ABASTECIMIENTO DEL AGUA POTABLE
INTRODUCCIÓN: Ante el aumento de la población dentro de un país y en general en el Mundo entero, los diferentes servicios y recursos de que se dispone tienen que ser mejor administrados. En el caso del agua, dicha optimización adquiere gran importancia, ya que la disponibilidad del vital líquido disminuye cada vez más y por lo tanto su obtención se dificulta y encarece de manera importante, un uso eficiente del agua implica la utilización de mejores sistemas de extracción, conducción y almacenamiento de agua. El conjunto de las diversas obras que tienen por objeto suministrar agua a una población en cantidad suficiente, calidad adecuada, presión necesaria y en forma continua constituye un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable. Este sistema es regulado bajo reglamentos específicos y estrictos a la cual se deben basar los proyectistas para su diseño y ejecución, el estado peruano lo regula a través del: RNE-DS N° 011-2006 VIVIENDA - OBRAS DE SANEAMIENTO, en sus capítulos como son: OS.010 captación y conducción de agua para consumo humano OS.020 plantas de tratamiento de agua para consumo humano OS.030 almacenamiento de agua para consumo humano OS.040 estaciones de bombeo de agua para consumo humano OS.050 redes de distribución de agua para consumo humano Para darle un enfoque claro al tema desarrollado el trabajo comprende III Capítulos el cual establece los criterios generales que se utilizan en el diseño y construcción de sistemas de Abastecimiento de Agua potable. I. DISEÑO DEL ABASTECIMIENTO DEL AGUA POTABLE.
Estudio de campo
Obras de captación
Líneas de conducción
Regularización y almacenamiento
Redes de distribución
II. PROCESO CONSTRUCTIVO DE ABASTECIMIENTO DEL AGUA POTABLE
Obra de captación,
Obras línea de conducción,
Planta potabilizadora, regularización,
Línea de alimentación y red de distribución.
III. TRATAMIENTO DEL AGUA POTABLE
Operación y mantenimiento.
El tema en mención es una extensa y complejo tratado de estudio, y se requieren realizar muchas investigaciones, apoyándose en distintos campos de la ingeniería como son la geología, la hidrología, la topografía, la mecánica de suelos etc., por ello en el presente trabajo se hace un resumen a todo lo que se requerirá usar para hacer un diseño para el abastecimiento del agua, y le daremos mayor énfasis al estudio del proceso constructivo del agua potable.
El alumno
Configuración general de un sistema de abastecimiento del agua potable
I.
DISEÑO DEL ABASTECIMIENTO DEL AGUA POTABLE 1. ESTUDIOS Y TRABAJOS DE CAMPO: comprende la información básica para realizar el diseño. Antecedentes históricos: el agua ha constituido un factor fundamental en el desarrollo y la estructuración política, social y económica de los pueblos, considerando que el agua es uno de los elementos fundamentales para la vida, gracias a ella el hombre puede desarrollarse y transformarse. Calidad del agua: Análisis físicos, químicos y bacteriológicos; Especificaciones del agua p o t a b l e
Información básica para el proyecto: se realizar estudios de Hidrología (determinar fuente de abastecimiento , manantial, rio, canal, agua subterránea, cotas de captación), Geología (clasificación de suelo para la excavación, determinación del nivel freático, materiales para el relleno de zanjas, agregados para el concreto, estudios geológicos específicos), Topografía (planos: general, en planta de obra específica, para la instalación de tuberías de conducción, aducción e impulsión), Aspectos Sociales, Logísticos y Legales(factibilidad para el residente, condiciones para la construcción, condiciones climáticas, condiciones gerenciales sociales y políticas, condiciones legales). También se deben conocer los Propósitos de uso o tipo de suministro (Para beber, cocinar, lavado de ropa y utensilios, los sistemas de calefacción y acondicionamiento de aire, riego de prados y jardines, ornatos de fuentes o cascadas, fines industriales y comerciales, eliminar los
desechos industriales y domésticos (aguas negras), la protección de la vida y la propiedad, usándola contra el fuego). Población de proyecto: estudios de (población actual, población a 20 años, consideraciones socio económicas, aspectos organizativos). Demanda : para el cálculo de demanda del agua se requiere analizar cuatro variables, que son: periodo de diseño (gravedad – bombeo – tratamiento 20, 10 años), población actual y futura, dotación de agua(DIGESA sierra 50 – costa 60 – selva 70 lppd.), caudales de diseño( Qm, Q máx.. d, Q máx. h) Oferta de agua: estudio de las fuentes, la más usuales son: manantiales, agua de ríos o canales de riego, aguas subterráneas(ver dificultades) Variación de consumo:(determinar, Vm., Vd., Vh ) Gastos de diseño ( determinar, Qm, Q máx.. d, Q máx. h ) Datos de proyecto, se debe tener en cuenta lo siguiente: Población según el último censo y proyección futuros Habitantes, Dotación Lts/hab.dia, Gasto medio anual L.P.S., Gasto máximo diario, L.P.S., Gasto máximo horario L.P.S., Coeficiente de variación diaria (C.V.D.) 1.3, Coeficiente de variación horaria (C.V.H) 1.5, Tipo de captación Superficial o subterránea, Conducción Gravedad o bombeo., Tanque de regularización y/o almacenamiento Superficial o elevado Capacidad del tanque M3 2. OBRA DE CAPTACIÓN: son las que se construyen para reunir adecuadamente aguas aprovechables Fuentes de abastecimiento; Aguas Meteóricas (Lluvias, Nieve, Granizo), Aguas Superficiales (Ríos, Arroyos, Lagos, Presas, etc.), Aguas Subterráneas ( De manantial, De pozos someros, noria o profundos, De galería filtrante horizontales o verticales) Obras de captación meteóricas, aguas pluviales Obras de captación superficiales, se requiere obtener la información siguiente: datos hidrológicos y aspectos económicos, hay captaciones de rio, captaciones de canal, de arroyos, de lagos o presas. Obras de captación subterráneas, Los factores más importantes que intervienen en la localización, dirección y Área de influencia de los afloramientos son: El ciclo hidrológico de la región, La topografía, La geología de la cuenca, hay captación de manantiales, pozos colectores,… etc.
En la fig. Superior se muestra las diferente s formas de captar el agua. En las fig. Inferiores se muestran el plano en planta de una captación de rio, y la captación de un rio
3. LÍNEAS DE CONDUCCIÓN: se realizan el diseño de tuberías (cálculo de caudales, resistencia a la presión, recomendaciones para su instalación, pruebas hidráulicas), líneas de tuberías (conducción o impulsión y líneas de aducción y distribución). Diseño de una línea de conducción por gravedad: Materiales, Especificaciones, Diseño del diámetro económico, Accesorios y piezas especiales, Diseño de cruceros, Especificaciones para diseño de canales revestidos. (la fig. muestra un acueducto o canal revestido)
Diseño de una línea de conducción por bombeo: Métodos de diseño, Planta de bombeo, Estudios auxiliares. (las fig. muestran un sistema de bombeo del agua)
4. REGULARIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO Tanques: El agua que se capta de la fuente de abastecimiento, no se obtiene con el régimen requerido para el consumo de una población. El sitio en donde se modifica el régimen de la fuente para ajustarlo al de los consumos, se denomina tanque y se dice que es de regularización o Régimen de demanda y régimen de aportación, los tanques de regularización se clasifican: por los materiales(hacer, concreto, mampostería), por la forma( esférico , rectangular), posición relativa con respecto al terreno(elevados enterrados superficiales) Coeficiente de regularización: (caudal de entrada/ caudal de salida) Cálculo de la capacidad del tanque de regularización Capacidad = Coeficiente de Regularización X Q máx. diario, en M3 Planos tipos de tanques superficiales y elevados
Pozos de tratamiento
Tanque de almacenamiento Circular sobre la superficie.
Planos con sus respectivos detalles para un tanque de almacenamiento.
5. REDES DE DISTRIBUCIÓN DEL AGUA Información requerida para el diseño de una red: (perímetro urbano actual y futura, ancho de frontis las edificaciones por calles, vías férreas, vehiculares, cursos de agua, puentes, planos de urbanización y pavimentación, delimitación de zona de presiones, ubicación reservorio, sistema existente y ampliaciones, definición de etapas)
Tipos de redes de distribución a) Red abierta o ramificaciones sucesivas.(espina de pescado y parrilla) b) Redes cerradas de circuitos o de circulación continua (c. primario, secundario, y de relleno). Especificaciones: Los principales factores determinantes para un proyecto de distribución son:
Presión de la red.
La topografía de la población.
Alineamiento de las calles.
Economía de la obra.
Materiales y accesorios: (tubos de plástico, PVC y polietileno, tubería de asbesto, tubo de acero galvanizado, tubos de concreto pres forzado) Diseño de una red de distribución cerrada: (balanceo de cargas, Diseño de cruceros, Lista de piezas especiales y cuantificación).
En la figura arriba se muestra dos tipos de red de distribución: la izquierda describe un tipo de red abierta (espina de pescado), y la derecha una red cerrada de circuito o de circulación continua.
En estas 02 imágenes se muestran los componentes en la red de distribución (T de derivación y las llaves de control)
II.
PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. Se denominan así a los pasos de construcciones a seguir los diversos componentes de obra y se ejecutaran de la siguiente manera:
OBRAS PROVISIONALES: toda obra a nivel nacional debe cumplir este paso, aquí se ejecuta la identificación de la obra, almacenes, casetas de guardianía, alojamiento del personal, obras de acceso, y obras de saneamiento básico del campamento. Los campamentos deberán contar, como mínimo, con sistemas adecuados de tratamiento de agua potable y aguas servidas; sistemas de recolección, almacenamiento y disposición de residuos sólidos. Sistema de evacuación Pluvial su recolección y tratamiento posterior. Todos estos sistemas deberán cumplir con los requerimientos mínimos de la legislación respectiva.
TRABAJOS PRELIMINARES: dentro de ello realizaremos. Limpieza de terreno (limpieza destinada para el trazo) Trazo nivelación y replanteo preliminar, (se procede el replanteo general de la obra de acuerdo lo indicado en el proyecto, el mantenimiento de los BMs. Cotas estacas, y demás puntos importantes del eje, llevando un control topográfico permanente) Trazo nivelación y replanteo durante la ejecución de la obra, (Todas las obras serán construidas de acuerdo con los trazos, gradientes y dimensiones mostrados en los planos, los trazos se realizaran y se perfeccionaran conforme se vaya avanzando los trabajos, para dar mayor seguridad y eficiencia en Los gradientes y alineamientos especificados en los planos. La responsabilidad completa por el mantenimiento de: alineamientos y gradientes del diseño).
1. CONSTRUCCIÓN DE OBRAS DE CAPTACIÓN: son obras que se ejecutan para la captación del agua. 1.1. CAPTACIÓN DE MANANTIALES: La captación de manantiales se realiza mediante una estructura de concreto armado, conformado por 2 cajas, siendo la primera para el ingreso del agua y la segunda como caja de válvulas. Ambos deben tener tapas metálicas herméticas. La caja de ingreso deberá tener orificios que permiten el ingreso del agua a la caja y tener un relleno de grava entre la caja y el terreno donde se ubica el manantial. El objetivo es que el agua ingrese a la caja lo más directamente posible sin recibir contaminación del medio ambiente. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA Caja de captación y caja de válvulas. Rejilla en la entrada de la tubería. Vertedor de excedencias y tubería de limpia. Válvulas para línea de conducción y tubo de limpieza. Zanja perimetral para interceptar escurrimiento al manante y caja. Tubo de ventilación. Tapas de las cajas de 0.80 x 0.60m con cierres herméticos.
En manantes dispersos utilizar galerías colectoras hasta la caja. Cerco perimétrico. Esquema de captación de manantial afloramiento horizontal
Esquema de captación de manantial de afloramiento vertical
TRABAJOS QUE SE EJECUTAN: 1.1.1. MOVIMIENTO DE TIERRAS
EXCAVACIÓN DE ZANJAS: aquí se realizan todas las excavaciones necesarias para las zapatas y dados de concreto, dichas excavaciones se realizaran en conformidad con los alineamientos, dimensiones indicadas en los planos o como lo indica que el Ing. Residente. También se incluye, la remoción y el retiro de estructuras que interfieran con el trabajo o lo obstruyan, se pueden realizar a mano o usando maquinarias, no se debe usar explosivos ni detonantes.
REFINE, NIVELACIÓN Y COMPACTACIÓN MANUAL: estos trabajos deben efectuarse en forma manual. El compactado se efectuará con pisón de mano confeccionado con concreto, o planchas compactadoras. Antes de compactar al suelo se le dará una humedad adecuada. Todo material usado en relleno deberá ser de calidad aceptable a juicio del Residente y no contendrá materia orgánica ni elementos inestables o de fácil alteración. El relleno se ejecutará hasta ser nivelado la rasante de la base de la superficie del terreno.
ELIMINACIÓN MATERIAL EXCEDENTE: Comprende la remoción, carguío y transporte de todo aquel material sobrante de los rellenos o material no apropiado para ellos a puntos de eliminación de desmonte, previa verificación de la disponibilidad de terreno por parte del Residente y autorización del Supervisor, ubicadas en el área fuera de la influencia de las obras hasta una distancia variable.
En las fotos se muestran las formas de e excavación de zanjas y captación en margen del rio
1.1.2. CONCRETO ARMADO
ENCOFRADO Y DESENCOFRADO: Comprende el suministro de la mano de obra, materiales y equipo para ejecución de las operaciones necesarias en la construcción de los moldes requeridos según la forma, dimensiones y acabados de los diferentes elementos de concreto. Así mismo comprende, el retiro de dichos moldes después que haya adquirido el concreto la resistencia requerida. Los encofrados debieran ajustarse a la configuración, líneas de elevación y dimensiones de los elementos por vaciar de acuerdo a los planos. Debe cumplir (rigidez, resistencia inmovilidad, estanco).
ACERO ESTRUCTURAL: El refuerzo incluye varillas de acero, alambres y mallas de alambre soldado se coloca según especificación técnica. Se debe tener en cuenta: la resistencia de material(f´y=420MPa), el suministro(en paquetes y libres de cualquier defecto o deformación), almacenamiento y limpieza(debe estar libre de contacto al suelo, aceites, grasas, oxidación excesiva, antes de colocado se deben limpiar), fabricación(debe estar fabricado de acuerdo a los planos, con cortes y dimensionamiento estrictos al detalle de los planos), colocación de la armadura(debe cumplir al plano con una tolerancia no mayor de 1 cm.), soldaduras(autorizadas por el inspector o proyectista), empalmes(se indica en los planos o tablas)
CONCRETO F´C=17.5MPA. , 21.0MPA : En los planos de diseño aparece una especificación parcial del concreto a ser empleado en cada parte de la estructura, esta especificación parcial, basa exclusivamente en la resistencia a los 28 días en testigos cilíndricos, la cual debe complementarse con la que aparece en el cuadro adjunto “clases de concreto” en el que se especifica aquellas características que permitan que el ejecutor dosifique las mezclas correspondientes para c/u, los materiales para la fabricación del concreto y el concreto deben presentar las siguientes características:
CEMENTO: debe cumplir el uso del cemento TIPO y norma ASTM C-150, puesta en obra en bolsas originales, y almacenado en lugar freso, también puede ser entregado a granel siempre en cuando cumpla los requisitos de transporte.
AGREGADO GRUESO: El agregado grueso deberá ser grava o piedra caliza triturada o partida, de grano compacta y duro; debe ser limpio, libre de polvo, materia
orgánica u otras sustancias perjudiciales y no contendrá piedra desintegrada, mica o cal libre, debe cumplir la norma ASTM C-33., el almacenaje de cada material debe ser de forma separada y libre de contaminantes.
HORMIGÓN: El hormigón será un material de río o de cantera compuesta de partículas fuertes, duras limpias. Estará libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas blandas o escamosas, ácidos, materia orgánica u otras sustancias perjudiciales. Su granulometría deberá ser uniforme entre las mallas N° 100 como mínimo y de 2” como máximo.
AGUA: debe ser agua limpio o potable y debe cumplir la norma ASTM C-109
ADITIVOS: su uso debe ser aprobado por los inspectores o proyectistas
DOSIFICACIÓN Y CONTROL DE DOSIFICACIÓN EN OBRA: Los distintos componentes del concreto serán utilizados y dosificados dentro de los límites indicados en el cuadro de “clases de concreto”. El ejecutor efectuar el diseño de mezcla o dosificación siguiendo el procedimiento que estime conveniente, luego dará su informe, de acuerdo a las normas ASTM C-31 y C-39. Se deben llevar el control de humedad de los agregados, dosificación en volumen, y control especializado diario.
MEZCLADO: El mezclado en obra será efectuado en máquinas mezcladoras aprobados por el ingeniero inspector. Con el fin de ser aprobada una maquina mezcladora deberá tener sus características en estricto acuerdo con las especificaciones del fabricante, para lo cual deberá portar de fábrica una placa en el que se indiquen su capacidad de operación y las revoluciones por minuto recomendadas deberá estar equipado con una tolva de carga, tanque de agua, medidor de agua y deberá ser capaz de mezclar plenamente los agregados, el cemento y el agua, cada mezclado es para uso inmediato.
DEPOSITADO: El concreto será depositado en una operación continua o en capas de tal manera que ninguna cantidad de concreto de depósito sobre una capa ya endurecida. En la eventualidad que una sección no puede ser llenada en una solo operación se proveerán juntas de construcción de acuerdo a lo indicado en las presentes especificaciones siempre y cuando sean aprobados por el ingeniero inspector. En ritmo de colocación será tal que el concreto ya depositado que está siendo integrado con concreto fresco permanezca en estado plástico.
CONSOLIDADO: Toda la consolidación del concreto se efectuará por vibración. El concreto debe ser trabajado hasta la máxima densidad posible debiendo evitarse la formación de bolsas de aire en el concreto, de segregados gruesos o de gramos contra la superficie de los encofrados y de los materiales empotrados en el concreto
CURADO: puede ser por regadío o otros métodos.
PRUEBA: debe efectuarse según las normas ASTM C-31 y C-39, testigos cilíndricos.
CURADO, SECADO Y PROTECCIÓN El concreto debe mantenerse a una temperatura de más de 10ºC. y en una condición húmeda (en saturación), por lo menos durante los primeros 14 días de colocado. El curado se iniciará tan pronto se haya iniciado el endurecimiento del concreto y siempre que aquel no lave el cemento y se terminará, cuando el concreto se haya endurecido lo suficiente para impedir daños. Los métodos para evitar la pérdida de humedad de la superficie podrán ser seleccionados entre los siguientes: Utilizando membrana líquida (ASTM C-309-58). Cubriendo la superficie con costales de yute o con lonas de algodón, los cuales deberán mantenerse húmedos continuamente, o con una capa de 2.5cm. de arena, tierra o aserrín, humedecidos permanente. Cubriendo la estructura con algún tipo de papel o plástico. Cubriendo la superficie con una capa de paja (suelto) o rastrojo de unos 0.20m. de espesor. Regando continuamente las superficies expuestas. Inundando el área expuesta.
TARRAJEO EN INTERIOR, ACABADO CON C: A +IMPERMEABILIZANTE: el revestimiento de las superficies con mortero cemento – arena – impermeabilizante. Comprende el revestimiento de las superficies interiores de las Estructuras hidráulicas a implementar; con el propósito de impermeabilizarlas. El mortero se compondrá de cemento Portland especificado TIPO, agregado fino e impermeabilizante, mezclado a consistencia adecuada para ser trabajados, las proporciones de dosificación son diseñados en el proyecto.(cemento-arena-impermeabilizante, ej.1:5:2)
TARRAJEO EN EXTERIORES: el revestimiento de superficie con mortero de cementoarena. Comprende en realizar el acabado de las superficies externas de las estructuras hidráulicas a implementar; el mortero se compondrá de cemento Portland especificado Tipo, agregado fino y mezclado a consistencia adecuada para ser trabajados. El cemento deberá cumplir con las normas STM-C-150-62 y, los agregados con las normas ASTM-C-33-65, las proporciones de dosificación son diseñados en el proyecto.(cemento-arena ej.1:5), con recubrimientos no menor de 1cm. No mayor de 2.5 cm. Dependiendo de la uniformidad de la superficie.
PINTADO DE SUPERFICIES EXTERIORES: En general está partida se iniciará cuando las superficies a pintarse estén limpias y secas. Todo defecto se resanará con un material de mayor enriquecimiento y se realizará con cuidado, lijándose hasta conseguir una superficie uniforme y equivalente a la original. Se usará pintura látex, temple, esmalte o barniz según el caso. El número de manos a pintarse será hasta obtener una textura uniforme del color escogido, pero con un mínimo de 2 manos.
1.1.3. FILTROS
FILTRO DE ARENA Y GRAVA: Junto a la pared de la captación existe una cantidad de material granular clasificado, que tiene por finalidad evitar el socavamiento y agrietamiento de la estructura, y evitar el arrastre de material en suspensión. A la vez servirá como filtro, para el ingreso del agua en mejor calidad.
1.1.4. VÁLVULAS Y ACCESORIOS
TAPA METÁLICA SANITARIA: Esta tapa tendrá las dimensiones indicadas en los planos, las mismas que se encargaran a una persona especializada para su confección. Las tapas sirven para la protección de los accesorios y el ingreso de elementos ajenos al interior de la cámara.
INSTALACIÓN DE CANASTILLA DE BRONCE: La instalación de la canastilla en el sistema de agua potable es necesaria para evitar el ingreso de objetos que puedan obstruir el paso del agua; Para su colocación primero se verificará si hay deterioro en sus componentes, para luego hacer el pegado correspondiente con tubo PVC, según lo indicado en el plano correspondiente.
INSTALACIÓN DE CONO DE REBOSE: El cono de rebose es necesario de colocarse en la caja de Captación, para mantener el nivel del líquido, ya que esto evacuara el agua sobrante que hay en la captación.
INSTALACIÓN DE ACCESORIOS: Se instalarán TEE, codos, nicles, adaptadores, uniones universales, etc., en los lugares donde se indican en los planos, estos accesorios deberán ser colocados cuidadosamente uniendo con pegamento para PVC y cinta teflón, dependiendo de las piezas, de manera que al terminar los trabajos no exista filtraciones. Los accesorios serán de PVC.
1.2. CAPTACIÓN POR CISTERNAS: La construcción de este tipo de obras, es para captar las aguas de lluvia para consumo humano, efectuadas en las comunidades rurales con menos de 2,500 habitantes. El proceso constructivo de este tipo de obra es el siguiente: 1.2.1. TRAZO Y NIVELACIÓN: El trazo se realiza colocando crucetas y nivelando el terreno, dependiendo de las dimensiones del tanque de almacenamiento, que por lo regular es de 4.20 m X 3.20 m x la profundidad. Se recomienda se sitúe a un costado de la vivienda, en el cual el techado funciona como área de captación. 1.2.2. SE CONSTRUYE UN SISTEMA DE CANALETAS DE LÁMINA GALVANIZADA: para ser descargada en tuberías de PVC de 2” o 3” de diámetro hacía el tanque de almacenamiento.
1.2.3. EXCAVACIÓN: La excavación se realizará con procedimiento manual o mecánico dependiendo de la capacidad de la cisterna, los muros laterales pueden construirse con tabique rojo, tabicón o de piedra, aunque se recomiendo el concreto armado. Si se utiliza muros de tabique o de piedra, los tabiques deben humedecerse antes de su colocación, se le aplicará un recubrimiento (aplanado pulido fino) con mortero cemento- arena en proporción 1:3, que ayudará a impermeabilizar el depósito. Se colocara una plantilla de concreto simple de 10 cm de espesor, Si la capacidad del tanque es mayor a la especificada, se tendrá que construir castillos y trabes en los puntos que indique el proyecto 1.2.4. DEBERÁ CONSTRUIRSE LA CAJA DE FILTRO DE CONCRETO: A base de colocar un filtro que contenga una capa de arena de 30 cm de espesor, grava de 1”, de 8 cm de espesor, otra capa de grava de 1/2” de 8 cm de espesor y otra capa de grava de ¼” de diámetro con 10 cm de espesor, se construirá una losa de cubierta de concreto armado con su respectivo registro para hacer darle mantenimiento a la cisterna.
1.3.
CAPTACIÓN DE GALERÍAS FILTRANTES: Para la construcción de una galería filtrante depende de los resultados obtenidos de los sondeos geológicos, Puede tener la galería profundidades de 4 a 8 m; asimismo depende de la posición del trazo de la galería, que puede ser transversal o paralela a la corriente. GALERIA FILTRANTE SOBRE EL LECHO DE LA CORRIENTE (ARROYO).
1.3.1. EXCAVACIÓN: Una vez que se ha localizado el lugar adecuado, se procede a realizar la excavación con maquinaria 0 manual desviando el flujo de la corriente del arroyo o río, para poder realizar la excavación de acuerdo a las especificaciones de proyecto.
1.3.2. SE PROCEDERÁ A LA CONSTRUCCIÓN DE UNA CAJA COLECTORA: en base las especificaciones del proyecto, que será de concreto armado o de mampostería, aplanado fino-pulido en su interior de los muros y se construirá una plantilla de concreto armado pulido, con losa de cubierta de concreto armado, con su respectiva escalera marina y su registro, esta caja recibirá los tubos recolectores, es decir los tubos perforados tipo canastilla o en forma de tres bolillos que constituirán la galería y que podrán ser de acero tipo cedazo, o bien de PCV perforados, de 100, 150 y 200 mm de diámetro.
1.3.3. UNA VEZ INSTALADA LA TUBERÍA PERFORADA SE PROCEDERÁ A COLOCAR UN FILTRO GRADUADO CON MATERIAL PÉTREO: La primera capa es grava gruesa de 1” a 1 ½” de diámetro, y espesor de 35 a 40 cm, la segunda capa es grava fina de ½” a 1” de diámetro y espesor de 35 a 40 cm, la tercera capa es arena fina con un espesor de 35 a 40 cm, la cuarta capa es arena gruesa con un espesor de 40 cm, la quinta capa se colocará grava gruesa de 2” a 3” de diámetro que servirá como material de enroca miento con un espesor de 35 cm, y por último se colocará el material de relleno cuyo espesor es variable, al punto final de la galería filtrante horizontal se deberá construir registro de 60 X 40 cm X la profundidad de la galería, dándole la pendiente longitudinal de proyecto en la instalación de la tubería.
1.3.4. DEBERÁ CONSTRUIRSE UN VERTEDOR:(cortina) de sección rectangular con contracciones laterales, de acuerdo a las especificaciones que indique el proyecto.
En la imagen se muestra el tendido de los filtros de captación y el enroca miento
1.4.
GALERIA FILTRANTE PARALELA A LA CORRIENTE DE RIO.
CAPTACIONES DE RIOS Y CANALES: En el diseño, deberá considerarse que los caudales de captación usualmente no serán mayores a 5 l/seg., por tanto el diseño básico consistirá en:
-
Defensa riberaña.
-
Bocal con compuerta.
-
Canal entre bocal y desarenador.
-
Desarenador con vertedor de excedencias.
-
Rejilla para ingreso de tubería.
1.5.
CAPTACIÓN DE POZOS SOMEROS Y PROFUNDOS POZOS SOMEROS O NORIA: Un pozo a cielo abierto, es la estructura artificial capaz de captar las aguas localizadas en el nivel freático o las aguas subálveas, por medio de las filtraciones. El procedimiento constructivo comúnmente empleado para perforar estos pozos a cielo abierto , es con herramienta de mano; para enseguida colocar el ademe hasta la profundidad conveniente ( máximo 30 m), a base de tabique rojo , tabicón o de anillos de concreto armado, ciegos o perforados, según los niveles de captación de las filtraciones. Cuando la excavación es en terreno suave, como arenoso no compacto, los anillos pueden ir bajando por su propio peso o auxiliados con peso adicional, colocado en su parte superior.
1.6.
POZOS PROFUNDOS: Los pozos se construyen, para captar aguas subterráneas para fines urbanos y agrícolas, generalmente alcanzan profundidades que varían de acuerdo con la zona entre 50 y 250 m; y sus diámetros varia entre 457 y 559 mm ( 18” y 22”), costa de seis pasos para su construcción.
1.6.1. EL TRASLADO E INSTALACIÓN: de los equipos de perforación en el lugar seleccionado en acuerdo con las condiciones geológicas del sitio y las exigencias del cliente.
1.6.2. SELLO SANITARIO: Perforación con barrenas de 10” y hasta 14” de diámetro y tubos de 41/2” de diámetro, para determinar cuáles estratos se presentan al principio de la obra y definir si el pre-tubo se coloca en regulación con las normas sanitarias. 1.6.3. PERFORACIÓN: Los metros siguientes se perforan, en un diámetro más pequeño con las herramientas apropiadas hasta la profundidad prevista en el presupuesto y dependiendo de lo que se encuentra (cantidad de agua) puede ser menos o más profunda. Durante toda la perforación se sigue el desarrollo y la limpieza del pozo con el sistema de percusión. 1.6.4. ENTUBACIÓN (ENCAMISADO): A la profundidad necesaria y en acuerdo con el cliente se procede a la entubación. En la mayoría de los casos se utiliza tubo de PVC o de acero de 5” hasta 10”. 1.6.5. COLOCACIÓN DEL FILTRO: El filtro de grava se coloca por gravitación a partir de la superficie entre el diámetro interno del pozo y afuera de la camisa al frente de las rayas. La grava que pude utilizarse es una grava de río redonda, filtrada y calibrada tamaño máximo de ¼”,1/2” a 1”. 1.6.6. LAVADO DEL POZO: Se hará a base de inyectarle agua limpia al pozo por medio del equipo de bombeo, hasta la profundidad de los 250 m. El lavado es para retirar todo el lodo bentonitico que se está adhiriendo a las paredes del pozo y de los tubos.
2. CONSTRUCCIÓN DE LÍNEAS DE CONDUCCIÓN Y REDES DE DISTRIBUCIÓN: 2.1. TENDIDO DE TUBERÍAS EN ZANJAS: 2.4.1. MOVIMIENTO DE TIERRAS: Para efectos de los costos se ha considerado la clasificación del terreno, de acuerdo a las características de dureza y dificultad de excavación del material para excavar, Los trabajos de excavación se realizaran según la forma y dimensión que se indica en los planos correspondientes. 2.4.2. EXCAVACIÓN DE ZANJAS Y LÍNEAS DE CONDUCCIÓN: La excavación se hará de acuerdo a las dimensiones, indicadas en los planos, salvo que se asentara puntas de roca inalterada. Se puede realizar manual o con equipo mecánico. 2.4.3. RELLENO Y COMPACTADO DE ZANJAS: después de que haya sido aprobada la prueba hidráulica se procederá al relleno final de las zanjas. Previamente se anclarán con dados de concreto pobre, los cruces, los TEES, tapones y accesorios o tramos de tubería que el Ingeniero Inspector crea por conveniente, esto con la finalidad de evitar desplazamientos. Se cubrirán las uniones, accesorios, etc. Con material restante de la excavación, se hará un buen apisonado debiendo restituir la compactación anterior. 2.4.4. CAMA DE APOYO PARA TUBERÍAS: Comprende el suministro de la mano de obra, materiales y la ejecución de las operaciones necesarias para efectuar la cama de apoyo donde se instalará la tubería de agua. Se realizará la colocación del material clasificado necesario a fin de instalar las tuberías de agua potable. Deberán cumplir con la norma estructural y con la profundidad mínima aprobada por el Ingeniero Residente de Obra con una profundidad de 0.10 m. como mínimo y un ancho de 0.40
2.4.5. INSTALACIÓN Y PRUEBA: Toda tubería y accesorios serán revisados cuidadosamente antes de ser instalados a fin de descubrir defectos, tales como roturas, rajaduras, porosidades, etc. Y se verificará que estén libres de cuerpos extraños, de tierra, etc. Para la unión de tubos PVC se tendrán en cuenta las siguientes instrucciones: - Quítese el extremo liso del tubo, achaflanado el tubo interior. - Procédase en igual forma con la campana, cubriéndola luego con pegamento. - Estriar la parte exterior de la espiga y la interior de la campana, cubriéndola luego con pegamento. - Introducir la espiga dentro de la campana. - Después de 24 horas, se puede someter a presión. - Para instalar tuberías de fierro galvanizado, impermeabilizar las uniones usando pintura en pasta de aceite o “Smopoth OM” sobre las roscas. - Limpiar los extremos torneados con gasolina (no usar kerosene). - Colocar el anillo de jebe con lubricante en la ranura de la unión de la tubería del tipo Mazza. - Presionar la espiga al enchufe y empujar suavemente el tubo en dirección a su propio eje, hasta el tope
2.4.6. PRUEBA HIDRÁULICA + DESINFECCIÓN A ZANJA TAPADA: Una vez instalada la tubería será sometido a presión hidrostática y se medirá la presión de trabajo, y comparar con la presión indicada por la clase de tubería instalada. Antes de efectuar la prueba debe llenarse con agua, todo el aire debe ser expulsado de la red. Para eso se colocarán dispositivos de purga en puntos de mayor cota. Luego se cerrará el tramo herméticamente o en tramos de 300 a 400 m. aproximadamente o en tramos comprendidos entre válvulas próximos a la distancia citada. Todos los tubos expuestos, accesorios y filtraciones visibles o si resultan defectuosas a consecuencia de la prueba, deberán ser removidos y reemplazados. La prueba se repetirá las veces que sea necesario hasta que sea satisfactorio, debiendo mantener la presión la prueba durante 20 minutos.
2.2. TUBERÍAS SOBRE SILLETAS: es una forma de conducir agua por tuberías sobre la superficie y se ejecutan de la siguiente manera: 2.4.1. TRAZO: El trazo se hará con tránsito en base a las especificaciones de proyecto, se abrirá una brecha, a fin de realizar el desmonte por donde se instalará la tubería de fierro galvanizado, de acero o bien de fierro fundido. 2.4.2. EL TENDIDO DE LA TUBERÍA: se realizará colocando los coplees de rosca interior perfectamente bien lubricados y apretados para evitar fugas. Deberá instalarse las
válvulas de protección a la línea en base a lo que establece el proyecto, como son las eliminadoras de presión, codos, y de control. 2.4.3. CONSTRUCCIÓN SILLETA DE CONCRETO ARMADO en línea de conducción con fierro fundido. (Se excava, se encofra – desencofra, concreto. Armadura de acero, y los acabados)
2.3. CONSTRUCCIÓN DE CANALES REVESTIDOS: ya como en los casos anteriores los procedimientos casi se repiten lo mismo se realizan lo siguiente: 2.4.1. TRAZO REPLANTEO 2.4.2. MOVIMIENTO DE TIERRAS ( excavación de zanjas, compactado, eliminación material excedente) 2.4.3. CONCRETO ARMADO (encofrado-desencofrado, concreto, tarrajeo , acabados), 2.4.4. VÁLVULAS. 2.4. TENDIDO DE TUBERÍAS EN ZONAS URBANAS: El trazo de la obra se hará según lo fije el proyecto o la instrucción del residente de la obra, asegurándose que toda la materia vegetal quede fuera de la zona destinada a la construcción. 2.4.1. EL TRAZO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN: se hará con equipo de topografía , el topógrafo deberá percatarse de que estén bien ubicadas las estacas y trompos, una vez definido el trazo se procede a tender los hilos como apoyo, y se procede a marcar el ancho de la cepa con cal. 2.4.2. EXCAVACIÓN DE ZANJA: Generalmente los materiales por excavar se clasifican en tipo I, II Y III; dependiendo de la dureza que presenten, se seleccionará el procedimiento de excavación manual o mecánico. La excavación incluye la remoción
del material y su extracción, su colocación a uno o ambos lados de la zanja, de forma que no infiera con el desarrollo de los trabajos. Las dimensiones de la zanja son determinados en el proyecto. 2.4.3. AFINE DE PLANTILLA: Paralelo a la excavación se procederá a realizar el afine de la plantilla de la zanja, para eliminar las aristas, la finalidad de dejar una superficie uniforme y lista para recibir la cama de arena. 2.4.4. TENDIDO DE LA CAMA DE ARENA: Con la finalidad de que la tubería se mantenga en una posición estable y tenga un asentamiento correcto en toda su longitud, se construirá una cama de arena en la cual ira asentada la tubería y deberá de ser de 10 centímetros de espesor como mínimo, con el objeto de ofrecer la facilidad de acomodo de la tubería y formar una superficie tal que la carga del tubo en el terreno sea uniforme y también para que no sea dañada por los fenómenos sísmicos. 2.4.5. SUMINISTRO Y TENDIDO DE LA TUBERÍA: Comprende la descarga, estiba y almacenaje de las tuberías, carga a camiones y traslado desde el almacén de la obra hasta el lugar de su colocación, la descarga de la misma, maniobras para distribuirla a lo largo de la zanja, junte y nivelación. 2.4.6. SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES: Las piezas especiales de un sistema de abastecimiento de agua son variadas, permiten resolver problemas como: excedencia, conexiones, deflexiones, cambios de diámetro, etc. Cada pieza tiene una función diferente, por lo que es necesario conocerlas y sobre todo tener conocimiento de cómo y dónde se instalan. En este caso tratándose de la red de distribución las encontramos normalmente en los cruceros. Los cruceros se colocarán siempre horizontales y en caso de válvulas los vástagos deberán estar siempre verticales, estarán formados por cruces, TEES, codos, válvulas, reducciones, extremidades, empaques, tornillos, tapones, etc. 2.4.7. RELLENO COMPACTADO: Se define de esta manera a la capa de tierra cribada que cubre el lomo de la tubería para protegerla de los efectos de las cargas vivas. Esta primera parte del relleno se hará con material producto de la excavación, cribándolo a través de una malla número 10, y deberá ser cuidadosamente colocado preferentemente en capas de 10 centímetros de espesor, compactándose a ambos lados, con pisón metálico de 20 kg. De peso, continuando así hasta alcanzar una altura de 30 centímetros sobre el lomo del tubo. El relleno restante se hará a volteo 2.4.8. RELLENO A VOLTEO: El relleno a volteo se realizará en la zanja a partir del relleno compactado hasta formar arriba del nivel del terreno un lomo para garantizar con esto que se tendrá el nivel original después del asentamiento natural.
2.4.9. LIMPIEZA GENERAL DE LA OBRA: Los materiales sobrantes producto de la excavación deberán ser acarreados con camiones de volteo, hasta el sitio que fije la supervisión como desperdicio. En la foto se muestra el trazo y replanteo
En la foto abajo se muestra la colocación de piezas especiales
3. CONSTRUCCIONES 3.1.
DE
TANQUES Y PLANTA POTABILIZADORA:
CONSTRUCCIÓN RESERVORIOS: comprende los siguientes procedimientos:
3.1.1. TRAZO Y NIVELACIÓN 3.1.2. MOVIMIENTO DE TIERRAS (excavación, refine y compactado, eliminación de excedentes) 3.1.3. CONCRETO ARMADO (cimentación, solado, encofrado y desencofrado, acero de refuerzo, concreto, cubierta de losa, tarrajeo, curado, acabados , instalación de válvulas y accesorios) 3.1.4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES: lo componen; Llegada al tanque, Ventilación, Demasías, Limpieza, Conexión a la Red de Distribución.
3.2.
CONSTRUCCIÓN DE CÁMARA ROMPE PRESIÓN: comprende lo siguiente:
3.2.1. TRAZO Y NIVELACIÓN 3.2.2. MOVIMIENTO DE TIERRAS:(excavación, refine y compactado, eliminación de excedentes) 3.2.3. CONCRETO ARMADO (solado, encofrado y desencofrado, acero de refuerzo, concreto, tarrajeo, curado, acabados, instalación de válvulas y accesorios) 3.2.4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES: lo componen: Llegada al tanque, Ventilación, Demasías, tapa metálica.
3.3.
VÁLVULAS DE PURGA: el proceso constructivo es muy similar al de la construcción de la cámara rompe presión.
3.3.1. TRAZO Y NIVELACIÓN 3.3.2. MOVIMIENTO DE TIERRAS:(excavación, refine y compactado, eliminación de excedentes) 3.3.3. CONCRETO ARMADO (solado, encofrado y desencofrado, acero de refuerzo, concreto, tarrajeo, curado, acabados, instalación de válvulas y accesorios) 3.3.4. INSTALACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES: lo componen: Llegada al tanque, Ventilación, Demasías, tapa metálica.
4. TANQUES ELEVADOS. El proceso constructivo de estos tanques es el mismo en cuanto a trazo y excavación para la cimentación, el tipo de cimentación dependerá de lo que especifique el proyecto, el procedimiento constructivo es manual. La construcción de estos tanques requiere de un trabajo cuidadoso, ya que representa mucho riesgo para los trabajadores la altura, pues ahí la necesidad de ir cimbrando y colando las columnas y la base del tanque Para los tanques de acero prefabricado intervienen la soldadura o los remaches dependiendo del tipo de estructura.
III.
TRATAMIENTO DEL AGUA POTABLE.
