Date post: | 19-Jan-2016 |
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Ingeniería Sanitaria
Clase: Obras de captación
Introducción
Universidad Tecnológica Nacional Ing. Lisandro Mantegazza
Ingeniería Sanitaria Obras de captación
TOMA
PLANTA POTABILIZADORA
RED DISTRIBUIDORARED DISTRIBUIDORARED DE COLECTORAS
PLANTA DEPURADORA
CUERPO RECEPTOR
RÍO
Introducción
Universidad Tecnológica Nacional Ing. Lisandro Mantegazza
Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Los recursos no son inagotables por lo cual hay que preservarlos, controlarlos y si es posible aumentarlos.
Abastecimiento de agua potable
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Abastecimiento con Fuente de agua superficial
TOMAPLANTA
POTABILIZADORARESERVA BOMBEO
RED DE
TANQUE
ELEVADO
PRETRATA-MEINTO
Cloración
RED DE DISTRIBUCIÓN
CAPTACIÓN
Cloración
BOMBEO
RED DE DISTRIBUCIÓN
TANQUE
ELEVADO
• Abastecimiento con Fuente de agua subterranea
Fuentes de provisión
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Fuentes de provisión de agua:Agua superficial
Agua subterránea
• Factores de selección de la fuente:
o Calidad del agua disponible
- Calidad actual y futura.- Calidad actual y futura.
- Parámetros: Temperatura, turbiedad, color, olor y sabor,minerales presentes, materia orgánica y organismosbiológicos.
- Origen de la contaminación: Líquido cloacal, líquido residualde industrias, aguas de lluvia, contaminación accidental.
o Cantidad de agua disponible y seguridad de suministro
- Cantidad de agua disponible en el tiempo. Estudios.
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Incluye: Ríos, arroyos, canales, lagos, embalses, etc.
• Condiciones básicas a cumplir en el diseño de la obra:
o Capacidad hidráulica para todo el período de diseño.
o Responder a las situaciones cambiantes del curso de agua(Caudal, niveles y calidad).(Caudal, niveles y calidad).
o Contemplar existencia de peligros de contaminación.
o Estructura adecuada para solicitaciones del agua y objetosflotantes.
o Evitar embanques y erosiones.
o No interferir con la navegabilidad.
• Considerar distancia y desnivel hasta la planta de tratamiento
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Pretratamientos posibles:
o Desbaste: Remoción de sólidos de gran tamaño.
Rejas gruesas (25 a 100 mm)
Rejas medias (10 a 25mm)
Rejas finas (3 a 10 mm)
Desarenado: Remoción de arena.o Desarenado: Remoción de arena.
(partículas de diámetro 0,2mm y densidad relativa 2,65)
o Predecantación: Remoción de sólidos en agua muy turbias.
o Tamizado: Filtración sobre tela metálica.
Macro Tamizado (0,3mm)
Micro Tamizado (0,01mm)
o Precloración: Para evitar el desarrollo de plancton en acueductos.
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Curva de frecuencia
Aplicación: Lago o embalse Aplicación: Río de llanura no navegable
• Toma directa sumergida
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Toma en margen del río – Bombeo directo
Aplicación: Río de llanura o canales sin variación de niveles importantes
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Toma en margen del río – Bombeo directo
Aplicación: Río de llanura o canal con variación de niveles importantes
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Muelle de toma
Aplicación: Río de llanura muy ancho, Lago o embalse
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Torre de toma
Aplicación: Río de llanura muy ancho, Lago o embalse (lejos de la costa)
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Toma con canal en el fondo del cauce
Aplicación: Río de montaña con poco caudal y angosto.
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Toma transversal al río, muro nivelador
Aplicación: Río de montaña o con mucha variación de caudal.
Obras de captación de agua superficial
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Toma lateral con presa de derivación
Aplicación: Río de montaña o con mucha variación de caudal.
Obras de captación de agua superficial
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• Toma lateral
Aplicación: Río de montaña, caudaloso y muy ancho.
Obras de captación de agua superficial
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• Toma incorporada en presa
Aplicación: Cuando se requiere un volumen de almacenamiento para cubrir la demanda.
Obras de captación de agua subterranea
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Manantiales o vertientes
Capas subálveas
• Captación en manantiales
• Fuentes de agua subterranea:
Estratos acuíferos profundos
Obras de captación de agua subterranea
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• Captación en capas subálveas – pozo a poca profundidad
Obras de captación de agua subterranea
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• Captación en capas subálveas - cañería filtrante perforada
Obras de captación de agua subterranea
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• Captación en capas subálveas - galería filtrante
Obras de captación de agua subterranea
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• Galería filtrante en Río Carnero
Obras de captación de agua subterranea
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Acuíferos libres
Acuíferos Confinados• Acuíferos profundos:
Pozo Surgente
Pozo artesiano
Pozo freático
Obras de captación de agua subterranea
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Pozo profundo: Al bombear un cierto caudal:
o Nivel Estático y Nivel Dinámico
o Curva o cono de depresión
V1 > V2Permeabilidad - Ley de Darcy
I = ∆h / L ; V = K x I
Obras de captación de agua subterranea
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• Pozo profundo: Al bombear un cierto caudal:
o Nivel Estático y Nivel Dinámico
o Curva o cono de depresión
Obras de captación de agua subterranea
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Pozo profundo: Al bombear un cierto caudal:
o Nivel Estático y Nivel Dinámico
o Curva o cono de depresión
o Sellado de napas contaminadas
Obras de captación de agua subterranea
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Análisis del comportamiento hidráulico
o Rendimiento Específico (Re):
Re = Qb / ∆∆∆∆S Donde: ∆s = Nest – Ndin
o Porosidad Eficaz y Retención específica:
Peficaz = Vagua drenable / VtotalPeficaz = Vagua drenable / Vtotal
Respecífica = Vagua retenida / Vtotal
o Coeficiente de Permeabilidad (K):
Ley de Darcy: V = K x ∆h / L
o Coeficiente de transmisibilidad (T):
T = K x b Donde: b = Altura manto
o Coeficiente de almacenamiento (S):
S = Vagua drenada / (Aunitaria x ∆hunitaria)
Obras de captación de agua subterranea
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• Determinación del coeficiente de permeabilidad K:
o Condición de equilibrio.
Pozos testigo
Acuífero libre: K = (2,303 x Q x log10(r1/r2)) / (pi x (h12 – h22))
Acuífero confinado: K = (Q x log10(r1/r2)) / (2,727 x H x (h1– h2))
o Condición de no equilibrio, también es posible determinar K.
Obras de captación de agua subterranea
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• Interferencia entre pozos profundos
o Existe cuando se superponen los radios de influencia de dos pozos cercanos o mas. Separación < 2.R
o Baja del caudal de bombeo.
• Ejecución de perforaciones
o Objetivos: - Obtener el menor descenso de nivel posible
- No bombear arena u otros materiales
o Factores influyentes: - Ubicación del pozo profundo
- Diámetro y profundidad
- Método de ejecución
- Tipo y posición del caño filtro
- Caño de revestimiento
- Desarrollo de la perforación
Obras de captación de agua subterranea
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• Ejecución del pozo por sistema de percusión
Obras de captación de agua subterranea
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• Ejecución del pozo por Sistema de rotación
Obras de captación de agua subterranea
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• Entubado, Cementado y caño filtro
Bombas para pozo profundo
Obras de captación de agua subterranea
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Caño filtro, tipos y posición
Obras de captación de agua subterranea
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
• Desarrollo de la perforación
Preguntas para los alumnos:
2. ¿Cuáles son los dos tipos principales de fuentes de agua para abastecer a una población?
3. ¿Qué diferencia principal tiene un abastecimiento mediante fuente de agua superficial respecto de uno con fuente de agua subterranea?
1. ¿Qué criterios debo considerar al elegir una fuente de agua?
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Ingeniería Sanitaria Obras de Captación
subterranea?
4. ¿Cuál de estos tipos de toma utilizaría en un río con gran pendiente y caudal?
(A) (B) (C)
Preguntas para los alumnos:
Universidad Tecnológica Nacional Ing. Lisandro Mantegazza
Ingeniería Sanitaria Obras de captación
5. ¿Qué tipo de toma observan en la foto?
Muelle de toma, Provincia de Santa Fé
Preguntas para los alumnos:
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
6. ¿Qué tipo de toma observan en la foto?
Torre de toma, Provincia de Santa Fé
Preguntas para los alumnos:
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
7. ¿Qué tipo de toma observan en la foto?
Toma sobre plataforma flotante, Provincia de Chaco
Preguntas para los alumnos:
9. ¿Cuál es el principal costo de operación de una perforación?
10. ¿Cual diseño de la perforación de un caño filtro considera mas conveniente? ¿Por qué?
8. ¿Qué es el desarrollo de una perforación?
Universidad Tecnológica Nacional Ing. Lisandro Mantegazza
Ingeniería Sanitaria Obras de Captación
(A) (B) (C)
Fin de la presentación
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Ingeniería Sanitaria Obras de captación
Fin de la presentación
Muchas Gracias