UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO HENRIQUEZ UREÑA (UNPHU) FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS I TEMA: SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA EN COMUNIDADES. CAPACIDADES, FUENTES Y OBRAS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS SUSTENTANTES: George Estrella 10-0189 Aneury González 09-0297 PROFESOR: Ing. Ramón Olivier Fecha de entrega: 20/09/2012 ....................................................................................................... 16 POZOS CON BOMBAS MANUALES ... 8 OBRAS DE CONDUCCIÓN ..................... 4 TIPOS DE FUENTES ........................................................................................................................................................................................................................................................................................ 15 SISTEMAS NO CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA ............................................................................................................................................................................................ 4 CALIDAD DEL AGUA EN LA FUENTE (CALIDAD REQUERIDA PARA QUE SEA POTABLE) ........ 11 GST: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD SIN TRATAMIENTO ........................... 7 CAPTACIÓN.............................................Contenido 1NTRODUCCION ..... 9 ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA ................................. 9 TRATAMIENTO ................................ 6 COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO (GRAFICO) ......................... 13 BST: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR BOMBEO SIN TRATAMIENTO ............................................................ 4 ORIGEN DEL AGUA (FUENTE)...................................... 12 GCT: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD CON TRATAMIENTO ........... 14 BCT: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR BOMBEO CON TRATAMIENTO........................................................................................................................................................................... 16 CONCLUSION .. 17 2 ...... 10 SISTEMAS CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA ............................................ 8 ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA .............................................................................. 16 CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA ...... 3 SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA COMUNIDADES ..... 10 RED DE DISTRIBUCIÓN ...................................................................................................... válvulas. algunas reciben rigurosos tratamientos para potabilizarlas. otras no a tal escala. lagos. dispositivos de medición y estaciones de bombeo. pozos. tuberías principales. embalses. Todos estos temas los trataremos en este trabajo sobre sistemas de abastecimiento de agua potable para comunidades. Estas aguas dependiendo de su origen. entre otras. Todo sistema de abastecimiento dispone de canales abiertos y/o ductos cerrados para la conducción del agua desde la fuente hasta la planta de tratamiento o el depósito de aguas brutas (aguas sin potabilizar). También se componen de depósitos de almacenamiento de aguas tratadas y complejas redes de distribución. 3 . cantidad y continuidad se manejan de modos diferentes. Las fuentes son diversas desde ríos. Estas fuentes que son varias son de origen natural en su mayoría y otras que si bien forman parte de estructuras creadas por el hombre como los embalses (represas) no dejan de ser de origen natural por el hecho de que se alimentan de una fuente acuífera que tal puede ser un rio o un lago.INTRODUCCION Los sistemas de abastecimiento de agua potable son sistemas de obras de ingeniería. manantiales. compuestas por válvulas. tuberías secundarias. aguas marinas. Hablaremos también sobre sistemas de abastecimiento de aguas potables convencionales y no convencionales. que gracias a un trabajo sistemático y en conjunto hacen posible llevar el agua desde la fuente hasta la vivienda de los habitantes. aguas subterráneas. aguas pluviales. Deben ser básicamente permanentes y suficientes. del que se obtienen. la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el año. la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el año. hasta la desalinización. concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad. pueblo o área rural relativamente densa. así como todos los costos involucrados en el sistema. Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua. para transformarla en agua potable deberá ser sometida a tratamientos. Según el origen del agua. así como todos los costos involucrados en el sistema. 4 . pudiendo ser superficiales y subterráneas.SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA COMUNIDADES Los sistemas de abastecimiento de agua potable son sistemas de obras de ingeniería. el agua potable desde su lugar de existencia natural o fuente hasta el hogar de los consumidores. tanto de inversión como de operación y mantenimiento. ORIGEN DEL AGUA (FUENTE) La fuente es el espacio natural desde el cual se derivan los caudales demandados por la población a ser abastecida. El tipo de fuente de abastecimiento influye directamente en las alternativas tecnológicas viables. TIPOS DE FUENTES Para la selección de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los requerimientos de la población. tanto de inversión como de operación y mantenimiento. suministrando el agua por gravedad o por bombeo. El rendimiento de la fuente de abastecimiento puede condicionar el nivel de servicio a brindar. Para la selección de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los requerimientos de la población. que van desde la simple desinfección y filtración. Son las aguas que se encuentran en el subsuelo. Las aguas superficiales están constituidas por los ríos. Son en general aguas de muy buena calidad ya que han sufrido un proceso natural de filtración. nacientes. uso de defensivos agrícolas. galerías filtrantes y pozos. lagos. embalses o lagos naturales. (lleva un previo tratamiento). arroyos. y otros. canales. Las aguas subálveas son las aguas que corren por el subálveo del rió. para lo cual se requiere realizar los análisis físico-químicos y bacteriológicos correspondientes. En cuanto a la calidad de esta agua 5 . pozos. Se captan en general mediante pozos filtrantes o galerías filtrantes. Para el caso de comunidades rurales o pequeñas poblaciones aparece como posible fuente de provisión la captación de aguas de lluvia. embalses. La captación de aguas subterráneas se puede realizar a través de manantiales. residuos de actividades mineras o industriales. Las fuentes subterráneas protegidas generalmente están libres de microorganismos patógenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para consumo humano. residuos sólidos. proveniente de ríos. etc. la que debe ser recogida sobre el terreno preparado adecuadamente. ríos. La calidad del agua superficial puede estar comprometida por contaminaciones provenientes de la descarga de desagües domésticos.FUENTES SUBTERRÁNEAS: manantiales. presencia de animales. En los manantiales naturales el agua subterránea aflora a la superficie. excavados y tubulares. FUENTES PLUVIALES: aguas de lluvia. Sin embargo. subálveos de los ríos. FUENTES SUPERFICIALES: lagos. El costo de las obras para utilización de esta agua es algo elevado. previamente a su utilización es fundamental conocer las características del agua. etc. arroyos. Libre de compuestos nocivos a la salud. muy baja turbiedad. FUENTES MARITIMAS: Agua de mar (esta debe necesariamente ser desalinizada). Se define como agua potable aquella que cumple con los requerimientos de las normas y reglamentos nacionales sobre calidad del agua para consumo humano y que básicamente atiende a los siguientes requisitos: Libre de microorganismos que causan enfermedades. CALIDAD DEL AGUA EN LA FUENTE (CALIDAD REQUERIDA PARA QUE SEA POTABLE) La calidad del agua debe ser evaluada antes de la construcción del sistema de abastecimiento.podemos mencionar que tienen sólidos disueltos en baja cantidad. y a su vez de alto contenido de CO2 (las aguas de lluvia al caer disuelven el CO2 de la atmósfera). que pueden ser de naturaleza físico-química o bacteriológica y varían de acuerdo al tipo de fuente. gusto y olor aceptables. 6 . por su composición química se consideran de baja alcalinidad y dureza. El agua en la naturaleza contiene impurezas. Cuando las impurezas presentes sobrepasan los límites recomendados. Aceptable para consumo. el agua deberá ser tratada antes de su consumo. y sin compuestos que causen corrosión o incrustaciones en las instalaciones sanitarias. con bajo contenido de color. siempre que el agua sea química y microbiológicamente apropiada. La enumeración de los componentes de un sistema de abastecimiento de agua guarda relación con los procesos de potabilización necesarios a realizar al agua antes de la entrega al consumo.COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO (GRAFICO) Los sistemas de abastecimientos rurales suelen ser sencillos y no cuentan en su mayoría con redes de distribución eficientes. Las aguas provenientes de fuentes subterráneas profundas no necesitan ningún procedimiento de purificación. En cambio los sistemas de abastecimiento urbano son sistemas complejos que cuentan con una serie de componentes como los que citaremos a continuación. En estos casos solo se recomienda el tratamiento 7 . La captación de un manantial debe hacerse con todo cuidado. En cambio si se conduce 8 . aprovechando la diferencia de nivel del terreno o por impulsión (bombas). Si se transporta agua sin tratar la conducción puede ser a canal abierto.con cloro para resguardarlas de cualquier contaminación accidental en la red de distribución. en algunos casos se utilizan galerías filtrantes. Red de distribución CAPTACIÓN Son las obras necesarias para captar el agua de la fuente a utilizar y pueden hacerse por gravedad. Obras de conducción Almacenamiento de agua bruta. Por lo tanto es necesario proceder a su corrección antes de su consumo. La obra de conducción puede ser un canal abierto o por conducto cerrado. 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. OBRAS DE CONDUCCIÓN Tienen por finalidad transportar el agua captada en las tomas hasta la planta de tratamiento. La captación de las agua superficiales se hace a través de las bocatomas. Tratamiento. El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo es el que utiliza aguas superficiales y consta de las siguientes partes principales: Captación. delimitando un área de protección cerrada. Almacenamiento de agua tratada. protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones. En cambio. las aguas provenientes de fuentes superficiales no presentan condiciones físicas ni microbiológicas adecuadas. o desde la planta hasta la ciudad para su distribución. para rendir estas aguas potables. que terminan de retirar el material en suspensión. donde se adicionan químicos que facilitan la decantación de sustancias en suspensión coloidal y materiales muy finos en general. Para almacenar el agua de los ríos o arroyos que no garantizan en todo momento el caudal necesario se construyen embalses. Decantadores. El tipo de tratamiento es muy variado en función de la calidad del agua bruta. como por ejemplo: La osmosis inversa Tratamiento a través de intercambio iónico Filtros con carbón activado 9 . Floculadores. tratamientos especiales. 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.agua tratada siempre debe hacerse por conducto cerrado. en función de la calidad del agua se deben considerar. Desarenador. Una planta de tratamiento de agua potable completa generalmente consta de los siguientes componentes: Reja para la retención de material grueso. TRATAMIENTO El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte más delicada del sistema. En los sistemas que utilizan agua subterránea. para de esta forma preservarla de la contaminación. el acuífero funciona como un verdadero tanque de almacenamiento. Dispositivo de desinfección. En casos especiales. tanto flotante como de arrastre de fondo. o sedimentadores que separan una parte importante del material fino. para retener el material en suspensión de tamaño fino. Filtros. Obviamente estos tratamientos encarecen el agua potable y solo son aplicados cuando no hay otra solución. Consta de: Estaciones de bombeo. Desde el punto de vista de su localización con relación a la red de distribución se distinguen en tanques de cabecera y tanques de cola: Los tanques de cabecera. 10 . Derivaciones domiciliares. ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las variaciones horarias del consumo. Válvulas que permitan operar la red. secundarias y terciarias. como son: en casos de rupturas y en casos de emergencias por escasez de agua. y sectorizar el suministro en casos excepcionales. RED DE DISTRIBUCIÓN La línea de distribución se inicia en el tanque de agua tratada y termina en la primera vivienda del usuario del sistema. Existen dos tipos de tanques para agua tratada. Dispositivos para macro y micro medición. No toda el agua distribuida por la red pasa por el tanque de cola. y almacenar un volumen estratégico para situaciones de emergencia. Tuberías principales. cada uno dotado de dosificador o hipoclorador para darle el tratamiento y volverla apta para el consumo humano. Se utiliza para ello uno de los diversos tipos de medidores de volumen. Toda el agua que se distribuye en la red tiene necesariamente que pasar por el tanque de cabecera. se sitúan en el extremo opuesto de la red. tanques apoyados en el suelo y tanques elevados. Los tanques de cola. en relación al punto en que la línea de aducción llega a la red. como su nombre lo dice. se sitúan aguas arriba de la red que alimentan. ya sea a nivel de vivienda mediante conexiones domiciliarias o a nivel comunitario con piletas públicas. Los sistemas convencionales son: Sistema de abastecimiento por gravedad sin tratamiento Sistema de abastecimiento por gravedad con tratamiento Sistema de abastecimiento por bombeo sin tratamiento Sistema de abastecimiento por bombeo con tratamiento 11 . con un resultado preciso para el nivel de servicio establecido por el proyecto.SISTEMAS CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Son sistemas diseñados y construidos a partir de criterios de ingeniería claramente definidos y tradicionalmente aceptados. no requieren ningún tipo de bombeo para que el agua llegue hasta los usuarios. ya que el agua que ha sido filtrada en los estratos porosos del subsuelo. es usual denominar los “sistemas por gravedad”. En estos sistemas. sin embargo. la desinfección no es muy exigente. Los sistemas por gravedad sin tratamiento tienen una operación bastante simple. cuando la fuente se encuentra más abajo y se requiere el uso de bombas para entregar el agua a los usuarios. Sus componentes son: Captación. Reservorio. y “sistemas por bombeo”. Línea de conducción o impulsión. requieren un mantenimiento mínimo para garantizar el buen funcionamiento. 12 . adicionalmente. Conexiones domiciliarias y/o piletas públicas. GST: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD SIN TRATAMIENTO Son sistemas donde la fuente de abastecimiento de agua de buena calidad y no requiere tratamiento complementario previo a su distribución.Para zonas rurales. Las fuentes de abastecimiento son aguas subterráneas o subálveas. cuando la fuente de agua se encuentra a más altitud que los usuarios. Línea de aducción. Las primeras afloran a la superficie como manantiales y la segunda es captada a través de galerías filtrantes. Red de distribución. presenta buena calidad bacteriológica. . No requiere operador especializado. es necesario crear las capacidades locales para operación y mantenimiento. Al instalar sistemas con tratamiento. Cuando no hay necesidad de bombear el agua. Red de distribución. los sistemas se denominan “por gravedad con tratamiento”. operación y mantenimiento. ríos. Planta de tratamiento de agua. Estos sistemas tienen una operación más compleja que los sistemas sin tratamiento.VENTAJAS Bajo costo de inversión. Línea de conducción o impulsión. 13 . química y bacteriológica del agua cruda. garantizando el resultado esperado. y requieren mantenimiento periódico para garantizar la buena calidad del agua. Sus componentes son: Captación. GCT: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD CON TRATAMIENTO Cuando las fuentes de abastecimiento son aguas superficiales captadas en canales. requieren ser clarificadas y desinfectadas antes de su distribución. acequias. Baja o nula contaminación DESVENTAJAS Por su origen el agua puede contener un alto contenido de sales disueltas. Línea de aducción. Reservorio. Conexiones domiciliarias y/o piletas públicas. Las plantas de tratamiento de agua deben ser diseñadas en función de la calidad física. Requerimientos de operación y mantenimiento reducidos. etc. VENTAJAS Desinfección poco exigente Menor riesgo a contraer enfermedades relacionadas con el agua. Línea de conducción o impulsión. Generalmente están constituidos por pozos. Muchas veces el servicio es restringido a algunas horas del día para evitar la elevación de la tarifa. Mayor costo de O & M que los sistemas GST.VENTAJAS DESVENTAJAS Remueve la turbiedad del agua cruda. Puede demandar del uso de productos químicos para el proceso de clarificación del agua. Red de distribución. BST: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR BOMBEO SIN TRATAMIENTO Estos sistemas también se abastecen con agua de buena calidad que no requiere tratamiento previo a su consumo. Sus componentes son: Captación. Sin embargo. Requiere de personal capacitado para operar y mantener la planta de tratamiento. 14 . Estación de bombeo de agua. Línea de aducción. el agua necesita ser bombeada para ser distribuida al usuario final. DESVENTAJAS Requiere de personal especializado para operar y mantener sistemas de bombeo Requiere elevada inversión para su implementación Las tarifas del servicio son elevadas. Tarifas elevadas. Reservorio. Conexiones domiciliarias Para este tipo de sistema no es conveniente un nivel de servicio por piletas públicas. Requiere desinfección obligatoria. Sus componentes son: Captación. Reservorio. como un sistema de bombeo para impulsar el agua hasta el usuario final. Estación de bombeo de agua. Sistema complejo y de poca confiabilidad. 15 . Requiere de mayor costo de inversión. Conexiones domiciliarias Para este tipo no es conveniente un nivel de servicio por piletas públicas Ventajas Ninguna.BCT: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR BOMBEO CON TRATAMIENTO Los sistemas por bombeo con tratamiento requieren tanto la planta de tratamiento de agua para adecuar las características del agua a los requisitos de potabilidad. Planta de tratamiento de agua. Desventajas Requiere de personal altamente capacitado para operar y mantener la planta de tratamiento y el sistema de bombeo. Línea de conducción o impulsión. Red de distribución. Línea de aducción. Las tarifas del servicio son las más altas en comparación con los diferentes sistemas de abastecimiento de agua. de operación y mantenimiento que los sistemas de bombeo sin tratamiento. Muchas veces el servicio es restringido a algunas horas del día para evitar la elevación de la tarifa. el suministro se queda condicionado a la variabilidad de la precipitación. Están compuestas por los siguientes tipos de sistemas de abastecimiento de agua: Captación de agua de lluvia. Manantiales con protección de vertiente.SISTEMAS NO CONVENCIONALES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Estas opciones tecnológicas se refieren a soluciones individuales o multifamiliares dirigidas al aprovechamiento de pequeñas fuentes de agua. el agua debe ser desinfectada antes de ser destinada al consumo humano directo. La ventaja de este sistema es su simplicidad y bajo costo de implementación. CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA El agua de lluvia puede ser captada en lagunas de acumulación para su posterior uso. resultando en discontinuidad del servicio. También se captan directamente en los techos de las viviendas y se acumulan en tanques de almacenamiento. POZOS CON BOMBAS MANUALES Son soluciones compuestas por pozos perforados o excavados debidamente protegidos. que pueden ser del tipo familiar o multifamiliar. sin embargo. 16 . Dependiendo del tipo de protección del pozo y de la presencia de puntos de contaminación. El agua deberá ser desinfectada previamente a su consumo. Pozos con bombas manuales. Unas de esas estructuras son los voluptuosos acueductos de abastecimiento de aguas potables. 17 . que tiene la capacidad de producir cualquier desastre y producir grandes cambios. Muchos utilizamos el agua y nunca habíamos pensado en que esta pasa por un proceso de tratamiento para purificarla. que son obras compuestas por varias obras que trabajando cada una en particular se concatenan para lograr un fin común.CONCLUSION EL hombre en su afán de sobrevivir ha modificado su entorno de forma que le permita subsistir. el agua. El haber investigado y abordado este tema fue una buena experiencia. ha modificado los paisajes con sus ingeniosas estructuras. O de que el agua tratada se almacenaba en grandes depósitos. Todas esas obras hidráulicas por pequeñas que sean tienen algo de que asombrarse y es que modifican paisajes y son obras que se preparan para lidiar con uno de los elementos más fuertes de la naturaleza. que complementa aun más nuestra gama de conocimientos sobre estas estructuras de ingeniería hidráulica. Estas estructuras son una muestra más de hasta dónde llega el ingenio humano. que es el de llevar el agua desde la fuente hasta nuestras casas. consorcioaa. Disponible en la web: http://www.ops-oms. 23 de octubre del 2008.com/cmscaa/opencms/CAA/abastecimiento/sistemagenerico-de-abastecimiento.org Introducción a los Sistemas de Abastecimiento de agua potable. Acueductos.html).htm#inicio Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen I. Sistema Genérico de Abastecimiento.com/componentes-de-unsistema-de-abastecimiento/ Consorcio de Aguas (http://www.bvsde.BIBLIOGRAFIA “Guía de orientación en Saneamiento Básico para alcaldías de municipios rurales y pequeñas comunidades”. [en línea]. [en línea]. Cloacas y Drenaje’.wordpress. Disponible en la web: http://saraemor. Disponible en la web: http://www. [en línea]. Trabajos Técnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco Mundial 18 .com/cmscaa/opencms/index.consorcioaa. II y III).
Report "Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable Para Comunidades"