INGENIERÍA SANITARIA

DISEÑO DE CAPTACION DE MANANTIAL DE

FONDO

Grupo 02:

- GAONA PEREZ JUNIOR JOEL.

- LOBATON REGALADO LUIS ANGEL. 
- PEREZ ROMERO JHON ANDERSON.
- PEREA HUAMAN DANTE JAIR.
- PILCON MENDOZA MIGUEL.
Docente:
ING. DROGO PEREZ CESAR ANTONIO
 INTRODUCCION
 En el presente trabajo se desarrolla el diseño
hidráulico de una captación de un manantial
de fondo, siendo este tipo de obras la mas
comunes en los centros poblados que se
encuentran en las zonas de mayor altitud de
nuestra sierra y que cuenta con una población
en un crecimiento inicial.

Por lo tanto, se debe de tener en consideración

este tipo de obras cuando las fuentes de agua
en este caso sean manantiales u ojos de agua
los cuales serán analizados para satisfacer la
demanda de la población a beneficiarse.
 Objetivos

Objetivo general
 
Realizar un informe de investigación sobre el diseño y construcción de
captaciones de agua de manantiales de fondo para sistemas de agua
potable en poblaciones rurales.
 
Objetivos específicos
  
 Definir la captación de manantial de fondo.
 
 Realizar los ejemplos sobre el diseño de manantial de fondo.

 
 CAPTACION DE MANANTIALES

Elegida la fuente de agua e identificada como el primer punto del

sistema de agua potable en el lugar del afloramiento, se construye una
estructura de captación que permita recolectar el agua, para que luego
pueda ser transportada mediante las tuberías de conducción hacia el
reservorio de almacenamiento. La fuente en lo posible no debe ser
vulnerable a desastres naturales, en todo caso debe contemplar las
Captación de manantial de ladera
seguridades del caso.
El diseño hidráulico y dimensionamiento de la captación dependerán de
la topografía de la zona, de la textura del suelo y de la clase del
manantial; buscando no alterar la calidad y la temperatura del agua ni
modificar la corriente y el caudal natural del manantial, ya que
cualquier obstrucción puede tener consecuencias fatales; el agua crea
otro cauce y el manantial desaparece Captación de manantial de fondo.
 TIPOS DE CAPTACIÓN
Como la captación depende del tipo de fuente y de la calidad y cantidad de agua, el diseño de cada
estructura tendrá características típicas.

Si se considera como fuente de agua un manantial de Si existen manantiales cercanos unos a otros, se podrá
fondo y concentrado, la estructura de captación construir varias cámaras de las que partan tubos o galerías
podrá reducirse a una cámara sin fondo que rodee el hacia una cámara de recolección de donde se inicie la línea
punto donde el agua brota. Constará de dos partes: de conducción. Adyacente a la cámara colectora se

La primera, la cámara húmeda que sirve para considera la construcción de la cámara seca cuya función es
la de proteger la válvula de salida de agua.  
almacenar el agua y regular el gasto a utilizarse; la
segunda, una cámara seca que sirve para proteger
las válvulas de control de salida y desagüe. La
cámara húmeda estará provista de una canastilla de
salida y tuberías de rebose y limpia.
 CAPTACIÓN DE UN MANANTIAL DE FONDO.

Permite la captación del agua subterránea que emerge de un terreno llano, ya que la estructura de
captación es una cámara sin losa de fondo que rodea el punto de brote del agua, consta de una cámara
húmeda que sirve para almacenar el agua y regula el caudal a utilizarse, y una cámara seca que protege las
válvulas de control de salida, rebose y limpia.

Manantial de fondo.
 Componentes Principales.
Para el diseño de las captaciones de manantiales deben considerarse los siguientes componentes:

 Cámara de protección, para las captaciones de fondo y ladera es muy importante

no perturbar el flujo de agua que emerge de la vertiente. La cámara de protección
debe tener dimensiones y formas, tales que, se adapten a la localización de las
vertientes y permitan captar el agua necesaria para el proyecto.
 Tuberías y accesorios, En el diseño de las estructuras de captación, deben
preverse válvulas, accesorios, tubería de limpieza, rebose y tapa de inspección
con todas las protecciones sanitarias correspondientes. Al inicio de la tubería de
conducción se debe instalar su correspondiente canastilla.
 Cámara de recolección de aguas, para las tomas de bofedal, es importante que
la cámara de recolección se ubique fuera del terreno anegadizo y permita la
recolección del agua de todas las tomas (pueden haber más de un dren).
 Protección perimetral, La zona de captación debe estar adecuadamente
protegida para evitar la contaminación de las aguas. Debe tener canales de
drenaje en la parte superior y alrededor de la captación para evitar la
contaminación por las aguas superficiales.
 Diseño hidráulico y dimensionamiento:

 Cálculo del ancho de la pantalla (b)

El ancho de la pantalla se determina sobre la base de las características propias del afloramiento,
quedando definido con la condición que pueda captar la totalidad del agua que aflore del subsuelo.

 Cálculo de la altura total (Ht)

Para determinar la altura total de la cámara húmeda (Ht) se considera los elementos identificados, los
cuales se muestran en la figura 1.
Ht = A + B + C + H ≤ Altura natural que alcanza el agua
Donde:
A = Altura del filtro (se recomienda de 10 cm a 20 cm)
B = Diámetro de la tubería de salida
C = Separación entre el filtro y la tubería.
H = Altura de agua sobre la canastilla
E = Borde libre (se recomienda como mínimo 30 cm)

Para determinar la altura de la captación, es necesario conocer la carga requerida

para que el gasto de salida de la captación pueda fluir por la tubería de

Figura 1. Altura total de la cámara húmeda conducción.

 At = 2 Ac
La carga requerida es determinada mediante la siguiente
ecuación: Donde:
 
Donde:
 H = Carga requerida en m. Conocidos los valores del área total de ranuras y el
 V = Velocidad promedio en la salida de la tubería de la línea de
área de cada ranura se determina el número de
conducción en m/s. Se debe considerar la velocidad mínima
ranuras:
recomendada para una línea de conducción.
 g = Aceleración de la gravedad igual 9,81 m/s².
Se recomienda una altura mínima de H = 5 cm, sobre la
canastilla
 Dimensionamiento de la canastilla
Para el dimensionamiento se considera que el diámetro
de la canastilla debe ser dos (2) veces el diámetro de
la tubería de salida a la línea de conducción (Dc); que
el área total de ranuras (At) sea el doble del área de la
tubería de la línea de conducción; y que la longitud de
la canastilla (L) sea mayor a 3 Dc y menor de 6 Dc.
  Tubería de rebose y de limpia Se construirá el canal de escurrimiento, aguas arriba de la
En la tubería de rebose y de limpia se recomienda captación a fin de evitar el ingreso de aguas superficiales
pendientes de 1 a 1,5% y considerando el caudal
máximo de aforo, se determina el diámetro mediante hacia la captación. Asimismo, se acondicionará un canal
la ecuación de Hazen y Williams (para C=140). para evacuar la salida de la tubería de desagüe (limpia y
0.71 ∗𝑸 0.38 rebose).
𝑫= 0.21
𝒉𝒇
CONSTRUCCIÓN DE CAPTACIÓN
La captación es una estructura de concreto que sirve
para proteger al manantial y recolectar el agua para
abastecer a la población. Asimismo, debe cumplir con las
especificaciones de estructuras apoyadas de concreto
para almacenamientos de líquidos en lo referente a
ubicación, encofrados y concretos.

Para el buzón de inspección se utiliza

preferentemente la tapa metálica del tipo sanitaria.
La ubicación y dimensión del buzón adecuada para
facilitar las labores de inspección, limpieza y
Figura 2. Obra: Captación de manantial de fondo – Distrito de Sayán

desinfección.
nstrucción de captación en manantial de fondo c) Câmara seca (de válvulas)

a) Aspectos generales Es una estructura de concreto de sección rectangular.

Estará separado de la cámara húmeda por un muro de
La captación consta de dos (2) partes: la primera,
concreto de 0,60 m de altura y 0,15 m de espesor. Se
corresponde a una cámara húmeda que sirve para
instalará una válvula para el control del agua de la
almacenar el agua y regular el gasto a utilizarse; y la
línea de conducción y una válvula para limpia o
segunda, a una cámara seca que sirve para proteger la desagüe.
d) Ubicación
válvula de salida.
Serán ubicados lo más cercano posible a los
b) Cámara húmeda (colectora) afloramientos (manantiales de ladera) o sobre
Es una estructura de concreto de sección
ellas (manantiales de fondo).
rectangular. En esta cámara se recolectará el agua e) Excavación
del manantial y está prevista de una canastilla, por
La excavación para los cimientos tendrá una
donde saldrá el agua y pasará a la válvula de salida
profundidad mínima de 0,80 m. Se removerá el
de la cámara seca, de una tubería de limpia y de
material de relleno que quede adyacente al
rebose que se instalará en un nivel más bajo que los
afloramiento mismo, de tal manera que el
puntos de afloramiento. Asimismo, está prevista de
acuífero quede completamente descubierto.
una tubería de limpia.
 f) Cimientos
g) Sellados
Deberán cumplir con la finalidad estructural de
estabilidad y, en caso que los planos indiquen, Todas las excavaciones deberán ser rellenadas
servirán de pantallas interceptoras de corrientes y compactadas, si fuera necesario selladas con
subsuperficiales de agua.
concreto pobre.

h) Prueba hidráulica

Se llenará de agua la cámara húmeda y se

observará atentamente las fugas. Debido
principalmente a la porosidad del concreto.
La prueba durará 24 horas; si no se producen
filtraciones se dará por terminada la prueba;
en caso contrario, se hará los resanes
necesarios y se repetirá la prueba hidráulica
hasta obtener resultados satisfactorios.
EJERCICIO
 Conclusiones
 El diseño hidráulico y dimensionamiento de la captación dependerán de la topografía de la
zona, de la textura del suelo y de la clase del manantial; buscando no alterar la calidad y la
temperatura del agua ni modificar la corriente y el caudal natural del manantial, ya que cualquier
obstrucción puede tener consecuencias fatales; el agua crea otro cauce y el manantial
desaparece.
 
 Es importante que se incorporen características de diseño que permitan desarrollar una
estructura de captación que considere un control adecuado del agua, oportunidad de
sedimentación y facilidad de inspección y operación.
 
 
 Las fuentes de agua constituyen el principal recurso en el suministro de agua en forma
individual o colectiva para satisfacer sus necesidades de alimentación, higiene y aseo de las
personas que integran una localidad.