fMRI Protocol

Una vez que se selecciona e identifica la fuente de agua como el primer punto del sistema de agua potable, se construye una estructura de recolección de agua en el afloramiento para recolectar el agua, y luego se conduce al reservorio a través de un conducto.

El diseño hidráulico y el tamaño del área de captación dependen del terreno, la textura del suelo y el tipo de manantial del área. Trate de no cambiar la calidad y temperatura del agua, ni cambiar el caudal y el caudal natural, porque cualquier bloqueo provocará consecuencias fatales, el agua formará otro canal y el manantial desaparecerá.

Es importante incluir características de diseño que permitan el desarrollo de la estructura de la cuenca, esta característica debe tomar en cuenta un adecuado

control del agua, oportunidades de sedimentación, estabilidad estructural, prevención de contaminación futura y facilidad de inspección y operación.

➢ Captación de un Manantial Tipo Ladera

Para determinar el tamaño del área de captación, se debe conocer el caudal máximo de la fuente de agua de modo que el diámetro del orificio de entrada de la cámara de humidificación sea suficiente para capturar el flujo o gasto de agua. Después de conocer el costo, el área del agujero se puede diseñar en función de la velocidad de entrada y el factor de contracción del agujero que no sean demasiado altos.

➢ Línea de Conducción

La tubería de conducción en el sistema de suministro de agua potable por gravedad es un conjunto de tuberías, válvulas, accesorios, estructuras y obras de arte, encargadas de utilizar la carga estática existente para conducir el agua desde la entrada al tanque. La energía disponible debe utilizarse en la mayor medida posible para impulsar el flujo requerido, lo que en la mayoría de los casos dará como resultado la selección de un diámetro mínimo que permita una presión igual o menor que la resistencia física del material del tubo de soporte.

La tubería generalmente sigue el contorno del terreno, a menos que haya áreas rocosas insuperables, intersecciones de arroyos, tierra erosionable, etc. a lo largo de la ruta donde se debe instalar la tubería. Se requiere una estructura especial. Para obtener un mejor rendimiento del sistema, puede ser necesario utilizar disyuntores de presión, válvulas de aire, válvulas de purga, etc. a lo largo de la tubería. Cada uno de estos elementos debe diseñarse de acuerdo con características específicas. Todas estas consideraciones se explicarán en este capítulo y se utilizarán para diseñar y definir el diámetro de la tubería y la ubicación de la cámara de ruptura.

Criterios de diseño

Una vez que se determina el contorno del cable, se deben considerar los siguientes criterios de diseño para permitir el método final:

La carga disponible está representada por la diferencia de elevación entre el área de trabajo del área de captación y el embalse.

b. Gasto de diseño.

El gasto de diseño es el gasto correspondiente al caudal máximo diario (Qmh), que se estima considerando el caudal medio de población del período de diseño seleccionado (Qm) y el factor K1 del día de máximo consumo.

c. Clases de tubería.

La categoría de la tubería seleccionada estará definida por la presión máxima presente en la línea representada por la línea de carga estática. Al hacer una selección, debe considerar la tubería con la presión más alta, porque la presión máxima no ocurre en condiciones de trabajo, pero la válvula de control en la tubería está cerrada cuando ocurre presión estática.

La mayoría de los proyectos de suministro de agua potable para la población rural utilizan tuberías de PVC. En comparación con otros tipos de tuberías, este material tiene ventajas comparativas: económico, flexible, duradero, liviano y fácil de transportar e instalar; además, son tuberías comerciales con un diámetro menor a 2 pulgadas y son fáciles de encontrar en el mercado. La Tabla 10 muestran las categorías comerciales de tuberías de PVC y sus respectivas cargas de presión.

Tabla 10: Clase de tuberías y cargas de presión

CLASE PRESIÓN MÁXIMA DE PRUEBA (m.) PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO (m.) 5 7.5 10 15 50 75 105 150 35 50 70 100

Cuando la presión es superior a la de la tubería de PVC, debido a la naturaleza del terreno, la excavación es antieconómica y el acueducto necesita ser construido, se recomienda tubería de hierro galvanizado.

d. Diámetros.

Para determinar el diámetro se consideraron distintas soluciones y se estudiaron diversas alternativas desde el punto de vista económico.

Teniendo en cuenta el desnivel máximo de toda la longitud de la sección, el diámetro seleccionado debe tener la capacidad de diseñar costos a una velocidad entre 0,6 y 3,0 ml; y la pérdida de carga de cada sección calculada debe ser menor o igual a la disponible. carga.

e. Estructuras Complementarias

➢ Válvulas de aire

El aire que se acumula en lugares altos reduce el área de flujo, lo que conduce a un aumento de la pérdida de carga y una disminución del flujo. Para evitar esta acumulación, se debe instalar una válvula de aire automática o manual. Debido al alto costo de las válvulas automáticas, en la mayoría de las tuberías, las válvulas de compuerta se utilizan con los respectivos accesorios que requieren un funcionamiento regular.

➢ Válvulas de purga

El sedimento que se acumula en el punto bajo de la superficie del alambre y el terreno accidentado hará que el área de flujo de agua disminuya, por lo que es necesario instalar una válvula de purga para limpiar la tubería regularmente.

Reservorio de almacenamiento

Con base en la demanda de agua esperada y el rendimiento permitido de la fuente de agua, la importancia del depósito es garantizar la operación hidráulica del sistema y mantener servicios eficientes.

Cuando la salida permitida de la fuente de agua es menor que el flujo máximo por hora (Qm.), El sistema de suministro de agua potable requerirá un depósito. Si el rendimiento de la fuente de agua es superior a Qmh, no se considera el reservorio y el diámetro de la línea de conducción debe ser suficiente para conducir el caudal máximo horario (Qmh) para satisfacer la demanda de consumo de la población. En algunos proyectos, es más económico utilizar tuberías de menor diámetro en la

tubería y construir una biblioteca de almacenamiento.

En el desarrollo de este capítulo se plantean consideraciones básicas que permiten la definición metodológica del diseño hidráulico, y se dan ejemplos de cálculos típicos de estructura de reservorios para poblaciones rurales.

Consideraciones básicas

Los aspectos más importantes a considerarse para el diseño son la capacidad, ubicación y tipo de reservorio.

a. Capacidad del Reservorio

Para determinar la capacidad del reservorio, es necesario considerar la compensación por cambios horarios, la emergencia de un incendio, las reservas previstas para cubrir daños e interrupciones en el cable y el reservorio es parte del sistema.

Para calcular la capacidad del embalse, es necesario considerar la compensación por cambios en el consumo horario y el eventual daño a los cables. El embalse debe satisfacer plenamente la demanda máxima generada por el consumo y cualquier cambio en el consumo registrado las 24 horas del día. Si hay daños en el cable durante el mantenimiento relacionado, para mantener el suministro de agua insuficiente, se recomienda aumentar la capacidad para restaurar la conducción de agua al tanque de agua.

b. Tipos de reservorio

El depósito se puede levantar, apoyar y enterrar. Los elevados son generalmente de formas esféricas, cilíndricas y paralelepípedos, construidas sobre torres, pilares, pilotes, etc. Los objetos soportados son principalmente rectangulares y circulares, y están construidos directamente sobre el suelo. Y el edificio rectangular enterrado bajo tierra está construido bajo tierra (tanque de agua).

Para medianas y pequeñas capacidades, como proyectos de abastecimiento de agua potable a poblaciones rurales, es tradicional y económico construir reservorios con soportes cuadrados.

La ubicación depende principalmente de la necesidad y conveniencia de mantener la presión en la red dentro del rango de servicio para asegurar la presión mínima en la casa más alta y la presión máxima en la casa más baja.

Según la ubicación, el depósito puede ser fuente o flotante. En el primer caso, extraen agua directamente del área de captación, se pueden levantar o sostener por gravedad o bombeo, y suministran agua directamente a la multitud. En el segundo caso, son típicos reguladores de presión, casi siempre son muy altos, y se caracterizan por el hecho de que la entrada de agua y la salida de agua se completan por la misma tubería.

Teniendo en cuenta la topografía del terreno y la ubicación de la fuente de agua, en la mayoría de los proyectos de agua potable en áreas rurales, el embalse es la fuente de agua por gravedad. El embalse debe colocarse lo más cerca posible y debe ser más alto que el centro de población.

Cálculo de la capacidad del reservorio

Utilice gráficos y métodos de análisis para calcular la capacidad de almacenamiento. El primero se basa en la determinación de la "curva de calidad" o "consumo puntual" y tiene en cuenta el consumo acumulado; para los métodos de análisis se deben proporcionar datos de consumo horario y caudal disponible de la fuente, que suele ser igual al consumo diario medio.

En la mayoría de las poblaciones rurales, no existe información que pueda utilizar los métodos anteriores, pero podemos estimar el consumo anual promedio diario. Con base en esta información, la capacidad de almacenamiento se calculará de acuerdo con los estándares del Ministerio de Salud.

Para proyectos de agua potable por gravedad, el Ministerio de Salud recomienda que la capacidad de regulación del embalse sea del 25% al 30% del consumo diario promedio anual (Qm).

Diseño Estructural del Reservorio

Para el diseño estructural se considera la normativa nacional de edificación y la norma E.020 (carga), norma E.030 (diseño sísmico), norma E.060 (diseño de hormigón armado) y norma E.050 (suelo y cimentación). se consideran.) Realice

Diseño de Reservorio Apoyado de 5 m3

Los embalses de apoyo son embalses que contactan directamente con el suelo, principalmente rectangulares y circulares.

La capacidad de almacenamiento de agua de los depósitos rectangulares puede alcanzar los 5 m3 y la capacidad de almacenamiento de agua de los depósitos circulares puede alcanzar más de 5 m3.

En el caso de este proyecto, dependiendo de la topografía, la capacidad de almacenamiento de este tipo de almacenamiento es mediana o pequeña, y este tipo de almacenamiento es más conveniente porque es una zona rural, por lo que el costo de construcción es menor.