RESERVORIOS DE ALMACENAMIENTO Las obras de agua potable no se diseñan para satisfacer sólo una necesidad del momento, sino que deben prever el crecimiento de la población en un período de tiempo prudencial que varía entre 10 y 40 años; siendo necesario estimar cuál será la población futura al final de este período !on la población futura se determina la demanda de agua para el final del período de diseño "l período de diseño puede definirse como el tiempo en el cual el sistema será 100# eficiente $epende de los siguientes factores% $urabilidad o vida &til de las instalaciones, factibilidad de construcc construcción ión y posibili posibilidade dades s de ampliació ampliación n o sustituci sustitución, ón, tendenc tendencias ias de crecimie crecimiento nto de la població población n y posibilid posibilidade ades s de financiamien financiamiento to '&n así, la norma norma general general para el diseño diseño de infraestructura de agua y saneamiento para centros poblados rurales recomienda un período de diseño de (0 años Los principales factores que afectan el consumo de agua son% "l tipo de comunidad factores económicos y sociales, factores climáticos y tamaño de la comunidad )ndependientemente que la población sea rural o urbana, se debe considerar el consumo dom*stico, el industrial, el comercial, el p&blico y el consumo por p*rdidas
Capacidad y dimensionamiento del reservorio +ara determinar la capacidad del reservorio, es necesario considerar la compensación de las variaciones orarias, emergencia para incendios, previsión de reservas para cubrir daños e interrupciones en la línea de conducción y que el reservorio funcione como parte del sistema "l reservor reservorio io debe debe permitir permitir que la demanda demanda má-ima que se produce en el consumo consumo sea satisfeca a cabalidad, al igual que cualquier variación en el consumo registrado en las (4 oras del día
TIPOS DE RESERVORIO Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y enterrados Los elevados, que que pued pueden en tomar tomar la forma forma esf*r esf*rica ica,, cilín cilíndri drica, ca, y de paral paralele elepíp píped edo, o, son construidos sobre torres, columnas, pilotes, etc Los apoyados, que princi principa palme lmente nte tiene tienen n forma forma recta rectang ngula ularr y circul circular ar,, son constr construid uidos os directamente sobre la superficie del suelo Los enterrados, de forma rectangular y circular, son construidos por deba.o de la superficie del suelo /cisternas +ara capacidades medianas y pequeñas, como es el caso de los proyectos de abastecimiento de agua potable en poblaciones rurales, resulta tradicional y económica la construcción de un reservorio apoyado de forma cuadrada o circular
UICACI!N DEL RESERVORIO La ubicación está determinada determinada principalmente principalmente por la necesidad y conveniencia conveniencia de mantener la presión en la red dentro de los límites de servicio, garantiando presiones mínimas en las viviendas más elevadas y presiones má-imas en las viviendas más ba.as, sin embargo debe prioriarse el criterio de ubicación tomando en cuenta la ocurrencia de desastres naturales $e acuerdo a la ubicación, los reservorios pueden ser de ca"ecera o #lotantes "n el primer caso se alimentan directamente de la captación, pudiendo ser por gravedad o bombeo y elevados o apoyados, y alimentan directamente de agua a la población "n el segundo caso, son típicos reguladores de presión, casi siempre son elevados y se caracterian porque la entrada y la salida del agua se acen por el mismo tubo !onsiderando la topografía del terreno y la ubicación de la fuente de agua, en la mayoría de los proyecto proyectos s de agua agua potable potable en onas onas rurales rurales los reservo reservorios rios de almacena almacenamien miento to son de cabecera y por gravedad "l reservorio se debe ubicar lo más cerca posible y a una elevación mayor al centro poblado
RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO APO$ADO "s una estructura que sirve, por un lado, para almacenar el agua y abastecer a la población, y por otro, para mantener una presión adecuada en las redes y dar un buen servicio "l reservorio de almacenamiento consta de dos partes% la primera, el depósito de almacenamiento; y la segunda, la caseta de válvulas donde se encuentran las válvulas de control de entrada y salida del agua
Partes del reservorio apoyado de concreto armado de #orma c%adrada o circ%lar "s importante conocer la forma, las dimensiones y el volumen del reservorio, los cuales se encuentran descritos en los planos respectivos "l reservorio consta de las siguientes partes% Losa de #ondo de concreto armado M%ros de sección rectangular de concreto armado, Losa de c%"ierta de concreto armado provista de buón de inspección 'demás, constará de una caseta de válvulas y escalera interior, la cual estará constituida por escalines de fierro galvaniado adosados al muro 2ervirá para el ingreso al reservorio "n el vaciado de los muros se anclarán los peldaños de 345 de diámetro por cada 0,30 m )nstalación de tuberías y válvulas 2e instalará el sistema de tuberías indicado en el plano correspondiente a 6caseta de válvulas5 7álvula de ingreso 7álvula de salida 7álvula de limpia 7álvula de by pass
Pr%e"a &idr'%lica 2e llenará el reservorio lentamente con agua y se observará atentamente si ay fugas, debido a porosidad del concreto, .untas de construcciones y otros La prueba a tanque lleno durará (4 oras 2i se producen filtraciones se arán los resanes necesarios y se repetirá la prueba asta obtener resultados satisfactorios
Impermea"ili(aci)n $espu*s de realiar la prueba idráulica, si se obtiene resultados satisfactorios, se procede a realiar el enlucido impermeabiliante en la totalidad del área interior
Otros $eben considerarse como especificaciones, detalles que se dan por conocidos en toda buena construcción 2e protegerá la impermeabiliación de los efectos de desecación rápida por los rayos solares, para ello se utiliará m*todos, como por e.emplo, el 6curado5 con agua, el cual se ará durante cuatro días seguidos o el uso de compuestos especiales $ebe tenerse cuidado con la retracción del concreto, para lo que se recomienda la desecación rápida aciendo un curado en*rgico o el uso de compuestos especiales
Reservorio de #errocemento de secci)n circ%lar "l ferrocemento es una tecnología apropiada que consiste en reforar un mortero con mallas de alambre, a fin de obtener un material omog*neo y resistente "s un material compuesto, que por su naturalea tiene una respuesta estructural importante ante acciones sísmicas y los pocos materiales que se utilian en su construcción son fácilmente transportables asta lugares de difícil acceso 'simismo, en comparación con las construcciones tradicionales, sus costos disminuyen asta en un 80# +or otro lado, las abilidades de las personas que se involucran en la construcción de este tipo de reservorios, no an de ser especialiadas Las personas que se capacitan y disponen de manuales y planos, fácilmente podrán construir aplicando esta t*cnica 2i este tipo de reservorios tiene fugas, fácilmente pueden ser reparados 2e pica la ona afectada y se utilia el mortero con la proporción empleada en su construcción "l reservorio consta de las siguientes partes% 9ondo, muros de sección circular, losa de cubierta provista de buón de inspección y una caseta de válvulas "n la construcción de muros se tiene en cuenta lo siguiente% "l espesor de los muros tendrá como mínimo 8 cm La altura del reservorio no deberá sobrepasar la altura de 3,(0 m, como má-imo
Reservorios de almacenamiento elevados Los reservorios elevados son estanques de almacenamiento de agua que se encuentran por encima del nivel del terreno natural y son soportados por columnas y pilotes o por paredes Los reservorios elevados cumplen dos propósitos fundamentales% !ompensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día :antener las presiones de servicio en la red de distribución • •
Tipos de reservorios de almacenamiento !onsiderando el tipo de alimentación los reservorios elevados son de dos tipos%
Reservorios de ca"ecera 2e alimentan directamente de la fuente o planta de tratamiento mediante gravedad o bombeo !ausa una variación relativamente grande de la presión en las onas e-tremas de la red de distribución
Reservorios #lotantes 2e ubican en la parte más ale.ada de la red de distribución con relación a la captación o planta de tratamiento, se alimentan por gravedad o por bombeo 'lmacena agua en las oras de menor consumo y au-ilia el abastecimiento de la ciudad durante las oras de mayor consumo
U"icaci)n del reservorio La ubicación y nivel del reservorio de almacenamiento deben ser fi.ados para garantiar que las presiones dinámicas en la red de distribución se encuentren dentro de los límites de servicio "l nivel mínimo de ubicación viene fi.ado por la necesidad de que se obtengan las presiones mínimas y el nivel má-imo viene impuesto por la resistencia de las tuberías de la red de distribución La presión dinámica en la red debe estar referida al nivel de agua mínimo del reservorio, mientras que la presión estática al nivel de agua má-imo +or raones económicas, sería recomendable ubicar el reservorio pró-imo a la fuente de abastecimiento o de la planta de tratamiento y dentro o en la cercanía de la ona de mayores consumos "l área para el emplaamiento del reservorio no debe situarse en lugares que constituyan escurrimiento natural de aguas de lluvia
*ormas del reservorio o es un aspecto importante en el diseño del reservorio; sin embargo, por raones est*ticas y en ocasiones económicas se realian evaluaciones para definir formas que determinen el me.or aprovecamiento de los materiales y la má-ima economía
Es#+rica
Paralelep,pedo
Cil,ndricas
Tipos especiales de tan-%es elevados Los reservorios de gran capacidad deben ser provistos de un fondo abovedado que traba.e íntegramente a compresión, evitando el uso de losas planas para los cuales es indispensable colocar vigas de apoyo "n el fondo del tanque se coloca un cinturón armado que absorbe el empu.e lateral generado por la bóveda "ste tipo de tanques tienen diámetros de 1( a 14 m con espesores de losa de asta 18 cm
Accesorios Las tuberías que entran y salen del reservorio, se detallan a continuación%
Ventilaci)n Los reservorios deben disponer de un sistema de ventilación, con protección adecuada para impedir la penetración de insectos y pequeños animales +ara ello es aconse.able la utiliación de tubos en 6>5 invertida, protegidos a la entrada con re.illas o mallas milim*tricas5
Limitadores de nivel
"n los reservorios debe disponerse de un dispositivo limitador de nivel má-imo de agua, destinado a impedir la p*rdida de agua a trav*s del rebose +uede emplearse un sistema que interrumpa el suministro de energía a las bombas cuando el nivel del líquido llegue al límite má-imo
Medidor 2e instala en la tubería de salida con la finalidad de medir los vol&menes de agua entregados en forma diaria y las variaciones del caudal
Indicador de nivel Los reservorios deben ser dotados de un dispositivo indicador de la altura de agua en el reservorio, el cual no debe ser capa de deteriorar la calidad del agua +ara este fin se podría emplear el sistema constituido por una boya, cuerda y regla graduada
Aspectos complementarios
orde li"re La altura libre no debe ser menor a 0,(0 m por encima del nivel má-imo de agua, para contar con un espacio de aire ventilado Revestimiento interior "l fondo y las paredes del tanque, deben ser impermeables, independientemente de cualquier tratamiento especial, como pintura o revestimiento oca de visita !ada reservorio debe contar por lo menos con una abertura para inspección La abertura estará ubicada en su cubierta Las aberturas para inspección deben ser cerradas con una tapa que tendrá un sistema de seguridad con llave o candado y debe tener una forma tal que impida la entrada de agua a trav*s de sus .untas Escaleras Las escaleras de acceso serán tipo marinera y deben estar provistas de .aula de protección, de manera que permitan el acceso asta la losa de cubierta del reservorio La parte superior del reservorio debe contar con barandas de protección Protecci)n contra la l%( nat%ral o será permitida la entrada de lu natural al interior del reservorio de forma permanente a fin de evitar la formación de algas en el interior del mismo Cerco de protecci)n Los reservorios deben estar protegidos mediante un cerco o muro para evitar el acceso directo de personas no autoriadas o animales
Estr%ct%ras -%e componen los reservorios elevados Las estructuras de concreto armado que componen los reservorios elevados son% = La cimentación = La estructura de soporte, que puede ser columnas arriostradas o un fuste cilíndrico = La cuba de almacenamiento "n los reservorios de almacenamiento de agua potable, los aspectos de mayor importancia que deben ser controlados para el concreto son% la estabilidad, la resistencia, limitar defle-iones y
ra.aduras,y buena durabilidad "l concreto que se usa en este tipo de estructuras deberá ser e-tremadamente denso e impermeable y tener má-ima resistencia a químicos que normalmente se encuentren en la naturalea
Cimentaci)n "l diseño del cimiento dependerá de la naturalea del suelo, de la altura de la torre y de la capacidad del reservorio La profundidad y espesor de la cimentación deben ser de acuerdo a lo especificado en los planos estructurales del proyecto !uando los reservorios tienen pequeña capacidad y las estructuras de soporte son columnas arriostradas, el cimiento lo constituyen apatas aisladas de peralte constante 2i el suelo es poco resistente o se requiere darle mayor estabilidad al reservorio, se pueden añadir vigas de cone-ión a los cimientos para conectar las apatas de las columnas entre sí +ara reservorios de gran capacidad, el cimiento consiste en plateas o anillos de cimentación, pudiendo ser necesaria en algunos casos la construcción de subapatas con concreto pobre >sualmente se emplea concreto con fAc entre (10 a (B0 Cgcm( y el acero con una fyD4(00 Cgcm(
"s recomendable, en todos los casos, bañar la cimentación con una emulsión asfáltica para protegerla de las filtraciones de agua de lluvia o filtraciones que se podrían presentar en las tuberías que ingresan o salen del reservorio
Estr%ct%ra de soporte Las estructuras de soporte para los reservorios de pequeña capacidad lo constituyen columnas con arriostramiento transversal Las cone-iones de los arriostres deben estar diseñadas para ser más fuertes que los arriostramientos mismos !uando los reservorios son de gran capacidad, la estructura de soporte lo constituyen fustes cilíndricos, en lugar de las columnas arriostradas La altura de la estructura de soporte, así como el concreto y el acero que se utilia para su construcción deberán estar de acuerdo a lo especificado en los planos de estructuras "l tipo de concreto y la cantidad de refuero variarán de acuerdo a la altura de la estructura y al peso de la cuba de almacenamiento
C%"a de almacenamiento "n reservorios de pequeña capacidad /menor a 80 m3, la cuba será un tanque cilíndrico con una losa de fondo plana dispuesta sobre vigas de apoyo, las cuales no se requerirán si el reservorio es muy pequeño "n reservorios de mayor capacidad /asta (80 m3, se recomienda que el fondo del tanque sea abovedado evitando el uso de losas planas para los cuales es indispensable colocar vigas de apoyo "ste tipo de tanques tienen diámetros de 1( a 14 m con espesores de losa de asta 18 cm 2i el reservorio tiene dimensiones mayores, se puede utiliar tanques con fondos esf*ricos $e este modo el empu.e generado por la bóveda interior es compensado por el empu.e generado por el fondo e-terior "ste tipo de reservorios se denomina tanque )nte
Enl%cido de la cara interior de la c%"a "mpleando aditivo impermeabiliante Pr%e"as &idr'%licas y desin#ecci)n La finalidad es verificar que todas las líneas de agua potable y estructuras de almacenamiento, ayan quedado correctamente instaladas, probadas contra fugas y desinfectadas, listas para prestar servicio
TAN.UES $ CISTERNAS DE CONCRETO ARMADO +ara la construcción de tanques de concreto armado y cisternas se debe procurar cumplir con las mismas especificaciones relativas a reservorios, en cuanto a calidad del concreto y condiciones de impermeabilidad 2 e siguen las especifcaciones de seguridad para
tanques de almacenamiento de agua subterráneos y aéreos, para casas, edifcios y galpones industriales. Según sea la capacidad requerida y las necesidades del caso.
Los tanques de poca capacidad para zonas rurales tienen soluciones alternativas como opción ante el concreto armado.
