Distribución del Agua

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Distribución del Agua

Un sistema de distribución de agua es una red de bombas, tuberías, tanques de almacenamiento y otros accesorios. Debe suministrar cantidades adecuadas de agua a presiones suficientes para el funcionamiento de las instalaciones de fontanería y el equipo de lucha contra incendios, pero no debe suministrar agua a presiones lo suficientemente altas como para aumentar la incidencia de fugas y roturas de tuberías. Se pueden instalar válvulas reguladoras de presión para reducir los niveles de presión en las zonas de servicio de baja altura. Más de la mitad del costo de un sistema municipal de suministro de agua corresponde a la red de distribución.

Tuberías

El sistema de tuberías de una red municipal de distribución de agua consiste en tuberías arteriales o alimentadores primarios, que transportan el agua desde la planta de tratamiento hasta las zonas de mayor uso de agua en la comunidad, y tuberías de menor diámetro llamadas alimentadores secundarios, que se conectan a la red. Por lo general no menos de 150 mm (6 pulgadas) de diámetro, estas tuberías se colocan dentro del derecho de paso público de modo que se puedan hacer conexiones de servicio para todos los posibles usuarios de agua. Las tuberías suelen estar dispuestas en un patrón de rejilla que permite que el agua circule en bucles interconectados; esto permite aislar cualquier sección rota de la tubería para su reparación sin interrumpir el servicio a grandes áreas de la comunidad. También pueden utilizarse patrones “sin salida”, pero no permiten la circulación, y el agua que proporcionan es más susceptible a problemas de sabor y olor debido al estancamiento.

Una tubería de distribución de agua debe ser capaz de resistir las fuerzas internas y externas, así como la corrosión. Las tuberías se ven sometidas a tensión por la presión interna del agua, por el peso del suelo superpuesto y por los vehículos que pasan por encima. Es posible que tengan que soportar las fuerzas del golpe de ariete; éstas se producen cuando las válvulas se cierran con demasiada rapidez, lo que hace que las ondas de presión surjan a través del sistema.

Otros Elementos

Además, las tuberías metálicas pueden oxidarse internamente si el suministro de agua es corrosivo o externamente debido a las condiciones corrosivas del suelo.

MATERIALES
Las tuberías de distribución están hechas de cemento de amianto, hierro fundido, hierro dúctil, plástico, hormigón armado o acero. Aunque no es tan fuerte como el hierro, el cemento de amianto, debido a su resistencia a la corrosión y a su facilidad de instalación, es un material deseable para los alimentadores secundarios de hasta 41 cm (16 pulgadas) de diámetro. Las secciones de la tubería se unen fácilmente con un manguito de acoplamiento y una junta de anillo de goma. El hierro fundido tiene un excelente historial de servicio, con muchas instalaciones que siguen funcionando después de 100 años. El hierro dúctil, un tipo de hierro fundido más fuerte y elástico, se utiliza en instalaciones más nuevas. Las tuberías de hierro se suministran en diámetros de hasta 122 cm (48 pulgadas) y suelen estar recubiertas para evitar la corrosión. Las secciones subterráneas se conectan con juntas de campana y espiga, y el extremo de espiga de una sección de la tubería se empuja al extremo de campana de una sección adyacente. Una junta de anillo de goma en el extremo de la campana se comprime cuando se unen las dos secciones, creando una conexión estanca y flexible. Las juntas con bridas y pernos se utilizan para las instalaciones sobre el terreno.

Las tuberías de plástico están disponibles en diámetros de hasta 61 cm (24 pulgadas). Son ligeras, fáciles de instalar y resistentes a la corrosión, y su suavidad proporciona buenas características hidráulicas. Las tuberías plásticas están conectadas por una junta de compresión tipo campana y espiga o por acoplamientos de tornillo roscado.

Se utilizan secciones de tubos de hormigón armado prefabricados de hasta 366 cm (12 pies) de diámetro para las tuberías arteriales. Los tubos de hormigón armado son fuertes y duraderos. Se unen mediante una conexión tipo campana y espiga que se sella con mortero de cemento. La tubería de acero se utiliza a veces para las tuberías arteriales en instalaciones sobre el suelo. Es muy fuerte y ligero que el tubo de hormigón, pero debe ser protegido contra la corrosión con un revestimiento del interior y con pintura y envoltura del exterior. Las secciones de la tubería de acero se unen por soldadura o con dispositivos de acoplamiento mecánico.

ACOPLAMIENTOS
Para funcionar correctamente, un sistema de distribución de agua requiere varios tipos de accesorios, como hidrantes, válvulas de cierre y otros accesorios. El principal propósito de los hidrantes es proporcionar agua para la lucha contra los incendios. También se utilizan para el lavado de las tuberías de agua, las pruebas de presión, la toma de muestras de agua y el lavado de escombros de las calles públicas.

Se utilizan muchos tipos de válvulas para controlar la cantidad y la dirección del flujo de agua. Las válvulas de compuerta suelen instalarse en toda la red de tuberías. Permiten cerrar y aislar secciones durante la reparación de tuberías, bombas o hidrantes rotos. Un tipo de válvula que se utiliza comúnmente para estrangular y controlar la velocidad del flujo es la válvula de mariposa. Otras válvulas utilizadas en los sistemas de distribución de agua incluyen válvulas reductoras de presión, válvulas de retención y válvulas de liberación de aire.

INSTALACIÓN
Las tuberías de agua deben colocarse aproximadamente de 1 a 2 metros (3 a 6 pies) por debajo de la superficie del suelo a fin de protegerse contra las cargas del tráfico y evitar la congelación. Como el agua de un sistema de distribución está bajo presión, las tuberías pueden seguir la forma de la tierra, tanto cuesta arriba como cuesta abajo. Deben ser instaladas con una cama y un relleno adecuados. La compactación de las capas de suelo debajo de la tubería (lecho) así como encima de la tubería (relleno) es necesaria para proporcionar un soporte adecuado. Nunca se debe instalar una tubería de agua en la misma zanja con una línea de alcantarillado. Donde ambos deben cruzarse, la tubería principal de agua debe colocarse por encima de la línea de alcantarillado.

Bombas

Se utilizan muchos tipos de bombas en los sistemas de distribución. Las bombas que levantan el agua de la superficie y la trasladan a una planta de tratamiento cercana se llaman bombas de baja elevación. Éstas mueven grandes volúmenes de agua a presiones de descarga relativamente bajas. Las bombas que descargan el agua tratada en las tuberías arteriales se llaman bombas de alta elevación. Éstas funcionan con presiones más altas. Las bombas que aumentan la presión dentro del sistema de distribución o que elevan el agua a un tanque de almacenamiento elevado se denominan bombas de refuerzo. Las bombas de pozo elevan el agua desde el subsuelo y la descargan directamente en un sistema de distribución.

La mayoría de las bombas de distribución de agua son del tipo centrífugo, en las que un impulsor que gira rápidamente añade energía al agua y eleva la presión dentro de la carcasa de la bomba. La velocidad del flujo a través de una bomba centrífuga depende de la presión contra la que opera. Cuanto más alta es la presión, más bajo es el flujo o la descarga. Otro tipo de bomba es la de desplazamiento positivo. Esta bomba entrega una cantidad fija de agua con cada ciclo de un pistón o rotor. El agua es literalmente empujada o desplazada de la carcasa de la bomba. La capacidad de flujo de una bomba de desplazamiento positivo no se ve afectada por la presión del sistema en el que funciona.

Depósitos de almacenamiento

Los tanques de almacenamiento de distribución, que son lugares familiares en muchas comunidades, cumplen dos propósitos básicos: igualar el almacenamiento y el almacenamiento de emergencia. El almacenamiento de compensación es el volumen de agua necesario para satisfacer las demandas pico por hora en la comunidad. Durante las horas de la noche y muy temprano en la mañana, cuando la demanda de agua es menor, las bombas de alta elevación llenan el tanque. Durante el día, cuando la demanda de agua es mayor, el agua fluye fuera del tanque para ayudar a satisfacer las necesidades de agua en las horas pico. Esto permite un flujo uniforme en la planta de tratamiento y en la estación de bombeo. El agua de un tanque de almacenamiento de distribución también puede ser necesaria para combatir incendios, limpiar derrames accidentales de materiales peligrosos u otras emergencias de la comunidad. La capacidad de un tanque de almacenamiento de distribución está diseñada para ser aproximadamente igual a la demanda de agua diaria promedio de la comunidad.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Los tanques de almacenamiento de distribución se construyen a nivel del suelo en las cimas de las colinas más altas que la zona de servicio.Entre las Líneas En las zonas de topografía plana, los tanques pueden elevarse por encima del suelo en torres a fin de proporcionar una presión de agua adecuada, o pueden proporcionarse tanques de almacenamiento a nivel del suelo con bombeo de refuerzo.

Revisión de hechos: Brite

Tratamiento de Aguas

El agua de los ríos o lagos rara vez es lo suficientemente limpia para el consumo humano si no se trata o purifica primero. Véase más sobre los procesos y el significado social del tratamiento de aguas. El agua potable debe, por supuesto, estar libre de microorganismos y productos químicos nocivos, pero los suministros públicos también deben ser estéticamente deseables para que los consumidores no se sientan tentados a utilizar agua de otra fuente más atractiva pero no protegida. Para los suministros domésticos, el agua no debe ser corrosiva, ni debe depositar cantidades problemáticas de incrustaciones y manchas en las tuberías. Los requisitos industriales pueden ser aún más estrictos; muchas industrias proporcionan un tratamiento especial en sus propios locales.

Recursos

Véase También

Agua, asequibilidad, Escasez de agua, Políticas en favor de los pobres, Tarifas, Crisis del Agua, Escasez de agua,

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