COMISIN NACIONAL DEL AGUA

SUBDIRECCIN GENERAL TCNICA

SEGURIDAD EN ACUEDUCTOS

Marzo,1999

GERENCIA DE INGENIERA BSICA Y NORMAS TCNICAS

1. INTRODUCCIN En las ltimas cuatro dcadas, se ha observado un crecimiento acelerado de la poblacin del pas lo que ha provocado graves problemas en cobertura y calidad de los principales servicios, donde destaca el agua potable entre otros. A medida que la poblacin ha crecido, las demandas de agua han aumentado, mientras que la oferta del lquido permanece invariable, por ello el manejo de este recurso se ha hecho complejo y conflictivo; se agrava an ms por fenmenos extraordinarios como las sequas. Este crecimiento poblacional ha ocasionado la adopcin de soluciones provisionales insuficientes, que reducen la eficiencia en el manejo de este vital recurso. Adems de lo anterior, los sistemas de abastecimiento estn expuestos a diversos fenmenos destructivos que agravan la situacin, bien sean de ndole natural o de origen social. Como parte de las acciones encaminadas para reducir el impacto de los eventos que se conjugan en esta problemtica, se ha preparado el presente manual. Se hace notar que el alcance de esta obra cubre slo la parte del sistema de abastecimiento comprendida desde la fuente de abastecimiento hasta la entrega del agua en bloque sin incluir los aspectos de regulacin y de la distribucin. Una de las preguntas que surgen a los encargados de la operacin y mantenimiento de los acueductos, es si la poblacin a la que surte el acueducto cuenta con todas las herramientas y medidas emergentes para considerar el suministro de agu potable segura y sin riesgo ante todo tipo de fenmenos. Para responder a esta pregunta, se debe atender a una serie de cuestionamientos, los cuales les darn la respuesta. Estos son los siguientes: La primera pregunta que surge es s la poblacin que abastece el acueducto cuenta con ms de una fuente de abastecimiento, en caso de tener una sola fuente y al fallar el acueducto en el suministro de agua potable se encuentra en gran riesgo. Otra interrogante que salta a la vista es, si se tiene ms de una fuente: de abastecimiento, los sistemas se encuentran interconectados, ya que en caso negativo una parte de la poblacin se quedar sin suministro al fallar uno de los acueductos. Relativo al mismo tema de las fuentes de abastecimiento, se tienen las preguntas del estado en que se encuentran las obras de toma, sus mecanismos de operacin. Se encuentran en buen estado?, el mantenimiento que se le proporciona Es satisfactorio y frecuente?, la calidad del agua que se tiene en la fuente Es adecuada y se efectan anlisis frecuentes para comprobar su composicin?, el gasto disponible Es adecuado a las necesidades y se tiene la potencialidad necesaria a corto y mediano plazo? Relativo a la lnea de conduccin, Se conoce el estado en que se encuentra la tubera, si no existe corrosin, si se ha revisado interiormente y no se tienen incrustaciones que reduzcan el gasto requerido?, las vlvulas de AEA y de desage Se tienen?, y en caso

afirmativo Estn en buen estado?, Se les da mantenimiento preventivo frecuente?, Se encuentran protegidas y vigiladas las cajas de vlvulas?. Asociado al acueducto, se encuentran las estructuras de proteccin como son: las torres de oscilacin, cmaras de aire, tanques unidireccionales, cajas rompedoras de presin, tanque de regulacin, etc. Para estas estructuras es necesario conocer, en primer lugar, si existen, su estado fsico, la proteccin con que cuentan, su mantenimiento preventivo, etc. Una parte importante en un acueducto son las plantas de bombeo. Estos elementos requieren atencin especial debido a la gran cantidad de partes que son susceptibles de fallar y que pueden poner en riesgo el abasto de agua potable; entre estos elementos se encuentra una falla en el suministro de energa elctrica, Se dispone de energa alterna?; puede existir una falla en las bombas o motores, en los controles mecnicos o elctricos o en las vlvulas, Se tienen elementos de reserva, o almacn de refacciones?; la planta de bombeo Est cercada y vigilada constantemente?. Finalmente, una de las partes ms importantes de un acueducto y que no forma parte directa de l son los caminos de acceso; Existen, estn en buen estado y son transitables todo el ao?. La respuesta a las interrogantes anteriores, nos darn una idea del grado de seguridad en que se encuentra el acueducto y el suministro de agua en bloque a una poblacin; en la Tabla I del Anexo I se plantea una serie de preguntas en forma tabular, con tres respuestas a cada pregunta. Si la respuesta a la pregunta se encuentra en la tercera columna, el suministro de agua a la poblacin tiene un cierto riesgo de suspenderse, o en caso de presentarse la falla no se est en condiciones de un pronto restablecimiento del servicio dependiendo de la interrogante planteada; en cambio por cada respuesta que se localiza en la primera columna, el riesgo de falla en el suministro disminuye. En una encuesta realizada a diversos organismos operadores de la Repblica Mexicana, a preguntas que aparecen en la Tabla 2 del Anexo I, se obtuvieron la respuesta de 53 acueductos, con los resultados principales que se muestran en las Figs. 1.1 a 1.4. De estos resultados, salta a la vista que el 68% de las poblaciones no cuentan con fuentes alternas de suministro de agua y el 68% de las fuentes no tienen vigilancia permanente. Estos nicos resultados por si mismo dan una idea del grado de vulnerabilidad a que estn sujetos los suministros de agua de acueductos de la mayora de las poblaciones de la Repblica Mexicana. De la encuesta, se observa que existe falta de vigilancia en elementos que forman parte del acueducto, como son la planta potabilizadora, donde el 72% de las plantas est vigilada, o en las plantas de bombeo, donde nicamente el 47% de ellas cuenta con vigilancia continua. Otro de los aspectos notorios es la falta de fuentes alternas de energa elctrica; aproximadamente el 98% de las plantas de bombeo no cuentan con ella y uno de los problemas ms comunes en la falta de suministro de agua es la interrupcin en la corriente elctrica. Finalmente, las vlvulas an protegidas mediante cajas u otro dispositivo, presentan en muchos casos violacin de esta proteccin a causa de vandalismo.

FIG. 1.1 RESULTADO DE LA ENCUESTA DE LA OBRAS DE TOMA FIG. 1.2 RESULTADO DE LA ENCUESTA EN LA LNEA FIG. 1.3 RESULTADO DE LA ENCUESTA EN LAS PLANTAS DE BOMBEO FIG. 1.1 RESULTADO DE LA ENCUESTA EN POTABILIZACIN 2. DIAGNSTICO El enfoque del presente Manual de Seguridad de Acueductos, es el establecimiento de las acciones necesarias que permitan garantizar la seguridad del suministro de agua potable en bloque. En la mayora de las localidades, normalmente el abastecimiento de agua potable se realiza a travs de una sola captacin y una sola lnea de conduccin, por lo que la seguridad en el suministro de agua es baja, pudiendo presentarse deficiencias en el servicio debido a que los sistemas de abastecimiento estn expuestos a diversos fenmenos, sean de ndole natural, accidental o de origen social, por lo que se debern tomarse acciones encaminadas a reducir el impacto de estos fenmenos. El conocimiento de un sistema de suministro de agua potable en bloque, se hace a travs de inspecciones a los elementos que lo componen, con entrevistas con el personal que lo opera y adicionalmente con encuestas a los usuarios relativas a la calidad del servicio. Complementando estas actividades, se requiere tener conocimiento de las condiciones topogrficas actuales y de la geotcnia, ya que al paso de los aos pudieran presentar alteraciones en relacin a las condiciones presentadas en el proyecto original, debido a asentamientos del terreno, deslaves, excavaciones, etc. as como tener la hidrologa del sistema y los datos bsicos actualizados para, en caso necesario, estudiar su funcionamiento hidrulico. El diagnstico tcnico de la situacin actual de un sistema de suministro de agua potable en bloque, se basa en una descripcin clara y concisa del estado que guardan sus componentes, identificando las situaciones prevalecientes que en un momento determinado, podran afectar el suministro de agua potable o que propicien interrupciones frecuentes en el mismo. Para la realizacin de un diagnstico tcnico de la situacin actual, es conveniente iniciar los recorridos del sistema de suministro de agua potable en bloque a partir de la captacin, continuar por la lnea de conduccin y sus estructuras as como por el sistema de potabilizacin o desinfeccin. Un elemento importante para realizar el diagnstico lo constituye la conceptualizacin del sistema. Un sistema de suministro de agua potable en bloque debe estar respaldado en las siguientes acciones principales: Planeacin Informacin Toma de decisiones Ejecucin

a) La planeacin es la preparacin de los objetivos que hay que alcanzar en un tiempo dado de las diversas etapas econmicas, de desarrollo y de los elementos que han de llevar a cabo su ejecucin.

b) La informacin consiste en obtener, procesar y proporcionar los datos relevantes

sobre el estado actual del sistema, y si es posible de su entorno. La informacin as obtenida, dar soporte a la planeacin y a la toma de decisiones.

c) Tomando en cuenta la planeacin del sistema y la informacin del mismo, se

selecciona la solucin definitiva y se dan las rdenes para la ejecucin de la solucin aprobada.

d) La ejecucin asegura la transmisin de las decisiones y rdenes aprobadas, as como

la implantacin de los planes aprobados. Con la finalidad de contar con las principales signos que permitan evaluar la eficiencia del sistema de suministro de agua potable en bloque, a continuacin se describen las estructuras ms frecuentes, las cuales se componen de: Captacin Conduccin Potabilizacin En la Figura 2.1 se muestran los componentes de un sistema de entrega de agua potable en bloque. La operacin de un acueducto debe ser continua y eficiente, debiendo tener presente principalmente las siguientes obras complementarias: Accesos Fuentes de energa Apoyos En la Figura 2.2 -se muestran las obras complementarias que nos permiten efectuar una operacin continua y eficiente de un acueducto. Una vez bosquejados cada uno de los componentes del acueducto, se debe conocer cul es el estado actual de cada uno de ellos, para lo cual se partir de una serie de diagnsticos, los que se describen a continuacin. Fig. 2.1 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ENTREGA DE AGUA POTABLE EN BLOQUE Fig. 2.2 OPERACIN DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA NOTABLE Fig. 2.3 TIPOS DE CAPTACIN

2.1. CAPTACIN Las captaciones, para su estudio y diagnstico, estn agrupadas segn el lugar donde se obtiene el lquido, los cuales son, Fig. 2.3:

Agua subterrnea Agua atmosfrica Agua superficial

2.1.1. Captacin de aguas subterrneas Las aguas subterrneas se captan a travs de: Pozo Manantial 1) Pozos Un pozo se define como una perforacin profunda que conecta con un acufero, ademado de mampostera, concreto o acero y generalmente equipado con un conjunto bomba - motor. Sin considerar la errnea localizacin del pozo y asumiendo que sta es adecuada, existen numerosas razones para que un pozo funcione en forma ineficiente, reduciendo paulatinamente con el tiempo el suministro de agua a la localidad. En el medio de explotacin de aguas subterrneas es conocida la frecuencia con la que los pozos funcionan ineficientemente, incluso pozos que se suponen eficientes, no lo son. La ineficiencia se puede deber a (Fig. 2.4): Defectos de diseo Defectos constructivos Defectos operacionales Problemas regionales FIGURA 2.4 CAUSAS DE INEFICIENCIA EN POZOS a) Defectos de diseo En general, en todos los proyectos ejecutivos se suelen presentar, desde su origen, defectos en el diseo, en cuanto a los pozos no estn exentos de esta eventualidad. Las deficiencias se presentan o resultan una vez que entra en operacin el pozo, por lo que hay necesidad de diagnosticar si la falla es imputable al diseo. Las fallas ms frecuentemente detectadas en el diseo de pozos suelen ser: Pozos incompletos Cedazo en exceso Falta de cedazo Informacin litolgica inadecuada Filtro granular, cedazo mal diseado Aforo mal realizado o interpretado

Seleccin inadecuada de la bomba Defectuosa proteccin sanitaria o qumica del pozo b) Defectos constructivos Si todos los puntos de la etapa de diseo del pozo son correctos, hay necesidad de investigar como fue el desarrollo de su construccin, pues su deficiencia se ve reflejada en la ineficiencia del mismo. Los defectos en la etapa constructiva se pueden obtener de las bitcoras levantadas durante la construccin, pues en ellas es posible detectar alguna de las siguientes deficiencias: Fluidos de perforacin inadecuados Falta de desarrollo del pozo Filtro granular mal colocado Defectos en la colocacin del ademe Falta de verticalidad del pozo Materiales defectuosos o inadecuados Alguno de estos puntos, adicionalmente a lo que se obtenga en la bitcora de la obra, es posible identificarlos directamente de la observacin del pozo. c) Defectos operacionales Una vez verificados los tres puntos anteriores, hay necesidad de observar cmo se opera el pozo ya que, en general, en los aos subsecuentes a su puesta en marcha, las piezas que integran el equipo de bombeo sufren desgaste, pudindose diagnosticar durante la inspeccin los siguientes defectos: Falta de mantenimiento del pozo Falta de mantenimiento en el conjunto bomba-motor Falta de reposicin del filtro granular Arranques y paros frecuentes, no programado del equipo de bombeo d) Problemas regionales En muchas ocasiones los problemas de funcionamiento de un pozo no son originados por ninguna de las causas anteriores sino por alguna de las siguientes: Abatimiento regional de los niveles freticos Aguas corrosivas Aguas incrustantes Bacteria ferruginosas. 1) La explotacin del agua subterrnea adquiere un perfil cada vez ms importante debido, por un lado, al aumento de la demanda ocasionada por el crecimiento de la poblacin, las industrias y las zonas agrcolas de riego, y por otro la disminucin en el uso de los escurrimientos superficiales, dada la enorme contaminacin que presentan.

La explotacin intensiva de acuferos provoca el abatimiento del nivel esttico, que se manifiesta algunas veces como un aumento de la salinidad. Se debe investigar si existe algn programa racional de explotacin de acuerdo a un balance hidrolgico del acufero. La sobreexplotacin regional de un acufero implica descensos paulatinos del nivel fretico. El problema se . presenta en una disminucin del espesor saturado del acufero y en consecuencia del caudal explotable, hasta llegar a la situacin extrema de que el pozo quede completamente seco, "pozo colgado". La nica solucin a esta situacin consiste en regular la :explotacin regional, hasta permitir la recuperacin parcial o total de los niveles. Otra solucin consiste en profundizar el pozo, con lo que se prolonga su vida til. 2) El proceso de la corrosin del agua sobre los ademes metlicos y bombas implica el deterioro con su paulatina desintegracin. En el caso del cedazo, se agrandan las ranuras que permiten la entrada del filtro granular y posteriormente permiten el paso del material del acufero. El problema se manifiesta con una presencia, ms o menos repentina, de slidos del filtro granular del pozo. Esta situacin va acompaada por un descenso brusco de la capacidad del pozo debido al azolve acumulado dentro del mismo, y si ste alcanza el nivel de la bomba, sta puede atascarse. En el inciso 3.2.1.8 se amplan los detalles relativos a las causas de corrosin. 3) La incrustacin consiste en la precipitacin de iones disueltos por las aguas, sobre la parte metlica del pozo que est en contacto con ellas. Se manifiesta por una disminucin de la capacidad del pozo al verse obturados los cedazos. Ver el inciso 2.2.1.7 para mayor detalle de incrustacin. 4) La bacteria ferruginosas, no perjudiciales a la salud, oxidan y precipitan el hierro y manganeso disuelto en el agua, que junto con los organismos presentes en el agua forman una masa gelatinosa que obstruye cedazo y poros del acufero inmediato al pozo. Su presencia se manifiesta tambin como una disminucin del gasto en el pozo.

2.1.1.2. Manantial El manantial es el sitio donde el acufero emerge a la superficie y es posible captarlo de manera directa en el mismo sitio de su afloramiento, o de manera , indirecta, en la cual se permite un tramo de escurrimiento y posteriormente se aprovechan las aguas. Los problemas que se pueden presentar en un manantial son debidos al abatimiento del nivel fretico y ala contaminacin de las aguas una vez que afloran a la superficie. Los manantiales sufren variaciones importantes del gasto en el transcurso del ao, el cual aumenta en poca de lluvias y disminuye o a veces se agota en poca de estiaje. El manantial, ya sea que se capte directa o indirectamente, debe contar con una caja de captacin la cual se deber verificar si su funcionamiento es correcto, de forma que capte plenamente el afloramiento; que cuente con un vertedor de demasas que permita que la

caja derrame antes de que el nivel del agua ahogue el manantial; la vlvula de desage, si existe, debe permitir abatir el nivel de la caja para inspecciones e incluso debe de servir de salida del azolve. La vlvula de seccionamiento, entre la lnea de conduccin y la caja, debe permitir el mantenimiento, inspeccin y reparaciones en la lnea de conduccin. Un punto importante para prevenir la contaminacin del agua, o de la destruccin del propio manantial, es la presencia de protecciones que eviten la entrada de personas y animales sin control dentro del recinto del manantial. El funcionamiento de los manantiales, en cuanto a la cantidad de gasto aportado a travs del tiempo y su comportamiento en relacin a la posible contaminacin de sus aguas con la masa de agua superficial, sobre todo en poca de lluvias, y de las posibles obturaciones sufridas en poca de estiaje, se podr obtener con los registros de los gastos obtenidos de mediciones y los anlisis de la calidad del agua.

2.1.2. Captacin de aguas atmosfricas Las aguas atmosfricas o meteorolgicas se captan en superficies expuestas a la intemperie. Las aguas superficiales, como son los ros (Fig. 2.5), lagos, lagunas, embalses, presas, grutas y cenotes se aprovechan de la siguiente manera: En forma directa Con barraje Con dique Con presa derivadora Con presa de almacenamiento Con obra de toma selectiva Fig. 2.5 Obra de toma en un ro

2.1.3. Captacin de aguas superficiales El agua del sublveo se considera como superficial y su captacin se logra a travs de: Pozos someros Galera filtrante Pozos Ranney El agua superficial que escurre en canales o tuberas construidas originalmente para otro fin diferente al suministro de agua potable, como puede ser para el riego agrcola, generacin de energa elctrica, etc., puede llegar a considerarse como una fuente de captacin, si se construyen las estructuras requeridas, como es una obra de toma en el caudal o tubera.

2.2. LNEAS DE CONDUCCIN La conduccin es la parte del sistema que transporta el agua desde la fuente de abastecimiento o captacin hasta el punto de entrega.

Las obras destinadas al transporte de agua potable reciben el nombre de "Conduccin", y es posible clasificarla de acuerdo a la forma hidrulica de transportarla, la cual puede ser:

Gravedad: 1) Mediante canales a superficie libre, como el de la Fig. 2.6 2) Mediante conductos cerrados a presin Bombeo: 1) Mediante conducciones a presin impulsado por equipos

de bombeo. La conduccin puede realizarse por gravedad si las condiciones topogrficas lo permiten. En caso contrario, se realiza mediante bombeo. Es comn el empleo combinado de estas dos formas de conduccin. Una de las caractersticas que debe tener una lnea de conduccin es que sea de fcil inspeccin, de preferencia paralela a algn camino existente o el construido para el mantenimiento de la lnea de conduccin, quedando sta, de preferencia, dentro del derecho de va del camino. La conduccin a gravedad de un sistema de suministro de agua potable en bloque puede ser por medio de tuberas, tneles canales. Cuando el agua es potable, no debe ser conducida en canales descubiertos. La conduccin de agua por gravedad en conductos cerrados puede efectuarse trabajando a superficie libre o a presin, siendo esta ltima la ms conveniente y, en general, la que se utiliza con mayor frecuencia. La conduccin por bombeo se realiza generalmente de un pozo o un crcamo. Fig. 2.6 Canal parcialmente abierto Una lnea de conduccin, sea por gravedad o bombeo, est constituida por los conductos, estructuras de operacin, de proteccin y especiales. En la Fig. 2.7 se muestran los diversos componentes de la conduccin: Para realizar una inspeccin visual de un acueducto se recomienda lo siguiente: Disponer de un vehculo para transportarse; si los accesos a lo largo del acueducto son transitables todo el ao, se puede utilizar un automvil; en caso contrario una camioneta pick up, la cual puede ser de traccin sencilla o doble traccin, dependiendo de lo accidentado y grado de dificultad del camino de operacin y los accesos. En algunos tramos se deber realizar el recorrido a pie. Las herramientas mnimas para realizar una inspeccin visual a un acueducto son una cinta mtrica, botas o zapatos adecuados, pico y pala, cmara fotogrfica para realizar un reporte y por supuesto papel, pluma y/o lpiz para hacer anotaciones. Una vez iniciado un recorrido de inspeccin visual se debern observar detalles a fin de identificar posibles fallas existentes o sntomas de inicio de las mismas.

A continuacin se analizar cada uno de los componentes de una conduccin. Fig. 2.7 COMPONENTES DE UNA CONDUCCIN Fig. 2.8 PROBLEMAS EN TUBERAS

2.2.1. TUBERIAS I En el presente subcaptulo, se tratan las tuberas de conduccin de acueductos, tanto enterrados como superficiales. Entre los problemas que se presentan en las tuberas de conduccin de acueductos, las cuales se muestran en la Fig. 2.8, se tiene:

2.2.1.1. Colapso de la membrana Este tipo de falla ocurre, generalmente, en tuberas de acero cuando se presentan presiones negativas producidas por un vaciado sbito dentro de la misma, y es debido a que se tiene un espesor inadecuado o a falta de vlvulas suficientes de admisin y expulsin de aire.

2.2.1.2. Aplastamiento o desgarre de la tubera El aplastamiento en una seccin de una tubera ocurre cuando falla el apoyo de la tubera, como puede ser una silleta o un atraque en tuberas elevadas, o en un atraque horizontal o vertical, tanto en tuberas superficiales como enterradas; esta falla se produce cerca de la unin tubera-atraque. Otra causa por la que puede presentarse el aplastamiento de la tubera es a causa de un accidente, como puede ser un golpe, o por vandalismo. El desgarre de la tubera se presenta cuando se tiene una presin de operacin que no es capaz de resistir la tubera debido a que fue diseada en forma inadecuada.

2.2.1.3. Separacin de tramos de tubera Esta falla puede deberse a muy diversas causas; como son Sismo Fenmenos hidrometeorolgicos Fallas de tipo geolgicas Causas de origen humano a) La separacin de tramos de una tubera a causa de un sismo se produce cuando las ondas ssmicas en el terreno producen esfuerzos y deformaciones en las tuberas enterradas, lo que causa la falla en la continuidad de la misma, siendo ms comunes si las juntas en las tuberas son rgidas o el material es poco dctil o poco resistente.

Otra falla tpica originada por efectos ssmicos es el desplazamiento permanente del suelo, originado por la licuacin de suelos en tuberas localizadas en arenas o suelos granulares saturados, o el corrimiento o desplazamiento masivo del terreno en zonas topogrficas con cierta inclinacin del mismo (Fig. 2.9). b) Las fallas de tipo hidrometeorolgicas son aquellas en que la tubera se encuentra en un cauce y no est debidamente protegida, y en una avenida del ro se produce la socavacin en la tubera (Fig. 2.10); este mismo efecto se puede producir en tuberas cercanas al mar, cuando la marea y oleaje inciden en la zona del trazo debido a la presencia de un huracn ocasionando la erosin alrededor de la tubera y la falla de la misma (Fig. 2.11). c) La falla de tipo geolgica que causa la separacin de tramos de tubera es la que se produce en el terreno por efecto de bombeo de aguas subterrneas o el movimiento del terreno en una falla durante un sismo, ocasionando el desplazamiento del mismo. Otra falla comn que se produce en las tuberas de conduccin es la falla del terreno en un atraque o silleta, como la que se muestra en la Fig. 2.12 d) Una de las causas de separacin de tramos de tubera es el vandalismo, principalmente cuando la lnea se encuentra superficial y sin proteccin. Fig. 2.9 Desplazamiento del terreno en una ladera Fig. 2.10 Falla de la tubera en el cruce de un ro Fig. 2.11 Tubera descubierta a causa de un huracn Fig. 2.12 Falla de una silleta de una tubera En la Fig. 2.13 se muestran las fallas tpicas que se producen en las tuberas de conduccin.

2.2.1.4. Falla de la tubera en una interseccin Esta falla puede deberse a un refuerzo en la interseccin de las membranas mal proyectadas o mal construidas o bien, si se requiere un atraque, este fue mal proyectado, no se construy, o su construccin no fue adecuada.

2.2.1.5. Falla en un codo Puede deberse al deslizamiento de la tubera en un cambio de direccin horizontal o vertical, a causa de una falla en el atraque o falta de ste. FIG. 2.13. FALLAS TIPICAS EN TUBERIAS DE CONDUCCION DE AGUA

2.2.1.6. Tubera cubierta Una tubera superficial puede quedar cubierta a causa de diversas circunstancias. Esta falla se presenta cuando la tubera se encuentra en una zona de materiales sueltos, como puede ser arenas, zonas desrticas, etc., o bien, debido a falla de terreno.

En tuberas enterradas se deber observar que la zona del trazo se encuentre seca, la aparicin de humedad puede ser causa de una fuga; para verificar la posible fuga, si se observa humedad o agua, se proceder a descubrir la tubera. Otro concepto que deber observarse son los posibles hundimientos del terreno alrededor del trazo, esto es un aviso de falla del terreno que puede causar la separacin de tramos de tubera, o un incremento de esfuerzos en tuberas continuas. Si la tubera se encuentra al descubierto debiendo estar enterrada, se deber investigar la causa de esto y realizar a la brevedad las correcciones necesarias.

2.2.1.7. Disminucin del gasto En algunas ocasiones, puede llegar a ocurrir que en un extremo de la lnea de conduccin se tenga un gasto, medido mediante algn procedimiento, y en otro punto del acueducto aguas abajo se presente un gasto menor sin causa justificada. Esta disminucin del gasto puede deberse a una fuga o una obstruccin dentro de la tubera. La fuga de agua puede deberse a diversas causas, como son rotura o separacin de la tubera o bien, a causa del derrame en alguna de las estructuras de proteccin. La principal causa de obstruccin dentro de una tubera es causada por la adherencia en las paredes de la misma de elementos bacteriolgicos, debido a la calidad del agua, lo que ocasiona una disminucin en el dimetro de la tubera y un cambio en el coeficiente de rugosidad de la misma, originando una variacin en el gasto en el acueducto. En la Fig. 2.14 se muestra un tramo de tubera con incrustaciones de elementos bacteriolgicos y en la Tabla 2.1 se indican los parmetros principales que causan la incrustacin.

Tabla 2.1 Parmetros de diagnstico de incrustacin.

INCRUSTACIN Caractersticas Concentracin Efecto

Dureza total de carbonato 2 ppm Precipitacin de hierro Total de manganeso (Mn) >1 ppm Precipitacin de manganeso

pH Alto Oxigeno Presencia

pH >7.5 Aguas incrustantes Fig. 2.14 Incrustacin en el interior de una tubera

2.2.1.8. Corrosin La corrosin consiste en la destruccin de las partes metlicas, causada por reacciones electroqumicas con el medio circundante. El oxgeno contenido en el agua o aire, que se encuentra en contacto con el metal, se transforma en xidos que reaccionan con la

estructura del metal y lo destruyen en forma gradual. En la Tabla 2.2 se presentan los principales parmetros que causan corrosin.

Tabla 2.2 Parmetros de diagnstico de corrosin

CORROSIN Caractersticas Concentracin Efecto

pH 1000 ppm Corrosin Electroltica Bixido de carbono (CO2) >50 ppm Aguas corrosivas

Cloruros (como CI) >500 ppm Aguas corrosivas Oxgeno disuelto 02 Presencia Ayuda a la corrosin

La corrosin de las tuberas es uno de los problemas ms graves que se presentan. El deterioro de lneas de conduccin, tanto tuberas enterradas como superficiales, vlvulas, bombas y equipos debido al fenmeno de corrosin es un caso que requiere de atencin inmediata en la mayora de las instalaciones que manejan agua. La corrosin no se presenta nicamente en materiales metlicos, como son fierro, acero, zinc, aleaciones metlicas, etc., sino tambin en materiales no-metlicos como el concreto, plsticos y madera. Los problemas de corrosin causan grandes prdidas econmicas y pueden ser de dos tipos: Directas i Indirectas a) Las prdidas directas se refiere a los costos causados por el reemplazo de la pieza y sus componentes corrodos, as como el costo en la proteccin adicional, mano de obra, el uso de materiales resistentes a la corrosin, recubrimientos, etc. b) Las prdidas indirectas son ocasionadas por causas debidas a interrupciones en una planta de bombeo: prdida de agua en lneas de conduccin y tanques de almacenamiento corrodos, prdida de eficiencia en equipo, estructura o tubera donde se tiene el problema, contaminacin del agua; sobrediseo de instalaciones para tomar en cuenta la corrosin; falta de seguridad y confiabilidad, como puede ser la prdida de salud o de la vida a causa de accidentes originados por la corrosin. La presencia de contaminantes en el suelo, tales como sales, cenizas, residuos de carbn de mina o desperdicios, incrementan considerablemente la velocidad de corrosin. Las tuberas de acero enterradas estn sujetas a la corrosin, como resultado de una diferencia en el contenido de oxgeno, adems, la composicin del suelo en donde se localiza una tubera, vlvula, etc., con dos o ms tipos de suelos diferentes, tales como:

arcilla arenosa, grava arcillosa, limo arcilloso, el cual incrementa la probabilidad de corrosin. En general, los pantanos, las cinagas, los suelos de turba y los suelos alcalinos son corrosivos. La corrosividad del suelo, llamada tambin agresividad, puede ser determinada por medio de muestreo, pruebas y/o anlisis qumicos y de mediciones de resistividad conforme a la NOM-C-346-1987. Las pruebas se deben realizar tanto en campo como en laboratorio. Existen parmetros que se deben verificar en el agua que conduce la tubera, en las aguas freticas y superficiales y en el suelo donde se localiza la lnea y que son potencialmente agresivos a las tuberas de acero y de concreto, que se considera que contribuyen al fenmeno de corrosin, las cuales son Contenido de cloruros en ppm o en %, contenido de sulfatos en ppm o en % y potencial de hidrgeno (pH). Para el suelo Resistividad en ohms-cm, contenido de cloruros en ppm o en %, contenido de sulfatos en ppm o en %, potencial de hidrgeno (pH) y corrientes elctricas parsitas. Estos parmetros se deben definir completamente. A continuacin se describen los parmetros que afectan a los principales materiales que se utilizan en tuberas de conduccin.

I. Tuberas de acero Se considera que las aguas son agresivas al acero si presentan las siguientes caractersticas (NOM-C-346): Cloruros : Concentraciones mayores de 500 ppm pH : Menor de 6.5 ndice de Langelier Negativo En tuberas de acero, la resistividad del suelo es el parmetro ms importante para verificar la corrosividad del suelo. Se consideran suelos agresivos al acero si presentan las caractersticas (NOM-C-346), en cuanto a la funcin de la resistividad, que se indica en la Tabla 2.3, adems de las siguientes caractersticas: Cloruros: Concentraciones mayores a 0.02% Potencial de hidrgeno (pH) Menor de 6.5 Corrientes elctricas parsitas.

Tabla 2.3.- Agresividad al acero en relacin con la resistividad

Agresividad del suelo Resistividad (OHMS-CM) No agresivos Mayores que 10000

Ligeramente agresivos de 4000 a 10000 Medianamente agresivos de 2500 a 4000

Muy agresivos de 1000 a 2500 Extremadamente agresivos Menores de 1000

En el caso que se detecten corrientes elctricas parsitas o se observen posibles fuentes generadoras de corriente directa, a lo largo del trazo de las lneas de conduccin, se debe realizar un estudio para evaluar el potencial agresivo de los suelos. Los mtodos de proteccin recomendados para tuberas de acero, enterradas o sumergidas en agua, son los siguientes: Recubrimientos Proteccin catdica La responsabilidad para prevenir la corrosin recae directamente en los ingenieros proyectistas, el constructor, fabricante de los materiales y en los supervisores. Estas personas deben tener el suficiente conocimiento sobre corrosin para tomar las decisiones adecuadas y pertinentes en cada caso particular. No se recomiendan las tuberas de acero sin proteccin en instalaciones enterradas. En el caso de cruces de tuberas ya instaladas y sin proteccin o revestimiento, se puede tener proteccin catdica para prevenir la corrosin. En el Captulo 3 se dan las recomendaciones de proteccin de tuberas.

II. Tuberas de concreto Se considera que las aguas son agresivas al concreto si presentan las siguientes caractersticas con relacin al contenido de sulfatos: mayor que 80 ppm concretos con cemento Tipo CPO, Clase 20 * mayor que 250 ppm concretos con cemento Tipo CPO, Clase 30 y 30R * mayor que 500 ppm concretos con cemento Tipo CPO-RS * Si la tubera de concreto va a estar expuesta a soluciones o suelos que contengan sulfatos, se debe usar el tipo de cemento que se recomienda en la Tabla 2.4 En el caso de que se anticipen variaciones frecuentes del nivel fretico, los valores acotados en los puntos anteriores se interpretan en forma rigurosa, puesto que esta condicin aumenta la agresividad del terreno y en consecuencia deben llevarse a cabo estudios complementarios. * Segn NOM PNMX - c -414 -1998 - ONNCCE

Tabla 2.4 Exposicin del concreto a sulfatos

Exposicin a sulfatos

Sulfato acuosoluble (SO4) en el suelo porcentaje por peso

Sulfato (SO4) en el agua, ppm

Tipo de cemento recomendado

Concreto de agregado de peso normal

Relacin mxima

agua/cemento por peso*

Concreto de

agregado ligero

Resistencia a la

compresin fc

mnima kg/cm2

Insignificante 0.00 - 0.10 0 -150 CPO - - Moderada 0.10 - 0.20 150 -1500 CPEG,CPP 0.50 260

Severa 0.20 - 2.00 1500 10000 CPO RS 0.45 300

Muy severa Ms de 2.00 Ms de 10000

CPP RS 0.45 300

"Una relacin agua/cemento ms baja o una resistencia ms alta que puede requerir para baja permeabilidad o para proteccin contra corrosin de piezas de accesorios ahogados, o para congelamiento o deshielo. + Agua de mar + Puzolana que se determin por medio de prueba o por experiencia para mejorar la resistencia a sulfatos cuando se use en concreto que contenga cemento tipo CPP RS " Segn NOM PNMX - c -414 -1998 - ONNCCE Los mtodos de proteccin recomendados para tuberas de concreto presforzado son los siguientes:' Seleccin del tipo de cemento en la fabricacin Aumentar el espesor del mortero o concreto de recubrimiento Aplicacin de recubrimientos I

Utilizacin de encamisado de polietileno Utilizacin de proteccin catdica En el Libro V.3.5.1, de "Proteccin Catdica y Recubrimientos Anticorrosivos", del MAPA, se dan lineamientos y recomendaciones detalladas para prevenir y combatir la corrosin. Las tuberas de concreto, ya sea reforzado, presforzado o pretensado, tienen una mayor resistencia a la corrosin en la mayora de los casos. Esto es debido a la proteccin del cemento Portland al acero dentro del concreto, pero hay que tener precaucin en suelos con cloruros, cidos o con sulfatos, o expuesto a condiciones atmosfricas. Aun cuando se tenga protegida exteriormente una tubera, la corrosin se puede presentar por la parte interna, o en tuberas enterradas un suelo corrosivo puede afectar la tubera y su proteccin (Fig. 2.15). III. Otros materiales La principal causa de corrosin en las tuberas de asbesto-cemento (A-C) se presenta en suelos cidos. Las tuberas de A-C se comportan satisfactoriamente en suelos cidos en pH mayor o igual a los indicados en la Tabla 2.5

TABLA 2.5 pH DE SUELOS ACIDOS

Condicin del agua dentro del suelo pH Tranquilo 4.0 Moderadamente fluctuante 5.0 Removible o cclico 5.5

Los materiales termoplsticos que se utilizan con mayor frecuencia en la conduccin de agua son el cloruro de polivinilo. Estos materiales son los mas resistentes a los problemas de corrosin. 2.2.2 Plantas de bombeo f En este tipo de componentes de un acueducto es donde puede presentarse una mayor variedad de fallas que impidan su funcionamiento. Entre estas se encuentran: a) Equipo de bombeo Si la bomba no gira, as como si se presentan ruidos, vibraciones o empieza a despedir olores, no se debe arrancar el equipo de bombeo. b) Suministro de energa elctrica Se debe investigar si la falla en el suministro de energa elctrica se debe a la alimentacin externa o es una falla dentro de la planta de bombeo.

c) Vlvulas de seccionamiento (esfricas, mariposa, compuerta, etc.) o en una vlvula de desfogue en los mltiples Fig. 2.15 Corrosin en una tubera de concreto presforzado i Cualquier falla o descompostura en las vlvulas impedir el funcionamiento del sistema, por lo que debern de arreglarse inmediatamente. d) Equipos electromecnicos Se debe revisar visualmente en los arrancadores las conexiones, alambrados y aislamientos, as como los cables de fuerza, y en caso de estar deteriorados no se deben arrancar los equipos. e) Falla humana en la operacin de los equipos Esta falla se presenta generalmente por falta de capacitacin del personal de operacin de las plantas de bombeo. f) Incendio dentro de la planta Un incendio dentro de una planta de bombeo puede deberse a una falla elctrica junto a elementos inflamables, o a causa de un error humano. g) Explosin h) Vandalismo o disturbios en la zona Se debe tener protegida, de ser posible, la zona de las plantas de bombeo, mediante un bardeado, con malla ciclnica y/o mediante vigilancia continua.

2.2.3. Estructuras de proteccin Las principales estructuras de proteccin dentro de un acueducto son las torres de oscilacin, los tanques unidireccionales, las cmaras de aire, vlvulas aliviadoras de presin, cajas rompedoras de presin y los tanques de cambio de rgimen. Se describen a continuacin los principales detalles que es necesario verificar durante una inspeccin.

2.2.3.1. Torres de oscilacin Estas estructuras tienen por finalidad evitar las variaciones de carga que se presentan por efecto de los fenmenos transitorios. Las torres de oscilacin se compone del cuerpo del tanque con su cimentacin, vertedor de excedencias y tuberas de llegada y de salida. Cuando se efecte una inspeccin se debe tener especial cuidado en verificar el estado en que se encuentran la tubera de entrada y/o salida a la torre, inspeccionar si no se tiene una fisura o fractura en las paredes de la torre, o un asentamiento inadmisible de la cimentacin que pueda causar una falla en la torre o en la tubera de entrada y/o salida.

2.2.3.2. Tanques unidireccionales

La funcin de los tanques unidireccionales es evitar el colapso de la lnea, alimentndola a! momento de presentarse la onda negativa de los transitorios. Estn formados de una estructura circular, generalmente de concreto, atraques, silletas y la fontanera de llenado y alimentacin a la lnea. La inspeccin de estas estructuras es semejante a las de las torres de oscilacin, debindose inspeccionar, adicionalmente, las vlvulas y/o en los equipos electromecnicos.

2.2.3.3. Cmaras de aire El objeto primordial de una cmara de aire es la de controlar la variacin del gasto provocada por efectos del fenmeno transitorio mediante una cmara cilndrica de acero, que contiene agua y aire comprimido conectada a la lnea de conduccin. Las cmaras de aire se encuentran constituidas de la cimentacin, estructura de soporte, cuerpo y cabezas de cilindro, inserciones, vlvulas y fontanera. La estructura de soporte, as como el cuerpo y tapas de las cmaras de aire son de acero. En este tipo de estructuras se debe tener especial cuidado en vigilar su mantenimiento, ya que al ser de acero estn sujetas a problemas de corrosin. Se debe revisar si no se tienen fisuras en las paredes o tapas, principalmente en las costuras debido a una soldadura defectuosa; se deben inspeccionar las diversas conexiones en el recipiente, como son las vlvulas, manmetros, boquillas de acceso o inspeccin, etc., as como los faldones o columnas de apoyo de la cmara. Otro punto que requiere especial cuidado de verificar en forma frecuente son los equipos electromecnicos y vlvulas de operacin, as como el proceso de inyeccin y nivel de aire dentro de la cmara. Finalmente, se debe inspeccionar la proteccin que se cuenta en la zona de la cmara de aire contra posibles actos de sabotajes o vandalismo.

2.2.3.4. Tanques de cambio de rgimen Los tanques de cambio de rgimen son estructuras rompedoras o disipadoras de carga y estn constituidas de la estructura del tanque con su cimentacin, generalmente de concreto reforzado, con sus vertedores de demasas y las tuberas de llegada y de salida. En las inspecciones que se realicen, se deber verificar que no exista fugas de agua tanto en los muros del tanque o en la losa de piso, o fisuras en las juntas de contraccin o dilatacin, o en la unin tubera-muro. Se deber inspeccionar el estado del vertedor de demasas, que no se encuentre obstruido, as como el correcto funcionamiento de las vlvulas.

2.2.4. Accesorios

Los accesorios son piezas especiales que se instalan en las tuberas para aislar y/o drenar secciones de tubera con fines de prueba, inspeccin, limpieza, separacin y seguridad. Estas piezas especiales en las tuberas estn formadas por las vlvulas de admisin y expulsin de aire, vlvulas de desfogue, vlvulas de seccionamiento, derivaciones, juntas, etc. Este tipo de elementos se debern inspeccionar frecuentemente, para verificar si no tienen fugas, si trabajan correctamente y no se encuentran obstruidos por elementos extraos o deterioro, etc.

2.3. POTABILIZACIN Es importante dentro de los sistemas de abastecimiento de agua, que se realice un proceso completo de tratamiento para dar al agua la calidad necesaria para ser potable. A este proceso se denomina potabilizacin. La potabilizacin consiste en el tratamiento que se da al agua para suministro a centros de poblacin para que sea apta para el consumo humano. Para que esta sea potable debe tener unas caractersticas determinadas: ser transparente, incolora, inodora y libre de microbios y grmenes patgenos. En general las captaciones provenientes de manantiales y pozos profundos no requieren de un proceso para dar la calidad de potable y nicamente se requiere eliminar los grmenes patgenos a travs de un proceso de desinfeccin. De lo anterior resulta que la potabilizacin se puede dividir en: Desinfeccin Potabilizacin (proceso completo)

2.3.1. Desinfeccin La desinfeccin es el proceso por el cual se eliminan los microbios y se utiliza principalmente en el agua proveniente de manantial y de pozo, pues el agua procedente de estos, sus caractersticas fsico-qumicas por lo general estn dentro de las normas de calidad, ms no las bacteriolgicas. Se deben realizar pruebas frecuentes al agua de los pozos a fin de verificar las variaciones en su calidad y realizar con prontitud las adecuaciones pertinentes en su desinfeccin.

2.3.2. Planta Potabilizadora En general una planta potabilizadora, puede contar con diversos niveles de tratabilidad que pueden ser:f

Clarificacin Desinfeccin Acondicionamiento qumico Acondicionamiento organolptico La clarificacin _ es el proceso utilizado para eliminar la turbiedad, color y microorganismos presentes en el agua y generalmente consta de: Mezcla rpida Floculacin Sedimentacin Filtracin La desinfeccin es el proceso por el cual se eliminan los organismos infecciosos, como son las bacterias patgenas, virus, etc., y generalmente se efecta mediante el empleo de cloro. El acondicionamiento qumico es el proceso empleado para eliminar las sustancias o iones qumicos que exceden la norma de agua potable, siendo los procesos ms comunes: Ablandamiento Desmineralizacin Estabilizacin El acondicionamiento organolptico es un proceso mediante el cual se eliminan los olores producidos por la actividad biolgica de las algas. y otros microorganismos. Se debern realizar anlisis fsico-qumicos en los diversos procesos para verificar si se cumple la normativa en cada una de las etapas en cuanto a la calidad del agua. Para prevenir posibles fallas en el proceso de potabilizacin, se debe tener presente el manual de operacin y mantenimiento al monitorear cada una de las etapas y verificar de esa manera que la operacin sea la correcta. Por otro lado, el mantenimiento de los equipos electromecnicos debe apegarse a las recomendaciones del citado manual. En la parte hidrulica se debe revisar que los sistemas de control hidrulico dentro de la planta potabilizadora, como son vertedores, obturadores, flotadores, compuertas, etc., operen correctamente y ante cualquier falla repararlos o cambiarlos. Se debe verificar el estado en que se encuentran observando que no existan grietas o fisuras con las fugas visibles de agua por las que escurra el agua, as como filtraciones o fugas de agua a travs de su cimentacin, que el acero de refuerzo no se encuentre expuesto, etc., as como los edificios y estructuras localizados dentro del predio.

2.4. OPERACIN DE UN ACUEDUCTO

La seguridad en un sistema de abastecimiento de agua potable, tambin depende de la forma de operarlo, esto es; existen obras, estructuras y personal que no forma parte directa del sistema pero que es indispensable para su operacin. Los principales componentes que intervienen en la operacin de un acueducto son: Accesos Fuentes de energa elctrica Personal de apoyo a) Los accesos son el conjunto de vas ya sean terrestres o acuticas a travs de las cuales es posible llegar a cada uno de los componentes de un sistema de abastecimiento de agua potable. b) La fuente de energa para equipos elctricos, iluminacin de instalaciones, oficinas o de cualquier equipo que forma parte de un sistema de abastecimiento de agua potable, puede ser obtenida mediante el suministro de la Comisin Federal de Electricidad o la Compaa de Luz y Fuerza del Centro o bien por medio de energa producida por plantas de luz impulsadas por motores de combustin interna ya sean a gasolina o diesel. En la actualidad, se estn desarrollando como fuentes de energa elctrica como la luz solar y la maremotrz. Otro tipo de energa elctrica que ha sido utilizada desde el pasado para impulsar equipos es la energa producida por el viento (elica). c) En lo que se refiere a las instalaciones y personal de apoyo que forman parte integrante de un acueducto, se tienen los siguientes rubros: Oficinas, talleres, bodegas y laboratorios Abasto de materiales de consumo para las oficinas, talleres y laboratorios, as como

combustibles y vehculos. Personal de operacin, administracin y vigilancia.

2.4.1. Accesos Los caminos de operacin siempre son el inicio de la construccin de un acueducto, pueden ser caminos existentes o bien hechos para la construccin del acueducto, as como para su operacin y mantenimiento, por lo que se debe tener especial cuidado en su estado, realizando para ello recorridos peridicos y observando detalladamente las condiciones en que se encuentra, la vigilancia con que cuenta y las protecciones. Se debe verificar el estado en que se encuentran los cortes y terraplenes, el estado de la carpeta o del riego, si no se encuentra cubierto por arenas en una zona desrtica; inspeccionar si no se encuentra cerrado por invasin del mismo 0 est dentro de una propiedad y no se permite el paso; la existencia de baches, as como los brotes de agua o humedad cerca o dentro del camino, ya que esto indica una posible fuga de agua de la lnea o fuga de material con que est construido el camino y el estado en que se encuentran las cunetas, lavaderos, as como los vados.

Asimismo, se debe realizar una inspeccin del estado de los puentes del camino de operacin, en caso de existir, tanto de la subestructura (estribos y pilas) como de la superestructura; de igual manera; se deber inspeccionar el estado de las alcantarillas, verificar si no se encuentran azolvadas, que el encauzamiento sea el correcto, etc., y tomar las fotos y anotaciones pertinentes a fin de realizar las correcciones adecuadas en su oportunidad.

2.4.2. Energa elctrica El suministro de energa elctrica es requerido en los acueductos para impulsar los motores de las bombas de pozos y plantas de bombeo, as como para la alimentacin de tableros, controles electromecnicos, iluminacin, contactos para herramienta elctrica, para operar radio o telfono y en general para los diversos elementos que conforman el sistema. Durante una inspeccin se debe observar los siguientes conceptos a fin de poder detectar posibles irregularidades a) Lnea de alimentacin b) Transformador dentro del rea perteneciente al organismo operador c) Lneas elctricas dentro del rea del sistema operador d) Estado de fusibles, interruptores, etc. Las fuentes de energa elctrica con que se dispone provienen, en general, de: El sistema de la Comisin Federal de Electricidad (CFE) o de la Compaa de Luz

y Fuerza del Centro (CLYFC) Planta generadora a) Energa elctrica del sistema CFE o de la CLYFC Esta fuente de energa cubre la totalidad del territorio nacional por lo que es necesario, para elaborar un proyecto, conocer los circuitos de distribucin normalizados a fin de abastecer las necesidades de acuerdo a la cantidad requerida de energa, ya que sta puede ser utilizando transformadores propios o a travs de subestaciones elctricas receptoras de energa. Estas ltimas, de acuerdo a la demanda de energa podrn ser interconectados a uno o ms circuitos de distribucin. b) Planta generadora La planta generadora de energa elctrica presenta dos usos en el acueducto; el primero como fuente nica de alimentacin y la segunda como respaldo en el momento de presentarse la falla elctrica del sistema nacional. Ya sea para un motivo u otro la planta generadora podr usar motores de combustin interna en dos modalidades; la primera conectada directamente a equipos de bombeo y la segunda acoplada a una planta generadora de energa elctrica. En el primer caso, su uso est restringido nicamente hacia el equipo de bombeo, mientras que en el segundo caso este podr tener usos adicionales como son: iluminacin, contactos para herramienta elctrica, para operar radio o telfono, etc.

Los motores de combustin interna que estn disponibles en el mercado pueden ser del tipo a gasolina o diesel, por lo que se tienen depsitos del combustible y en el caso de una .inspeccin se deber verificar el estado en que se encuentren independientemente de la verificacin del funcionamiento de la planta generadora.

2.4.3. Personal de apoyo Como apoyo a las instalaciones de un acueducto se contemplan los siguientes conceptos: a) Oficinas, talleres, bodegas y laboratorios b) Abasto c) Personal a) Las oficinas que normalmente se requieren para la operacin de un acueducto son: oficinas para el personal directivo, tcnico, de operacin y administrativo; talleres para la reparacin de: equipo de bombeo, vlvulas, aparatos elctricos, vehculos y en general de elementos con que cuenta el acueducto; bodegas de almacenamiento de refacciones de equipos y accesorios de las estaciones de bombeo y vlvulas, as como tubera de repuesto de los dimetros y materiales con los que est construido el acueducto y las piezas especiales para la reparacin de tuberas; laboratorio para verificar principalmente la calidad del agua en puntos preestablecidos; de manera de poder detectar de inmediato la variacin de la calidad del agua. Todas estas estructuras se debern revisar peridicamente a fin de detectar posibles fallas en la cimentacin y/o estructura que puedan poner en peligro al personal que labora en ellas. b El abasto se refiere a los insumos necesarios para la operacin y mantenimiento de equipos de bombeo, vlvulas y de todos aquellos elementos que lo requieran. Por otro lado, se debe prever el abasto de los combustibles y lubricantes de las plantas generadoras de energa elctrica, as como de los vehculos. Se contempla, adems, los abastos. para el material de consumo de las oficinas, talleres y laboratorios. Por lo que respecta a oficina y abasto, el acueducto puede o no contar con todas estas instalaciones y apoyos; en la medida que cuente con ellos y los utilice eficientemente, el acueducto operar con un ndice ms alto de seguridad. c) El personal de las reas directivas, tcnicas, operativas y administrativas, debe ser capacitado en el desempeo de sus funciones, adems de tener un conocimiento adecuado de la seguridad que deben tener los acueductos en sus diversas instalaciones. Dentro de los programas de capacitacin, se deber tener en cuenta las labores relacionadas con el adiestramiento y la preparacin del personal para afrontar situaciones de emergencia. En el captulo 3 se indican las acciones encaminadas en prevenir probables fallas ante los efectos de fenmenos naturales y sociales, as como las debidas al deterioro normal de las partes del acueducto y sus medidas correctivas.

3. MEDIDAS PREVENTIVAS La propensin de un acueducto a sufrir mltiples daos a lo largo de su trayecto, aunado a la gran cantidad y diversidad de las estructuras e instalaciones electromecnicas, todas y cada una con un grado de vulnerabilidad, constituyen un considerable riesgo de alteracin en su funcionamiento lo que puede resultar en la disminucin o falta de abastecimiento de agua, tanto en la cantidad programada como en la calidad prevista. Para conocer y controlar el riesgo mencionado, resolver las situaciones de emergencia as como la reconstruccin de las partes del acueducto es necesario llevar a cabo una serie de acciones que permitan eliminar o mitigar estos riesgos. Esta serie de acciones se pueden resumir en tres principales Proteccin Inspeccin y vigilancia Mantenimiento Uno de los aspectos ms importantes que se debe tener en cuenta para asegurar el suministro de agua potable a una poblacin, es el tener ms de una fuente de abastecimiento, adems de adaptar la red de distribucin para que puedan interconectarse las fuentes, para prevenir que una parte de la poblacin se quede sin agua potable hasta que se repare el dao causado.

3.1. PROTECCION Concluida la etapa de diseo y construccin, la operacin se convierte en la accin ms importante durante toda la vida til del acueducto. Una buena operacin contribuye en la disminucin de los riesgos de falla y en un funcionamiento continuo sin interrupciones en el suministro de agua. Dada la importancia en la operacin de un acueducto, es indispensable establecer mecanismos de control y vigilancia que permitan de una manera eficiente llevar a cabo sus funciones. Existen una gran diversidad de sistemas de control para un acueducto, bsicamente se pueden dividir en controles tcnicos y controles administrativos. Los sistemas de control fsico que deben llevarse a cabo en todas las instalaciones del acueducto los podemos agrupar de la siguiente manera: a) Captacin b) Conduccin Fig. 3.1 Pozo protegido mediante malla cicln Fig. 3.2 Pozo protegido en secciones mediante malla cicln

3.1.1. Captacin

El arreglo de conjunto general de la captacin estar delimitado por una cerca perimetral, ya sea de malla cicln, barda de mampostera o cerca de alambrado, con el fin de evitar el paso de animales y de personas ajenas a las actividades que se desarrollan dentro de dicho confinamiento. La proteccin evitar adems la entrada de basura u otros objetos indeseables que puedan contaminar el agua de la captacin. En las Figs. 3.1 y 3.2 se muestran dos pozos que se encuentran protegidos mediante malla cicln y en la Fig. 3.3 se encuentra una captacin sin proteccin alguna, la cual est propensa a contaminarse. Por otro lado, es necesario contar con una caseta de vigilancia con el objeto de llevar un control sobre el personal y los vehculos que tengan acceso al confinamiento controlado, as como la entrada y salida de materiales, productos y refacciones que se manejan dentro de la captacin. La caseta tendr piso de concreto a un nivel superior al de inundacin de la zona y podr ser construida de acuerdo a las siguientes opciones: Tipo prefabricada con tableros de lmina Con cimentacin a base de zapatas aisladas o corridas de concreto y/o mampostera, muros de tabique rojo recocido y concreto ligero y techo de concreto reforzado Con materiales del lugar Las dimensiones mnimas sern de 3.00 m largo por 2.00 m de ancho con una altura media de 2.50 m. Es necesario que las instalaciones cuenten con alumbrado de emergencia y alumbrado crtico. El alumbrado de emergencia es aquel que se alimenta de un generador de respaldo y debe tener tal capacidad que al fallar el alumbrado normal, ilumine los tableros de control, equipos crticos y circulacin del personal. El alumbrado crtico es aquel que se encuentra alimentado por un banco de bateras siendo utilizado para iluminar zonas especficas como son pasillos y la zona donde se localice el generador de respaldo. Las lmparas autocontenidas son tiles pues permanecen conectadas a un contacto monofsico. Cuando no tiene tensin el contacto, automticamente encienden las lmparas. El apartarrayos es un dispositivo para proteger contra sobretensiones transitorias a equipos elctricos, por lo que toda instalacin que cuente con stos ltimos deber tener instalados apartarrayos. Fig. 3.3 Captacin de manantial sin proteccin Fig. 3.4 Planta de bombeo cercada con caseta de vigilancia En las instalaciones elctricas deber verificarse que estn conectadas correctamente a tierra y conocer sus caractersticas. Se debern hacer revisiones peridicas a fin de reparar cualquier anomala.

3.1.2 Conduccin El control y vigilancia de la lnea de conduccin y sus estructuras debe llevarse a cabo en los siguientes conceptos: Lnea de conduccin visible, silletas y atraques Lnea de conduccin no visible, enterrada Para la proteccin de un rea determinada de las estructuras aplica lo descrito en la parte de captacin, aun cuando en algunas de las estructuras no requieren caseta de vigilancia y otras estructuras, por localizarse en las inmediaciones o dentro de una planta de bombeo, quedan protegidas por las instalaciones de la propia planta, Fig. 3.4 Es importante sealar que las vlvulas de admisin y expulsin de aire, las vlvulas de desage y las de control deben estar protegidas y se debe realizar una vigilancia peridica de ellas para evitar sean daadas, removidas para tomas clandestinas, utilizadas para otro fin, o simplemente trabadas para evitar su funcionamiento, como las mostradas en las Figs. No. 3.5 y 3.6, lo que ocasiona transtornos en el funcionamiento hidrulico. La proteccin puede ser a base de caseta de malla cicln con puerta y candado, un cilindro de lmina de acero con puerta y. candado o una caja donde se localice la vlvula con registro, tapa y candado( Fig. No. 3.7) En lo relativo a las plantas de bombeo y casetas de cloracin se recomienda lo ya descrito en la parte correspondiente a la captacin.

3.2. VIGILANCIA Se deben realizar recorridos vehiculares peridicos a lo largo del acueducto a fin de verificar tanto el estado fsico del mismo como posibles alteraciones en el funcionamiento del mismo debido al deterioro o vandalismo, tales como las tomas clandestinas en vlvulas, destrozo de ellas, etc., como las observadas en la Fig. 3.8, as como el estado en que se encuentren los caminos de operacin. Se debern inspeccionar para conocer el estado y funcionamiento de las vlvulas; purgarlas en caso necesario revisar las protecciones contra corrosin en los diversos elementos y hacer los arreglos necesarios, as tambin el estado del camino y sus componentes, como son los taludes, cortes, excavaciones, cunetas, etc. En el caso de torres y tanques que no se tengan fugas ni derrames, y en caso de existir, reportarlas para efectuar las reparaciones necesarias. Fig. 3.5 Vlvula que a pesar de estar protegida, fue desmantelada para otros usos por falta de vigilancia Fig. 3.7 Vlvula de desage protegida mediante malla cicln Fig. 3.6 Vlvula de admisin y expulsin de aire retirada y sustituida por tomas domiciliarias Fig. 3.8 Vlvula con toma clandestina

3.3. MANTENIMIENTO

La operacin y mantenimiento son dos de los conceptos ms importantes en la vida til de todos los elementos de un acueducto, dependiendo de la forma de como se hayan efectuado se acortar o prolongar el perodo de trabajo de cada uno de los componentes. En nuestro pas, el mantenimiento es uno de los principales problemas en el manejo de sistema de abastecimiento. En efecto, debido a la escasez de recursos y a la falta de preparacin de los operadores y tcnicos de los sistemas, no se proporciona el mantenimiento preventivo que se requiere. En la mayora de los casos las acciones son del tipo correctivo y casi siempre en forma provisional. Esto aunado a que, en general, el personal no est capacitado adecuadamente, haciendo que se trabaje lo indispensable para que el sistema funcione operando siempre con menores eficiencias. Se debe hacer nfasis en ello, ya que es la base para prolongar la vida til para no tener problemas constantes en el funcionamiento del sistema. La vida til de las obras depende de mltiples factores. Los ms importantes son: Calidad de la construccin y de los materiales utilizados Calidad de los equipos electromecnicos y de control Calidad del agua a manejar Diseo del sistema Operacin y mantenimiento La obra civil dentro de un sistema de abastecimiento de agua potable juega un papel muy importante, es la base para la instalacin de equipos y controles as como de todas las estructuras; por ello, se requiere realizar una construccin de buena calidad, asegurando y prolongando la vida til de los equipos que alberga y, por ende, la del sistema. La obra civil generalmente tiene una duracin muy superior a la obra electromecnica y de control. Los equipos electromecnicos y de control junto con las tuberas, definen el periodo de vida til de la obra pues su costo representa el mayor porcentaje del sistema. Cabe mencionar que las tuberas tienen una vida til. mucho mayor que la de los equipos, pero no tienen la flexibilidad de stos. Los equipos pueden cambiarse o modificarse para satisfacer los requerimientos impuestos por nuevas condiciones de operacin, mientras que el sustituir tuberas implica, en muchas ocasiones, rehacer el sistema. La calidad del agua es un factor definitivo en la vida til de los equipos y de los materiales que conforman el sistema de abastecimiento. Por ejemplo, si el agua es dura, habr incrustaciones en las paredes de los tubos, pudiendo reducir su vida til hasta en un 90%. Si el agua es corrosiva, la vida de las tuberas tambin decrecer en un tiempo que es en funcin del grado de ataque producido por las caractersticas del agua. Al realizar el proyecto de un acueducto, debe tenerse especial cuidado en la seleccin de los sistemas operativos pues estos inciden en la vida til de los equipos. Por una parte, se deber tener en mente que la estandarizacin en los equipos seleccionados permite establecer una mejor poltica de operacin y mantenimiento. Adicionalmente, el nivel de preparacin tcnica de los operadores del sistema, es determinante al decidir el nivel de

complejidad del esquema asociado a la calidad del servicio que se desea obtener, repercutiendo ste en la vida til del acueducto. La optimizacin que se haya realizado en el diseo del sistema, influir directamente en la calidad del servicio y en la duracin de ste. Un diseo deficiente propiciar que eI sistema trabaje en condiciones desfavorables, exigiendo un esfuerzo adicional para realizar su funcin. Este punto es ms importante que los anteriores; si el diseo por alguna razn no fue el adecuado, la vida til disminuir tanto como el mismo error; siendo en ocasiones este perodo ms corto que el de los propios equipos. Por otra parte, es necesario tomar en cuenta los imponderables de cada proyecto para definir en forma realista el perodo de vida til. Durante el proyecto ejecutivo de un acueducto, o parte de l, es necesario definir en forma adecuada la vida til del mismo, para lo cual es necesario considerar los siguientes factores: La vida til de las estructuras y equipos, tomando en cuenta el estado en que se encuentran y lo anticuado que lleguen a ser. La facilidad o dificultad para ampliar las obras existentes o planeadas. Previsin de los crecimientos urbanos, comerciales o industriales. En caso de ser posible, es conveniente hacer el diseo por mdulos con el fin de diferir las inversiones el mayor tiempo posible, al mismo tiempo que se logra disponer de infraestructura con bajos niveles de capacidad ociosa en el corto plazo.

3.3.1. Corrosin Uno de los principales problemas que se presentan en las diversas partes de los acueductos es la falla de los elementos por efecto de la corrosin. A continuacin de describen diversos procedimientos utilizados para la prevencin de la corrosin. 3.3.1.1 Recubrimientos Anticorrosivos Se utilizan para la proteccin de tuberas que se encuentran enterradas, se realiza mediante la aplicacin de recubrimiento o galvanizado del hierro. No es propicio en el caso de estar en un terreno saturado de agua con un pH muy bajo debido a que destruye el recubrimiento. No se debe de utilizar en tuberas de pozos, resultando fcilmente removible durante la construccin de estos.

3.3.1.2 Inhibidores de la corrosin La corrosin puede evitarse aplicando Inhibidores en las zonas ms vulnerables. En los pozos, el rea que se encuentra ms expuesta es la comprendida entre el nivel esttico y el nivel dinmico, porque al tener el ciclo de mojado-secado de forma permanente, se acelera el proceso.

3.3.1.3 Proteccin catdica Este mtodo consiste en colocar a lo largo de tuberas enterradas o sumergidas bloques de zinc o magnesio unidos a la tubera por un cable de conduccin. El efecto que causa es que los bloques se desgastan al invertir el flujo de electrones; los bloques deben de reponerse antes de que se consuman por completo. El mismo efecto se puede dar si se conecta el cable conductor al polo positivo de un generador de corriente continua. En el Libro V. 3.5.1 Proteccin catdica y recubrimientos anticorrosivos del Manual de Diseo de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPA) de la CNA, se detallan los procedimientos y mtodos de proteccin anticorrosiva en diversos elementos de un acueducto, as como recomendaciones generales.

3.3.2. Prevencin de la incrustacin Para evitar las incrustaciones en la tubera, se deber realizar, como primer paso, un anlisis de la calidad del agua en las fuentes de abastecimiento. De acuerdo a los resultados obtenidos del anlisis se puede prevenir, retardar o eliminar la incrustacin en la tubera considerando las siguientes alternativas: Realizar un pretratamiento al agua Este debe realizarse de acuerdo a la calidad del agua, la cual se detecta mediante un anlisis. El pretratamiento consiste en la cloracin del agua. Colocar la planta potabilizadora a la salida de la fuente, en caso de requerirse Esta planta potabilizadora puede ser para realizar la potabilizacin completa del agua o una potabilizacin parcial, dependiendo de diversos factores, como son el aspecto econmico, ya que puede encarecer en algunos casos conducir el agua potabilizada, o puede tenerse el caso en que la conduccin se une a otras fuentes de abastecimiento que no estn potabilizadas; en ese caso se debe realizar un tratamiento preventivo nicamente para evitar la formacin de incrustaciones. La utilizacin de tubera de PVC impide la incrustacin Mediante la limpieza interior peridica de la tubera Esta limpieza depende del dimetro de la tubera; puede ser manual o mediante equipo mecnico autnomo, como el mostrado en la Fig. 3.9 Fig. 3.9 Limpieza mecnica interior de una tubera

3.3.3. Conduccin Como se mencion en el captulo 2, existen dos tipos de conduccin: a gravedad y por bombeo. Las tuberas se instalan sobre la superficie, enterradas o combinando estas dos formas. Esto depende de la topografa, clase de tubera y geologa del terreno, por ejemplo, en un

terreno rocoso es probable que convenga llevarla superficialmente. En el tipo de instalacin que se adopte, tambin se deben considerar otros factores relacionados con la proteccin de la lnea. As, una tubera que est propensa al deterioro o mal trato de personas y animales o el paso de vehculos , la exposicin a los rayos solares, variaciones de temperatura, etc. es preferible instalarla enterrada, especialmente cuando es de fibrocemento. Cualquiera que sea la forma de instalacin, se deber evitar en lo posible los cambios de direccin, tanto horizontales como verticales, con el objeto de eliminar codos y otras piezas a especiales. Estos cambios direccionales aumentan las prdidas de carga, el costo de la instalacin y en ocasiones puede propiciar el confinamiento del aire mezclado con el agua. Al disear una tubera enterrada, se deber dar el ancho adecuado, profundidad mxima y mnima as como el tipo de plantilla ms adecuado para la zanjas de acuerdo a la tubera, terreno, etc. En el Libro V, 11. Seccin, Tema 1, Datos Bsicos, del MAPA, se encuentran las recomendaciones para la instalacin de tuberas. Los tubos de acero son recomendables para lneas de conduccin con altas presiones de trabajo. Su utilizacin obliga a revestirlos contra la corrosin interior y exterior. Son muy durables, resistentes, flexibles y adaptables a las distintas condiciones de instalacin que se tengan.

Finalmente, los factores principales que repercutirn para la seleccin de tuberas y que causen con el tiempo el mnimo de problema son: Calidad y cantidad de agua por conducir Caractersticas topogrficas de la conduccin y tipo del terreno por excavar Costos de suministro e instalacin

3.3.4 Sistema elctrico Uno de los elementos, que aunque no forman parte directa de un acueducto, su funcionamiento es de vital importancia en casi la totalidad de ellos, es el suministro de energa elctrica. Este elemento se encuentra sujeto a dos tipos de controles: uno es la parte correspondiente a la lnea de alimentacin que es controlada y su mantenimiento corresponde a la Comisin Federal de Electricidad; la otra parte es aquella en que el mantenimiento y control es del organismo operador. Como alternativa para una falla elctrica es la de tener otra fuente de energa alterna, mediante motores diesel o de otra lnea de alimentacin independiente; para ambos casos se deber realizar un estudio detallado para ver la conveniencia de tener la alternativa de energa. Los elementos relacionados con la energa elctrica que conviene colocar como proteccin, para evitar la falla de los equipos de bombeo, son los siguientes: Dispositivos de proteccin de sobrecorriente Estos sirven para aislar tos cortos circuitos y sobrecargas, registrando el flujo de corrientes anormales y separar la porcin afectada del sistema en operacin. Fusibles El fusible, es un dispositivo interruptor y sensor a la vez. Se conecta en serie con el circuito, responde a los efectos trmicos producidos por el flujo de corrientes a travs de l. Interruptores Los interruptores en alta tensin, son dispositivos de interrupcin nicamente, se utilizan en conjunto con relevadores, para cumplir con la funcin de deteccin de fallas. Esta combinacin normalmente es utilizada para proporcionar proteccin contra corrientes de corto circuito y sobrecargas en: Transformadores Motores Alimentadores Interruptores

3.3.5 Dispositivos de control y proteccin en la lnea de conduccin En las lneas de conduccin siempre es necesario el empleo de ciertos elementos cuyo objeto es proteger a las tuberas y al equipo de bombeo, principalmente del fenmeno

llamado golpe de ariete. Otros elementos deben ser empleados para controlar la descarga de la lnea de conduccin. Los accesorios se instalan para aislar y drenar secciones de tubera con fines de prueba, inspeccin, limpieza, reparacin y seguridad. Entre estos elementos se encuentran Vlvula de aire Vlvula de retencin (check) Vlvula aliviadora de presin Vlvula de compuerta Junta

3.3.5.1 Vlvulas Con el propsito de limpiar la lnea durante su construccin y tambin para desaguarla en caso de tener que realizar maniobras para una reparacin o mantenimiento sin necesidad de vaciar toda la lnea, se deben instalar vlvulas de seccionamiento de un dimetro adecuado, localizada en las partes bajas, que permitan aislar tramos de la tubera. Cuando la lnea de conduccin se conecta a un tanque de regularizacin y requiera una vlvula, sta generalmente ser de flotador, las cuales controlan el nivel mximo del agua en un tanque siendo accionadas directamente mediante un flotador. En todos los puntos altos de las lneas a presin, se instalan vlvulas de admisin y expulsin; operan automticamente para remover el aire desplazado cuando la lnea se comienza a llenar o el que se acumula en dichos puntos. Estas vlvulas automticas sirven tambin para admitir aire en la lnea, evitando el colapso si se presenta una presin negativa. Cuando se suspende la energa elctrica, debido a un paro programado o imprevisto, se presentan fenmenos transitorios, ocasionando que la masa de agua, en el caso de flujo descendente, acte sobre el equipo de bombeo, produciendo en algunos casos daos severos a ste. Para interrumpir el flujo inverso y proteger al equipo, se utilizan las vlvulas de retencin, de las que existen varios tipos: Vlvula check tradicional, comnmente llamada de columpio Vlvula duo-check Vlvula check silenciosa Vlvula roto-check En el Libro de "Lineamientos Tcnicos para la Elaboracin de Estudios y Proyectos de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario" del Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento se describe el funcionamiento de estas vlvulas. Las vlvulas aliviadoras de presin son empleadas para proteger al equipo de bombeo, tuberas y accesorios contra un incremento de presin producido por el arranque o paro del equipo de bombeo. Su funcin es permitir la salida del flujo a la atmsfera cuando la presin interior sobrepasa un lmite previamente establecido.

3.3.5.2. Juntas

Para cada lnea de conduccin en particular, se deben definir los tipos de juntas a emplear, tomando en cuenta las condiciones de trabajo externas e internas a que estar sometida la tubera, el tipo de terreno, agresividad del suelo, entre otros. Generalmente se utilizan juntas en los siguientes casos: Para absorber movimientos diferenciales de la tubera (en la conexin con una

estructura, en caso de sismo, etc.) Para absorber movimientos en la tubera por efectos de temperatura Para unir tuberas del mismo o de diferente material Para unir tuberas con piezas especiales y vlvulas Estas juntas debern ser revisadas peridicamente, ya que puede ser causa de falla en el suministro completo de agua, como se muestra en la Fig. 3.10, en la que una fuga puede disminuir considerablemente el suministro de agua. No es por dems recordar que para la instalacin de tuberas se consulten los catlogos e instructivos de los fabricantes, con el fin de eliminar la posibilidad de alguna falla durante la operacin del sistema. Es conveniente hacer el plano de la instalacin de la lnea de conduccin que indique claramente la ubicacin de las vlvulas de proteccin (check, alivio, eliminadoras de aire, etc.) y control, as como codos, atraques o machones, silletas y juntas de dilatacin.

3.3.6 Equipos de bombeo En los organismos operadores de sistemas de agua potable, normalmente se usan dos tipos de bombas, las horizontales y las verticales, generalmente con impulsor centrfugo del tipo cerrado, abierto y semiabierto, dependiendo de la aplicacin especfica de que se trate. En el caso de pozos a la orilla de un ro, es conveniente la elevacin de la plataforma de operacin por encima del NAME a fin de evitar daos a los equipos, como el que se muestra en la Fig. 3.11 En los Libros "Seleccin de Equipo Electromecnico", "Proyectos Electromecnicos Tipo para Plantas de Bombeo de Agua Potable en Poblaciones Rurales", "Diseo de Instalaciones Mecnicas" y "Lineamientos Tcnicos para la Elaboracin de Estudios y Proyectos de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario" del Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento se describen las bombas, en que caso conviene emplearlas y las medidas preventivas que deben observarse para evitar una falla o mal funcionamiento.

3.3.7 Subestacin elctrica La lnea de alimentacin elctrica controlada por los organismos operadores, requiere de mantenimiento y operacin adecuados a fin de darles mayor tiempo de vida.

El operador de los equipos de bombeo, deber revisar la subestacin elctrica, antes de arrancar el equipo de bombeo.

3.3.8 Motor de combustin interna a diesel Los motores de combustin interna a diesel se utilizan en lugares donde el suministro de energa elctrica, es deficiente, no se cuenta con ella o se tiene como equipo auxiliar en caso de emergencia por falla frecuente del suministro de energa elctrica, como el que se muestra en la Fig. 3.12.,

3.3.9 Cabezal de engranes El cabezal de engranes es un equipo usado, preferentemente, en lugares donde no se cuenta con suministro de energa elctrica o se interrumpe muy frecuentemente. Su instalacin se localiza sobre el cabezal de descarga del equipo de bombeo de pozo profundo, siendo un elemento importante en la operacin de la bomba, ya que su funcin es transmitir el sentido de giro correcto a la bomba. Fig. 3.10 Fuga en una junta Fig. 3.11 Pozo a la orilla de un ro

3.3.10 Prcticas de seguridad El alto voltaje y las partes rotatorias de una mquina, pueden causar daos serios o fatales, si no se manejan adecuadamente. Una instalacin segura, as como la operacin y el mantenimiento deben ser realizados por personal debidamente capacitado. En el manejo y operacin de las mquinas, aparatos e instalaciones elctricas se deben satisfacer las medidas mnimas de seguridad a fin de evitar accidentes, tanto en los propios equipos como al personal que los opera. Los motores y transformadores elctricos instalados en las estaciones de bombeo, debern estar sujetos a medidas de proteccin para evitar accidentes que pongan en peligro la vida de los operadores, como los conductores desnudos o aquellos cuyo aislamiento sea insuficiente y los de alta tensin en todos los casos, se debern encontrar fuera del alcance de la mano del operador y cuando esto no sea posible, debern ser completamente protegidos, con objeto de evitar cualquier contacto, como por ejemplo las celdas o compartimentos de los transformadores, interruptores, arrancadores. aparatos de medicin y proteccin, etc., de las estaciones de bombeo, debern estar convenientemente dispuestos y protegidos, esto para evitar todo contacto peligroso y el acceso a los mismos, ser tal que permita la circulacin holgada de los operarios para realizar, sin riesgo alguno, sus labores cotidianas. Fig. 3.12 Energa alterna mediante motor de combustin interna a diesel

4. MEDIDAS CORRECTIVAS Las interrupciones en el funcionamiento de un acueducto, pueden surgir en muchas ocasiones de las deficiencias en el mantenimiento preventivo de las instalaciones. Es importante analizar las situaciones que surjan a lo largo de la vida de un acueducto, como alteraciones en su operacin, de las que han resultado en la interrupcin temporal del servicio de entrega de agua en bloque y en la calidad de la misma. El objetivo medular de atencin en el caso de emergencias lo constituye la rehabilitacin de los servicios estratgicos y la vuelta a la normalidad. Este objetivo se logra a travs de la realizacin de las siguientes funciones: 1. Conocer y evaluar el estado actual de daos y su desarrollo durante el desastre,

estimando las necesidades de recursos extraordinarios, para actualizar los planes de auxilio.

2. Determinar el plan de atencin de emergencias de acuerdo con la situacin

presentada, garantizando una respuesta oportuna, adecuada y coordinada 3. Rehabilitar el funcionamiento de los servicios bsicos afectados por el desastre Estas funciones se pueden ejercer con xito y en forma oportuna en una situacin extraordinaria, durante una emergencia, si se han llevado a cabo con anticipacin los preparativos correspondientes, que incluye las brigadas de reparacin. Para ello, por supuesto, resulta necesario capacitar al personal de las brigadas de reparacin, as como equiparlos con los dispositivos y materiales necesarios para cumplir sus papeles. Asimismo, se debern realizar preparativos para la elaboracin de planes de accin para las diversas posibles situaciones que pueden presentarse, as como la realizacin de ejercicios y simulacros para calibrar tanto la eficiencia de estos planes, como el nivel de preparacin del personal. La rehabilitacin de los servicios estratgicos tiene una especial importancia, destacndose dos objetivos principales: el primero, puede llamarse externo, surge de la necesidad de asegurar el cumplimiento del papel del sistema, que busca combatir con eficiencia; cualquier alteracin en el abasto de agua potable, ocasionadas por reparaciones como al proporcionar vas alternas de suministro. El objetivo relacionado con el anterior, es de carcter interno y est orientado a la recuperacin de los diversos servicios cruciales para la operacin del acueducto, tales como energa elctrica, comunicaciones y transporte, por mencionar algunos. Para lograr estos objetivos, es indispensable contar con brigadas, equipos y materiales de reparacin, as como con repuestos, y de ser posible, con el apoyo del equipo pesado y especializado.

Es posible que est disponible el equipamiento de las empresas particulares que se encuentren en la regin, participantes en la construccin de obras e instalaciones de la siguiente etapa del sistema. Puesto que algunas piezas son nicas y adems, son de importacin, puede prolongarse el tiempo de su reposicin. Por esto, se requiere contar con un stock de equipos y materiales necesarios para las reparaciones y rehabilitacin del sistema. Al aparecer corrosin severa en alguna pieza del acueducto, la mejor solucin es sustituir la parte en mal estado por otra nueva. Al tener un rea afectada, esta pierde las propiedades para las que fueron diseadas, por ejemplo: las tuberas por la corrosin, pierden espesor y son ms vulnerables en esos sitios. Tratndose de tuberas y dependiendo de la calidad fsica, qumica y biolgica del agua (slo en zonas con aguas con poca incrustacin) se pueden cambiar por tuberas de PVC En el caso de presentar las tuberas incrustacin, el dao puede corregirse mediante tratamientos qumicos y mecnicos. El tratamiento ms usual para eliminar la incrustacin de carbonatos, es a base de cidos acompaadas de un anticorrosivo. La incrustacin bacteriana se corrige con aplicacin de cloro en la fuente de abastecimiento. Las prdidas de agua por fuga en las tuberas de las lneas de conduccin, tanques de almacenamiento, etc., se determinan a partir de muestreos de inspeccin y aforos en determinados puntos a lo largo del acueducto. En el libro III, tema 2, subtema 2.1, Control de fugas del MAPA, se encuentran las recomendaciones para realizar el estudio de las fugas. La reparacin de fugas, puede efectuarse de dos formas: mediante la rehabilitacin del elemento daado, observando las especificaciones de instalacin y materiales, o mediante la sustitucin del tramo daado. La decisin de reemplazar (sustituir), o reparar las tuberas o componentes del sistema, se basa en considerar factores como: presin de la lnea, tipo de terreno, vida til de la tubera, tipo y calidad del material, diseo inadecuado, el factor de rugosidad de la tubera, operacin de la red y los programas de mantenimiento. Para la decisin final de un reemplazo o rehabilitacin, se debe considerar lo siguiente: La estadstica de daos en el acueducto Los estudios de corrosin La experiencia adquirida en la reparacin de daos El funcionamiento hidrulico en la lnea Se justifica un reemplazo cuando se tienen niveles elevados de frecuencia en daos en la lnea, corrosin externa en la tubera y piezas especiales o un costo elevado en la reparacin de los daos, mala calidad del agua, con alto grado de incrustaciones, reduccin del rea hidrulica.

En cambio, se recomienda la reparacin cuando la frecuencia de daos es baja y los daos locales no son de consideracin. Los mtodos de reparacin y rehabilitacin de tuberas son: Recubrimiento de tuberas por medio de morteros, pelculas, resinas epxicas, etc. Sustitucin de tuberas Insercin de tuberas Limpieza interior

ANEXO A-1

CUESTIONARIO PARA EVALUAR EL RIESGO EN ACUEDUCTOS

Los sistemas de abastecimiento de agua potable, estn expuestos a diversos fenmenos destructivos, ya sean stos de indole natural o de origen social. El grado de riesgo as como su vulnerabilidad varan dependiendo de diversas causas y tipo de respuestas a medidas emergentes. En la tabla No. 1, se plantean una serie de preguntas o cuestionamientos referentes a las fuentes de abastecimiento y del acueducto que abastecen de agua potable a una poblacin. El tipo de respuesta de las preguntas proporciona una idea del grado de vulnerabilidad de una poblacin en el suministro del agua potable. Si la respuesta a una pregunta corresponde a la columna con letra C, el riesgo del suministro es mayor que si la respuesta corresponde a la columna A. En la tabla No. 2, se muestra el cuestionario que se envi a diversos organismos operadores de la Repblica Mexicana, a fin de conocer en forma directa mediante el personal que opera los acueductos, la problemtica real de cada uno de ellos. En el captulo 1 se da una descripcin de los principales resultados que se obtubieron de la encuesta.

TABLA No. 1 INVENTARIO DE UN ACUEDUCTO

No. CONCEPTO A B C OBRAS DE CAPTACION 1 Fuentes de abastecimiento Tres o mas () Dos () Una ( )

2 Estn interconedadas? S () () No ( )

3 Tipo de proteccin en las obras de toma Barcia () Malla () Ninguna ( )

4 Tomando en cuenta el diseo de la obra, Esta proporciona el gasto mximo diario?

Si () () NO ( )

5 Se efectan anlisis de laboratorio Frecuente () Eventual () Nunca ( )

6 Se cuenta con el proyecto de la captacin Planos

Memorias de clculo Manual de operacin

Completo Completo Completo

() () ()

() () ()

( ) ( ) ( )

7 Vigilancia en la obra de toma Permanente ( ) Espordica ( ) Nula ( )

8 Tipo de lnea de conduccin Enterrada ( ) Elevada ( ) Superficial ( )

9 Vigilancia en la lnea de conduccin Permanente ( ) Espordica ( ) Nula ( )

10 Tipo de proteccin fsica a la lnea de conduccin

Barda ( ) Malla ( ) Ninguna ( )

11 Tipo de proteccin en las vlvulas de admisin de aire

Casetas ( ) Cajas o malla ( ) Ninguna ( )

TABLA No. 1 (cont.)

No. CONCEPTO A B C

12 Vigilancia para las vlvulas de admisin y expulsin de aire

Permanente ( ) Espordica ( ) Nula ( )

13 Tipo de proteccin en las vlvulas de Desfogue

Casetas ( )Cajas o malla ( ) Ninguna ( )

14 Vigilancia para las vlvulas de desfogue Permanente ( ) Espordica ( ) Nula ( )

15 Los caminos de operacin son transitables todo el ao

S () () No ( )

16 Los caminos de operacin tienen Mantenimiento

s () () No ( )

17 Proteccin en las plantas de bombeo Barda () Malla ( ) Ninguna ( )

18 Vigilancia en las plantas de bombeo Permanente () Espordica () Nula ( )

19 Las plantas de bombeo cuentan con energa altema

s () () No ( )

20 Proteccin en las plantas potabiliza- Doras

Barda () Malla () Ninguna ( )

21 Vigilancia en las plantas potabilizadoras Permanente () Espordica () Nula ( )

22 Las plantas potabilizadoras cuentan con energa aftema

s () () No ( )

23 Para la desinfeccin, los proveedores se encuentran a

Menos de 50 k ()