DEMANDA DE LOS SERVICIOS DE ABASTECIMIENTO

ALMACENAMIENTO DE AGUA1.- Almacenamiento de agua potable.

2.- Partes.

3.- Tipos de reservorios.

4.- Ubicacin de reservorios.

5.- Clculo del volumen de almacenamiento.

6.- Criterios de diseo.

1.Almacenamiento de agua

1.1.- Definicin.- Un tanque de compensacin tiene la funcin de almacenar agua y compensar las variaciones entre el caudal de entrada y el consumo a lo largo da. (2)Es un depsito que sirve para almacenar y controlar el agua que se distribuye a la poblacin, adems de garantizar su disponibilidad continua en el mayor tiempo posible.

El consumo de agua de la poblacin no es constante sino que, por el contrario, vara segn la hora del da, y dado que el suministro es un caudal terico (caudal mximo diario), es necesaria la construccin de un tanque regulador que amortige las demandas horarias.

1.2.- Funcin.- La funcin bsica del tanque es almacenar agua en los periodos en los cuales la demanda es menor que la oferta, de tal manera que en los periodos en los la demanda sea mayor que el suministro se complete el dficit con el agua almacenada inicialmente. La finalidad es la de suministrar agua para consumo humano a las redes de distribucin, con las presiones de servicio adecuadas y en cantidad necesarias que permita compensar las variaciones de la demanda.(1).2.Partes de un reservorioDependiendo del tipo de reservorio, estos suelen tener las siguientes partes:

Castillo o fuste.Cuba.Pasarela de acceso a la cuba.

Tuberas y accesorios de ingreso, salida, rebose, limpia y by pass.

Tubera de ventilacin.

Hueco de ingreso de hombre.

Tapa sanitaria.

Medidor de nivel del agua.

Medidor de caudal.

Linterna de iluminacin de la cuba.

Escaleras de acceso.

Caseta de vlvulas; inc. Vlvulas de compuerta o mariposa de control.3.Tipos de reservoriosDe acuerdo a la ubicacin de la cuba respecto del terrenoa) Reservorio Apoyado

Esquema de reservorio apoyado

HYPERLINK "http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_cD2wxAeRISo/TMJVSvRPPNI/AAAAAAAAAXs/wBzHZmdAnaI/s1600/HPIM2816.JPG&imgrefurl=http://aconsa.blogspot.com/2009/11/proyectos-en-ejecucion-adoquinado-de.html&usg=__ncU1OL6EDGpBasDq36qWxgUcu4Y=&h=1200&w=1600&sz=465&hl=es&start=151&zoom=1&tbnid=5JQsrvrl8B3DwM:&tbnh=113&tbnw=150&ei=L5NUTs-KL8qgtgeoxfCPAg&prev=/search%3Fq%3DReservorio%2Bde%2Bmamposteria%26start%3D147%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbm%3Disch%26prmd%3Divns&itbs=1"

Reservoio apoyado. Reservorio de mampostera en ejecucin.

HYPERLINK "http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.huaraznoticias.com/webfiles/fotos/P000001_P9300003.jpg&imgrefurl=http://www.huaraznoticias.com/regionales/nota01899&usg=__EcX6MoKKyjK1fBq6gWap8mNydhA=&h=300&w=400&sz=21&hl=es&start=28&zoom=1&tbnid=ebfdXFWEQgGybM:&tbnh=93&tbnw=124&ei=vJRUTvDLMYi6tgfwmvyPAg&prev=/search%3Fq%3DReservorio%2Bfoncodes%26start%3D21%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbm%3Disch%26prmd%3Divns&itbs=1"

Reservorio apoyado en encofrado. Reservorio Foncodes terminado.

b) Reservorio Elevado

Esquema de reservorio elevado

Vista de fuste y cuba de un reservorio elevado Vista del castillo y cuba de un reservorio elevado

Vista de Tanque de acero castillo y cuba.c) Reservorio Enterrado o semi enterrado

Esquema de reservorio enterrado

Dos Reservorios semienterrados. San Ignacio.De acuerdo a su forma pueden ser:

- Circulares.

- Rectangulares.

- Cuadrados.

De acuerdo a los materiales de construccin pueden ser:

- De madera.

- De mampostera de piedra.- De concreto o concreto armado.

- De fierro o acero.- De vidrio fusionado al acero.

HYPERLINK "http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.solucionespracticas.org.pe/laderascolquencha/wp-content/gallery/inventario-de-recursos-hidricos/05-tanque-de-almacenamiento-de-agua-potable-escuela-litoral-del-canton-micaya.png&imgrefurl=http://www.solucionespracticas.org.pe/laderascolquencha/2011/05/hoy-por-ti-manana-por-mi-siempre-por-nosotros/&usg=__CH7gd17xuMqMKgVHN1tiSDZTgtM=&h=368&w=563&sz=437&hl=es&start=39&zoom=1&tbnid=Ah3b92_HSLD_nM:&tbnh=87&tbnw=133&ei=M_VVTtOaJMa1tgek-JG-DA&prev=/search%3Fq%3Dtanques%2Bde%2Balmacenamiento%2Bde%2Bagua%2Bde%2Bpiedra%26start%3D21%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbm%3Disch&itbs=1"

Reservorios de mampostera

Reservorio de concreto armado. Reservorios elevados con perfiles y planchas de acero.

Reservorio de planchas de acero ARMCO-Venezuela

Reservorios apoyados de vidrio fusionado al acero. Aquastore. -Reservorio elevado de vidrio fusionado al acero. Aquastore.7 +03 Remachado de planchas.4.Ubicacin de reservorios

La ubicacin del reservorio esta en funcin del uso que tenga.

a) De Cabecera El agua antes de llegar a la red de distribucin, hace su ingreso al reservorio.

b) Flotante El agua no necesita llegar al reservorio

Abastece a las redes cuando se presenta el mximo consumo y se llena cuando se presenta el mnimo consumo. Grafico

5.Clculo del volumen de Almacenamiento

El volumen de almacenamiento se calcula de la siguiente forma:

V almacenamiento = V regulacin + V incendios + V reserva + V funcionamiento

a) Volumen de regulacin Se obtiene del diagrama masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda.Caudal (m3/h)

0

6 t1 12 18 t2 24 Horas

V (m3)

0

6 t1 12 18 t2 24 Horas

Si no se cuenta con informacin estadstica, entonces:

V regulacin = 0.25 Qp x 24/NDonde:

Qp = Caudal promedio

N = N de horas de funcionamiento de la fuente

b) Volumen contra incendioEl Reglamento Nacional de Edificaciones indica que en los casos que se considere demanda contra incendio, deber asignarse un volumen mnimo adicional de acuerdo al siguiente criterio:

- 50 m3 para reas destinadas netamente a vivienda. - Para reas destinadas a uso comercial o industrial deber calcularse utilizando el grfico para agua contra incendio de slidos del anexo 1, considerando un volumen aparente de incendio de 3000 metros cbicos y el coeficiente de apilamiento respectivo.

Independientemente de este volumen los locales especiales (Comerciales, Industriales y otros) debern tener su propio volumen de almacenamiento de agua contra incendio.

Es recomendable tener datos de campo, por lo que es necesario visitar a las compaas de bomberos y preguntar:

- El tiempo promedio para combatir un incendio

- El caudal de bombeo promedio

- Volumen cuando utilizan camionetas

c) Volumen de reserva

a. Se utiliza para:i. Emergencias: Paralizacin de PTAC o rotura de tubera

ii. Operacin y mantenimiento

1. El volumen de reserva debe ser proporcional al tiempo que paraliza el sistema de produccin:

Vres = Q . T

Donde:

Q = Caudal de conduccin de agua.

T= Tiempo.

T= (Hora de inicio de la reparacin-Hora de descubimiento de la fuga) + Tiempo de reparacin +Tiempo para puesta en operacinEl caudal va a ser segn sea el caso:

- Un caudal continuo, en cuyo caso ser el Qmd

- Un caudal discontinuo, en cuyo caso se aplicar el caudal de paso por la lnea.

El tiempo va ha ser valorado en funcin de los tiempos estimados de paralizacin de las operaciones, por las caractersticas del sistema, la magnitud de la lnea de conduccin y la complejidad del sistema de produccin.

2. En algunos casos el volumen de reserva se iguala al volumen de regulacin

3. Puede calcularse considerando 2-4 horas de paralizacin.d) Volumen de funcionamiento El volumen de funcionamiento es el volumen muerto que no se utiliza, pero es parte del sistema, y es parte del volumen de almacenamiento.

Clculo del volumen de funcionamiento Para determinar la altura de carga h sobre la tubera, que permita el paso del caudal de diseo (Qmh), se puede aplicar la frmula de gobierno del paso de agua por orificios:

Q = Cd A 2 g hDe donde:

Q 2 1h = -------- x -------

Cd A 2.gPara los tubos pasamuros, hasta de 15 m de longitud, se recomiendan los valores de Cd que se expresan a continuacin.

Fuente: Manual de Hidrulica. Jos M. de Azevedo Netto. Pag. 75El volumen de funcionamiento se podr calcular con la frmula:Vfun = A x H

H= h + d/2 + h1

Donde: h1 = 0.10 m mnima

Dimensiones del reservorio de almacenamiento

Los reservorios de almacenamiento de agua son dimensionados para albergar el volumen de agua en la cuba.

Las relaciones que gobiernan la forma de las cubas son:

Relaciones para calcular la forma de la cuba

Forma de la cubaRelacinValor

CuadradoH/L0.75

CircularH/D0.75

RectangularH/Lmenor0.75

Donde:

H= Altura de agua

D= Dimetro

Lmenor = Longitud menor del rectngulo.

Frmula para el clculo del lado de la cuba

Li = V/HClculo del dimetro de la tubera de rebose

Para determinar el dimetro de la tubera de rebose se puede emplear la frmula del vertedor tubular. Tubos verticales libres.

Los tubos verticales instalados en tanques, recipientes, depsitos de agua, etc., pueden funcionar como vertedores de la cresta curva, siempre que la carga sea inferior a la quinta parte del dimetro externo:

Vertedero circular (en pared vertical)

H

Condicin:

De

Siempre que H < ----

5

De

Frmula de gobierno:

Q = K L Hn

Donde: L = De

n = 1,4

K = Coeficiente que depende del dimetro

Valores de K

De (m) K

--------- -------

0.15 1.435

0.25 1.440

0.35 1.455

0.50 1.465

0.70 1.515

Para valores de H, comprendidos entre 1/5 De y 3.De, el tubo funciona como orificio, con interferencias provocadas por el movimiento del aire (formacin de vrtice).Los tubos verticales, instalados en los depsitos de agua para funcionar como excedencias, presentan las siguientes descargas para estas condiciones de lmina vertiente:

Valores de D (mm)Q (l/s)

20012 a 54

30032 a 154

40064 a 320

500108 a 530

600174 a 870

Fuente: Manual de Hidrulica. Jos M. de Azevedo Netto. Pag. 85.

Elaborado por: Ing. P. Valdivia6.Consideraciones de diseo

Los reservorios de almacenamiento de agua:

Deber tener: Tuberas de entrada, salida, rebose y desage.

En las tuberas de entrada, salida y desage se instalar una vlvula de interrupcin.

Las bocas de entrada y salida debern estar ubicados en posicin opuesta.

La tubera de salida tienen como dimetro mnimo, el correspondiente al caudal mximo horario.

La tubera de rebose deber tener capacidad mayor al caudal mximo de entrada.

El dimetro de la tubera de desage deber permitir un tiempo vaciado menor a 8 horas. Se deber verificar que la red de alcantarillado receptora, tenga la capacidad hidrulica para recibir este caudal.

El sistema de ventilacin deber permitir la circulacin del aire en el reservorio con una capacidad mayor que el caudal mximo de entrada o salida de agua.

Todo reservorio deber contar con los dispositivos que permitan conocer los caudales de ingreso y de salida y el nivel de agua en cualquier instante.

Estar provisto de tapa sanitaria, escaleras de acceso de acero inoxidable.

Bibliografa(1) Reglamento Nacional de Edificaciones. 2006.

(2) RAS 2000. 2000. Colombia.(3) Manual de Hidrulica. Jos M. de Azevedo Netto.

(4) Gua para el Diseo y Construccin de Reservorios apoyados. Ing. Roger Agero. OPS/CEPIS UNATSABAR. 2004. Lincografa (5) http://www.aquastore.com/file/AquaStore%20Brochure_SPANISH%204.8.08.pdf(6) http://www.armco.com.ve/pdf/productos/12-Armco_TanqAgua.pdf(7) http://www.bvsde.ops-oms.org/tecapro/documentos/agua/e108-04disenoreserv.pdfRevisinAlmacenamiento.

Mayo 2013Lnea de Aduccin1.Definicin

La lnea de aduccin empieza desde la tubera de salida del reservorio y culmina cuando entra en contacto con la red de distribucin.

2.DIMENSIONAMIENTO

En sistemas de abastecimiento nuevos, la lnea de aduccin se dimensiona en forma conjunta con la red de distribucin.

En sistemas de abastecimiento existente, la lnea de aduccin se dimensiona, determinando previamente, la capacidad mxima de conduccin, con el objeto de verificar que el caudal de paso sea igual o mayor que el caudal de diseo.

3.REQUERIMIENTOS DE CAMPOPara disear una lnea de aduccin se debe conocer:

Se obtiene

- Planta y perfil

Del catastro

- Estado de conservacin C de Hazen - Williams

De la red de Distribucin - Dimetro

- Clase

Tambin se puede usar algn testigo de reparacin de algn tramo.

La lnea de aduccin transporta desde Qmin (noches) hasta el Qmh (1 a 2 veces al da); por lo que el caudal es variable.

Las lecturas se hacen en simultneo. Se puede colocar una cuadrina durante todo el da, este equipo lee y almacena, luego se selecciona el intervalo de tiempo.

La ventaja de la cuadrina es: Se obtiene informacin en todo momento

Se logra variedad de informacin

Tubera de ventilacin

Tubera de salida

Caseta de Vlvulas

Cuba

Fuste

Tubera de salida

Rebose

Cuba

Tubera de salida

Reservorio

Redes de distribucin

Captacin

Planta de Tratamiento

Reservorio de cabecera

Reservorio de flotante

Planta de Tratamiento

Consumo

Aduccin

Consumo acumulado

Aduccin acumulada

PAGE 1Almacenamiento