Marco teórico

SISTEMA DE AGUA POTABLE.

Un sistema de abastecimiento de agua potable, tiene como finalidad primordial, la de entregar

a los habitantes de una localidad, agua en cantidad y calidad adecuada para satisfacer sus
necesidades, ya que como se sabe los seres humanos estamos compuestos en un 70% de agua,
por lo que este líquido es vital para la supervivencia.

El agua potable es considerada aquella que cumple con la norma establecida por la
Organización Mundial de la Salud (OMS), la cual indica la cantidad de sales minerales disueltas
que debe contener el agua para adquirir la calidad de potable. Sin embargo una definición
aceptada generalmente es aquella que dice que el agua potable es toda la que es “apta para
consumo humano”, lo que quiere decir que es posible beberla sin que cause daños o
enfermedades al ser ingerida. La contaminación del agua ocasionada por aguas residuales
municipales, es la principal causa de enfermedades de tipo hídrico por los virus, bacterias y
otros agentes biológicos que contienen las heces fecales (excretas), sobre todo si son de seres
enfermos. Por tal motivo es indispensable conocer la calidad del agua que se piense utilizar
para el abastecimiento a una población. [ CITATION JOS13 \l 12298 ]

Red de distribución

Una red de distribución (que en lo sucesivo se denominará red) es el conjunto de tubos,

accesorios y estructuras que conducen el agua desde tanques de servicio o de distribución
hasta la toma domiciliaria o hidrantes públicos. Su finalidad es proporcionar agua a los
usuarios para consumo doméstico, público, comercial, industrial y para condiciones
extraordinarias como extinguir incendios.

La red debe proporcionar este servicio todo el tiempo, en cantidad suficiente, con la calidad
requerida y a una presión adecuada. [CITATION con \l 12298 ]

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INTERESANTE.
https://sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/CONAGUA%20s.f.a.%20Dise
%C3%B1o%20de%20redes%20de%20distribuci%C3%B3n%20de%20agua%20potable.pdf

Componentes de una red

Una red de distribución de agua potable se compone generalmente de:

Tubería. Se le llama así al conjunto formado por los tubos (conductos de sección circular) y su
sistema de unión o ensamble. Para fines de análisis se denomina tubería al conducto
comprendido entre dos secciones transversales del mismo. La red de distribución está formada
por un conjunto de tubos que se unen en diversos puntos denominados nodos o uniones. De
acuerdo con su función, la red de distribución puede dividirse en red primaria y red
secundaria. A la tubería que conduce el agua desde el tanque de regulación hasta el punto
donde inicia su distribución se le conoce como línea de alimentación y se considera parte de la
red primaria La división de la red de distribución en red primaria o secundaria dependerá del
tamaño de la red y de los diámetros de las tuberías. La red primaria está constituida por los
tubos de mayor diámetro; la secundaria, por la tubería de menor diámetro, la cual abarca la
mayoría de las calles de la localidad. Así, una red primaria puede ser una sola tubería de
alimentación o cierto conjunto de tubos de mayor diámetro que abarcan a toda la localidad.

Piezas especiales. Son todos aquellos accesorios que se emplean para llevar a cabo
ramificaciones, intersecciones, cambios de dirección, modificaciones de diámetro, uniones de
tubería de diferente material o diámetro y terminales de los conductos, entre otros Se les
llama cruceros a las piezas o conjuntos de accesorios especiales que, conectados a la tubería,
forman deflexiones pronunciadas, cambios de diámetro, derivaciones y ramificaciones.
También permiten el control del flujo cuando se colocan válvulas.

Válvulas. Son accesorios que se utilizan para disminuir o evitar el flujo en la tubería. Pueden
ser clasificadas de acuerdo con su función en dos categorías:

• Aislamiento o seccionamiento. Son utilizadas para separar o cortar el flujo del resto del
sistema de abastecimiento en ciertos tramos de tubería, bombas y dispositivos de control con
el fin de revisarlos o repararlos

• Control. Usadas para regular el gasto o la presión, facilitar la entrada de aire o la salida de
sedimentos o aire atrapados en el sistema.

Tanques de distribución. Es un depósito situado generalmente entre la captación y la red de

distribución que tiene por objeto almacenar el agua proveniente de la fuente. El
almacenamiento permite regular la distribución o simplemente prever fallas en el suministro,
aunque algunos tanques suelen realizar ambas funciones Se le llama tanque de regulación
cuando guarda cierto volumen adicional de agua para aquellas horas del día en las cuales la
demanda en la red sobrepasa el volumen suministrado por la fuente.

Cajas rompedoras de presión. Son depósitos con superficie libre del agua y volumen
relativamente pequeño, cuya función es permitir que el flujo de la tubería se descargue en
esta, eliminando de esta forma la presión hidrostática y estableciendo un nuevo nivel estático
aguas abajo.

Formas de distribución

El agua se distribuye a los usuarios en función de las condiciones locales de varias maneras:

Por gravedad El agua de la fuente se conduce o bombea hasta un tanque elevado desde el cual
fluye por gravedad hacia la población. De esta forma se mantiene una presión suficiente y
prácticamente constante en la red para el servicio a los usuarios.

Este es el método más confiable y se debe utilizar siempre que se dispone de cotas de terreno
suficientemente altas para la ubicación del tanque, para asegurar así las presiones requeridas
en la red. La tubería que abastece de agua al tanque (línea de conducción) se diseña para el
gasto máximo diario Qmd y la tubería que inicia del tanque hacia el poblado (línea de
alimentación) para el gasto máximo horario Qmh en el día de máxima demanda.

Por bombeo El bombeo puede ser de dos formas: a. Bombeo directo a la red, sin
almacenamiento Las bombas abastecen directamente a la red y la línea de alimentación se
diseña para el gasto máximo horario Qmh en el día de máxima demanda. Este es el sistema
menos deseable, puesto que una falla en el suministro eléctrico significa una interrupción
completa del servicio de agua.

Al variar el consumo en la red, la presión en la misma cambia también. Así, al considerar esta
variación, se requieren varias bombas para proporcionar el agua cuando sea necesario Las
variaciones de la presión suministrada por las bombas se trasmiten directamente a la red, lo
que puede aumentar el gasto perdido por las fugas.

Bombeo directo a la red, con excedencias a tanques de regulación En esta forma de

distribución, el tanque se ubica después de la red en un punto opuesto a la entrada del agua
por bombeo y la tubería principal se conecta directamente con la tubería que une las bombas
con el tanque. El exceso de agua bombeada a la red durante periodos de bajo consumo se
almacena en el tanque y durante periodos de alto consumo, el agua del tanque se envía hacia
la red, para complementar la distribuida por bombeo.

Red de Distribución

REVISE ESTA INFORMACION TAMBIEN

http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/24186/1/Tesis%201065%20-
%20Mena%20C%C3%A9spedes%20Mar%C3%ADa%20Jos%C3%A9.pdf

Una red de distribución se compone de un conjunto de tuberías que instaladas por un costado
de las calles existentes de una localidad, permiten proveer de agua potable a los usuarios
mediante acometidas domiciliarias, para requerimientos domésticos, comerciales e
industriales.[ CITATION Mar16 \l 12298 ]

Para el diseño de una red de distribución se debe tener en cuenta con anterioridad lo
siguiente:

 Sitio de la fuente de abastecimiento

 La cantidad de agua con la que se cuenta
 Tipo de proceso requerido
 Espacios de entrada a la red
 La carga hidráulica adecuado en los puntos de la red
 La superficie y la población a cubrirse en el sistema de agua potable.
 La topografía del lugar a servirse.

Las redes deben funcionar de una manera ininterrumpida, evitando un servicio discontinuo, ya
que esto causa contaminación y desventajas en las actividades diarias de los usuarios.

Las consideraciones a tomar para realizar un sistema de distribución de agua potable son las
que indicamos a continuación:

 La tubería de la red debe formar mallas impidiendo que estas tengan ramales abiertos.
 Los diámetros a utilizar para el diseño deben ser los comerciales que sean similares a
los diámetros calculados hidráulicamente en el caso de que se deba ubicar hidrantes o
bocas de fuego el diámetro a utilizar será el que se asemeje al accesorio utilizado.
 Los perímetros de los circuitos de la malla deberán tener de 500 y 2000m.
  Si las vías tienen un ancho mayor a 20m y varias calzadas se realizará dos ramales uno
similar a los cálculos hidráulicos y otro con un diámetro igual al de las tuberías
secundarias.
 Entre los métodos de cálculo para la malla principal serán cualquier aplicable y si ese
realiza con un método nuevo se deberá enviar una memoria de cálculo.
 Los parámetros para velocidades dentro de las tuberías deben tener un límite de
1.5m/s.
 Y el error de cierre en los circuitos máximo de 0.5m.
 Índices de crecimiento poblacional y vida útil de acuerdo a la norma.
 Seguir una trayectoria de hacia dónde está creciendo la comunidad.
 Analizar el nivel socioeconómico de la población en la que se va hacer la investigación
y adoptar la dotación diaria por habitante y por día.
 Proveer la presión de agua adecuada.

Ubicación de las redes

Las tuberías de las redes deben estar colocadas en los costados norte y este de las calles,
cerciorando que las alcantarillas de aguas servidas estén localizadas del lado contrario si se
presenta el caso de que las tuberías de las alcantarillas se crucen con las del agua potable las
primeras deben ir por lo menos 0,30m por debajo de las del agua potable. Cuando las tuberías
de alcantarillado sean paralelas a las del agua potable, se deberá tener una distancia mínima
de 3,00m entere ellas y se debe aspirar que las tuberías de alcantarillado estén una cota más
baja que la del agua potable. La altura mínima desde el suelo normal debe ser de 1,00m en
vías de tráfico liviano y 1,20m en calles de tráfico pesado.

Si el suelo tiene un valor bajo de capacidad portante se deberá aumentar la profundidad.

Tipos de redes

Red de Distribución de agua potable Abierta o Ramificada

Se caracterizan por tener un ramal principal el de mayor diámetro del cual parten los ramales
secundarios que finalizan en puntos ciegos los cuales no tienen interconexiones con otras
tuberías en la red de abastecimiento de agua potable.

Red de Distribución de agua potable Cerrada o Malla Se caracteriza por que forman anillos o
mallas que permitan disponer un circuito cerrado para el flujo de agua en toda la red de
distribución. Cuando las condiciones económicas sean favorables se deberá optar por este tipo
de red puesto que la principal ventaja es funcionar mejor hidráulicamente porque evita puntos
muertos de circulación o de circulación nula y facilita regulación de presiones y caudales.

Mallas Estas son parte de la red; comienzan en el tanque y forman un circuito cerrado, tienen
dos ramales y se unen en un punto llamado punto de equilibrio

Nudo Unión de dos o más tuberías principales no secundarias

Periodo de diseño Tiempo durante el cual la obra cumple su función favorablemente. Para los
diseños de las redes de agua potable se debe garantizar que las obras sean rentables durante
el periodo de diseño elegido. Los periodos de diseño no deben ser menores a 15 años, para
obras de ampliación, se tomará dependiendo del caso. Las obras civiles de los sistemas de
agua potable o disposición de residuos líquidos, se diseñarán para un período de 20 años. Los
equipos se diseñarán para el período de vida útil especificado por los fabricantes. Se podrá
adoptar un período de diseño diferente en casos justificados, sin embargo, en ningún caso la
población futura será mayor que 1,25 veces la población presente. El periodo de diseño se
simboliza de la siguiente manera: n= vida útil elemento del Sistema de Agua Potable +
(Planeación, Contratación, Ejecución).

En donde n: representa la vida útil en años a considerarse en el proyecto se considera en la

siguiente tabla:

TABLA Nº 2 VIDA ÚTIL SUGERIDA PARA LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE AGUA POTABLE

Período de Diseño.

Para diseñar un sistema de agua potable, debe establecerse la vida útil de cada uno de sus
componentes. La vida útil depende de ciertos factores:

 Vida útil de obras civiles y equipos

 Facilidad de ampliaciones del sistema

 Crecimiento poblacional de la localidad

El período de diseño es el número de años para el cual se diseña una obra de abastecimiento
de agua potable considerando que durante ese período el sistema proveerá a los usuarios un
servicio eficiente y de calidad. El período de diseño no deberá ser inferior a 15 años, para
determinar un período de diseño se tomara en cuenta la vida útil de equipos (periodo de 10 a
20 años) y estructuras (período de 40 a 50 años), esto según Norma de Diseño para Sistemas
de Abastecimiento de Agua Potable, Disposición de Excretas y Residuos Líquidos en el Área
Rural. [ CITATION Mar18 \l 12298 ]

REVISE ESTO TAMBIEN ES DEL 2018 Y HAY TABLAS DEL INEN

https://repositorio.uta.edu.ec/bitstream/123456789/27234/1/Tesis%201217%20-%20P
%C3%A9rez%20Silva%20Maribel%20del%20Roc%C3%ADo.pdf

Tasa de crecimiento poblacional

Para el cálculo de la tasa de crecimiento poblacional, se tomarán como base los datos
estadísticos proporcionados por los censos nacionales y recuentos sanitarios.

Para calcular el índice de crecimiento (r), aplicar los siguientes métodos: Método Aritmético o
Lineal Método Geométrico Método Exponencial.