Tema 5. El Transporte de Agua y La Instalaciópn de Tuberias

ABASTECIMIENTO DE AGUA

TEMA 5. EL TRANSPORTE DEL AGUA Y LA INSTALACIN DE TUBERAS

1. CONDUCCIONES

DEFINICIN

Conjunto de obras y elementos que tiene como misin conducir el agua desde la captacin hasta el punto inicial de la red de distribucin, pasando por una planta de tratamiento y/o los depsitos de almacenamiento, si es necesario.

CLASIFICACIN

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CLASIFICACIN

Segn la cantidad de energa que se precisa para su transporte:

Conducciones por gravedad: el agua dispone en el punto de captacin de energa suficiente, en forma de energa potencial, para realizar el transporte.

Conducciones por impulsin: el agua no dispone de la energa necesaria para el transporte; hay que aportarla por medios externos.

Conducciones mixtas gravedad-impulsin

1. CONDUCCIONES

ELECCIN DEL TIPO DE CONDUCCIN

A) ESTUDIO DEL TRAZADO. PLANTEAMIENTO DE POSIBLES SOLUCIONES.

Directrices de trazado

Tender a la menor longitud

Tender hacia largas alineaciones

Seguir caminos o zonas de dominio pblico

Tantear soluciones rodeando obstculos o utilizando obras

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Tantear soluciones rodeando obstculos o utilizando obras especiales.

Factores que afectan a la seccin transversal

Posibles trazas y obras especiales

Perfiles y secciones de las posibles soluciones

Existencia de camino de servicio

Pendiente longitudinal (en canales)

Pendiente transversal del terreno

Tipo de terrenos y juego de precios

1. CONDUCCIONES

ELECCIN DEL TIPO DE CONDUCCIN

B) COMPARACIN DE SOLUCIONES. SOLUCIN ADOPTADA.

Capacidad portante

Resistencia mecnica

Resistencia a la corrosin

Posibilidades de sustitucin durante la explotacin

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C) JUSTIFICACIN ECONMICA

Gastos anuales de amortizacin de la conduccin

Gastos de mantenimiento y explotacin

Valor residual al final del periodo de vida

INDICE COMPARATIVO: gastos anuales/capacidad portante cifra ms baja ser la ms adecuada

2. CONDUCCIONES POR GRAVEDAD

CONDUCCIONES RODADAS O EN LMINA LIBRE

Canales cerrados donde el agua circula en lmina libre a presin atmosfrica.

Responden a los siguientes principios:

Velocidades mnimas de 0,6 m/s y mximas de 3,00

m/s.

Inatacabilidad de las aguas interior y exterior.

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Inatacabilidad de las aguas interior y exterior.

LE=LP=Cota lmina de agua.

Trazado en planta por espacios pblicos.

Caudal de diseo (Qmedio).

Pendientes entre 0,001 y 0,00015

Prdidas de carga (del orden de 1m/km).



DEFINICIN

El agua circula a la presin atmosfrica

Su recorrido es paralelo a la lnea piezomtrica

TIPOS

Abiertos: canales

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Abiertos: canales

Cerrados: canales cerrados, tuberas con distintas secciones

EJEMPLOS

Canales

Redes de saneamiento



APLICACIN EN ABASTECIMIENTO

Canales

Desde captacin hasta planta de tratamiento

No se recomiendan abiertos por problemas de contaminacin

Conducciones cerradas

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Conducciones cerradas

Todas las conducciones en funcin de la localizacin de la captacin y la topografa

MATERIALES EMPLEADOS

Canales:

Hormign (resistencia, impermeabilidad, economa)

Mampostera, ladrillo

Tuberas prefabricadas



SECCIONES TRANSVERSALES UTILIZADAS

Canales (abiertos y cerrados)

Cuadrada, trapezoidales, en herradura, todas con esquinas redondas y fondos cncavos (limpieza y resistencia mejor a los esfuerzos externos)

Tuberas

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Tuberas

Circular

Ovoidal

TRAZADO EN PLANTA

En rgimen lento, muy flexible (radios muy reducidos por bajas velocidades)

Fcil acoplamiento del agua al cambio de direccin en rgimen lento



TRAZADO EN ALZADO

Depende de mxima prdida de carga admisible, del caudal y de las velocidades mximas y mnimas.

Pendientes entre 0,001 y 0,00015

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VENTAJAS

Pueden construirse con materiales locales.

Mayor vida de la instalacin.

Evitan el transporte de tubos, siempre caro por su baja relacin peso/volumen.

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peso/volumen.

Menor prdida de capacidad con el tiempo.

Requieren menor mantenimiento, puesto que sus elementos estn menos exigidos.



INCONVENIENTES

Estn mucho ms condicionados por la topografa.

Requieren obras especiales de mayor volumen.

No puede elegirse el trazado en busca de mejor accesibilidad a ste.

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ste.

Presentan mayores inconvenientes a la hora del corte del suministro.

Mayores dificultades de cruce con caminos, vas de comunicacin, etc..



OBRAS ESPECIALES

Cruce de valles y vaguadas:

Sifones: conduccin forzada

Acueductos: estructuras que permiten que una conduccin discurra sensiblemente elevada sobre el terreno

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discurra sensiblemente elevada sobre el terreno

Salvar laderas accidentadas:

Tneles: conduccin rodada (tambin puede ser forzada) que atraviesa una ladera.



OBRAS ESPECIALES

SIFONES

Problemas especficos

Tuberas dobles (reparaciones)

Puntos inicial y final: cabeza de sifn (transicin de

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Puntos inicial y final: cabeza de sifn (transicin de canal a tubera forzada de forma suave)

Asegurar la evacuacin de aire y sedimentos (llenado del sifn con precauciones)

Materiales: fibrocemento, PVC, pero normalmente hormign.



OBRAS ESPECIALES

ACUEDUCTOS

Aplicacin:

Conducciones rodadas

Conducciones forzadas

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Conducciones forzadas

Terrenos inestables

Ventajas:

Economa

Esttica

Evitar paso por terrenos inestables

Facilitar los cruces con otras vas de comunicacin



ELEMENTOS Y OBRAS AUXILIARES

Partidores de carga

Rpidos

Registros de inspeccin y vigilancia

Almenaras y desages

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Almenaras y desages

Cabezas de sifones




Partidores de carga:

Finalidad: hacer que el agua pierda energa

Almenaras y desages:

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Almenaras y desages:

Finalidad: corte de aguas en canales para reparaciones y limpiezas

Cabezas de sifn:

Finalidad: realizar la transicin de la conduccin rodada a la forzada sin perturbaciones.




Registros de inspeccin y

vigilancia:

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CONDUCCIONES FORZADAS

REQUISITOS GENERALES:

Impermeabilidad

Velocidad mnima 0,6 m/s (sedimentaciones)

Velocidad mxima 1,5 m/s (vibraciones)

Inatacabilidad por las aguas (interiores y exteriores)

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Inatacabilidad por las aguas (interiores y exteriores)

Trazado vertical por debajo de la lnea piezomtrica (evitar concentraciones de gases en puntos altos y prdidas de capacidad) pero no mucho para reducir presiones (economa)

Trazado en planta cerca de caminos y vas de comunicacin.

Recubiertas con un espesor mnimo de 80 cm.



OBRAS ESPECIALES

Cruces subfluviales o submarinos:

En lechos rocosos es suficiente con enterrar la tubera en zanja, si bien la excavacin subfluvial presenta en este caso serios problemas de ejecucin y costo.

En lechos inestables es necesario arriostrar la tubera ,

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En lechos inestables es necesario arriostrar la tubera , bien mediante pilotes o mediante muretes, gaviones u otras obras de proteccin.

Finalmente y contando con una buena flexibilidad en la tubera y en casos de ros poco turbulentos y regulados puede dejarse apoyada en el fondo, siempre y cuando se cuente con los elementos de lastre suficientes para impedir los grandes movimientos de la tubera, esta solucin requiere que la estabilidad del fondo sea muy amplia.



OBRAS ESPECIALES

Cruces subfluviales o submarinos:

Los cruces submarinos presentan problemas anlogos a los cruces subfluviales pero en general son menos de temer los efectos de la corriente, otros problemas son los que se derivan de la proteccin contra la

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los que se derivan de la proteccin contra la agresividad del agua marina y de la posible contaminacin del agua dulce por el agua salada; de cualquier forma, son recomendables las medidas de proteccin contra las corrientes, socavacin y oleaje similares a las ya descritas



OBRAS ESPECIALES

Cruces con vas de comunicacin

Los cruces con las vas de comunicacin requieren de obras de fbrica especiales, visitables o no, en cualquier caso se trata de proteger la tubera con estructuras de hormign, de esta forma se esquiva el

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problema de las cargas de trfico, que inciden desfavorablemente en el comportamiento general de la tubera.

Anclajes en codos

Los anclajes en codo, (destinados a absorber las fuerzas de desviacin del agua) pueden hacerse con simples macizos de hormign que, con su peso y debidamente empotrados en el terreno, contrarresten los empujes, puede ampliarse esta accin incluyendo placas de anclaje

4. CONDUCCIONES POR IMPULSIN.

Los sistemas de impulsin se dividen en dos partes:

La central elevadora, en la que se encuentra la maquinaria de elevacin o bombas y ciertas instalaciones complementarias cuya misin consiste en preservar y/o garantizar el buen funcionamiento del sistema de elevacin.

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La tubera de impulsin o conduccin forzada por la que circula el agua, una vez pasada la central elevadora y hasta su punto de destino.


Recomendaciones para ubicas las bombas:

Deben instalarse preferiblemente sobre el nivel fretico, asegurndose la impermeabilidad de la solera para evitar el paso de impurezas.

Si por necesidades de aspiracin fuera necesario instalar las bombas no sumergibles por debajo del nivel fretico, debe

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bombas no sumergibles por debajo del nivel fretico, debe impermeabilizarse el recinto o establecerse un pozo con suficiente altura.

En captaciones superficiales deben instalarse fuera de la zona de avenida o tomarse las debidas medidas de proteccin.

Las bombas deben ir convenientemente ancladas a una placa preparada para la absorcin de vibraciones.


Recomendaciones para ubicas las bombas:Deben garantizarse unas condiciones de iluminacin, ventilacin y desecacin adecuadas, as como grupos de reserva para uso durante interrupciones del fluido elctrico y/o espacios para equipos elctricos y sus conducciones.

Espacio para futuras ampliaciones del abastecimiento y/o recambio de maquinaria (puentes gras, vigas, espacio de

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recambio de maquinaria (puentes gras, vigas, espacio de maniobras, etc.) cuando esta se haya hecho obsoleta.

Prever una rejilla gruesa (de limpieza automtica o no) y otra fina, antes de la aspiracin, cuando sea necesario.

Si los slidos en suspensin fueran importantes, es recomendable instalar una predecantacin con dispositivos de evacuacin de fangos; esta instalacin evitar el desgaste de la maquinaria.

Los correspondientes aparatos de medicin y control, si fuese necesario, deben preverse as sea con telemando y an as mandos manuales en previsin de fallos..

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