ALMACENAMIENTO
Los sistemas de almacenamiento o reservorios juegan un papel básico para el diseño del sistema de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico, así como por su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y en el mantenimiento de un servicio eficiente. Un estanque de almacenamiento cumple tres cumple tres propósitos fundamentales: 1. Compens Compensar ar las las variac variacione ioness de los consu consumos mos que que se producen durante el día. 2. Mantene Mantenerr las las presion presiones es adecua adecuadas das en la red red de distribución. 3. Mantene Mantenerr almacen almacenada ada cierta cierta cantid cantidad ad de agua agua para atende atenderr situaciones de emergencia tales como incendios e interrupciones por daños de tuberías de aducción o de estaciones de bombeo.
Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y enterrados. Los elevados , , que pueden tomar la forma esférica, e sférica, cilíndrica, y de paralelepípedo, son construidos sobre torres, columnas, pilotes, etc.; los apoyados , , que principalmente tienen forma rectangular rec tangular y circular, son construidos directamente sobre la superficie del suelo; y los enterrados , , de forma rectangular y circular, son construidos por debajo de la superficie del suelo (cisternas). Cada uno de éstos dotado de dosificador o hipoclorador para darle tratamiento darle tratamiento al al agua y volverla apta para el consumo humano.
Para 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 cuando el terreno presenta zonas altas y seguras.
Tubería de llegada El diámetro de la tubería de llegada o alimentación estará definido por la línea de aducción. Deberá estar provisto de llave de igual diámetro antes de la entrada al estanque y proveerse de By-pass para atender situaciones de emergencia. Cuando se trate de estanque de dos celdas, la bifurcación se hará manteniendo el diámetro para ambas derivaciones y proveyendo llaves a cada una.
Tubería de salida El diámetro de la tubería de salida será el correspondiente al diámetro de la matriz de distribución, debiendo estar provista de llave.
Tubería de limpieza La tubería de limpieza deberá ser de un diámetro tal que facilite el vaciado del estanque en un periodo que no exceda de 2 a 4 horas. La limpieza estará provista de llave y el fondo del tanque deberá contar con una pendiente no menor al 1%, hacia la salida.
Tubería de rebose El tanque de almacenamiento deberá contar con una tubería de rebose, la misma que se conectará con descarga libre a la tubería de limpieza o lavado y no se proveerá de llave, permitiéndose la descarga en cualquier momento. En todo caso, es aconsejable que el diámetro de la tubería de rebose no sea menor que el de llegada.
Ventilación 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 .
Medidor Es recomendable colocar un medidor registrador a la salida del tanque, que permita determinar los volúmenes suministrados en forma diaria, así como las variaciones de los caudales. Ello permitirá durante la fase de operación determinar las fallas del servicio, desperdicios y usos no controlados, pudiendo tomarse medidas correctivas para el mejor funcionamiento del sistema.
Otros accesorios Todo tanque de almacenamiento deberá estar provisto de: control de niveles, flotantes, cámaras de visita con tapas sanitarias y escaleras de acceso interior y exterior.
La capacidad del estanque, o del conjunto de tanques para el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las siguientes consideraciones: • • •
Volumen de regulación. Volumen de lucha contra incendios Volumen de reserva
R.N.E. Norma OS-030 El volumen de regulación será calculado con el diagrama 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 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. En caso contrario deberá ser determinado en función al horario de suministro.
El área bajo la curva de variaciones de consumo horario es el volumen de agua consumido en ese intervalo.
CURVA DE VARIACIONES HORARIAS DEL DIA DE MAXIMO CONSUMO (PARA LA LOCALIDAD DE SAN FERNANDO, ESTADO DE APURE, VENEZUELA)
Es evidente que existen variaciones horarias en los consumos de agua y que el sistema de abastecimiento o en alguna de sus partes debe satisfacer esta necesidad, se trata de encontrar una relación que determine su proporcionalidad respecto al consumo medio promedio anual , y esto puede hacerse mediante la curva de variaciones horarias del consumo.
El método consiste en graficar las curvas del caudal horario de consumo y del caudal de abastecimiento para el día más desfavorable o de mayor consumo. Determinar en este gráfico las diferencias en cada intervalo entre los volúmenes aportados y consumidos. La máxima diferencia será la capacidad teórica del estanque.
La diferencia de ordenadas para dos tiempos dados mide el volumen escurrido en ese intervalo. Y2 – Y1 = Volumen escurrido entre t1 yt2
La pendiente de la tangente en un instante de la curva masa representa el caudal en ese instante
Si se unen dos puntos (dos instantes) de la curva masa mediante una recta, su pendiente representa el caudal medio entre esos dos puntos o instantes.
LA PENDIENTE DE LA RECTA AB REPRESENTA EL CAUDAL MEDIO ENTRE LOS INSTANTES t1 y t2
La pendiente máxima de alguna recta tangente a la curva representa el caudal máximo horario.
CURVA MASA O DE CONSUMOS ACUMULADOS OBTENIDA DEL GRAFICO ANTERIOR
que representa el 27% del consumo medio
Para los proyectos de agua potable por gravedad, el Ministerio de Salud recomienda una capacidad de regulación del reservorio del 25 al 30% del consumo promedio diario anual.
R.N.E. Norma OS-030 En los casos que se considere demanda contra incendio, deberá asignarse un volumen mínimo adicional de acuerdo al siguiente criterio: - 50 m3 para áreas destinadas netamente a vivienda. - Para áreas destinadas a uso comercial e industrial se utilizara el grafico del anexo 1 de la norma OS.030 del RNE.
Para poblaciones menores a 2,000 habitantes, no se considera necesario hacer provisiones contra incendio. (Simón Arocha) Para poblaciones menores a 10,000 habitantes, no es recomendable y resulta antieconómico el proyectar sistema contra incendio. (VIERENDEL) Se deberá justificar en los casos en que dicha protección sea necesaria.
Para poblaciones mayores a 10,000 habitantes se asume un tiempo de duración del incendio entre 2 y 4 horas, para caudales de incendio de 10, 16 o 32 [lts/seg] de acuerdo a la importancia y densidad poblacional dela zona. Con lo cual se tiene una de las siguientes alternativas: a) 10 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 140,000 [lts] b) 16 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 230,400 [lts] c) 32 [lts/seg] * 4 [horas] * 3600 [seg] = 460,800 [lts]
R.N.E. Norma OS-030 De ser el caso deberá justificarse un volumen adicional de reserva.
Ante la eventualidad de que en la línea de aducción puedan ocurrir daños que mantendrían una situación de déficit en el suministro de agua, ya sea mientras se hacen las reparaciones de los sistemas de toma, conducción, tratamiento y/o casos de falla de un sistema de bombeo, es aconsejable un volumen adicional que de oportunidad a restablecer la conducción de agua hasta el estanque. En tal caso se recomienda considerar un volumen equivalente a 4 horas de consumo correspondiente al consumo máximo diario.
Según Vierendel: Vol. Res.=25% (vol. total) Vol. Res.=33% (vol. Reg. + vol.incendio)
La ubicación del estanque está determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de mantener presiones en la red dentro de los límites de servicio, con lo que se logra una distribución con menores pérdidas de carga. Estas presiones en la red están limitadas el R.N.E.
La ubicación del estanque está determinada principalmente por la necesidad y conveniencia de mantener presiones en la red dentro de los límites de servicio, con lo que se logra una distribución con menores pérdidas de carga. Estas presiones en la red están limitadas el R.N.E. Norma OS-050 •
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La presión estática no será mayor de 50 m.c.a. en cualquier punto de la red En condiciones de demanda máxima horaria, la presión dinámica no será mayor de 10 m.c.a. En caso de abastecimiento por piletas la presión mínima será de 3.5 m.c.a. a la salida de la
Todos los tanques nuevos y depósitos deben ser desinfectados antes de ponerlos en servicio. De igual manera, los tanques que han estado fuera de servicio por reparación o limpieza también deben ser desinfectados antes de que se les vuelva a poner en servicio. Antes de la desinfección se debe limpiar las paredes y los fondos mediante barrido y restregado para quitar toda la suciedad y material suelto.
Uno de los métodos de desinfección usados para un tanque nuevo es llenarlo hasta el nivel de derrame con agua limpia a la cual se agrega cloro suficiente para producir una concentración de 50 mg/L. Se introduce en el agua la solución de cloro lo mas pronto posible durante la operación de llenado con el fin de asegurar una mezcla y contacto completos con todas las superficies a ser desinfectadas. Se mantiene lleno preferiblemente durante 24 horas pero no por menos de 6 horas después se drena el agua y se rellena el tanque para el abastecimiento regular.
Un segundo método, que es bastante satisfactorio y practico en las condiciones rurales es la aplicación directa de una solución fuerte (200 mg/1) a las superficies internas del tanque. La superficie debe permanecer en contacto con la solución fuerte por al menos durante 30 minutos antes de llenar el tanque con agua.
Un tercer método, que se debe usar solo cuando no se puede usar otros, no expone las superficies superiores de las paredes a una solución fuerte de cloro. Se alimenta agua al tanque con un contenido de cloro de 50 mg/L, a un volumen tal que posteriormente, cuando se llene completamente el tanque, la concentración resultante de cloro sea de aproximadamente 2 mg/L. Se conserva el agua que contiene 50 mg/1 de cloro en el tanque por 24 horas antes de llenar completamente el tanque. Entonces se puede poner en servicio el tanque sin extraer el agua usada para la desinfección siempre que el residuo final no sea
