REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL P.P.P LA
EDUCACION SUPERIORINSTITUTO UNIVERSITARIO TECNOLOGICOMARILIS
MENDEZ
SISTEMA DE AGUA DE LLUVIAS
INGENIERO:NGEL LUGOPARTICIPANTES: BELISARIO ASDRI C.I:
24.937.128 CORONADO OLIANDRY C.I: 24.937.125 CEDEO SAMUEL C.I:
23.509.326 TSU CONSTRUCCION CIVIL
SAN FERNANDO, JULIO 2015INDICE
INTRODUCCION3VENTAJAS Y DESVENTAJAS3FACTIBILIDAD4FACTOR
TCNICO4FACTOR ECONMICO4FACTOR
SOCIAL5COMPONENTES5CAPTACIN5RECOLECCIN Y
CONDUCCIN5INTERCEPTOR5ALMACENAMIENTO5CAPTACIN5RECOLECCIN Y
CONDUCCIN6INTERCEPTOR7ALMACENAMIENTO7TRATAMIENTO9DISEO9BASES DEL
DISEO9CRITERIOS DE DISEO10CALCULO DE DOTACION Y SISTEMA DE
RIEGO12CONCLUSION14BIBLIOGRAFA15
INTRODUCCION
La captacin de agua de lluvia es un medio fcil de obtener agua
para consumo humano o uso agrcola. En muchos lugares del mundo con
alta o media precipitacin y en donde no se dispone de agua en
cantidad y calidad necesaria para consumo humano, se recurre al
agua de lluvia como fuente de abastecimiento. Al efecto, el agua de
lluvia es interceptada, colectada y almacenada en depsitos para su
posterior uso. En la captacin del agua de lluvia con fines
domsticos se acostumbra a utilizar la superficie del techo como
captacin, conocindose a este modelo como SCAPT (Sistema de Captacin
de Agua Pluvial en Techos). Este modelo tiene un beneficio
adicional y es que adems de su ubicacin minimiza la contaminacin
del agua. Adicionalmente, los excedentes de agua pueden ser
empleados en pequeas reas verdes para la produccin de algunos
alimentos que puedan complementar su dieta.La captacin del agua
para uso agrcola necesita de mayores superficies de captacin por
obvias razones, por lo que en estos casos se requiere de extensas
superficies impermeables para recolectar la mayor cantidad posible
de agua.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La captacin de agua de lluvia para consumo humano presenta las
siguientes ventajas: Alta calidad fsico qumica del agua de lluvia.
Sistema independiente y por lo tanto ideal para comunidades
dispersas y alejadas. Empleo de mano de obra y materiales locales.
No requiere energa para la operacin del sistema. Fcil de mantener.
Comodidad y ahorro de tiempo en la recoleccin.A su vez las
desventajas de este mtodo de abastecimiento de agua son las
siguientes: Alto costo inicial que puede impedir su implementacin
por parte de las familias de bajos recursos econmicos. La cantidad
de agua captada depende de la precipitacin del lugar y del rea de
captacin.FACTIBILIDADEn el diseo de un sistema de captacin de agua
de lluvia es necesario considerarlos factores tcnicos, econmicos y
sociales.FACTOR TCNICOLos factores tcnicos a tener presente son la
produccin u oferta y la demanda de agua: Produccin u oferta de
agua; est relacionada directamente con la precipitacin pluvial
durante el ao y con las variaciones estacionales de la misma. Por
ello es necesario contar con datos suministrados por la autoridad
competente del pas o de la regin donde se pretende ejecutar el
proyecto. Demanda de agua; la demanda depende de las necesidades
del interesado y los usos que quiere darle al agua.FACTOR
ECONMICOExiste una relacin directa entre la inversin requerida para
implementar el sistema y el rea de captacin y el volumen de
almacenamiento, resultando muchas veces una restriccin para la
mayor parte de los interesados. En la evaluacin econmica es
necesario tener presente que en ningn caso la dotacin de agua debe
ser menor a 20 litros de agua por familia y por da, la misma que
permite satisfacer sus necesidades bsicas elementales.Los aspectos
de higiene personal y lavado de ropa deben atenderse con otras
fuentes de agua. Asimismo, los costos del sistema propuesto deben
ser comparados con los costos de otras alternativas destinadas al
mejoramiento del abastecimiento de agua, teniendo presente el
impacto que representa la cantidad de agua en la salud de las
personas beneficiadas por el servicio de agua.FACTOR SOCIALEn la
evaluacin de las obras de ingeniera a nivel comunitario, siempre se
debe tener presente los factores sociales, representados por los
hbitos y costumbres que puedan afectar la sostenibilidad de la
intervencin. Al efecto, el responsable del estudio debe discutir
con la comunidad las ventajas y desventajas de la manera
tradicional de abastecimiento de agua y de la tecnologa propuesta,
buscando que la propia comunidad seleccione lo que ms le conviene
emplear. Los anlisis deben considerar la conveniencia de adoptar
soluciones individuales y colectivas, el tipo de material empleado
en la fabricacin de sus techos, la existencia de materiales
alternativos en el lugar o sus alrededores y el grado de
participacin de la comunidad en la implementacin del
proyecto.COMPONENTESEl sistema de captacin de agua de lluvia en
techos est compuesto de los siguientes elementos: CAPTACIN
RECOLECCIN Y CONDUCCIN INTERCEPTOR ALMACENAMIENTO
CAPTACIN: La captacin est conformado por el techo de la
edificacin, el mismo que deber contar con pendiente y superficie
adecuadas para que facilite el escurrimiento del agua de lluvia
hacia el sistema de recoleccin. En el clculo se debe considerar la
proyeccin horizontal del techo.
Los materiales empleados en la construccin de techos para la
captacin de agua de lluvia son la plancha metlica ondulada, tejas
de arcilla, paja, etc. La plancha metlica es liviana, fcil de
instalar y necesita pocos cuidados, pero puede resultar costosa y
difcil de encontrar en algunos lugares donde se intente proyectar
este sistema.
Las tejas de arcilla tienen buena superficie y suelen ser ms
baratas, pero son pesadas, y para instalarlas se necesita de una
buena estructura, adems que para su elaboracin se requiere una
buena fuente de arcilla y combustibles para su coccin.
El forraje (paja) por ser de origen vegetal, tiene la desventaja
que libera lignina y tanino, lo que le da un color amarillento al
agua, pero que no tiene mayor impacto en la salud siempre que la
intensidad sea baja. En todo caso puede ser destinada para otros
fines diferentes al de bebida.
RECOLECCIN Y CONDUCCIN: Est conformado por las canaletas que van
adosadas en los bordes ms bajos del techo, en donde el agua tiende
a acumularse antes de caer al suelo.El material de las canaletas
debe ser liviano, resistente al agua y fcil de unir entre s, a fin
de reducir las fugas de agua. Al efecto se puede emplear
materiales, como el bamb, madera, metal o PVC.
Para el caso de las primeras aguas es necesario contar con un
dispositivo de descarga, pues constituyen una posible fuente de
contaminacin.
INTERCEPTOR: Conocido tambin como dispositivo de descarga de las
primeras aguas provenientes del lavado del techo y que contiene
todos los materiales que en l se encuentren en el momento del
inicio de la lluvia. Este dispositivo impide que el material
indeseable ingrese al tanque de almacenamiento y de este modo
minimizar la contaminacin del agua almacenada y de la que vaya a
almacenarse posteriormente. En el diseo del dispositivo se debe
tener en cuenta el volumen de agua requerido para lavar el techo y
que se estima en 1 litro por m2 de techo.
ALMACENAMIENTO: Es la obra destinada a almacenar el volumen de
agua de lluvia necesaria para el consumo diario, en especial
durante el perodo de sequa.La unidad de almacenamiento debe ser
duradera y al efecto debe cumplir con las especificaciones
siguientes:
Impermeable para evitar la prdida de agua por goteo o
transpiracin. De no ms de 2 m de altura para minimizar las
sobrepresiones. Con tapa para impedir el ingreso de polvo, insectos
y de la luz solar. Disponer de una escotilla con tapa sanitaria lo
suficientemente grande como para que permita el ingreso de una
persona para la limpieza y reparaciones necesarias. La entrada y el
rebose deben contar con mallas para evitar el ingreso de insectos y
animales. Dotado de dispositivos para el retiro de agua y el
drenaje.
Los tipos de tanques de almacenamiento de agua de lluvia que
pueden ser empleados en el medio rural pudieran ser construidos con
los materiales siguientes:
Mampostera para volmenes menores 100 a 500 L Ferrocemento para
cualquier volumen. Concreto para cualquier volumen.
INTERCEPTOR DE LAS PRIMERAS AGUAS
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
TRATAMIENTOEs necesaria que el agua retirada y destinada al
consumo directo de las personas sea tratada antes de su ingesta. El
tratamiento debe estar dirigido a la remocin de las partculas que
no fueron retenidas por el dispositivo de intercepcin de las
primeras aguas, y en segundo lugar al acondicionamiento
bacteriolgico. El tratamiento puede efectuarse por medio de filtros
de mesa de arena seguida de la desinfeccin con cloro.DISEOBASES DEL
DISEOAntes de emprender el diseo de un sistema de captacin de agua
pluvial, es necesario tener en cuenta los aspectos siguientes:
Precipitacin en la zona. Se debe conocer los datos pluviomtricos de
por lo menos los ltimos 10 aos, e idealmente de los ltimos 15 aos,
Tipo de material del que est o va a estar construida la superficie
de captacin, Nmero de personas beneficiadas, y Demanda de
agua.CRITERIOS DE DISEOEste mtodo conocido como: Clculo del Volumen
del Tanque de Almacenamiento toma como base de datos la
precipitacin de los 10 15 ltimos aos.
Mediante este clculo se determina la cantidad de agua que es
capaz de recolectarse por metro cuadrado de superficie de techo y a
partir de ella se determina:
El rea de techo necesaria y la capacidad del tanque de
almacenamiento. El volumen de agua y la capacidad del tanque de
almacenamiento para una determinada rea de techo.
Los datos complementarios para el diseo son:
Nmero de usuarios Coeficiente de escorrenta Calamina metlica 0.9
Tejas de arcilla 0.8 - 0.9 Madera 0.8 - 0.9 Paja 0.6 - 0.7 Demanda
de agua
Los pasos a seguir para el diseo del sistema de captacin de agua
de lluvia son:
Determinacin de la precipitacin promedio mensual; a partir de
los datos promedio mensuales de precipitacin de los ltimos 10 15
aos se obtiene el valor promedio mensual del total de aos
evaluados. Este valor puede ser expresado en mm/mes, litros/m2
/mes, capaz de ser recolectado en la superficie horizontal del
techo.
DOTACION DE AGUAS RESIDUALES Y RIEGO
Las principales aportaciones de agua en una ciudad son: vertidos
domsticos, vertidos industriales, vertidos ecolgicos y vertidos
agrcolas. Debido a esta diversificacin, ndice de crecimiento,
movimientos migratorios, etc., se hace difcil determinar los
caudales y se dificulta el clculo de los conductos para su
transporte. Es necesario estimar la poblacin y su dotacin de agua
como parmetros fundamentales de base de partida.Una vez estimada la
poblacin, lo siguiente es hacer lo mismo con la dotacin, que se
mide como el volumen medio diario de agua por cada habitante. As, a
partir de una poblacin de clculo y fijada la dotacin, se obtendr el
consumo terico para una poblacin.Los caudales normales de
abastecimiento son los establecidos en el cuadro siguiente:
Los consumos de estas dotaciones estn sometidos a variaciones
estacionales y horarias segn el intervalo del da. Se define as el
coeficiente punta o factor punta, como la relacin entre el consumo
mximo horario, dentro del da de consumo mximo, y el consumo horario
medio, dentro del da de consumo medio. Por tanto, podemos calcular
el caudal punta mediante alguna formulacin de tipo emprico, como la
siguiente:
Siendo: QM, el caudal punta horario Qm, el caudal medio horario
Qmin, el caudal mnimo horario P, la poblacin en miles de
habitantesEl caudal de aguas negras urbanas se suele considerar en
pequeos ncleos urbanos igual al de abastecimiento. Realmente la
variacin horaria sufrir las mismas oscilaciones que el de
abastecimiento con un cierto retraso, si bien los vertidos
disminuirn cuando se consuma realmente el agua (Evaporacin, riego,
etc.)Para los vertidos de aguas negras se consideran los caudales
suministrados con las mismas puntas, pero reducidos en un 25%
equivalente a prdidas. Slo en ncleos muy pequeos se adoptar el
caudal suministrado.CALCULO DE DOTACION Y SISTEMA DE RIEGOEl
sistema utilizado para el perfecto desarrollo de las plantas en el
interior del invernadero es el de riego de alta frecuencia. En este
caso se trata de un riego con micro-aspersores, que en la
superficie de las mesas de cultivo regarn las plantas hasta que
alcancen el desarrollo suficiente como para poder ser
trasplantadas.A continuacin mostraremos una imagen que detalla el
riego en el invernadero.DETALLE DEL SISTEMA DE RIEGO DEL
INVERNADERO
Para un perfecto funcionamiento, el riego se distribuye de tal
manera que en momentos de menos demanda de planta podamos regar
nicamente aquellas zonas del invernadero ocupadas por la
planta.Para poder realizar el clculo del riego, lo dividiremos en
tres zonas bien diferenciadas, como son las naves adosadas y la
nave central: Riego de naves adosadas (Bloques 1 y 2) Riego de la
nave central (Bloque 0)Cada uno de estas partes consta de una serie
de subunidades de riego, (zonas que quedan controladas por
reguladores de presin). Para la realizacin de los clculos y el
dimensionamiento de tuberas se estudian y se dimensionan aqullas
que estn sometidas a mayores requerimientos de caudal y presin. Las
subunidades de riego son las siguientes: Subnidad de riego 1 =
Bloques 1 de las naves adosadas Subnidad de riego 2 = Bloques 2 de
las naves adosadas Subnidad de riego 3 = Bloques 3 de las naves
adosadas Subnidad de riego 4 = mitad norte de la nave central de
invernadero Subnidad de riego 5 = mitad norte de la nave central de
invernadero
CONCLUSIONEl sistema de riego permitir al sector agrcola tener
una mejor distribucin y un ahorro de agua. Adems estos tipos de
sistemas ayudan a moderar el agua y utilizar slo la que se requiere
sin tener que usar en sobremanera este recurso.El agua es un bien
limitado cuya cuanta es probable que disminuya en un futuro prximo
como consecuencia del cambio climtico en curso. Su racional
utilizacin debe orientarse a garantizar de una manera armnica un
desarrollo sostenible y una amplia biodiversidad.Compatibilizar la
regeneracin y preservacin del rgimen natural de las aguas con su
aprovechamiento para el desarrollo econmico y el bienestar de la
gente, es tarea complicada en algunos lugares y ocasiones. De aqu
que se recomiende mantener estos encuentros entre responsables de
la Administracin, Usuarios del Agua, Comunidad cientfica y dems
personas interesadas en la gestin de un bien que a todos pertenece
y que debemos legar a las generaciones futuras.
BIBLIOGRAFA
Household Water Storage; Technical Brief No. 1 - Waterlines;
1984. Above - Ground Rainwater Storage; Technical Brief No. 14 -
Waterlines; 1987 Informacin y Capacitacin en Abastecimiento de Agua
y Saneamiento de Bajo Costo, Mdulo 4.1: Captacin de Aguas de
Lluvia; Banco Mundial - CEPIS; 1988. Rainwater Catchment Systems
Provides Alternative Water Supply; InternationalRainwater Catchment
Systems Association; 1990. Sistema para Recoleccin de Aguas de
Lluvia; Bagasao, Teresita; 1990. Recent Developments in Rainwater
Catchment Systems; Waterlines; 1992 Rooftoprainwater Haverting;
IRC; 2001.
http://www.ingenieriarural.com/Proyectos/AlvaroMora/7P-AnejoIV-Riego.pdf
