Tema 5 Fuentes y Captaciones S1-2016 (1)

8/17/2019 Tema 5 Fuentes y Captaciones S1-2016 (1)

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P306A - AGUA POTABLE

FUENTES DE ABASTECIMIENTO Y CAPTAC

CLASES: 10-11-12-13 + Prueba (14)

Prueba: Mayo 23 Paralelo 2Mayo 24 Paralelo 1

Entrega de trabajo: 21 mayo HASTA LAS 23H00

Paralelo 2Mayo: 12-16- 19-23PJunio: 2

Exámen: 6 de junio

Paralelo 1Mayo: 17- 18-24P-25Junio: 1Exámen: 7 de junio


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FUENTES DE ABASTECIMIENTO DEAGUA


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• Los estudios de fuentes de abastecimiento deben realizar la comparación de las alternativas técnico-económicas más factibles (calidad, cantidad y continuidad).

• La Selección de la fuente tendrá en cuenta: la calidad del agua, la posibilidad y costo de su tratamientoy la cantidad de agua que existe y esta disponible para el proyecto.

• El aprovechamiento de la fuente se hará minimizando los impactos negativos sobre el medio ambiente.

• La ubicación de la fuente debe permitir el fácil acceso para las labores de operación y mantenimiento.

• Previo a la ejecución de los diseños definitivos se debe tener la concesión o adjudicación de loscaudales, otorgada por la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA).

FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

3.1 FUENTES DE AGUAS, Se consideran dos tipos de aguas para el abastecimiento:

SUPERFICIALES: ríos, quebradas, lagos, lagunas y embalses de almacenamiento

SUBTERRANEAS: aguas del subsuelo que se acumulan en los acuíferos, cuyas descargas naturaleforman vertientes o manantiales. Su aprovechamiento, se puede realizar mediante: pozos, zanjas ygalerías..


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3.1.2 Características de la fuente

Continuidad de la fuente, cantidad, caudal mínimo y calidad• La calidad del agua de la fuente (cruda) debe cumplir con la normativa TULAS• La fuente debe de suministrar continuamente la cantidad de agua requerida con interrupción

mínima.

• El caudal de aprovechamiento debe tener una garantía del 95% del tiempo a nivel diario.

• Cuando el servicio de agua se dé por diversas fuentes o se dispongan de embalses, se debeanalizar el funcionamiento global del sistema a fin de garantizar el suministro.

• Si el caudal Q95% en la fuente es insuficiente para cubrir la demanda, pero el caudal promediodurante el periodo más seco registrado es suficiente para cubrir la demanda, ésta puedesatisfacerse mediante la construcción de uno o más embalses o tanques de reserva.


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3.1 FUENTES DE AGUAS SUPERFICIALES3.1.1 Estudios previosEn el estudio de una fuente de agua superficial, se deben ejecutar los siguientes estudios previos:

1) Estudios climatológicos e hidrológicos• Caudal• Precipitación• Infiltración• Evaporación


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3.1 FUENTES DE AGUAS SUPERFICIALES3.1.1 Estudios previos

1) Estudios climatológicos e hidrológicos• Curvas de duración de caudales• Caudales y niveles máximos y mínimos• Períodos de retorno o probabilidades de ocorrência.• Complementariamente: estudios de transporte de

sedimentos (de fondo o transporte en suspensión) yanálisis sobre posible ocurrencia de avalanchas, flujos delodos y/o lahares.

• Variabilidad climática a mediano y largo plazo.


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3.1.1 Estudios previos

2) Estudios topográficos e información cartográfica:

• Planos del Instituto Geográfico Militar en las diferentes escalas disponibles• Placas de referencia con cotas y coordenadas para los levantamientos• Fotografías aéreas de la zona aledaña a la fuente• Incluir mapas temáticos de: usos del suelo, coberturas, usos potenciales, riesgos, etc.


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3) Condiciones geológicas y geotécnicas:• Nivel de amenaza sísmica en la zona de la fuente,•

Cortes transversales geológicos• Fallas geológicas en las áreas circundantes al proyecto

Con respecto a la geotecnia, se debe realizar los siguientes estudios:• Mecánica de suelos• Permeabilidad del suelo y subsuelo• Características químicas del suelo• Nivel freático• Posibilidad de deslizamientos, aluviones u otros fenómenos naturales o antrópicos que

puedan afectar la estabilidad de las obras y su funcionamiento.


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4) Características de calidad del agua cruda:

• Características: físicas, organolépticas, químicas ybacteriológicas del agua de la fuente, las muestras y análisis se

harán para diferentes épocas.• La calidad del agua cruda, debe cumplir con los requerimientos

mínimos estipulados en el Anexo 1 del Libro VI del TULAS.• El agua cruda luego del tratamiento aplicado deberá cumplir con

los requisitos para agua potable de la norma INEN 1108• Determinar la confiabilidad de la calidad del agua de la fuente• Investigar las condiciones sanitarias de la cuenca y las posibles

afectaciones por actividades antrópicas, como: uso deagroquímicos en cultivos, derrames, explotación de minas ycanteras, descargas de industrias, ganadería, etc.



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3.1.4 Manejo integral y protección de la cuenca hidrográ

1. Deben eliminarse los posibles focos de contaminación química y bacteriológica. Esrecomendable comprar las áreas perimetrales y adecuarlas convenientemente, descartandola construcción de viviendas y sembrando vegetación protectora.

2. Deben implementarse todas las medidas de protección posibles sobre la vertiente y ríosafluentes, a fin de evitar contaminación de origen animal o humano y la erosión.

3. Debe impedirse el acceso incontrolado de excursionistas, nadadores y ganado a la zona de lavertiente y áreas tributarias.


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FUENTES DE AGUASUBTERRÁNEAS


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En muchas zonas optar por una captación de agua subterránea (galería, dren, pozos) es unadecisión a ser analizada con detenimiento, ya que a menudo es la única fuente deabastecimiento disponible. Además representa una inversión importante.

Antes de optar por la construcción de un pozo se deben considerar todas las variables queinciden en un resultado técnico-económico exitoso.

Acuífero : Formación geológica que permite laacumulación y movimiento del agua en su interior ,proporcionando agua en cantidad y calidad suficientespara los requerimientos humanos a un costo razonable


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3.2 FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEAS


Concepción del proyectoPara justificar el uso de una fuente subterránea de agua, se debe presentar variasalternativas a fin de seleccionar la más factible técnica y económicamente.

Estudios hidrometeorológicosEstos sirven para el balance hídrico subterráneo. Se debe estudiar la precipitación, levaporación, la evapotranspiración, el escurrimiento superficial y la infiltración de lzona de estudio.

Condiciones geológicas


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Estudios hidrogeológicos:

• Inventarios de fuentes de agua• Levantamiento de datos de vertientes, pozos y/o galerías construidas en el área del est• Condiciones de los acuíferos que se atraviesan y formaciones geológicas relacionadas•

Perforaciones exploratorias que permitan determinar con fiabilidad la litología y losparámetros de transmisividad y permeabilidad• Sondeos geofísicos

Permiso de perforación del pozoSe debe elaborar un documento con los requerimientos que solicita la Secretaría NacionaAgua (SENAGUA), para la concesión de agua y el permiso de perforación del pozo.

Calidad del agua subterránea

• Análisis de la calidad del agua• Asegurarse que exista un perímetro de seguridad sanitario

alrededor de la zona de la fuente subterránea dentro delcual no se permitan actividades que provoquen infiltración

de contaminantes en el acuífero.


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AGUAS SUBTERRÁNEAS AGUAS SUPERFICIALES


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AGUAS SUBTERRÁNEAS AGUAS SUPERFICIALES

Reservas Representan sobre la superficie de laTierra más del 97%.

Representan sobre la superficie de laTierra menos del 3%.

Localización Incluso en regiones desérticas. Zonas con escorrentías superficialesimportantes.

Estacionalidad Las reservas no presentan grandesvariaciones en verano e invierno.

Hay fuertes variaciones en veranorespecto al invierno.

Velocidad detransmisión

En los acuíferos es muy baja siendo devarios metros a decenas de metros poraño.

La velocidad de transmisión en generales muy elevada recorriendo cientos dekilómetros diarios.

Velocidad decontaminación

La velocidad de transmisión decontaminantes es lenta.

La velocidad de transmisión decontaminantes es muy rápida.

Facilidad decontaminación

Media a baja. Los acuíferos poseen filtrosbiológicos y físico-químicos.

Elevada. No poseen filtros naturales

Velocidad de recarga La velocidad de recarga de un acuíferoes lenta. Pueden transcurrir de cientos amiles de años.

La velocidad de recarga de un río esrápida produciéndose en las estacionesde lluvia.

Evaporación Las pérdidas por evaporación en unacuífero son muy bajas. Muy elevada sobre todo en zonas deacumulación (embalses y lagos).

Calidad No depende tanto de la contaminaciónsuperficial.

Depende de la contaminación superficialque se transmite rápidamente a los ríos.

Costo de captación,depuración yalmacenamiento

Bajo. La explotación de las aguassubterráneas requiere de escasasinversiones económicas.

Alto. Su explotación implica importantesconstrucciones de ingeniería: presas,canales..

Composición físico-química y Tª.

Constante y generalmente buena. Variable y generalmente mala.

Impacto ambiental Bajo ya que la construcción de pozos noproduce grandes impactos visuales niecológicos.

Alto a medio. La inundación de grandesáreas ha producido la perdida derecursos inestimables.


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Hidrogeología


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TIEMPOS DE RESIDENCIA DEL AGUA SUTERRANEA


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TIPOS DE ACUIFEROS

Libres (no confinadoSemiconfinados,

Confinados o artesian


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Zona de recargZona de recarga

TIPOS DE ACUIFEROS


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TIPOS DE ACUIFEROSAcuífero libre, no confinado o freatico. es aquel en que el límite superior de la masa de agua forma una superficestá en contacto con la presión atmosférica.

Acuífero confinado, artesiano o a presión es aquel que en su límite superior o techo, el agua está a una presiónla atmosférica. Se comportan así los materiales permeables que están cubiertos por una capa confinante mucho mepermeable (por ejemplo, una capa arenosa bajo otra arcillosa).

La altura piezométrica (h) es la energía total por unidad de peso de una partícula de agua situada en un medio acuífero.


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HIDRAULICA SUBTERRANEA


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Las principales propiedades hidráulicas de un acuífero son:

• Porosidad• Transmisividad (T)• Coeficiente de almacenamiento (S)• Conductividad hidráulica (k) o permeabilidad.

Estas propiedades determinan la potencialidad productiva de un acuífero. Algunas otras determinaciones útiles en estudios geohidrológicos son espesorsaturado, caudal y rendimiento específico.

Propiedades hidráulicas de un acuífero


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Porosidad


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Porosidad


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i = ∆

= ∗ ∗

LEY DE DARCY


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PERMEABILIDAD (k) O CONDUCTIVIDAD

La conductividad hidráulica (K) es una propiedad del material que conforma el acuífero (generalmentepero erróneamente se la denomina permeabilidad).

Es la medida de la facilidad (velocidad) con que un acuífero transmite agua por el medio poroso y sedefine como el caudal por unidad de superficie de acuífero que deja pasar un acuífero sometido a un

gradiente piezométrico.

Depende de las características del medio (porosidad, tamaño , forma y disposición de las particulas,compactación).

También depende las características del fluido (viscosidad y peso específico)


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COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)

Parámetro hidráulico que representa la capacidad de un

acuífero para liberar agua al disminuir la presión en elacuífero.

Es el volumen de agua que se libera por una columna debase unidad y de altura todo el espesor del acuíferocuando el nivel piezométrico desciende una unidad.

Es adimensional, como la porosidad.

En acuíferos confinados su valor generalmente esta

comprendido entre 10-4 y 10-5En acuíferos libres oscila normalmente entre 0,3 y 0,05(30% y 5%).

En acuíferos semi-confinados su valor generalmente estacomprendido entre 0,00i y 0,0001


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Los proyectos de abastecimiento de agua

subterránea se desarrollan en tres fases:• Exploración• Evaluación• Explotación u operación


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DIFERENCIAS ENTRE POZO SOMERO Y PROFUND


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Radio de influencia

Cono dedepresión

PozoPozo principal


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