viernes, 12 de abril de 2019

Estanques de Almacenamiento - Obras de Captación y Estaciones de Bombeo


Autor:
Peña R. Francys H.
C.I: 26.603.962
Materia: Electiva VII Infraestructura Urbana – Carrera: Arquitectura
Turno: Nocturno – Semestre: IX

DEFINICIÓN DE ESTANQUE.



Un estanque es una pequeña cavidad de agua, natural o artificial, utilizado cotidianamente para proveer al riego, criar peces, nadar, etcétera, o con fines meramente ornamentales.

Los estanques forman parte del dominio público, si son de agua salada y comunican con el mar. Los estanques particulares están sometidos a las leyes generales de la propiedad y de la salubridad pública, y pertenecen al dueño del suelo que cubren. Los peces son un accesorio de los estanques y constituyen bienes muebles por disposición legal. Actualmente, una de las principales utilidades de los estanques es la cría y multiplicación de peces (como tencas, carpas y otros). Un ejemplo de estanque con utilidad paisajística u ornamental es el estanque grande del Retiro en la ciudad española de Madrid.

Después de cada desecación debe limpiarse el estanque y dragar el lodo, el cual, expuesto al aire, constituye un excelente abono. Después de estercolado, se siembran en el fondo plantas pratenses de tallo duro; éstas, una vez segadas a fines de la primavera, formarán sobre el suelo un césped cepillo, contra el que se restregarán los reproductores para depositar sus huevos.


TIPOS DE ESTANQUES.


Tipos de estanques según su estilo

Estanques informales.- Son estanques que imitan a la naturaleza y en la que prácticamente “todo vale”.

Estanques naturales.- Son estanque similares a los informales pero vinculado su diseño al jardín.

Estanques formales.- Suelen ser aquellos donde la existencia de peces y plantas es mínima, tendiendo a jugar con el movimiento del agua.


Tipos de estanques según su contenido

(Principalmente se tiene en cuenta los elementos vivos del estanque):

Estanques koi.- En el que entre los peces contenidos, un 90% son koi. Son de grandes dimensiones, con peces grandes y con alta tecnología en cuanto a sistemas de filtración.

Estanques carassius (goldfish).- En el que entre los peces contenidos, un 90% son carassius (goldfish). El volumen de agua del estanque no es necesario que sea demasiado alto.

Estanques mixtos.- Es habitado por diferentes tipos de peces: de fondo, media agua y de superficie.

Estanques vegetales.- Clasificación extremista de los estanques en el que no existen peces, solo plantas de diferentes tipos.

Estanque autóctono (por biotopo).- En el que todos los peces, plantas y elementos decorativos utilizados deben ser del mismo biotopo.


Tipos de estanques según el tipo de construcción

Estanques apisonados.- Que se utilizan el mismo suelo y no se les adiciona nada salvo césped para que tengan mejor agarre. Estos estanques son auténticos mini-lagos.

Estanques pre-fabricados.- Fabricados en materiales plásticos, resistentes y 100% impermeables al agua.

Estanques de lona.- Usando lona impermeable de plástico especial en su fabricación.

Estanques de cemento.- En los que se utilizan ladrillos o piedra recubiertos con mezcla de obra a base de cemento en sus laterales y base.




DIMENSIONES DE UN ESTANQUE.



DETERMINAR LA UBICACIÓN DEL ESTANQUE Y LAS NORMAS QUE INDICAN HIDROVEN.


Para ubicar un estanque de almacenamiento en el lugar más adecuado, se debe principalmente a la preservación de las presiones a  lo largo del sistema, es decir se busca el lugar más beneficioso que permita que la presión se mantenga y haya menos pérdida de carga en la de distribución

Criterios de presiones: m.c.a "metro de columna de agua"

Es una unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre. Su símbolo es m.c.a. o mca, y es un múltiplo del milímetro columna de agua o mm.c.a.

Estas presiones en la red están limitadas por Normas:


  • ·         En poblaciones rurales menores, a 5000 hab.: 5 m.c.a.
  • ·         En poblaciones de 5000 a 15000 hab: 10 m.c.a.
  • ·         En poblaciones de áreas urbanas: 20 m.c.a.
  • ·         La presión estática no será en ningún caso mayor a: 70 m.c.a.




Normas HIDROVEN


Las normas HIDROVEN son un conjunto de artículos que establecen una serie de leyes y procedimientos para el correcto control de aquellos componentes orgánicos, físicos y químicos del agua que representan un peligro para la salud de la comunidad, o inconvenientes para la preservación de los sistemas de almacenamiento y distribución del líquido, así como la regulación que asegure su cumplimiento.
Algunos de sus artículos son:

Capítulo I
Disposiciones Preliminares

Artículo 2.- Están sujetos al cumplimiento de las presentes Normas los entes responsables de los sistemas de abastecimiento de agua potable públicos o privados.

Artículo 3.- A los efectos de interpretación y aplicación de estas Normas, se establecen los siguientes criterios: Autoridad Sanitaria Competente: Ente Regional adscrito a la Unidad Sanitaria Regional, dependiente del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social. Valor máximo aceptable: Es el establecido para la concentración de un componente que no presenta un riesgo significativo para la salud o rechazo del consumidor, teniendo en cuenta el consumo de agua durante toda su vida (OPS/OMS).

Artículo 4.- El agua potable debe cumplir con los requisitos microbiológicos, organolépticos, físicos, químicos y radiactivos que establecen las presentes Normas.

Artículo 5.- Cuando el agua que se designe al suministro como potable no cumpla con los requisitos establecidos en las presentes Normas, el responsable del sistema de abastecimiento respectivo deberá aplicar el tratamiento que la haga apta para dicho uso.

Artículo 6.- El agua potable destinada al abastecimiento público deberá contener en todo momento una concentración de cloro residual libre en cualquier punto de la red de distribución de 0,3 y 0,5 mg/L.

Artículo 7. - Cuando se excede un Valor Máximo Aceptable en estas Normas, el ente responsable del sistema de abastecimiento de agua potable debe investigar la causa, informar a la Autoridad Sanitaria Competente y tomar las medidas correctivas.

Capitulo II
De los aspectos microbiológicos

Artículo 8.- El ente responsable del sistema de abastecimiento de agua potable debe asegurar que esta no contenga microorganismos transmisores o causantes de enfermedades, ni bacterias coliformes termorresistentes (coliformes fecales), siguiendo como criterio de Evaluación de la Calidad Microbiológica la detección del grupo coliforme realizada sobre muestras representativas captadas, preservadas y analizadas según lo establecido en las presentes Normas.

Artículo 9.- Los resultados de los análisis bacteriológicos de agua potable deben cumplir los siguientes requisitos:

a. Ninguna muestra de 100 mL, deberá indicar la presencia de organismos coliformes termorresistentes (coliformes fecales).

b. El 95% de las muestras de 100mL, analizadas en la red de distribución no deberá indicar la presencia de organismos coliformes totales durante cualquier periodo de 12 meses consecutivos.

c. En ningún caso deberá detectarse organismos coliformes totales en dos muestras consecutivas de 100 mL, provenientes del mismo sitio.

Artículo 10.- El agua potable no debe contener agentes patógenos: Virus, Bacterias, Hongos, Protozoarios, ni Helmintos.




OBRAS DE CAPTACIÓN:

DEFINICIÓN.

Las obras de captación son las obras  civiles y equipos electromecánicos que se utilizan para reunir y disponer adecuadamente del agua superficial o subterránea. Dichas obras varían de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localización  y magnitud.

Algunos ejemplos de obras de captación se esquematizan. El diseño de la obra de captación debe ser tal que prevea las posibilidades de contaminación del agua.


Es necesario separar en el término general de “obra de captación” el dispositivo de captación propiamente dicho y las estructuras complementarias que hacen posible su buen funcionamiento.

Un dique toma, por ejemplo, es una estructura complementaria, ya que su función es represar las aguas de un río a fin de asegurar una carga hidráulica suficiente para la entrada de una estabilidad y durabilidad.

Un dispositivo de captación puede consistir de un simple tubo, la pichancha de una bomba, un tanque, un canal, una galería filtrante, etc., y representa parte vital de la obra de toma que asegura, bajo cualquier condición de régimen, la captación de las aguas en la calidad prevista.

El mérito principal de los dispositivos de captación radica en su buen funcionamiento hidráulico.


TIPOS.


Captación de aguas pluviales


La captación de estas puede hacerse en los tejados o áreas especiales debidamente dispuestas. En estas condiciones el agua arrastra las impurezas de dichas superficies, por lo que para hacerla potable es preciso filtrarla. La filtración se consigue mediante la instalación de un filtro en la misma cisterna




Captación directa por gravedad o bombeo

Este es el caso común para sistemas rurales por lo que se presentará con mayor detalle en un apartado especial.

Captación directa.

Cuando el agua de un río está relativamente libre de materiales de arrastre en toda época del año, el dispositivo de captación más sencillo es un sumergido. Es conveniente orientar la entrada del tubo en forma tal que no quede enfrente la dirección de la corriente, y se debe proteger con malla metálica contra el paso de objetos flotantes.



Captación por Bombeo.

En el caso en que la captación por gravedad no sea factible debido a la topografía el método de captación recomendable es por bombeo. De las bombas disponibles comercialmente, la bomba centrífuga horizontal tiene la ventaja de que la ubicación del equipo de bombeo y el punto de captación pueden ser distintos, o sea que la estación de bombeo pude construirse en el sitio más favorable desde el punto de vista de cimentación, acceso, protección contra inundaciones, etc. Su desventaja principal es que la altura de succión queda limitada y el desnivel máximo permisible entre la bomba y el nivel de bombeo, es relativamente pequeño.

Captación de aguas subterráneas.

El agua subterránea existe casi en cualquier parte por debajo de la superficie terrestre, la exploración de la misma consiste básicamente en determinar en dónde se encuentra bajo las condiciones que le permitan llegar rápidamente a los pozos a fin de poder ser utilizada en forma económica. La manera práctica de hacer lo anterior incluye la aplicación de conocimientos técnicos, experiencia en la perforación y sentido común.

La estratigrafía es un instrumento esencial para la prospección hidrogeológica de extensas regiones de rocas sedimentarias o volcánicas. La posición y el espesor de los horizontes acuíferos así como la continuidad de las capas confinantes revisten particular importancia, por lo que el auxilio de la estratigrafía resulta siempre indispensable.

La geología estructural junto con la estratigrafía se utiliza en la localización de los horizontes acuíferos que hayan sido desplazados por movimientos tectónicos.

Los estudios estructurales son también utilizados para localizar zonas de fracturación en rocas compactas pero frágiles; o bien en la localización de fallas en materiales no consolidados que en ocasiones pueden formar barreras hidrológicas, las cuales son importantes en el estudio del movimiento del agua subterránea. Las aguas de las capas acuíferas del subsuelo se clasifican en:

a) Aguas freáticas y b) aguas artesianas.



Captación de aguas de manantial.

El principal objetivo es captar y aprovechar los pequeños manantiales, que se encuentran generalmente en las laderas de las montañas, con el fin de llevar el agua a las partes bajas, donde se aprovechará para el consumo humano.

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

Las aguas de manantial generalmente fluyen desde un estrato acuífero de arena y grava y afloran a la superficie debido a la presencia de un estrato de material impermeable, tal como arcilla o roca, que les impide fluir e infiltrarse. Los mejores lugares para buscar manantiales son las laderas de montañas. La vegetación verde en un cierto punto de un área seca puede indicar la presencia de un manantial en el lugar o aguas arriba. Los habitantes de la zona son los mejores guías, y probablemente, conocen todos los manantiales del área.




Captación de aguas superficiales.

Para el diseño de obras de captación superficiales se requiere obtener, la información siguiente:

a).- Datos Hidrológicos

Gasto medio, máximo y mínimo

Niveles de agua normal, extraordinario y mínimo

Características de la cuenca, erosión y sedimentación

Estudios de inundaciones y arrastre de cuerpos flotantes

b).- Aspectos Económicos

Planeamiento de opciones, elección de la más económica que cumpla con los requerimientos técnicos

Costos de construcción, operación y mantenimiento

Costo de las obras de protección

Tipo de tenencia del terreno

Tipos de obras de toma.




Dependiendo de las características hidrológicas de la corriente, las obras de captación pueden agruparse en los siguientes cuatro tipos:

1) Captaciones cuando existen grandes variaciones en los niveles de la superficie libre.

2) Captación cuando existen pequeñas oscilaciones en los niveles de la superficie libre, como estaciones de bombeo fijas con toma directa en el río o en un cárcamo.

3) Captaciones para escurrimientos con pequeños tirantes


CAPTACION SUMERGIDA TIPO DIQUE-TOMA.

Cuando las corrientes de agua de escasos caudal y las secciones transversales del río en el sitio donde se proyecta la bocatoma son de poco ancho (0 a 10 m), es conveniente proyectar un dique con el objeto de garantizar el caudal que se debe captar, En el diseño de un dique - toma se tienen en cuenta los siguientes aspectos:

En el área de captación dada, en la zona de rejilla, no se debe permitir el paso de material grueso; esto se logra dimensionando adecuadamente los espacios entre las barras de la rejilla de captación.

El dique se debe proyectar en forma tal que la rata de sedimentación en la zona del embalse no sea excesivamente alta, lo cual se logra obligando a que el agua fluya con moderada velocidad a través de la obra de captación.

Las riberas del río o quebrada, en la zona donde se proyecta el dique, deben tener una buena estabilidad geológica y preferiblemente el suelo debe ser roca a fin de aminorar costos en los anclajes.



 APLICACIÓN.
Filtrado grueso y trituración