CHUMBE PALOMI CHUMBE ALOMINO NO,, YAN YAN HUAMAN LIZANA, ARTEMIO SUASNABAR LAURA, DEYBY
Son estructuras civiles destinadas al almacenamiento y regulación del agua. Tienen como función mantener un volumen adicional como reserva y garantizar las presiones de servicio en la red de distribución distribuc ión para satisfacer la demanda de agua El reservorio garantiza el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de agua proyectada proy ectadass y el rendimiento rendimi ento admisible de la fuente.
Un reservorio, cumple tres funciones básicas: Compensar variaciones de consumo que se producen durante el día.(V día .(V.. regulaci regulación) ón) Mantiene la presión adecuada a la red de distribución. Dispone de un volumen de agua adicional para atender situaciones de emergencia, como son los casos de incendios, reparaciones en las tuberías de conducción, etc.
El volumen de regulación será calculado con el diagrama de masa correspondiente a las variaciones horarias de la demanda. Cuando se comprueba la no disponibilidad de esta información, se deberá adoptar como mínimo el 25% del consumo promedio anual de la demanda como capacidad de regulación, siempre que el suministro de la fuente de abastecimiento sea calculado para 24 horas de funcionamiento
V RES = 25 % (V TOTAL) V RES= 33 % (V REG + VC. INCENDIO) V RES = Q P * t Con: 2 Hrs. < t < 4 Hrs. Población Extinción < 10,000 2 Grifos; tmín. = 2hrs. 10,000 – 100,000 1 en zona residencial con 2 grifos > 100,000 1 en zona industrial con 3 grifos Capacidad del grifo = 15 lts / seg 50 m3 para áreas destinadas netamente a vivienda. Para comercios e indust industrias rias se considera 3000m3
1) POR SU UBICACIÓN HIDRAULICA a) DE CABECERA: Que es alimentado desde la captación o planta de tratamiento (por gravedad o por bombeo) y luego abastece a las redes de distribución. LINEA DE CONDUCCION
Qmáx. Diario
Qm. horario
RESERVORIO DE CABECERA
RED DE DISTRIBUCION
1) POR SU UBICACIÓN HIDRAULICA b) Flotante.- Son reguladores de consumo donde el suministro va directamente a la red de distribución y de ella va al reservorio, a las horas de mínimo consumo el reservorio reser vorio se llena y a las horas de máximo con consumo sumo la red es atendida desde la la captación y del reservorio reser vorio..
2) POR SU UBICACIÓN RESPECTO RESPECT O AL TERRENO TERRENO Reservorios Apoyados Reservorios Elevados Reservorios Enterrados Reservorios Semienterrados •
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3) POR SU MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN Reservorios de Mampostería o de Concreto Simple, que se usan en poblaciones de mano de •
obra barata. •
Reservorios de Concreto.- son construidos de
concreto armado. Son mucho más resistentes y necesitan menos mantenimiento aunque son mucho más caros a comparación de los reservorios metálicos. metáli cos. Son muy resistentes a la corrosión, lo cual hace que a largo plazo sea económico por requerirse menos mantenimiento.
Reservorios de Concreto Pre o Post Tensado .-
cuando estas estructuras estr ucturas son de gran volumen.
Reservorios Metálicos.- fabricados con láminas
de acero, corrugadas, galvanizadas, recubiertas externa e internamente con pinturas especialmente formuladas para la exposición al sol y el contacto con agua potable respectivamente, son s on más económicos.
Determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de mantenerr la presión en la red dentro mantene dent ro de los límites lí mites de servicio. servic io. De acuerdo a la ubicación, los reservorios pueden ser de cabecera o Flotantes. En 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. En el segundo caso, son típicos reguladores de presión, casi siempre son elevados. Considerando la topografía del terreno y la ubicación de la fuente de agua, en la mayoría de los proyectos de agua potable en zonas rurales los reservorios de almacenamiento son de cabecera y por gravedad. El reservorio se debe ubicar lo más cerca posible y a una elevación mayor al centro poblado. Según el R.N.E, Norma O.S. 030 considera que los reservorios se deben ubicar en áreas libres. El proyecto deberá incluir un cerco que impida el libre acceso a las instal instalacion aciones. es.
Es 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. ser vicio. El 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, salida del agua, agua, de limpia y rebose, y la de bypass.
a) Tubería de llegada: El diámetro está definido por la tubería de conducción, debiendo estar provista de una válvula compuerta de igual diámetro antes de la entrada al reservorio de almacenamiento; debe proveerse de un by - pass para atender situaciones de emergencia.
El diámetro de la tubería de salida será el correspondiente al diámetro de la línea de aducción, y deberá debe rá estar provista provista de una válvula compuerta que permita regular el abastecimiento abasteci miento de agua a la poblac población. ión.
b) Tubería de salida:
La tubería de limpia deberá tener un diámetro tal que facilite la Limpieza del reservorio de almacenamiento en un periodo no mayor de 2 horas. Esta tubería será provista de una válvula compuerta. C) Tubería de Limpia:
d) La tubería de rebose: se conectara con descarga libre a la tubería de limpia y no se proveerá de válvula compuerta, permitiéndose la descarga de agua en cualquier cualqui er momento. momento.
Los tanques de almacenamiento deben proveerse de un sistema de ventilación, dotado de protección para evitar el ingreso de insectos y otros animales. Para ello es aconsejable la utilización de tubos en “U” invertida, protegidos a la entrada con rejillas o mallas metálicas y separadas del techo del estanque a no menos de 30cm e) Ventilación:
Tubería de ventilación. Permite la circulación
del aire, tiene una malla que evita el ingreso de cuerpos extraños al tanque de almacenamiento. almacenamiento. Tapa sanitaria. Tapa metálica que permite el
ingreso al interior del reservorio, para realizar la limpieza, limpieza, desinfección y cloración. Tanque de almacenamiento. Es un depósito
de concreto que puede ser de forma circular o cuadrada para almacenar el agua. agua.
Canastilla. Permite la salida del agua de la
cámara de recolección, evitando el paso de elementos eleme ntos extraños. extraños. Caseta o cámara de válvulas. Es una caja de concreto simple, provista de una tapa metálica que protege las válvulas de control del reservorio reser vorio..
Válvula de entrada de agua al reservorio Válvula reservorio Válvula V álvula de salida de agua a la población Válvula V álvula de desagüe y rebose Válvula V álvula de paso direct directoo (by pass) .
=a =b =c =d
Medidor principal: Se coloca un medidor registrador a la salida del estanque , que permita determinar los volúmenes de agua entregados en forma diaria así como las variaciones de gasto. Ello permitirá durante la fase de operación determinar las fallas de servicio, desperdicios y usos descontrolados . Otros accesorios: debe proveerse al reservorio de control de niveles flotantes, bocas de visita y escaleras de acceso interior y exterior. exterior.
Operación
Es el conjunto de acciones adecuadas y oportunas a fin de que todas las partes del sistema de agua potable funcionen en forma continua y eficiente. Además, son procedimientos y acciones que realizaremos al término de la ejecución ejecuc ión de la obra y/o al culminar el mantenimiento y cada vez que necesitemos reiniciar el funcionamiento de nuestro sistema.
La operación de reservorios está basada en la manipulación correcta de las válvulas de entrada-salida y de limpieza, de acuerdo al requerimiento del operador ya sea el de abastecer a la población o el de limpieza. limpie za. Realizamos la limpieza interior y exterior del reservorio Regulamos la válvula de entrada para el ingreso del agua de acuerdo a las necesidades de la población, teniendo en cuenta que no debe salir sali r agua clorada por el cono de rebose. Colocamos el hipoclorador con 2 kilos de hipoclorito de calcio al 33%, colgado en una cuerda de nylon a 20 cm de la losa del fondo del reservorio y a 1.00 m de la tubería de entrada (en caso tengamos hipoclorador artesanal) Abrimos la válvul válvulaa de salida. Mantenemos cerradas las válvulas de limpieza limpi eza y by pass.
Desinfección: Para iniciar la desinfección realizamos lo siguiente:
Abrir la válvula de entrada hasta llenar el reservorio, cerrar la válvula de desagüe y echar poco a poco la solución clorada de acuerdo al volumen vol umen del reservorio reservorio.. Tener en cuenta la altura del tirante del agua. Dejar la solución clorada en contacto con el agua y la estructura por lo menos 4 horas, transcurridas éstas abrir la llave de salida a la red de distribución, para que ésta también se desinfecte.
Procedimiento para calcular el peso de cloro para desinfectar nuestro reservorio: Ejemplo:
Se tiene un reservorio cuyas medidas internas son: Ancho (A) = 2,30 metros Largo (L) = 2,60 metros Altura Altur a del agua agua (H) = 1,40 metros Se tiene cloro al 30% (especificación del producto)
. x C (concentración (concentración necesaria necesaria 100 ppm) = % ()
Vol.= 2,60 x 2,30 x 1,40 Vol.= 8.372 metro cúbico (m3) Vol.= 8,372m3 x 1000 = 8 372 litros Vol.=
mg x 100 ppm( ) lit = %
1 cucharada sopera equivale a 10 gr 2790 gr. = 10.
1 Período y caudales de diseño
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. Con la población futura se determina la demanda de agua para el final f inal del de l período de diseño.
Período de diseño
En la determinación del tiempo para el cual se considera funcional el sistema, intervienen una serie de variables que deben ser evaluadas para lograr un proyecto económicamente viable. Por lo tanto, el período de diseño puede definirse como el tiempo en el cual el sistema será 100% eficiente, ya sea por capacidad en la conducción del gasto deseado o por la existencia física de las instalaciones.
Para determinar el período de diseño, se consideran factores como: Durabilidad o vida útil de las instalaciones, factibilidad de construcción y posibilidades de ampliación o sustitución, tendencias de crecimiento de la población y posibilidades de financiamiento. Aun así, la norma general para el diseño de infraestructura de agua y saneamiento para centros poblados rurales recomienda un período de diseño de 20 años.
Cálculo de población de diseño
El proyectista adoptará el criterio más adecuado para determinar la población futura, tomando en cuenta para ello datos censales y proyecciones oficiales u otra fuente que refleje el crecimiento poblacional, los que serán debidamente sustentados.
Caudales de diseño
La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de agua proyectadas y el rendimiento admisible de la fuente. Un sistema de abastecimiento de agua potable requerirá de un reservorio cuando el rendimiento admisible de la fuente sea menor que el gasto máximo horario (Qmh). En caso que el rendimiento de la fuente sea mayor que el Qmh no se considera el reservorio, y debe asegurarse que el diámetro de la línea de conducción sea suficiente para conducir este caudal, que permita cubrir los requerimientos requerim ientos de consumo de la poblac población ión.
Factores que afectan el consumo
Los principales factores que afectan el consumo de agua son: El tipo de comunidad, factores económicos y sociales, socia les, factores fac tores climáti climáticos cos y tamaño de la comunidad. Independientemente que la población sea rural o urbana, se debe considerar el consumo doméstico, el industrial, el comercial, el público y el consumo por pérdidas. Las características económicas y sociales de una población pueden evidenciarse a través del tipo de vivienda, siendo important importantee la variación de consumo por el tipo y tamaño de la construcción. construcción .
Demanda de dotaciones
Considerando los factores que determinan la variación de la demanda de consumo de agua en las diferentes localidades rurales; se asignan dotaciones con valores definidos def inidos para cada una de las regiones regiones del país. paí s.
CALCULO DE RESERVORIO
LA
CAPACIDAD
DEL
Para el cálculo del volumen de almacenamiento se utilizan utilizan métodos gráficos gráfi cos y analíticos. Los primeros se basan en la determinación de la "curva de masa" o de "consumo integral", considerando los consumos acumulados; para los métodos analíticos, se debe disponer de los datos de consumo por horas y del caudal disponible de la fuente, que por lo general es equivalente equivalen te al consumo promedio promedi o diario.
En la mayoría de las poblaciones rurales no se cuenta con información que permita utilizar los métodos mencionados, pero si podemos estimar el consumo medio diario anual. En base a esta información se calcula el volumen de almacenamiento de acuerdo a las Normas del Ministerio de Salud. Para los proyectos de agua potable por gravedad, el Ministerio de Salud recomienda una capacidad de regulación del reservona del 25 al 30% del volumen del consumo promedio diario anual (Qm). Con la finalidad de presentar el procedimiento de cálculo de la capacidad y del dimensionamiento de un reservorio se desarrolla el siguiente ejemplo:
Ejemplo: Datos: Qm = 51.89l/s Qmd=67.46l/s Qmh=93.40l/s Volumen de almacenamiento=Vreserva+Vinc+Vreg Poblaciòn de 10 000 a 50 000 se considera 2 grifos que rendirán 15 litros cada uno y el incendio sofocaría dos horas. Vinc=2grifos+15+3600+2hrs/1000=216m3 Ahora consideramo consideramos s 4hrs para asegurar el sistema se tendra: Vres.=51.89l/s+4hrs+3600/1000L=747.22m3
Volumen de almacenamiento=Vreserva+Vinc+Vreg =747.22+216+674.57=1637.79m3
