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El abastecimiento de agua a Lugo. Experiencia en conducciones de fundición y acero Ignacio Escavias de Carvajal Lueje Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Aguas de la Cuenca del Norte, S.A. [email protected] Introducción El actual sistema de abastecimiento de agua a Lugo tiene problemas de diversa índole: - Problemas de ubicación de la planta de tratamiento, que se encuentra dentro de la zona de inundación del río Miño - Problemas ambientales, ya que en las cuencas del norte de España las aguas captadas de un río carente de regulación se hacen sistemáticamente en los meses de estiaje en detrimento de su caudal ecológico - Problemas de tratamiento, ya que las exigencias normativas referentes a la calidad del agua para consumo humano se van endureciendo y dejando poco a poco obsoletas las instalaciones existentes De entre ellos, en el caso de Lugo, el de más difícil solución es el originado por la captación de aguas de un río no regulado. Para resolver este problema se planteó la regulación del río, de manera que el volumen de agua que Lugo necesita en los meses de estiaje hubiera sido previamente embalsado. Así surgió la presa del Narla, afluente del Miño por su margen derecha, pocos kilómetros aguas arriba de la ciudad, con una capacidad de unos 10 Hm 3 . Tras obtener del Ministerio de Medio Ambiente una declaración de impacto ambiental negativa se descartó su construcción. Abandonada esa solución, se realizó un exhaustivo estudio de alternativas que analizaba todas las soluciones posibles: Captación en diversos ríos y construcción de presas en distintas cerradas, captación en embalses existentes, reutilización de agua usada, desalación y explotación de acuíferos. Ese estudio concluía que la mejor solución para Lugo consiste en mantener la captación del Miño en el mismo lugar que la existente y bombear parte del caudal tratado en la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) hasta aguas abajo del azud de captación. De esta manera, en las épocas en las que el caudal del Miño se encuentre por debajo de los mínimos de conservación ambiental, se podrán restituir los volúmenes consumidos y por tanto, mantener el caudal del río. Los otros dos problemas planteados inicialmente son de más fácil solución: - El problema de inundaciones de la ETAP actual, que han estado cercanas a dejar fuera de servicio la planta y por tanto dejar desabastecida la ciudad de Lugo, se ha resuelto ubicando la nueva planta fuera de la zona de inundación de la avenida de 500 años de periodo de retorno - En cuanto al tratamiento del agua, las fases de la nueva ETAP son las siguientes: Tamizado de sólidos, remineralización, preoxidación, floculación, decantación, filtración con arena, desinfección y esterilización y filtración con carbón activo Además, en la nueva ETAP se van a tratar los fangos producidos haciendo un espesamiento inicial de los mismos y una deshidratación mediante centrifugación antes de su envío a vertedero controlado. La instalación se completa con un nuevo depósito de 25.000 m 3 de capacidad situado a una cota mayor que los existentes depósitos de Lugo de forma que se pueda abastecer a toda la ciudad por gravedad sin necesidad de ningún bombeo intermedio. Esta solución se desarrolló en un proyecto constructivo redactado entre los meses de mayo y agosto de 2005 y aprobado por el Ministerio de Medio Ambiente en junio de 2006.

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Page 1: El abastecimiento de agua a Lugo. Experiencia en

El abastecimiento de agua a Lugo. Experiencia en conducciones de fundición y acero

Ignacio Escavias de Carvajal Lueje

Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Aguas de la Cuenca del Norte, S.A.

[email protected]

Introducción El actual sistema de abastecimiento de agua a Lugo tiene problemas de diversa índole:

- Problemas de ubicación de la planta de tratamiento, que se encuentra dentro de la zona de inundación del río Miño

- Problemas ambientales, ya que en las cuencas del norte de España las aguas captadas de un río carente de regulación se hacen sistemáticamente en los meses de estiaje en detrimento de su caudal ecológico

- Problemas de tratamiento, ya que las exigencias normativas referentes a la calidad del agua para consumo humano se van endureciendo y dejando poco a poco obsoletas las instalaciones existentes

De entre ellos, en el caso de Lugo, el de más difícil solución es el originado por la captación de aguas de un río no regulado.

Para resolver este problema se planteó la regulación del río, de manera que el volumen de agua que Lugo necesita en los meses de estiaje hubiera sido previamente embalsado. Así surgió la presa del Narla, afluente del Miño por su margen derecha, pocos kilómetros aguas arriba de la ciudad, con una capacidad de unos 10 Hm3. Tras obtener del Ministerio de Medio Ambiente una declaración de impacto ambiental negativa se descartó su construcción.

Abandonada esa solución, se realizó un exhaustivo estudio de alternativas que analizaba todas las soluciones posibles: Captación en diversos ríos y construcción de presas en distintas cerradas, captación en embalses existentes, reutilización de agua usada, desalación y explotación de acuíferos.

Ese estudio concluía que la mejor solución para Lugo consiste en mantener la captación del Miño en el mismo lugar que la existente y bombear parte del caudal tratado en la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) hasta aguas abajo del azud de captación. De esta manera, en las épocas en las que el caudal del Miño se encuentre por debajo de los mínimos de conservación ambiental, se podrán restituir los volúmenes consumidos y por tanto, mantener el caudal del río.

Los otros dos problemas planteados inicialmente son de más fácil solución:

- El problema de inundaciones de la ETAP actual, que han estado cercanas a dejar fuera de servicio la planta y por tanto dejar desabastecida la ciudad de Lugo, se ha resuelto ubicando la nueva planta fuera de la zona de inundación de la avenida de 500 años de periodo de retorno

- En cuanto al tratamiento del agua, las fases de la nueva ETAP son las siguientes: Tamizado de sólidos, remineralización, preoxidación, floculación, decantación, filtración con arena, desinfección y esterilización y filtración con carbón activo

Además, en la nueva ETAP se van a tratar los fangos producidos haciendo un espesamiento inicial de los mismos y una deshidratación mediante centrifugación antes de su envío a vertedero controlado.

La instalación se completa con un nuevo depósito de 25.000 m3 de capacidad situado a una cota mayor que los existentes depósitos de Lugo de forma que se pueda abastecer a toda la ciudad por gravedad sin necesidad de ningún bombeo intermedio.

Esta solución se desarrolló en un proyecto constructivo redactado entre los meses de mayo y agosto de 2005 y aprobado por el Ministerio de Medio Ambiente en junio de 2006.

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Las obras, que según el proyecto constructivo tenían un plazo de 2 años, se ha terminado en 21 meses con un presupuesto final de 35 millones de euros.

Esta actuación ha sido posible gracias a la colaboración de diversas instituciones. Está cofinanciada en un 70% por fondos europeos de desarrollo regional, en un 20% por el Ayuntamiento de Lugo y en un 10% por Aguas de la Cuenca del Norte, S.A. (acuaNorte).

Descripción de las obras de Abastecimiento de agua a Lugo El nuevo sistema de abastecimiento de agua a Lugo está compuesto por las siguientes instalaciones:

- Captación en el río Miño - Estación de tratamiento de agua potable (ETAP) - Depósito de Peñarrubia - Conducciones de abastecimiento - Sistema de recirculación: Bombeo, conducción y desinfección

A continuación se describen en detalle cada una de las partes de la obra.

Captación en el río Miño

Obra de toma

Para evitar actuaciones dentro el cauce del río Miño, la obra de toma se ha proyectado aprovechando el azud existente bajo el puente de Ombreiro, el mismo que, desde la margen izquierda, se utiliza en la captación existente.

Captación durante las obras Captación en la actualidad

Está compuesto por un sistema de dos tamices dinámicos de siete filtros rotativos, discreen, que impiden la entrada de acarreos. Este sistema consiste en una serie de discos repartidos en varios ejes que giran expulsando y manteniendo en la trayectoria del flujo la materia en suspensión.

Se han colocado dos discreen de forma que se pueda extraer uno de ellos para hacer labores de reparación o mantenimiento. Para este efecto, se ha diseñado una estructura con un polipasto y una rampa de acceso para vehículos.

Obra de toma

Estación de bombeo

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Esquema de funcionamiento del descreen

Descreen en el momento de su colocación

La arena que se acumula en el interior la toma se succiona y se bombea de nuevo al cauce aguas abajo del azud de captación.

Estación de bombeo

La estación de bombeo, con capacidad para impulsar desde la toma hasta la nueva ETAP un caudal de 650 l/s a una altura de 28 metros, está compuesta por cuatro bombas (una de ellas de reserva) de tipo semi-axial sumergido en el que los motores de se han ubicado a una cota superior a la de la avenida de 500 años de periodo de retorno.

A esa misma cota se sitúan las instalaciones eléctricas y el calderín antiariete de protección de la impulsión.

Una de las bombas se ha equipado con un variador de frecuencia de forma que se puede adaptar el caudal impulsado hasta la ETAP a la velocidad de funcionamiento de la planta, a su vez condicionada por el consumo de la ciudad de Lugo.

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Planta y secciones de la estación de bombeo

Impulsión desde la estación de bombeo hasta la nueva ETAP

La tubería de impulsión desde la estación de bombeo hasta la nueva ETAP tiene las siguientes características:

- Acero al carbono ST-37 de 711 mm de diámetro nominal y 9,2 mm de espesor, soldado helicoidalmente mediante doble cordón de soldadura interior y exterior

- Tubos abocardados de 14 metros de longitud

- Protección exterior de polietileno extruído en caliente y procedimiento tres capas

- Protección interior mediante pintura epoxi apta para uso potable con un mínimo de 300 micras

Ejecución de un codo fuera de la zanja Armadura del macizo de protección en cruce de carretera y del anclaje del codo

Estación de tratamiento de agua potable (ETAP)

El caudal de diseño de la ETAP es de 650 l/s dividido en dos líneas iguales de 325 l/s cada una.

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La cantidad de agua demandada experimenta diferencias significativas a lo largo del año, por otra parte, la calidad del agua bruta también varia, a veces de forma muy rápida, lo que genera necesidades de tratamiento diferentes. Por estos motivos, se ha construido una instalación versátil en cuanto a su tratamiento y modular para poder variar con facilidad el caudal de agua producido.

Se ha construido una planta de tratamiento muy robusta que incluye todas las unidades que componen un tratamiento convencional. También se prevé una línea de tratamiento de lodos para su secado antes de su envío a vertedero controlado.

Planta general de la ETAP

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Vista general de la ETAP

Se indican a continuación los diferentes elementos de la ETAP y su correspondencia con el proceso de tratamiento:

Elemento Proceso de tratamiento Arqueta de medida de caudal Medida de caudal Obra de llegada y reparto División en dos líneas de tratamiento

Gasificador. Remineralización en cabeza Control de PH y remineralización con CO2 y agua saturada de cal

Cámaras de preoxidación y mezcla Desinfección inicial con ozono Cámara de floculación Formación del flóculo para facilitar la decantación Decantadores lamelares acelerados con recirculación y extración de fangos

Sedimentación y retirada de fangos

Filtros de arena Filtración física

Edificio de tratamiento y control Depósitos de agua filtrada y de agua para lavado de filtros. Sala de máquinas y sala de control

Generación de ozono Equipo de preparación y envió de ozono a preozonización y postozonización

Recinto para tanque de oxígeno y CO2 Depósitos y sistema de dosificación de gases Cámara de postozonización Desinfección y esterilización con ozono Filtros de carbón activo Adsorción Arqueta de entrada al depósito de agua tratada Medida de caudal tratado Depósito de agua tratada Almacenamiento y cámara de aspiración Estación de bombeo Impulsión a Peñarrubia y Marcelle Edificio de almacenamiento de reactivos y tratamiento de fangos

Línea de fangos y almacenamiento y dosificación de los reactivos de tratamiento de potabilización.

A continuación se describen con mayor detalle los principales elementos de la planta:

Arqueta de medida de caudal y obra de llegada y reparto

En la arqueta de medida de caudal se ubica un caudalímetro electromagnético que es el que da la lectura del caudal de entrada a la planta.

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En la obra de llegada y reparto es donde se divide toda la línea de tratamiento en dos líneas iguales para 325 l/s cada una, de forma que se puedan hacer paradas para limpieza, mantenimiento o reparaciones.

En la obra de llegada se dosifica el agua saturada de cal y CO2.

Caudalímetro y obra de llegada y reparto

Preozonización y cámara de mezcla

Para la oxidación se decidió la utilización del ozono frente al cloro.

La utilización del ozono requiere un mayor coste de inversión y de explotación, pero supone una mejora importante en las características organolépticas del agua de consumo (olor y sabor). Además, con el ozono se reduce la generación de subproductos indeseados como los trialhometanos.

En la cámara de mezcla se adiciona el coagulante y se devuelve al proceso de tratamiento el agua de lavado de filtros y los lodos recirculados que ayudan a mantener los rendimientos de la decantación.

Preozonización y cámara de mezcla

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Floculación y decantación

En la cámara de floculación se añade el floculante, polielectrolito, antes de pasar a la decantación.

El decantador, acelerado por la recirculación de fangos, tiene en su parte superior unas lamelas de polipropileno que aumentan la superficie específica de decantación y aceleran el proceso, o lo que es lo mismo, reducen el espacio necesario para obtener similares rendimientos.

En el fondo del decantador se recogen los fangos, con la ayuda de un sistema de rascado y un fondo en forma de cono que facilita su concentración, para ser enviados a la línea de tratamiento de fangos.

Floculación y decantación

Filtros de arena

El agua decantada pasa una filtración en arena en filtros cerrados.

Se modificó la solución original en filtros abiertos frente a la de filtros cerrados por considerar que éstos tienen las siguientes ventajas:

Se reduce mucho la obra civil y por lo tanto el plazo de ejecución ya que se pueden ir fabricando en taller los filtros mientras se ejecuta en campo la obra civil.

Tiene menores costes de limpieza por ensuciamiento del interior de los filtros debido a su condición de filtros cerrados.

Consiguen de forma más eficaz una optimización de los parámetros, consumos de agua y aire de lavado.

Presentan ciertas ventajas de tratamiento debido a la ausencia de luz.

Filtro de arena

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Llegada de los filtros en obra y ubicación definitiva

Postozonización y bombeo intermedio

Se pasa el agua por una segunda ozonización para su desinfección y se bombea a los filtros de carbón activo y el depósito de agua tratada.

Postozonización y bombeo intermedio

Filtros de carbón activo

Por último, se hace pasar el agua por unos filtros de carbón activo granular que por adsorción retienen las últimas trazas de olor o sabor que todavía pudieran existir.

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Filtro de carbón activo

Vista interior y exterior de los filtros de carbón activo

Línea de tratamiento de fangos

Los fangos obtenidos en el proceso de potabilización son unos fangos altamente minerales e inertes que pueden ser devueltos al cauce original. A pesar del aumento de coste, tanto en inversión como en explotación, se decidió tratarlos en la ETAP mediante un proceso de espesamiento por flotación y una deshidratación en centrífuga. De esta manera se obtiene un fango final con una sequedad suficiente para ser enviado a vertedero autorizado reduciendo así el impacto sobre el río.

Se indica a continuación las fases de la línea de fangos

Línea de fangos Recirculación/bombeo de fangos decantados Depósitos de fangos a espesar Bombeo de fangos a espesador Espesamiento por flotación Depósito pulmón de fangos espesados Deshidratación de fangos con centrifugación Almacenamiento de fangos en contenedores

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Depósito de agua tratada y estación de bombeo

En el interior del recinto de la ETAP se sitúa el depósito de regulación de agua tratada y la estación de bombeo tanto hacia el nuevo depósito de Peñarrubia como a los existentes de Marcelle.

Depósito de agua tratada

Se ha construido un depósito enterrado de hormigón armado de 60x40x4,80 m de dimensiones interiores y un volumen total de almacenamiento de 9.330 m3.

El depósito está dividido en dos compartimentos de almacenamiento y un tercero de aspiración de las bombas, todos ellos conectados entre sí mediante compuertas. El volumen que se ha considerado como mínimo necesario de almacenamiento es aquel que permite, con uno solo de los compartimentos en funcionamiento, un tiempo de retención de dos horas.

El depósito tiene una estructura a base de muros y pilares de hormigón armado in situ con zapatas que apoyan sobre una losa continua de 25 cm de espesor.

Depósito de agua tratada durante su construcción

Estación de bombeo

Adosada al depósito de agua tratada se sitúa la estación de bombeo de agua tanto hacia el nuevo depósito de Peñarrubia como a los depósitos municipales de Marcelle.

La estación de bombeo aparece dividida en dos módulos, el foso de alojamiento de las bombas, situado a nivel de solera del depósito de agua tratada, y la sala de cuadros eléctricos y control, a nivel de rasante, 6,20 m, por encima del foso de bombeo.

En el foso se ubican cinco bombas horizontales de 900 m3/h y 180 m.c.a, dos de ellas para bombear a Marcelle, dos para bombear a Peñarrubia y una de reserva que se puede utilizar indistintamente en ambas direcciones.

Vista del depósito de agua tratada y la estación de bombeo

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Vista del interior del foso de bombas de la estación de bombeo

Depósito de Peñarrubia

Se ha construido un nuevo depósito de regulación en el denominado Mogote de Peñarrubia con una capacidad total de almacenamiento de 25.000 m3.

Este depósito junto a uno gemelo cuyo proyecto de construcción ya está redactado y se encuentra en tramitación duplicarán la capacidad de almacenamiento que actualmente tiene Lugo.

Además, desde estos depósitos, ubicados a la cota 540 se podrá abastecer por gravedad tanto a los depósitos de Marcelle, como al depósito del Ceao y en un futuro, se podría incluso conectar estos depósitos directamente a la red de distribución de Lugo, dotando a esta de algo más de presión de la que dispone actualmente para poder llegar por gravedad a todos los puntos del casco urbano.

El depósito construido se divide en dos vasos iguales, cuyas soleras se sitúan a la cota 535,15. El depósito tiene unas dimensiones exteriores de 107,35 m de largo por 60,80 m de anchura. La altura máxima del agua en el depósito es de 4,85 m, siendo el resguardo previsto hasta la parte inferior del forjado de cubierta de 1 m

Los vasos, separados entre sí por una galería visitable, están configurados por muros ménsula de 6,55 m de altura, medidos desde el arranque en las zapatas, con una anchura de 0,70 m. La altura de las zapatas es de 1 m, siendo la puntera de 3,70 m y el talón de 1,20 m. Los muros que separan los dos vasos de cada depósito son de geometría, constitución y calidad similar.

El recinto interior de los vasos se cierra inferiormente mediante losas de solera de 50 cm de espesor y de dimensiones en planta variables, siendo la máxima de 14 m de largo por 11,15 m de anchura. La solera se construye en hormigón de características similares al de los muros.

En cada losa se empotran dos pilares de 0,60 por 0,60 metros de sección, también proyectados en hormigón armado. El número total de pilares por cada vaso es de 30.

Los pilares reciben a las vigas que soportan el forjado. Las vigas se prefabrican fuera del depósito y una vez construidas se colocan sobre los pilares aprovechando dos redondos pasantes que se dejan en cada pilar y que encajan en dos vainas preparadas en cada apoyo de cada viga. Los huecos se rellenan finalmente mediante mortero sin retracción.

La cubierta del depósito se resuelve mediante placas alveolares de hormigón pretensado unidas por una capa de compresión de 5 cm de canto ejecutada en hormigón armado.

Todas las superficies en contacto con el agua se impermeabilizan con pintura epoxi dosificación mínima de 450 gr/m2

A petición del Ayuntamiento de Lugo, se ha construido una estación de dosificación de hipoclorito sódico para proteger el agua durante su transporte.

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Depósito de Peñarrubia en varias fases de ejecución

Conducciones de agua potable

Las conducciones de abastecimiento son las que por impulsión transportan el agua entre la nueva ETAP y los depósitos existentes en Marcelle o entre la nueva ETAP y el depósito de Peñarrubia, y las que por gravedad transportan el agua entre ambos depósitos.

Todas ellas son de acero al carbono ST-37, suministrado en tubos 14 metros de longitud con bordes preparados con abocardado esférico. Todas ellas tienen una protección exterior de polietileno extruído en caliente y una protección interior de pintura epoxi apta para uso potable con un mínimo de 300 micras.

Los diámetros iniciales eran todos de 700 mm pero se modificó uno de ellos subiéndolo a 900 mm para aumentar la capacidad de suministrar puntas de consumo desde el nuevo depósito de Peñarrubia.

Todas estas conducciones se han trazado en doble tubería de forma que tanto la garantía de suministro para la ciudad como la versatilidad del sistema durante su explotación sean lo mayor posible.

Se presentan a continuación una serie de imágenes del proceso de colocación de las tuberías.

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Apertura de zanja en tierras

Apertura de zanja en roca

Apertura de los nichos para permitir la soldadura por la parte inferior del tubo

Colocación de la cama y de los tubos en la zanja

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Vistas generales de la conducción antes de ser tapada

Resumen de características de las conducciones de abastecimiento

Tubería obra de toma - ETAP Longitud total de la impulsión 510 m

Diámetro de la tubería 700 mm Espesor 9,2 mm

Material de la tubería Acero soldado helicoidalmente ST-37 Revestimiento exterior Resina epoxy alimentaria 300 micras Revestimiento interior Polietileno extruido 3 mm

Tubería obra de ETAP - Peñarrubia Longitud total de la impulsión 1602 m

Diámetro de la tubería 900 mm Espesor 11,5 y 9,2 mm

Material de la tubería Acero soldado helicoidalmente ST-37 Revestimiento exterior Resina epoxy alimentaria 300 micras Revestimiento interior Polietileno extruido 3 mm

Tubería obra de ETAP – Marcelle Longitud total de la impulsión 1.880 m

Diámetro de la tubería 700 mm Espesor 11,5 y 9,2 mm

Material de la tubería Acero soldado helicoidalmente ST-37 Revestimiento exterior Resina epoxy alimentaria 300 micras Revestimiento interior Polietileno extruido 3 mm

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Tubería obra de Peñarrubia – Marcelle Longitud total de la impulsión 3.401 m

Diámetro de la tubería 700 mm Espesor 11,5 y 9,2 mm

Material de la tubería Acero soldado helicoidalmente ST-37 Revestimiento exterior Resina epoxy alimentaria 300 micras Revestimiento interior Polietileno extruido 3 mm

Conducción de recirculación

La conducción de recirculación cuya función es devolver al cauce parte del agua que se capte para abastecer Lugo está constituida por los siguientes elementos:

Bombeo de recirculación, ubicado en la EDAR que la Confederación Hidrográfica del Miño construye actualmente en Lugo. Desde ese punto se bombea parte del caudal tratado en la EDAR por una hinca ejecutada bajo del Miño ya que la nueva ETAP se encuentra en la otra margen del río.

Conducción de recirculación, de fundición dúctil K9 de 600 mm de diámetro y 10.930 m de longitud. Desde la EDAR hasta aguas abajo del azud de captación del sistema de abastecimiento de agua.

Instalación de rayos ultravioleta, para desinfectar el agua antes de devolverla al cauce ya que aguas abajo del punto de vertido hay zonas de baño.

Además del uso ambiental de estas instalaciones (devolviendo al río en épocas de estiaje el agua detraída para el consumo de Lugo) está en tramitación un proyecto para aprovechar este sistema para comenzar una nueva red de suministro de agua no potable para riego de parques y jardines, baldeo de calles y usos industriales.

Obras especiales en la conducción: Hincas

Para la colocación de las conducciones de la obra de abastecimiento de agua a Lugo se han tenido que ejecutar tres hincas:

Hinca bajo río Miño perteneciente a la conducción ETAP-Marcelle: La longitud total de la hinca es de 168 m, y se realizó con tubos de hormigón armado de 2.000 mm de diámetro interior. Por ella discurren dos tuberías de PRFV de diámetro 700 mm, situadas en paralelo una sobre la obra soportadas por una estructura metálica dispuesta de tal modo que su interior es accesible.

Hinca bajo la N-VI perteneciente a la conducción ETAP-Marcelle: De iguales características que la anterior. La longitud total de la perforación es de 81 m.

Hinca bajo el río Miño en la conducción de recirculación: Dado que la EDAR se sitúa en la margen opuesta a la ETAP construida es necesario cruzar el río Miño. La longitud total de la hinca es de 86 m, realizados por medio de tubería de hormigón armado de 1.200 mm de diámetro interior, dado que en este caso sólo alberga una tubería de PRFV de diámetro 600 mm.

En este apartado se mencionan solo las características de las dos primeras, que son iguales entre sí y muy similares, aunque en mayor diámetro, que la segunda.

Proceso de ejecución

La hinca consiste en la introducción en el terreno, partiendo de un pozo de ataque, de una cabeza de avance seguida de los tubos que conformarán el túnel. Por ello, y previo al comienzo de los trabajos de hincado, es necesaria la construcción de un pozo de ataque que resista en su pared posterior todos los esfuerzos producidos durante el proceso de hinca, dado que será el apoyo de los gatos hidráulicos de empuje.

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Excavación del pozo de ataque de la hinca bajo el Miño

Ejecución del pozo de ataque

El proceso de avance es una combinación de excavación y empuje. En estos casos, se emplearon microtuneladoras de escudo cerrado que contienen un cabezal de ataque con las coronas de corte del terreno. Simultáneamente un equipo de gatos hidráulicos situados en el pozo de ataque, empujan sobre los tubos para introducirlos en la perforación.

Cabeza de corte de la microtuneladora de dos metros de diámetro

La dirección de la hinca se controla de forma continua mediante un láser ubicado en el interior del pozo que incide sobre un retículo en la cabeza de avance. Conforme la cabeza avanza se va extrayendo al exterior el producto de la excavación y la bentonita.

Una vez introducido cada tubo, los gatos y la corona de empuje retroceden para emboquillar el segundo tubo. Este ciclo se repite sucesivamente hasta que se coloca toda la conducción y la microtuneladora llega al pozo de salida, por donde es recuperada al exterior.

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Retroceso del gato y bajada de tubo de hormigón de hinca

Colocación para el hincado e hinca del tubo de hormigón

Tuberías de hinca

Los tubos empleados en las hincas ha sido de hormigón armado, con capacidad suficiente para soportar los esfuerzos durante la fase de construcción y funcionamiento.

Para evitar dañar los tubos durante la hinca, se colocan aros de madera conglomerada (sufrideras) en el extremo de empuje de cada tubo. La superficie frontal de los mismos es plana y libre de irregularidades, para poder soportar la carga de empuje. Además, cuentan con un zuncho metálico galvanizado (virola) en uno de sus extremos de forma y para conseguir la estanqueidad se coloca una junta elástica en el extremo macho del tubo, haciendo en la unión tope con la virola.

Estos tubos cuentan además con unos taladros metálicos en las paredes de los mismos para facilitar la instalación en obra al permitir la inyección de lodos bentoníticos que lubrican reduciendo el rozamiento y evitan al mimo tiempo el posible desmoronamiento del terreno perforado.

Concretamente los tubos son de hormigón armado de 2000 mm de diámetro interior clase IV según ASTM C-76, con junta flexible y estanca.

Tuberías de abastecimiento en el interior de la hinca

En el interior de la tubería de hinca se ubican las dos tuberías de abastecimiento que, para aligerar su peso y facilitar su colocación en el interior de la hinca se han instalado en poliéster reforzado con fibra de vidrio PRFV DN 700 PN25 SN 5000 en tubos de seis metros.

La estructura de soporte de esas tuberías se ha realizado con dos anclajes por tubo, es decir, cada tres metros, realizados en acero galvanizado y de forma que dejen espacio para que la hinca sea visitable.

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Estructura de soporte de las conducciones de PRFV dentro del tubo de hinca de 2000 mm

Incidencias durante la ejecución de las conducciones Por su entidad se pueden destacar tres de los problemas que han surgido en la ejecución de las conducciones del abastecimiento de agua a Lugo:

- Accidente durante la ejecución de las pruebas de la conducción de recirculación

- Descubrimiento del yacimiento arqueológico en la zona denominada “Agra dos Castros”

- Rotura de las tuberías del abastecimiento actual a Lugo

Accidente durante las pruebas de la conducción

Para la recepción y aceptación de cualquier conducción es necesario efectuar pruebas de presión y estanqueidad que garanticen el correcto funcionamiento de las conducciones cuando entren en servicio.

El día 25 de septiembre de 2008, estaba prevista la realización de la prueba de presión en la tubería de recirculación en el tramo que discurre por la ETAP construida, pasando además por la instalación de ultravioletas.

Vistas del interior y exterior de la caseta de ultravioletas

La tubería debía alcanzar en esa zona una presión de 10,5 Kg/cm2. Previo a la prueba definitiva, la constructora suele probar internamente el tramo con aire a una presión inferior a la necesaria para detectar la posible existencia de fugas.

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El día 25 de septiembre de 2008, se procedió a la introducción de aire a presión en el tramo indicado. Se alcanzó en el mismo una presión de 4 Kg/cm2 y se mantuvo sin incidencias durante media hora manteniendo la presión suministrada. Fue entonces cuando comenzó a salir aire por el carrete de unión entre la tubería de fundición de recirculación y la de acero del equipo de ultravioletas. La presión desplazó la tubería de acero arrastrando consigo el carrete de unión y provocando la salida repentina de todo el aire comprimido. Esto provocó la rotura de los tornillos de apriete así como la proyección de diversos objetos situados en el interior de la caseta: Tornillos, tramex, canaleta eléctrica, etc.

Interior de la caseta de ultravioletas tras el accidente

A pesar de que los trabajadores estaban informados de la realización de la prueba y de la recomendación de no estar trabajando en esos momentos, dos trabajadores se encontraban en el interior de la caseta de la instalación de rayos ultravioleta. Uno de los operarios fue lanzado contra la pared y como consecuencia del impacto de diversos objetos, sufrió cortes y magulladuras en la frente y una mano mientras que el otro sufrió un esguince cervical. Ambos trabajadores recibieron el parte de baja leve.

Como consecuencia de lo anterior se reforzó la vigilancia durante la realización de las pruebas, se prohibió el acceso a toda la zona cercana y se realizó una campaña de información exhaustiva a los trabajadores.

Por el peligro que corrieron esas dos personas, se trata sin duda del problema más importante ocurrido no solo en la colocación de la conducción, sino en toda la obra de abastecimiento de agua a Lugo.

Descubrimiento del yacimiento arqueológico del “Agra dos Castros”

Durante la apertura de la zanja para las conducciones de abastecimiento en la zona denominada ‘Agra dos Castros’ junto a los actuales depósitos de agua de la ciudad, se localizaron restos de gran importancia arqueológica, inéditos dado que en el Inventario de Yacimientos Arqueológicos de la Xunta de Galicia del año 1997 tan sólo estaban catalogados unos restos dispersos de cerámicas y tégulas romanas que los arqueólogos en principio consideraban como restos descontextualizados traídos de otras zonas de la ciudad y vertidos en la zona.

Una vez detectados los restos, se realizaron las gestiones pertinentes para obtener de la Xunta de Galicia permiso para realizar un proyecto específico de intervención arqueológica en la zona. Para ello, se

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realizaron tres sondeos fuera de la zanja en los puntos señalados por los arqueólogos y en presencia de los mismos, de tal manera que se facilitara la inspección y catalogación exacta de la zona de estudio.

Al analizar los perfiles de la zanja se descubrieron seis fosos excavados en el terreno natural, que se vaciaron manualmente hasta alcanzar su cota inferior. Se trata de parte de las defensas del castro y se encuentraban todos ellos colmatados por distintas capas de relleno.

Sección de uno de los fosos del castro sobre la pared de la zanja

En la zona delimitada por los fosos aparecieron con continuidad en una longitud aproximada de 50 m estructuras pétreas conformadas por losas de pizarra unidas entre si mediante argamasa arcillosa. Se constató la existencia de 5 muros transversales a la zanja

Esas estructuras pétreas aparecieron sobre un nivel anterior en el que se documentaron varios agujeros de poste con calzo, lo que evidenció la existencia de diferentes niveles de ocupación.

Agujero para poste y calzos de piedra en un nivel de ocupación anterior (inferior en el terreno)

Comienzo de los trabajos en uno de los sondeos junto a la zanja de la conducción

Uno de los muros aparecidos en los sondeos tras proceder a su limpieza

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Durante la limpieza efectuada fueron recogidos abundantes fragmentos de cerámica que de forma general se caracterizaron por ser de tradición indígena y con una funcionalidad de cocina y almacenaje, abundante tégula y varios molinos circulares. También se localizó un pendiente de oro prerromano y una moneda que se depositaron en el museo provincial de Lugo.

Restos de cerámica Molino circular

Durante la apertura manual del resto de la zanja en dirección a los depósitos de Marcelle se descubrió la existencia de una habitación, un horno y un sector donde se concentra un área de quemado junto con restos de postes de madera. Esto obligó a desplazar la tubería hacia el norte con el fin de no destruir esas estructuras.

Finalmente se procedió al tapado del yacimiento con lámina geotextil y arena y con el permiso de la Xunta de Galicia se pudieron continuar las obras.

Rotura de las tuberías del abastecimiento actual de Lugo

El abastecimiento actual a la ciudad de Lugo se realiza con tres conducciones de impulsión desde la ETAP antigua hasta los depósitos de Marcelle, donde comienza la red de abastecimiento a la ciudad.

No existen planos del trazado de esas conducciones, así que para la ejecución de conducciones de acuaNorte, cuyo trazado es paralelo a las misma en todo ese recorrido, además de buscar las evidencias de su trazado en campo y obtener información de los operarios de mantenimiento de las mismas, se hicieron una serie de catas para localizarlas y no interferir en su trazado.

Por otra parte, no se obtuvo permiso del Ministerio de Fomento para realizar el cruce de la N-VI mediante zanja a pesar de tener vías de servicio por las que poder desviar el tráfico. Tampoco se obtuvo permiso para adosar las conducciones de acuaNorte a un paso superior existente. Por ello, la única solución posible fue el cruce mediante hinca, con una tipología comentada en un apartados anteriores.

Durante la excavación del pozo de salida de la hinca, de 14 metros de profundidad, aparecieron las conducciones del abastecimiento actual más cerca de lo esperado. Una de ellas se cortó con el permiso del Ayuntamiento, la segunda se vació para la seguridad de los trabajadores de la obra pero se mantuvo en servicio para poder utilizarla en caso de que fuera necesario y con la tercera, más alejada del pozo, se siguió abasteciendo Lugo con normalidad.

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Comienzo de la excavación del pozo de salida de la hinca bajo la N-VI

La inestabilidad del talud de la excavación produjo un deslizamiento que arrastró y rompió la segunda de las conducciones que, como ya se ha indicado, se encontraba vacía pero en servicio.

Debido a la posibilidad de que se rompiera también la última tubería, con el peligro para los trabajadores de la obra y al riesgo de dejar la ciudad de Lugo sin abastecimiento de agua, se decidió levantar una pantalla de micropilotes atados con una viga en coronación y con dos líneas de barras de acero a 3 y 7 metros de profundidad.

Con esa pantalla, la última de las tuberías de abastecimiento a Lugo quedó protegida, la hinca se terminó sin más incidentes y se volvieron a poner en servicio las tuberias cortadas.

Pantalla de micropilotes y primer tubo de hinca tras la retirada de la microtuneladora