Suministro de Agua IObras para la captación de manantiales

Jose Fernando Samayoa R.

Ingeniero Civil e Hidrogeólogo

Antigua Guatemala, 31 de Julio de 2013

Ciclo hidrológico

Cuenca hidrográfica-afloramientos de agua

ACUIFEROS – (formaciones geológicas)

Afloramiento del agua subterránea

CAPAS PERMEABLES-CAPAS IMPERMEABLES-CAPAS SEMI-IMPERMEABLES

ACUIFEROS-ACUICLUDOS-ACUITARDOS-ACUIFUGOS

DETRITICOS-CALCAREOS-FISURAS-VOLCANICOS-ALUVIALES

Las aguas de manantial o nacimiento fluyen en

formaciones geológicas.

• Las aguas de manantial generalmente fluyen desde un estrato acuífero en

arena, grava o roca fracturada y afloran a la superficie debido a la

presencia de un estrato de material impermeable, tal como arcilla o roca

impermeable impermeable, que les impide fluir e infiltrarse

Tipos de manantiales

• Los manantiales pueden ser de:

– Afloramiento

– De surgencia, de grieta o filón según los intersticios de donde

proviene el agua

– De tipo artesiano según su origen.

Tipo de Manantiales o Nacimientos(Afloramiento / emergencia / grieta o filón )

Obras de captación de un Manantial

• La captación se puede hacerse mediante cajas cerradas de concreto reforzado o mampostería denominadas cajas colectoras. El agua se debe extraer solamente con una tubería que atraviese la caja. Se debe excavar lo suficiente para encontrar las verdaderas salidas del agua, procurando que la entrada del agua a la caja de captación se efectúe lo más profundo posible, se debe de dotar a la caja de un vertedor de demasías.

Caja para captación de manantiales

Captación de tres manantiales conectados a

una trampa de sedimentos

Caja colectora para captar agua de manantial

Caja colectora ( planta y perfil ) para

captar agua de manantial.

Excavación y obra física en las captaciones

• Ubicación de zona de trabajo

• Debe tenerse el cuidado de no excavar demasiado en el estrato impermeable, ya que puede provocarse que el manantial desaparezca o aflore en otro sitio.

• Para proteger el manantial debe excavarse la ladera donde el agua sale y construirse un tanque o “caja de manantial”,

• Preparación de la zona de captación. Corte de material.

• Diseño adecuado al tipo de manantial

– Cajas de captación. Mampostería o concreto reforzado.

• Sistema de drenaje, agua pluvial y excedente en la zona.

• Protección local del de la zona del manantial, evitando presencia de animales y/o depósitos de basura.

Calidad y tratamiento del agua

• El agua de manantial generalmente es potable, pero puede contaminarse si aflora en un estanque o al fluir sobre el terreno. Por esta razón el manantial debe protegerse con mampostería de tabique o piedra, de manera que el agua fluya directamente hacia una tubería, evitando así que pueda ser contaminada.

• Deberá tomarse una muestras de agua para realizar un análisis físico químico bacteriológico, en laboratorio confiable. Para poder determinar que tipo de agua se tiene y que tratamiento puede requerir antes de ser distribuida a la población.

Sistema de bombeo para la impulsión del agua hacia

un tanque de distribución

• Si no es un sistema por gravedad se requerirá de un equipo de bombeo capaz de conducir el agua del manantial hasta el tanque de distribución.

• Se requerirá de bombas tipo sumergible o de turbina, dependiendo del manantial y altura del tanque de distribución.

• Para hacer funcionar este equipo de de bombeo se requerirá de energía eléctrica, que podrá ser por medio de redes locales o por generador si no se cuenta con suministro local.

COMPONENTES ELECTRICOS PARA EL ARRANQUE DE

UNA BOMBA

• interruptor magnético

• Arrancador magnético

• Protector de voltaje y fases

• Guarda nivel

• Supresor de Transientes

• Arrancadores suaves

• Variadores de frecuencia

( capaz de un ahorro de hasta 20% de consumo eléctrico)

• Otros dispositivos

Interruptor magnético

• es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito

eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que

por él circula excede de un determinado valor o, en el que se

ha producido un corto circuito .

• Esto para no producir daño a los equipos eléctricos.

Arrancador Magnético

• Su función principal es controlar un motor eléctrico en arranque como en parada del motor así como su protección del mismo como del operador de la maquinaria, sus partes principales son contactos (M) de fuerza, contacto auxiliar (M) de retención, bobina del arrancador.

Protector de voltaje y fase

• Es un dispositivo electrónico que supervisa el voltaje, asícomo el desbalance de líneas, cuando la medición se sale de los rangos seteados en este, deja fuera de servicio el motor eléctrico para que este no sufra daños.

• Cuando los parámetros eléctricos se restablecen a la normalidad, nuevamente pone en marcha el motor.

GUARDANIVEL

• Dispositivo capaz de control un limite de nivel en un tanque de agua.

• Cuando se utilizan para protección contra bombeo en seco se le llama LH.

• Cuando se utiliza para llenado de tanques y estos no rebalsen, son llamados RH.

• El de la grafica se puede utilizar para las dos funciones, uno par aplicación.

SUPRESOR DE TRANSIENTES

• Protección instalado entre el Breaker y el arrancador de un sistema eléctrico.

• Este protege en gran medida a las perturbaciones eléctricas producidas por los transientes en las líneas de alimentación.

Que son los transientes.

• Es una distorsión de la onda de voltaje igual a

½ ciclo, en el cual el voltaje se eleva en este

corto periodo, causando serios daños a los

motores.

• Lo provocan descargas atmosféricas, cortos

circuitos, suicheo de componentes

electrónicos.

Esquema típico de un arranque de

motor.

• En este circuito se puede observar el diagrama típico de arranque de un motor de una bomba.

PANEL DE CONTROL

• El panel de control es la integración de los elementos tanto de arranque como de protección, capaz de poner en funcionamiento una bomba ya se de forma automática como manual.

SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA

SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA

• El sistema de suministro eléctrico siempre

comprende el conjunto de medios y

elementos útiles para la generación,

el transporte y la distribución de la energía

eléctrica. Este conjunto está dotado de

mecanismos de control, seguridad y

protección.

VOLTAJES EN EL SUMINISTRO

• El suministro eléctrico consta de diferentes

configuraciones de voltaje.

• Estos están en clasificados de la siguiente

manera.

• Alta tensión

• Mediana tensión

• Baja tensión

VOLTAJE PARA EL ARRANQUE DE

BOMBAS

• El voltaje utilizado para el arranque de una

bomba de agua en Guatemala va desde los

120 VAC hasta los 460 VAC.

• En configuraciones de 1 fase y 3 fases.

• Para la configuración de 1 fase tenemos

voltajes de 120 VAC hasta 230 VAC

• Para la configuración de 2 fases tenemos

voltajes de 208, 240 y 480VAC.

Suministro con Generador Eléctrico de

combustión• Cuando el

suministro de la

red eléctrica, no

esta disponible en

el lugar de

instalación del

equipo de bombeo

se emplean

generado

eléctricos.

Suministro con Generador Eléctrico de

combustión.• Estas son maquinas que son capaces de

generar energía eléctrica a través de un motor de combustion.

• Estos deben ser dimensionados de acuerdo a la carga eléctrica a la cual se necesita sean conectados.

• Su uso también aplica a sistemas de emergencia cuando hay cortes de energiaeléctrica.

Esquemas de instalaciones eléctricas 1 fase y 3 fases.

Controles a realizar por el supervisor

• Diseños

• Calidad de la ejecución

• Mediciones

• Observaciones

• Toma de muestras

• Ensayos

• Tiempos – estimaciones

• Bitácora

• Prueba de funcionamiento

• Manuales de operación y mantenimiento

• Inducción personal local que operará el sistema.

Controles a realizar por el supervisor

• Diseños

• Calidad de la ejecución

• Mediciones

• Observaciones

• Toma de muestras

• Ensayos

• Tiempos – estimaciones

• Bitácora

• Prueba de funcionamiento

• Manuales de operación y mantenimiento

• Inducción personal local que operará el sistema.

Controles a realizar por el supervisor

• Diseños

• Calidad de la ejecución

• Mediciones

• Observaciones

• Toma de muestras

• Ensayos

• Tiempos – estimaciones

• Bitácora

• Prueba de funcionamiento

• Manuales de operación y mantenimiento

• Inducción personal local que operará el sistema.

fsamayoa@dahopozos.com