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Sistemas de Transporte de Agua Instalaciones de AguasIng. Jose L. Mendez

Cira N. Antnez 2012-1001 1

Se denominaalcantarillado o tambinred de alcantarillado,red de saneamientoored de drenajeal sistema deestructuras ytuberas usado para la recogida y transporte de lasaguas residuales, aguas industriales y aguas lluvias de una poblacin desde el lugar en que se generan hasta alguna cuerpo de agua o corriente. Estos verimientos pueden ser o no sertratados. Existen tres tipos genricos de alcantarillados:

Alcantarillados pluviales (para aguas lluvias),alcantarillados sanitarios (para aguas residuales) alcantarillados combinados (donde se mezclan aguas lluvias y aguas residuales).

Las redes de alcantarillado sonestructuras hidrulicasque funcionan a presin atmosfrica, por gravedad. Slo muy raramente, y por tramos breves, estn constituidos portuberasque trabajan bajo presino por vaco. Normalmente estn constituidas por conductosde seccin circular, oval o compuesta, la mayora de Las veces enterrados bajo las vas pblicas.

Sistema de Saneamiento y Drenaje el receptor, que puede ser un ro, un lago o el marLos alcantarillados se puede construir de dos modos:

redes unitarias: las que se proyectan y construyen para recibir en un nico conducto, mezclndolas, tanto las aguas residuales (urbanas e industriales) como las pluviales generadas en el rea urbana cubierta por la red.

redes separativas o redes separadas: constan de dos canalizaciones totalmente independientes; una para transportar lasaguas residuales domsticas, comerciales e industriales hasta unaestacin depuradora, estas redes son designadas tambin como redes de alcantarillado sanitario; y otra para conducir las aguas pluviales hasta .

Redes de SaneamientoLas redes de saneamiento surgieron en las ciudades europeas durante elsiglo XIX en respuesta a los problemas sanitarios y epidemiolgicos generados por la deficiente evacuacin de las aguas fecales. En aquel momento la mayora de estas ciudades disponan ya de un sistema decloacas destinadas a la evacuacin de las aguas de lluvia y residuales, pero sin conexin a stas de lasbajantesde los edificios. Las aguas residuales se vertan a la calle y la lluvia las arrastraba a las cloacas, desde donde iban a una cauce.

Desde mediados delsiglo XX empezaron a construirse redes separativas, tras la aparicin de los primeros sistemas de depuracin, y con base en los siguientes argumentos:

la separacin reduce los costos de depuracin y simplifica los procesos, puesto que el caudal tratado es menor y, lo que es incluso ms importante, ms constante;la separacin reduce lacarga contaminantevertida al medio receptor por los episodios derebosamiento del alcantarillado unitario.

Siendo correctos los argumentos anteriores, existen tambin una serie de inconvenientes del alcantarillado separativo que desde finales de losaos 1990 estn incrementando su uso, principalmente en redes de nueva implantacin (la separacin de redes unitarias existentes pronto se vio como econmica y tcnicamente inviable).

Para el buen funcionamiento de las redes separadas debe prestarse mucha atencin a los aspectos que siguen:

Debe existir un estrictocontrol de vertidospara evitar que se acometan caudales residuales a la red de pluviales (que iran directamente al medio natural sin depurar) y viceversa. Esto ltimo redundara en una explotacin ms compleja y costosa de la red de alcantarillado sanitario.La separacin completa implica redes interiores separativas en los edificios, con duplicacin de las bajantes. En este frente los costos de instalacin son importantes.Las aguas pluviales urbanas no son aguas limpias, si no que suelen estar sucias, por lo que su vertido directo al cauce puede generar una contaminacin apreciable.

La red de pluviales de una red separativa puede permanecer, en climas secos, sin agua durante periodos de tiempo extensos, sin la autolimpieza de los conductos en tiempo de lluvia, por lo que puede llegar a ser necesaria la descarga de caudales de agua limpia por la red (arquetas de descarga en las cabeceras del saneamiento), reduciendo las ventajas de ahorro y eficiencia.Con relacin a las redes unitarias, los principales problemas son:El coste de instalacin es muy superior, entre 1,5 y 2 veces la red unitaria equivalente.

Los grandes cambios en el caudal dificultan mucho la operacin de las plantas de tratamiento. Frecuentemente en los periodos de lluvias intensas las plantas de tratamiento son simplemente "by-pasadas", vertiendo los efluentes directamente sin tratamiento en loscuerpos receptoreso construyendo balsas de retencin para guardar durante unos das el exceso de aguas llegadas, mientras se van depurando.

Tendencias AcutualesA partir de la ltima dcada del siglo XX, se aprecia, en general, una preocupacin de los gobiernos, para disminuir la brecha existente entre a cobertura de las redes de abastecimiento de agua y las redes de alcantarillado sanitario. Simultneamente ya no se acepta pensar en alcantarillado si no se integra tambin el tratamiento adecuado, en funcin de la categorizacin del receptor, de las aguas servidas recogidas. (En Europa es obligatorio en poblaciones de ms de 5000 habitantes).

Alcantarillados Habiendo casi siempre restricciones de carcter presupuestario, salvo casos excepcionales, las autoridades competentes dan prioridad a las redes de alcantarillado sanitario sobre las redes de recoleccin de aguas de lluvia. En muchos pases, las caractersticas de las redes de alcantarillado se han normalizado.Alcantarillado sanitario Inicialmente las redes de alcantarillado sanitario se construian contubos de cemento, yfibrocemento; en algunos casos se utilizaron tubo degres; actualmente, el material ms utilizado es elPVC.

A partir de la dcada de 1990 cada vez se hace ms frecuente el dimensionamiento de las tuberas considerando no solamente la velocidad mnima del agua en la tubera sino que tambin se considera la fuerza de arrastre del flujo. Esta variante permite trabajar con pendientes menores, lo que se constituye en una ventaja en zonas muy llanas.

Alcantarillado pluvial Las redes de alcantarillado pluvial tienen varias concepciones diferentes. Frecuentemente son redes enterradas, pero se combinan con tramos constituidos con canales abiertos. En la concepcin de las redes de alcantarillado pluvial juegan un papel muy importante, adems de la topografa, que domina tambin en el alcantarillado sanitario, el rgimen de precipitaciones en la zona.

Componentes de Red de Alcantarillado Los componentes principales de una red de alcantarillado, descritos en el sentido de circulacin del agua, son:

lasacometidas, que son el conjunto de elementos que permiten incorporar a la red las aguas vertidas por un edificio o predio. A su vez se componen usualmente de:una arqueta de arranque, situada ya en el interior de la propiedad particular, y que separa la red de saneamiento privada del alcantarillado pblico;unalbaal, conduccin enterrada entre esa arqueta de arranque y la red de la calle; yun entronque, entre el albaal y la red de la va, constituido por una arqueta, pozo u otra solucin tcnica.

caudal de acometidas e imbornales hasta un colector;

lasalcantarillas(en ocasiones tambin llamadas colectores terciarios), conductos enterrados en las vas pblicas, de pequea seccin, que transportan el loscolectores (o colectores secundarios), que son las tuberas de mayor seccin, frecuentemente visitables, que recogen las aguas de las alcantarillas las conducen a los colectores principales. Se sitan enterrados, en las vas pblicas.los colectores principales, que son los mayores colectores de la poblacin y renen grandes caudales, hasta aportarlos a su destino final o aliviarlos antes de su incorporacin a un emisario.

losemisarios interceptoreso simplemente interceptores, que son conducciones que transportan las aguas reunidas por los colectores hasta la depuradora o su vertido al medio natural, pero con su caudal ya regulado por la existencia de unaliviaderode tormentas.

Aguas abajo, y ya fuera de lo que convencionalmente se considera red de alcantarillado, se situara laestacin depuradoray el vertido final de las aguas tratadas:

mediante unemisario, llevadas a un ro o arroyo.vertidas al mar en proximidad de la costa;vertidas al mar mediante unemisario submarino, llevndolas a varias centenas de metros de la costa;reutilizadas parariegoy otros menesteres apropiados.

En todas las redes de alcantarillado existen, adems otros elementos menores:

Lascunetas, rigolas y caces, que recogen y concentran las aguas pluviales de las vas y de los terrenos colindantes;losimbornales, tragantes o sumideros, que son las estructuras destinadas a recolectar el agua pluvial y de baldeo del viario;lospozos de inspeccin, que son cmaras verticales que permiten el acceso a las alcantarillas y colectores, para facilitar su mantenimiento.

Y en un cierto nmero de ocasiones son necesarias otras estructuras ms importantes:

estaciones de bombeo: como la red de alcantarillado trabaja por gravedad, para funcionar correctamente las tuberas deben tener una ciertapendiente, calculada para garantizar al agua una velocidad mnima que no permita la sedimentacin de los materiales slidos transportados. En ciudades con topografa plana, los colectores pueden llegar a tener profundidades superiores a 4 - 6 m, lo que hace difcil y costosa su construccin y complicado su mantenimiento. En estos casos puede ser conveniente intercalar en la red estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua servida a una cota prxima a la cota de la va.

contaminacin del medio receptor (depsitos, tanques o pozos de tormentas).

Lneas de impulsin: Tubera en presin que se inicia en una estacin de bombeo y se concluye en otro colector o en la estacin de tratamiento.

Depsitos de retencino tambin pozos o tanques de retencin: estructuras de almacenamiento que se utilizan en ciertos casos donde es necesario laminar las avenidas producidas por grandes tormentas, all donde no son raras (depsitos, tanques o pozos de laminacin, o arcas de expansin); y donde es necesario retener un cierto volumen inicial de las lluvias para reducir la contaminacin del medio receptor (depsitos, tanques o pozos de tormentas).

Conclusion La red de alcantarillado se considera un servicio bsico, sin embargo la cobertura de estas redes en las ciudades de pases en desarrollo es nfima en relacin con la cobertura de lasredes de agua potable. Esto genera importantes problemas sanitarios. Durante mucho tiempo, la preocupacin de las autoridades municipales o departamentales estaba ms ocupada en construir redes de agua potable, dejando para un futuro indefinido la construccin de las redes de alcantarillado. Actualmente la existencia de redes de alcantarillado es un requisito para aprobar la construccin de nuevas urbanizaciones en la mayora de las naciones.