acueductos ing roberto salazar cano

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Libro de acueductos de acuerdo a la norma ras con todo lo del programa de acueductos de la universidad de nariño, desde captaciones hasta redes de distribución

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  • PROLOGO Con base en su experiencia en labores de Docencia y Consultora, el autor, ha querido plasmar las mismas desarrollando este texto de una manera fcil y asequible, como respuesta a la necesidad de capacitar a los estudiantes de Ingeniera Civil, Sanitaria y que sirva de consulta a los profesionales y personas que de una u otra forma tienen que ver con el suministro de agua. En razn de la acogida que tuvo este texto en su primera edicin, teniendo en cuenta las sugerencias recibidas y la necesidad de adaptarse a la nueva normatividad vigente en relacin con los sistemas de abastecimiento, el autor presenta a consideracin esta segunda edicin con una recopilacin de los principales aspectos de diseo del Reglamento Tcnico del sector de agua potable y Saneamiento Bsico en sus ttulos A y B (RAS 2000). El texto se divide en nueve captulos en los cuales se fijan las pautas para la planeacin y diseo de sistemas de abastecimiento de agua, tanto en el medio rural como urbano, dando ejemplos y alternativas para cada uno de los componentes, dependiendo de las condiciones y del tipo de abastecimiento, tomando como base las normas generales que para el diseo de acueductos rigen en nuestro pas. Se anexan en la publicacin una serie de tablas y figuras con el objeto de hacer ms compresibles los temas y para que se posea informacin suficiente en la realizacin de diseos. Espero contar con sus sugerencias y crticas constructivas que se desprendan de esta segunda publicacin para en el futuro tenerlas en cuenta y mejorar la misma. Por ltimo deseo expresar mis agradecimientos a la seora Ana Luca Salas en la parte de transcripcin de texto, a los Ingenieros Jairo Burbano, Eliana Karina Tllez y Hugo H. Ortiz O., en la parte de texto, graficacin, tablas y ayudas, quienes ejecutaron este dispendioso trabajo y a los estudiantes de Sanitaria en Ingeniera Civil por el apoyo brindado a cuya formacin he dedicado este esfuerzo. A mi familia quien me apoy constantemente en esta ardua tarea y muy especialmente a mi hija Lorena quien colabor en la transcripcin, revisin del texto y sugerencias. Desde siempre Roberto Salazar Cano. San Juan de Pasto 2004.

  • TABLA DE CONTENIDO Pg. 1 INTRODUCCION

    1.1 Generalidades 1 1.2 Normas a utilizar 1 1.3 Determinacin del Nivel de Complejidad 2 1.3.1 Nivel de Complejidad del Sistema 2 1.3.2 Asignacin del Nivel de Complejidad del Sistema 2 1.3.3 Modificaciones del Nivel de Complejidad del Sistema 3

    2 INVESTIGACION PRELIMINAR

    2.1 Descripcin de la Localidad y de la Zona del Proyecto 4 2.1.1 Climatologa 4 2.1.2 Geologa y Suelos 4 2.1.3 Topografa 5 2.1.4 Recursos Hdricos 5 2.1.5 Descripcin de la Infraestructura Existente 5 2.1.6 Caractersticas Socioeconmicas 5 2.1.7 Comunicaciones 5 2.1.8 Vas de Acceso 5

    2.1.9 Disponibilidad de Mano de Obra 5 2.1.10 Disponibilidad de Materiales de Construccin 6 2.1.11 Disponibilidad de Energa Elctrica 6 2.1.12 Aspectos Urbansticos 6

    6.1.13 Aspectos Demogrficos 6 6.1.14 Condiciones Sanitarias Existentes 6 2.1.15 Posibles Fuentes de Abastecimiento 7 2.1.16 Seleccin de la Fuente 8 2.1.17 Alternativa de Proyecto 8 2.2 Marco Institucional 8 2.2.1 Definicin de Responsabilidades 8 2.2.2 Caractersticas de la Entidad Ejecutora 8 2.2.3 Participacin Comunitaria 9 2.3 Evaluacin Socioeconmica 9 2.3.1 Alcance 9 2.3.2 Anlisis de Costo Eficiencia 9 2.3.3 Anlisis de Costo Mnimo de Expansin de Capacidad 9 2.4 Planos 10 2.5 Memorias 10 2.6 Archivo de Manuales, Planos y Catastros Para Contingencias por Desastre natural o Provocado 11

    3 CRITERIOS BSICOS DE DISEO

  • 3.1 Procedimiento General de Diseo de los Sistemas de Acueducto 13 3.2 Factores Bsicos de Diseo 15 3.2.1 Perodo de Diseo 15 3.2.1.1 Perodo de Diseo de la Captacin de Agua Superficial 15

    Pg. 3.2.1.2 Perodo de Diseo de Pozos Profundos de Captaciones de Agua

    Subterrnea 16 3.2.1.3 Perodo de Diseo de Pozos Excavados Para Captacin de Agua

    Subterrnea 16 3.2.1.4 Perodo de Diseo de las Aducciones o Conducciones 16 3.2.1.5 Perodo de Diseo de Tanques de Almacenamiento y Compensacin 17 3.2.1.6 Perodo de Diseo de las Redes de Distribucin 17 3.2.1.7 Perodo de Diseo de las Estaciones de Bombeo 18 3.2.1.8 Vida til 19

    3.3 Poblacin Futura 21 3.3.1 Anlisis de la Poblacin 21 3.3.1.1 Ncleo Rural 21 3.3.1.2 Ncleo Urbano 21 3.3.1.2.1Censos 22 3.3.2 Clculos de la Poblacin 22 3.3.2.1 Mtodos Grficos 22 3.3.2.2 Mtodos Matemticos 25 3.3.2.3 Mtodos Empricos Para Perodos Largos 32 3.3.2.4 Ajuste por Poblacin Flotante y Poblacin Migratoria 34 3.3.2.5 Etnias Minoritarias 34 3.4 Consumo de Agua 34 3.4.1 Consumo de Agua Para Varios Fines 35 3.4.1.1 Uso Domstico 35 3.4.1.2 Uso Comercial 36 3.4.1.3 Uso Industrial 37 3.4.1.4 Uso Rural 37 3.4.1.5 Uso para Fines Pblicos 37 3.4.1.6 Uso Escolar 37 3.4.1.7 Uso Institucional 37 3.5 Dotacin Neta 37 3.5.1 Dotacin Neta Mnima y Mxima 38 3.5.2 Estimacin de la Dotacin Neta Segn Registros Histricos 38 3.5.3 Estimacin de la Dotacin Neta por Comparacin con Poblaciones similares 39 3.5.4 Correcciones a la Dotacin Neta 39 3.5.4.1 Efectos del Tamao de la Poblacin en la Dotacin Neta 39 3.5.4.2 Efectos del Clima en la Dotacin Neta 40 3.5.4.3 Correccin por Sistema de Alcantarillado Existente 40 3.6 Prdidas 40 3.6.1 Prdidas en a Aduccin (Agua Cruda) 40 3.6.2 Necesidades en la Planta de Tratamiento 40 3.6.3 Prdidas en la Conduccin (Agua Tratada) 40 3.6.4 Prdidas Tcnicas en el Sistema de Acueducto 41 3.6.5 Prdidas Comerciales 41 3.7 Dotacin Bruta 41 3.8 Parmetros de Diseo 43

  • 3.8.1 Consumos 43 3.8.1.1 Consumo Medio Diario 43 3.8.1.2 Consumo Mximo Diario 43 3.8.1.3 Consumo Mximo Horario 43 3.8.1.4 Dotacin 43 3.8.2 Coeficientes de Consumo 44 3.8.2.1 Coeficientes de Consumo Mximo Diario 44

    Pg. 3.8.2.2 Coeficientes de Consumo Mximo Horario con Relacin al Consumo

    Mximo Diario 44 3.8.2.3 Coeficientes de Consumo Mximo Horario 44 3.8.2.4 Determinacin del Consumo Mximo Diario 44 3.8.2.5 Estimacin del Coeficiente de Consumo Mximo Horario con Relacin

    Al Consumo Mximo Diario 44 3.8.2.6 Relacin Entre las Diferentes Demandas 44 4 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

    4.1 Capacidad Hidrulica de los Componentes de un Sistema de Abastecimiento 48

    4.1.1 Segn Normas INSFOPAL 48 4.1.2 Segn Normas del Decreto 9095 49 5. CAPTACIONES

    5.1 Recursos de Agua 50 5.2 Tipos de Captaciones 50 5.3 Captaciones Superficiales 51 5.3.1 Localizacin de la Captacin 51 5.3.2 Captaciones Flotantes 54 5.3.3 Torre Toma en Presas Derivadoras 56 5.3.4 Toma de Manantiales 57 5.3.5 Toma de Rejilla 58 5.3.5.1 Aspectos Particulares de las Captaciones de Rejilla 58 5.3.5.2 Elementos de Diseo 59 5.3.6 Captaciones de Fondo 60 5.3.6.1 Diseo de la Rejilla en Barras Paralelas 62 5.3.6.2 Diseo de Rejilla en Platina de Lmina Corrugada 69 5.3.6.3 Clculo de los Vertederos 71 5.3.6.4 Clculo del Canal Recolector 73 5.3.6.5 Caja de Derivacin 74 5.3.7 Captaciones Laterales 90 5.3.8 Captaciones Dinmicas de Lecho Filtrante 96 5.3.8.1 Descripcin General 98 5.3.8.2 Componentes de la Captacin Dinmica 99 5.3.8.3 Consideraciones de Diseo 101 5.3.8.4 Operacin y Mantenimiento 104 5.3.9 Captacin de Aguas Lluvias 106 5.3.10 Captacin de Aguas en el Suelo 110

  • 5.3.11 Otras Alternativas de Captacin Superficial 111 5.3.11.1 Toma Directa 111 5.3.11.2 Captacin con Muelles de Toma 112 5.3.11.3 Captacin por Evaporacin de Agua de Mar 113 5.3.11.4 Captacin por Desalinizacin de Agua de Mar 113 5.3.11.5 Embalses 115 5.3.11.6 Presas 115 5.4 Captaciones Subterrneas 117 5.4.1 Aguas Subterrneas 117 5.4.1.1 Concepto de Acufero 117 5.4.1.2 Estudios Previos 118

    Pg.

    5.4.1.3 Caractersticas de la Fuente 119 5.4.2 Hidrulica de los Pozos 120 5.4.2.1 Conceptos Generales 120 5.4.2.2 Condiciones de Equilibrio 126 5.4.2.3 Acufero Libre 126 5.4.2.4 Acufero Confinado 128 5.4.2.5 Rejillas 129 5.4.3 Mtodos de Extraccin de Agua Subterrnea 131 5.4.3.1 Galeras de F