ACUEDUCTOS Y CLOACAS-UNIDAD 1- SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO PARTE I
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Este documento describe los principales componentes de un sistema de abastecimiento de agua, incluyendo las fuentes de agua, el almacenamiento, el tratamiento y la distribución. Describe las cuatro principales fuentes de agua como agua de lluvia, agua superficial, agua subterránea y agua de mar. Explica que los sistemas de abastecimiento complejos constan de captación, almacenamiento de agua bruta, tratamiento, almacenamiento de agua tratada y red de distribución.
ACUEDUCTOS Y CLOACAS-UNIDAD 1- SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO PARTE I
- 1. ACUEDUCTOS Y CLOACAS 1 UNIDAD 1: SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA – PARTE I
- 2. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ORIGEN O FUENTE DEL AGUA LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE SE PUEDEN CLASIFICAR POR LA FUENTE DEL AGUA, DEL QUE SE OBTIENEN: AGUA DE LLUVIA: ALMACENADA EN ALJIBES. (ES UN DEPÓSITO DESTINADO A GUARDAR AGUA POTABLE, PROCEDENTE DE LA LLUVIA RECOGIDA DE LOS TEJADOS DE LAS CASAS O DE LAS ACOGIDAS, HABITUALMENTE, QUE SE CONDUCE MEDIANTE CANALIZACIONES. NORMALMENTE ES SUBTERRÁNEO, TOTAL O PARCIALMENTE. NO SE DEBE CONFUNDIR CON TINAJA: DEPÓSITO DESTINADO A TRANSPORTAR LÍQUIDOS.) AGUA PROVENIENTE: DE MANANTIALES NATURALES, DONDE EL AGUA 2 SUBTERRÁNEA AFLORA A LA SUPERFICIE; ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 3. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ORIGEN O FUENTE DEL AGUA AGUA SUBTERRÁNEA: CAPTADA A TRAVÉS DE POZOS O GALERÍAS SUBTERRÁNEA FILTRANTES; AGUA SUPERFICIAL: (LLEVA UN PREVIO TRATAMIENTO), PROVENIENTE DE RÍOS, ARROYOS, EMBALSES O LAGOS NATURALES; AGUA DE MAR: (ESTA DEBE NECESARIAMENTE SER DESALINIZADA). SEGÚN EL ORIGEN DEL AGUA, PARA TRANSFORMARLA EN AGUA POTABLE DEBERÁ SER SOMETIDA A TRATAMIENTOS, QUE VAN DESDE LA SIMPLE DESINFECCIÓN Y FILTRACIÓN, HASTA LA DESALINIZACIÓN. 3 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 4. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ORIGEN O FUENTE DEL AGUA EN RESUMEN AL TRATAR LO VISTO ANTERIORMENTE Y LO ESTUDIADO DEL CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA, DE ACUERDO A LA FORMA EN QUE SE ENCUENTRA EN LA NATURALEZA, ENCONTRAMOS (04) PRINCIPALES FUENTES DE PROVISION DE AGUA QUE SON: AGUAS METEORICAS: APARECE COMO POSIBLE FUENTE DE CAPTACION PARA PEQUEÑAS COMUNIDADES, POR EJEMPLO RURALES LA MENCIONADA AGUA DE LLUVIA, LA CUAL DEBE SER RECOGIDA ADECUADAMENTE.; Y EN CUANTO A SUCALIDAD TIENE SOLIDOS DISUELTOS EN BAJA CANTIDAD, BAJA TURBIEDAD, BAJA 4 ALCALINIDAD Y DUREZA Y A SU VEZ ALTO CONTENIDO DE CO 2. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 5. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ORIGEN O FUENTE DEL AGUA AGUAS SUPERFICIALES: SON AQUELLAS PROVENIENTES DE RIOS, ARROYOS, LAGOS ETC. EN VENEZUELA REPRESENTAN MAS DEL 70% DE PROVISIÓN O FUENTE DE LA POBLACIÓN. GENERALMENTE AGUAS TURBIAS Y CON COLOR Y POR SUPUESTO SUJETAS A CONTAMINACIÓN. AGUAS SUB-ALVEAS: SON AQUELLAS QUE CORREN POR EL SUB-ALVEO DE U RIO Y SE CAPTAN A TRAVES DE POZOS FILTRANTES O GALERÍAS FILTRANTES. GENERALMENTE AGUAS DE MUY BUENA CALIDAD YA QUE HAN SUFRIDO UN5 PROCESO DE FILTRACIÓN NATURAL. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 6. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ORIGEN O FUENTE DEL AGUA AGUAS SUBTERRANEAS: SON AQUELLAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL SUB-SUELO Y SE PUEDEN DISTINGUIR TRES (03) TIPOS: PROFUNDAS: SON CAPTADAS MEDIANTE POZOS SEMISURGENTES Y POR LO GENERAL SON POTABLES FREATICAS: SE PUEDEN UTILIZAR CUANDO SON LA UNICA FUENTE ECONOMICAMENTE UTILIZABLE. SU NIVEL OSCILA Y ESTA DIRECTAMENTE INFLUENCIADO POR EL REGIMEN DE LLUVIAS. MANANTIALES: EN ALGUNOS CASOS REPRESENTA LA SOLUCION EN POBLACIONES PEQUEÑAS O RURALES, SIEMPRE QUE SE DISPONGA DE UN BUEN CAUDAL Y CALIDAD 6 ADECUADA. OBVIAMENTE LA CAPTACION DEBE ESTAR ING. WILLIAM J. LOPEZ A. PROTEGIDA.
- 7. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA : EL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MÁS COMPLEJO, QUE ES EL QUE UTILIZA AGUAS SUPERFICIALES, CONSTA DE CINCO PARTES PRINCIPALES: CAPTACIÓN; ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA; TRATAMIENTO; ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA; RED DE DISTRIBUCIÓN ABIERTA EN LO CASOS DEL ALMACENAMIENTO DEL AGUA BRUTA SE CONSIDERA INCLUIDA EN UN GRAN GRUPO LLAMADO OBRAS DE CONDUCCION. 7 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 8. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA CAPTACION: LA CAPTACIÓN DE UN MANANTIAL DEBE HACERSE CON TODO CUIDADO, PROTEGIENDO EL LUGAR DE AFLORAMIENTO DE POSIBLES CONTAMINACIONES, DELIMITANDO UN ÁREA DE PROTECCIÓN CERRADA. LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES SE HACE A TRAVÉS DE LAS BOCATOMAS, EN ALGUNOS CASOS SE UTILIZAN GALERÍAS FILTRANTES, PARALELAS O PERPENDICULARES AL CURSO DE AGUA PARA CAPTAR LAS AGUAS QUE RESULTAN ASÍ CON UN FILTRADO PRELIMINAR. LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS SE HACE A TRAVÉS DE POZOS O GALERÍAS FILTRANTES. 8 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 9. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA: EL ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA SE HACE NECESARIO CUANDO LA FUENTE DE AGUA NO TIENE UN CAUDAL SUFICIENTE DURANTE TODO EL AÑO PARA SUPLIR LA CANTIDAD DE AGUA NECESARIA. PARA ALMACENAR EL AGUA DE LOS RÍOS O ARROYOS QUE NO GARANTIZAN EN TODO MOMENTO EL CAUDAL NECESARIO SE CONSTRUYEN EMBALSES. EN LOS SISTEMAS QUE UTILIZAN AGUA SUBTERRÁNEA, EL ACUÍFERO FUNCIONA COMO UN VERDADERO TANQUE DE ALMACENAMIENTO, LA MAYORÍA DE LAS VECES CON RECARGA NATURAL, SIN EMBARGO HAY CASOS EN QUE LA RECARGA DE LOS ACUÍFEROS SE HACE POR MEDIO DE OBRAS HIDRÁULICAS ESPECIALES, ES POR ESO QUE SE CONSIDERA FORMA PARTE DEL GRUPO DE 9 OBRAS DE CONDUCCION. CONDUCCION ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 10. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA: EL TRATAMIENTO DEL AGUA PARA HACERLA POTABLE ES LA PARTE MÁS DELICADA DEL SISTEMA. EL TIPO DE TRATAMIENTO ES MUY VARIADO EN FUNCIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA BRUTA. UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE COMPLETA GENERALMENTE CONSTA DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES: REJA PARA LA RETENCIÓN DE MATERIAL GRUESO, TANTO FLOTANTE COMO DE ARRASTRE DE FONDO; DESARENADOR, PARA RETENER EL MATERIAL EN SUSPENSIÓN DE DESARENADOR TAMAÑO FINO; 10 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 11. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA: FLOCULADORES: (FLOCULANTES: PRODUCTO QUÍMICO QUE SIRVE PARA QUE EL AGUA SEA POTABLE, TRANSPARENTA EL AGUA) DONDE SE ADICIONAN QUÍMICOS QUE FACILITAN LA DECANTACIÓN DE SUSTANCIAS EN SUSPENSIÓN COLOIDAL Y MATERIALES MUY FINOS EN GENERAL; DECANTADORES, O SEDIMENTADORES QUE SEPARAN UNA PARTE DECANTADORES IMPORTANTE DEL MATERIAL FINO; FILTROS, FILTROS QUE TERMINAN DE RETIRAR EL MATERIAL EN SUSPENSIÓN; DISPOSITIVO DE DESINFECCIÓN. 11 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 12. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA Figura Nº 1: Planta de Tratamiento de Agua Potable 12 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 13. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS ¿QUÉ ES UNA REPRESA? EN INGENIERÍA SE DENOMINA PRESA O REPRESA A UNA BARRERA FABRICADA CON PIEDRA, HORMIGÓN O MATERIALES SUELTOS, QUE SE CONSTRUYE HABITUALMENTE EN UNA CERRADA O DESFILADERO SOBRE UN RÍO O ARROYO. 13 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 14. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS ¿CUÁL ES LA FINALIDAD DE UNA REPRESA? TIENE LA FINALIDAD DE EMBALSAR EL AGUA EN EL CAUCE FLUVIAL PARA SU POSTERIOR APROVECHAMIENTO EN ABASTECIMIENTO O REGADÍO, PARA ELEVAR SU NIVEL CON EL OBJETIVO DE DERIVARLA A CANALIZACIONES DE RIEGO, PARA LAMINACIÓN DE AVENIDAS (EVITAR INUNDACIONES AGUAS ABAJO DE LA PRESA) O PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA AL TRANSFORMAR LA ENERGÍA POTENCIAL DEL ALMACENAMIENTO EN ENERGÍA CINÉTICA Y ÉSTA NUEVAMENTE EN MECÁNICA AL ACCIONAR LA FUERZA DEL AGUA UN ELEMENTO MÓVIL. LA ENERGÍA MECÁNICA PUEDE APROVECHARSE DIRECTAMENTE, COMO EN LOS ANTIGUOS MOLINOS, O DE FORMA INDIRECTA PARA PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA, COMO SE HACE EN LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS 14 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 15. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS TIPOS DE REPRESA O PRESAS: DEPENDIENDO DEL MATERIAL SE PUEDEN CLASIFICAR EN: DE HORMIGÓN (CONVENCIONAL O COMPACTADO CON RODILLO) DE MAMPOSTERÍA DE MATERIALES SUELTOS (DE ESCOLLERA, DE NÚCLEO DE ARCILLA, CON PANTALLA ASFÁLTICA, CON PANTALLA DE HORMIGÓN, HOMOGÉNEA) LAS PRESAS HINCHABLES, BASCULANTES Y PIVOTANTES 15 SUELEN SER DE MUCHA MENOR ENTIDAD. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 16. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS ¿QUE SE ENTIENDE POR CANAL? EN INGENIERÍA SE ENTIENDE POR CANAL A UNA CONSTRUCCIÓN DESTINADA AL TRANSPORTE DE FLUIDOS — GENERALMENTE UTILIZADA PARA AGUA— Y QUE, A DIFERENCIA DE LAS TUBERÍAS, ES ABIERTA A LA ATMÓSFERA. 16 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 17. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS E HIDRÁULICAS DE UN CANAL LAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS SON LA FORMA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL, SUS DIMENSIONES Y LA PENDIENTE LONGITUDINAL DEL FONDO DEL CANAL. LAS CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS SON LA PROFUNDIDAD DEL AGUA (H, EN M), EL PERÍMETRO MOJADO (P, EN M), EL ÁREA MOJADA (A, EN M 2) Y EL RADIO HIDRÁULICO (R, EN M), TODAS FUNCIÓN DE LA FORMA DEL CANAL. TAMBIÉN SON RELEVANTES LA RUGOSIDAD DE LAS PAREDES DEL CANAL, QUE ES FUNCIÓN DEL MATERIAL 17 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 18. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS E HIDRÁULICAS DE UN CANAL EN QUE HA SIDO CONSTRUIDO, DEL USO QUE SE LE HA DADO Y DEL MANTENIMIENTO, Y LA PENDIENTE DE LA LÍNEA DE AGUA, QUE PUEDE O NO SER PARALELA A LA PENDIENTE DEL FONDO DEL CANAL. EL RADIO HIDRÁULICO SE DEFINE COMO: DONDE A Y P SON EL ÁREA Y EL PERÍMETRO MOJADO. 18 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 19. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS FLUJO CRITICO CUANDO FROUDE VALE UNO O CUANDO LA VELOCIDAD ES IGUAL QUE LA RAÍZ CUADRADA DE LA GRAVEDAD POR LA PROFUNDIDAD. FLUJO SUB-CRITICO EN EL CASO DE FLUJO SUB-CRÍTICO, TAMBIÉN DENOMINADO FLUJO LENTO, EL NIVEL EFECTIVO DEL AGUA EN UNA SECCIÓN DETERMINADA ESTÁ CONDICIONADO AL NIVEL DE LA SECCIÓN AGUAS ABAJO. 19 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 20. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS FLUJO SUPERCRITICO EN EL CASO DE FLUJO SUPERCRÍTICO, TAMBIÉN DENOMINADO FLUJO VELOZ, EL NIVEL DEL AGUA EFECTIVO EN UNA SECCIÓN DETERMINADA ESTÁ CONDICIONADO A LA CONDICIÓN DE CONTORNO SITUADA AGUAS ARRIBA. 20 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 21. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS VERTEDEROS: SON ESTRUCTURAS QUE PERMITEN EVACUAR DE FORMA ORGANIZADA LOS EXCESOS DE AGUA DURANTE CRECIENTES EVITANDO UNA EXCESIVA ELEVACION DEL NIVEL MAXIMO DEL AGUA EN UN EMBALSE POR EJEMPLO. SU CAPACIDAD DE DESCARGA DEPENDE DE LAS DIMENSIONES DE SU ORIFICIO. PARA SU CALCULO HIDRAULICO DEBE CONOCERSE EL NIVEL NORMAL DEL EMBALSE Y EL CAUDAL MAXIMO DE CRECIENTE 21 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 22. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS TIPOS DE VERTEDEROS: CANAL RAPIDO CANAL LATERAL PERFIL TIPO CREAGER VERTEDEROS DE CRESTA ANCHA VERTEDEROS DE CABEZOTE POZO SIFON ESTOS TIPOS SON LOS CONSIDERADOS VERTEDEROS SUPERFICIALES. SUPERFICIALES 22 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 23. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS SELECCIÓN DEL SITIO DEL VERTEDERO: EN SU LOCALIZACIÓN NO SOLO JUEGA PAPEL PRIMORDIAL LOS COSTOS SINO TAMBIÉN LA SEGURIDAD LO QUE EN ESE SENTIDO NOS DICE QUE: EN PRESAS FLEXIBLES: LA MEJOR OPCIÓN ES LOCALIZAR EL VERTEDERO SEPARADO DE LAS MISMAS, PUDIENDO COLOCARSE EN UNO DE LOS EXTREMOS DEL TERRAPLÉN O RELLENO. EN PRESAS DE CONCRETO: SE COLOCAN DENTRO DE 23 SU CUERPO (SIRVEN COMO ALIVIO A LAS MISMAS) ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 24. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS ¿QUÉ ES UN VERTEDERO? DEFINITIVAMENTE EN INGENIERÍA CIVIL ES UNA ESTRUCTURA QUE PERMITE EL PASE BIEN SEA LIBRE O CONTROLADO DEL AGUA EN LOS ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES. ¿CUÁLES SON SUS FUNCIONES? ENTRE LAS QUE SE DESTACAN ESTÁN: 1.GARANTIZA LA SEGURIDAD DE LA ESTRUCTURA HIDRÁULICA, ESTO ES DESCARGA LOS EXCESOS DE AGUA. 2. GARANTIZAR NIVELES CON POCA VARIACIÓN. 3. CONSTITUIRSE EN UNA PARTE DE UNA SECCIÓN DE AFORO Y; 4. DISIPAR LA ENERGÍA PARA QUE LA DEVOLUCIÓN AL CAUCE 24 NATURAL NO GENERE DAÑOS. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 25. ACUEDUCTOS Y CLOACAS ABASTECIMIENTO DE AGUA-OBRAS HIDRAULICAS CLASIFICACION DE LOS VERTEDEROS 1.SEGÚN SU LOCALIZACION: LOCALIZACION SE CLASIFICAN EN FRONTALES, LATERALES Y TULIPAS (SE SITUA FUERA DE LA PRESA). 2.SEGÚN LOS INSTRUMENTOS PARA CONTROL DE CAUDAL: CAUDAL ENCONTRAMOS LOS LIBRES (SIN CONTROL) Y AQUELLOS CONTROLADOS POR COMPUERTAS. 3. SEGÚN EL ESPESOR DE LA PARED: TENEMOS LOS DE PARED PARED DELGADA, PARED GRUESA Y CON PERFIL HIDRAULICO. 4. SEGÚN SU SECCION: SECCION SE CLASIFICAN EN RECTANGULARES, TRAPEZOIDALES , TRIANGULARES, CIRCULARES Y LINEALES. 5. SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO: PODEMOS OBSERVAR EL LIBRE QUE FUNCIONAMIENTO ES AQUEL NO INFLUENCIADO POR EL NIVEL AGUAS ABAJO, Y EL 25 AHOGADO. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
- 26. ACUEDUCTOS Y CLOACAS BIBLIOGRAFIA Roca, Vila (1978) INTRODUCCION A LA MECANICA DE LOS FLUIDOS. Editorial Limusa. México. Bolinaga, Juan. (1999). PROYECTOS DE INGENIERIA HIDRAULICA. Tomo I. Fundación Polar. Caracas. Venezuela. http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(hidr%C3%A1ulica) Arocha, Simón (1978). ABASTECIMIENTOS DE AGUA, TEORIA Y DISEÑO. Ediciones Vega S.R.L. 26 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.