República Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Defensa.

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada

(UNEFA)

Sede Guanare – Núcleo Portuguesa.

REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUAS CLARAS

Bachilleres:

Adriangela Gudiño C.I: 23.576.565 Carla Manzanilla C.I: 20.415.591 Rafael Villasmil C.I: 18.705.210

Jhonatha Linares C.I: 19.982.017 Yhonderzon Linares C.I: 21.257.771

PROF. Ing. Sandra Aguilar

Ing. Civil VIII Semestre

Julio, 2015

INTRODUCCIÓN

Es del conocimiento de todos que las aguas de lluvia que se recogen en embalses, ríos y pozos se preparan, para que sean aptas para el consumo de los seres humanos, en las plantas de tratamiento y que a través de la red de distribución se conducen a los hogares para su posterior consumo.  Inicialmente para la instalación de agua en una vivienda emprende con una llave general de paso, o válvula paso que debe instalarse a la distancia del usuario, para poder interrumpir el suministro de agua en caso de escape o desperfecto.

Estos contadores instalados en las tuberías son para medir la cantidad de agua que circula, y que llevan incorporada una pequeña esfera en la que se puede comprobar el caudal consumido. Del contador surgen conductos verticales, que llevan el agua a cada una de las dependencias de la vivienda, o puntos de consumo, denominados locales húmedos tales como: (cocina, cuartos de baño, terrazas, entre otros).

RED DE DISTRIBUCIÓN

Se define como el conjunto de tuberías, conexiones, válvulas, y demás accesorios que se utilizan para llevar el agua desde los estanques de almacenamiento hasta las viviendas.

Las tuberías de distribución se colocan normalmente por las calles, realizando toma domiciliaria a partir de ellas, en cada terreno del urbanismo.

DISTRIBUCIÓN DOMOCILIARIA.

REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CLARAS

La red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obras de ingeniería, que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad, pueblo o área rural relativamente densa, el agua potable o agua para consumo humano.

Las redes de distribución de agua potable en los pueblos y ciudades son generalmente redes que forman anillos cerrados. Por el contrario las redes de distribución de agua en las comunidades rurales dispersas son ramificadas. En zonas con intensivo uso agrícola es cada vez más difícil encontrar pozos cuya agua se ajuste a las exigencias de las normas. Especialmente los valores de nitratos y nitritos, además de las concentraciones de los compuestos fitosanitarios, superan a menudo el umbral de lo permitido.

La razón suele ser el uso masivo de abonos minerales o la filtración de purines. El nitrógeno aplicado de esta manera, que no es asimilado por las plantas es transformado por los microorganismos.

TIPOS DE REDES

1.- Red Abierta o Ramificada:

Este tipo de red de distribución se caracteriza por contar con una tubería Principal de distribución (la de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la misma Red de Distribución de Agua Potable.

Como vemos en la figura el uso de redes ramificadas se sucede en desarrollos cuyo crecimiento se ha establecido a partir de una vialidad principal y en la que convergen una serie de calles ciegas, dado que las características topográficas impiden la interconexión entre los ramales para conformar circuitos cerrados.

2.-Red Cerrada o Mallada

En este tipo de red, se logra la conformación de mallas o circuitos a través de la interconexión entre los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable. Los nodos serán denotados con letras mayúsculas y cada circuito de la red tipo malla con números romanos.

Ventajas y Desventajas de Cada Tipo de Red

Ante la posibilidad de tener que escoger entre una Red de Distribución de Agua Potable del Tipo Abierta o una del Tipo Cerrada, es conveniente tener en cuenta aspectos como los que referimos a continuación:

La principal desventaja de las redes del tipo Abierto es que, ante la falla o rotura de alguna de las tuberías que la conforman, se tendrá que afectar (dejar sin servicio) a todos los usuarios que estén atendidos desde las tuberías aguas abajo de la rotura, mientras se realiza la reparación necesaria.

Por otro lado, la ventaja principal de las Redes Cerradas es que este tipo de configuración es el más conveniente desde el punto de vista de eficiencia y de garantía del servicio. Es decir, ante la posible rotura de alguna de sus tuberías, se logrará afectar a menor cantidad de usuarios, al establecerse rutas alternas al flujo a través de las mallas que conforman a la red

Diseño de la red de distribución de aguas claras

El primer paso en el diseño de la Red de Distribución de Agua Potable es la definición de su trazado en planta, para lo cual es necesario estudiar las características de la vialidad, de la topografía y de la ubicación de los puntos de alimentación y estanques. Específicamente es necesario contar, como mínimo, con la siguiente información:

Proyecto de Urbanismo del sector a dotar con la Red de Distribución. Específicamente, es necesaria la configuración de la vialidad que da acceso a las distintas parcelas y edificaciones, dado que el trazado se realizará principalmente siguiendo dicha configuración.

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

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

Clasificación de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable Según la Fuente:

Agua de lluvia almacenada en aljibes. Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea

aflora a la superficie. Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes. Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales Agua de mar

Según el origen del agua, para transformarla en agua potable, deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección, hasta la desalinización

DETERMINACIÓN DE DIÁMETROS

El ingeniero habitualmente solicita efectuar cálculos relacionados con la determinación del diámetro de las tuberías de un sistema hidráulico; Para el cálculo de diámetros de las tuberías, es factor primordial la velocidad del flujo, y los valores recomendados para no tener ruido ni demasiadas pérdidas, además de evitar daños en los accesorios como válvulas; son de: 0.7 a 3 m/seg. ; en ramales principales se recomienda una velocidad máxima de flujo de 2.5 m/seg. y para ramales secundarios se toma en recomienda una velocidad máxima de flujo de 2.5 m/seg. y para ramales secundarios se toma en cuenta el diámetro nominal. 

-PRESIONES MÍNIMAS Y MÁXIMAS:

Para la distribución de agua potable a un inmueble se consideran los dos sistemas, el de por gravedad y el de por presión o bombeo: 

- Presión máxima:

Para los dos sistemas antes descritos la presión máxima debe ser de 5.0 kg/cm2, incluyendo la diferencial de presión considerada, en cualquier punto de la red, para evitar desgaste en los accesorios de los muebles sanitarios. Si la presión calculada en el diseño de la red de agua fría resulta mayor a 5.0 kg/cm2 se debe proponer un sistema de baja y alta presión. 

- Presión mínima.

Esta debe ser suficiente para dar un valor de 0.6 Kg/cm2 en muebles de baja presión o tanque bajo, y de 1.05 Kg/cm2 en el caso de muebles con fluxómetro, una vez deducida la altura del mueble y las pérdidas por fricción.

CRITERIOS DE DISEÑO DE REDES RAMIFICADAS

1.- Geometría de la red: nodos, tramos, distancias, cotas. Las distancias vienen dadas generalmente por la escala y las cotas por curvas de nivel.

CAUDALES DE DISEÑO.

2.- La Red debe diseñarse para las condiciones más desfavorables: Consumo máximo horario (Qmh) y Condición de incendio (Qi)

CAUDAL MÁXIMO HORARIO: Qmh = K2 x Qm

CÓMO CALCULAR EL GASTO DE CADA TRAMO (QM)

Puede hacerse de varias maneras:

Áreas tributarias:

Se determina el área de influencia de cada tramo de la red, y de acuerdo a

la densidad poblacional, se estima el número de habitantes dentro de dicha área.

Considerando la dotación por habitante, se calculan los gastos medios de cada

tramo.

Urbanismo definido:

Utilizando los valores de la Norma 4.044 extraordinario, la cual estima

dotaciones para cada tipo de edificación, se calculan los gastos medios de cada

tramo.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo, que es el que utiliza aguas superficiales, consta de cinco partes principales, a saber:

Almacenamiento de agua bruta. Captación. Tratamiento. Almacenamiento de agua tratada.

Se analiza a continuación cada uno de los componentes.

Almacenamiento de Agua Bruta

El almacenamiento de agua bruta se hace necesario cuando la fuente de agua no tiene un caudal suficiente durante todo el año para suplir la cantidad de agua necesaria. Para almacenar el agua de los ríos o arroyos que no garantizan en todo momento el caudal necesario se construyen embalses como el que se puede apreciar en la figura

El embalse

Es una construcción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce.

Captación

La captación de un manantial debe hacerse con todo cuidado, protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones, delimitando un área de protección cerrada. La captación de las agua superficiales se hace a través de las bocatomas, en algunos casos se utilizan galerías filtrantes paralelas al curso de agua para captar las aguas que resultan así con un filtrado preliminar.

Tratamiento

El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte más delicada del sistema. El tipo de tratamiento es muy variado en función de la calidad del agua bruta.

Almacenamiento de agua tratada

El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratégico para situaciones de emergencia, como por ejemplo incendios.

Existen dos tipos de tanques para agua tratada:

Tanques apoyados en el suelo. Tanques elevados.

PERDIDAS DE CARGA

La pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de energía dinámica del fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las contiene. Pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares o accidental o localizada, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc.

Las pérdidas de carga en las tuberías son de dos tipos: pérdidas primarias y pérdidas secundarias.

Pérdidas primarias

Son las pérdidas de superficie en el contacto del fluido con la tubería (capa límite), rozamiento de unas capas de fluidos con otras (régimen laminar) o las de partículas de fluido entre sí (régimen turbulento).

Pérdidas secundarias

Cuando el fluido se desplaza uniformemente por una tubería recta, larga y de diámetro constante, la configuración del flujo indicada por la distribución de la velocidad sobre el diámetro de la tubería adopta una forma característica. Cualquier obstáculo en la tubería cambia la dirección de la corriente en forma total o parcial, altera la configuración característica del fluido y ocasiona turbulencia, causando una pérdida de energía mayor de la que normalmente se produce en un flujo de tubería recta. Ya que las válvulas y accesorios en una línea de tuberías alteran la configuración del flujo, producen una pérdida de presión adicional llamada pérdida secundaría.

CONCLUSIÓN

Entre los problemas que padece nuestro país es el deficiente abastecimiento de agua potable a ciudades y municipios, situación que aumenta día con día, debido a la alta tasa de crecimiento de la población. Para lograr una

cobertura de un 98% de abastecimiento de agua potable del área urbana, es necesario apegarse al diseño técnico que se basa en las condiciones tanto topográficas; como zonificación y esto dependerá en gran medida de la educación y concientización de la población en general.

En cuanto al trazado de la red aguas claras con la perdida de cargas velocidades, así mismo la determinación de diámetros de la tuberías. Se tomó en cuenta el factor contaminante que llega a los embalses que ponen en peligro el suministro de agua potable otros contaminantes medioambientales como el derrame de derivados del petróleo, lixiviados de minas, etc.