Sistemas de Aducción (Agua)

Los sistemas de aducción pueden ser desarrollados de las siguientes maneras.



· Por gravedad



· Por bombeo



· De manera mixta



Un sistema de aducción se caracteriza por contener un conjunto de elementos que pueden ser tuberías, canales, túneles y otros dispositivos que permitan el transporte de agua desde el punto de captación hasta un tanque de almacenamiento o planta de tratamiento o si las condiciones son buenas hasta el primer punto antes de la distribución de agua en la red.



Sistemas de aducción por gravedad



Solo funcionan cuando las condiciones topográficas tienen pendiente favorable al flujo de circulación de agua y pueden darse de dos maneras:



a) Por conducción de canales y conductos con superficie libre



Estos están sometidos a la presión atmosférica, tienen que tener un revestimiento.



b) Por conductos cerrados a presión



Trabajan generalmente a tubería llena (sección llena) manteniendo una presión igual a la presión atmosférica.



a) Por conducción de canales y conductos con superficie libre



Se establece que la conducción se puede hacer en una superficie libre según la ecuación de Manning.



Para efectuar un sistema de aducción mediante canales por gravedad es importante establecer la topografía del área circundante y se trabaja con el perfil longitudinal del trazo para volcar la información en planta.



Caudal de diseño



Para sistemas de aducción por gravedad el caudal de diseño se adopta bajo el análisis siguiente:



Se considerara el caudal máximo diario cuando se disponga en la red de un tanque de almacenamiento y/o planta de tratamiento; y se considerara el caudal máximo horario cuando la cantidad y calidad de agua puedan ser transportadas directamente a suministrar la red de distribución.



En canales revestidos bajo el concepto de evitar la erosión de la solera y/o paredes laterales, para revestimientos de hormigón ciclópeo la velocidad máxima no debe pasar entre 6 a 7 metros por segundo, velocidad máxima.



En elementos de hormigón armado excepcionalmente esta podrá ser incrementada hasta 9 metros por segundo, con una dosificación adecuada para obtener buenas resistencias (mayores a 30 mega pascales)



La velocidad mínima en canales abiertos no debe pasar de 0.6 metros por segundo a objeto de evitar la sedimentación de partículas en las soleras y/o crecimiento de material vegetal.



Al dimensionar un canal en zonas de ladera, se debe dejar al menos 1 metro de superficie desde el talud, a modo de plataforma o banquina para protección del canal.



b) Por conductos cerrados a presión (tubería)



Generalmente se emplean tuberías de diferente material cuyo trazo estará determinado por las condiciones topográficas del tramo de diseño teniendo como punto de inicio la cota de ingreso al punto de captación de aguas y el punto final de la aducción también definido



Tuberías



Primero se analiza el material, para elegir un material se debe considerar su aptitud de la siguiente manera:



· Resistente a la corrosión y la agresividad del suelo.



· Debe ser un material resistente a esfuerzos mecánicos producidos por cargas externas e internas.



· Las características de comportamiento hidráulico como para asimilar presiones de trabajo, considerar también el golpe de ariete.



· Es importante prever que la instalación se encuentre en un terreno que permita confinar y/o anclar debidamente la tubería debiéndose evitar la tuberculización e incrustación de la tubería.



Se recomienda que toda tubería existente en el mercado tenga una norma internacional de verificación de su calidad.



Calculo hidráulico en tuberías por gravedad



Siguiendo las ecuaciones de hidráulica y sus rangos de validez:



· Ecuación de Darcy-Weisbach ф=10-600 mm.



· Ecuación de Hazen-Williams ф=50-3500 mm.



· Ecuación de Flamant ф=12.7-1000 mm.



· Ecuación de Manning ф=400-1300 mm.



Presión máxima y presión mínima de trabajo



En líneas de aducción por gravedad la presión máxima de trabajo no deberá pasar el valor del 80% de la presión especificada de la tubería (como presión máxima)



Como presión mínima recomendable en cualquier punto esta debe ser mayor o igual a 2 m.c.a.