GLOSARIO

Acufero: Formacin geolgica o grupo de formaciones que contiene agua y que permite su movimiento a travs de sus poros bajo la accin de la aceleracin de la gravedad o de diferencias de presin.

Afluente: Agua, agua residual u otro lquido que ingrese a un reservorio o a algn proceso de tratamiento.

Aforo (Resolucin CRA 14 de 1997): Procedimiento por el cual se mide o estima la cantidad de agua que normalmente utiliza un usuario. Se emplea cuando el usuario no tiene instrumento de medicin idneo. Igualmente se emplea este trmino para estimar la cantidad de basura que produce un usuario.

Agua Cruda (Artculo 1 Decreto 475 de 1998): Agua que no ha sido sometida a proceso de tratamiento.

AGUA PARA CONSUMO HUMANO (Artculo 1 Decreto 475 de 1998): Es aquella que se utiliza en bebida directa y preparacin de alimentos para consumo.

AGUA POTABLE (Artculo 1 Decreto 475 de 1998): Aquella que por reunir los requisitos organolpticos (olor, sabor y percepcin visual), fsicos, qumicos y microbiolgicos, puede ser consumida por la poblacin humana sin producir efectos adversos a la salud.

AGUAS LLUVIAS: Aguas provenientes de la precipitacin pluvial.

AGUAS RESIDUALES (o de Alcantarilladlo): Desechos lquidos provenientes de residencias, edificios, instituciones, fbricas, industrias y dems inmuebles.

AGUAS SERVIDAS: Aguas de desecho provenientes de lavamanos, tinas de bao, duchas, lavaplatos, y otros artefactos que no descargan materias fecales.

Anlisis Fisicoqumico del Agua: Pruebas de laboratorio que se efectan a una muestra para determinar sus caractersticas fsicas, qumicas o ambas. ANLISIS MICROBIOLGICO DEL AGUA: Pruebas de laboratorio que se efectan a una muestra para determinar la presencia o ausencia, tipo y cantidad de microorganismos.

ANLISIS ORGANOLPTICO DEL AGUA: Se refiere a olor, sabor y percepcin visual de sustancias y materiales flotantes y/o suspendidos en el agua.

AUTORIDAD SANITARlA (Artculo 1 Decreto 475 de 1998): Es la entidad competente del sistema general de seguridad social que ejerce funciones de vigilancia de los sistemas de suministro de agua en cumplimiento de las normas, disposiciones y criterios legales, as como los dems aspectos que tengan relacin con la calidad del agua para consumo humano.

CALIDAD DEL AGUA (Artculo 1 Decreto 475 de 1998): Conjunto de caractersticas organolpticas, fsicas, qumicas y microbiolgicas propias del agua.

Caracterizacin de las Aguas Residuales: Determinacin de la cantidad y caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas de las aguas residuales.

CAUDAL DE DISEO: Caudal estimado con el cual se disean los equipos, dispositivos y estructuras de un sistema determinado.

CONTROL DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE: Anlisis organolpticos, fsicos, qumicos y microbiolgicos realizados al agua en cualquier punto de la red de distribucin, con el objeto de garantizar el cumplimiento de las disposiciones establecidas en el Decreto 475 de 1998.

DEMANDA DEL SERVICIO DE ALCANTARILLADO: Es equivalente a la demanda del servicio de acueducto, ms el estimativo de la disposicin de aguas residuales de aquellos usuarios que posean fuentes alternas o adicionales de abastecimiento de agua que viertan al alcantarillado. La demanda del servicio de acueducto (VPD). deber ser calculada siguiendo los lineamientos establecidos en el artculo 60 de la resolucin 08 de 1995, de la Comisin de Agua Potable y Saneamiento Bsico.

EFLUENTE: Lquido que sale de un proceso de tratamiento.

EMISARIO FINAL: Colectores cerrados que llevan parte o la totalidad de las aguas lluvias, sanitarias o combinadas de una localidad hasta el sitio de vertimiento o a las plantas de tratamiento de aguas residuales. En caso de aguas lluvias pueden ser colectores a cielo abierto.

Poblacin Servida: Nmero de habitantes que son servidos por un sistema de recoleccin y evacuacin de aguas residuales.

RED PBLICA (Decreto 302 de 2000): Conjunto de tuberas, accesorios y estructuras que conducen el agua desde el tanque de almacenamiento o planta de tratamiento hasta los puntos de consumo.

RED PBLICA DE ALCANTARILLADO: Conjunto de colectores domiciliarios y matrices que conforman el sistema de alcantarillado.

RED SECUNDARIA DE ALCANTARILLADO: Conjunto de colectores que reciben contribuciones de aguas domiciliarias en cualquier punto a lo largo de su longitud.

RED SECUNDARIA: Parte de la red de distribucin que se deriva de la red primaria y que distribuye el agua a los barrios y urbanizaciones de la ciudad y que puede repartir agua en ruta.

SERVICIO PBLICO DOMICILIARIO DE ACUEDUCTO O DE AGUA POTABLE (Artculo 14.22 ley 142 de 1994 y Decreto 302 de 2000): Es la distribucin de agua apta para el consumo humano, incluida su conexin y medicin. Tambin forman parte de este servicio las actividades complementarias tales como captacin de agua, procesamiento, tratamiento, almacenamiento y transporte.

SERVICIO PBLICO DOMICILIARIO DE ALCANTARILLADO (Decreto 302 de 2000): Es la recoleccin de residuos, principalmente lquidos y/o aguas lluvias, por medio de tuberas y conductos. Forman parte de este servicio las actividades complementarias de transporte, tratamiento y disposicin final de tales residuos.

ZONA DE PRESIN DE LA RED DE DISTRIBUCIN.- Es una de las partes en que se divide la red de acueducto para evitar que las presiones mnimas, dinmica y mxima esttica sobrepasen los lmites prefijadosPROGRAMA DEL CURSOMotivacinComenzando la orientacin temtica del diseo de sistemas integrados para el abastecimiento, tratamiento y disposicin adecuada de las aguas que utiliza el ser humano en sus diferentes actividades, esta asignatura se enfoca en el diseo de estructuras adecuadas para la captacin, el tratamiento primario, transporte y distribucin de aguas para consumo humano, con base en los conocimientos adquiridos en el ncleo bsico de formacin en topografa, hidrologa e hidrulica, mecnica de fluidos y de materiales.

ObjetivoTransmitir a los estudiantes los conceptos bsicos para el clculo, la planificacin y el diseo de sistemas de abastecimiento de agua, aplicando la normatividad vigente, siguiendo criterios y conceptos tecnolgicos y cientficos aprendidos en cursos anteriores enmarcados dentro del manejo integrado del recurso hdrico.

Contenido Detallado

Poblacin futura y consumos: Criterios bsicos de diseo: dotacin, poblacin, vida til de las estructuras, perodo de diseo. Usos del agua: clculo de los requerimientos residenciales, comerciales, industriales, rurales, pblicos, institucionales y para control de incendios. Dotacin y prdidas. Poblacin de diseo: informacin censal, mtodos matemticos para calcular la poblacin futura, dinmicas de crecimiento poblacional. Determinacin de caudal medio diario, caudal mximo diario, caudal mximo horario. Caudal de incendios.Fuentes de abastecimiento y captaciones: Fuentes de abastecimiento de agua: superficiales, subterrneas y aguas lluvias. Captaciones: bocatomas laterales, sumergidas, flotantes, lechos filtrantes, pozos, otras. Criterios de diseo: caudales, localizacin, condiciones del terreno, tipo de fuente. Clculo de rejillas para tomas de fondo. Canal de derivacin, cmara de derivacin, vertederos, vlvulas. Criterios y estados de operacin.Desarenadores: Teora de la sedimanetacin. Criterios de diseo. Localizacin. Dimensionamiento de un desarenador. Diseos complementarios: estructuras de entrada y salida. Conduccin de by pass. Detalle de vlvulas. Manejo de los sedimentos.Aducciones y conducciones: flujo a presin: criterios de diseo y clculo de prdidas por friccin y locales. Tuberas y accesorios empleados en las lneas de conduccin de acueductos: vlvulas de corte, ventosa, purga, cheque, almenaras, codos, uniones, cmaras de quiebre de presin, anclajes. Golpe de ariete y seleccin de la tubera. Conducciones a flujo libre.Tanques de almacenamiento y regulacin: Curvas de demanda horaria. Anlisis para determinar la capacidad del tanque por gravedad y utilizando bombeo.Redes de distribucin: Componentes. Trazado de la red. Condiciones topogrficas, tipos de redes. Redes abiertas y cerradas. Redes matrices y secundarias. Seleccin de dimetros. Ajuste de la red por el mtodo de Cross. Otros mtodos para ajustar redes hidrulicas. Consumos localizados: hidrantes, industrias, otros. Condiciones de operacin.

Equipos de bombeo: Condiciones de operacin con estaciones de bombeo. Curvas caractersticas y de operacin del sistema. Cavitacin y golpe de ariete. Perodos de operacin.Instalaciones hidrulicas: Conceptos sobre instalaciones hidrulicas en edificaciones: elementos componentes.Fugas y optimizacin del funcionamiento de las redes: prdidas y fugas en el sistema de acueducto. Polticas de optimizacin y control.

SISTEMA DE AGUA POTABLE.

Un sistema de abastecimiento de agua potable, tiene como finalidad primordial, la de entregar a los habitantes de una localidad, agua en cantidad y calidad adecuada para satisfacer sus necesidades, ya que como se sabe los seres humanos estamos compuestos en un 70% de agua, por lo que este lquido es vital para la supervivencia. Uno de los puntos principales de este captulo, es entender el trmino potable. El agua potable es considerada aquella que cumple con la norma establecida por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), la cual indica la cantidad de sales minerales disueltas que debe contener el agua para adquirir la calidad de potable. Sin embargo una definicin aceptada generalmente es aquella que dice que el agua potable es toda la que es apta para consumo humano, lo que quiere decir que es posible beberla sin que cause daos o enfermedades al ser ingerida. La contaminacin del agua ocasionada por aguas residuales municipales, es la principal causa de enfermedades de tipo hdrico por los virus, bacterias y otros agentes biolgicos que contienen las heces fecales (excretas), sobre todo si son de seres enfermos. Por tal motivo es indispensable conocer la calidad del agua que se piense utilizar para el abastecimiento a una poblacin.CAPTACIN.

Es la parte inicial del sistema hidrulico y consiste en las obras donde se capta el agua para poder abastecer a la poblacin. Pueden ser una o varias, el requisito es que en conjunto se obtenga la cantidad de agua que la comunidad requiere. Para definir cul ser la fuente de captacin a emplear, es indispensable conocer el tipo de disponibilidad del agua en la tierra, basndose en el ciclo hidrolgico, de esta forma se consideran los siguientes tipos de agua segn su forma de encontrarse en el planeta:

Aguas superficiales.

Aguas subterrneas.

Aguas metericas (atmosfricas).o Aguas LLuvias

Agua de mar (salada).

Las agua metericas y el agua de mar, ocasionalmente se emplean para el abastecimiento de las poblaciones, cuando se usan es porque no existe otra posibilidad de surtir de agua a la localidad, las primeras se pueden utilizar a nivel casero o de poblaciones pequeas y para la segunda, en la actualidad se desarrollan tecnologas que abaraten los costos del tratamiento requerido para convertirla en agua potable, adems de que los costos de la infraestructura necesaria en los dos casos son altos.

Por lo tanto, actualmente solo quedan dos alternativas viables para abastecer de agua potable a una poblacin con la cantidad y calidad adecuada y a bajo costo, las aguas superficiales y las subterrneas. Las aguas superficiales son aquellas que estn en los ros, arroyos, lagos y lagunas, las principales ventajas de este tipo de aguas son que se pueden utilizar fcilmente, son visibles y si estn contaminadas pueden ser saneadas con relativa facilidad y a un costo aceptable. Su principal desventaja es que se contaminan fcilmente debido a las descargas de aguas residuales, pueden presentar alta turbiedad y contaminarse con productos qumicos usados en la agricultura. Las aguas subterrneas son aquellas que se encuentran confinadas en el subsuelo y su extraccin resulta algunas veces cara, stas se obtienen por medio de pozos someros y profundos, galeras filtrantes y en los manantiales cuando afloran libremente. Por estar confinadas estn ms protegidas de la contaminacin que las aguas superficiales, pero cuando un acufero se contamina, no hay mtodo conocido para descontaminarlo.

Las obras de captacin son las obras civiles y electromecnicas que se emplean para extraer las aguas. Estas obras varan de acuerdo a las caractersticas de la fuente de abastecimiento, su localizacin, la topografa del terreno y por la cantidad de agua a extraer. Un requisito importante para el diseo de una obra de captacin, es la previsin que sea necesaria para evitar la contaminacin de las aguas.

CONDUCCIN. La denominada lnea de conduccin consiste en todas las estructuras civiles y electromecnicas cuya finalidad es la de llevar el agua desde la captacin hasta un punto que puede ser un tanque de regularizacin, una planta de tratamiento de potabilizacin o el sitio de consumo. Es necesario mencionar que debido al alejamiento 20 cada vez mayor entre la captacin y la zona de consumo, las dificultades que se presentan en estas obras, cada da son mayores.

TRATAMIENTO. El tratamiento, se refiere a todos los procesos fsicos, mecnicos y qumicos que harn que el agua adquiera las caractersticas necesarias para que sea apta para su consumo. Los tres objetivos principales de una planta potabilizadora son lograr un agua que sea: segura para consumo humano, estticamente aceptable y econmica. Para el diseo de una planta potabilizadora, es necesario conocer las caractersticas fsico-qumicas y biolgicas del agua as como los procesos necesarios para modificarla.Calidad del agua

Para determinar la calidad del agua se toman muestras de cantidades pequeas de agua en un medio que a posteriori se puede analizar en un laboratorio. Los laboratorios analizan estas muestras segn varios factores, y ven si est dentro de los estndares de la calidad para el agua.

Uno de estos factores es el nmero de colonias de bacterias coliformes; stas son un indicador para la calidad del agua para beber. Otro factor es la concentracin de ciertos contaminantes y de otras sustancias, tales como agentes de la eutrofizacin.

La Organizacin Mundial de la Salud (OMS), establece unas directrices para la calidad del agua potable que son el punto de referencia internacional para el establecimiento de estndares y seguridad del agua potable. Las ltimas directrices publicadas por la OMS son las acordadas en Gnova, 1993.

Aireacin. Este proceso consiste en el mezclado del agua con el aire de manera que se consiga su oxigenacin. As el agua, de esta manera, pierde acidez (debida al dixido de carbono que puede estar disuelto en ella) y reduce sabores y colores no deseados debidos a la presencia de hierro o gases disueltos en el agua. El mtodo ms sencillo de aireacin consiste en construir una especie de torre con tablas de madera o de plstico en su que sirvan para romper la cada del agua. Con lo cual, al estar mayor superficie de agua en contacto con el aire, sta absorbe mayor cantidad de oxgeno.

Filtro Lento de Arena Un filtro lento de arena es un tanque grande con un drenaje en la parte de abajo, que est cubierto por una capa base de gravilla y, por encima de sta, una capa mayor de arena de filtrado. El filtro funciona reteniendo el agua mecnicamente cuando sta pasa a travs de la arena y, adems, atacando biolgicamente las impurezas orgnicas puesto que en las bases arenosas y de gravilla se crea una capa de una especie de limo constituido por bacterias que se alimentan de impurezas orgnicas que se encuentran en el agua. Estos filtros son relativamente fciles de construir y no requieren de personal muy cualificado para su mantenimiento. Pero el principal problema reside en que el filtro de arena slo puede procesar entre 0,002 y 0,003 L/s por cada metro cuadrado de superficie de filtrado. As que se requiere una superficie muy grande para un flujo mnimo de agua. Por otro lado, aunque el mantenimiento sea simple, requiere una atencin regular porque si no, en vez de eliminar las bacterias, el filtro puede convertirse en fuente de ellas. Desinfeccin de tanques y tuberas

Desinfeccin de tanques Todos los tanques nuevos y depsitos deben ser desinfectados antes de ponerlos en servicio. De igual manera, los tanques que han estado fuera de servicio por reparacin o limpieza tambin deben ser desinfectados antes de que se les vuelva a poner en servicio. Antes de la desinfeccin se debe limpiar las paredes y los fondos mediante barrido y restregado para quitar toda la suciedad y material suelto. Uno de los mtodos de desinfeccin usados para un tanque nuevo es llenarlo hasta el nivel de derrame con agua limpia a la cual se agrega cloro suficiente para producir una concentracin de 50 mg/L. Se introduce en el agua la solucin de cloro lo ms pronto posible durante la Un segundo mtodo, que es bastante satisfactorio y prctico en las condiciones rurales es la aplicacin directa de una solucin fuerte (200 mg/1) a las superficies internas del tanque. La superficie debe permanecer en contacto con la solucin fuerte por al menos durante 30 minutos antes de llenar el tanque con agua. Un tercer mtodo, que se debe usar slo cuando no se puede usar otros, no expone las superficies superiores de las paredes a una solucin fuerte de cloro. Se alimenta agua al tanque con un contenido de cloro de 50 mg/L, a un volumen tal que posteriormente, cuando se llene completamente el tanque, la concentracin resultante de cloro sea de aproximadamente 2 mg/L. Se conserva el agua que contiene 50 mg/1 de cloro en el tanque por 24 horas antes de llenar completamente el tanque. Entonces se puede poner en servicio el tanque sin extraer el agua usada para la desinfeccin siempre que el residuo final no sea demasiado elevado.Determinacin del nivel del ro

Para un sistema por gravedad se debe considerar el caudal mximo diario para la poblacin de diseo, Deber obtenerse los niveles mximos y mnimos anuales en estaciones hidrolgicas cercanas; en el caso de falta de datos hidrolgicos se debe investigar niveles en periodos de avenidas y estiaje, apoyndose en informacin de personas conocedoras de la regin.Canal de derivacin

El canal de derivacin se construir para conducir al agua desde la bocatoma hasta una cmara colectora, desarenador o planta de tratamiento. Los canales debern ser construidos cuidando que la velocidad no ocasione erosin ni sedimentacin de material. En los canales revestidos la velocidad deber ser menor a 0,6 m/s para evitar la sedimentacin de slidos suspendidos. Para el clculo hidrulico de canales se emplear la ecuacin de continuidad:

Q = v A

Q = Caudal [l/s] o [m3 /s].

v = Velocidad del flotador [m/s].

A = Seccin media del ro [m2 ].

Estudio topogrfico

En esta seccin se pretende presentar los diferentes mtodos para llevar a cabo un estudio topogrfico a lo largo de una ruta propuesta para el paso de las tuberas del sistema de abastecimiento de agua. Se plantean el reconocimiento del terreno por medio de un teodolito, de un altmetro baromtrico, de un nivel de Abney y de un GPS, siendo ste ltimo en el que ms profundizaremos al ser el ms simple y ms extendido en este tipo de construcciones de sistemas de abastecimiento de agua por gravedad.

Reconocimiento del terreno mediante el GPS

El GPS o sistema de posicionamiento Global, Global Positioning System, es un sofisticado sistema de orientacin y navegacin cuyo funcionamiento est basado en la recepcin y procesamiento de las informaciones emitidas por una constelacin de 24 satlites conocida como NAVSTAR, orbitando en diferentes alturas a unos 20.000 km. por encima de la superficie terrestre.Prdidas locales

Elementos como codos, tes, vlvulas, etc. actan como puntos concentrados de prdidas por friccin. Las prdidas que ocasiona dependen de su forma y del caudal que circule por ellos. Estas prdidas de carga se calculan obteniendo la longitud equivalente de tubera que ocasionara las mismas prdidas. A continuacin, se incluyen relaciones L/D (longitud/dimetro) de distintos elementos, que es como se suele trabajar normalmente: Por ejemplo, el equivalente de tubera de un codo de 90 de hierro galvanizado de 1-1/2 es: Prdidas de carga en las partes de una tubera.L / D= 33

Ejemplo: 1-1/2 x 33 = 50 = 126cm= 1,26 metros de tubera de HG de 1-1/2Golpe de ariete

El golpe de ariete es el fenmeno que se origina debido a que el agua es ligeramente elstica (aunque en diversas situaciones se puede considerar como un fluido no compresible). En consecuencia, cuando se cierra bruscamente una vlvula o un grifo instalado en el extremo de una tubera de cierta longitud, las partculas de agua que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrs y que siguen an en movimiento. Esto origina una sobrepresin que se desplaza por la tubera a una velocidad algo menor que la velocidad del sonido en el agua. La sobrepresin genera tiene dos efectos: comprime ligeramente el agua, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubera. Cuando toda el agua que circulaba en la tubera se ha detenido, cesa el impulso que la comprima y, por tanto, sta tiende a expandirse. Por otro lado, la tubera que se haba ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensin normal. Conjuntamente, estos efectos provocan otra onda de presin en el sentido contrario. El agua se desplaza en direccin contraria pero, al estar la vlvula cerrada, se produce una depresin con respecto a la presin normal de la tubera. Al reducirse la presin, el agua puede pasar a estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubera se contrae. Al alcanzar el otro extremo de la tubera, si la onda no se ve disipada, por ejemplo, en un depsito a presin atmosfrica, se reflejar siendo mitigada progresivamente por la propia resistencia a la compresin del agua y a la dilatacin de la tubera, siendo entonces es muy factible que pase.Dispositivos para controlar el golpe de ariete

Para evitar este efecto, existen diversos sistemas: Para evitar los golpes de ariete causados por el cierre de vlvulas, hay que estrangular gradualmente la corriente de agua, es decir, cortndola con lentitud utilizando para ello, por ejemplo, vlvulas de rosca. Cuanto ms larga es la tubera, tanto ms deber durar el cierre. Otro mtodo es la colocacin de ventosas de aireacin, preferiblemente trifuncionales (1 funcin: introducir aire cuando en la tubera se extraiga el agua, para evitar que se generen vacos; 2 funcin: extraccin de grandes bolsas de aire que se generen, para evitar que una columna de aire empujada por el agua acabe reventando codos o, como es ms habitual en las crestas de las redes donde acostumbran a acumularse las bolsas de aire; 3 funcin: extraccin de pequeas bolsas de aire, debido a que el sistema de las mismas ventosas por lado tienen un sistema que permite la extraccin de grandes cantidades y otra va para las pequeas bolsas que se puedan alojar en la misma ventosa).Vlvulas: elementos de friccin variables

Una de las maneras de controlar cantidades excesivas de energa es instalar vlvulas de control en lugares estratgicos a lo largo del sistema. Una vlvula es un elemento que puede ser ajustado para conseguir mayores prdidas por friccin a medida que el agua circula por ella. Existen dos tipos de vlvulas de control: las vlvulas de compuerta y las de globo.

Vlvulas de compuerta.

Se emplean para cortar por completo el paso del agua. Normalmente se colocan a la salida de captaciones de agua, de depsitos de reserva, de cajas rompe-presin estratgicos, etc. No se recomiendan para regular el flujo de agua porque esto supondra a la vlvula estar parcialmente abierta o cerrada y el agua erosionara la parte de debajo de la compuerta ocasionando fugas en el momento en el que se quisiese cerrar la vlvula por completo. La direccin del agua a travs de la vlvula no tiene importancia.

Vlvulas de globo.

Estas vlvulas s se emplean para regular el flujo de agua a travs del sistema. El mejor lugar donde instalarlas es en puntos de descarga para que sea ms fcil medir el caudal de agua a travs de la vlvula. Los puntos de descarga son generalmente en depsitos de reserva, en tanques de rompepresin y en puntos de servicio. La direccin del flujo de agua s es importante: hay una flecha en la vlvula que indica cul es la direccin apropiada que el agua debe seguir. Hay que asegurarse de que se instala correctamente.

Vlvulas de purga o de Aire.

Sirve para sacar el aire atrapado en las tuberas. Son colocados en las partes altas de la lnea de conduccin, y en los cambios de pendienteVlvula de Limpieza. Se coloca en los puntos ms bajos del terreno que sigue la lnea de conduccin. Sirve para eliminar el barro o arenilla que se acumula en el tramo de la tubera.

Vas alternativas

En ocasiones, cuado las vlvulas de purga de aire no estn disponibles, existen dos mtodos alternativos para eliminar el aire retenido: instalar una vlvula de control TIPO COLLARIN , similar al que se usa para conectar las domiciliarias a la red de acueducto o perforar la tubera en la zona crtica con un clavo y sellar el agujero con un tornillo de aluminio o cobre. Estos mtodos son ms baratos que el de la vlvula de purga pero tienen el inconveniente de que no son mtodos automticos y requieren ser operados manualmente por habitantes de la comunidad en cuestin.Contenedor y cronmetro

Se toma un contenedor que pueda llenarse fcilmente de agua, con capacidad de 10 a 20 L. como pueda ser un cubo o una tinaja. A continuacin, se coloca en el flujo de agua de tal manera que en el instante en que el contenedor se comience a llenar, se ha activado un cronmetro. En el momento en el que el contenedor, de volumen conocido, se haya llenado, paramos el tiempo. Repetimos este procedimiento al menos cinco veces, calculamos la media aritmtica, descartamos algn dato que claramente sea atpico y anotamos los resultados. El caudal de agua se expresa como:

Q=v/t

Q = Caudal [l/s].

v = Volumen del contenedor [l].

t = Tiempo que se tarda en llenarlo [s].

Esta medicin se debe realizar en la temporada seca, cuando el flujo es el mnimo de todo el ao. De esta manera se disea por defecto, en el peor de los casos. Si se mide en temporada de lluvias, la cantidad de agua que habra en poca seca se puede estimar entre un 50% y un 70% menos, aunque tambin es algo que convendra preguntar a los miembros de la comunidad.Planta de tratamiento

Son un conjunto de estructuras que sirven para someter al agua a diferentes procesos, con el fin de purificarla y hacerla apta para el consumo humano, reduciendo y eliminando bacterias, sustancias venenosas, turbidez, olor, sabor, etc.Partes de la planta de tratamiento:

A. Presedimentador Se refiere a la decantacin (asentamiento) de las partculas dispersas en un medio lquido que por su peso y tamao sern aceleradas y precipitadas hacia el fondo de la estructura por accin de la gravedad.Finalidad:

Disminuir el desgaste de las estructuras y accesorios.

Disminuir la acumulacin de depsitos de arena en los siguientes procesos de la planta de tratamiento.

Cunto tiempo est el agua acumulada en el presedimentador? El tiempo de permanencia del agua en los presedimentadores vara generalmente de 1 a 2 horas. Para que el material retenido pueda ser removido, es necesario que fluya hacia un punto dentro del pozo de acumulacin, para lo cual el fondo debe tener una inclinacin de 60.

B. Sedimentador Los sedimentadores permiten obtener un efluente de baja turbiedad y de menor material suspendido.Finalidad:

Reducir la materia en suspensin del agua, mediante la precipitacin de las partculas, por la gravedad, consiguiendo que el agua pase con el mnimo de turbidez a los filtros. Esto se logra cuando el agua est en reposo o con velocidad muy lenta.

El sedimentador presenta cuatro zonas que permiten el buen funcionamiento: Zona de entrada Permite el ingreso del agua al sedimentador en forma uniforme. En esta zona existe un vertedero y un bafle (que es una pantalla o pared con muchos orificios, tipo malla), que sirven para uniformizar el agua y reducir su velocidad.

Zona de sedimentacin Son los tanques de sedimentacin, cuya relacin entre el largo y el ancho debe ser 3 a 1 y el ancho no debe llegar a 12 m, para evitar la formacin de corrientes transversales. La profundidad debe ser de 2 m como mximo. En esta zona se sedimentan las partculas.

Zona de salida Constituida por un vertedero, canaletas, tubos con perforaciones que tiene la finalidad de recolectar el agua limpia.

Zona de recoleccin de lodos Es donde se acumula el lodo sedimentado. Tiene una tubera de desage para la limpieza. Conexiones domiciliariasSon tuberas y accesorios que se instalan desde la red de distribucin hacia cada vivienda, para que las familias puedan utilizarla en la preparacin de sus alimentos e higiene.La conexin consta de las siguientes partes:

Elemento de toma. Que puede constar de una te o una abrazadera.

Elemento de conduccin. Que va desde la toma hasta la vivienda.

Elemento de control. Constituido por una vlvula de compuerta o de paso a la entrada de la vivienda.

Conexin al interior. Es la distribucin interna de la vivienda.1. INFORMACIN BSICA

1.1 SANEAMIENTO BASICO.- Los sistemas de saneamiento bsico revisten gran importancia dentro de la comunidad. Determinan el nivel de desarrollo social y cultural de una comunidad. Est constituido por las obras de agua potable "acueductos", las cuales permiten llevar el agua potable a los usuarios, que una vez las utilizan de acuerdo a los diferentes fines como son industriales, comerciales, domsticos, entre otros, las desechan como aguas residuales, que son a su vez las aguas que recolecta el sistema de alcantarillado mediante redes de tuberas y sus diferentes aditamentos. Una vez las aguas residuales son captadas con el sistema son conducidas y entregadas al sistema de purificacin o planta de tratamiento de aguas residuales en donde se realiza un proceso de descontaminacin y as poder entregar esta agua nuevamente a las fuentes de agua superficiales.1.1.1 Sistema de acueducto.- El sistema de acueducto est conformado por las obras y estructuras encargadas de la captacin, conduccin, almacenamiento y distribucin del agua potable en la comunidad. La captacin se realiza mediante una estructura denominada bocatoma, la cual se selecciona de acuerdo a los aspectos fsicos de la fuente de suministro. Generalmente se construye una estructura de sedimentacin adecuada lo ms cerca posible a la bocatoma y tiene como objetivo realizar un tratamiento primario, de tal forma que permite eliminar las partculas de tamao arena. Luego viene la lnea de aduccin que trabaja a superficie libre, posteriormente se tiene el tanque de compensacin, el cual dependiendo de su ubicacin puede ser de distribucin si se ubica antes de la poblacin o de compensacin si se ubica despus de la poblacin. Y por ltimo est la red de distribucin que trabaja como una conducto a presin y su objetivo principal es el de suministrar el agua a los usuarios.1.1.2 Sistemas de alcantarillado.- Los sistemas de alcantarillado estn compuestos por un sistema de redes que trabajan a presin que junto con una estructuras complementarias como son los aliviaderos, sumideros, cmaras de cada, pozos de inspeccin, entre otras se encargan de recolectar y conducir las aguas residuales provenientes de los diferentes usos del agua dentro de una comunidad para entregarlas a la planta de tratamiento de aguas residuales.Los sistemas de saneamiento de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados son primordiales para el hombre debido a que estos sistemas inciden directamente en la salud, de tal forma que mejoran notablemente el nivel de vida de la poblacin beneficiada, siendo ms notorio dentro de la poblacin infantil que es la ms afectada por la falta de higiene y salud. Los sistemas de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados, son de suma importancia dentro de la comunidad ya que repercuten directamente en la salud de las personas.Actualmente la prestacin de los servicios pblicos en Colombia se regula de acuerdo a La Constitucin Poltica de 1991 y la Ley 142 de 1994 (Rgimen de los Servicios Pblicos Domiciliarios). El sistema de agua potable y alcantarillado debe reunir algunos requisitos importantes que determinan su buen funcionamiento. Los requisitos ms importantes se refieren a las fuentes de abastecimiento de agua, necesidades de agua potable, aspectos sanitarios, condiciones topogrficas del terreno en estudio, caractersticas hidrolgicas de la zona y los aspectos econmicos dentro de los cuales est el financiamiento del proyecto.El sistema de agua potable y saneamiento bsico presta los servicios de agua potable, alcantarillado y tratamiento de aguas residuales.Los acueductos generalmente funcionan por gravedad, y estn constituidos por un conjunto de estructuras que en conjunto logran tomar el agua de la fuente, conducirla, almacenarla y distribuirla para suplir la demanda de agua potable en una comunidad.Los sistemas de acueducto se clasifican en sistemas primarios y sistemas principales, dentro de los cuales se encuentran los acueductos por gravedad, acueductos por presin y acueductos por bombeo.Los sistemas de alcantarillado revisten una gran importancia ya que se encargan de recolectar las aguas servidas o residuales provenientes de diferentes usos del agua dentro de una comunidad como son las aguas de uso domestico, que involucra todas las actividades que se realizan cotidianamente de aseo, alimentacin, entre otras. Las aguas de uso industriales, comerciales e institucionales; una vez recolectadas el sistema se encarga de conducirlas por tuberas cerradas y enterradas, de forma tal que se evita la propagacin de enfermedades y malos olores; para entregarlas a la planta de tratamiento.Los sistemas de alcantarillado pueden ser de tres tipos: a) alcantarillado sanitario. b) Alcantarillado pluvial y c) Alcantarillado combinado.Todo proyecto de agua potable y saneamiento bsico debe desarrollarse de acuerdo a parmetros definidos que buscan determinar la viabilidad econmica, financiera, tcnica y social de este tipo de proyectos, de forma tal que cada proyectos se estudie y conozca a fondo para brindar soluciones econmicas que brinden el mejor servicio a la poblacin en estudio. En Colombia la norma RAS-2000 presenta en el titulo A, los pasos de un proyecto de agua potable y saneamiento bsico desde la identificacin del proyecto en si hasta su construccin operacin y mantenimiento. De igual forma presenta los estudios requeridos y algunos otros factores como la entrega de planos y los requerimientos profesionales en cada uno de los diferentes pasos del proyecto.La realizacin de los proyectos de agua potable y saneamiento bsico en Colombia deben regirse por la norma RAS-2000, la cual determina los pasos, estudios y diseos necesarios para tal fin.

La localizacin de los sistemas de acueducto y alcantarillado puede observarse en el entorno general del sistema desde el instante en que se realiza la toma del agua, la conduccin y distribucin, recoleccin de las aguas residuales o servidas y el proceso de tratamiento, de forma que el agua obtenida posterior al tratamiento pueda ser reutilizada o vertida a un receptor final. La localizacin de los sistemas de tuberas presenta un gran importancia respecto a la localizacin de otros sistemas como luz, telfonos, gas, entre otros ya que se deben cumplir unas distancias mnimas tanto en sentido horizontal como en sentido vertical, con el fin de evitar daos o la contaminacin de otros sistemas en el caso de la red de tuberas de alcantarillado respecto a la red de acueducto.Los sistemas de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados se pueden localizar a nivel macro en un contexto general o a nivel micro en relacin sistema-usuarioGeneralmente los sistemas de acueducto y alcantarillado presentan ventajas a la poblacin, solo y en casos de proyectos mal desarrollados se presenta una desventaja en el sentido ambiental debido a que no se respetan las condiciones existentes en la I fuente de abastecimiento.Las estructuras hidrulicas son obras civiles que se construyen en todo proyecto de aprovechamiento hdrico como plantas de tratamiento de aguas residuales, en acueductos, alcantarillados, en sistemas hidroelctrico, entre otros. Cerrando un poco el uso de las estructuras hidrulicas describiendo su uso solo en sistemas de acueducto y alcantarillado, se observa que tienen una gran importancia ya que ayudan o optimizan el funcionamiento de los sistemas ya sea captando, conduciendo, regulando, midiendo o encausando las aguas . . Hay estructuras que debido a su funcin y manejabilidad se emplean ms que otras como el caso de la canaleta Marshall que es muy utilizada en la medicin del caudal. Tambin existen estructuras especiales dentro de las cuales se encuentran los pozos de inspeccin, las cmaras de cada, sumideros, aliviaderos, entre otras.

Las estructuras hidrulicas se clasifican segn su funcin en diques, estructuras de captacin, conduccin, medicin, vertimiento y especialesLos diques o presas son estructuras hidrulicas hechas para retener y concentrar el flujo de agua en un sitio determinado, para desviar el mismo, o bien para derivar de la corriente de agua determinado caudal; lo que permite generar energa, regular el agua y dirigirla hacia canales y sistemas de abastecimiento, regar tierras, controlar el caudal durante los periodos de inundaciones y sequa, aumentar la profundidad de los ros para hacerlos navegables, proteger ciudades contra la invasin del mar, crear lagos para actividades recreativas; de manera independiente o con funciones mltiples.Los diques son estructuras que estn compuestas de materiales desprovistos de cohesin total o parcialmente. Se pueden clasificar como diques construidos en material flexible (tierra, enrocados y sistemas combinados), construidos en concreto (concreto convencional, concreto y compactado con rodillo) y diques vertedero.ESTRUCTURAS DE CAPTACION.-El trmino utilizado para las estructuras de captacin es "bocatoma". Por medio de sta se puede derivar el caudal de diseo que generalmente corresponde al caudal mximo diario. La bocatoma se construye en la cabecera de un canal de irrigacin, hidroelctrico o un tnel de conduccin a travs del cual el flujo se desva de su fuente original. El agua captada debe estar, en lo posible, libre de material slido, para no cargar el canal de aduccin con muchos de stos. Los I slidos que se depositan aguas arriba detrs del barraje a pesar de los dispositivos de prevencin, deben ser evacuados por un chorro de lavado intermitente si no son evacuados por el flujo de agua restante en el ro. Las aguas captadas sern encauzadas hacia estructuras de conduccin diseadas en lugares especficos donde el movimiento de agua estar controlado. Este volumen as encauzado generalmente proveniente de reas externas al sistema sern transportadas de punto a punto, sin difundirse disminuyendo el volumen de agua interno a ser manejado.

Toma tpica de agua mediante espigones. Consiste en desviar el agua del ro o riachuelo hacia el canal de aduccin, colocando un espign, que consiste de sentados de piedras, en el ro.Estructuras de conduccin.- El objetivo principal de este tipo de estructuras es conducir excesos hdricos punto a punto a travs de un sistema confinado impidiendo trasvases y afecciones a reas protegidas.Las estructuras de conduccin confinan escurrimientos produciendo de esta manera un incremento de la velocidad de flujo y por tanto del caudal. Esto significa que por accin de esta estructura, se evacua un mismo volumen de agua en un tiempo similar, pero confinando a las reas seleccionadas para tal fin.

Criterios constructivos de las Estructuras de Conduccin:

Obras paralelas al escurrimiento natural del agua.

Deben respetar las vas naturales de escurrimientos, evitando los suelos sin estructura tpicos de zonas alcalinas. Esos suelos deben quedar comprometidos dentro de la estructura.

La estructura debe ser nivelada hasta conseguir la cota de construccin dada por el clculo hidrulico, lo que implica que deber ser compactada para evitar asentamientos que comprometan la estructura. ,. La nivelacin longitudinal se deber encargar de respetar las pendientes hidrulicas evitando que el eje constructivo pase por puntos de estancamiento.

La estructura final deber ser protegida contra erosin con empastamiento. Es fundamental mantener las vas de conduccin libres de bloqueos vegetales o de otro tipo.Estructuras de medicin.- Las estructuras para medicin de flujo son controles artificiales que se disponen a travs o dentro de la corriente que debe ser aforada. El flujo es desviado a travs de la estructura, creando condiciones de flujo crtico y generando una relacin entre el caudal y el nivel del agua, aguas arriba, por encima de la cresta de la estructura.

El comportamiento de estas estructuras depende considerablemente del nivel aguas abajo que aumenta con el caudal. El nivel incrementado puede ahogar la estructura.Las estructuras de medicin ms relevantes en el medio son las canaletas Parshall y Balloffet y ros vertederos de cresta delgada y de cresta gruesa; en donde se obtienen datos de caudal. Cabe destacar que las canaletas y los vertederos no son apropiados, para medir caudales de creciente.

Estructuras de vertimiento y disipacin de energa.- Las estructuras de vertimiento tienen aplicacin en el diseo de las obras de captacin, seguridad y disipacin de energa. Un vertedor mantiene el lago en un nivel seguro para la estructura de la presa, descargando el exceso de agua. Uno de los aspectos que generalmente merece especial atencin, en el diseo de obras hidrulicas de montaa, es la disipacin de la energa cintica que adquiere un chorro lquido por el incremento de la velocidad de flujo. Esta situacin se presenta en vertederos de excesos, estructuras de cada, desfogues de fondo, bocatomas, salidas de alcantarillas, canales y dems. Mattos, 1999.Estructuras especiales.- Este tipo de estructuras son de gran importancia ya que optimizan o ayudan al buen funcionamiento de los sistemas de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados. En el caso de los sistemas de alcantarillado se utilizan algunas estructuras como son el sifn invertido, los aliviaderos, sumideros, canales de aguas lluvias, entre otros, en el caso de los sistemas de acueducto como ejemplo esta el desarenador que constituye un tratamiento primario en el sistema de potabilizacin.Nivel de complejidad, vida til y periodo de diseoEl periodo de diseo de las estructuras es determinante en el diseo de los sistemas de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados ya que en funcin a este se aplican algunos aspectos tcnicos que repercuten directamente en los costos de los sistemas, de forma tal que entre ms amplio sea el perodo de diseo de las estructuras ms costosa ser la solucin empleada. De acuerdo a la norma RAS-2000 la poblacin se puede clasificar de acuerdo a el nmero de habitantes en diferentes categoras, que junto con la vida til de las diferentes estructuras determinarn el periodo de diseo y por tanto los requerimientos tcnicos de los diferentes sistemas, con lo cual se garantiza hasta cierto punto que las soluciones empleadas sean tanto tcnica como econmicamente factibles para diferentes niveles de complejidad o tamaos de la poblacin.De acuerdo con la norma RAS-2000, los niveles de complejidad son: nivel bajo, medio, medio alto y alto.

Estudios de capacidad de la fuente HdricaLa capacidad de una fuente se describe en trminos del caudal y este a su vez se describe como la velocidad por unidad de rea en una seccin determinada Se han desarrollado numerosos mtodos para medir el caudal ya sea por medio de estructuras especiales o mediante ecuaciones matemticas. Conocer la capacidad de la fuente es muy importante ya que esta deber ser capaz de suplir las condiciones del proyecto sin perder las condiciones existentes, teniendo en cuenta las variaciones en las condiciones ambientales y topogrficas que a su vez determinan las variaciones del caudal en diferentes periodos de tiempo. El anlisis entonces de la capacidad de la fuente permitir generar los valores de los caudales mximos, medios y mnimos (caudal ecolgico).El aforo.- Los regmenes fluviales estn definidos por la variacin del caudal en el tiempo y en el espacio, es decir, la cantidad de agua que es transportada por el cauce de un ro dependiendo de los niveles de las fuentes y el espacio de tiempo en que se desarrolla el, aporte de esas aguas. El conjunto de operaciones encaminadas a evaluar las condiciones de la fuente en trminos del caudal se llama aforo. Mediante ste se pueden determinar las medias mensuales, variaciones estacinales, y los periodos alternantes, es decir, los momentos de mximo caudal (crecida), o de mnimo caudal (estiaje). Todos estos aspectos permiten establecer el rgimen de un ro. La variacin del caudal puede ser temporal o espacial.El caudal se mide en metros cbicos por segundo. El llamado caudal absoluto es la cantidad de agua que pasa por determinada, seccin del cauce de un ro en un momento dado. Si este valor se relaciona con su propia cuenca se obtiene entonces el caudal relativo, el cual se expresa en metros cbicos por kilmetro cuadrado y segundo.

A consecuencia de la variacin espacial, el ro va incrementando su caudal aguas abajo, por ese motivo tiene el aspecto de fuentes o riachuelos en su nacimiento, y un caudal mucho mayor en su curso bajo.Los factores que determinan los regmenes fluviales son, sobre todo, el clima, relieve y naturaleza de los suelos. Las temperaturas, junto con las precipitaciones, condicionan el caudal de un ro; por su parte, el rgimen torrencial o de llanura viene dado por las caractersticas del terreno, que puede tener superficies llanas o fuertes pendientes. Las fuentes, manantiales o corrientes resurgentes (que regresan a la superficie), vienen determinadas en muchas ocasiones por la permeabilidad del suelo de los ros, que permiten la filtracin y conversin en corrientes subterrneas. El rgimen pluvial aumenta su caudal con las lluvias y la temperatura, y su manifestacin regular depende de la estacin del ao en que se producen las mayores precipitaciones (en el Mediterrneo suceden en otoo y primavera). Son regmenes propios de Ia zona tropical, subtropical y parte de la zona templada.Un factor de origen no natural, pero decisivo para un rgimen fluvial, es la accin del hombre, que puede modificar cauces, regular los ros mediante embalses o canales, o desviar las desembocaduras.

Curvas Intensidad-Curacin-Frecuencia (I.D.F).- El estudiar las precipitaciones y conocer su distribucin temporal es muy importante en los proyectos de aprovechamiento hdrico como acueductos y alcantarillados, ya que se pueden proporcionar ndices o permitir la alimentacin de modelos matemticos que permitan mejorar la informacin disponible, para un adecuado diseo y dimensionamiento de las obras civiles. De acuerdo a esto, es necesario conocer las intensidades de precipitacin, para distintos perodos de retomo. Las curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (IDF). Muestran el comportamiento de las precipitaciones a travs de una curva que entrega la intensidad media en funcin de la duracin y la frecuencia, y cuya nica finalidad ser la de aportar patrones de conductas de las lluvias, tal que permitan diseos confiables y efectivos para la ingeniera hidrulica, adems de poner a disposicin de los ingenieros y personal tcnico capacitado una herramienta de anlisis y planificacin en el largo plazo.La determinacin numrica de la Intensidad se realiza utilizando curvas regionales de Intensidad-Duracin-Frecuencia, o curvas IDF. Para este efecto se fijan la Frecuencia segn el nivel de probabilidad de falla admitido, y la Duracin del aguacero, y se aplica la curva IDF.Los datos pluviomtricos necesarios para el desarrollo de stas, corresponden a las bandas de los pluvigrafos con los registros de las precipitaciones diarias y horarias.Aspectos fsico-qumicos y biolgicos del aguaDurante el proceso de ciclo hidrolgico, el agua es capaz de disolver sales minerales, acarrear greda, agentes contaminantes como desechos industriales, aguas residuales domsticas, entre otros. El aspecto fsico del agua es muy importante y puede ser engaosa con respecto a su calidad. Por ejemplo, si a un agua destilada se le aade cantidades convenientes de sal de cocina, cianuro de sodio y una bacteria causante de la diarrea y fiebre como (Shigella) y es consumida por un individuo, este no sentir los efectos de la bacteria porque, como el cianuro de sodio es venenoso, el individuo habr muerto antes. Sin embargo, el agua seguir cristalina como si estuviera destilada; es decir, conservar un buen aspecto.

Para saber si el agua es o no peligrosa para la salud, se debe determinar sus caractersticas, que se obtienen mediante anlisis de laboratorio fsico-qumico, microbiolgico, de compuestos orgnicos y metales.Caractersticas de las aguas residuales.- Las aguas residuales pueden tener su origen de tres formas diferentes. La primera como aguas residuales domesticas, que provienen de inodoros, lavaderos, etc. Como segundo, estn las aguas residuales industriales que pueden contener elementos txicos y finalmente, aguas lluvias. Los parmetros ms usados para definir las caractersticas de las aguas residuales se encuentran turbiedad, temperatura, color, slidos, oxigeno disuelto y la demanda bioqumica de oxigeno.

El conocimiento de la naturaleza del agua residual es necesario para determinar su manejo, tratamiento y disposicin final.Seleccin de las fuentes de abastecimiento de agua.- las fuentes de abastecimiento de agua se pueden contaminar cuando estn en contacto con basuras, excrementos humanos y de animales, plaguicidas e insecticidas y aguas negras, ocasionando enfermedades por la presencia de microorganismos patgenos u otras sustancias txicas. los contaminantes que pueden estar presentes en estas fuentes de abastecimiento pueden ser microbios, tales como virus y bacterias, que pueden provenir de las plantas de tratamiento de los alcantarillados, sistemas spticos, operaciones agrcolas como heces de ganado, humanas, y vida salvaje; contaminantes inorgnicos, tales como sales y metales, que pueden ocurrir naturalmente o como resultado de aguas torrenciales, desperdicios de agua industrial y domstico, produccin de aceite y gas, mineras o agricultura; pesticidas y herbicidas, que pueden venir de una variedad de fuentes tales como agricultura, aguas torrenciales y uso residencial; contaminantes qumicos orgnicos, incluyendo qumicos orgnicos sintticos y voltiles, que son producto de procesos industriales y produccin a base de petrleo, tambin pueden venir de estaciones de gasolina, aguas torrenciales, sistemas spticos; y contaminantes radioactivos, que pueden ocurrir naturalmente o como resultado de fa produccin de gas y aceite y actividades mineras.Las fuentes de abastecimiento generalmente son los manantiales, aljibes, pozos, lluvia y lagos y lagunas.

Enfermedades transmitidas por el agua.- Las enfermedades transmitidas por el agua son enfermedades producidas por el "agua sucia" las causadas por el agua que se I ha contaminado con desechos humanos, animales o qumicos. Mundialmente, la falta de servicios de evacuacin sanitaria de desechos y de agua limpia para beber, cocinar y lavar es una de las causas que ms preocupan a la poblacin humana. En lugares que carecen de instalaciones de saneamiento apropiadas, las enfermedades transmitidas por el agua pueden propagarse con gran rapidez. Esto sucede cuando excrementos portadores de organismos infecciosos son trasladados por el agua o se lixivian en los manantiales de agua dulce contaminando el agua potable y los alimentos. La magnitud de la propagacin de estos organismos infecciosos en un manantial de agua dulce determinado depende de la cantidad de excremento humano y animal que ste contenga.El agua para el consumo humano debe estar libre de organismos patgenos, concentraciones qumicas, impurezas y de cualquier tipo de contaminacin que generen impactos negativos para la salud humana. Por esta razn es indispensable asegurarse de la buena calidad del agua, factor determinante del estado de salud de una comunidad. Cuando el agua se encuentra contaminada, se recomienda realizar algn tipo de tratamiento mediante un proceso que la transforme en agua segura para bebida y otros usos.En las grandes ciudades y en algunas localidades del pas existen acueductos que se encargan de potabilizar el agua a travs de diferentes procesos que se realizan en una planta de tratamiento convencional, evitando de esta forma fa presencia de enfermedades relacionadas con el agua.Aspectos legales y normativos,- Colombia ha tenido diversas etapas en el modo de suministro de los servicios pblicos de Agua Potable y Saneamiento Bsico. Dichas etapas estn asociadas con hechos econmicos y sociales que marcaron la historia de nuestro pas y contribuyeron en su evolucin. Al tema de los servicios pblicos domiciliarios el nuevo ordenamiento constitucional les concede gran importancia, al reconocer que su abastecimiento adecuado y eficiente repercute directamente en la calidad de vida y en los niveles de salud de las personas, y en la productividad y remuneracin de trabajadores y empresarios. Define un conjunto de principios bsicos relacionados con la naturaleza de los servicios, el papel de los sectores pblico y privado, los deberes y derechos de los usuarios, los costos y los subsidios. (COMISION DE REGULACION DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO -CRA)ASPECTOS URBANSTICOS Y DEMOGRFICOS

En los proyectos de aprovechamiento hdrico tienen una estrecha relacin con los aspectos urbansticos y demogrficos ya que, finalmente es la poblacin quien se beneficia de este tipo de proyectos. Dentro de los aspectos urbansticos se desarrollan factores tan importantes como la organizacin de la comunidad, de tal forma que se reglamenten ciertos parmetros en funcin de los aspectos socioeconmicos tales como la estratificacin social, los diferentes niveles de vida, entre otros. Dentro de los aspectos demogrficos es importante recalcar que existen diferentes metodologas de clculo que permiten conocer el crecimiento de la poblacin para un periodo determinado. Este tipo de proyecciones permite entonces disear las estructuras de acuerdo a diferentes periodos, lo que repercute directamente en la economa y eficiencia de las obras.Colombia cuenta con polticas de de orden social que fundamentan la organizacin de las comunidades de acuerdo a las I diferentes caractersticas socioeconmicas de la poblacin. Una de las polticas ms recientes son la aplicacin de los planes de ordenamiento territorial (POT) que reglamentan el uso del suelo y cuyo objetivo el desarrollo de los municipios en Colombia.El servicio de agua potable y saneamiento bsico es un derecho de todo ciudadano en Colombia, respaldado por la constitucin poltica de 1991.Zonificacin urbana.- La agricultura urbana, peri-urbana y rural municipal, considerando la cra de animales, cultivos, pesca, fruticultura, transformacin y comercializacin de productos, ocupa en la ciudad una gran variedad de espacios, por lo general, sin mucha reglamentacin. La incorporacin de la dimensin espacial en los Planes de Desarrollo en la normativa municipal es necesaria para conciliar las exigencias del crecimiento urbano con actividades de gran valor econmico y social. Para planificar y valorizar esos espacios, es necesario aprender a leerlos y evaluar su potencial con instrumentos adecuados de gestin. La normativa para elaborar los planes parciales o municipales hace parte integral de una poltica municipal. Debe insertarse dentro de los sistemas jurdicos de cada pas y definir los diferentes tipos de zonificacin a establecer dentro de una comunidad.La zonificacin es uno de los instrumentos urbansticos con ms relevancia, desde el punto de vista de la regulacin constructiva. El concepto fundamental es el de ser capaz de operar sobre un territorio esencialmente acotado, a partir del concepto de divisin en zonas, para potenciar las propiedades intrnsecas de los diferentes fragmentos resultantes.Concepto de distrito de presin.- La red de distribucin de agua est constituida por un conjunto de tuberas, accesorios y estructuras que conducen el lquido hasta las tomas domiciliarias o hidrantes pblicos. A los usuarios (domsticos, pblicos, industriales, comerciales) la red deber proporcionarles el servicio las 24 horas de cada uno de los 365 das del ao, en las cantidades adecuadas y con una presin satisfactoria. Se considera que su diseo es ptimo cuando se asegura el costo de construccin, operacin y mantenimiento de la red. Adems de contemplar el costo de tuberas, tanques, bombas, debe considerarse el de la energa elctrica para su operacin.El diseo de una red de distribucin incluye la determinacin de los dimetros de las tuberas, las dimensiones y el emplazamiento de los tanques de regularizacin y almacenamiento, las caractersticas y la ubicacin de los dispositivos de bombeo y control de presin.Concepto de unidad bsica de recoleccin.- La unidad bsica de recoleccin se puede definir como la definicin de un punto al cual, se busca que se descarguen la mayor cantidad de aguas residuales recogidas por el sistema de alcantarillado con lo cual, se busca optimizar el sistema disminuyendo los costos del bombeo de agua.Al igual que en el concepto de distrito de presin deben tenerse en cuanta criterios como las caractersticas de la poblacin y la I topografa de la zona entre otros.Anlisis y determinacin del periodo de diseo.- Segn normas los proyectos de aguas potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados deben funcionar constantemente durante el tiempo para el cual se dise ese funcionamiento, luego para determinar el periodo de diseo se debe tener en cuenta qu cantidad de caudal de agua potable y residual va a transportar la tubera actualmente y en un futuro, para evitar garantizar el funcionamiento hidrulico a corto y largo plazo.El periodo de diseo es el tiempo durante el cual se estima que los sistemas de agua potable y saneamiento bsico funcionarn correctamente.Censos y densidad de poblacin.- Los censos son una herramienta muy importante ya que permiten determinar mltiples factores de una comunidad como son sus condiciones de vida, costumbres, tamao de las comunidades, entre otras, adems de obtener datos indirectos como por ejemplo la densidad de poblacin. En Colombia la entidad encargada de realizar los censos es el Departamento Nacional de I Estadstica (DANE). En los proyectos de aprovechamiento hdrico tienen una gran importancia ya que a partir de este tipo de informacin y gracias a Ias diferentes metodologas, se pueden estimar las proyecciones de poblacin en diferentes periodos de tiempo, con lo cual, se asegura la eficiencia tanto econmica como tcnica de las obras.Se denomina densidad de poblacin a la cantidad de I habitantes que viven por kilmetro cuadrado.

Mtodos de proyeccin de poblacin.- Una estimacin de poblacin es una aproximacin al nmero de poblacin que reside en un rea geogrfica especfica calculado utilizando una tcnica analtica no censal ni muestral. La misma utiliza como poblacin base un censo de poblacin y datos; obtenidos de rcords administrativos como: las estadsticas vitales, datos de migracin y datos que reflejen cambios en la poblacin. Tanto una estimacin de poblacin como una proyeccin de poblacin son estimaciones. Sin embargo, existen diferentes metodologas para desarrollar cada una de stos aspectos. Se desarrollan posteriores al ltimo censo realizado, son extrapolaciones de la poblacin y utilizan el ltimo censo como su poblacin.Las proyecciones de poblacin determina el desarrollo previsto a corto, mediano y largo plazo de reas habitadas y las en va de desarrollo, para lo cual se tiene en cuenta la utilizacin del suelo, la estratificacin socioeconmica, el plan vital y las zonas de conservacin y proteccin de recursos naturales y ambientales entre otros. Proyeccin de poblacin - es la trayectoria futura de la poblacin para aos que todava no han pasado, a partir del ltimo censo.Mtodo aritmtico.- El mtodo de proyeccin aritmtico se basa en la ecuacin: Pf = Pi + m/n*(pi - Po )Donde:

Pf = poblacin futura Pi = poblacin del ltimo censo Po =poblacin del censo anterior m = nmero de aos entre el ao proyectado y el ltimo censo n = nmero de aos entre el ltimo censo y el censo anterior.Este mtodo considera un incremento de poblacin constante para perodos de tiempo iguales, por lo tanto el incremento de I habitantes con respecto al tiempo es constante.Mtodo de crecimiento geomtrico.- El mtodo geomtrico se desarrolla mediante la siguiente ecuacin: Log Pf = Log pi + m/n*(Log Pi Log Po )Donde:

Pf = poblacin futura

Pi = poblacin del ltimo censo

Po = poblacin del censo anterior

m = nmero de aos entre el ao proyectado y el ltimo censo

n = nmero de aos entre el ltimo censo y el censo anteriorEste mtodo de poblacin se caracteriza por tener una velocidad de crecimiento directamente proporcional a la poblacin en : cada instante de tiempo .Mtodo de crecimiento logartmico.- El mtodo de crecimiento logartmico se desarrolla mediante la siguiente ecuacin:

Ln pf = (Ln Pi- Ln Po)/tc; Donde :Pf = poblacin futura

Pi = poblacin del ltimo censo

Po = poblacin del censo anterior

c= variable

t= diferencia entre ao actual y ao del primer censo

= diferencia entre el ao del censo siguiente y el ao del censo anterior.El mtodo logartmico se utiliza cuando los censos realizados sobre la poblacin, nos muestran que la localidad est creciendo de una manera acelerada.Mtodo exponencial.- La proyeccin de poblacin por el mtodo exponencial se desarrolla de acuerdo a la siguiente expresin:Pf =Pi*e Elev(rta) Donde:

Pf = poblacin futura

Pi = poblacin del ltimo censo

r = rata de crecimiento anual

ta = nmero de aos entre el ao a proyectar y el ltimo censo.

El mtodo exponencial se utiliza bsicamente, cuando al hacer el estudio sobre los datos poblacionales a travs de los diferentes censos realizados, se obtiene un crecimiento repentino, un aumento de poblacin inusitado que no concuerda con el crecimiento tradicional que ha tenido esa localidad. Esto ocurre cuando se encuentran nuevas fuentes de subsistencia, sean permanentes o transitorias; por ejemplo el hallazgo de minerales preciosos o la instalacin de una industria minera, entre muchas otras. ANLISIS DE LA DEMANDALa demanda de agua es un factor muy importante en el diseo de los sistemas de agua potable y saneamiento bsico como acueductos y alcantarillados ya que los caudales de diseo de los sistemas de acueducto y alcantarillado sanitarios se determinan a partir de la demanda del recurso hdrico expresada en los diferentes consumos de la comunidad. El sistema o la solucin que se propone para solucionar o mejorar las condiciones de nivel de vida e una comunidad debe estar en capacidad de satisfacer los diferentes consumos.La demanda de agua en una poblacin se relaciona directamente con los diferentes tipos de consumos del recurso hdrico entre los cuales estn los consumos industriales, comerciales y residenciales.Es muy importante conocer los diferentes usos del agua, as como los mtodos empleados para la determinacin del caudal de diseo en sistemas de acueducto y alcantarillado sanitario y pluvial.Tipos de consumo.- El consumo de lquido de cada poblacin est determinada por distintos factores, como son el clima, la hidrologa, la clasificacin del usuario, las costumbres locales, la actividad econmica, etc. Por ejemplo:

El consumo se clasifica segn el tipo de usuario en: Domstico, Comercial, Industrial o de Servicios pblicos. El de tipo domstico se divide a su vez en Popular, Medio y Residencial, dependiendo del nivel econmico del usuario. El industrial se divide en turstico e industrial, cuando las demandas parciales sean significativas con respecto a la total.

Los climas extremosos incrementan el consumo, en el clido para satisfacer las necesidades humanas y en el fro aunque disminuye el consumo humano se incrementa el consumo por las fugas.

La disponibilidad del agua tambin repercute en el consumo, a mayor dificultad de obtencin menor cantidad distribuida.

Las localidades que cuentan con red de alcantarillado su consumo se incrementaEl consumo es el volumen de agua utilizado por una persona en un da y que se expresa habitualmente en litros por habitante por da.- L/(hab*d).Consumo neto.- El suministro de agua potable se considera una condicin necesaria para garantizar una calidad de vida digna, lo que ha supuesto un esfuerzo de tratamiento de agua y de construccin de una red de suministro que llegue a todas las viviendas; pero, en cambio, muchos usos diarios se pueden solucionar con aguas no potables, como la de lluvia y las aguas grises procedentes del lavado (lavadora e higiene personal). Ello reduce el consumo neto de agua, el volumen residual que ha de volver a depurarse y los consumos personales y sociales. El consumo neto se establece en funcin a los diferentes usos que se le da al agua dentro de una comunidad como son usos o consumos domestico, industrial y comercial; institucional y publico. A dems el consumo neto involucra los consumos del sistema como lavado de tuberas, prdidas, entre otros, Involucra adems la demanda contra incendios estimada de acuerdo a un tiempo determinado como 1.5 L/s.En Colombia se han fijado valores mximos y mnimos para determinar el consumo neto. Algunos valores recomendados se establecen en la normas RAS-2000, el lNSFOPAL y el Departamento Nacional de Planeacin (DNP)Dotacin por todo concepto.- El agua, en trminos de cantidad y calidad, es un aspecto fundamental en el bienestar de la poblacin. El uso irracional del recurso y su degradacin comprometen a la disponibilidad de agua potable para las presentes y futuras generaciones. La dotacin por todo concepto involucra todos los aspectos relacionados con los diferentes usos y las demandas del sistema. Los usos del agua se determinan de acuerdo a la ubicacin geogrfica del lugar, las actividades socioeconmicas y el contexto cultural en el que se combinan los aspectos anteriores. De acuerdo a la norma RAS-2000 la dotacin por todo concepto se determina de acuerdo a porcentajes mximos admisibles de prdidas, de forma tal que estos valores se estiman para cada nivel de complejidad de la poblacin.Es importante que cada persona valore el uso que se le d al agua ya que una escasez de este recurso pondr en riesgo el desarrollo social de todos.Curva tpica de consumo.- La curva tpica de consumo se establece para un da normal considerando que la comunidad en estudio realice todas las actividades que generalmente realizan. De esta forma se obtiene una variacin horario del consumo de tal forma que para diferentes periodos de tiempo se presentarn puntos mximos y mnimos. El punto mximo determinara el mayor consumo o caudal mximo diario, el punto mnimo, el menor consumo que se puede establecer como el caudal de infiltracin y el punto medio determinar el caudal medio diario.La curva tpica de consumo permite determinar el caudal mximo diario, medio diario y el caudal mnimo o de infiltracin, teniendo en cuanta la demanda de la planta de sacrificio y faenado.Coeficientes de mayoracin.- La demanda de agua no es constante durante el ao, inclusive se presentan variaciones durante el da, esto hace necesario que se calculen gastos mximos diarios y mximos horarios. Para el clculo de estos es necesario utilizar Coeficientes de mayoracin diaria y horaria respectivamente. En el caso de sistemas nuevos la norma RAS-2000 establece los valore de estos coeficientes con base en nivel de complejidad de la poblacin en estudio.Los factores de mayoracin se utilizan para afectar los consumos de la poblacin teniendo en cuanta el nivel de complejidad en . el que se encuentran.Coeficientes de retorno (CR).- Este coeficiente Tiene en cuenta el hecho de que toda el agua suministrada por los sistemas de acueductos a la comunidad es ,devuelta al alcantarillado en razn a los diferentes usos que se le da al agua como riegos, lavados de pisos, entre otros. La norma RAS-2000 recomienda algunos valores del coeficiente de retomo adoptados en funcin al nivel de complejidad de la poblacin los cuales varan en una rango del 70 al 85%, con la aclaracin de que este puede ser definido por la empresa prestadora del servicio.Caudal de diseo y caudal de demanda.- En la actualidad, el diseo de un servicio de abastecimiento de agua a poblaciones debe contemplar cuatro objetivos principales: abarcar toda la poblacin mediante un sistema de distribucin global, instalar un sistema de conduccin que minimice todos los inconvenientes tcnicos que surgen durante el transporte de aguas, ofrecer un caudal mnimo de aguas a toda la poblacin para los ms diversos usos existentes y, por ltimo, asegurar unas condiciones ptimas de calidad del agua suministrada.El caudal de diseo debe considerar las necesidades de la poblacin de estudio. Generalmente se trabaja con tres tipos de caudales, a saber : *Caudal medio diario*Caudal mximo diario *Caudal mximo horarioCaudal de diseo alcantarillado sanitario y pluvial.- El caudal de diseo del sistema del alcantarillado sanitario y pluvial se obtiene de acuerdo a diversas metodologas propias de cada sistema. El caudal para el sistema sanitario relaciona los parmetros de la poblacin como la dotacin o consumo de I acuerdo a los diferentes usos del agua. El caudal para el sistema sanitario en cambio relaciona los aspectos de la precipitacin I en un rea especfica con un coeficiente de reduccin debido a que no toda el agua proveniente de las lluvias llega al sistema de alcantarillado.La determinacin del caudal tanto del sistema sanitario como el sistema pluvial debe tener en cuenta los requerimientos mnimos y mximos especificados en la norma RAS-2000.Caudal de diseo para alcantarillado sanitario.- El caudal de aguas residuales de una comunidad o poblacin est compuesto por aportes de aguas residuales domesticas, aguas residuales industriales, comerciales e institucionales y el caudal debido a las prdidas correspondiente a las aguas de infiltracin producido por la entrada de agua que se encuentra por debajo del nivel fretico del suelo a travs de las uniones de las tuberas de fisuras en el tubo yen la unin con las estructuras de conexin; y las conexiones erradas principalmente debido a conexiones clandestinas .El caudal de diseo de un alcantarillado sanitario esta por el caudal de desecho y el caudal por prdidas.Caudal de diseo para alcantarillado pluvial.- Para evaluar el caudal del sistema de alcantarillado de aguas lluvias puede emplearse cualquier modelo lIuvia-escorrenta. Para: superficies menores de 1300ha se utiliza generalmente el mtodo racional que relaciona el coeficiente de escorrenta dado que no toda el agua lluvia llega al sistema de alcantarillado; la intensidad de la lluvia determinada a partir de las curvas de Intensidad- : Duracin-Frecuencia y el rea de drenaje. Para reas mayores de 1300ha generalmente se utiliza el mtodo del hidrgrama unitario, el hidrgrama triangular, entre otros.El caudal de diseo del sistema de redes del alcantarillado sanitario corresponde a las contribuciones acumuladas que llegan al tramo hasta el pozo de inspeccin inferior.DISEO DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS- Agua PotableLos sistemas de abastecimiento de agua potable revisten gran importancia dentro de las comunidades ya que dentro del plan de ingeniera se encuentran en el inicio del sistema. El sistema o plan de ingeniera est compuesto por el sistema de agua potable o acueducto, luego vendra el sistema de recoleccin de aguas residuales o alcantarillado y por ultimo estara la planta de tratamiento de aguas residuales. El plan de ingeniera entonces tiene una gran importancia ya que permite acceder a unas condiciones aptas para vivir dentro de una comunidad, mejorando los aspectos sociales y econmicos, entre otros.El sistema de acueducto es esencial para las comunidades ya que se encarga de la demanda de agua potable para consumo humano y los dems usos que se le da dentro de una comunidad. Junto con el sistema de alcantarillado y el tratamiento de aguas residuales conforman el plan de ingeniera de agua potable y saneamiento bsico.Objetivos especficos.- Conocer los accesorios complementarios utilizados en el diseo de sistemas de acueducto. Seleccionar los parmetros, normas, metodologas y especificaciones para el diseo del sistema de acueducto con base en la norma RAS 2000. Realizar el diseo del sistema de acueducto y presentar los planos respectivos de los diferentes estructuras que integran el sistema de acueducto.Sistema de acueducto.- El diseo del sistema de acueducto involucra la consecucin de diferentes tipos de estructuras cada una de ellas encargadas de una tarea especfica dentro del sistema. El inicio del sistema de agua potable se realiza mediante la toma de agua en la fuente, luego como segundo paso debe llevarse el agua hasta una estructura encargada de realizar un tratamiento primario con el fin de eliminar las partculas en suspensin, posteriormente el agua se debe conducir hasta una estructura de almacenamiento y finalmente el agua es entregada al sistema encargado de la distribucin dentro de la comunidad en estudio.El sistema de acueductos consta de la estructura de toma de agua o bocatoma, la lnea de aduccin entre la bocatoma y el desarenador, la conduccin entre el desarenador y el tanque de almacenamiento o el tanque de compensacin y finalmente la lnea de conduccin del tanque a la red de distribucin, mediante la cual el agua es entregada a los usuarios.Captacin.- La captacin es la obra de toma es la estructura hidrulica de mayor importancia de un sistema de aduccin, que alimentar el sistema de agua potable. A partir de la obra de toma, se tomarn decisiones respecto a la disposicin de los dems componentes de la Obra. Los diferentes tipos de obras de toma han sido desarrollados sobre la base de estudios en modelos hidrulicos, principalmente en aquellos aplicados a cursos de agua con gran transporte de sedimentos. En el caso de sistemas en cuencas de montaa, debido a las condiciones topogrficas, las posibilidades de desarrollo de embalses son limitadas. Por tal motivo, es usual la derivacin directa de los volmenes de agua requeridos y conducirlos a travs de canales, galeras y/o tuberas, para atender la demanda que se presenta en el sistema de recepcin (agua potable, riego, energa, etc.).Las magnitudes de los caudales que se captan en las bocatomas son funcin de los niveles de agua que se presentan inmediatamente arriba de la estructura de control. Como estos niveles dependen del caudal Q de la corriente natural, y este caudal es variable, entonces las bocatomas no captan un caudal constante. Durante los estiajes captan caudales pequeos y durante las crecientes captan excesos que deben ser devueltos a la corriente lo ms pronto posible, ya sea desde el canal de aduccin o desde el desarenador.Aduccin.- El canal de aduccin conecta la bocatoma con el desarenador; tiene una transicin de entrada, una curva horizontal y un tramo recto, paralelo a la corriente natural, hasta el desarenador. Es un canal de baja pendiente y rgimen tranquilo que se disea para f recibir los caudales de aguas altas que pueden entrar por la toma. En la prctica es preferible que sea de corta longitud y en algunos casos, cuando las condiciones topogrficas de la zona de captacin lo permiten, se elimina el canal de aduccin y, el desarenador se incluye dentro de la estructura de la bocatoma.La aduccin corresponde a la lnea de conduccin bocatoma-desarenador o tuberas de exceso y lavado.Desarenador.- El desarenador es un tanque sedimentador cuyas dimensiones dependen del caudal de diseo de la toma, de la distribucin granulomtrica de los sedimentos en suspensin que transporta la corriente natural y de la eficiencia de remocin, la cual oscila entre el 60 y el 80% del sedimento que entra al tanque. En el fondo tiene un espacio disponible para recibir los sedimentos en suspensin que retiene; estos sedimentos son removidos peridicamente mediante lavado hidrulico o procedimientos, manuales. El sedimentador ms utilizado es el convencional, el cual es de flujo horizontal. Las partculas se sedimentan al reducirse la velocidad con que son transportadas por el agua. Son generalmente de forma rectangular y alargada, dependiendo en gran parte de la disponibilidad de espacio y de las caractersticas geogrficas. La parte esencial de estos es el volumen til donde ocurre la, sedimentacin.Los desarenadores son estructuras hidrulicas que tienen como funcin remover las partculas de cierto tamao que la captacin de una fuente superficial permite pasar. Se utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroelctricas (pequeas), plantas de tratamiento y en sistemas industriales.Conduccin.- Las conducciones se disean para transportar agua desde un punto de inicio hasta su disposicin final en un depsito o en otro conducto de mayor tamao. En el punto de inicio, o entrada, el conducto recibe el agua desde una estructura de captacin y Iuego a lo largo de su recorrido puede recibir caudales adicionales que entran lateralmente. La disposicin final del caudal se hace en el sitio de entrega.Cuando la seccin transversal del conducto tiene la forma de una figura geomtrica cerrada, por ejemplo un crculo, un, rectngulo o cualquier seccin con tapa, la conduccin es cerrada. Si en este tipo de conducciones el agua llena completamente la seccin de flujo el conducto funciona a presin; en caso contrario el conducto funciona parcialmente lleno con flujo a superficie libre.Debido a que en el diseo de una conduccin puede resultar conveniente realizar cambios de alineamiento, de seccin transversal, de pendiente, o de materiales a lo largo de su recorrido, es conveniente dividir la longitud total de la conduccin en tramos. Cada tramo se considera como un conducto prismtico porque est diseado en un mismo material, y sus caractersticas 'geomtricas: seccin transversal, pendiente, y alineamiento se mantienen constantes.Accesorios para conductos a presin.- Los accesorios para la conduccin a presin tienen una gran importancia dentro del sistema de acueducto ya que ayudan a optimizar el funcionamiento del sistema. Este tipo de aditamentos permite controlar el caudal, disipar excesos de presin, permite realizar el mantenimiento de las redes, entre otros. Algunos de los accesorios utilizados son las vlvulas de control o corte, vlvulas de ventosa, vlvulas reguladoras de caudal, vlvulas de paso directo y algunos otros accesorios como uniones, codos, entre otros.En todos los casos en que se utilizan aducciones o conducciones a presin debe analizarse la necesidad de utilizacin de I dispositivos de proteccin para la lnea. Estos dispositivos tendrn el objeto de controlar la sobrepresin y sub presin en los I diferentes puntos de la tubera.Tanque de distribucin.- De acuerdo a diferentes condiciones en la comunidad como las labores domesticas, aseo personal, entre otros el consumo de agua no es constante. El comportamiento del consumo se puede observar en la cuerva tpica de consumo en donde se observa que este es mayor o menor respecto a diferentes horarios. De acuerdo a esto surge la necesidad de implementar una estructura de regulacin que debe proporcionar un servicio eficiente, cumpliendo con las normas de higiene y seguridad., de tal forma ante un dficit o un sobrante no se vea afectado el suministro de agua potable.El tanque de regulacin de acuerdo a su ubicacin respecto a la red de distribucin puede ser de distribucin si se encuentra antes de llegar a la poblacin o de compensacin si se encuentra en el extremo opuesto a la entrada de la red.Red de distribucin.- La red de distribucin de agua est constituida por un conjunto de tuberas, accesorios y estructuras que conducen el lquido hasta las tomas domiciliarias o hidrantes pblicos. A los usuarios (domsticos, pblicos, industriales, comerciales) la red deber proporcionarles el servicio las 24 horas de cada uno de los 365 das del ao, en las cantidades adecuadas y con una presin I satisfactoria.El diseo de una red de distribucin incluye la determinacin de los dimetros de las tuberas, las dimensiones y el I emplazamiento de los tanques de regularizacin y almacenamiento, las caractersticas y la ubicacin de los dispositivos de bombeo y control de presin.Las redes de distribucin se pueden clasificar de acuerdo al dimetro como red matriz o principal, redes secundarias y terciarias, conexiones domiciliarias y de acuerdo a la configuracin hidrulica como abiertas, en malla y mixtas.SANEAMIENTO BSICOIntroduccin.-Gran parte de los problemas de salud, entre los que destacan los infecciosos y parasitarios, tienen como condiciones el hbitat del ser humano. De ah la necesidad de medidas eficaces para lograr la mayor higiene en el ambiente familiar y comunitario, as como en el agua y los alimentos que consumen. Una de estas medidas es la existencia de los sistemas de agua potable y saneamiento bsico.Se han creado polticas de saneamiento por parte de los gobiernos, orientadas a abastecer de los servicios bsicos de agua potable y saneamiento a la totalidad de la poblacin, ya que el desarrollo en si del pas depende directamente ,del desarrollo social a nivel del individuo, que a su vez depende de las condiciones de vida existentes en su entamo.El sistema de saneamiento bsico est estrechamente relacionado con las condiciones sociales, econmicas, culturales, entre otras de la comunidad, por tanto es prioridad dentro de los esquemas de desarrollo social del pas.Objetivo general.- Estudiar y realizar el diseo de un sistema de alcantarillado sanitario y pluvial orientados a poblaciones rurales o pequeas : comunidades con base en las normas del Reglamento Tcnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico (RAS) con el fin de obtener soluciones adecuadas a los problemas de saneamiento ambiental en las comunidades.Objetivos especficos.-Seleccionar los parmetros, normas, metodologas y especificaciones para disear tanto los tramos del sistema de alcantarillado sanitario como las instalaciones del alcantarillado pluvial,Definir las hiptesis y aplicar las frmulas, tablas, grficos y cuadros de clculo para el diseo del alcantarillado sanitario y pluvial. Y a su vez presentar las memorias de clculo y los planos de diseo del sistema, conforme las normas vigentes y las especificaciones pertinentes,Calcular y disear las estructuras y obras hidrulicas que complementan la solucin propuesta para el sistema de alcantarillado y presentar sus memorias de clculo y los planos de diseo de acuerdo con las normas y especificaciones respectivas.Sistema de alcantarillado.- Una vez constituido el sistema de agua potable debe proveerse a la poblacin de un sistema de alcantarillado sea convencional o no, de tal forma que las aguas servidas o residuales junto con las aguas provenientes de la precipitacion sean encausadas y transportadas a lugares determinados para tal fin. En el caso de las aguas lluvias son recolectadas para evitar inundaciones o en algunos casos utilizadas para riego, lavado, entre otros. Respecto a las aguas residuales deben ser recolectadas y trasportadas a la planta de tratamiento, con lo cual se evitan la propagacin de enfermedades y la contaminacin de las fuentes de agua.El sistema de alcantarillado es un conjunto de obras para la recoleccin, conduccin y disposicin final de las aguas residuales o de las aguas lluvias.Generalidades.- El sistema de alcantarillado es una solucin determinante dentro de una comunidad para vivir en condiciones apropiadas de vida. La consecucin de este tipo de proyecto debe tener en cuenta factores tan importantes como lo son el tipo de sistemas en relacin a si es convencional o no, la localizacin de las redes, el tipo de red si es en abanico, en bayoneta, perpendicular, etc. Con esto se lograra la implementacin de un sistema provisto de las mejores condiciones de ubicacin, del tipo de sistema, de la disposicin de las redes, entre otras.Los sistemas de alcantarillado pueden ser de tipo convencional como el sistema de alcantarillado separado y el sistema combinado o no convencional como los alcantarillados simplificados, los alcantarillados condominiales y los alcantarillados sin arrastre de slidos.Normas generales de diseo para alcantarillados.- Dentro de las normas generales de diseo de los sistemas de alcantarillado se establece una metodologa para la indicacin de Ios tramos con el fin de saber por ejemplo si es una tramo existente, inicial, de aguas lluvias o de aguas negras, entre otros. De igual forma se debe conocer las profundidades mnimas y mximas de los conductos, las distancias entre pozos de inspeccin y el clculo hidrulico de las tuberas basado en las condiciones del flujo y los empates de las tuberas de acuerdo a las condiciones de las mismas.Es indispensable tener en cuenta ciertas normas como son la localizacin de los colectores o tuberas, las convenciones utilizadas para interpretar los planos, la profundidad a la que se encuentran las tuberas, el clculo hidrulico del flujo y tambin saber cmo es la unin de las tuberas.Alcantarillado sanitario.- El alcantarillado sanitario o de aguas residuales es un sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a la recoleccin y transporte de las aguas residuales domsticas y/o industriales.Alcantarillado pluvial.- El sistema de alcantarillado pluvial o aguas lluvias est compuesto por el conjunto de colectores y canales requeridos para evacuar la escorrenta superficial producida por la lluvia. Inicialmente, el agua es captada mediante estructuras de sumidero ubicados en las calles y las conexiones domiciliarias, y luego el agua se lleva a una serie de tuberas que van aumentando su seccin en funcin del rea de drenaje. Posteriormente el flujo es entregado a una serie de canales de aguas lluvias, que a su I ves entregan el flujo a un receptor final.Alcantarillado combinado.- El sistema combinado es un conjunto de tuberas que transporta por el mismo conducto las aguas lluvias y las aguas residuales, teniendo como inconveniente costos elevados para el tratamiento del caudal a razn de ser caudales excesivamente grandes comparados con el caudal que se genera solo por aguas residuales. Las tuberas que forman la red de alcantarillado combinado tiene dos clases de aguas las cuales son aguas lluvias y residuales; por lo tanto, son de un gran dimetro ya que es demasiada agua la que cae por la precipitacin y esto es efectuado en poco I tiempo.La construccin de redes de alcantarillado combinado, se da generalmente cuando el sistema puede ser adoptado en aquellas localidades donde existan situaciones de hecho, que limitan el uso de otro tipo de sistema o cuando resulte ser la mejor alternativa, teniendo en cuenta que los costos de disposicin de las aguas residuales aumentan debido al incremento de caudal.Canales de aguas lluvias.- Los canales de aguas lluvias son flujos de aguas provenientes de escorrenta superficial originada por la precipitacin atmosfrica. Son utilizados en combinacin con las tuberas para la evacuacin del agua lluvia. Su seccin puede ser, rectangular o trapecial y pueden ser abiertos o cerrados. Un canal tpico de aguas lluvias es un canal trapecial abierto de dos secciones. La seccin inferior es revestida en concreto y la seccin superior es revestida en grama.Los canales que se utilizan para conducir las aguas de escorrenta pluvial deben ser canales abiertos en la mayor parte de su trayectoria, no son permitidos para recoleccin y evacuacin de aguas residuales, ya que contaminan el medio ambiente, 'acarrean enfermedades a la poblacin y producen malos olores.Diseo hidrulico del canal.- El dimensionamiento de una canal de aguas lluvias se puede realizar de dos formas diferentes. La primera Suponiendo flujo uniforme, se puede utilizar la seccin hidrulica ms eficiente aunque en la prctica puede haber necesidad de modificarla debido a restricciones del proyecto tales como: pendiente longitudinal del canal, pendiente de los taludes y ancho mximo del canal. Y la segunda que puede ser programada fcilmente en una calculadora, es la de calcular el trmino A * R Elev.(2/3) de la ecuacin de Manning y reemplazar cada uno de sus valores por expresiones en funcin de la profundidad de la lmina.Dentro del dimensionamiento de un canal, la seccin se obtiene segn la ecuacin de continuidad, donde el caudal es una funcin de la velocidad de escorrenta y del rea de la seccin transversal. La velocidad depende de la inclinacin del fondo del canal, del radio hidrulico y del material del fondo y de las paredes del canal; de manera que no se presente sedimentacin ni erosin. Se comprueba con la velocidad lmite del agua en el canal segn el tipo de suelo y el material de revestimiento.Construccin operacin y mantenimiento.- Dentro de los aspectos de construccin, operacin y mantenimiento se tienen e cuanta tanto los requerimiento tcnicos del diseo como los constructivos, de tal forma que las estructuras que conforman los sistemas de acueducto y alcantarillado se disean de acuerdo a los requerimientos de la norma RAS-2000 o los que el diseador asuma siempre y cuando se justifiquen tcnica y econmicamente. Posteriormente al diseo se plantean lo