SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE TIPOS DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE.

Presentación del tema: "SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE TIPOS DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE."— Transcripción de la presentación:

1 SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE TIPOS DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE

2  Un sistema de abastecimiento de agua es el conjunto de infraestructura, equipos y servicios destinados al suministro de agua para consumo humano.  El suministro de agua es principalmente para consumo doméstico; también para uso comercial, industrial y, otros usos.  El agua suministrada debe ser en cantidad suficiente y de buena calidad física, química y bacteriológica; es decir, apta para el consumo humano. Aspectos Generales (1/2)

3  Para construir un sistema de abastecimiento se deben elaborar estudios que definan las unidades operacionales requeridas.  Las unidades deben tener capacidad hidráulica para las condiciones actuales y futuras de la localidad.  Las opciones tecnológicas dependen de varios factores: rendimiento y tipo de fuente, demanda de la localidad, característica de la población, etc. Aspectos Generales (2/2)

4  Sistemas convencionales: => Sistemas por gravedad:- Sin tratamiento - Con tratamiento => Sistemas por bombeo:- Sin tratamiento - Con tratamiento  Sistemas no convencionales. Clasificación de los Sistemas de Abastecimiento

5 Sistemas Convencionales  Sistemas que brindan el servicio de agua potable al usuario a nivel de vivienda con una conexión domiciliaria y/o piletas públicas.  Se emplea un sistema de distribución de agua a través de redes para proporcionar la cantidad y calidad de agua establecidas. (1/4)

6 Sistema de Abastecimiento Convencional Conducción Captación Reservorio Redes de distribución Aducción Sistemas Convencionales (2/4)

7  El sistema esta conformado por uno o más de las siguientes unidades operacionales: - Captación - Pretratamiento - Línea de conducción - Línea de impulsión - Planta de tratamiento - Estación de bombeo - Reservorios Sistemas Convencionales (3/4)

8 - Línea de aducción - Redes de distribución - Conexión domiciliaria - Pileta pública  Los sistemas pueden ser por gravedad o bombeo. Sistemas Convencionales (4/4)

9 Sistemas Convencionales: Por Gravedad  Los sistemas convencionales por gravedad aprovechan la fuerza gravitacional (diferencia de cotas topográficas) para conducir el agua hasta el usuario.  Dependiendo de la fuente, los sistemas pueden ser con o sin tratamiento.

10 Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento  Sistemas cuya fuente de abastecimiento son las aguas subterráneas: subálveas (debajo del río o arroyo), o muy cerca del suelo.  Las primeras pueden aflorar a la superficie y las segundas son captadas por medio de galerías.  En estos sistemas, al existir una filtración natural en el subsuelo, el tratamiento del agua consiste en realizar solamente desinfección. (1/6)

11 Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento  La captación de un manantial puede ser de ladera o fondo, y la galería con drenes subsuperficiales (2/6)

12 Sistema de Abastecimiento por Gravedad sin Tratamiento Conducción Captación Reservorio Redes de distribución Aducción Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento (3/6)

13 Ventajas:  Proporciona agua segura a la población (confiabilidad).  Requiere mínima operación y mantenimiento.  No requiere energía externa para su funcionamiento.  Generalmente bajos costos de inversión. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento (4/6)

14 Ventajas:  Bajas tarifas por el servicio.  Bajo o nulo contenido de coliformes.  Puede ser usado sin desinfección permanente. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento (5/6)

15 Desventajas:  Se produce grandes volúmenes de aguas residuales.  Por su origen, el agua puede contener grandes cantidades de sales disueltas. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Sin Tratamiento (6/6)

16 PARTES DEL SISTEMA Pueden ser de dos tipos: Captación de manantial de ladera: Estructura que permite recolectar el agua de una vertiente que aflora horizontalmente agua una superficie inclinada de manera puntual o dispersa.

17 Captación de fondo: Estructura de concreto, mediante la cual se capta agua subterránea que aflora verticalmente, puede tener uno o varios puntos de entrega. Línea de conducción: Tramo de tubería que conduce el agua desde la captación hasta el reservorio.

18 Reservorio: Infraestructura de concreto que almacena y provee agua a la población para consumo humano, así como regula las presiones en las redes de distribución puede o no disponer de una capacidad adicional para casos de emergencia (desastre, suspensión temporal, para la operación, mantenimiento y/o reposición). Generalmente, aquí se incorpora el mecanismo para la cloración.

19 Línea de aducción: Conjunto de tuberías, estructuras (cámara de rompe presión tipo 6) y elementos que conducen el agua desde el reservorio hasta el inicio de la red de distribución. Red de distribución: Conjunto de tuberías principales, ramales distribuidores y estructuras (cámara de rompe presión tipo 7) que conducen el agua para consumo humano a las viviendas.

20 En el trayecto se encuentran las válvulas (control, limpieza y aire) y dependiendo de las condiciones del terreno, probablemente cámaras de rompe presión. Conexiones domiciliarias y/o piletas públicas: Tramo de tubería que conducen el agua desde un punto de empalme en la red de distribución de agua y la caja de registro hasta la vivienda.

21 Pileta Pública: Se puede usar como un servicio comunal donde exista baja disponibilidad de agua y en zonas donde las viviendas se encuentran alejadas unas de otra.

22

23 Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Con Tratamiento  Las fuentes de estos sistemas son aguas superficiales que discurren por canales, acequias, ríos, etc., o están en embalses o lagunas.  Por la naturaleza de la fuente, requieren una planta de tratamiento diseñada en función al caudal y la calidad físico, química y bacteriológica del agua cruda. (1/5)

24 Sistema de Abastecimiento por Gravedad con Tratamiento Reservorio Redes de distribución Aducción Planta de Tratamiento Captación Conducción Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Con Tratamiento (2/5)

25 Ventajas:  Remueve la turbidez del agua cruda.  No requiere energía externa para su funcionamiento.  Proporciona agua segura a la población. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Con Tratamiento (3/5)

26 Desventajas:  Requiere personal capacitado para la planta.  Demanda insumos químicos para el tratamiento.  Es necesario desinfectar el agua tratada.  Mayores costos de operación y mantenimiento. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Con Tratamiento - Desventajas (4/5)

27 Desventajas:  Las tarifas son más elevadas.  Contaminación química de la fuente aumenta costos de tratamiento.  Operación y mantenimiento deficiente origina agua de mala calidad. Sistemas Convencionales: Por Gravedad - Con Tratamiento (4/5)

28 PARTES DEL SISTEMA Captación: Infraestructura que toma agua de la fuente de abastecimiento y puede ser de dos tipos:

29 Barraje con canal de derivación: Permite la derivación parcial de un cuerpo de agua superficial de gran caudal, tanto en épocas de avenida y en estiaje; son recomendables en zonas de muy baja pendiente. Se distinguen dos tipos de canales: a) Canal Lateral: estructura que permite la derivación parcial de un cuerpo de agua superficial de limitado caudal y que no produce socavación y b) Canal de Fondo: estructura que permite el represamiento del agua. Se utiliza en ríos de poco caudal, pero de gran pendiente.

30 Barraje fijo sin canal de derivación: Estructura construida en uno de los lados del curso de agua, de forma tal, que el agua ingresa directamente a una caja de captación para su posterior conducción a través de tuberías. Línea de conducción: Tramo de tubería que conduce el agua desde la captación hasta el reservorio.

31 Planta de tratamiento PTAP: Conjunto de estanques y estructuras que sirven para potabilizar el agua con el fin de procesar y volverla apta para consumo humano. Sus características y grado de complejidad dependen de la calidad de agua apta, es decir si transporta mucho o poco - sedimentos y/ o elementos en suspensión o flotantes; así como, el nivel de contaminación del agua

32 Reservorio apoyado: Infraestructura de concreto que almacena y provee agua a la población para consumo humano, así como regula las presiones en las redes de distribución. Puede o no disponer de una capacidad adicional para casos de emergencia (desastre, suspensión temporal, para la operación, mantenimiento y/o reposición). Generalmente, aquí se incorpora el mecanismo para la cloración.

33 Línea de aducción: Conjunto de tuberías, estructuras y elementos que conducen el agua desde el reservorio hasta el inicio de la red de distribución. Red de distribución: Conjunto de tuberías principales y ramales distribuidores que conducen el agua para consumo humano a las viviendas.

34 Conexiones domiciliarias y/o piletas públicas: Tramo de tubería que conducen el agua desde un punto de empalme en la red de distribución de agua y la caja de registro hasta la vivienda. Pileta Pública: Se puede usar como un servicio comunal donde exista baja disponibilidad de agua y en zonas donde las viviendas se encuentran alejadas unas de otra.

35

36

37

38 Sistemas Convencionales: Por Bombeo  Necesitan de energía externa, generalmente eléctrica, para conducir el agua desde la captación hasta el usuario.  El bombeo puede ser en más de una unidad operacional.  Pueden ser sistemas con o sin tratamiento.

39 Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento  La fuente de abastecimiento es el agua subterránea o subálvea (debajo del río o arroyo).  La fuente se encuentra en una cota inferior a la cota de la localidad que requiere el servicio.  Para aprovecha la fuente se utiliza una estación de bombeo para impulsar el agua hasta el nivel donde se pueda dar el servicio a la localidad. (1/6)

40 Sistema de Abastecimiento por Bombeo sin Tratamiento Pozo Reservorio Redes de distribución Estación de bombeo Aducción Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento (2/6)

41 Ventajas:  Bajo o nulo contenido de coliformes.  Proporciona agua segura a la población.  La desinfección es menos exigente.  El agua puede ser usada sin desinfección permanente. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento (3/6)

42 Ventajas:  Menor riesgo de enfermedades relacionadas con el consumo de agua. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento (4/6)

43 Desventajas:  Requiere personal especializado para opera y mantener.  Requiere elevada inversión para su implementación.  Costos de operación y mantenimiento elevados.  Bombeo no continuo, el servicio puede ser restringido. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento (5/6)

44 Desventajas:  Las tarifas son elevadas por mayores costos de operación y mantenimiento.  Fallas cuando la alimentación de energía no es continua. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Sin Tratamiento (6/6)

45 PARTES DEL SISTEMA Captación: Infraestructura que toma agua de la fuente de abastecimiento y pueden ser: Manantial de Ladera: Estructura que permite recolectar el agua de una vertiente que aflora de una superficie inclinada, de manera puntual o dispersa.

46 Manantial de Fondo: Estructura de concreto mediante la cual se capta agua subterránea que fluye en dirección vertical, en ocasiones como en los bofedales, podemos encontrar uno o varios puntos de entrega. Galería Filtrante: Captación ubicada en el lecho o márgenes de ríos, construidas a base de tuberías perforadas y lecho filtrante que recolectan agua subterránea (sub superficial) hacia la cámara húmeda.

47 Somero o manual: Son pozos de poca profundidad, alimentados mediante infiltración de aguas de lluvia o aguas superficiales. Pozos profundos: Se consideran cuando las profundidades se encuentran por debajo de los 30 metros del nivel del terreno natural, generalmente podemos encontrar el lugar donde el nivel freático es profundo.

48 Cisterna: Estructura de concreto armado y de forma rectangular, que almacena agua para el bombeo hacia el reservorio y se utiliza cuando la captación es de ladera o fondo y la población se encuentra en una cota superior. Estación o caseta de Bombeo: Estructura de concreto u otro, en el que se encuentran instalados equipos de bombeo, conexos, tuberías, accesorios, etc., estos se encuentran cuando existe captaciones mediante galerías filtrantes y pozos.

49 Línea de Impulsión: Tramo de tubería para impulsar el agua desde el terminal de la bomba hasta el reservorio, esta tubería puede ser de diferente tipo de material (PVC, HDPE, Hierro dúctil, etc.) resistente a las presiones ejercidas durante el bombeo.

50 Reservorio elevado/apoyado: Infraestructura de concreto que almacena y provee agua a la población para consumo humano y puede o no disponer de una capacidad adicional para casos de emergencia (desastre, suspensión temporal, para la operación, mantenimiento y/o reposición).

51 Generalmente, aquí se incorpora el mecanismo para la cloración. Los reservorios de acuerdo a la topografía del terreno y la necesidad de presión de llegada mínima a las conexiones domiciliarias pueden ser de tipo elevados, apoyados o enterrados y de acuerdo a su geometría son cuadrados o circulares.

52 Línea de aducción: Es el tramo de tubería que conduce el agua desde la cámara de válvulas del reservorio hasta el empalme del inicio de la línea de distribución primera conexión domiciliaria, esta línea se encuentra enterrada y en algunos tramos se puede encontrar trasvases aéreos cuando la topografía así lo permite.

53 Red de distribución: Es el tramo de tubería de conductos cerrados o abiertos que permite distribuir el agua a presión hacia los diferentes ramales de consumo (conexiones domiciliarias o piletas públicas). En el trayecto se encuentran las válvulas (control, limpieza y aire) y dependiendo de las condiciones del terreno, probablemente cámaras de rompe presión.

54 Conexiones domiciliarias: Tramo de tubería que conducen el agua desde un punto de empalme en la red de distribución hasta la vivienda. Incluye piletas y/o conexiones intradomiciliarias.

55

56

57

58

59 Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento  La fuente son las aguas superficiales, y están ubicadas en una cota inferior a la cota mínima de la localidad a ser atendida.  Se requiere una estación de bombeo para impulsar el agua hasta el nivel de donde se pueda atender a la localidad.  Se requiere de una planta de tratamiento para acondicionar el agua cruda para el consumo humano. (1/6)

60 Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento  En algunos casos, debido a la ubicación relativa de la planta con la localidad se puede requerir un bombeo adicional. (2/6)

61 Sistema de Abastecimiento por Bombeo con Tratamiento Captación Reservorio Redes de distribución Planta de Tratamiento Aducción Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento (3/6)

62 Ventajas:  Se remueve la turbidez del agua cruda.  Proporciona agua segura a la población. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento (4/6)

63 Desventajas:  Sistemas complejos y de poca fiabilidad.  Personal calificado para la PTAP y estación de bombeo.  Bombeo no continuo, el servicio puede ser restringido.  Las tarifas por el servicio son altas. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento (5/6)

64 Desventajas:  Mayores costos de inversión.  Mayores costos de operación y mantenimiento.  Si la morosidad es alta, puede afectar la normal operación. Sistemas Convencionales: Por Bombeo - Con Tratamiento (6/6)

65 PARTES DEL SISTEMA Captación por Bombeo: Infraestructura donde inicia el sistema de agua potable y puede ser de dos tipos: Balsa flotante: Estructura donde se encuentra instalado el equipo de bombeo y las que pueden ser río, lago o laguna. Caisson: Estructura de concreto, se ubican en zonas inundables las cuales están construidas sobre los lechos filtrantes, canales de conducción y otros.

66 Estación de Bombeo 1: Conjunto de estructuras en el que se encuentran instalados equipos de bombeo, conexos, tuberías, accesorios, etc. Así como, un tanque, cisterna o cámara de carga, que permite la impulsión uniforme hasta PTAP.

67 Línea de Impulsión 1: Constituido por una red de tubería que conduce el agua desde el terminal de la bomba hasta el reservorio, esta red de tubería puede ser de diferente tipo de material (PVC, HDPE, Hierro dúctil, etc.) resistente a las presiones ejercidas durante el bombeo.

68 Planta de tratamiento PTAP: Conjunto de tanques y estructuras que sirven para potabilizar el agua con el fin de hacerla apta para consumo humano. Sus características y grado de complejidad dependen si transporta sedimentos y/ o elementos en suspensión o flotantes; así como, el nivel de contaminación del agua.

69 Estación de bombeo 2: Ídem a Estación de Bombeo 1. Puede presentarse debido a condiciones de topografía, y es necesario que el agua potabilizada se distribuya a cada usuario cumpliendo las presiones normadas.

70 Reservorio elevado/apoyado: Infraestructura que almacena y provee agua a la población para consumo humano y puede o no disponer de una capacidad adicional para casos de emergencia (desastre, suspensión temporal, para la operación, mantenimiento y/o reposición). Generalmente, aquí se incorpora el mecanismo para la cloración.

71 Línea de aducción: es el conjunto de tuberías, estructuras y elementos que conectan el reservorio con la red de distribución. Esta última red la constituyen tuberías principales y ramales distribuidores que permite abastecer de agua para consumo humano a las viviendas.

72 Red de distribución: Es el tramo de tubería que conduce el agua por los diferentes ramales hacia los lotes de la comunidad. En el trayecto se encuentran las válvulas (control, limpieza y aire) y dependiendo de las condiciones del terreno, probablemente cámaras de rompe presión.

73 Conexiones domiciliarias: Tramo de tubería que conducen el agua desde un punto de empalme en la red de distribución hasta la vivienda. Incluye piletas y/o conexiones intradomiciliarias.

74

75

76

77 Sistemas No Convencionales  Son sistemas en los cuales no existen redes de distribución.  Están compuestos por soluciones individuales a nivel familiar y/o multifamiliar.  Por lo general requiere el transporte, almacenamiento y desinfección del agua en el domicilio.  Generalmente no se aplican en pequeñas y grandes localidades.

78 Unidades Operacionales  Son componentes del sistema de abastecimiento de agua potable, que cumplen un determinado objetivo, los principales son: - Captación. - Línea de conducción. - Estación de bombeo. - Planta de tratamiento de agua potable. - Reservorio. - Red de distribución.

79 Unidad Operacional: Captación  La estructura es colocada directamente en la fuente para captar el caudal necesario.  La captación depende del tipo de fuente que se va a aprovechar.  Para fuente superficial: toma lateral para río, acequia, canal, embalse, lago, etc. (1/2)

80  Para fuente subterránea: manantial, galería filtrante, pozo excavado, pozo profundo.  Componentes: dispositivo de toma, control de ingreso y salida (tuberías, accesorios, válvulas, etc.), medición de caudal, equipos si se capta por bombeo. Unidad Operacional: Captación (2/2)

81 Unidad Operacional: Línea de Conducción  Son tuberías para conducir el agua entre las unidades operacionales.  Por la calidad del agua que conducen: línea de agua cruda o tratada.  Por la energía utilizada para mover el agua: línea por gravedad (conducción) o por bombeo (impulsión). (1/2)

82  Instalaciones adicionales: válvula de purga de aire, válvula de purga, válvula especial, cruce aéreo, caja rompe presión, etc.  Tuberías: PVC, hierro fundido dúctil, acero, asbesto cemento, hierro fundido, polietileno de alta densidad, fibra de vidrio, etc. Unidad Operacional: Línea de Conducción (2/2)

83 Unidad Operacional: Estación de Bombeo  Se utilizan cuando el agua esta a una cota inferior de la localidad a servir.  Se emplea para llevar el agua de la captación a planta, de la planta a reservorio, de reservorio a reservorio, en la red para atender situaciones de emergencia. (1/2)

84  Puede o no tener un almacenamiento de agua como parte de la estación de bombeo.  El equipo de bombeo es seleccionado en base al caudal de bombeo y la altura dinámica. Unidad Operacional: Estación de Bombeo (2/2)

85 Unidad Operacional: Planta de Tratamiento de Agua Potable  El agua debe tener una buena calidad física, química y bacteriológica.  El tratamiento depende de las características del agua cruda.  Los parámetros que influyen en la calidad son la turbiedad, color, coliformes fecales, pH, alcalinidad, etc. (1/2)

86  PTAP de filtración rápida: mezcla rápida, floculador, decantador y filtros rápidos.  PTAP de filtración lenta: desarenador, sedimen- tador, prefiltración, filtra- ción lenta. Unidad Operacional: Planta de Tratamiento de Agua Potable  El tratamiento mínimo es la desinfección. (2/2)

87 Unidad Operacional: Reservorio  Es importante para el funcionamiento hidráulico del sistema.  Satisface las variaciones de consumo, la demanda contra incendio, reserva, y regula presiones.  El volumen comprende el de regulación, contra incendio, y reserva. (1/2)

88  Tipos: apoyado, elevado, y cisterna.  Por su funcionamiento: de cabecera y flotante.  Caseta de válvulas: tuberías, accesorios y válvulas para O&M. Unidad Operacional: Reservorio  Material: concreto armado, concreto ciclópeo, acero. (2/2)

89  Conducen el agua hasta el lugar de consumo.  Conformado por: tuberías, válvulas, GCI, accesorios.  Clasificación de tuberías: primarias de mayor diámetro, secundarias de menor diámetro para abastecer a los usuarios. Unidad Operacional: Red de Distribución (1/2)

90  Tipo de redes: abiertas o ramificadas, cerradas o mallas, mixtas.  Tuberías: PVC, hierro fundido dúctil, y asbesto cemento.  Presión de servicio: mínima 15 m, y máxima 50 m. Unidad Operacional: Red de Distribución (2/2)

91  El nivel de servicio es el tipo de facilidad con que cuentan los usuarios para disponer del servicio de abastecimiento de agua potable.  Conexión domiciliaria: se entrega el servicio en la puerta de la vivienda, con una derivación de la red. Nivel de Servicio (1/2)

92  Pileta pública: se da el servicio (con una red simplificada) en un punto donde las viviendas pueda acceder al servicio.  De la pileta se transporta el agua con recipientes o mangueras.  Los usuarios administran la pileta. Nivel de Servicio (2/2)

93  El servicio de agua potable debe satisfacer la demanda del usuario, y debe cumplir con las características (las seis “c”): cobertura, continuidad, cantidad, calidad, costo, y cultura hídrica.  Cobertura: el servicio debe llegar a toda la población posible a través de una conexión domiciliaria. Lo ideal es una cobertura de 100%.  Continuidad: la disponibilidad del servicio será la mayor número de horas posibles en el día. Lo ideal es 24 horas. Calidad de Servicio (1/3)

94  Cantidad: el usuario pueda disponer de la cantidad de agua que requiera para satisfacer sus necesidades sin ningún tipo de restricción. Lo ideal es que la demanda sea cubierta por la oferta.  Calidad: la calidad del agua debe ser apta para consumo humano, no debe causarle enfermedades al usuario. En todo momento el agua debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma de calidad de agua. Calidad de Servicio (2/3)

95  Costo: las tarifas de agua deben cubrir los costos de una empresa eficiente, no se debe subvencionar ineficiencias del servicio (exceso de personal, tecnología deficiente, pérdidas, etc.). Es importante los subsidios para los usuarios de bajo recursos económicos.  Cultura hídrica: el usuario debe hacer uso eficiente del servicio, sin generar en la vivienda pérdidas y desperdicios. Esta relacionado con los hábitos de consumo, es importante la educación sanitaria y la valoración del agua. Calidad de Servicio (3/3)