuente: Simón A rocha, Abastecimientos de agua 7ª ed., pág. 6. 3. Factores meteorológicos La temperatura ambiente de las diferentes zonas define, en cierto modo el consumo de la población. La influencia de las épocas lluviosas y de la temperatura en zonas estudiadas refleja las variaciones de consumo teniéndose como conclusión que mientras mayor sea la temperatura mayor será el consumo. 4. Tamaño de la comunidad Los consumos per cápita aumentan con el tamaño de la comunidad. El crecimiento poblacional provoca consecuentemente con el desarrollo económico y demográfico un incremento de su consumo per cápita. 5. Otros factores 11

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Con frecuencia se considera que influyan en los consumos otros factores como: calidad del agua, eficiencia del servicio, tarifa, etc., sin embargo estos son aspectos que aunque se reconoce que influyen decisivamente en los consumos, no son factores a considerar dentro del diseño, sobre todo porque un buen diseño debe satisfacer condiciones óptimas de servicio y de calidad del agua. Sistemas de Abastecimientos de Aguas Es el conjunto de tuberías, instalaciones y accesorios destinados a conducir las aguas requeridas por una población y determinada con el fin de satisfacer sus necesidades, desde su lugar de existencia natural o fuente hasta el hogar de los usuarios. Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, de la que se obtienen en: 

Agua de lluvia almacenada en aljibes



Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie;



Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes



Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales



Agua de mar. El sistema de abastecimiento de agua también se clasifica dependiendo del tipo de usuario, en urbano o rural. Los sistemas de abastecimientos rurales suelen ser sencillos y no cuentan en su mayoría con redes de distribución eficientes. Los sistemas de abastecimiento urbano son sistemas complejos que cuentan con una serie de componentes como los que citamos a continuación: a) Fuentes de abastecimiento b) Obras de captación c) Línea de aducción d) Estanques de almacenamiento e) Estación de bombeo f) Línea de bombeo g) Planta de tratamiento 12

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo h) Redes de distribución i) Obras complementarias –Tanquillas rompes cargas -Tanques desarenadores -Chimeneas de equilibrio

Fuente: es el espacio natural desde el cual se derivan los caudales demandados por la población a ser abastecida. Deben ser básicamente permanentes y suficientes, pudiendo ser superficiales y subterráneas, suministrando el agua por gravedad o por bombeo. La clasificación de las mismas se obtiene en función de la fuente del que se obtiene: -

Agua de lluvia almacenada en aljibes.

-

Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie.

-

Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes.

-

Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales.

-

Agua de mar (esta debe necesariamente ser desalinizada).

Obra de Captación: son estructuras y/o dispositivos ubicados en la fuente y destinados a facilitar la derivación de los caudales demandados por la población. Las tomas son orificios protegidos a través de los cuales el agua entra a una tanquilla y luego a un canal o tubo que la transporta, por gravedad o mediante bombeo, al sitio de consumo. Estas obras deben ser estables, para que en todo tiempo puedan suministrar el caudal estipulado en el diseño. Línea de aducción o impulsión: son tuberías usadas para transportar los caudales desde la obra de captación hasta el estanque de almacenamiento o la planta de tratamiento y consta de una serie de dispositivos necesarios para su buen funcionamiento, tales como: ventosas, limpiezas, , desarenador, tanquillas rompe carga, válvulas reductoras de presión, codos, etc. La mayoría de las veces el agua es conducida en tuberías a presión, bien por gravedad o con la ayuda de bombas. Algunas veces, a lo largo de canales abiertos, puentes-canales y túneles. El tipo de conducto 13

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo que se adopta depende de la topografía general del terreno a través del cual se tienden los conductos. Planta de Tratamiento: Es el conjunto de estructuras y/o dispositivos destinados a dotar el agua de la fuente de la calidad necesaria para el consumo humano, es decir potabilizarla a través de diferentes procesos como: mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración, desinfección, etc. Estanque de Almacenamiento: son depósitos para almacenar agua con el propósito de compensar variaciones de consumo, atender situaciones de emergencias como incendios, atender interrupciones de servicio y para prever diseños más económicos del sistema. Es necesario situar estos estanques, con relación al sistema de distribución a fin de asegurar un servicio eficiente. Línea Matriz: Es el tramo de tubería destinado a conducir el agua desde el estanque de almacenamiento y/o la planta de tratamiento hasta la red de distribución. Red de Distribución: Es el conjunto de tuberías y accesorios destinados a conducir las aguas a todos y cada una de los usuarios a través de las calles. Acometida Domiciliaria: Es el tramo de tubería que conduce las aguas desde la red de distribución hasta el interior de la vivienda. En este tramo de tubería se colocan los contadores o medidores que son equipos destinados a medir la cantidad de agua que utiliza cada usuario. El uso a que han de ser destinadas las aguas provenientes de los sistemas arribas descritos fijará La Calidad, La Cantidad y La Presión requeridos. De aquí que sea necesario establecer de antemano para cada sector el tipo de consumo, doméstico, industrial, comercial, de riego de áreas verdes, entre otros. Dentro de estas diferentes partes se requerirán estructuras, equipos y accesorios para obtener, purificar y distribuir esas aguas.

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo

Figura 2. Esquema de un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable. (www.civilgeeks.com) Caudales de Diseño de un Acueducto Los diferentes componentes del sistema de abastecimiento de agua potable se diseñan tomando en cuenta las variaciones de consumo. Estas variaciones se expresan en función porcentual del consumo medio de la población, como: Caudal Medio Diario, Caudal Máximo Diario, Caudal Máximo horario, Caudal de Bombeo, Caudal de Incendio. Caudal Máximo Diario: Es el caudal correspondiente al promedio de los caudales diarios utilizados por una población determinada, dentro de una serie de valores medidos. En virtud de la insuficiencia de datos medidos, el caudal medio diario se obtiene de la relación de la dotación necesaria y el parámetro de la población de diseño calculada.

Caudal Máximo Diario: Es el caudal máximo correspondiente al día de máximo consumo de una serie de datos medidos, en ausencia de datos este caudal se consigue mediante la aplicación de un coeficiente de variación diaria entre 1,20(zonas húmedas) y 1,60(zonas secas).

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Caudal Máximo Horario: Es el caudal correspondiente a la hora de máximo consumo en el día de máximo consumo y se obtiene a partir del caudal medio y de un coeficiente de variación horaria que varía entre 200% y 275%.

Caudal de Bombeo: Es el caudal requerido por las instalaciones destinadas a impulsar el agua a los puntos elevados del sistema de abastecimiento de agua y no es más que estimar el caudal equivalente al caudal medio para el número de horas de bombeo necesaria que no puede exceder las 16 horas diarias.

Caudal de Incendio: Es el Caudal destinado a combatir las emergencias por causas de los incendios y para las zonas rurales este se estima entre cinco (5) y diez (10) litros por segundo. El incendio para las zonas urbanas está definido por las normas y depende del tipo de zona residencial. Estos Caudales se utilizan de la manera siguiente: • El Caudal Máximo Diario: Obra de Captación, Línea de aducción, Planta de tratamiento y el estanque de almacenamiento. • Caudal de Bombeo: Sistema de Bombeo y Línea de Impulsión. • La Red de Distribución: Se diseña con el mayor caudal entre el Caudal Máximo horario y el Caudal Máximo diario. RED DE DISTRIBUCION Las redes de distribución son conductos cerrados que permiten distribuir el agua bajo presión a los diversos puntos de consumo (edificaciones). Sus capacidades, en consecuencia, deben satisfacer los requisitos de consumo horario y la demanda contra incendio, además debe cumplir con las presiones mínimas capaces de llevar el agua al interior de las edificaciones y con las presiones máximas que no provoque daños en las conexiones de la red. La presione mínima en el medio rural, se ha establecido en 10 mts de agua y en el medio urbano de 20 a 25 mts de agua, este valor puede variar de acuerdo a la 16

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo importancia de las ciudades, o a su movimiento industrial – comercial. En cuanto a las presiones máximas para las áreas urbanas se considera un valor de 75 mts de agua; en áreas rurales se limita a 40 mts de agua. Estos valores igualmente pueden ser flexibles de acuerdo a las características de cada proyecto.

TIPOS DE REDES Dependiendo de la topografía, de la vialidad y de la ubicación las fuentes de abastecimiento o de los tanques de almacenamiento, se puede determinar el tipo de red de distribución más factible: a) Tipo ramificado b) Tipo mallado a) Tipo Abierta o Ramificada Este tipo de red de distribución se caracteriza por contar con una tubería Principal de distribución (la de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la misma Red de Distribución de Agua Potable.

Como vemos en la figura anterior el uso de redes ramificadas se sucede en desarrollos cuyo crecimiento se ha establecido a partir de una vialidad principal y en la que

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo convergen una serie de calles ciegas, dado que las características topográficas impiden la interconexión entre los ramales para conformar circuitos cerrados. b) Tipo Cerrada o Mallada En este tipo de red, se logra la conformación de mallas o circuitos a través de la interconexión entre los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable.

En esencia, la escogencia por una red del Tipo Cerrado se limita a la conveniencia en cuanto a la operación de la Red de Distribución, pues generalmente la configuración más económica queda definida por la Red del Tipo Abierto. Diámetros recomendados por las Normas Sanitarias para redes de distribución. Zonas Rurales: - Diámetros mínimos para tuberías principales 3” - Tuberías de relleno o ramales de poca importancia 2” Zonas urbanas: -

Diámetro mínimo de 4”

-

Si se sirve de un hidrante 6”

-

En zonas de alta densidad 8”

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN 18

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Para distribuir el agua potable hasta los distintos de consumo de una edificación existen varios sistemas. La escogencia de alguno de ellos está influenciada por varios aspectos, entre otros, los siguientes: a) Técnicos: Presión existente en la red de infraestructura en la zona donde se ubicara

-

la edificación -

Altura de la edificación a abastecer

-

Uso de edificación

b) Económico -

Inversión inicial del sistema

-

Costo de mantenimiento

Los sistemas de distribución de agua en las edificaciones más usados actualmente son los siguientes: a) Aducción o suministro directo b) Distribución por gravedad c) Distribución con equipo de bombeo d) Distribución con equipo hidroneumático e) Sistema de bombeo continuo o presión constante

ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO. Un estanque de almacenamiento es aquel que se utiliza para almacenar agua potable compensando las variaciones de consumo para ofrecer un servicio continuo. Los estanques juegan un papel básico para el diseño del sistema de distribución, tanto desde el punto de vista económico, así como por su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente.

Los propósitos fundamentales del estanque: ➢ Compensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día. ➢ Mantener las presiones deservicio en la red de distribución. 19

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo ➢ Mantener cierta cantidad de agua para atender situaciones de emergencia como incendio, daños en la tubería o en las estaciones de bombeo.

Dependiendo de la topografía se hace indispensable separar la zona (alta, media, baja) para mantener las presiones en cada red, dentro de límites admisibles. Esta separación de redes puede hacerse mediante estanques o mediante válvulas reguladoras de presión.

Capacidad del sistema de almacenamiento La capacidad del estanque, o del conjunto de tanques para el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las siguientes consideraciones: - Volumen de regulación. - Volumen de lucha contra incendios - Volumen de reserva

Volumen de regulación El sistema de almacenamiento previsto como regulación está destinado a proveer: - Suministro de agua en las horas de demanda máxima. - Presiones adecuadas en la red de distribución

El volumen de regulación se debe considerar entre el15% y el 30% del consumo máximo diario si el sistema es por gravedad; si el sistema es por bombeo se consideraran los límites del 15% al 25% de acuerdo al número y duracion de los periodos de bombeo así como los horarios en los que se hallan previstos dichos bombeos.

Información requerida para el planteamiento de la red de distribución de agua potable El primer paso en el diseño de la Red de Distribución de Agua Potable es la definición de su trazado en planta, para lo cual es necesario estudiar las características de la 20

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo vialidad, de la topografía y de la ubicación de los puntos de alimentación y estanques. Específicamente es necesario contar, como mínimo, con la siguiente información: 

Proyecto de Urbanismo del sector a dotar con la Red de Distribución. Específicamente, es necesaria la configuración de la vialidad que da acceso a las distintas parcelas y edificaciones, dado que el trazado se realizará principalmente siguiendo dicha configuración. Esto con miras a garantizar el libre acceso a la infraestructura para eventuales reparaciones y sustituciones por parte de la empresa operadora del sistema.



Punto(s) de alimentación de la red. La forma en que será alimentada la Red establecerá en gran medida la ruta de sus tuberías principales, por lo tanto es necesario tener en cuenta la ubicación de estanques compensadores existentes así como de tuberías matrices de distribución desde la cual se abastecerá la Red a diseñar.



Planos de Construcción o Catastro de Otros Servicios existentes en el Urbanismo. Eventualmente el trazado de la Red de Distribución de Agua Potable a diseñar podrá verse influenciado por la existencia de otras tuberías en las vías de comunicación del sector en estudio.

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo CALCULO DE DOTACION ARTICULOS DE LA GACETA OFICIAL DE LA REPÚBLICA DE VENEZUELA USADOS PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA. Capítulo VII — Gaceta No. 4044 Extraordinaria MSAS — 28/09/1988 CAPITULO VII De las dotaciones de agua para las edificaciones Artículo 108 Las dotaciones de agua para las edificaciones destinadas a: vivienda, instituciones, comercios, industrias, uso recreacional y deportivo, para riego de jardines y áreas verdes y para otros usos, se calcularán de acuerdo con lo establecido en el presente capítulo. Cualquier valor diferente de los aquí señalados deberá ser debidamente justificado mediante un análisis de consumos reales. Artículo 109 Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas unifamiliares o multifamiliares, se determinarán de acuerdo con lo que se establece a continuación: A.-Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas unifamiliares, se determinaran en función del área total de la parcela o del lote donde la edificación va a ser construida o exista, de acuerdo con la Tabla: DOTACIONES DE AGUA PARA LAS EDIFCACIONES DESTINADAS A VIVIENDAS UNIFAMILIARES

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo NOTA: Las dotaciones antes señaladas incluyen el consumo de agua para usos domésticos y el correspondiente al riego de jardines y áreas verdes de la parcela o lote.

B-Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas multifamiliares, se determinaran en función del número de dormitorios de que consta cada unidad de vivienda, de acuerdo con la Tabla: DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICACIONES DESTINADAS A VIVIENDAS MULTIFAMILIARES

Cuando en un proyecto de desarrollo urbanístico no se tengan definidas las características de las edificaciones, las dotaciones podrán calcularse multiplicando el área total de la parcela por un factor K (lts/día/m2), equivalente al porcentaje del urea bruta de construcción expresado en porcentaje, dividido por 10. NOTA: las dotaciones de agua antes señaladas corresponden a consumos para usos domésticos exclusivamente. Las dotaciones de aguas necesarias para satisfacer los consumos correspondientes a: riego de jardines y áreas verdes, para instalaciones y servicios anexos a la edificación, restaurantes, bares, lavanderías, estacionamientos cubiertos, piscinas, oficinas, comercios, lavado (le carros y otros, se calcularan adicionalmente de acuerdo con lo estipulado para cada caso en el presente capítulo de estas normas. C- Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a viviendas bifamiliares se determinaran de la siguiente manera:

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo C1-Para la unidad de vivienda ubicada en planta baja a nivel del lote o de la parcela, se determinara en función del área total de La parcela o del lote donde la edificación vaya a ser construida o exista, de acuerdo con las dotaciones correspondientes a las edificaciones destinadas a viviendas unifamiliares, según el aparte A de este artículo. C2-Para la unidad de vivienda ubicada sobre la anterior, se aplicara la tabla correspondiente a la dotación de agua para edificaciones destinadas a viviendas multifamiliares, según el aparte B de este artículo. NOTA: Las edificaciones destinadas a viviendas pareadas o a viviendas contiguas son consideradas como viviendas aisladas a los fines de la determinación de sus dotaciones de acuerdo a lo establecido en los apartes A y C de este artículo. Artículo 110 Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a instalaciones de uso público o articular, se determinarán de acuerdo con lo que se indica a continuación: A.- Centros Asistenciales: A. 1 Con Hospitalización 800 litros/día/cama A.2 Con Consulta Externa 500 litros/día/consultorio A.3 Con Clínicas Dentales 1000 litros/día/unidad dental B.- Planteles Educacionales: B.1 Con alumnado externo 40 litros/alumno/día B.2 Con alumnado semi-interno 70 litros/alumno/día B.3 Con alumnado Interno o residente 200 litros/ alumno/día B.4 Por personal residente en el plantel 200 litros/persona/día B.5 Por personal no residente 50 litros/persona/día Nota: La dotación de agua para Planteles Educacionales que funcionen con dos o más turnos, se determinará multiplicando la dotación calculada de acuerdo con las cifras anotadas anteriormente, por el número de turnos que corresponda. C.- Cuarteles 300 litros/persona/día D.- Cárceles 200 litros/persona/día E.- Iglesias 0.5 litros/día/m2 área pública neta F- Oficinas Públicas 6 litros/día/m2 área de local G-Otras Instituciones de uso público o particular. A juicio de la Autoridad Sanitaria Competente

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo NOTA: Las dotaciones de agua señaladas no incluyen consumos de agua para riego de jardines de áreas verdes de la parcela o lote correspondiente a la edificación, ni los requeridos por servicios anexos o complementarios tales como: restaurantes, cafetines, comedores, bares, cafeterías, lavanderías, comercios, oficinas y otros. Estos consumos de agua se calcularán adicionalmente de acuerdo con lo estipulado para cada caso en estas nomas. Artículo 111 Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a comercios, se determinaran de acuerdo con lo que se indica a continuación: A- Oficinas en general….6 litros/día/m2 de local destinado a oficinas B-Depósitos de materiales equipos y artículos manufacturados…0.50 litros/día/m2 de área útil de local y por turno de 8 horas de trabajo. C-Mercados…. 15 litros/día/m2 de área de ventas D-Carnicerías, Pescaderías y similares… 25 litros/día/m2 de área de ventas. E-Supermercados, casas de abasto locales comerciales de mercancías seca… 20 litros/día/m2 de área de ventas. F- Restaurantes… 50 litros/día/m2 de área útil de local G- Bares, cervecerías, fuentes de soda y similares… 60 litros/día/m2 de área útil de local. H- Centros comerciales 10litros/día/m2 de área bruta de construcción destinada a comercio. I-Hoteles, moteles y similares… 500 litros/día/dormitorio J- Pensiones… 350 litros/día/dormitorio. K- Hospedajes… 25 litros/día/ m2 de área destinada a dormitorio L- Lavanderías al seco, tintorerías y similares… 30 litros/kilo de ropa a lavar. M- Lavanderías (ropas en general)… 40 litros/ kilo de ropa a lavar. N- Estacionamientos cubiertos para vehículos de motor 2 litros/día/m2 de estacionamiento cubierto O- Estaciones para lavado de vehículos O.1 Con equipos de lavado automáticos…12800litros/día/equipo automático de lavado O.2 Con equipos de lavado no automáticos 8000 Litros/día/equipo no automático de lavado P- Bombas de gasolina… 300 litros/día/bomba instalada. Q- Para otras edificaciones no especificadas a juicio de la autoridad sanitaria competente.

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo NOTA: Las dotaciones de agua señaladas no incluye consumos de agua para riego de áreas verdes no jardines, así como tampoco consumos de agua de servicio, instalaciones o construcciones anexas, o complementarias de las edificaciones destinadas a comercio. De existir estas, las dotaciones deberán calcularse adicionalmente, en un todo de acuerdo con lo establecido en el presente capítulo de estas normas.

Artículo 112 Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a Industrias, se calcularán añadiendo al consumo de agua requerido para los fines sanitarios del personal de trabajadores y de empleados de la industria, el correspondiente a las operaciones Industriales propiamente dichas, de acuerdo con lo que se especifica a continuación: a.- La dotación de agua requerida para los fines sanitarios por los trabajadores y empleados de la Industria, será de 80 litros por cada trabajador y por cada empleado, por turno de trabajo de ocho (8) horas. En el caso de que la Industria funcione durante dos o más turnos por día, la dotación de agua se calculará multiplicando la dotación calculada según se indicó, por el número de turnos que correspondan. NOTA: La dotación de agua antes señalada no incluye dotación para otros usos tales como riego de jardines y áreas verdes, instalaciones y servicios anexos o complementarios tales como áreas de recreación, restaurantes, comedores, cafeterías, oficinas, comercios, estacionamientos cubiertos, lavado de carros y otros. Tales dotaciones se calcularán adicionalmente de acuerdo con lo estipulado para cada caso en el presente capítulo de estas normas. b.- El consumo de agua para fines industriales se calculará de acuerdo con el tipo de industria, sus procesos específicos de manufactura, las unidades diarias de producción y el número de turnos de funcionamiento. Artículo 113 Las dotaciones de agua para edificaciones e instalaciones destinadas a fines recreacionales, deportivos, diversión y esparcimiento, se determinaran de acuerdo con lo indicado en la Tabla

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Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICACIONES E INSTALACIONES DESTINADAS A FINES RECREACIONALES, DEPRTIVOS, DIVERSIÓN Y ESPARCIMIENTO.

NOTA: Las dotaciones de agua antes señaladas son para fines sanitarios exclusivamente y no incluye consumos para riego de jardines y áreas verdes ni para instalaciones y servicios anexos o complementarios tales como restaurantes, bares, cafeterías, lavanderías, oficinas, comercios, estacionamientos, lavado de carros, etc. Las dotaciones de agua para instalaciones y servicios se calcularan adicionalmente de acuerdo con lo estipulado para cada caso en el presente capítulo de estas normas. Artículo 114 La dotación de agua para edificaciones destinadas a alojamiento, cuidado y cría de animales, tales como: caballerizas, establos, granjas porcinas, polleras y similares se determinan de acuerdo a la tabla DOTACIÓN DE AGUA PARA EDIFICACIONES DESTINADAS A ALOJAMIENTO, CUIDADO Y CRÍA DE ANIMALES Dotación en lts/día/animal Edificaciones para Ganado lechero 120 Bovinos 14 Ovinos 10 Equinos 40 Porcinos 10-30* Pollos, gallinas, pavos, patos, gansos 20 lts/día/cada 100 aves *El número 10lts/día se recomienda solo para cochineras de piso de rejilla. 27

Guía de Calidad A y A 2do corte Elaborada Por: Prof. Dexi Astudillo Nota: Las dotaciones anteriores no incluyen consumos de agua para riego de jardines y áreas verdes, ni para viviendas anexas, oficinas, comercios y otras instalaciones y servicios anexos o complementarios. Tales dotaciones deberán calcularse adicionalmente en un todo de acuerdo con lo indicado para cada caso en el presente capítulo de estas normas. Artículo 115 La dotación de agua riego de jardines y áreas verdes se calculara a razón de dos (2) litros por día y por metro cuadrado de área verde o de jardín a regar. No se requerirá incluir en el cálculo de esta dotación, las áreas pavimentadas, engrazonadas u otras áreas no sembradas. Artículo 116 Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas a usos no especificados, contemplados en el presente capítulo de estas normas, serán establecidas a juicio de la Autoridad Sanitaria Competente.

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