CLASE 3 - AGUA - Obras de Captación

Ingeniería Sanitaria

Clase: Obras de captación

Introducción

Universidad Tecnológica Nacional Ing. Lisandro Mantegazza

Ingeniería Sanitaria Obras de captación

TOMA

PLANTA POTABILIZADORA

RED DISTRIBUIDORARED DISTRIBUIDORARED DE COLECTORAS

PLANTA DEPURADORA

CUERPO RECEPTOR

RÍO

Introducción



• Los recursos no son inagotables por lo cual hay que preservarlos, controlarlos y si es posible aumentarlos.

Abastecimiento de agua potable



• Abastecimiento con Fuente de agua superficial

TOMAPLANTA

POTABILIZADORARESERVA BOMBEO

RED DE

TANQUE

ELEVADO

PRETRATA-MEINTO

Cloración

RED DE DISTRIBUCIÓN

CAPTACIÓN

Cloración

BOMBEO

RED DE DISTRIBUCIÓN

TANQUE

ELEVADO

• Abastecimiento con Fuente de agua subterranea

Fuentes de provisión



• Fuentes de provisión de agua:Agua superficial

Agua subterránea

• Factores de selección de la fuente:

o Calidad del agua disponible

- Calidad actual y futura.- Calidad actual y futura.

- Parámetros: Temperatura, turbiedad, color, olor y sabor,minerales presentes, materia orgánica y organismosbiológicos.

- Origen de la contaminación: Líquido cloacal, líquido residualde industrias, aguas de lluvia, contaminación accidental.

o Cantidad de agua disponible y seguridad de suministro

- Cantidad de agua disponible en el tiempo. Estudios.

Obras de captación de agua superficial



• Incluye: Ríos, arroyos, canales, lagos, embalses, etc.

• Condiciones básicas a cumplir en el diseño de la obra:

o Capacidad hidráulica para todo el período de diseño.

o Responder a las situaciones cambiantes del curso de agua(Caudal, niveles y calidad).(Caudal, niveles y calidad).

o Contemplar existencia de peligros de contaminación.

o Estructura adecuada para solicitaciones del agua y objetosflotantes.

o Evitar embanques y erosiones.

o No interferir con la navegabilidad.

• Considerar distancia y desnivel hasta la planta de tratamiento




• Pretratamientos posibles:

o Desbaste: Remoción de sólidos de gran tamaño.

Rejas gruesas (25 a 100 mm)

Rejas medias (10 a 25mm)

Rejas finas (3 a 10 mm)

Desarenado: Remoción de arena.o Desarenado: Remoción de arena.

(partículas de diámetro 0,2mm y densidad relativa 2,65)

o Predecantación: Remoción de sólidos en agua muy turbias.

o Tamizado: Filtración sobre tela metálica.

Macro Tamizado (0,3mm)

Micro Tamizado (0,01mm)

o Precloración: Para evitar el desarrollo de plancton en acueductos.




• Curva de frecuencia

Aplicación: Lago o embalse Aplicación: Río de llanura no navegable

• Toma directa sumergida




• Toma en margen del río – Bombeo directo

Aplicación: Río de llanura o canales sin variación de niveles importantes




• Toma en margen del río – Bombeo directo

Aplicación: Río de llanura o canal con variación de niveles importantes




• Muelle de toma

Aplicación: Río de llanura muy ancho, Lago o embalse




• Torre de toma

Aplicación: Río de llanura muy ancho, Lago o embalse (lejos de la costa)




• Toma con canal en el fondo del cauce

Aplicación: Río de montaña con poco caudal y angosto.




• Toma transversal al río, muro nivelador

Aplicación: Río de montaña o con mucha variación de caudal.




• Toma lateral con presa de derivación

Aplicación: Río de montaña o con mucha variación de caudal.




• Toma lateral

Aplicación: Río de montaña, caudaloso y muy ancho.




• Toma incorporada en presa

Aplicación: Cuando se requiere un volumen de almacenamiento para cubrir la demanda.

Obras de captación de agua subterranea



Manantiales o vertientes

Capas subálveas

• Captación en manantiales

• Fuentes de agua subterranea:

Estratos acuíferos profundos




• Captación en capas subálveas – pozo a poca profundidad




• Captación en capas subálveas - cañería filtrante perforada




• Captación en capas subálveas - galería filtrante




• Galería filtrante en Río Carnero




Acuíferos libres

Acuíferos Confinados• Acuíferos profundos:

Pozo Surgente

Pozo artesiano

Pozo freático




• Pozo profundo: Al bombear un cierto caudal:

o Nivel Estático y Nivel Dinámico

o Curva o cono de depresión

V1 > V2Permeabilidad - Ley de Darcy

I = ∆h / L ; V = K x I













o Sellado de napas contaminadas




• Análisis del comportamiento hidráulico

o Rendimiento Específico (Re):

Re = Qb / ∆∆∆∆S Donde: ∆s = Nest – Ndin

o Porosidad Eficaz y Retención específica:

Peficaz = Vagua drenable / VtotalPeficaz = Vagua drenable / Vtotal

Respecífica = Vagua retenida / Vtotal

o Coeficiente de Permeabilidad (K):

Ley de Darcy: V = K x ∆h / L

o Coeficiente de transmisibilidad (T):

T = K x b Donde: b = Altura manto

o Coeficiente de almacenamiento (S):

S = Vagua drenada / (Aunitaria x ∆hunitaria)




• Determinación del coeficiente de permeabilidad K:

o Condición de equilibrio.

Pozos testigo

Acuífero libre: K = (2,303 x Q x log10(r1/r2)) / (pi x (h12 – h22))

Acuífero confinado: K = (Q x log10(r1/r2)) / (2,727 x H x (h1– h2))

o Condición de no equilibrio, también es posible determinar K.




• Interferencia entre pozos profundos

o Existe cuando se superponen los radios de influencia de dos pozos cercanos o mas. Separación < 2.R

o Baja del caudal de bombeo.

• Ejecución de perforaciones

o Objetivos: - Obtener el menor descenso de nivel posible

- No bombear arena u otros materiales

o Factores influyentes: - Ubicación del pozo profundo

- Diámetro y profundidad

- Método de ejecución

- Tipo y posición del caño filtro

- Caño de revestimiento

- Desarrollo de la perforación




• Ejecución del pozo por sistema de percusión




• Ejecución del pozo por Sistema de rotación




• Entubado, Cementado y caño filtro

Bombas para pozo profundo




• Caño filtro, tipos y posición




• Desarrollo de la perforación

Preguntas para los alumnos:

2. ¿Cuáles son los dos tipos principales de fuentes de agua para abastecer a una población?

3. ¿Qué diferencia principal tiene un abastecimiento mediante fuente de agua superficial respecto de uno con fuente de agua subterranea?

1. ¿Qué criterios debo considerar al elegir una fuente de agua?


Ingeniería Sanitaria Obras de Captación

subterranea?

4. ¿Cuál de estos tipos de toma utilizaría en un río con gran pendiente y caudal?

(A) (B) (C)




5. ¿Qué tipo de toma observan en la foto?

Muelle de toma, Provincia de Santa Fé





Torre de toma, Provincia de Santa Fé





Toma sobre plataforma flotante, Provincia de Chaco


9. ¿Cuál es el principal costo de operación de una perforación?

10. ¿Cual diseño de la perforación de un caño filtro considera mas conveniente? ¿Por qué?

8. ¿Qué es el desarrollo de una perforación?


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(A) (B) (C)

Fin de la presentación



Fin de la presentación

Muchas Gracias

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