canales y líneas de conducción 2

7/25/2019 Canales y Lneas de Conduccin 2

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTN

FACULATAD DE ECOLOGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA SANITARIAS

DISEO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

Ing. Vctor Villacorta Cruzalegui

INTEGRANTES:

Edwin Crdova Gmez

Ruben Dario Lpez Rodrguez

Hilder Ruiz Vsquez

Olguita Tapia Gmez

John Edinver Cruz Ventura

MOYOBAMBA-PER

2016


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INTRODUCCIN

La conduccin del agua desde el lugar donde se encuentra al lugar

donde se necesita puede ser por gravedad o mediante impulsiones

(bombeo), a su vez en las conducciones por gravedad, el agua puedecircular rodada (en contacto con el aire) o forzada (en conduccin con

presin superior a la atmosfrica). Hecha esta introduccin, se

denomina canal a aquella conduccin de agua en rgimen rodado que

constituye un cauce artificial.

El abastecimiento del agua a un poblado se logra mediante el

transporte de este importante lquido desde la fuente de abastecimiento

hasta un sitio ubicado en el poblado para su posterior distribucin.

Las obras de conduccin forman parte de un sistema de agua potable

que de acuerdo a su diseo tienen un impacto econmico en la

operacin del mismo.

Lnea de conduccin es una estructura que transporta el agua desde la

captacin hasta la planta de tratamiento. La mecnica de los fluidos

describe el comportamiento del agua, en sus diversas condiciones

estticas y dinmicas. Condiciones inherentes tales como: Caudal de

diseo, velocidades permisibles, presin, clase y calidad de tubera.

En el diseo de una lnea de conduccin, se hace un anlisis de cada

uno de sus tramos, siguiendo criterios de orden lgico y razonable, para

llegar a resultados que sean satisfactorios.

En el siguiente informe se presentara informacin referente a los

Canales y lneas de conduccin, algunos conceptos y clasificaciones

sobre este.


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CANALES Y LNEAS DE CONDUCCIN

I. OBJETIVOS

1.1. Objetivo general

Brindar informacin (conceptos, caracterstica, clasificaciones, etc.) sobre

el diseo de canales y lneas de conduccin.

1.2. Objetivos especficos

Definir los parmetros geomtricos e hidrulicos para el diseo de

canales. Conocer los casos ms comunes en el diseo de canales

Desarrollar capacidades tcnicas para el diseo y la construccin de

canales y obras de arte.

Establecer especificaciones tcnicas para la instalacin de lneas de

conduccin e impulsin en sistemas de abastecimiento de agua rural.


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II. MARCO TEORICO

2.1. CANALES

Una construccin destinada al transporte de fluidos generalmente

utilizada para aguay que, a diferencia de las tuberas, es abierta a la

atmsfera. Tambin se utilizan como vas artificiales de navegacin. La

descripcin del comportamiento hidrulico de los canales es una parte

fundamental de la hidrulica

Bsicamente un canal no es ms que un cauce artificial de agua, siendo

su forma muy variada. La forma perfecta de un canal seria aquella que

ofrece la menor resistencia al avance de las aguas y que la naturaleza ha

demostrado que resulta ser la semicircular, pero dada la dificultad de

ejecucin de la misma (no existen mquinas con cuchillas curvas), seopta por secciones trapeciales, que resulten inscriptas dentro de una

circunferencia.

2.2. CLASIFICACIN DE CANALES

a) CANALES NATURALES

Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza

terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son ms

profundos, segn se encuentren en la montaa o en la planicie.

Algunos canales permiten la navegacin, generalmente sin

necesidad de dragado.

Los canales naturales influyen todos los tipos de agua que existen de

manera natural en la tierra, los cuales varan en tamao desde

pequeos arroyuelos en zonas montaosas hasta quebradas,

arroyos, ros pequeos y grandes, y estuarios de mareas. Las

corrientes subterrneas que transportan agua con una superficie libre

tambin son consideradas como canales abiertos naturales. Las

propiedades hidrulicas de un canal natural por lo general son muy

irregulares.


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En algunos casos pueden hacerse suposiciones empricas

razonablemente consistentes en las observaciones y experiencias

reales, de tal modo que las condiciones de flujo en estos canales se

vuelvan manejables mediante tratamiento analtico de la hidrulica

terica.

b) CANALES DE RIEGO

Los canales de riego tienen la funcin de conducir el agua desde la

captacin hasta el campo o huerta donde ser aplicado a los cultivos.

Son obras de ingeniera importantes, que deben ser cuidadosamente

pensadas para no provocar daos al ambiente y para que se gaste la

menor cantidad de agua posible. Estn estrechamente vinculados alas caractersticas del terreno, generalmente siguen

aproximadamente las curvas de nivel de este, descendiendo

suavemente hacia cotas ms bajas (dndole una pendiente

descendente, para que el agua fluya ms rpidamente y se gaste

menos lquido).

La construccin del conjunto de los canales de riego es una de las

partes ms significativas en el costo de la inversin inicial del sistema

de riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad

imperiosa.

Las dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van

desde grandes canales para transportar varias decenas de m3/s, los

llamados canales principales, hasta pequeos canales con capacidad

para unos pocos l/s, son los llamados canales de campo.


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c) PARTES DE UN CANAL

A lo largo de un canal de riego se sitan muchas y variadas

estructuras, llamadas "obras de arte", estas son, entre otras:

Obras de derivacin:que como su nombre lo indica, se usan

para derivar el agua (utilizando partidores), desde un canal

principal (ej. una acequia) a uno secundario (ej. un brazal), o de

este ltimo hacia un canal terciario, o desde el terciario hacia el

canal de campo y el can de boquera. Generalmente se

construyen en hormign, o en mampostera de piedra, y estn

equipadas con compuertas, algunas simples, manuales

(tambin denominadas tablachos, y otras que pueden llegar aser sofisticadas, p.e. manejadas a control remoto.

Controles de nivel: muchas veces asociadas a las obras de

derivacin, son destinados a mantener siempre, en el canal, el

nivel de agua dentro de un cierto rango y, especialmente en los

puntos terminales, con una inclinacin descendente

Controles de seguridad: estos deben funcionar en forma

automtica, para evitar daos en el sistema, si por cualquier

motivo hubiera una falla de operacin (alguien deca alguna

vez, que no puede ser que si una vaca decide acostarse en el

canal a tomar el fresco, todo el sistema, en cascada se

autodestruya), esto que parece una broma es tomado muy en

serio por los proyectistas de los sistemas de riego. Existen

bsicamente dos tipos de controles de seguridad: los

vertederos, y los sifones

Secciones de aforo: destinadas a medir la cantidad de agua

que entra en un determinado canal, en base al cual el usuario

del agua pagar, por el servicio. Existen diversos tipos de


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secciones de aforo, algunas muy sencillas, constan de una

regla graduada que es leda por el operador a intervalos pre

establecidos, hasta sistemas complejos, asociados con

compuertas autorregulables, que registran el caudal en forma

continua y lo trasmiten a la central de operacin computarizada

Obras de cruce: del canal de riego con otras infraestructuras

existentes en el terreno, pertenecientes o no al sistema de

riego. Estas a su vez pueden ser de:

- Cruce de canal de riego con un canal de drenaje del

mismo sistema de riego;

- Cruce de un drenaje natural, con el canal de riego, a unacota mayor que este ltimo

- Cruce de canal de riego con una hondonada, o valle

- Cruce de canal de riego con una va.

2.3. CANAL DE NAVEGACIN

Un canal de navegacin es una va de agua, a menudo de origen

artificial, que normalmente conecta lagos, ros u ocanos.

Se utilizan para el transporte, a menudo surcados por barcazas en los

canales fluviales y por barcos en los canales que conectan ocanos.

Los canales interiores precedieron el desarrollo del ferrocarril durante la

Revolucin Industrial y algunos de ellos fueron posteriormente secados y

utilizados como pasos libres para construir vas frreas.

El estudio de la utilizacin de los canales se ha desarrollado a lo largo de

los siglos por Leonardo da Vinci y muchos genios dedicado mucha

energa para su mejora. Entre otras cosas ha aportado varias ideas para

el desarrollo de los canales que circundan Miln, (los llamados Navigli)

totalmente artificiales, estos conectan la ciudad con los ros Tesino, y

Adda. A travs de estos ltimos, indirectamente se poda llegar por vas

fluviales hasta el lago Mayor hacia el norte, utilizando el ro Po, hasta el


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mar Adritico al este. Utilizando estas vas fluviales, relativamente

pequeas y poco profundas, el trasporte de mercaderas se haca por

medio de barcazas de fondo casi plano, por este medio se transport en

gran medida los materiales de construccin que se utilizaron para la

construccin de la ciudad.

Entre los ejemplos de grandes canales que han cambiado en gran

medida la economa de enteros continentes estn ciertamente el canal

de Suez y el canal de Panam. Con la apertura de estas grandes obras

de ingeniera, los tiempos de transporte intercontinentales se redujeron

drsticamente y marcaron un crecimiento exponencial del comercio de

occidente con el Extremo Oriente.

Otro tipo de canal muy caracterstico es el que permite la navegacin alinterior de las ciudades. Un ejemplo de canales navegables internos a la

ciudad pueden ser los canales de Tarento, donde los canales permiten el

acceso de los buques de guerra hasta el Arsenal Militar Martimo, en la

ciudad. Pero el mejor ejemplo es naturalmente el de Venecia: si bien que

otras ciudades (por ejemplo msterdam) poseen varios kilmetros de

vas navegables en su interior, Venecia es el nico ejemplo en el mundo

de una ciudad en la cual el nico modo de moverse, adems del

peatonal, es a travs de su intrincada red de canales.

2.4. ELEMENTOS GEOMTRICOS DE LA SECCIN DEL CANAL

Los elementos geomtricos son propiedades de una seccin del canal

que puede ser definida enteramente por la geometra de la seccin y la

profundidad del flujo. Estos elementos son muy importantes para los

clculos del escurrimiento.

Profundidad del flujo, caladoo tirante: la profundidad del flujo (h)

es la distancia vertical del punto ms bajo de la seccin del canal a

la superficie libre.

Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la seccin del

canal en la superficie libre.


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rea mojada: el rea mojada (A) es el rea de la seccin

transversal del flujo normal a la direccin del flujo.

Permetro mojado: el permetro mojado (P) es la longitud de la

lnea de la interseccin de la superficie mojada del canal con la

seccin transversal normal a la direccin del flujo.

Radio hidrulico: elradio hidrulico (R) es la relacin entre el rea

mojada y el permetro mojado, se expresa como: R = A / P

Profundidad hidrulica: la profundidad hidrulica (D) es la relacin

del rea mojada con el ancho superior, se expresa como: D = A / T

Factor de la seccin: el factor de la seccin (Z), para clculos de

escurrimiento o flujo crtico es el producto del rea mojada con la

raz cuadrada de la profundidad hidrulica, se expresa como: Z = A.SQRT (D).

El factor de la seccin, para clculos de escurrimiento uniforme es

el producto del rea mojada con la potencia 2/3 del radio hidrulico,

se expresa como: A. R^(2/3)

2.5. CARACTERSTICAS GEOMTRICAS E HIDRULICAS DE UN CANAL

Las caractersticas geomtricas son la forma de la seccin transversal,

sus dimensiones y la pendiente longitudinal del fondo del canal.

Las caractersticas hidrulicas son la profundidad del agua (h, en m), el

permetro mojado (P, en m), el rea mojada (A, en m) y el radio

hidrulico (R, en m), toda funcin de la forma del canal. Tambin son

relevantes la rugosidad de las paredes del canal, que es funcin del

material en que ha sido construido, del uso que se le ha dado y del

mantenimiento, y la pendiente de la lnea de agua, que puede o no ser

paralela a la pendiente del fondo del canal.

El radio hidrulico se define como:

Donde y son el rea y el permetro mojado.
https://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Radio_hidr%C3%A1ulicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Radio_hidr%C3%A1ulicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Definiciones_usuales_en_hidr%C3%A1ulica#Canal


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2.6. TIPOS DE FLUJO EN UN CANAL

2.6.1. FLUJO PERMANENTE

Un flujo permanente es aquel en el que laspropiedades

fluidas permanecen constantes en el tiempo, aunque pueden no

ser constantes en el espacio.

Las caractersticas del flujo, como son: Velocidad (V), Caudal

(Q), y Calado (h), son independientes del tiempo

Si bien pueden variar a lo largo del canal, siendo xla abscisa de

una seccin genrica, se tiene que:

V = fv(x)

Q = fq(x)h = fh(x)

2.6.2. FLUJO TRANSITORIO O NO PERMANENTE

Un flujo transitorio presenta cambios en sus caractersticas a lo

largo del tiempo para el cual se analiza el comportamiento del

canal. Las caractersticas del flujo son funcin del tiempo; en este

caso se tiene que:

V = fv(x, t)

Q = fq(x, t)

h = fh(x, t)

Las situaciones de transitoriedad se pueden dar tanto en el flujo

subcrtico como en el supercrtico.

2.6.3. FLUJO UNIFORME

Es el flujo que se da en un canal recto, con seccin y pendiente

constante, a una distancia considerable (20 a 30 veces la

profundidad del agua en el canal) de un punto singular, es decir

un punto donde hay una mudanza de seccin transversal ya sea

de forma o derugosidad,un cambio de pendiente o una variacin
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Propiedades_fluidas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Propiedades_fluidas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Rugosidad_(hidr%C3%A1ulica)https://es.wikipedia.org/wiki/Rugosidad_(hidr%C3%A1ulica)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Propiedades_fluidas&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Propiedades_fluidas&action=edit&redlink=1


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en el caudal. En el tramo considerado, las funciones arriba

mencionadas asumen la forma:

V = fv(x) = Constante

Q = fq(x) = Constante

h = fh(x) = Constante

2.6.4. FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

El flujo es variado: si la profundidad de flujo cambia a lo largo del

canal. El flujo variado puede ser permanente o no permanente.

Debido a que el flujo uniforme no permanente es poco frecuente,

el trmino flujo no permanente se utilizar de aqu para

adelante para designar exclusivamente el flujo variado no

permanente.

El flujo variado puede clasificarse adems como rpidamente

variado o gradualmente variado. El flujo es rpidamente variado

si la profundidad del agua cambia de manera abrupta en

distancias comparativamente cortas; de otro modo es

gradualmente variado. Un flujo rpidamente variado tambin se

conoce como fenmeno local; algunos ejemplos son el resalto

hidrulico y la cada hidrulica.

2.6.5. FLUJO CRTICO

Cuando Froude vale uno o cuando la velocidad es igual que la

raz cuadrada de la gravedad por la profundidad.

2.6.6. FLUJO SUBCRTICO

En el caso de flujo subcrtico, tambin denominado flujo lento, el

nivel efectivo del agua en una seccin determinada est

condicionado al nivel de la seccin aguas abajo.


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2.6.7. FLUJO SUPERCRTICO

En el caso de flujo supercrtico, tambin denominado flujo veloz,

el nivel del agua efectivo en una seccin determinada est

condicionado a la condicin de contorno situada aguas arriba.

2.7. ESTUDIO HIDRULICO DEL CANAL

A la hora de proyectar, el primer dato es el caudal a transportar, ste

ser:

El caudal mximo preciso para el regado si el canal se destina a tal

fin.

Los canales para abastecimiento se dimensionarn para un caudalde vez y medio el caudal medio del da de mximo consumo.

En el caso de canales hidroelctricos 2 a 3 veces el caudal medio a

transportar.

Este caudal de proyecto ser el que se emplear para el

dimensionamiento de las diferentes obras incluidas en el proyecto.

La determinacin de la pendiente se har por motivos econmicos,

habindose definido previamente las limitaciones debidas a lascaractersticas del terreno y las velocidades lmite del agua. Debe

recordarse que para un caudal dado, a mayor pendiente se precisa

menos seccin y por tanto menos obras.

En la definicin del perfil del canal, la pendiente longitudinal de la solera

coincidir con la pendiente superficial necesaria para la circulacin del

caudal mximo.

Una limitacin importante es la velocidad del agua en el canal, dato que

est ntimamente relacionado con la pendiente superficial del agua. Esta

velocidad estar comprendida entre dos lmites, uno inferior, necesario

para que no sedimenten las materias en suspensin y otro superior que

ser el que inicie la erosin de las paredes del canal.


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En general se considera como velocidad mnima 0,6 m/s; en caso de que

se precise adoptar velocidades inferiores deber estudiarse la

granulometra de las sustancias en suspensin. Este mismo estudio se

efectuar en los canales con calado superior a 2,00 m.

Como velocidades mximas a plena seccin se consideran las

siguientes: en canales sin revestir 0,9 m/s y en canales revestidos de

hormign 3,0 m/s.

En casos particulares (rpidos) supuesta una buena calidad del

hormign, un adecuado espesor de los revestimientos y una correcta

disposicin de las juntas pueden alcanzarse 8 m/s.

Una segunda limitacin viene dada por el inters en que no se alcance el

rgimen rpido ya que se originaran ondulaciones difciles de controlar.Segn que el nmero de Froude (F = v /(y.g) 0,5), siendo y el calado y g la

aceleracin de la gravedad, sea mayor o menor que la unidad, el rgimen

del canal ser rpido o lento.

Con el valor unidad, la velocidad de traslacin de las ondas coincidir

con la velocidad de circulacin del agua. En rgimen rpido, cualquier

perturbacin da origen a ondas y sobreelevaciones difciles de controlar

que se propagan hacia aguas abajo.

Por la citada razn, en tramos normales conviene mantener el rgimen

lento y suficientemente separado de la velocidad crtica para evitar estas

ondulaciones. En ciertos casos (aforadores, rpidos, etc.) no puede

evitarse pasar al rgimen rpido, este paso se efecta insensiblemente,

con el consiguiente descenso de lmina. El paso de rgimen rpido a

lento se efecta de forma brusca mediante resalto en el que se disipa

gran cantidad de energa, debiendo estudiarse en cada caso las

condiciones para su formacin.

Para obtener la relacin entre la pendiente necesaria para conducir un

caudal determinado, las condiciones del material que constituye el canal

y las dimensiones del canal precisas existen diferentes frmulas


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empricas y coeficientes cuya validez se ha comprobado, siendo las ms

empleadas las de Manning y Bazin.

Imagen 1: Frmula de Manning y Frmula de Bazin

Los valores tpicos del coeficiente de rugosidad en funcin de los

diferentes materiales empleados en la construccin son:Imagen 2: Coeficientes de rugosidad

Para la eleccin del coeficiente de rugosidad, debe considerase que sta

aumentar por el envejecimiento y la accin de las algas. Igualmente se

tendr en cuenta que la rugosidad de la solera (por efectos de cada de

materiales) puede ser muy superior a la de los cajeros. Debern tenerse

en cuenta igualmente las prdidas de carga localizadas en rejillas,

compuertas, cambios de seccin, curvas, entradas y salidas de sifones y

transiciones en general. Por ltimo, en canales de gran anchura se

estudiar el efecto del oleaje producido por el viento con objeto de prever

los resguardos necesarios.


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2.8. REVESTIMIENTOS EN LOS CANALES

En la mayor parte de los casos, las superficies en contacto con el agua

se protegen o mejoran mediante revestimientos con los fines siguientes:

Se reducen notablemente las prdidas por filtracin (mayor

eficiencia).

Se admiten mayores velocidades con la consiguiente disminucin

de seccin.

La rugosidad del canal revestido es muy inferior lo que implica

menos seccin.

Se evita el peligro de deslizamientos de cajeros o fugas con arrastre

de tierras.

Desaparecen los problemas causados por el crecimiento de

plantas.

Se facilitan las operaciones de conservacin y limpieza.

Debe quedar claro que los revestimientos no tienen como misin resistir

los empujes del terreno o del agua. Por esta razn no se considerar

como revestimiento a los muros cajeros en las obras de fbrica.

Los revestimientos se clasifican en los siguientes tipos:

Por su permeabilidad en permeables (poco usados, slo en caso de

terreno impermeable) e impermeables.

Por su rigidez en rgidos, semiflexibles y flexibles, capaces de

amoldarse a las deformaciones del terreno.

Por su material: de hormign in situ, de hormign prefabricado,

asflticos,de tierra consolidada, de materiales plsticos y de fibrasgeotextiles.

No se debe construir un revestimiento antes de que los taludes

estn completamente consolidados. Es conveniente cubrir el canal

en los casos siguientes:


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En las conducciones destinadas al abastecimiento humano:

Cuando el desmonte del terreno sobre el canal sea poco estable.

En zonas de paso frecuente en que exista peligro de cadas.

En regiones de bajas temperaturas invernales.

2.9. REVESTIMIENTOS DE HORMIGN

El hormign es una mezcla de cemento, grava, arena y agua que, una

vez realizada, presenta un proceso (fraguado) en el cual se endurece,

desprende calor y se produce una disminucin de sus dimensiones

(retraccin del fraguado). Sus ventajas son su facilidad de puesta en

obra, su impermeabilidad y su rigidez, aunque esta propiedad en algn

caso es un inconveniente. Sus inconvenientes provienen de su baja

capacidad de resistir tracciones (que se producen en la retraccin del

fraguado y por bajas temperaturas) y su rigidez. Por todo ello es bsico

que los canales de este material dispongan de un sistema de juntas para

que sean stas las que absorban las deformaciones evitando as el

agrietamiento y filtraciones.

El revestimiento de hormign fabricado in situ suele tener espesores

entre 0,10 y 0,20 m pudiendo ser conveniente su armado con una o dosmallas de alambre de acero. Conviene que los revestimientos puedan

efectuarse de forma mecanizada.

Como consecuencia de la retraccin del hormign, si se opta por el

hormigonado manual in situ, es conveniente el hormigonado en paneles

alternados disponiendo entre ellos juntas de dilatacin. La distancia ser

entre 5 y 15 m en funcin de las caractersticas de la obra. En este caso,

se sitan unas vigas de madera que se emplearn como moldes y entre

ellas se extender el hormign alisndolo con un tabln que se desliza

sobre ellas. Conviene que la separacin entre vigas coincida con la

separacin entre juntas. El problema es la baja compactacin que se

obtiene por este mtodo.


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Para mejorar la compactacin se precisa un vibrado de la masa, lo que a

su vez hace necesario el montaje de encofrados, que encarecen la obra.

Un sistema de encofrado resistente y que permita un fcil montaje y

desmontaje producir un descenso apreciable del coste total.

El siguiente paso es el empleo de encofrados deslizantes, bien sean de

tipo transversal o longitudinal, que permiten un avance continuado, si

bien a costa de mayor complicacin en la ejecucin.

Un ltimo problema es el del curado del hormign (mantenimiento de un

grado de humedad suficiente para que se produzca el proceso qumicodel fraguado). Es preciso el regado continuo mediante equipos

aspersores o la aplicacin de una pintura de curado que impide el paso

del vapor de agua.

Revestimientos semiflexibles

Suponen otra opcin frente al hormigonado in situ pues, a causa

del elevado nmero de juntas de construccin que tienen, se logra

cierta adaptacin al terreno.

Estos revestimientos se efectan mediante placas prefabricadas.

Como estas piezas alcanzan una elevada calidad, con ellas

pueden revestirse canales. Se emplean placas de 0,5 x 0,3 m a 2

x 1 m con espesores que no suelen superar los 10 cm. En este

material se pueden controlar todos los parmetros de fabricacin

con el fin de obtener unas caractersticas determinadas a un coste

aceptable.

Otra ventaja es la permitir trabajar en pocas en las que el

hormigonado tradicional sera imposible (por lluvia o fro). El

mximo aprovechamiento se obtiene en caso de grandes obras en

las que se realiza toda la red, incluyendo las acequias.


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La existencia de un nmero mucho mayor de juntas supone mayor

posibilidad de filtraciones por lo que stas debern tratarse

cuidadosamente. Tambin es muy importante la calidad de la

excavacin.

Los taludes deben garantizar la estabilidad de las placas por

rozamiento con el terreno para evitar deslizamientos.

Generalmente se colocan las placas de modo que cada una apoya

sobre dos de la hilada inferior. Al final se coloca un reborde

horizontal que evita la entrada de aguas de lluvia por el trasds del

revestimiento.

2.10. REVESTIMIENTOS CON MEMBRANAS

Debemos distinguir dos grandes grupos de membranas en los

revestimientos de los canales, estos son las membranas asflticas y las

membranas plsticas.

a) MEMBRANAS ASFLTICAS

Las primeras que se emplearon eran una capa de asfalto fundido en

caliente que se extenda sobre un terreno bien compactado, dando

un espesor de 5 a 7 mm. Su debilidad haca preciso que se tuviera

que recubrir con una capa protectora de 30 a 60 cm formada por una

primera subcapa de arena y una segunda de gravilla.

Posteriormente se han empleado membranas consistentes en un

tejido de fibras artificiales empapado en asfalto oxidado, lo que les

hace ms estables frente a los cambios de temperatura. Estas

membranas pueden constar de varias capas superpuestas hasta

alcanzar un espesor suficiente. Se fabrican con longitudes hasta 10

m y anchura de 1 m. Su mayor resistencia permite la instalacin sin

capa protectora.


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b) MEMBRANAS PLSTICAS

Son impermeables y con elevada resistencia a la traccin.

La principal ventaja frente a las asflticas es su resistencia a la

erosin y al punzonamiento, as como su menor reblandecimiento

con el calor. Su mayor enemigo es el crecimiento de la vegetacin

natural por lo que el terreno debe tratarse previamente con

herbicidas.

Los materiales ms utilizados son: el policloruro de vinilo (PVC) el

polietileno de alta densidad (PEAD) y el butilo. Los espesores

pueden alcanzar hasta 3 mm.

Se instalan con revestimiento de gravilla (con espesor de unos 40cm) o sin proteccin en contacto con el agua, en cuyo caso debern

ser ms resistentes. El mayor inconveniente es la prdida de las

caractersticas con el paso del tiempo.

Las lminas enterradas pueden dar un buen resultado si los

materiales, el diseo y la construccin son adecuados, si bien hay

que recordar que el canal se comporta como si fuera de tierra en lo

referente a velocidad del agua.

Las lminas vienen en rollos de hasta 100 m y la instalacin se

efectuar por tramos, comenzando en el punto final del canal y

soldando cada uno con el tramo anteriormente instalado para lo cual

se deja una zona de solape de 5 cm. La mayor dificultad se presenta

cuando hay viento.

Las ventajas del material instalado sin recubrimiento son:

Se pueden emplear taludes ms inclinados.

Se ahorra el exceso de excavacin que luego se emplea para

recubrir

Se localizan fcilmente las averas


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Las desventajas son debidas al envejecimiento producido por la luz

solar y la mayor facilidad de daar la lmina, bien sea por los

animales, la erosin, el viento o actos vandlicos, incluido el robo.

2.11. SEGURIDAD EN LOS CANALES

Los canales son peligrosos, tanto en caso de cada como de bao. La

salida por los taludes es difcil y el riesgo aumenta con la velocidad del

agua. Por todo ello, la primera proteccin debe ser la concienciacin

pblica de que el canal es peligroso y no un elemento de diversin. Para

esto se precisa la colocacin de suficientes carteles de aviso y de

prohibicin de bao.

En primer lugar debe facilitarse la salida de la persona por sus propias

fuerzas, pues sus avisos de socorro es difcil que puedan ser odos. Para

ello se debe disponer escalas metlicas de pates de 40 cm de anchura y

12 mm de dimetro como mnimo) separado un mximo de 40 cm. Otra

opcin es disponer, para los canales sin revestir, de estructura que

permita la salida. La separacin entre estos elementos puede ser de 200

m y deben situarse en ambas mrgenes de modo alternativo y, adems,

siempre antes de un punto peligroso.En Estados Unidos se sitan cuerdas que atraviesan el canal, de las que

cuelgan bandas de cuero a las que agarrarse para salir.

Las zonas especialmente peligrosas (rpidos, tneles, sifones) deben

cerrarse o vallarse para impedir el acceso pues en ellos, dada la

velocidad del agua, las posibilidades de salir sin problemas son mnimas.

Especialmente peligrosos son los sifones pues la persona arrastrada, no

puede respirar y se golpea contra las paredes. En algn caso se ha

detectado que haba alguien atrapado por el desbordamiento del canal.

En el caso de los sifones conviene ubicar rejas metlicas en la entrada

pues, adems de su utilidad para impedir el paso de objetos que

pudieran atascar las tuberas, son un elemento de salvamento


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importante, sobre todo si estn dispuestos, para facilitar la salida de las

personas.

Otro aspecto a considerar son las medidas de proteccin sanitaria, como

impedir el vertido de basuras en el entorno. En el caso de canales de

abastecimiento es obligatorio el recubrimiento del canal para evitar

vertidos. Para ello puede incluso ser precisa una vigilancia por personal

de seguridad.

III. LNEA DE CONDUCCIN

Se entiende por lnea de conduccin al tramo de tubera que transporta agua

desde la captacin hasta la planta potabilizadora, o bien hasta el tanque de

regularizacin, dependiendo de la configuracin del sistema de agua potable.Una lnea de Conduccin debe seguir, en lo posible, el perfil del terreno y

debe ubicarse de manera que pueda inspeccionarse fcilmente. Esta puede

disearse para trabajar por gravedad o bombeo.

Para que se utilice la distribucin por gravedad, es necesario que la fuente

de suministro, sea un lago o un embalse, este situado en algn punto

elevado respecto a la ciudad, de manera que pueda mantenerse una presin

suficiente en las tuberas principales. Este mtodo es el mas aconsejable si

la conduccin que une la fuente con la ciudad es de tamao adecuado y esta

bien protegida contra roturas accidentales.

Cuando las condiciones de terreno o el gasto necesario del suministro de

agua no permiten el diseo de la lnea de conduccin por gravedad, se utiliza

el bombeo, teniendo dos variantes.

La primera es utilizacin de bombas, ms el almacenado de cierta cantidad

de agua. En general, cuando se emplea este mtodo, el exceso de agua se

almacena en un tanque elevado durante los periodos de bajo consumo.

Durante los periodos de alto consumo el agua almacenada se utiliza para

aumentar la suministrada por la bomba. Este sistema permite obtener un

rendimiento uniforme en las bombas y, por lo tanto es econmico, ya que se

puede hacer trabajar a las bombas en condiciones ptimas. Por otra parte,


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como el agua almacenada proporciona una reserva que puede utilizarse en

los casos de incendio y cuando se producen averas en las bombas, este

mtodo de operacin proporciona una amplia seguridad.

La segunda opcin es la de utilizacin de bombas sin almacenamiento, en

este caso las bombas introducen el agua directamente en la tubera sin otra

salida que la del agua realmente consumida. Es el sistema menos deseable,

ya que una avera en la fuente de energa ocasionara una interrupcin

completa en el suministro de agua. Al variar el consumo, la presin en las

tuberas fluctuara fcilmente. Si las bombas se accionan elctricamente, su

punta de consumo es fcil que coincida con la de la demanda general, lo que

incrementa el costo de la energa.

3.1. TIPO DE ENTREGA

Las conducciones debern entregar el agua a un tanque de

regulacin, como se indica en la figura y as facilitar el procedimiento

de diseo hidrulico de los sistemas de agua potable, tener un mejor

control en la operacin de los mismos, y asegurar un funcionamiento

adecuado del equipo de bombeo

Imagen 3: Tipo de entrega


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En zonas rurales, se podrn aceptar conducciones con entrega del

agua a la red de distribucin, nicamente cuando se logre un ahorro

considerable en la distancia de conduccin y un aumento en las

presiones de la red de distribucin. Esto se consigue cuando el tanque

de regulacin se conecta a la red de distribucin en un punto opuesto

a la conexin de la conduccin

Imagen 4: Tipo de entrega

En zonas urbanas, se podrn aceptar conducciones con entrega del

agua a la red de distribucin, para el nico caso en que el sistema sea

existente y cuando se demuestre que el diseo se fundamenta

estrictamente en una modelacin hidrulica correspondiente al tipo de

entrega. No obstante, en la medida de lo posible, en estos sistemas se

debern hacer los cambios necesarios para entregar el agua a un

tanque de regulacin.

3.2. CONDUCCIN POR BOMBEO

La conduccin por bombeo es necesaria cuando se requiere adicionar

energa para obtener la carga dinmica asociada con el gasto de

diseo. Este tipo de conduccin se usa generalmente cuando la


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elevacin del agua en la fuente de abastecimiento es menor a la altura

piezomtrica requerida en el punto de entrega. El equipo de bombeo

proporciona la energa necesaria para lograr el transporte del agua.

3.3. CONDUCCIN POR GRAVEDAD

Una conduccin por gravedad se presenta cuando la elevacin del

agua en la fuente de abastecimiento es mayor a la altura piezomtrica

requerida o existente en el punto de entrega del agua, el transporte del

fluido se logra por la diferencia de energas disponible.

3.4. CONDUCCIN POR BOMBEO-GRAVEDADSi la topografa del terreno obliga al trazo de la conduccin a cruzar

por partes ms altas que la elevacin de la superficie del agua en el

tanque de regulacin, conviene analizar la colocacin de un tanque

intermedio en ese lugar. La instalacin de este tanque ocasiona que

se forme una conduccin por bombeo-gravedad, donde la primera

parte es por bombeo y la segunda por gravedad.

3.5. RED DE CONDUCCIN

En ciudades donde es necesario buscar fuentes alternas para el

abastecimiento del agua, en este caso resultan a menudo

conducciones ms econmicas al interconectar estas, formando una

red de conduccin.

Las derivaciones de una conduccin hacia dos o ms tanques de

regulacin, ocasiona tambin la formacin de redes de conduccin.

3.6. LNEAS PARALELAS

Las lneas de conduccin paralelas se forman cuando es necesario

colocar dos o ms tuberas sobre un mismo trazo. Esta instalacin se

recomienda previo anlisis econmico para evitar la colocacin de


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dimetros mayores de 1.22 m, para efectuar la construccin por

etapas segn sean las necesidades de la demanda de agua, la

disponibilidad de los recursos y facilitar la operacin a diferentes

gastos.

3.7. COMPONENTES DE UNA LNEA DE CONDUCCIN

3.7.1. TUBERAS

En la fabricacin de tuberas utilizadas en los sistemas de agua

potable, los materiales de mayor uso son: acero, fibrocemento,

concreto presforzado, poli (cloruro de vinilo) (PVC), hierro dctil,

y polietileno de alta densidad.

a) TUBERAS DE HIERRO FUNDIDO DCTIL PARA

CONDUCCIN DE AGUA POTABLE A PRESIN

Las tuberas de hierro fundido dctil (HD) sern con uniones

de espiga y campana con sellos de jebe. Los accesorios

tambin sern de hierro dctil con sellos de jebe iguales a

los de la tubera.

Los tubos sern fcilmente cortables y limables. Deben

presentar sus superficies interna y externa

convenientemente lisas y estar exentos de defectos de

superficie u otros. Sern revestidos interna y externamente

tal como se indica ms adelante.


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Imagen 5

Uniones y sellos para tuberas de hierro fundido

dctil

Las uniones entre tubos o accesorios sern de tipo

flexible de espiga y campana con sellos de anillos de

jebe, los que debern ser completamente hermticos al

agua y de alta durabilidad, cumpliendo con las Normasde referencia correspondientes.

El material del anillo de jebe podr ser jebe o caucho etil

propileno o caucho etileno butadieno que permita

establecer un sello flexible y de larga duracin entre las

tuberas y que sea resistente a los esfuerzos mecnicos,

ataques qumicos o bacteriolgicos.

Accesorios para tuberas de hierro fundido dctil

Los accesorios para las tuberas de hierro dctil tales

como tees, cruces, codos sern del mismo material que

las tuberas, sern de las clases especificadas en 6.1.2 y


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cumplirn con las Normas de Referencia para tuberas y

accesorios de hierro dctil.

Revestimientos para tuberas de hierro fundido dctil

El revestimiento exterior del tubo ser de zinc metlico

conforme a la norma ISO 8179-1 y con material

bituminoso de acuerdo con la Norma AWWA C104; la

cantidad de zinc depositado no ser inferior a 130 gr/m2.

Despus de zincados, los tubos sern revestidos con un

revestimiento bituminoso cuyo promedio de espesor no

ser inferior a 120 micrones.

El revestimiento interior de las tuberas de hierro dctil se

har con mortero de cemento aplicado por centrifugacin

de acuerdo a la norma ISO 4179-1985 o ANSI-AWWA

C101/A21.04, considerando que el revestimiento es

satisfactorio cuando se haya limado cualquier

excrecencia y la distancia entre la superficie terminada y

una escuadra mantenida paralela al eje del tubo no

exceda de 2 mm en cualquier direccin.

El revestimiento de los accesorios debe ser igual y de las

mismas cualidades que el de los tubos.

Funda de polietileno para proteccin contra la

corrosin

Todas las tuberas, accesorios, uniones y vlvulas de

hierro dctil a ser instaladas bajo tierra deben recubrirse

con fundas exteriores de polietileno para la conveniente

proteccin a la corrosin.


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Tanto los materiales a utilizarse en la elaboracin de las

fundas como los procedimientos de instalacin debern

cumplir las Normas ISO 8180/AWWA C105/A21.5 y

ASTM A674 vigentes.

El cumplimiento de las normas indicadas por los

materiales a ser utilizados deber certificarse de

conformidad con lo establecido en el tem 1.3.15

Certificados de Fabricantes y Contratistas de las

Especificaciones Generales.

b) TUBERAS DE POLICLORURO DE VINILOPVC PARA

CONDUCCIN DE AGUA A PRESINTodas las tuberas de Policloruro de Vinilo PVC deber

cumplir con la Norma ISO 4422 - 2007 para conduccin de

agua potable a presin, como mnimo sern de PN 10 (10

bar) o superior si as se indica en los planos, con uniones

de espiga y campana con sello de jebe de acuerdo a la

Norma NTP-ISO 4422 2007 Tubos y Conexiones de

Policloruro de Vinilo No Plastificado (PVC-U) para

Abastecimiento de Agua.

Los accesorios podrn ser de PVC inyectado con unin

flexible, de la misma clase de las tuberas, o de hierro

fundido dctil si son suministrados por el mismo fabricante

de la tubera. En este caso los accesorios debern ser

debidamente protegidos contra la corrosin ya sea

recubrindolos en concreto o protegindolos con una funda

de polietileno.

Uniones y sellos para tubera de Policloruro de Vinilo

PVC


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flexible de espiga y campana con sello de anillo de jebe.





ataque qumico o bacteriolgico.

c) TUBERA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

HDPE PARA CONDUCCIN DE AGUA POTABLE A

PRESIN

La tubera de polietileno de alta densidad HDPE paraconduccin de agua potable a presin, estar de acuerdo a

la Norma NTP - ISO 4427: 2008, sern de SDR 17 y PN 10

como mnimo.

De acuerdo al sistema de clasificacin de la Norma ASTM

D 3350 el polietileno para las tuberas y accesorios ser PE

355434C, cumplir con los siguientes requerimientos:

- Densidad Cell 3

- ndice de fusin Cell 5

- Mdulo de flexin Cell 5

- Resistencia a la tensin Cell 4

- Resistencia a la rajadura Cell 3

- Parmetro de diseo hidrosttico Cell 4

- Cdigo de color C


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Uniones y sellos para tubera de polietileno de alta

densidad

Los accesorios podrn ser del mismo material que la

tubera o de hierro fundido dctil. Los de polietileno sernmoldeados. Sern de la clase que se indique en los

planos.

Para tuberas de pared maciza con extremidades lisas

sern unidas por fusin a tope de acuerdo con ASTM D

2657. Como alternativa a la termofusin se podr utilizar

acoples tipo abrazadera de acero inoxidable revestidas

con jebe de de espesor. Las tuberas de paredperfilada tendrn sus extremidades conformadas en

espiga y campana para unin con anillo de jebe de

acuerdo con ASTM D 3212.

d) TUBERA DE POLICLORURO DE VINILO-PVC PARA

CONDUCCIN DE DESAGES A FLUJO LIBRE

Todas las tuberas de Policloruro de Vinilo PVC sern de

rigidez correspondiente a la SDR 51 como mnimo, para

cobertura de hasta 3 m y SDR 41 para cobertura entre 3 y 5

metros a no ser que se indique otra cosa en los planos, con

uniones de espiga y campana con sello de jebe de acuerdo

a la Norma ISO 4435 Sistemas de Tubos Plsticos para

Drenaje Subterrneo y Alcantarillado-Policloruro de Vinilo

No Plastificado (PVC-U).Los accesorios hasta donde sea posible sern de PVC del

mismo tipo de las tuberas. Tambin podrn ser de hierro

fundido dctil suministrados por el fabricante de la tubera.

En este caso los accesorios debern ser debidamente


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protegidos contra la corrosin recubrindolos en concreto o

protegindolos con funda de polietileno.

Uniones y sellos para tubera de policloruro de vinilo

PVC


flexible de espiga y campana con sello de anillo de jebe.





ataque qumico o bacteriolgico.

e) TUBERA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

HDPE- PARA CONDUCCIN DE DESAGE A FLUJO

LIBRE

La tubera de Polietileno de Alta Densidad (HDPE) para

conduccin de desage a flujo libre estar de acuerdo a la

Norma ASTM D 1248, deber tener una rigidez de 2 kN/m2

(SN 2) para coberturas hasta de 3 m y de 4 kN/m2 para

coberturas entre 3 y 5 m (SN 4), de acuerdo con la norma

NTP ISO 8772 - 2009.

La tubera y accesorios de Polietileno de Alta Densidad

(HDPE) para alcantarillado cumplir los requerimientos para

el tipo III, Clase C, Categora 5, Grado P34 de las Norma

ASTM D 1248 y la ASTM F 894.


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Uniones y sellos para tubera de polietileno de alta

densidad

Los accesorios podrn ser del mismo material que la

tubera o de hierro fundido dctil. Los de polietileno sern

moldeados. Sern de la clase que se indique en los

planos.

Si las tuberas son del tipo de pared maciza con

extremidades lisas sern unidas por fusin a tope de

acuerdo con ASTM D 2657. Como alternativa a la

termofusin se podr utilizar acoples tipo abrazadera de

acero inoxidable revestidas con jebe de de espesor.

Las tuberas de pared perfilada tendrn susextremidades conformadas en espiga y campana para

unin con anillo de jebe de acuerdo con ASTM D 3212.

f) TUBERA DE FIBRA DE VIDRIO PARA CONDUCCIN DE

REBOSES DE RESERVORIOS

La tubera y accesorios de fibra de vidrio para conduccin

de reboses de reservorios, debern cumplir con los

requerimientos de la Norma ASTM D 3262, Tipo 1, Grado 2,

con Resina Termoplstica con agregado de arena silcea.

La tubera a suministrar ser de clase PN-1 Bar y debe

tener una rigidez, calculada de acuerdo con la ISO 9969, de

5 kN/m2 a ser instalada bajo coberturas de hasta 5 m. Para

5 a 7 m de cobertura, 10 kN/m2 y para coberturas mayores

a 7 m, rigidez de 5 kN/m2 con proteccin de concreto.

La deflexin mxima admisible bajo cualquier condicin de

relleno y cargas externas, no superar el 2%.

Si se usa las normas ASTM o ANSI para calcular la rigidez

de la tubera a suministrar, se tendr que demostrar que

dicho calculo resulta en una rigidez para el dimetro bajo


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consideracin, igual o mayor que usando la norma ISO

citada.

El refuerzo ser de Fibra de Vidrio de Grado Comercial E.

Uniones y sellos

La tubera podr tener junta integral, de tipo campana y

espiga con jebe, o usar acoples del mismo material con

dos jebes para lograr la estanqueidad y flexibilidad de la

junta.

3.7.2. PIEZAS ESPECIALES

a) JUNTASLas juntas se utilizan para unir dos tuberas; las de metal

pueden ser de varios tipos, por ejemplo, Gibault, Dresser, etc.

b) CARRETES

Los carretes son tubos de pequea longitud provistos de bridas

en los extremos para su unin. Se fabrican de fierro fundido y

acero con longitudes de 25, 50, y 75 cm.

c) EXTREMIDADES

Las extremidades son tubos de pequea longitud que se

colocan sobre alguna descarga por medio de una brida en uno

de sus extremos. Se fabrican en longitudes de 40, 50, y 75 cm.

Para materiales de PVC, las extremidades pueden ser

campana o espiga.

d) TES

Las tes se utilizan para unir tres conductos, donde las tres

uniones pueden ser del mismo dimetro, o dos de igual


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dimetro y uno menor. En el segundo caso se llama te

reduccin.

e) CRUCES

Las cruces se utilizan para unir cuatro conductos, donde las

cuatro uniones pueden ser del mismo dimetro, o dos mayores

de igual dimetro y dos menores de igual dimetro.

En el segundo caso se llama cruz reduccin.

f) CODOS

Los codos tienen la funcin de unir dos conductos del mismo

dimetro en un cambio de direccin ya sea horizontal o vertical.

Los codos pueden tener deflexiones de 22.5, 45 y90 grados.

g) REDUCCIONES

Las reducciones se emplean para unir dos tubos de diferente

dimetro.

h) COPLES

Los coples son pequeos tramos de tubo de PVC o de

fibrocemento que se utilizan para unir las espigas de dos

conductos del mismo dimetro. Los coples pueden ser tambin

de reparacin, los cuales se pueden deslizar libremente sobre

el tubo para facilitar la unin de los dos tubos en el caso de una

reparacin.

i) TAPONES Y TAPAS

Los tapones y las tapas se colocan en los extremos de un

conducto con la funcin de evitar la salida de flujo.


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3.7.3. VLVULAS

a) VLVULA ELIMINADORA DE AIRE

La vlvula eliminadora de aire cumple la funcin de expulsar el

aire de la tubera que continuamente se acumula en las partes

altas del perfil de la conduccin, cuando sta se encuentra en

operacin.

b) VLVULA DE ADMISIN Y EXPULSIN DE AIRE

La vlvula de admisin y expulsin de aire se utiliza para

expulsar el aire que contiene la tubera al momento de iniciar el

llenado del conducto. Una vez que el agua ejerce presin sobre

el flotador de la vlvula, sta se cierra y no se abre mientrasexista presin en el conducto.

Otra funcin de esta vlvula es permitir la entrada de aire

dentro del tubo al momento de iniciar el vaciado de la tubera, y

con ello evitar que se presenten presiones negativas.

c) VLVULA DE NO RETORNO

La vlvula de no retorno tiene la funcin de evitar la circulacin

del flujo en el sentido contrario al definido en el diseo.

d) VLVULA DE SECCIONAMIENTO

La vlvula de seccionamiento se utiliza para controlar el flujo

dentro del tubo, ya sea para impedir el paso del agua o reducir

el gasto a un valor requerido. Las vlvulas de seccionamiento

pueden ser, por ejemplo, tipo compuerta, de mariposa, o de

esfera.


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3.7.4. DISPOSITIVOS PARA CONTROL DE TRANSITORIOS

a) VLVULA ALIVIADORA DE PRESIN

La vlvula aliviadora de presin se coloca en la tubera para

disminuir las sobrepresiones causadas por un fenmeno

transitorio.

Es un dispositivo que puede activarse en forma mecnica

mediante un resorte calibrado o en forma elctrica empleando

un solenoide para abrir una compuerta cuando la presin

sobrepasa un valor determinado.

Se recomienda colocar este tipo de elemento, en conducciones

con dimetros pequeos; sin embargo, las presiones negativas

tendrn que resolverse con algn otro dispositivo.

b) VLVULA ANTICIPADORA DEL GOLPE DE ARIETE

La vlvula anticipadora del golpe de ariete protege al equipo de

bombeo de la onda de sobrepresin causada por el paro de la

bomba o falla de la energa.

Esta vlvula opera con la presin de la lnea de conduccin, y el

nombre de anticipadora se debe a que entra en funcionamiento

antes de la llegada de la onda de sobrepresin.

Este tipo de vlvula realiza la apertura mediante la activacin

del solenoide al ocurrir la falla de energa del motor o cuando

baja la presin hasta un valor preestablecido y desaloja a la

atmsfera el exceso de presin que provoca la onda de

sobrepresin.

c) TORRE DE OSCILACIN

La torre de oscilacin es una estructura a menudo de forma

circular en contacto con la atmsfera por la parte superior, cuyo

dimetro es por lo general mayor que el de la conduccin.


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Para evitar los derrames de agua cuando la conduccin se

encuentra funcionando, la elevacin de la corona de la torre de

oscilacin debe ser mayor al nivel del agua del punto de

descarga y adems al nivel piezomtrico mximo en el punto de

conexin con la conduccin; y para evitar los derrames cuando

el gasto de la conduccin es igual a cero, el nivel de la corona

debe ser mayor a los niveles del agua de cualquier depsito

conectado a la conduccin.

La torre de oscilacin es de las estructuras ms confiables para

el control de los transitorios, sin riesgos de funcionamiento al no

tener elementos de operacin.

d) TANQUE UNIDIRECCIONAL

El tanque unidireccional es una estructura que se coloca

generalmente a una elevacin superior a la del terreno natural y

este por lo general se encuentra en contacto con la atmsfera

por la parte superior.

La elevacin de la corona es menor a la carga piezomtrica del

punto de conexin del tanque con la conduccin.

Su funcin es aliviar fundamentalmente las depresiones

causadas por un fenmeno transitorio, provocado por un paro

repentino de la bomba.

Se recomienda colocar un tanque unidireccional cuando las

cargas piezomtricas en flujo establecido de los posibles

lugares de colocacin del dispositivo de control, son muy

grandes y resulta inadecuado colocar una torre de oscilacin

demasiado alta.

Dependiendo del perfil de la conduccin a menudo se requieren

varios tanques para controlar las depresiones de la lnea.

Para evitar el vaciado del tanque cuando el gasto de la

conduccin es igual a cero, la elevacin de la corona debe ser


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menor al nivel mnimo del agua en los depsitos conectados a

la conduccin.

Debe contener un conducto de vaciado y otro de llenado. En el

de vaciado se instala una vlvula de no retorno para permitir el

flujo nicamente del tanque hacia la conduccin. En el conducto

de llenado debe existir una vlvula para cortar automticamente

el flujo cuando se alcance el nivel mximo del agua.

e) CMARA DE AIRE

La cmara de aire es un depsito conectado con la conduccin

por lo general metlica cerrado en cuyo interior la parte inferior

contiene un volumen de agua y la superior un volumen de aire.Se coloca normalmente al nivel del terreno natural, en las

cercanas de una planta de bombeo.

Se recomienda colocar para flujo establecido, cuando son muy

grandes las cargas piezomtricas de los posibles lugares de

colocacin del dispositivo de control, evitando as la colocacin

de una torre de oscilacin demasiado alta o un tanque

unidireccional muy elevado.

Una cmara de aire contiene normalmente dos conductos, uno

de vaciado y otro de llenado, el primero contiene una vlvula de

no retorno para permitir la circulacin del flujo nicamente del

depsito hacia la conduccin. El segundo conducto contiene un

dispositivo disipador de energa el cual puede ser, por ejemplo,

un orificio, cuya funcin es evitar un incremento de presin del

aire cuando la cmara se est llenando.

f) INSTALACIN DE UN BY-PASS EN LA VLVULA DE NO

RETORNO

Para obtener una rotacin inversa controlada en la bomba y

evitar sobrepresiones que causen problemas a las tuberas, se


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puede colocar aguas abajo del equipo de bombeo un vlvula de

no retorno y un by-pass alrededor de la vlvula, cuya capacidad

de conduccin no permita una velocidad inadmisible en sentido

inverso y que se asegure la reduccin necesaria de las

sobrepresiones, provocadas por un paro accidental del equipo

de bombeo.

g) INSTALACIN DE UN BY-PASS EN LA PLANTA DE

BOMBEO

Cuando la fuente de abastecimiento dispone de un cierto nivelde presin en la succin, como en el caso de un depsito a

superficie libre o un tanque elevado, el by-pass puede ser de

utilidad en las plantas de bombeo para contrarrestar las

presiones negativas provocadas por un paro accidental del

equipo de bombeo.

El by-pass se construye colocando un tubo paralelo al equipo

de bombeo que se conecta aguas abajo y aguas arriba del

equipo de bombeo. En este tubo se instala una vlvula de no

retorno para impedir la descarga de la bomba hacia el depsito,

cuando la operacin de la misma es a flujo permanente.

h) OTROS DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL DE

TRANSITORIOS

Se describen otros dispositivos para el control de transitorios,

como son: adicin de un volante de inercia al eje del equipo de

bombeo, membranas protectoras o fusibles, etc.


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CONCLUSIONES

No hay prcticamente un material que satisfaga plenamente todos los requisitos o

condiciones enumeradas u otros que puedan presentarse en el diseo de una

lnea o red de conduccin. Por lo tanto el proyectista debe seleccionar el material

ms a propsito para la aplicacin particular que lo ocupa, pudiendo tambin

escoger diferentes materiales y partes para un mismo proyecto.

En conclusin, podemos decir que la eleccin del material deber ser producto de

un juicioso anlisis de los ms importantes factores:

Peso propio del tubo. Peso del fluido conducido por el tubo.

Presin interior ejercida por el fluido transportado.

La presin o sub-presin hidrosttica del manto de agua en el cual puede

estar situado el tubo.

El peso de los terraplenes que cubren al tubo.

Las cargas superimpuestas que puedan tener estos terraplenes.

Las sobrecargas mviles o de trico de vehculos.

Las variaciones de temperatura y humedad.

Las reacciones de apoyo de los tubos, tales como; atraques, cambios de

direccin, empotramientos etc.


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RECOMENDACIONES

La tubera de acero es muy resistente y se recomienda su uso cuando las

presiones de diseo sean altas. Sin embargo su costo y el de las piezasespeciales son elevados y esto elevara mucho el costo del proyecto. Por ello se

recomienda analizar otras opciones de tuberas, con la instalacin de cajas

rompedoras de presin.

Se recomienda PVC o polietileno para dimetros menores a 150 mm.

Cuando se requiera mayor resistencia a presiones o posibles asentamientos del

terreno entonces se recomienda el fierro galvanizado, o bien acero para dimetros

mayores.

Son recomendables para lneas de conduccin con altas presiones de trabajo

El apilado de tubos debe hacerse sobre terreno nivelado hasta una altura mxima

de 3 m. Los tubos no deben estar expuestos al sol. Las campanas de los tubos no

deben recibir sobrepeso, lo cual se logra cruzando los tubos alternativamente en el

apilado.

Para el uso de tuberas, se recomienda que las velocidades del agua no seaninferiores a 0,6 m/s


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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Comisin Nacional del Agua. MANUAL DE AGUA POTABLE,

ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO.[en lnea]. Edicin 2007. Mxico.

Secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales. 2 de julio de 2007.

[fecha de consulta: 1 Mayo 2016].http://mjasociadosperu.com/Pub_2.pdf.

ISBN: 978-968-817-880-5

SECRETARA DE AGRICULTURA, GANADERA, DESARROLLO

RURAL,PESCA Y ALIMENTACIN. Lneas de Conduccin por gravedad.[en

lnea].Primera edicin. Mxico. Subsecretara de Desarrollo Rural Direccin

General de Apoyos para el Desarrollo Rural.2012. [fecha de consulta: 1 Mayo

2016].

http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHA

S%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA

_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdf

Salvador Tixe. GUA DE DISEO PARA LNEAS DE CONDUCCIN E

IMPULSIN DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA RURAL. [enlnea].Primera edicin. Unidad de Apoyo Tcnico en Saneamiento Bsico

Rural del Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del

Ambiente.2004. [fecha de consulta: 1 Mayo 2016].http://www.bvsde.ops-

oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%2

0de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%

C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdf

Ing. Jos Luis Alunni. Canales. [en lnea].Edicin 11. Mexico. Ctedra:

Fundamentos de Ingeniera. [fecha de consulta: 1 Mayo 2016].

http://ing.unne.edu.ar/dep/eol/fundamento/tema/T11c.pdf
http://mjasociadosperu.com/Pub_2.pdfhttp://mjasociadosperu.com/Pub_2.pdfhttp://mjasociadosperu.com/Pub_2.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://ing.unne.edu.ar/dep/eol/fundamento/tema/T11c.pdfhttp://ing.unne.edu.ar/dep/eol/fundamento/tema/T11c.pdfhttp://ing.unne.edu.ar/dep/eol/fundamento/tema/T11c.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d23/032_Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n/Dise%C3%B1o_l%C3%ADneas%20de%20conducci%C3%B3n%20e%20impulsi%C3%B3n.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/noticias/2012/Documents/FICHAS%20TECNICAS%20E%20INSTRUCTIVOS%20NAVA/FICHA%20TECNICA_L%C3%8DNEA%20DE%20CONDUCCI%C3%93N.pdfhttp://mjasociadosperu.com/Pub_2.pdf


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