Abastecimiento de Agua por Gravedad

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Abastecimiento de Agua por Gravedad

Concepción, diseño y dimensionado para proyectos de Cooperación

Primera Edición.

Enero 2008.

Santiago Arnalich

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Abastecimiento de Agua por Gravedad

Concepción, diseño y dimensionado para proyectos de Cooperación

Primera Edición.

Enero 2008.

ISBN: 978-84-612-1838-7

© Santiago Arnalich Castañeda

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Foto de la portada: Trazando el recorrido de la tubería en Kabul, Afganistán.

Revisión técnica: José Luis Diago Usó.

Depósito Legal: M-5999-2008

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A Federica y Kelba

“Como calmar la sed de justicia era tarea complicada, decidieron comenzar por calmar la sed de agua”

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Índice

1. Introducción 1

1.1 Sobre este libro ...1

1.2 ¿Qué es el abastecimiento de agua por gravedad? ...2

1.3 Tipos de redes de distribución ...3

1.4 El agua y la energía ...4

1.5 La analogía del parapente ...7

1.6 Un vuelo de iniciación ...8

1.7 Llevando las unidades y dejando los errores ...11

2. Población y demanda 13

2.1 Entusiasmo y conflicto ...13

2.2 Periodo de diseño ...13

2.3 Población futura ...14

2.4 Demanda base diaria ...17

2.5 Variaciones temporales del consumo ...18

2.6 Consumo no medido ...21

2.7 Demanda de incendios ...22

2.8 Recapitulando: un enfoque pesimista ...22

2.9 Redes o ramales pequeños ...23

3. Las fuentes 25

3.1 Tipos de fuentes ...25

3.2 Estacionalidad ...26

3.3 Medida del caudal ...27

3.4 Análisis del agua ...30

3.5 ¿Incrustante o corrosiva? ...31

3.6 Protección de las fuentes ...33

4. Trazado y topografía 35

4.1 Consideraciones generales ...35

4.2 Consideraciones técnicas ...36

4.3 Mapas de situación ...38

4.4 Consiguiendo planos ...39

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www.gravitatorio.es

4.5 GPS ...41

4.6 Estudios topográficos ...43

4.3 Alternativas al teodolito ...46

5. Diseños básicos 49

5.1 Raspas de pescado ...49

5.2 Varias fuentes ...55

5.3 Exceso de desnivel ...57

5.4 Paso de valles ...61

5.5 Zonas de presión ...62

5.6 Recorridos retorcidos ...62

5.7 Mallas sin ordenador ...63

6. Agua y ordenador 65

6.1 Programas ...65

6.2 Conociendo Epanet ...66

6.3 Configurando Epanet ...67

6.4 Perdiendo el miedo con un ejercicio ...69

6.5 Aprendiendo Epanet ...74

7. Conteniendo la fuerza del agua 75

7.1 Introducción ...75

7.2 Presión hidrostática ...75

7.3 Bloques de restricción ...76

7.4 Golpe de ariete ...82

7.5 Anclaje en pendientes ...85

8. Instalación de tuberías 89

8.1 Introducción ...89

8.2 Ceremonias ...90

8.3 Excavación ...90

8.4 Instalación de tuberías ...93

8.5 Relleno ...94

8.6 Pasos complicados ...97

8.7 Prueba de presión ...100

8.8 Desinfección de los trabajos ...101

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© Santiago Arnalich UMAN, Ingeniería para las Personas www.uman.es

9. Tuberías y accesorios 103

9.1 Introducción ...103

9.2 Tuberías ...104

9.3 Accesorios básicos ...113

10. Construcción con cemento 121

10.1 Introducción ...121

10.2 Cemento ...121

10.3 Cal ...122

10.4 Mortero ...123

10.5 Aparejo de piedra ...123

10.6 Aparejo de ladrillo ...124

10.7 Hormigón ...125

10.8 Permeabilización e impermeabilización ...129

11. La toma 131

11.1 Introducción ...131

11.2 Selección del emplazamiento ...131

11.3 Tomas en arroyos ...133

11.4 Tomas en manantiales ...136

11.5 Tomas en pequeñas lagunas ...139

11.6 La caja de válvulas ...139

11.7 Balsas de sedimentación ...140

12. Otros componentes 145

12.1 Depósitos ...145

12.2 Bomba de ariete ...150

12.3 Tanques de ruptura de presión ...151

12.4 Válvulas de aire ...152

12.5 Desagües ...156

12.6 Fosos de infiltración ...157

12.7 Cajas de válvulas ...158

12.8 Fuentes públicas ...159

13. Documentando el proyecto 163

13.1 Obteniendo un salvoconducto ...163

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www.gravitatorio.es

13.2 Planos ...164

13.3 Libro de nudos ...164

13.4 Símbolos hidráulicos simplificados ...165

14. Aspectos económicos 169

14.1 Introducción ...169

14.2 Despropósitos comunes ...170

14.3 Disponibilidad para pagar ...171

14.4 Facturas ...171

14.5 Ranking de gastos ...177

14.6 Diametrosis seca ...178

14.7 Costo vs diámetro ...179

Contratando autoridades ...181

Sobre el autor ...183

Bibliografía ...184

ANEXOS 187

A Límites físico-químicos en el agua de bebida ...188

B Tablas de pérdida de carga de tuberías de plástico ...190

C Tablas de pérdida de carga, hierro galvanizado...204

D Precio y logística del PEAD ...206

E Precio y logística del PVC ...207

F Guía rápida de la fusión a tope del PEAD...208

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1. Introducción

1. 1 SOBRE ESTE LIBRO

Este libro quiere darte rápidamente las herramientas necesarias para acometer con éxito un proyecto de abastecimiento de agua por gravedad. Probablemente estés ya ante un caso real y no tengas el tiempo de hacer una revisión exhaustiva para ponerte al día. Se ha pretendido que sea:

99 % libre de grasa. Sin explicaciones meticulosas o demostraciones interminables. Sólo se ha incluido lo que vas a necesitar.

Simple. Una de las causas frecuentes de fracaso es que la complicación y el exceso de rigor acaba intimidando y se dejan cosas sin hacer. Aun a riesgo de caer en el insulto, las explicaciones no dan casi nada por obvio.

Cronólogico. Sigue aproximadamente el orden lógico en el que harías el proyecto.

Práctico. Con abundantes ejemplos de cálculo.

Autocontenido. Se ha supuesto que estás en un lugar remoto sin acceso fácil a la información y se incluye toda la que es imprescindible. Aun así, se dan enlaces a fuentes de información adicionales.

Aunque los canales y los acueductos también funcionan por gravedad, no se tratan en el libro por ser menos frecuentes y para mantener el contenido manejable.

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Referencias

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