Fuentes de aguas superficiales y subterráneas 1

FUENTES DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS, TIPOS DE OBRAS DE CAPTACION Fuentes superficiales. -las aguas superficiales están constituidas por los ríos, lagos, embalses, arroyos, etc. La calidad del agua superficial puede estar comprometida por contaminaciones provenientes de la descarga de desagües domésticos, residuos de actividades mineras o industriales, uso de defensivos agrícolas, presencia de animales, residuos sólidos, y otros.

En caso de la utillzación de aguas superficiales para abastecimiento, además de conocer las características físico químicas y bacteriológicas de a fuente, será precis PACE 1 18 que no atiendan a lo humano. Fuentes subterránea to View nut*ge equerido en caso ad para consumo subterráneas se puede realizar a través de manantiales, galer(as filtrantes y pozos, excavados y tubulares. Las fuentes subterráneas protegidas generalmente están libres de microorganismos patógenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para consumo humano.

Sin embargo, previamente a su utilización es fundamental conocer las características del agua, para lo cual se requiere realizar los análisis físico-qu[micos y bacteriológicos correspondientes. Obras de captación. Son las obras necesarias para captar el agua de la fuente a utilizar y pueden hacerse por gravedad, aprovechando la diferencia de nivel del terreno o por impulsión (bombas). Las dimensiones y características de las obras de toma deben oermitir la caotación OõHOBneH’-1e npMnoxeHMR Battle. et n: suministro seguro a la población. Más adelante veremos los distintos tipos de obras de toma para cada una de las fuentes descriptas. Las obras de captación son las obras civiles y equipos electromecánicos que se utilizan para reunir y disponer decuadamente del agua superficial o subterránea. Dichas obras varían de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localización y magnitud. Algunos ejemplos de obras de captación se esquematizan en la fig. 1.

El diseño de la obra de captación debe ser tal que prevea las posibilidades de contaminación del agua. Fig. 1 obra de captación Es necesario separar en el término general de «obra de captación» el dispositivo de captación propiamente dicho y las estructuras complementarias que hacen posible su buen funcionamiento. Un dique toma, por ejemplo, es una estructura complementaria, ya ue su función es represar las aguas de un río a fin de asegurar una carga hidráulica suficiente para la entrada de una estabilidad y durabilidad.

Un dispositivo de captación puede consistir de un simple tubo, la pichancha de una bomba, un tanque, un canal, una galería filtrante, etc. , y representa parte vital de la obra de toma que asegura, bajo cualquier condición de régimen, la captación de las aguas en la calidad prevista. El mérito principal de los dispositivos de captación radica en su buen funcionamiento hidráulico. Tipos de obras de captación

Bocatoma o captación lateral Es muy utilizada cuando la fuente de aprovechamiento posee un caudal relativamente grande. El sitio se selecciona donde la estructura quede a una altura conveniente del fondo y, ubicada al final de las curvas, en I 20F 18 la estructura quede a una altura conveniente del fondo y, ubicada al final de las curvas, en la orilla exterior, y en lugares protegidos de la erosión o socavación. (fig 2. 1) (fig2. ) Captación lateral con recepción de filtro dinámico Captación por vertederos laterales Un vertedero lateral consiste en una escotadura practicada sobre a cresta de un canal prismático que está orientada en sentido paralelo a la corriente y por encima de la cual fluye el agua cuando se ubica de una manera tal que se permite un gradiente hidráulico en sentido normal a la cresta del vertedero. Experimentalmente se ha encontrado que la capacidad de descarga de un vertedero normal a la dirección de la corriente es mucho mayor que la capacidad de descarga de un vertedero lateral.

Tomas laterales. Estas estructuras hidráulicas son muy frecuentes en los distritos de riego. Se proyectan por lo general para derivar agua de canales principales. La línea de derivación puede hacerse con tubería que atraviese el fondo de la berma del canal. Cuando así ocurre se diseña como un conducto a presión en donde se presentan pérdidas locales y pérdidas por fricción. En el diseño de una toma lateral pueden ocurrir dos casos generales: no existe restricción en la selección del diámetro de tubería.

Existe un diámetro comercial de tuber(a ya sea instalado, caso en el cual se trata de una revisión, ya sea que se haga necesaria su compra en el comercio local, caso en el cual se debe diseñar dentro de un rango de pendientes fijadas por las características opográficas del terreno y obliga además a ajustar las pérdidas mediante el uso de válvulas, compuertas, disposit 8 terreno y obliga además a ajustar las pérdidas mediante el uso de válvulas, compuertas, dispositivos adecuados para estas situaciones.

Captación con lecho filtrante Se define como bocatoma de lecho filtrante la estructura de captación de agua para acueductos de bajo caudal, que tiene la capacidad de prefiltrar el influente antes de conducirlo a la línea de aducción del sistema. Esto se logra mediante la utilización de un lecho granular, el cual filtra el agua y la conduce a un istema de recolección por tuber(as perforadas en el fondo del cauce. Estas tuberías perforadas se encuentran generalmente en disposición de espina de pescado o en forma reticular y a junta perdida en ambos casos.

Este tipo de bocatoma tiene la capacidad de aprovechar la corriente de la fuente para auto lavarse superficialmente y de esta manera aumentar la carrera o tiempo de colmatación del filtro. Además, con el arrastre de material del tamaño apropiado para filtración (arena), la propia fuente se encarga de renovar el lecho filtrante, recargándolo constantemente. Otra forma de captaciones con lecho filtrante es la de filtro en canal o filtro dinámlco.

Captación sumergida tipo dique-toma Cuando las corrientes de agua de escasos caudal y la secciones transversales del rio en el sitio donde se proyecta la bocatoma son de poco ancho (O a 10 m), es conveniente proyectar un dique con el objeto de garantizar el caudal que se debe captar, en el diseño de un dique – toma se tienen en cuenta los siguientes aspectos: en el área de captación dada, en la zona de rejilla, no se debe permitir el paso de material grueso; esto se logra dimensionando adecuadamen 0F 18 de rejilla, no se debe permitir el paso de material grueso; esto se logra dimensionando adecuadamente los espacios entre las barras de la rejilla de captación. (fig. 2. 2) (fig. 2. 2) El dique se debe proyectar en forma tal que la rata de sedimentación en la zona del embalse no sea excesivamente alta, lo cual se logra obligando a que el agua fluya con moderada velocidad a través de la obra de captación. Las riberas del río o quebrada, en la zona donde se proyecta el dique, deben tener una buena estabilidad geológica y preferiblemente el suelo debe ser roca a fin de aminorar costos n los anclajes. Captación de aguas subterráneas: Pozos: se clasifican en primera instancia en profundos y poco profundos. Los primeros son pozos perforados y los segundos son excavados.

Pozos perforados: la perforación se puede ejecutar por dos métodos: 1) percusión y 2) rotativo. La elección del método depende de ciertos factores: Diámetro del pozo Profundidad del pozo Captación de aguas superficiales: Son consideradas con esta denominación las aguas de los ríos, lagos y arroyos. Los aspectos fundamentales de este tipo de captación son la elección del tipo de toma a construry la bicación de la misma. En general las obras de toma deben satisfacer las siguientes exigencias básicas: Responder en todo momento a las situaciones cambiantes del curso de agua s 8 Tener una estructura adap e de la corriente líquida, curso de agua. La navegación no debe ser interferida.

En cualquier condición del río debe permitir captar el caudal de cálculo. Debe ser estable al volcamiento, dotación y socavaciones. En el proyecto de la obra de toma debemos tener la precaución de tomar el agua de los niveles superiores. Además debe protegerse el ingreso de agua con rejas u otros dispositivos para vitar el ingreso de cuerpos gruesos. La velocidad de ingreso del agua debe ser menor de 0,2 m/seg. El agua subterránea existe casi en cualquier parte por debajo de la superficie terrestre, la exploración de la misma consiste básicamente en determinar en dónde se encuentra bajo las condiciones que le permitan llegar rápidamente a los pozos a fin de poder ser utilizada en forma económica.

La manera práctica de hacer lo anterior incluye la aplicación de conocimientos técnicos, experiencia en la perforación y sentido común. (fig. 2. 14 identificación de las aguas subterráneas). CALIDAD DE AGUA NATURAL La calidad del agua debe ser evaluada antes de la construcción del sistema de abastecimiento. El agua en la naturaleza contiene impurezas, que pueden ser de naturaleza físico-química o bacteriológica y varian de acuerdo al tipo de fuente. Cuando las impurezas presentes sobrepasan los límites recomendados, el agua deberá ser tratada antes de su consumo. Además de no contener elementos nocivos a la salud, el agua no debe presentar características que puedan rechazar el consumo.

Se define como agua pota e cumple con los requerimientos de las nor entos nacionales sobre eglamentos nacionales sobre calidad del agua para consumo humano y que básicamente atiende a los siguientes requisitos: Libre de mlcroorganismos que causan enfermedades; libre de compuestos nocivos a la salud; aceptable para consumo, con bajo contenido de color, gusto y olor aceptables; y sin compuestos que causen corrosión o incrustaciones en las instalaciones sanitarias. Límites de tolerancia de la calidad del agua El agua para consumo humano debe cumplir los estándares de calidad establecidos por las normas vigentes de cada país. Las «guías para la calidad del agua de consumo humano» de la rganización mundial de salud establecen las recomendaciones de los valores límites para los diferentes contaminantes que pueden ser encontrados en el agua de consumo humano.

Algunos de los valores guían, recomendados por la oms se refieren a los siguientes aspectos: Valores guía para verificación de la calidad microbiana Valores guía para elementos químicos de importancia a la salud presentes naturalmente en el agua potable Valores guía para elementos químicos provenientes de fuentes industriales o residenciales de importancia a la salud en el agua potable Valores guia para elementos químicos provenientes de actividades agrícolas de importancia a la salud en el agua potable Valores guia para elementos químicos utilizados en el tratamiento del agua de importancia a la salud en el agua potable POTABILIZACION: CALIDAD DEL AGUA POTABLE DESBASTE, COAGULACION, FLOCULACION, DECANTACION, PRECIPITACION Las obras de potabilización son las plantas de tratamiento que se deben diseñar conforme a las características del agua a tratar. En tratamiento que se deben diseñar conforme a las características del agua a tratar.

En los puntos precedentes hemos comentado as distintas posibilidades de tratamiento segun el perfil o características del agua a tratar para el abastecimiento de poblaciones. En general el agua de fuente superficial siempre necesita de una tratamiento más o menos completo, en cambio, las exigencias para el agua subterránea dependen fundamentalmente de su composición química. En todo caso, para servicios Públicos es indispensable la desinfección. Las etapas fundamentales de los procesos de tratamiento para obtener agua potable son los siguientes: Desbaste Coagulación Floculación Decantación Las plantas de tratamiento de aguas deben funcionar or gravedad, para evitar los costos de funcionamiento y mantenimiento de bombas.

Esto implica que las plantas tienen un funcionamiento secuencial con los pasos que vmos antes. Desbaste: eliminación de sólidos mediante rejas y tamices. El desarenado tiene por objeto extraer del agua, la grava, arenas y partículas minerales más o menos finas, con el fin de evitar que produzcan sedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión, y para evitar sobrecargas en las siguientes fases de tratamiento. Coagulante. -El coagulante es un agente químico que se le agrega l agua y cuyas propiedades hacen posible la sedimentación de materia en suspensión, finamente dividida o coloidal.

La coagulación es el proceso o tratamiento que envuelve una serie de operaciones mec -cas mediante las cuales el agente coagulante se torn e proceso mecánicas y químicas mediante las cuales el agente coagulante se torna efectivo. Este proceso abarca tres fases: agregado de substancias químicas mezcla o dlfusión, etapa en la cual el coagulante disuelto se dispersa rápidamente y en forma turbulenta en el agua cruda Coagulante. -proceso que comprende una agitación lenta del agua or un periodo relativamente largo, durante el cual las partículas finamente divididas o en estado coloidal, van juntándose o aglomerándose para formar un flóculo hidratado de tamaño tal que puedan sedimentar bajo la acción gravitatoria.

Sin embargo, los flóculos más finos no son eliminados por sedimentación y por lo tanto hay que recurrir a la filtración como proceso complementarios posteriores a la coagulación Floculadores. -Después que el coagulante ha sido uniformemente difundido en la masa de agua cruda, se requiere un período de acondicionamiento, con el fin de que los microflóculos formados uedan aumentar de tamaño. Esto se consigue por medio de una agitación suave del agua tendiente a que las partículas entren en contacto y se adhieran unas a otras, dando origen al fóculo sedimentable. Lo ideal para la formación del fóculo es una agitación moderada continua decreciente, ya que el flóculo se hace más frágil a medida que crece.

La velocidad óptima debe variar entre 0,15 a 0,40 m/seg. Los canales con desviadores o tabiques, son estructuras que obligan a la corriente de agua a cambios de dirección, ya sea vertical u horizontal, producen la agitación deseada. La experiencia indica que la velocidad óptima para la floculación en este tipo de dispositivos, varía de 0,30 a 0,40 m/seg. , y se esti floculación en este tipo de dispositivos, varía de 0,30 a 0,40 m/ seg. , y se estima que los floculadores mecánicos deben diseñarse para velocidades tangenciales de este orden en los extremos de las paletas agitadoras. La coagulación entre otros factores, es función de la velocidad y del tiempo de agitación.

Se estima que períodos de 10 a 45 minutos es un buen término medio. Decantadores. -l_uego del floculador el siguiente dispositivo de a planta es el decantador o sedimentador, donde se produce la clarificación inicial del agua cruda. El tipo de tanque decantador depende de las caracteristicas del agua cruda como del tratamiento que se le dé a la misma, por lo que tenemos que tener en cuenta los sguientes aspectos: FILTRACIÓN: LENTA Y RÁPIDA, CICLOS, SISTEMAS DE REGULACION. DESINFECCION, A TERNATIVAS DE DESINFECTANTES Filtros lentos Los filtros lentos de arena se utilizan para el tratamiento de las aguas ligeramente turbias y por lo regla general sin coagulación previa.

Estos filtros están constituidos por un estanque con una apa de arena de 0,60 a 1 m. De espesor, soportada Por una capa de grava de 0,30 a 0,40 m. De tamaño variable. Bajo la capa de grava existe un sistema de drenaje colector del agua filtrada en conexión con un sistema de control de entrada y salida del agua que mantiene constante la carga y regula el gasto de salida. La tasa de filtración es de 1 ,3 a 6,5 1/m2/min. Los filtros lentos de arena, debido a su tasa de filtración, requieren grandes superficies, y el número es función de la cantidad de agua necesaria para el proyecto. Generalmente, de 2 a 4 filtros son suficientes para plantas pequeñas. Para filtros