1. OBJETO
1.1 Las presentes normas establecen los procedimientos, criterios y normas para la realización de estudios
y diseños de sistemas de abastecimiento de agua potable.
Estas normas pueden ayudar a los responsables administrativos de la SAPYSB y otras instituciones encargadas del suministro de agua para consumo humano, industrial y agroindustrial, en la toma de decisiones respecto a la selección y ejecución de proyectos de abastecimiento de agua.
Las presentes normas están orientadas a ingenieros sanitarios y otros profesionales encargados de la planificación, diseño y ejecución de proyectos de abastecimiento de agua potable.
Estas normas deben facilitar los procesos de supervisión y fiscalización de estudios, a fin de obtener la mayor uniformidad posible de estudios y diseños de sistemas de abastecimiento de agua potable.
2. ALCANCE
2.1 Se deberá cumplir estas normas en el diseño de nuevos proyectos de abastecimiento de agua a
centros poblados, complejos industriales y agroindustriales, así como también en el diseño de ampliaciones y modificaciones de sistemas existentes.
Las presentes normas son aplicables a los estudios y reconocimiento de los sitios destinados a la construcción de las obras de captación y conducción de aguas para consumo humano.
3. DEFINICIONES
3.1 Período de diseño. Lapso durante el cual una obra o estructura puede funcionar sin necesidad de
ampliaciones.
3.2 Vida útil. Lapso después del cual una obra o estructura puede ser reemplazada por inservible. 3.3 Población futura. Número de habitantes que se tendrá al final del período o etapa de diseño.
3.4 Dotación. Caudal de agua potable consumido diariamente, en promedio, por cada habitante. Incluye
los consumos doméstico, comercial, industrial y público.
3.5 Captación. Estructura que permite incorporar la cantidad necesaria de agua desde la fuente de
abastecimiento hacia el sistema de agua potable.
3.6 Toma. Conjunto de dispositivos destinados a desviar el agua de la fuente hacia los elementos que
constituyen la captación.
3.7 Rejillas. Son los dispositivos instalados en las captaciones destinados a impedir el ingreso de cuer-
pos flotantes y materiales gruesos de arrastre de fondo, hacia las subsiguientes partes del sistema.
3.8 Desripiador. Dispositivo para atrapar sedimentos de arrastre de fondo.
3.9 Desarenador. Estructura hidráulica destinada a remover del agua las partículas acarreadas por ésta,
con un diámetro mayor a determinado valor.
3.10 Conducción a gravedad. Estructura que permite el transporte del agua utilizando la energía hidráuli-
ca.
3.11 Flujo a presión. Se obtiene cuando la gradiente hidráulica está sobre la corona del tubo de
conducción.
3.12 Flujo a superficie libre. Se obtiene cuando la gradiente hidráulica y la superficie del líquido dentro de
un conducto coinciden.
3.13 Conducción por bombeo. Estructura con flujo a presión en la cual la energía necesaria para la
circulación del agua es provista por una bomba.
3.14 Vertiente. Afloramiento de agua subterránea que aparece en la superficie por diferentes causas. 3.15 Conducción. Conjunto de conductos, obras de arte y accesorios destinados a transportar el agua
procedente de la fuente de abastecimiento, desde el lugar de la captación hasta los tanques de almacenamiento o la planta de tratamiento.
3.16 Sifón. Conducto a presión por gravedad, situado íntegramente arriba de la línea piezométrica.
3.17 Sifón invertido. Conducto a presión por gravedad, situado íntegramente bajo la línea piezométrica, y
que presenta, en el sentido del flujo, un tramo descendente seguido de otro ascendente, sin ningún punto alto intermedio.
3.18 Estudio geotécnico. Se refiere a los estudios de los suelos y aguas subterráneas, en tanto estos
intervengan en la estabilidad y el buen comportamiento de las construcciones provisionales o definitivas. Están destinados a proveer al Ingeniero los datos relativos al comportamiento de los suelos, necesarios para la concepción y construcción de las obras.
3.19 Reconocimiento de los suelos. Actividad que tiene por objeto la puesta en obra de los medios
necesarios y suficientes, para la obtención del conocimiento de los diversos elementos y formaciones de que están constituidos los suelos de la zona del Proyecto.
3.20 Perforación con muestreo continuo. Es la que se realiza por rotación o por percusión, con la ayuda
de un tubo denominado muestreador, provisto de una corona o de una punta cortante. Se emplea para atravesar distintos tipos de terrenos.
3.21 Perforaciones semidestructivas. Se denominan semidestructivas a las perforaciones que no
permiten la recuperación de testigos inalterados, en el sentido de la mecánica de suelos; pero estas permiten extraer del suelo, en forma continua, ripios de perforación.
3.22 Perforaciones destructivas. Los sondeos destructivos son realizados en general por percusión,
rotación o vibración, con una herramienta especial o taladro que disturba totalmente el material.
Para la identificación del material de la perforación, se inyecta agua, aire o lodo por un tubo delgado, que permite elevar los sedimentos a la superficie. Caso contrario los sedimentos pueden ser re- cuperados con la ayuda de una válvula.
3.23 Ensayo de penetración estándar (SPT). Ensayo que permite determinar la resistencia a la
penetración del suelo de un tubo muestreador partido, hincado a golpes en la perforación; se obtienen muestras alteradas del suelo. Este ensayo se realiza con material estandarizado y según procesos normalizados.
3.24 Sondeo a penetración estática. Consiste en introducir en el suelo una punta cónica ubicada en el
extremo del varillaje, a velocidad constante. Permite medir en forma continua o a intervalos determinados, la resistencia a la penetración del cono.
3.25 Sondeo a penetración dinámica. Consiste en introducir en el suelo, mediante golpes, una punta
ubicada en el extremo del varillaje, y medir a intervalos regulares de penetración, la energía necesaria co- rrespondiente.
3.26 Sondeo presiométrico normal. Se llama sondeo presiométrico normal al conjunto de las dos
operaciones siguientes:
- La perforación que permita la colocación correcta de la sonda presiométrica normal. - La realización del ensayo presiométrico propiamente dicho.
El ensayo presiométrico normal es un ensayo de carga estática in situ, que se ejecuta con la ayuda de una sonda que se expande radialmente. Permite obtener la relación esfuerzo - deformación del suelo, bajo la hipótesis de una deformación plana. Se determinan usualmente los siguientes parámetros:
- Módulo de deformación del suelo - La presión de fluencia, y
- La presión límite.
3.27 Ensayo de corte in situ (VELETA). Se utiliza en suelos finos-cohesivos y consiste en introducir en el
suelo un molinete colocado en el extremo del varillaje, constituido por cuatro aspas ortogonales, para luego cizallar al suelo, por rotación del molinete.
3.28 Ensayo de placa. Determina el desplazamiento vertical medio de la superficie del suelo situado bajo
una placa circular rígida, cargada.
3.29 Ensayo Lugeón. Está destinado al conocimiento de la conductividad hidráulica del terreno. Consiste
en inyectar agua, bajo rangos de presiones y con tiempos determinados, y medir los caudales inyectados en el tramo no revestido de la perforación.
3.30 Ensayo Lefranc. Tiene el mismo objeto que el ensayo Lugeón. Consiste en modificar el nivel del
agua en la perforación, y luego medir el caudal que se infiltra en el suelo, manteniendo el nivel constante o medir el abatimiento del nivel en el tiempo.
3.31 Métodos geofísicos. Son métodos de reconocimiento no destructivos que se realizan desde la
superficie del terreno, con el objeto de medir los valores y variaciones de determinados parámetros; tales como resistividad eléctrica del suelo, intensidad de la fuerza de gravedad y aceleración de las ondas de compresión.
3.32 Sondeo eléctrico. Mide la resistividad eléctrica en el interior del suelo.
3.33 Microgravimetría. Mide, con una precisión del orden de 10-8 ms-2, la diferencia de incrementos de gravedad de los puntos de una malla ubicada en la superficie del suelo.
3.34 Sísmica de refracción. Consiste en medir el tiempo de propagación longitudinal de la onda sísmica
entre la fuente y los receptores ubicados sobre un eje, en el terreno.
3.35 Ensayos dinámicos in situ. Ensayos de sísmica de refracción efectuados en perforaciones
especialmente dispuestas y equipadas, para permitir la medición de la velocidad de propagación de ondas de compresión y cizallamiento en cada una de las formaciones reconocidas de la masa del suelo estudiada.
3.36 Ensayos de identificación. Ensayos destinados a describir e identificar los suelos, clasificarlos y
apreciar su estado.
3.37 Ensayos de resistencia mecánica. Tienen por objeto determinar la resistencia al corte del suelo.
Los ensayos más utilizados son: - Corte directo
- Ensayo de compresión triaxial - Ensayo de compresión simple
3.37.1 Ensayos de corte directo (cizallamiento rectilíneo). La muestra de suelo es colocado en una
caja compuesta de dos partes móviles que pueden desplazarse horizontalmente, la una con respecto a la otra, según una dirección determinada.
Un pistón permite ejercer sobre la muestra un esfuerzo vertical dado La muestra es cizallada a velocidad constante según un plano determinado.
3.37.2 Ensayo triaxial. Consiste en someter una probeta cilíndrica de suelo, con relación altura a
diámetro, comprendida entre 2 y 2,6 a:
- una presión hidrostática, llamada de confinamiento lateral, aplicada por intermedio de un fluido que llena la celda del aparato.
- un esfuerzo axial, aplicado por intermedio de un pistón.
3.37.3 Ensayo de compresión simple. La probeta cilíndrica, generalmente de sección circular, de
relación altura a diámetro igual a 2, es colocada entre dos platos de una prensa. La muestra se somete a compresión hasta la rotura, aplicando una carga axial creciente y a velocidad de deformación constante.
3.38 Ensayos de compresibilidad. Tienen por objeto medir las variaciones del volumen de una muestra
de suelo colocada en un campo de esfuerzos uniformes, con posibilidad de drenaje.
Cuando la muestra de suelo intacta, esté saturada de tal modo, que las deformaciones laterales estén confinadas, y que el drenaje sea posible sólo por las caras superior e inferior de la muestra, el ensayo de compresibilidad se llama ensayo edométrico.
3.39 Ensayos de compactación. Son ensayos convencionales que tienen por objeto estudiar la influencia
de la humedad de una muestra de suelo, con el peso volumétrico seco de esta, sometida a una energía de compactación determinada.
Existen 2 tipos de ensayos, el Proctor Estándar y el Proctor Modificado. Estos dos ensayos difieren por la energía de compactación aplicada a la muestra.
3.40 California Bearing Ratio (CBR). Es un ensayo de penetración realizado en una muestra de suelo
preparada, en condiciones de compactación y de hidratación determinadas previamente, utilizando un molde normalizado y un mazo de forma cilíndrica y de sección circular, que se introduce verticalmente en la muestra.
3.41 Ensayos cíclicos y dinámicos. Tienen por objeto medir las características cíclicas y dinámicas de
los suelos, y a la vez estudiar la variación de la resistencia y deformabilidad de los suelos, en función del modo de aplicación de las cargas.
3.42 Estudio hidrológico. Estudio destinado a la obtención de datos relativos a la ocurrencia, distribu-
ción y disponibilidad de aguas superficiales.
3.43 Cuenca de drenaje. Región drenada por un curso de agua o un lago.
3.44 Caudal de diseño. Caudal necesario para atender la demanda al final del período de diseño. 3.45 Estiaje anual. Caudal que representa el mínimo de un determinado año, hidrológico o calendario. 3.46 Estiaje excepcional. Caudal que representa el mínimo valor conocido de una serie de varios años 3.47 Creciente anual. Caudal que representa el máximo valor de un determinado año.
3.48 Creciente extraordinaria. Caudal que representa el máximo valor conocido de una serie de varios
años
3.49 Período de retorno. Número promedio de años en el cual un evento dado será igualado o excedido. 3.50 Sedimentos. Partículas sólidas proveniente de rocas o de un medio biológico, que son o han sido
transportadas por el agua u otro agente atmosférico.
3.51 Concentración en peso de los sedimentos. Relación de peso de materia seca, en la mezcla agua
sedimentos. Se mide en partes por millón (ppm).
3.52 Concentración de sedimentos en volumen. Relación en volumen de materia seca en la mezcla
agua sedimentos o volumen de la mezcla.
3.53 Carga de sedimentos en suspensión. Cantidad de material en suspensión que pasa por una
determinada sección en una unidad de tiempo.
3.54 Materiales de arrastre de fondo. Materiales que se desplazan por o cerca del fondo de un cauce,
rodando, deslizándose, o por pequeños saltos.
3.55 Velocidad de sedimentación. Velocidad de caída de las partículas en un medio dado.
3.56 Fuente de abastecimiento. Lugar desde donde se toma el agua para abastecer a los consumidores.
Esta puede provenir de manantiales, capas acuíferas, ríos o lagos.
3.57 Perímetro de protección sanitaria. Es la línea cerrada ideal, materializada con una cerca que
delimita la superficie de terreno que rodea al sitio de captación.
3.58 Acuífero. Formación geológica capaz de producir agua en cantidades adecuadas a través de
estructuras de captación.
3.59 Pozos excavados. Son excavaciones verticales dentro de un acuífero superficial, realizadas y
protegidas adecuadamente para obtener agua para consumo humano.
3.60 Pozos hinchados. Son pozos construidos a base de hinchar una punta resistente, generalmente
unida a una criba, en terrenos compactos o granulares, hasta penetrar dentro del acuífero.
3.61 Pozos profundos. Son pozos perforados hasta un acuífero profundo, generalmente mediante la
utilización de maquinaria especializada.
3.62 Tamaño efectivo. En una muestra de material granular, el tamaño efectivo corresponde al
espaciamiento libre de una malla o tamiz que deja pasar el 10% de la muestra.
3.63 Coeficiente de uniformidad. Es la razón entre los tamaños de las mallas que dejan pasar el 60% y
el 10% de una muestra de material granular.
3.64 Acuíferos artesianos. Acuíferos confinados entre dos capas impermeables, en los cuales el agua
está a una presión mayor que la atmosférica. Son homogéneos cuando la permeabilidad del acuífero es uniforme a través del espesor del acuífero.
3.65 Acuíferos libres. Acuíferos en los cuales el nivel superior del manto de agua está sujeto a la presión
atmosférica.
3.66 Empaque de grava. Capa de grava cuidadosamente graduada alrededor de la rejilla de un pozo
profundo.
3.67 Estabilizador. Capa de material granular, cuya granulometría no es rigurosamente seleccionada,
utilizada para impedir el derrumbamiento de las paredes de un pozo.
4. DISPOSICIONES GENERALES
4.1 Bases para el Diseño de un Sistema de Agua Potable 4.1.1 Clasificación de los sistemas de agua potable.
4.1.1.1 Los sistemas de abastecimiento deberán proyectarse considerando:
- que los recursos hídricos destinados al consumo humano tienen la primera prioridad; - la preservación y utilización múltiple de los recursos hídricos;
- la cooperación y coordinación con los distintos organismos usuarios del agua.
- Las posibles expansiones consideradas en los planes regionales y nacionales de desarrollo en lo referente a expansión urbanística administrativa e industrial de las ciudades y poblaciones a servir con el proyecto.
4.1.1.2 Los sistemas de abastecimiento de agua potable se dividen en las categorías indicadas en la tabla
V.1, en función de la confiabilidad del abastecimiento.
4.1.1.3 En la planificación del abastecimiento de agua a complejos industriales se debe hacer el balance
del uso del agua en el interior del complejo, considerando la posibilidad de disminuir el caudal de captación y la protección de la fuente de abastecimiento de la contaminación con las aguas residuales. Para procesos de enfriamiento y condensación de productos industriales y del agua misma, así como para el enfriamiento de los equipos, debe considerarse como regla general sistemas de recirculación con enfriamiento por aire o agua.
Bajo estas consideraciones es aconsejable planificar y diseñar simultáneamente los sistemas de agua potable y alcantarillado.
En los sistemas de abastecimiento directo a las industrias se debe considerar los usos sucesivos del agua recirculante, así como también la reutilización de aguas servidas no contaminadas y la consiguiente desinfección y limpieza, si es necesario.
El abastecimiento directo para procesos industriales de enfriamiento, se permitirá cuando exista la debida justificación y el acuerdo de la Subsecretaría de Agua Potable y Saneamiento Básico, SAPYSB y el Consejo Nacional de Recursos Hídricos, CNRH.
4.1.14 En la planificación de sistemas de abastecimiento de agua potable, se debe considerar la
utilización de obras de conducción ya construidas, previa la debida justificación técnica, económica y la calificación sanitaria de dichas obras.
4.1.15 El dimensionamiento de las diferentes obras de los sistemas de abastecimiento de agua debe
hacerse para condiciones normales de funcionamiento, tales como: vulnerabilidad frente a fenómenos naturales del sector y además de la operación regular de las unidades.
4.1.1.6 En los proyectos de abastecimiento de agua para consumo humano y fabricación de productos
comestibles, es obligatorio el estudio y la definición de las zonas de protección sanitaria.
4.1.1.7 El agua para consumo humano debe cumplir con las normas de calidad, prescritas en la cuarta
parte de las presentes normas.
TABLA 1. Categorías de los sistemas de agua potable