00 GUIA PARA EL DISEÑO - INFOM-UNEPAR

7/23/2019 00 GUIA PARA EL DISEO - INFOM-UNEPAR

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INSTITUTO DE FOMENTO MUNICIPAL

UNIDAD EJECUTORA DEL PROGRAMA DE

ACUEDUCTOS RURALES

GUIA PARA EL DISEO DEABASTECIMIENTO DE

AGUA POTABLE A ZONAS RURALES

Segunda Revisin

GUATEMALA, Junio de 1997


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INSTITUTO DE FOMENTO MUNICIPAL

UNIDAD EJECUTORA DEL PROGRAMA DEACUEDUCTOS RURALES

A D E N D U M

Octubre de 1998

Por los cambios administrativos que se originan del Acuerdo Gubernativo 376-97

del 13 de mayo de 1997, el INFOM qued encargado de la gestin de las Polticas y

Estrategias del Sector de Agua Potable y Saneamiento.

Como resultado de lo anterior se han originado cambios que afectan partes del

contenido de la Gua Para El Diseo De Abastecimiento De Agua Potable A

Zonas Rurales.

Por consiguiente en el Captulo I, donde se indique Secretara de Recursos

Hidrulicos se entender que se refiere al INFOM.

Tambin donde se indique formulario APR 1, se entender que se refiere a los

nuevos formularios SAS.

INFOM-UNEPAR


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GUA PARA EL DISEO DEABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

I N D I C E

Pgina

PREFACIO 1

PRESENTACIN 3

CAPITULO 1

1. INVESTIGACIN PRELIMINAR 41.1. Objetivo 41.2. Investigacin de campo 41.3. Trabajos de priorizacin en gabinete 61.4. Distribucin de las localidades priorizadas 10

CAPITULO II

2. ESTUDIOS DE PREFACTIBILIDAD 102.1. Objetivo 102.2. Alcance 102.3. Recopilacin de informacin 112.4. Actividades 112.5. Informe de prefactibilidad 12

CAPITULO III

3. LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS 133.1.Lineamientos generales 133.2. Orden de los levantamientos topogrficos 143.3. Zonas de levantamiento 163.4. Libretas de Campo 183.5. Censo de Poblacin 193.6. Aforos 19


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CAPITULO IV

4. DISEO 194.1. Perodo de diseo 204.2. Clculo de poblacin 204.3. Consumo de agua potable 214.4. Capacidad de diseo de las diferentes partes del

sistema22

4.5. Normas de diseo para las diferentes partes delsistema

30

4.6. Conducciones 304.7. Tanques de almacenamiento o distribucin 324.8. Red de distribucin 344.9. Tipos de servicios 354.10. Sistema de bombeo 36

CAPITULO V

5. CALIDAD Y TRATAMIENTO DEL AGUA DE CONSUMO 395.1. Calidad 395.2. Tratamiento 40

CAPITULO VI

6. ELABORACION Y PRESENTACION DE PROYECTOS 546.1. Informacin Preliminar 546.2. Estudio de prefactibilidad 546.3. Anteproyecto 546.4. Proyecto, estudio de factibilidad 546.5. Presentacin de memoria y planos 54

CAPITULO IV

7.ANEXOS

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7.1. Formulario APR-1, para visita preliminar7.2. Criterios de seleccin y priorizacin de proyectos

Pgina


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7.3. Determinacin del factor horario por uso simultneode conexiones

7.4. Ilustracin para la prctica de aforos por sistemavolumtrico

7.5. Gua para toma de muestra de anlisis Bacteriolgico7.6. Modelo de cuadro a colocar en el margen derecho

para la identificacin de plano7.7. Modulacin del tamao de los planos, segn normas

del ICAITI

7.8. Glosario7.9. Resumen de Frmulas7.10. Esquema de canal de salida de un desarenador7.11. Programas computarizados para clculos hidrulicos


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GUPIA PARA EL DISEO DE ABASTECIMIENTOSDE AGUA POTABLE A ZONAS RURALES

PREFACIO

El subdirector de abastecimiento de Agua Potable y Saneamiento para el rea Rural de

Guatemala, integrado por varias agencias estatales y algunos particularidades que se

dedican a la actividad de planificacin, diseo y construccin de agua potable, prepar

en el transcurso de 1989-1990 el Plan Nacional de Abastecimiento de agua Potable y

Saneamiento para el rea Rural, a ejecutarse en el quinquenio 1991-1995, con la

fijacin de metas de cobertura que permitan llegar al final del decenio con un adecuado

y realista margen de estos servicios para la poblacin rural de Guatemala, que

constituye todava el 65% de la totalidad de habitantes del pas.

Dentro del pas de las actividades de elaboracin del Plan, estuvo la revisin de las

Normas de Diseo de Acueductos Rurales y de las Especificaciones de Construccin,

que en diversas publicaciones y folletos son observadas en forma no generalizada por

dichas dependencias. Fue as como durante 1990 se recopilaron dichas publicaciones y

volmenes, y se enriquecieron con las que estn en prctica en pases similares a

Guatemala, y se adoptaron las recomendaciones bsicas sobre las ltimas prcticas,

mtodos y observancias en el campo de agua potable y el saneamiento, sin perder de

vista el aprovechamiento de tecnologas apropiadas, para que las simplicidad de lasmismas pudiera impactar con mayores coberturas y con logros ms prcticos y rpidos

en beneficio de la salud de los habitantes.

En la conformacin de las Normas originales participaron diversas agencias, en un

Seminario realizado en la ciudad de Antigua Guatemala en 1990, dndole su aprobacin

final y recomendando su observancia en el pas.

La oficina sanitaria panamericana cumpliendo con sus objetivos primordiales,

proporcion su cooperacin y publicacin de dos volmenes: el primero de las Normasde Diseo de Acueductos Rurales y el segundo, de las Especificaciones de Construccin

de Acueductos Rurales, esperando que el esfuerzo se tradujera en una ptima

utilizacin de las mismas, para beneficio de la salud de los guatemaltecos y del

desarrollo del pas.


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Durante un Seminario Taller, organizado por la Asociacin Guatemalteca de Ingeniera

Sanitaria y Ambiental de octubre de 1993, se revis el documento publicado en

noviembre de 1990, a fin de validarlo incorporndose algunas modificaciones que se

encontraron apropiadas.

De nuevo la Oficina Sanitaria Panamericana colabora presentando esta versin validadadel documento original.

Guatemala, octubre de 1993


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PRESENTACION

En el presente documento se ofrece un compendio de las normas bsicas para el diseo

de proyectos de abastecimiento de agua potable para las zonas rurales de la Repblica

de Guatemala. Las mismas son el producto de la consolidacin de las experiencias quesobre dicha materia se han acumulado a travs de los aos, tanto por las dependencias

del sector pblico como por organismos y asociaciones del sector privado.

Persigue esta Gua, dar los lineamientos bsicos para que el profesional y el personal de

apoyo involucrados en el subsector, introduzcan en los proyectos de abastecimiento de

agua, las tres condiciones fundamentales de proporcionar a las poblaciones agua: 1) en

la cantidad necesaria, 2) con la calidad adecuada y 3) con la garanta de un servicio

permanente, en relacin con la duracin de las instalaciones y la cuanta de las

inversiones.

Debe tomarse en cuenta, sin embargo, que esta, como cualquier otra gua, no exime al

profesional, ni de su ingenio, ni de su responsabilidad, en la concepcin del proyecto, ni

de la facultad de aplicar su criterio para obtener mejores logros en su trabajo.

Esta Gua no incluye Normas para el diseo de obras de tratamiento de agua por medio

de coagulantes qumicos. De ser necesario incluir este procedimiento durante el estudio

de los componentes de algn acueducto para el rea rural, el profesional consultar

Normas para el diseo de acueductos urbanos.

En todo proyecto de abastecimiento de agua potable, se incluir un proyecto paralelo

de eliminacin de excretas y otro de educacin sanitaria.


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1. INVESTIGACION PRELIMINAR1.1 Objetivo

La investigacin preliminar tiene por objeto obtener y clasificar la informacin

bsica sobre una comunidad o un grupo de comunidades determinadas, que

carezcan del servicio de agua potable. Tambin ser necesaria, cuando se trate

de ampliacin o mejora del servicio.

La investigacin preliminar consta fundamentalmente de dos partes:

1. Investigacin de campo.

2. Trabajo de priorizacin en gabinete.

1.2 Investigacin de campoCon el objeto de recabar informacin bsica, determinar preliminarmente la

factibilidad tcnica y la necesidad de la obra, se efectuar por lo menos una

visita o las que sean necesarias a la comunidad para recabar informacin sobre

los siguientes aspectos:

1. Informacin sobre la localidad.

2. Poblacin.

3. Vivienda.

4. Acceso.

5. Abastecimiento actual de agua.

6. Disposicin de excretas.

7. Otros servicios existentes.

8. Fuentes de agua propuestas.

9. Organizacin comunitaria.

10. Recursos disponibles y aporte comunal.

A la primera visita se denominar Visita Preliminar y su campo de accin debe

extenderse a lugares vecinos, si fuese necesario.


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1.2.1 Acciones previas al reconocimiento.a) Reconocimiento de la documentacin.

Antes de la visita el diseador tendr que hacer un reconocimiento con la

informacin complementaria tal como hojas cartogrficas, estadsticas del

INE, Centros y Puestos de Salud y organizaciones existentes en el lugar.

b) Personal a cargo de la visita.La visita preliminar tendr que ser hecha por el diseador del proyecto.

1.2.2 Informacin a ser recolectada en el campo.Con el objeto de estandarizar el proceso de la investigacin, la informacin a ser

recolectada en el campo se sujetar a una programacin preestablecida y

haciendo uso de formularios preestablecidos. Como parte de trabajos

anteriores, las dependencias especializadas del Sector Pblico han discutido yaprobado emplear para estos fines el formulario APR-1, que aparece en el

Captulo VII, Anexos, de esta Gua. La informacin recolectada en el campo

deber contener lo siguiente:

a) Informacin sobre la localidad.Cdigo y tipo de la localidad (aldea, casero, etc.) y jurisdiccin municipal y

departamental. El Cdigo se refiere a la nomenclatura del Instituto Nacional

de Estadstica, que se puede llenar posteriormente.

b) Poblacin y vivienda.Si no se tiene informacin del ltimo censo, no llenar el campo, sino

posteriormente.

c) Accesos.Deber registrarse en forma descriptiva el tipo de accesos que tenga la

comunidad y sus distancias.

d)Abastecimiento actual de agua.Indicar si hay sistema de abastecimiento de agua y si no hay, en qu forma

se abastecen actualmente los vecinos.


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e) Disposicin de excretas.Investigar y reportar sobre la forma de disponer las excretas (campo abierto,

letrina, etc.) en la localidad.

f) Otros servicios existentes.Enumerar los servicios existentes como: energa elctrica, escuelas, puestos

de salud, etc.

g) Fuentes de agua propuestas.Parte importante sobre la investigacin de campo, ser la investigacin

sobre la probable fuente de agua que se proponen para los futuros

proyectos, tratando de recoger la mxima informacin posible. Iniciar el

registro de aforos indicando el lugar de aforo, el resultado obtenido y el

mtodo utilizado.

h) Organizacin comunitaria, recursos disponibles y aporte comunal.Se obtendr un esquema de la organizacin comunitaria si la hubiere, y se

determinar el grado de inters y participacin que tenga la comunidad

sobre las obras de abastecimiento de agua con las cuales ser beneficiada,

para determinar los recursos que aportarn los vecinos; debe agotarse la

investigacin en relacin con los aspectos predominantes en este sentido.

En lo posible, el formulario APR-1 deber llenarse en forma completa de

acuerdo al instructivo que lo norma. Dicho formulario llenado en forma

completa ser el resultado de la investigacin de campo efectuado.

1.3 Trabajos de priorizacin en gabinete.Cada dependencia, entidad y organizacin que ejecute un proyecto de agua

potable y saneamiento en el pas realizar su propia priorizacin, de acuerdo al

procedimiento siguiente:

1.3.1 Secuencia de accionesEl trabajo de gabinete, una vez se ha hecho el trabajo de campo y llenada la

forma APR-1 requiere del cumplimiento de una secuencia de acciones, que es

necesario se observen por todas las dependencias e instituciones que tiene a su

cargo visitas preliminares y aforos, las cuales son las siguientes:


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a) Envo de formularios APR-1, por parte de todas las dependencias a la

Secretara de Recursos Hidrulicos, con fines de control y unificacin.

b) La Secretara de Recursos Hidrulicos ordenar los formularios recibidos y

los distribuir entre las dependencias del Subsector, para el ingreso de la

informacin en los equipos de computacin destinados para establecer losbancos de datos.

c) La Secretara de Recursos Hidrulicos recolectar nuevamente la

informacin en los equipos de computacin destinados para establecer los

bancos de datos.

d) La unificacin en computadora de la informacin enviada por las

dependencias del subsector, contenida en sus propios equipos de

computacin, tiene por objeto obtener los productos de APR-1,

especialmente la priorizacin de los proyectos.

e) Las dependencias del subsector seleccionar entre las localidades

priorizadas aquellas en las que tengan inters, con el objeto de continuar los

estudios correspondientes y responsabilizarse de la elaboracin de los

proyectos y ejecucin de obras.

Bajo la direccin de la Secretaria de Recursos Hidrulicos, todas las acciones

enumeradas en los incisos a) al e), debern hacerse rutinariamente todos los

aos, en los meses de mayo, junio y julio, de tal forma que los estudios

subsecuentes se realicen a partir del mes de agosto.

1.3.2 Depuracin y complementacin de datos.Una de las actividades de la Secretaria de Recursos Hidrulicos ser revisin de

los datos contenidos en formulario APR-1 para examinar si de acuerdo con los

instructivos correspondientes, tiene la informacin completa, o si ser necesario

completar algn dato con el que no se cuente a nivel de campo como:

a) El cdigo de la localidad, el cual se obtiene de los listados que tiene el INE

sobre todos los ncleos poblados del pas.


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b) El nmero de habitantes del censo de poblacin del ao 1981, que se puede

recabar en los reportes del INE.

c) Revisar todos los tems del formulario APR-1, para determinar si todos han

sido contestados. Si algn dato bsico no estuviera incluido, deber

obtenerse durante una nueva visita. Un dato bsico es el referente a laexistencia de fuentes de agua y sus aforos.

El formulario APR-1, no se aplica para localidades que tengan

abastecimiento de agua.

1.3.3 Ingresos de los datos a las computadoras.Revisados los datos recolectados en los formularios APR-1, por las diferentes

instituciones del subsector de agua potable y saneamiento del rea rural, la

Secretara de Recursos Hidrulicos, distribuir los formularios entre las distintasdependencias para ser ingresados en las computadoras como parte del sistema

de informacin para planificacin de los datos del subsector. Para tal fin, se

tiene instalado un programa elaborado en FOXBASE, cuyo men principal consta

de tres opciones:

a) Mantenimiento del formulario APR-1.

b) Mantenimiento de archivos de control.

c) Men de reportes.

a) Mantenimiento del formulario APR-1.Los datos contenidos en los formularios APR-1, sern ingresados a las

computadoras utilizando la primera opcin que contiene todos las apartados

de dichos formularios.

Una vez ingresada la informacin del APR-1, en todas las computadoras, los

diskettes conteniendo los datos, sern cursados a la Secretara de RecursosHidrulicos para los efectos de la unificacin de la informacin y prosecucin

del trabajo de computacin de los incisos b) y c).

b) Mantenimiento de archivos de control.La opcin mantenimiento de archivos de control incluye, a su vez, varias

opciones que sirven para darle mantenimiento al sistema, as como para

copiar datos de diskettes provenientes de otra institucin o para hacer


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copias de los datos ingresados y cursarlos en diskettes a otras instituciones

pertenecientes al subsector.

c) Men de reportes.Cuando se haya ingresado los datos de todas las localidades a la

computadora, las dependencias del subsector pueden disponer, a travs deesta opcin, de los siguientes reportes:

- Listado de localidades por rango de poblacin.- Listado de nmero de viviendas por localidades.- Listado por localidad de viviendas con o sin letrinas en buen o mal

estado.

- Listado de localidades con energa elctrica.- Listado alternativas con fuentes existentes.- Listado alternativas con fuentes existentes ms altas y ms bajas.- Listado de levantamientos por institucin-

Listado de localidades por municipios y departamentos.

- Listado de priorizacin de localidades por municipios y departamentos.- Listado localidades no priorizadas.- Listado de formas de abastecimiento de agua.

Esta informacin bsica sobre los resultados de la investigacin preliminar,

permitir evaluar la posibilidad de elaborar proyectos de abastecimiento de

agua potable y saneamiento en las localidades priorizadas.

La priorizacin se hace con base en la metodologa para la seleccin de

localidades que se incluyen en el Captulo II, Anexos de esta Gua.


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1.4 Distribucin de las localidades priorizadas.Las localidades priorizadas por la computadora como posible de ser servidas con

un sistema de agua potable, sern distribuidas entre las entidades

gubernamentales y no gubernamentales que introducen este servicio en el rea

rural. Con tal objeto, la Secretara de Recursos Hidrulicos convocar en la

primera quincena del mes de agosto de cada ao, a todas las entidades

mencionadas a una reunin en la que se proceder, por parte de las mismas, a la

seleccin de las localidades a atender de conformidad con la capacidad tcnica y

financiera de cada entidad, para asumir los estudios, diseos y construccin de

los sistemas de agua respectivos, as como los de letrinizacin, en el ao

siguiente.

Si la entidad que tome a su cargo determinada comunidad, no le fuera posible

proseguir los estudios, deber informar sobre esta circunstancia a la Secretara

de Recursos Hidrulicos, en un plazo mximo de 6 meses.

Las localidades no priorizadas, sern objeto de un estudio complementario por

parte de la dependencia que tuvo a su cargo la visita preliminar y los aforos, con

el objeto de efectuar todas las diligencias necesarias para lograr que la

circunstancias por las cuales no fueron priorizadas, se subsanen.

Una vez visitadas las comunidades en una segunda oportunidad, volveran a

considerarse dentro del proceso de priorizacin.

2. ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD2.1 Objetivo.

Los estudios de prefactibilidad tienen por objeto considerar los aspectos

tcnicos, econmicos y sociales de los proyectos de abastecimiento de agua

potable y saneamiento bsico, haciendo uso de la informacin de gabinete y de

campo, para determinar la viabilidad tcnica y socioeconmica de un proyecto y

establecer su elegibilidad para continuar con los estudios.

2.2 Alcance.El estudio de prefactibilidad necesitar una nueva visita al lugar, para comprobar

la informacin del formulario APR-1, obtener informacin adicional necesaria,

hacer nuevos aforos, tomar muestras de agua para anlisis fsico, qumico


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sanitario y exmenes bacteriolgicos, determinando la viabilidad tcnica y

socioeconmica del proyecto.

2.3 Recopilacin de informacin.Para la realizacin de las actividades anteriores, el expediente deber ser

formado inicialmente con la informacin de gabinete que se recabe, la cualconsistir en lo siguiente:

2.3.1 Informacin general de la comunidad. Localizacin, ubicacin, caractersticasgeogrficas, tnicas, etc.

Fuente: Diccionario geogrfico de la Repblica de Guatemala y monografas de

los municipios.

2.3.2 Mapas de localizacin de la poblacin a una escala conveniente que identifiquesus principales accesos y los lugares poblados vecinos. Se recomienda usar los

mapas escala 1:50,000 del I.G.N.

2.3.3 Informacin sobre climatologa e hidrologa.Fuente: Mapa climatolgico y boletines del INSIVUMEH.

2.3.4 Datos sobre poblacin y vivienda, locales, municipales y departamentales, tasade crecimiento. Fuentes: Diversas.

2.3.5 Toda la informacin adicional que sirva de base para tener una visin global dela comunidad.

2.4 Actividades2.4.1 Anlisis de poblacin actual de la comunidad as como su nmero de viviendas y

estimar el nmero futuro de poblacin y viviendas al final del perodo de diseo

que se adopte.

2.4.2 Analizando la diferencia de nivel fuente comunidad, los accidentes topogrficosy las longitudes de lneas, se determinar el grado de exactitud requerido y el

mtodo topogrfico a utilizar.

2.4.3 Partiendo de la capacidad de la fuente, la dispersin del ncleo poblacional y elnivel socio-econmico, se definir el tipo de servicio a proporcionar, ya sea por

llenacntaros, conexiones prediales o domiciliares.


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2.4.4 Determinar las dotaciones a ser usadas en el diseo del sistema de acuerdo a losrangos recomendados en esta Gua. Asimismo se estimarn los valores para

cuantificar las demandas mximas diarias y horarias que requiera el proyecto.

2.4.5 Determinar si las fuentes de aguas propuestas son capaces de absorber lademanda sealada en el numeral anterior. Analizar si las fuentes propuestas no

tiene serios impedimentos tcnicos o legales que impidan su empleo.

2.4.6 Analizar la calidad fsica, qumica sanitaria y bacteriolgica de las fuentespropuestas de acuerdo con los resultados de los anlisis de laboratorio, los que

debern cumplir con las normas establecidas (COGUANOR 29001).

2.4.7 Analizar el inters y la capacidad econmica de los habitantes para podercontribuir con la ejecucin de las obras.

2.4.8 Hacer un predimensionamiento de las posibles obras a efectuar, tanto en aguapotable como en saneamiento, estimando longitudes y dimetros de tuberas,

cantidades y volmenes de obra, nmero de letrinas a instalar y hacer una

estimacin global del costo de las obras y sus valores por habitante, tanto actual

como futuro.

2.5 Informe de prefactibilidad.Como un resumen de lo actuado y analizado, producir el informe de

prefactibilidad con los siguientes grandes rubros:

a) Informacin general de la comunidad, accesos, topografa, clima, meses de

lluvia, poblacin, vivienda, organizacin de la comunidad, as como

descripcin de la forma en que actualmente se surten los vecinos de agua y

disponen sus aguas servidas.

b) Informacin sobre las fuentes disponibles: ubicacin, capacidad, distancia

fuente-comunidad, etc.

c) Estudio de opciones para definir la solucin tcnica y econmica ms

favorable, a fin de continuar con los estudios finales, tanto para agua potable

como para saneamiento bsico.

d) Indicaciones preliminares sobre prediseo de las obras a construirse.


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e) Costos estimados globales del proyecto de agua potable y el de

saneamiento.

f) Recomendacin sobre su factibilidad tcnica y socioeconmica.

g) Propiedad de la fuente, acciones para obtener sus documentos legales, ascomo para los predios para obras de arte y servidumbre de paso.

h) Limitaciones que pueden obstaculizar la ejecucin del proyecto.

i) Organizacin comunal para el proyecto de abastecimiento de agua y

saneamiento.

j) Recomendacin de las acciones que procede efectuar subsecuentemente.

3. LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS3.1 Lineamientos generales.

Se efectuar levantamiento topogrfico de las lneas que unan las fuentes de

abastecimiento de agua seleccionadas con los ncleos poblados, as como de

estos ncleos poblados. De las fuentes de abastecimiento, se sacarn detalles de

su configuracin. En las lneas topogrficas de la fuente a los ncleos poblados,

adems de la identificacin propia de la lnea, se localizarn detalles importantes

como estructuras existentes, pasos de ros, quebradas y zanjones, caminos,

cercos, puntos altos del terreno, etc. El levantamiento de los ncleos poblados

consistir en el trazo de lneas principales y ramales secundarios que puedan ser

utilizados para la instalacin de las tuberas de distribucin del agua, con la

localizacin de todas las viviendas, edificios pblicos, calles y caminos existentes

dentro de los ncleos poblados, as como la identificacin de todas las

estructuras y sitios importantes. Los levantamientos topogrficos para

acueductos, contendrn las dos acciones principales de planimetra y altimetra.

Previamente al inicio de los trabajos de topografa se tendr la certeza,

mediante documentos, de que las fuentes seleccionadas pueden ser empleadas

para los fines del proyecto, y durante la ejecucin de los trabajos, cerciorarse y

obtener las promesas de servidumbre de paso para las conducciones y de

propiedad de los terrenos para las obras de arte importantes y plantas de

tratamiento, considerando la gestin de expropiacin, si fuere necesario.


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3.2 Orden de los levantamientos topogrficos.Dependiendo del tamao y tipo del proyecto, habitantes a ser beneficiados,

caractersticas del terreno, aparatos a emplearse y errores permisibles, los

levantamientos topogrficos a realizarse pueden ser de primero, segundo o

tercer orden, dependiendo de la complejidad del proyecto, lo cual deber ser

determinado en el estudio de prefactibilidad.

3.2.1 Levantamiento topogrfico de primer orden.a) Debe usarse:

- En levantamiento de sistemas por gravedad con diferencias totales dealtura entre puntos obligados crticos menores de 5m/km., que hayan

sido determinados en el estudio de prefactibilidad.

- En sistemas por bombeo:b) Forma de realizarlo:

- El levantamiento planimtrico se referir al meridiano magntico y serefectuado con teodolito de precisin y cinta mtrica metlica de

precisin.

- El levantamiento altimtrico ser efectuado con nivel de precisin detrpode, referenciado a B.M. convencional bien identificado o de

preferencia, a un B.M. geodsico.

c) Errores permisibles.

- El error mximo admisible de cierre en distancia ser = 1 1,000 ,siendo:

= . = .

- El error mximo admisible en el cierre angular de las poligonales cerradasser = , siendo:

= . = . =


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- El error mximo admisible en el cierre altimtrico ser = 25,siendo:

= . =

3.2.2 Levantamiento topogrfico de segundo orden.a) Debe usarse:

- Cuando la distancia de la fuente a la comunidad sea mayor de 6kilmetros.

- La diferencia de altura fuente-comunidad (viviendas ms altas) sea hastade 10 metros por kilmetro. Sistemas por gravedad.

- Las viviendas a abastecer sean ms de 100, al momento de hacer ellevantamiento.

b) Forma de realizarlo:

- El levantamiento planimtrico se referir al meridiano magntico y serefectuado con teodolito de precisin y cinta mtrica metlica de

precisin o taquimtricamente.

- El levantamiento altimtrico se har por nivelacin trigonomtrica conteodolito, con doble lectura adelante y atrs, referenciado a B.M.convencional bien identificado o preferencia, a un B.M. geodsico.


- El error mximo admisible de cierre en distancia ser = 1 500 ,siendo:

= . = .

- El error mximo admisible en el cierre angular de las poligonales cerradasser = , siendo:

= . = . =


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- El error mximo admisible en el cierre altimtrico ser = 50,siendo:

= . =

3.2.3 Levantamiento topogrfico de tercer orden.a) Debe usarse:

- Cuando la distancia de la fuente a la comunidad sea mayor de 6kilmetros.

- La diferencia de altura fuente-comunidad (viviendas ms altas) sea hastade 15 metros por kilmetro. Sistemas por gravedad.

- Las viviendas a abastecer sean 100 como mximo, al momento de hacerel levantamiento.

b) Forma de realizarlo:

- El levantamiento planimtrico se referir al meridiano magntico,utilizando brjula y cinta mtrica de cualquier clase.

- El levantamiento altimtrico se har por nivel de mano o altmetro,referenciado a un B.M. convencional bien identificado o preferencia a un

B.M. geodsico.


- El error mximo admisible de cierre en distancia ser de 4 metros porkilmetro de poligonal.

- En caso de error de cierre angular, deber regresarse al campo.- El error mximo admisible en el cierre altimtrico ser de 10 centmetros

por kilmetro de planimetra.

3.3 Zonas de levantamiento.3.3.1 Zona de captacin.

Se har el levantamiento topogrfico lo ms amplio y detallado posible, de

acuerdo a las condiciones del terreno y al tipo de obra, sacando secciones

transversales donde se localicen el o los brotes. Cuando se trate de una


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corriente de agua, se levantarn secciones en una longitud mnima de 20 m a un

espaciamiento mximo de 20 m transversales, aguas arriba y abajo del sitio

seleccionado. En corrientes se determinarn los niveles de escorrenta mximo y

mnimo. Igual especificacin se tendr en cuenta al utilizar lagos o lagunas. Es

recomendable sacar cuadricula a cada 5 metros.

3.3.2 Zonas para construir obras de arte.(Desarenador, planta de tratamiento, tanque de almacenamiento, drenajes y

otros). Se har un levantamiento topogrfico lo ms amplio y detallado posible

de acuerdo a las condiciones del terreno y al tipo de la obra, en los sitios

precisamente seleccionados para ello.

3.3.3 Lneas de conduccin.Previamente a iniciar el levantamiento de las lneas de conduccin, deber

hacerse un recorrido desde las fuentes hasta las comunidades para hacer unaseleccin preliminar de la localizacin de la o las lneas de conduccin.

El levantamiento topogrfico de estas lneas deber registrar los obstculos ms

importantes y los que pudieran provocar algn problema en el diseo y

construccin y para tales efectos, deber observarse la siguiente norma: cuando

las distancias sean uniformes, sin accidentes intermedios como zanjones o

montculos, las distancias entre puntos de nivelacin dependern de la

pendiente longitudinal y se tomarn los siguientes parmetros:

Pendiente longitudinalLnea de conduccin

Distancia horizontal mnimaEntre puntos de nivelacin

Menor de 5%Entre 5 y 20%Mayor de 20%

20.0 metros10.0 metros

5.0 metros

3.3.4 Lneas de conduccin.En los levantamientos topogrficos del ncleo de la poblacin as como de la

zona de desarrollo futuro, se localizarn y nivelarn todas las calles y caminos

indicando el tipo y estado de la rasante. Se localizarn las edificaciones por

radiaciones. Se sealarn los edificios pblicos, escuelas, industrias, puestos de

salud, parques, campos de deporte, cursos de agua, puentes y todas aquellas


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estructuras naturales o artificiales que guardan relacin con el proyecto de la

red o influyan en su diseo. Se correr nivelacin de los accidentes topogrficos

de importancia y se tomar la cota de los cruces de las calles, viviendas, escuelas

e iglesias ligando estas nivelaciones a la general, cuando el nivel de servicio lo

requiera.

La zona de distribucin deber levantarse por medio de poligonales cerradas

cuando sea posible, o abiertas; otros ejes de levantamiento debern enlazarse a

la poligonal principal. El detalle de estos trabajos ser consecuente con el orden

del levantamiento topogrfico.

3.3.5 Levantamientos adicionales o replanteos.Levantamientos para la ubicacin de las obras de arte como tanques y plantas

de tratamiento, se harn posteriormente, enlazndolas a las poligonales

iniciales. Lo mismo se har para los replanteos.

3.3.6 Amojonamiento.Para los levantamientos de primero y segundo orden, en las lneas de

conduccin y en la zona de distribucin y de desarrollo futuro, se dejarn

mojones de concreto debidamente referenciados en nmero tal que permitan

se replanteo y que sean visibles de 2 en 2.

Los mojones debern tener una dimensin mnima de 20 cm y una profundidad

mnima de 30 cm, un tamao adecuado para registrar la siguiente informacin:

- Nmero de estacin.- Caminamiento y fecha

3.4 Libretas de campo.Los datos de todo estudio topogrfico debern quedar claramente consignados

en las libretas de campo y estarn libres de borrones, manchas, etc. Adems se

considera indispensable que se acompaen los croquis o esquemas

correspondientes, los que debern ser ejecutados en el campo y a medida queavanza el trabajo. Deber consignarse el tipo de suelo encontrado en el

recorrido.


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3.5 Censo de poblacin.Durante el proceso del levantamiento topogrfico, la cuadrilla de topografa

deber levantar un censo de la localidad en el que se ubiquen el nmero de

viviendas a ser completadas en el proyecto, nmero de habitantes por vivienda y

totales y nombres del jefe de la familia.

3.6 Aforos.La cuadrilla de topografa, deber tambin hacer el aforo de las fuentes sobre las

cuales haga el levantamiento topogrfico, indicando el punto exacto y el mtodo

utilizado.

Cuando se trate de una fuente con varios brotes, deber aforar cada brote y el

total.

Deber anotarse en cada caso el nombre de la fuente, el lugar, fecha y hora

exactos.

En caso fuere necesario verificar el aforo, se proceder conforme al

procedimiento arriba descrito. En caso no fuera posible hacerlo, indicar el

motivo que lo impide, describiendo el sitio exacto escogido para practicar un

nuevo aforo, as como el mtodo utilizado. Es recomendable practicar como

mnimo un aforo en poca seca y otro en poca lluviosa.

4. DISEO.El diseo de los sistemas de acueductos rurales involucra el diseo funcional y el

diseo hidrulico de sus diferentes componentes y el diseo estructural de

aquellos que as lo requieran.

En el presente captulo se har nfasis en el diseo funcional e hidrulico, dado

que para la clase y magnitud de estructuras requeridas en los acueductos

rurales, se podr utilizar en la mayora de los casos, diseos de tipo aprobadospor la Unidad Ejecutora responsable.

No obstante, en aquellos casos que as lo ameriten, el diseo estructural deber

basarse en la aplicacin de las prcticas reconocidas de Ingeniera para el anlisis

y diseo de estructuras. Para las estructuras de concreto, se seguirn

preferentemente, las recomendaciones para diseo por esfuerzos de trabajo del

Anexo de Norma ACI 318 complementados por la Norma ACI 350OR-Diseo de


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estructuras de ingeniera sanitaria, en concreto; y para estructuras de acero, los

lineamientos del Manual de Diseo de la AISC. Los criterios para el diseo

estructural debern ser aceptados previamente por la Unidad Ejecutora

responsable.

Para hacer el diseo funcional e hidrulico de un sistema de abastecimiento deagua potable, se tomarn en cuenta las siguientes normas.

4.1 Perodo de diseo.Se considera como tal el tiempo durante el cual, la obra dar servicio

satisfactorio para la poblacin de diseo. Para fijarlo se tomar en cuenta la vida

til de los materiales, costos y tasas de inters, poblacin e diseo,

comportamiento de la obra en sus primeros aos y posibilidades de ampliacin

de acuerdo al recurso de agua. Se recomienda:

- Para obras civiles 20 aos.- Para equipos mecnicos 5 a 10 aos.

Para casos especiales se considerar proyectos en etapas.

4.2 Clculo de poblacin.Para el proyecto de cada uno de los elementos de la obra deber hacerse el

clculo de poblacin con el perodo de diseo correspondiente. Se recomienda

utilizar como mnimo dos mtodos estadsticos, siendo uno de ellos elgeomtrico, con el objeto de obtener a travs de la comparacin entre ellos un

resultado ms real.

Se tomar informacin bsica del Instituto Nacional de Estadstica (INE),

registros municipales y de sanidad, censos escolares, levantamientos de

densidad habitacional por instituciones gubernamentales, etc. En todo caso, el

diseador deber verificar y evaluar la informacin.

Cuando se justifique, la poblacin flotante y la debida a crecimiento industrial ode cualquier ndole fuera de lo normal, deber tenerse en cuenta dentro del

clculo, as como considerar las tendencias locales de emigracin al rea urbana.

El diseador deber tomar muy en cuenta el tamao de la comunidad, de tal

manera que el nmero final de habitantes, con respecto al actual sea el

resultado del incremento vegetativo y migratorio dentro de la jurisdiccin de la


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comunidad. No completar por lo tanto, en estos aspectos, las ampliaciones que

se producen a otros ncleos de poblacin circunvecinos, a menos que este

extremo sea explcitamente completado.

4.3 Consumos de agua potable.4.3.1 Definicin.

a) Dotacin.Es la cantidad de agua asignada en un da a cada usuario. Se expresa en litros

por habitantes por da (L/hab./da).

Se consideran los factores: clima, nivel de vida, actividad productiva,

abastecimiento privado, servicios comunales o pblicos, facilidad de drenaje,

calidad del agua, medicin, administracin del sistema y presiones del

mismo.

Para fijar la dotacin se tomarn en cuenta estudios de demanda para la

poblacin o de poblaciones similares, si los hubiere. A falta de stos se

tomar en cuenta los siguientes valores:

- Servicio a base de llenacntaros exclusivamente: 30 a 60 litros.- Servicio mixto de llenacntaros y conexiones prediales: 60 a 90 litros.- Servicio exclusivo de conexiones prediales fuera de la vivienda: 60 a 120

litros.

- Servicio de conexiones intradomiciliares con opcin a varios grifos porvivienda: 90 a 170 litros.

- Servicio de pozo excavado, con bomba de mano: mnimo 15 litros.b) Consumo medio diario (cmd).

A falta de registro, el consumo medio diario ser el producto de la dotacin

adoptada, por el nmero de habitantes que se estimen al final del perodo

de diseo.


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c) Consumo mximo diario (CMD).A falta de registros, el consumo mximo diario (CMD) ser el producto de

multiplicar el consumo medio diario por un factor que oscile entre 1.2 y 1.5

para poblaciones futuras menores de 1,000 habitantes y 1.2 para

poblaciones futuras mayores de 1,000 habitantes. Sin embargo, el diseador

deber justificar el factor que haya seleccionado.

d) Consumo mximo horario (CMH).El consumo mximo horario se determina multiplicando el consumo medio

diario por el coeficiente 2.0 a 3.0 para poblaciones futuras menores de 1,000

habitantes y 2.0 para poblaciones futuras mayores de 1,000 habitantes. La

seleccin del factor es funcin inversa al tamao de la poblacin a servir. El

diseador deber justificar el factor que haya seleccionado.

Se recomienda que el diseo hidrulico de las tuberas de distribucin se

realice tomando en cuenta criterios de uso simultneo versus factor de hora

mxima, seleccionando siempre el valor ms alto obtenido de ambos

clculos. Para el efecto se utilizarn las expresiones siguientes:

Uso simultneo

= 1

= 0.20 /. = 0.15 =

Factor de hora mxima

2.0 a 3.0 del caudal medio diario, segn tamao de la poblacin futura.

Para ilustracin puede consultar la Grfica del Anexo 3.

4.4 Capacidades de diseo de las diferentes partes del sistema.4.4.1 Fuentes y captacin.

Las fuentes debern garantizar el caudal de da mximo en forma continua. El

diseador deber evaluar el registro de aforos y la informacin hidrolgica

disponible.


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4.4.2 Lneas de Conduccin.En sistemas a gravedad, la lnea de conduccin se disear para el caudal de da

mximo. En sistemas por bombeo las lneas de conduccin se disearan para

conducir el caudal mximo diario durante el tiempo de bombeo adoptado.

= 24

Se recomienda perodos de bombeo entre 8 y 12 horas por da para motores

diesel y de 12 a 18 horas por da para motores elctricos.

4.4.3 Tanques de almacenamiento o distribucin.El volumen de los tanques de almacenamiento o distribucin, se calcular de

acuerdo a la demanda real de las comunidades. Cuando no se tengan estudios

de dichas demandas, en sistemas por gravedad se adoptar de 25 a 40 % del

consumo medio diario estimando y en sistemas por bombeo de 40 a 65 % entre

tanque de succin y de distribucin.

4.4.4 Tanques de succin o alimentacin.El tanque de succin se calcular con base en la relacin entre el caudal de

bombeo y el caudal de la fuente. En ningn caso ser menor de 5 metros

cbicos.

4.4.5 Estacin de bombeo.El tiempo diario de bombeo se considerando criterios econmicos y de

consumo; siendo recomendable no sea mayor de 18 horas diarias.

4.4.6 Redes de distribucin.La capacidad de las redes de distribucin se calcular para el consumo mximo

horario segn el inciso d). del numeral 4.3.1. Su funcionamiento deber ser

continuo.

4.4.7 La planta de tratamiento se disear para el consumo mximo diario. Sufuncionamiento deber ser continuo.

4.5 Normas de diseo para las diferentes partes del sistema.4.5.1 Captacin del agua.

Se tendrn en cuenta las siguientes condiciones de diseo:


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- Las estructuras garantizarn seguridad, estabilidad y funcionamiento entodos los casos.

- Para cualquier condicin de la fuente, garantizarn proteccin contra lacontaminacin y entrada o proliferacin de races, algas y otros organismos

indeseables.

- Se impedir al mximo la entrada de arena y materiales en suspensin yflotacin.

4.5.2 Captaciones superficiales.b) El sitio de la captacin debe llenar, en lo posible, las siguientes

condiciones:

- Ubicarse en los tramos rectos o en la orilla exterior de las curvas,cuando se trate de cursos de agua; el sitio escogido deber

proporcionar proteccin contra el ingreso de material flotante a las

obras futuras.

- Ubicarse de tal manera que la corriente no amenace la seguridad de laestructura a construir.

- Deber aislarse para impedir el acceso de personas o animales.- Ubicarse en lugares donde no se formen bancos de arena

(azolvamiento).

c) Tipos de captaciones superficialesSe distinguen varios tipos de captaciones superficiales, siendo las ms

comunes, la bocatoma de fondo, o sumergida y la captacin lateral.

- Bocatoma de fondo.Consiste en una estructura estable localizada en la corriente de agua,perpendicular a ella y provista de rejilla metlica que permita da

entrada al agua y retener lo materiales de acarreo de cierto tamao.

La inclinacin de la rejilla deber ser de 60 grados. La colocacin de la

rejilla deber permitir su limpieza manual y su reemplazo. El rea libre

ser de 150 a 200 % del rea de flujo que protege. La rejilla ser de

hierro fundido, de barras paralelas entre s, colocadas en el sentido de


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la corriente y espaciadas de 1 a 2 cm, asegurada con tornillos de bronce

u otro dispositivo similar.

No se aceptan mallas por la dificultad para su limpieza. Las velocidades

de aproximacin de entrada a la rejilla sern tales que no permitan

sedimentacin ni acumulacin de materias extraas a ella, justificandosu diseo con los clculos respectivos.

- Captacin lateral.Se recomienda cuando el rgimen de la corriente no es torrencial y el

caudal es significativo, (mayor de 1 m3/seg.).

Las captaciones se proveern de vlvulas, desages, rebalse y caja de

inspeccin con tapa sanitaria.

4.5.3 Captaciones de agua de manantiales.Las captaciones de agua provenientes de manantiales, se disearn de tal

manera que se garantice el libre flujo de la afloracin hacia un tanque de

recoleccin.

- El tanque o caja de recoleccin ser construido de material impermeable yde tal manera que d completa proteccin sanitaria.

- Se colocar una cuneta interceptora para evitar la entrada de agua deescorrenta.

- Se proteger con cerco.4.5.4 Galeras de infiltracin.

Son conductos horizontales con cierta pendiente, construidos para interceptar y

recolectar agua subterrnea que fluya por gravedad. Generalmente se ubican

paralelas a los lechos de los ros para asegurar una recarga permanente.

Se construyen con tuberas de dimetro tal que garanticen la capacidad

requerida, que se colocarn a junta perdida o tendrn perforaciones

convenientemente diseadas para captar el caudal necesario. Estarn

recubiertas con material adecuadamente graduado, teniendo en cuenta la

granulometra del material del acufero y las caractersticas del agua.


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Generalmente se colocan sobre el tubo colector 20 cms de grava de 19 mm

(3/4), 15 cm de grava fina y 15 cm de arena gruesa lavada.

La velocidad mxima de entrada por los orificios ser de 5 cm/seg.; como medio

de proteccin sanitaria se usar una capa impermeable y drenajes laterales en la

superficie. Para los fines de inspeccin, limpieza y desinfeccin, se disearn lascajas correspondientes. La velocidad del agua en tubos no ser menor de 0.60

m/seg. El agua deber recolectarse en un depsito cubierto.

4.5.5 Pozos Excavados a mano.a) Condiciones generales.

Los pozos excavados debern:

- Ubicarse en zonas no inundables o de fcil acceso para el aguasuperficial.

- Excavarse aguas arriba de cualquier fuente real o potencial decontaminacin.

- Proteger contra riesgos de contaminacin.- Localizarse como mnimo a 30 m de distancia a tanques spticos, letrinas,

sumideros, campos de infiltracin o de cualquier otra fuente de

contaminacin similar.

b) Para la construccin de pozos excavados a mano se debe tener encuenta los siguientes requisitos:

- Que el subsuelo del sitio seleccionado no presente grietas, fallas osocavaciones que permitan el paso del agua superficial que pueda

contaminar el acufero.

- El rea de captacin debe acondicionarse con piedras a junta perdida.- La cubierta del pozo debe estar constituida por una losa de concreto

reforzado, provisto de tapa de inspeccin con cierre hermtico. Esta

debe sobresalir por lo menos 20 cm del nivel del piso.


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c) CaudalLos pozos excavados a mano debern tener un manto de agua de por lo

menos un metro y medio en poca seca. El caudal mnimo deseable ser

igual al caudal requerido por el nmero de viviendas que abastezca y

restituirse al nivel original en un perodo mximo de 12 horas.

4.5.6 Pozos perforados por mtodos mecnicos.a) Los pozos perforados debern, como los excavados:

- Ubicarse en zonas no inundables y de fcil acceso para el aguasuperficial.

- Perforarse aguas arriba de cualquier fuente real o potencial decontaminacin.

- Protegerse contra riesgos de contaminacin.- No debern localizarse a menos de 20 m de tanques spticos, letrinas,

sumideros, campos de infiltracin o cualquier otra fuente de

contaminacin similar.

- El dimetro de la tubera de revestimiento del pozo deber seleccionarsede acuerdo con las caractersticas del acufero y del consumo querido. Se

les debe instalar bomba manual para extraer el agua, tal como se indicaen 4.5.8. Se recomienda los siguientes valores:

Caudal

(Consumo)Dimetro tubera de

revestimiento

Hasta 10 L/seg. (158 gpm)De 10 a 15 L/seg. (de 158 a 238 gpm)De 15 a 25 L/seg. (de 237 a 396 gpm)De 25 a 40 L/seg. (de 396 a 634 gpm)

152 mm (6)203 mm (8)

254 mm (10)305 mm (12)

Se tomar como produccin efectiva del pozo el 70%, de al cabo de 48 horas

de bombeo contnuo.

c) El espacio comprendido entre la perforacin y el tubo de revestimiento

deber sellare con mortero rico en cemento hasta una profundidad mnima

de 3 metros (Sello Sanitario).


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d) El tubo de revestimiento deber sobresalir un mnimo de 25 cm del piso

terminado de la caseta de bombeo.

e) El acondicionamiento del terreno en los aireadores del pozo debe hacerse de

tal forma que garantice que las aguas superficiales drenen hacia afuera.

f) Antes de entubar el pozo, deber correrse un registro elctrico para

establecer el diseo que tendr la rejilla y su ubicacin respecto a los

acuferos a explorar.

g) En las zonas adyacentes al acufero se colocarn rejillas previamente

diseadas de acuerdo a la granulometra del mismo, de tal manera que

impidan el paso de arenas que puedan daar los equipos de bombeo y

obstruir el pozo. La velocidad del agua de entrada por los orificios o ranuras

de la rejilla o en el filtro, no deben exceder de 0.03 m/seg. Podr utilizarsetubo ranurado con soplete de acetileno.

h) En acuferos con material permeable, de dimetro muy pequeo y uniforme,

se debe construir un empaque de grava o filtro, alrededor de la rejilla o zona

de ranura. Con este fin el espacio anular en la zona de filtracin debe tener

como mnimo 5 cm. (El dimetro de la perforacin ser 10 cm. ms grande

que el dimetro de la tubera de revestimiento).

i) Terminada la perforacin y despus de entubar el pozo debe limpiarse y

desarrollarse para sacar los residuos de perforacin, y conglomerados de

arena, utilizando aire comprimido o cubeta mecnica adecuada.

j) La produccin efectiva de los pozos deber estimarse con base en la prueba

de produccin de bombeo continuo, la cual durar como mnimo 24 horas a

caudal constante, midiendo caudal y abatimiento del nivel fretico, por

medio de bomba de capacidad adecuada. Deber hacerse adems una

prueba de recuperacin tambin de 24 horas de duracin.

k) Los materiales de la tubera de revestimiento, rejilla, columna de las bombas

y dems elementos en contacto con el agua, debern ser resistentes a la

accin corrosiva de sta y soportar los esfuerzos mximos a que puedan

estar sometidos.


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4.5.7 Equipos de bombeo en pozos perforados.a) La capacidad de la bomba y la potencia del motor deber ser suficiente para

elevar el caudal de bombeo previsto contra la altura mxima de diseo.

b) La eficiencia de la bomba en ningn caso ser menor del 60%.

c) La bomba debe instalarse a una profundidad tal que se asegure una

sumergencia que garantice su enfriamiento adecuado.

d) A la salida de los equipos de bombeo debern preverse como mnimo los

siguientes dispositivos:

- Manmetro en la descarga.- Tubera de limpieza.- Vlvulas de retencin y de paso en la lnea de descarga.- Junta flexible en la lnea de descarga.- Proteccin contra golpe de ariete si fuera necesario.- Elementos que permitan determinar en cada caso la altura del nivel de

bombeo.

e) La capacidad del motor deber calcular para suministrar la potencia

requerida por la bomba (considerando el rendimiento del conjunto), ms

una capacidad de 10 a 25% para compensar el desgaste normal del equipo.

4.5.8 Bombas de mano.La profundidad del pozo no debe ser mayor de 40 m, con un manto acufero de 2

metros mnimo. Puede estimarse un bombeo promedio de 15 L/min. a una

profundidad de 15 m y surtir entre 4 y 10 viviendas. Deber proveerse un sello

sanitario de 3 m de profundidad alrededor del pozo y un brocal que impidan la

infiltracin de aguas superficiales.

Los pozos hicados son propicios para este tipo de bombas.


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4.6 Conducciones.Se disearn como libres o forzadas, dependiendo de las condiciones

particulares de cada caso. Para agua de alta calidad o tratada, la conduccin no

deber ser a cielo abierto.

4.6.1 En conducciones libres se establece.- Dimetro mnimo 15 cm (6) o su equivalente en secciones no circulares.- Velocidad de 0.4 a 0.5 m/seg.- Considerar fugas.- Diseo cajas de inspeccin.- Calcular con la ecuacin de Manning.

4.6.2 Conducciones forzadas.Se emplearn en las condiciones desde las captaciones hasta los tanques de

almacenamiento y en las redes de distribucin. En las conducciones forzadas se

tendrn en cuenta los siguientes datos bsicos para el clculo hidrulico.

a) Dimetros mnimos.Se recomienda un dimetro mnimo de 38 mm (1 ).

Atendiendo a razones hidrulicas o econmicas podrn aceptarse dimetros

hasta de 19 mm (3/4).

b) Velocidades.Si se trata de agua con material en suspensin sedimentable o erosivo, se

considerarn:

- Mnima 0.40 m/seg.- Mxima 3.00 m/seg.Preferiblemente no mayor de 1.50 m/seg., solamente en longitudes cortas

de tramos finales se puede permitir hasta un mximo de 5.0 m/s.


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c) Colocacin y anclaje de tubera.Las tuberas debern enterrarse a una profundidad mnima de 0.60 metros

sobre la corona (nivel superior del tubo). Si los terrenos son dedicados a la

agricultura, la profundidad mnima ser de 0.80 metros.

Para tubera instalada bajo calles de trnsito no exclusivamente peatonal,

carreteras, o vas ferroviarias, la profundidad de colocacin se calcular en

funcin de las cargas vivas y muertas, el tipo de suelo y la clase de tubera a

usarse. En estos casos la profundidad de colocacin no ser menor de 1.20

m.

En los puntos ms bajos y en los cruces de corrientes o cuerpos de agua, se

podr dejar la tubera area, siempre y cuando se garantice estabilidad y

proteccin sanitaria. Para tal efecto, se usar tubera metlica, debiendo

apoyarse en forma adecuada. Cuando en otras circunstancias, la tubera vayasuperficialmente y est ms o menos horizontal, tambin hay que apoyarla

adecuadamente, atendiendo las especificaciones del fabricante. En los

cambios de direccin de la tubera, debern disearse estructuras que

soporten los ms rigurosos esfuerzos a los que estn sometidas.

En terrenos inclinados, la tubera deber protegerse mediante la

construccin de muros o tneles secos que eviten el deslave.

d)

Dispositivos especiales.Se instalarn vlvulas de aire, ventosas o chimeneas en puntos altos.

En caso de vlvulas que admitan y expulsen aire, el dimetro nominal de

stas ser el 12% del dimetro de la conduccin. Si este valor es menor que

el mnimo comercial adquirible, se utilizar este ltimo.

Se instalarn vlvulas de limpieza en puntos bajos. Para conducciones

menores de 51 mm (2), el dimetro de la purga ser igual al de la

conduccin. Para conducciones mayores de 51 mm (2), el dimetro de

purga ser de 51 mm (2).

Se instalarn cajas rompe-presin con el objeto de que la mxima presin

esttica no exceda de la presin de trabajo de la tubera.


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El empleo de vlvulas reguladoras de presin se har solo en casos

excepcionales por su costo, dificultad de operacin y reparaciones.

Todas las vlvulas deben colocarse sobre una base adecuada de concreto y

deben protegerse con caja que garantice la operacin e inspeccin fciles. La

ubicacin de las vlvulas estar debidamente localizada en los planos deobra terminada.

e) Clculos hidrulicos.Los coeficientes de capacidad para la ecuacin de Hazen y Williams o bien las

rugosidades para la ecuacin de Darcy-Weisbach, se seleccionaran en

funcin del material de la tubera, el envejecimiento de ste y las

condiciones fisicoqumicas del agua. Las frmulas utilizadas sern aquellas

universalmente calificadas como hidrulicamente correctas, considerando

sus limitaciones de uso y aplicndose al dimetro interno de los conductos.

4.7 Tanques de almacenamiento o distribucin.Todos los tanques de almacenamiento o distribucin de concreto ciclpeo o de

concreto, debern cubrirse con losa de concreto reforzada, provista de boca de

inspeccin con tapa sanitaria, para efectos de inspeccin y reparacin. Dicha

tapa debe ser de preferencia metlica, hermtica y tener cierre de seguridad. El

acceso deber estar cerca de la entrada de la tubera de alimentacin, para

poder realizar aforos cuando sea necesario.

Todo tanque de distribucin deber tener instalaciones para ventilacin, rebalse

y limpieza; la tubera de salida deber tener pichacha, y estar instalada a 0.10 m

sobre el nivel del piso del tanque o sobre fosa especial de salida.

Cuando los muros sean de mampostera la parte superior de stos debe ser

tratada en forma que se elimine toda adherencia posible con la losa.

4.7.1 Materiales.Los materiales usados para la construccin, deben ser apropiados y duraderos.Los ms recomendables son concreto, mampostera o metal. En lo posible se

debe aprovechar los materiales y la mano de obra disponible en la regin.


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4.7.2 Tanques enterrados, semienterrados o superficiales.a) El rea donde se localicen debern aislarse mediante cerco, para evitar la

entrada de personas o animales, o ser usada para disposicin de desechos.

b) El tanque debe localizarse a una distancia y altura convenientes, respecto a

posible fuente de contaminacin.

La distancia mnima horizontal a cualquier fuente de contaminacin ser de

30 metros.

c) La superficie del terreno alrededor del tanque debe tener una pendiente que

permita drenar hacia afuera el agua superficial.

d) El fondo del tanque debe estar siempre por encima del nivel fretico. En caso

necesario debe instalarse un sistema de drenaje adecuado para las aguas de

infiltracin.

e) Las paredes de los tanques enterrados deben sobresalir por lo menos 30 cm

de la superficie del terreno.

4.7.3 Tanques elevados.Los tanques elevados podrn ser de concreto o metlicos, atendiendo criterios

econmicos. Deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

a) Que el nivel mnimo de agua en el tanque sea suficiente para conseguir las

presiones adecuadas en la red de distribucin.

b) Que la tubera de rebose descargue libremente.

c) Que la tubera de salida hacia el servicio sea reentrante como mnimo 20 cm.

d) Tubo de desage con su correspondiente vlvula compuerta, que permita

vaciar el tanque.

e) Dispositivo de ventilacin convenientemente protegidos, instalndose uno

por cada 30 m2 de superficie como mnimo.


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f) Escaleras interiores y exteriores en caso de que las dimensiones excedan de

1.20 metros de alto.

g) Caja comn o cmara seca para facilitar la operacin de las llaves y vlvulas

de tanque.

h) Las tuberas de rebose desage no se conectarn directamente a los

alcantarillados; debern tener una descarga libre de 1.00 m como mnimo y

siempre se buscar una desfogue adecuado, donde no cause dao o erosin.

i) Los extremos de las tuberas de rebose y desage deben protegerse para

impedir el paso de insectos y otros animales.

4.8 Red de distribucin.4.8.1 Para poblaciones en general, el clculo de la red se har preferentemente por el

mtodo de la gradiente hidrulica, considerando que las presiones de servicio en

cualquier punto de la red, estarn limitadas entre 10 y 60 metros columna de

agua.

La velocidad del agua en las tuberas podr llegar hasta 2.00 m/seg. El mtodo

de Hardy-Cross se utilizar como acabado o verificacin del clculo,

admitindose para el cierre de los circuitos una aproximacin no mayor de 1%

del caudal total que entra en la red.

Para estimaciones preliminares en distribuciones abiertas se empelar el

mtodo de secciones. En todo caso se considerar la optimizacin de resultados.

4.8.2 Se aceptarn ramales abiertos que partan de la tubera matriz de distribucinsiempre que terminen en conexiones prediales o domiciliares, servicios pblicos

o en casos excepcionales, en punto muertos provistos de vlvulas que sirvan

para la limpieza de la tubera.

El diseo de la red deber contemplar el posible desarrollo futuro de la

localidad, con el fin de proveer facilidad de ampliaciones.

4.8.3 Presiones.En consideracin a la menor altura de las edificaciones en medios rurales, las

presiones tendrn los siguientes valores:


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- Mnima 10 metros (presin de servicio).- Mxima 40 metros (presin de servicio).- Presin hidrosttica; mxima 80 metros. En este caso deber

prestarse especial atencin a la calidad de las vlvulas y accesorios,para evitar fugas cuando el acueducto est en servicio.

4.8.4 Vlvulas.Las vlvulas de control de la red para reparaciones, mantenimiento, se

localizarn en los posible en forma tal que permitan aislar un tramo, sin dejar

fuera de servicio una gran extensin de la red. Se sugiere una vlvula para cada

20 viviendas. Se proveern vlvulas de limpieza en los puntos convenientes.

4.8.5 Colocacin.Las tuberas se instalarn en los ncleos poblacionales a uno de los lados de las

calles o caminos, con la ubicacin precisa de vlvulas y accesorios. En calles o

carreteras importantes de pisos permanentes, se podrn disear tuberas a

ambos lados.

4.8.6 Cajas rompe presin.Las dimensiones mnimas sern las que permitan la maniobra del flotador y

dems accesorios y en ningn caso menores a 0.65 m x 0. 50 m x 0.80 m libres.

Las vlvulas de flotador de 13 mm (1/2) debern disearse para una carga

esttica no mayor de 40 metros de columna de agua. Para dimetros mayores la

carga esttica ser no mayor a 60 m.c.a. Estarn provistas de una vlvula de

globo en la entrada.

4.8.7 Cajas distribuidoras de caudales.Las dimensiones estarn de acuerdo al nmero de vertederos y la distribucin

de caudales requeridos.

4.9 Tipos de servicio.El sistema de servicio podr ser por conexiones prediales, conexiones

intradomiciliares, llenacntaros y mixtos (llenacntaros y conexiones prediales).


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4.9.1 Conexin predial.Se entiende por conexin predial cada servicio que se presta a una comunidad, a

base de grifo instalado fuera de la vivienda, pero dentro del predio o lote que la

ocupa. Es el tipo de servicio ms recomendable desde el punto de vista de

higiene y salud para el rea rural, tomando en cuenta a la vez, razones

econmicas. La instalacin predial se recomienda para comunidades rurales

concentradas y semidispersas con el nivel socioeconmico regular.

4.9.2 Conexin intradomiciliar.Se entiende por conexin intradomiciliar el servicio que permite la instalacin de

un grifo o unidades dentro y fuera de una vivienda.

Por razones econmicas este servicio es el menos aconsejable en el rea rural,

pero por razones urbansticas y socioeconmicas no se debe impedir su empleo.

En tal caso, todos los gastos de instalacin, material y mano de obra, corrern

por cuenta del usuario, adicionalmente el diseo con este tipo de instalacin

ser aprobado siempre y cuando se disee y construya simultneamente un

sistema econmico y adecuado de disposicin de las aguas servidas, el cual

podr ser individual o colectivo.

4.9.3 Llenacntaros.Se usarn llenacntaros cuando por razones econmicas no se pueda hacer un

sistema predial. Tambin se contempla usar llenacntaros si el caudal de lasfuentes no es suficiente para un mnimo de 60 L/hab/da.

4.10 Sistemas por bombeo.4.10.1 Condiciones generales.

Cuando un acueducto se disee por bombeo, debern considerarse

detenidamente los siguientes factores:

a) Que la operacin de todo sistema por bombeo, en trminos generales, es

siempre ms costosa que la de un sistema similar por gravedad.

b) Que deben considerarse adems de las inversiones iniciales los costos de

depreciacin, mantenimiento y operacin del sistema.

c) Que de preferencia debern disearse los sistemas de bombeo ms simpe y

econmicos.


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4.10.2 Proteccin contra golpe de ariete.En las lneas de bombeo se emplearn dispositivos de alivio si la presin esttica

ms la sobrepresin de golpe de ariete igualan o excedan la presin de trabajo

de la tubera. La sobrepresin se calcular segn si los tiempos son o no

medibles (ver formularios).

Los dispositivos pueden ser vlvulas de alivio, cmaras de aire comprimido,

instalacin de volantes en los conjuntos o pozos de oscilacin todos destinados a

amortiguar al fenmeno de la onda producida por el cierre rpido instantneo.

(Se exceptan los casos en que la altura de elevacin es pequea, con descarga

libre).

4.10.3 Dimensionamiento econmico de las tuberas de bombeo.a) Se determinar el dimetro econmico en funcin de los costos de tubera y

energa proyectados a un futuro cercano.

b) En ausencia de datos de costos se podr utilizar la formula Bresse, para

instalaciones que funcionan en forma continua, (ver formulario).

Dimetros econmicos de las tuberas de bombeo.

- Bombeo continuo:=

Donde = = 0.9 1.4 = /.

- Bombeo discontinuo: = 1.3 1 4

Donde =

= 24 = /.

4.10.4 Informacin bsica para la seleccin de la bomba.a) Para la seleccin de la unidad o unidades de bombeo, se tendr en cuenta

los siguientes datos:


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- Caudal de bombeo (L/seg.).- Temperatura y turbiedad del agua (C y UN).- Temperatura del lugar (C).- Altura sobre el nivel del mar (m).- Presin atmosfrica del lugar (m.c.a.)-

Presin de vapor (m.c.a.)

b) Columna de succin positiva, neta.

(C.S.P.N.) (N.P.S.H.) requerida por la bomba en metros.

c) Velocidad especfica (r.p.m.).

d) Eficiencia (%)

4.10.5 Clculo de la potencia.La potencia del conjunto elevatorio se calcular por la frmula:

= 76

Donde = ; = /. = . = %

4.11 Energa para el funcionamiento de las bombas.Las fuentes posibles son:

- Energa elctrica de la red nacional o de una planta hidroelctrica en el lugar- Energa por motores de combustin interna.- Energa humana.- Energa solar.- Energa elica.- Energa hidrulica.La energa solar puede ser empleada en lugares apartados que no disponen de

energa elctrica y que son de difcil acceso. Para fines de abastecimiento de

agua, los equipos no requieren el empleo de bateras. La energa hidrulica

puede accionar arietes, turbinas o plantas hidroelctricas para generar

electricidad.


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5. CALIDAD Y TRATAMIENTO DEL AGUA DE CONSUMO.5.1 Calidad.5.1.1 Generalidades.

En las poblaciones rurales es indispensable que sern respetados los lmitesmnimos de potabilidad, especialmente sobres las sustancias nocivas y que se

garantice la calidad bacteriolgica de las aguas de abastecimiento,

proporcionando agua sanitariamente segura.

5.1.2 Patrones de potabilidad.Los lmites sobre calidad son de carcter general y se proporcionan como apta

para consumo humano.

Los lmites sobre calidad a observarse sern los contenidos en las normasCOGUANOR.

5.1.3 Toma de muestras.Con el fin de conocer las condiciones de las caractersticas fsicas, qumicas y

bacteriolgicas de la fuente de agua de una poblacin, deben tomarse muestras,

en un mnimo de dos, una en poca seca y otra en la lluviosa para realizar los

ensayos respectivos. En todo caso, el nmero de muestras deber ser

representativo de la calidad del agua, a criterio de la entidad responsable.

Las muestras para exmenes fsico-qumicos se tomarn en recipientes

perfectamente limpios y adecuados preferiblemente de plstico- cuya

capacidad mnima debe ser 4 litros.

Las muestras para anlisis bacteriolgico se tomarn en envases adecuados,

esterilizados, de boca ancha y tapn hermtico, cuya capacidad mnima debe ser

de 100 mililitros.

Las muestras de agua para efectuar los anlisis debern ser tomadas de acuerdocon tcnica que se recomienda para cada caso y entregarse en los laboratorios

dentro de las 36 horas siguientes a la que las muestras hayan sido tomadas.

El transporte de los envases de las muestras para anlisis bacteriolgico debe

hacerse de recipientes en condiciones de baja temperatura (con hielo).


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Si los resultados del laboratorio determinan que el agua no cumple con los

requisitos establecidos en las normas, deber tomarse inmediatamente otra

muestra de comprobacin o la requerida para un anlisis especial.

5.2 Tratamiento.5.2.1 Generalidades.

Todas aquellas aguas que no llenen los requisitos de potabilidad establecidos en

las Normas COGUANOR, debern tratarse mediante procesos adecuados para

poder ser empleadas como fuente e abasto para poblaciones.

El tipo de tratamiento deber fijarse de acuerdo a los resultados de los anlisis

realizados por el Centro de Investigacin de Ingeniera (CII), o bien por otro

laboratorio de reconocida competencia.

5.2.2 Seleccin del proceso de tratamiento.Esta seleccin se efectuar con base en un estudio de toda la informacin

obtenida y consiste en considerar inicialmente toda la gama de soluciones e ir

introduciendo una serie de restricciones de carcter tcnico y condiciones de

desarrollo que limiten las soluciones a unas pocas, para determinar cul es la

solucin ms satisfactoria, proceso que se esquematiza en la figura de la pgina

siguiente.

La seleccin de los procesos deben tomar en cuenta el grado de desarrollo de lacomunidad, los recursos obtenidos en la localidad y la calidad del agua cruda.


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41

SOLUCIO

NES

TECNICAS

RE

E

SO

LUCIONES

T

ECNICAS

SOLUCIONES

TECNICAS

P

SI

LES

d)

GRADODEDESARROLLO

S

I-E

I

c)

RECURSOSHUMANOS

TE

ILESL

LES

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NORMASDE

CALIDAD

EL

a)

ANALISISDECOST

OS

ESQUEMAD

EMETODOLOGADESELECCINDELPROCESO

DETRATAMIENTODEAGUA

F

UENTE:FILTROSDEARENAENACUEDUCT

OSRURALES.

CEPIS


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a) El anlisis del grado de desarrollo de la comunidad:

Tiene por finalidad el producir proyectos de tecnologa acorde con la

capacidad de recursos locales, tanto para su construccin como para su

adecuada operacin y mantenimiento. Se considera como tecnologa

apropiada aquella que rena las cualidades de:

- Elevada eficiencia.- Simple de construir, operar y mantener.- De alto grado de confiabilidad, flexibilidad, y accesibilidad.- Que haga uso extensivo de recursos locales, tanto humanos como

materiales.

- De costo accesible a los recursos econmicos existentes.- Que provea en forma continua el agua, con la cantidad y calidad

adecuada, al mayor nmero de usuario.

b) El anlisis de los recursos humanos y materiales locales disponibles,

establece cuales son los procesos adecuados de acuerdo a la disponibilidad

local de materiales, mano de obra y nivel de operadores.

c) El anlisis de la calidad del agua cruda, servir para efectuar la seleccin del

tratamiento, hacindose un estudio de la informacin producida con los

muestreos, para determinar el contenido mximo y mnimo de la turbiedad y

color que pueden esperarse durante el ao. De acuerdo con estos lmites y

con la ayuda del Cuadro de la pgina siguiente, se determinaran los procesos

necesarios para remover este contenido hasta los lmites sealados por las

normas de calidad de agua para consumo humano.


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CRITERIOS DE SELECCIN DE PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUA

CLASIFICACION DE LA COMUNIDADCAPACIDAD DE OPERACINDESARROLLO INDUSTRIAL

RURALSIN CAPACIDADSIN POSIBILDAD

TURBIEDADES UN (NORMAL, MEDIA, MAXIMA) Y TAMAO DE PARTICULAS 10 MICRONES

DESINFECCIONFILTRACION

LENTA

PREFILTRACIONY FILTRACION

LENTA

SEDIMENTACINLAMINAR / PRE-

FILTRACION Y

FILTRACIONLENTA

PRESEDIMENTACION/ SEDIMENTACIN

LAMINAR /

PREFILTRACION YFILTRACION LENTA

USO DEOTRAS

FUENTES


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5.2.3 Desarenador.Los slidos pesados que puedan afectar el normal funcionamiento y

conservacin de las instalaciones debern ser removidos mediante la

construccin de desarenadores, ubicados lo ms cerca posible del sitio de

captacin de agua superficial.

Las unidades desarenadoras debern cumplir con los siguientes requisitos:

a) Los dispositivos de entrada y salida se debern proyectar en tal forma que

aseguren una buena distribucin del flujo reduciendo a un mnimo la

posibilidad de cortos circuitos. En caso de bocatomas al cielo abierto, deber

proverseles de rejillas en la entrada. Cuando las aguas sean superficiales en

la primera fase de tratamiento se emplearn rejas y tamices.

b) El perodo de retencin para el caudal mximo que llegue al desarenador

ser de 3 minutos como mnimo, disendose con una carga por unidad de

superficie (CUS) entre 600 y 1,200 m3/m2/d., o bien segn el inciso i).

c) Se recomienda disear los desarenadores con una profundidad efectiva de

tanque de 1.50 a 1.80 metros. La relacin entre la longitud y el ancho puede

estar comprendido entre 3:1 y 6:1.

Debe aumentarse la capacidad del tanque en al menos el 15% del volumende agua retenida, para que se depositen los sedimentos.

El ancho mnimo ser de 0.60 metros a fin de facilitar la limpieza.

d) La tubera o canal de entrada debe quedar localizada en el eje longitudinal

del tanque para evitar posibles cortos circuitos.

e) A la entrada se instalar un tabique a fin de hacer uniforme el flujo dentro

del desarenador y cuya altura ser por lo menos las dos terceras partes de laprofundidad efectiva del tanque.

f) El dispositivo de salida del desarenador puede consistir en un canal con

vertedero a todo lo ancho del tanque, o una batera de tubos de 2,

inclinados 45, que descarguen al canal de salida, (ver anexo).


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g) El tanque ir previsto de un rebalse colocado lateralmente cerca de la

entrada. Tambin contar con un dispositivo para evacuacin de lodos.

h) Los desarenadores debern garantizar la remocin de partculas mayores de

0.1 mm de dimetro en un porcentaje no menor de 75%.

i) La velocidad horizontal deber fijarse en funcin del asentamiento vertical

de la partcula, no debiendo exceder de 30 cm/seg. La velocidad de

asentamiento vertical se calcular tomando en cuenta la temperatura del

lquido y el peso especfico de la partcula.

5.2.4 Sedimentacin.a) Sedimentadores convencionales.

Se emplearn para sedimentacin simple (sin coagulacin previa), antes de

los filtros lentos, con el fin de rebajar la turbiedad a lmites que permitan la

operacin de dichos filtros sin necesidad de estarlos limpiando

frecuentemente.

Las caractersticas generales de los sedimentadores del tipo convencional

son semejantes a las indicadas para los desarenadotes con la siguiente

modificacin.

- El periodo de retencin para el gasto mximo ser de 2 horas comomnimo y 12 horas como mximo.

- La profundidad no ser menor de 2.50 m.- La carga superficial ser de 5 a 20 m3/ m2/d para el caudal mximo.- Se proveer pantalla difusora.- El sistema de salida asegurar la no resuspensin de los lados.

b) Sedimentadores de alta velocidad (alta tasa).Se dar preferencia a sedimentadores laminares por su elevada eficiencia

remocional. Sus principales caractersticas son:

- Carga superficial de 5 a 20 m3/ m2/d.


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- Uno o dos mdulos.- Lminas de plstico o fibro-cemento u otro material que no causen dao

a la salud. Inclinados 60 grados y separados 6 cm.

c) Presedimentacin.Para cargas altas de turbiedad que se presenten por tiempos breves,

excediendo la capacidad de la planta, se emplear presedimentacin en

depsitos a cargas superficiales menores de 5 m3/ m2/d. Estos depsitos

podrn construirse en depresiones naturales, con estructuras simples y antes

de los sedimentadores.

5.2.5 Filtracin gruesa de flujo horizontal. FGFH.La filtracin gruesa de flujo horizontal se emplea como proceso de

pretratamiento previo a la filtracin lenta en arena, con el fin de reducir laturbiedad del agua cruda. Este tratamiento combinado se basa en procesos de

purificacin natural y en consecuencia no depende de ninguna sustancia

qumica. El filtro est compuesto por una caja simple de tres compartimientos

llenos de grava de diferente tamao, (de gruesa a fina). Sus longitudes varan de

6 a 12 metros, su ancho de 2 a 5 metros y su altura de 1 a 1.5 metros. Deben

tenerse en cuenta los siguientes criterios: calidad requerida del afluente, el

rendimiento diario requerido, la carrera de filtracin y la resistencia del filtro. A

estos criterios deben conjugarse cuatro variables de diseo: velocidad de

filtracin, granulometra del material filtrante, el largo de cada seccin del filtroy el rea transversal del mismo.

5.2.6 Filtracin lenta.La filtracin lenta es conocida por su gran eficiencia bacteriolgica y es un

sistema bastante adecuado para zonas en donde no se dispone de mano de obra

capacitada.

Sin embargo, este proceso tiene poca capacidad para absorber altas

turbiedades. Sus principales caractersticas son las siguientes:

a) Lecho filtrante.Estar constituido generalmente por arena sola, y su rea se disear para

trabajar a cargas superficiales de 3 a 7 m3/ m2/d.


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1. Espesor

El espesor inicial del lecho filtrante ser de 1.20 m. Sucesivamente

operaciones de lavado reducirn el espesor hasta un mnimo de 0.6 m. El

proyecto especificar el lavado de arena.

2. Tamao efectivo de la arena.

Rango usual = 0.15 a 0.35 mm

Rango mximo = 0.10 a 0.45 mm

El lmite de tamao de arena (0.45 mm), es aplicable a aguas turbias; el

lmite mnimo (0.10 mm), a aguas muy claras con problemas de

contaminacin bacteriolgica.

3. Coeficiente de uniformidad (C.U.) de la arena.

Ideal = 1.5

Usual = 1.8 a 2.0

Recomendable = 2.0

Mximo = 3.0

4. Tanque lavado de arena.

Deber preveerse una unidad para lavar la arena que se ha retirado de

los filtros. Poda utilizarse para este fin un cono de metal o de concreto,

dotado de rebalse, descarga de fondo y entrada de agua clara.

5. Depsito de arena.

La arena retirada de los filtros, deber acumularse apropiadamente en

un local, con capacidad mnima para 0.50 m de altura de arena

proveniente de la unidades en funcionamiento.

6. Dentro de la etapa de diseo, se efectuar anlisis granulomtrico del

material de posibles bancos para determinar el porcentaje utilizable, el

porcentaje despreciable por grueso y el porcentaje despreciable por fino

la prdida de carga e filtro limpio y la velocidad de lavado de la arena.


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b) Capa soporte.1. Estar constituida por una altura mnima de 0.20 m de grava, colocada

sobre el sistema de drenaje

Se dispondr por estratos de granulometra decreciente en el sentido

ascendente.

2. La capa inmediata al sistema de drenaje deber tener una granulometra

superior a los orificios de los drenes, o a las ranuras de los ladrillos. La

capa superior deber tener una granulometra, capaz de impedir el paso

de los granos ms finos del lecho filtrante.

c) Drenaje.1. La recoleccin del agua filtrada se efecta mediante el sistema de

drenaje, el cual puede estar conformado por tubos o drenes como

tambin por ladrillos perforados o tubulares, bloques U o de

fabricacin especial; los ladrillos y bloques deben ser probados

estructuralmente.

2. Los tubos de drenaje estn compuestos de un dren principal y

ramificaciones o drenes laterales a partir de salida del agua filtrada.

3. Los drenes laterales se unirn al principal mediante tees o cruces y

podran ser de concreto, cermica o PVC.

4. Se instalarn los drenes laterales, dejando juntas abiertas de 2 cm. o se

perforarn orificios de 6 a 12 mm de dimetro, separados entre s de

0.15 a 0.30 m y dispuestos en la parte inferior de los drenes.

5. La separacin entre drenes laterales ser como mximo de 2.5 m. Con

respecto a las paredes se considerar una separacin como mximo de

1.25 m.

6. El dimensionamiento de los drenes se efectuar con el criterio de que la

velocidad lmite en cualquier punto de stos no sobrepase de 0.30 m/s.

7. Al disear drenajes de ladrillos de construccin, se debern asentar stos

con mortero de cemento-arena, o cemento-cal-arena, cuando los filtros

estn localizados en zonas ssmicas.


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8. Los ladrillos que techan los canales, en todos los casos, irn simplemente

superpuestos dejando ranuras de 2 cm. que pase el agua filtrada.

d) Caja de filtro y conexiones accesorias.1. Se debern disear por lo menos dos unidades funcionando en paralelo.

2. La superficie de cada unidad est en funcin del caudal que va a tratar y

de la velocidad de filtracin adoptada.

3. Si la carga superficial es adoptada mediante ensayos en filtros pilotos, se

considerar de 3 a 7 m3/m2/d.

4. El ingreso de agua cruda deber efectuarse mediante un vertedero tan

largo como sea factible considerarlo. Se debe evitar en lo posible el

ingreso mediante tuberas; en caso contrario, se deber disear unmandil de concreto apropiado o una capa de grava para evitar la

excoriacin del lecho filtrante.

5. El ingreso a los filtros, deber considerar un dispositivo para controlar un

caudal afluente.

6. Deber considerarse un ingreso adicional a travs del drenaje de la

unidad, para efectuar el llenado inicial de filtro, o sea que este ingreso

estar conectado con la cmara de agua filtrada.

7. Las paredes interiores de la caja, en el tramo ocupado por el lecho

filtrante, debern presentar un acabado rugoso que impida la produccin

de corto circuitos. Con fines de economa la caja podr sustituirse por

una depresin natural con taludes protegidos.

8. La salida puede hacerse mediante canales o tuberas y vlvulas o

compuertas para regular la velocidad, cierre y descarga del agua filtrada.

9. Se recomienda preferentemente (para evitar complicaciones de

mantenimiento) una salida libre hacia una caja, en la cual se ubicar un

vertedero para mantener el nivel del agua filtrada a una altura de 0.10 a

0.20 m sobre la superficie de la arena. Este vertedero descargar a una

caja de recoleccin de agua tratada.


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10.Se ventilar la caja el vertedero mediante orificio o ranuras

convenientemente dispuestas, que eviten la contaminacin.

11.En la caja del vertedero se considerar un accesorio de interconexin con

las otras unidades y punto de descarga.

12.Se recomienda considerar a la salida del filtro, un dispositivo para

eliminar el filtrado inicial; en tanto se completa el perodo de

maduracin.

13.La altura de agua sobre el lecho filtrante podr variar entre 1.00 y 1.50

m, siendo la altura mxima admisible de 2.00 m.

14.La prdida de carga total admisible podr ser del orden del 60% de la

altura del lecho filtrante.

15.Las prdidas de carga en el drenaje no debern ser mayores de un 5 a

10% de las prdidas conjuntas de la arena y la grava.

16.Por razones econmicas, la altura total de la caja del filtro no debe

exceder de 4.00 m.

17.Se debern proteger las instalaciones para evitar el ingreso de animales o

personas ajenas a la operacin o manejo de la planta.

5.2.7 Filtros de taludes protegidos.Como alternativa que pueden aceptarse filtros de nueve tecnologa, dndosele

preferencia al filtro de taludes protegidos, que podr construirse en depresiones

naturales o excavadas, evitando al mximo la infiltracin y erosin. Los

dispositivos de entrada y salida sern simplificados al mximo. Las

especificaciones para el lecho filtrante son las mismas que para cualquier filtro

lento.

Los filtros dinmicos pueden utilizarse en los casos en que un caudal de agua

superficial sea mayor que el que desea captar. Estos filtros son conocidos

tambin como autolimpiantes.


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5.2.8 Desinfeccin.Para asegurar la calidad del agua, en todos los casos el agua, sta debe

someterse a tratamiento de desinfeccin preferiblemente a base de cloro o

compuestos clo

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