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Las obras de abastecimiento a Écija con conducciones de fundición y revestimientos especiales
Antonio Sandoval Zábal ([email protected]) Sociedad Estatal ACUAES Gonzalo del Campo de Roig-Ibáñez ([email protected]) INTECSA-INARSA
Antecedentes El Consorcio para Abastecimiento y Saneamiento de Aguas “Plan Écija”, es una entidad local fundada en el año 1975, y tiene por objeto social la prestación del ciclo integral del agua a sus municipios integrantes de Écija, Morón de la Frontera, Marchena, Arahal, Osuna, Puebla de Cazalla, Fuentes de Andalucía, Paradas, Herrera, La Campana, La Luisiana, Lantejuela, El Rubio, Cañada Rosal, Marinaleda y la ELA Isla Redonda-La Aceñuela.
El Consorcio suministra agua a una población cercana a los 200.000 habitantes, repartidos por los distintos municipios consorciados (17 en total).
Dado que cuenta con determinadas instalaciones próximas a llegar a su amortización técnica, en especial la red de distribución en alta, y además insuficientes para garantizar el abastecimiento de agua en cantidad y calidad suficientes, precisa de un Nuevo Plan de Infraestructuras Hidráulicas de Abastecimiento en Alta a corto y medio plazo para garantizar la prestación del servicio.
Por todo ello la Sociedad Estatal Aguas de las Cuencas de España (ACUAES), suscribió un protocolo con el Consorcio para Abastecimiento y Saneamiento de Agua “Plan Écija” para la ejecución de actuaciones de mejora del sistema de abastecimiento. La actuación se desarrollará en dos fases:
• Sustitución de la tubería de transporte ramal Écija-Montepalacio, mejora de las redes de transporte y depósitos de regulación.
• Ramal desde Osuna 4 hasta depósito del Gallo y Herrera. Depósito del Gallo y ramal Lantejuela a arteria Écija-Osuna.
Con objeto de desarrollar la primera fase de los trabajos, se redactan los proyectos de construcción de la primera de las actuaciones indicadas, por la UTE INTECSA -INARSA e INYSUR INGENIERÍA.
Sistema actual de abastecimiento del Consorcio para Abastecimiento y Saneamiento de Aguas “Plan Écija”
Esquema general
Conducción de toma
El Consorcio Plan Écija toma el agua en la presa de derivación del río Retortillo. La longitud de la conducción hasta la ETAP de Écija es de 35 km. El agua llega a Écija por medio de dos bombeos intermedios.
La primera conducción de toma (de finales de los años 60) tenía un diámetro de 700 mm, estando construida en hormigón armado con camisa de chapa. A los pocos años presentaba graves problemas de corrosión en las juntas soldadas, y en algunos casos incluso en la chapa interior.
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A finales de los años 70, como consecuencia de la necesidad de incrementar el caudal debido a un aumento de los municipios incorporados al Consorcio y dado el mal estado de la tubería con averías continuas, se proyectó una conducción totalmente nueva de 1.000 mm de diámetro de hormigón pretensado. La construcción de esta tubería finalizó en el año 1981.
Esta tubería de 1.000 mm, que es la actual, presenta tras más de 30 años serias averías, localizadas principalmente en las juntas, ya sea por movimientos del terreno o por pérdida de elasticidad de las juntas de goma. En algunos casos se ha producido alguna rotura transversal por flexión de los tubos motivadas por asentamientos del terreno. El coste de mantenimiento de esta tramo es de 500.000 €/año, con unas pérdidas de agua cercanas al 15%.
Esquema general de abastecimiento del Consorcio de Abastecimiento y Saneamiento “Plan Écija”
En el año 2008 la Junta Andalucía comenzaron las obras de sustitución de esta tubería, por una nueva de 1.200 mm. En los primeros 5 km se colocó tubería de fundición dúctil, estando previsto acero
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helicosoldado en los restantes 30 km. Lamentablemente a finales del año 2009 se paralizaron las obras por falta de presupuesto, estando a día de hoy ejecutado el 40% de la conducción sin poder entrar en servicio.
E.T.A.P. de Écija
La capacidad de tratamiento de la Estación de Tratamiento de Agua Potable de Écija es de 800 l/s.
El agua transportada desde la Presa de Derivación del río Retortillo, es pretratada con permanganato potásico, en la Estación Elevadora Écija-1, situada a unos 25 km de la ETAP. Este producto, permite por oxidación, neutralizar el porcentaje excesivo de algunos minerales, como el hierro, manganeso..., a la vez faciltia una primera eliminación de microorganismos. Ocasionalmente y en caso de sospecha de la presencia de algún otro contaminante químico (herbicida, pesticida...) se realiza un tratamiento primario, en la Estación Elevadora Écija 2, mediante la dosificación de carbón activo en polvo, consiguiéndose su eliminación.
Una vez el agua en la E.T.A.P. se le realizan distintas fases para su potabilización: Pre-desinfección y coagulación-floculación; decantación, filtrado y desinfección final. Desde la ETAP se abastece a la propia localidad de Écija y a los ramales de Montepalacio y Osuna.
Ramal de Osuna
Este ramal abastece a los municipios de Osuna, Puebla de Cazalla, Lantejuela, El Rubio, Marinaleda, Herrera y la ELA Isla Redonda-La Aceñuela. Las conducciones actuales son de fibrocemento, con diámetros comprendidos entre los 400 y 200 mm. Únicamente el ramal a Isla Redonda-La Aceñuela, más moderno, es de polietileno de 160 mm.
Ramal de Montepalacio
En la actualidad la arteria de Écija a Montepalacio abastece a las localidades de Villanueva del Rey-Écija, La Luisiana, El Campillo, Cañada Rosal, Fuentes de Andalucía, La Campana, Marchena, y finaliza en el Depósito de Regulación de Montepalacio. Desde éste se abastecen las localidades de Paradas, La Puebla de Cazalla, Arahal, Morón de la Frontera y Centro Penitenciario Sevilla 2, que suman una población de 110.000 habitantes. Este ramal entró en servicio en el 1.976.
RAMAL ACTUAL DE MONTEPALACIO Tramo Diámetro
(mm) Longitud
(m) Material
Écija-La Luisiana 900-800 13.000 Hormigón pretensado La Luisiana - Fuentes de Andalucía 800 12.000 Hormigón pretensado Fuentes de Anadalucía - Marchena 350 18.700 Hormigón pretensado Marchena - Montepalacio 410 4.700 Hormigón pretensado Ramal Cañada Rosal 150 7.000 Fibrocemento Ramal Fuentes de Andalucía 400 1.500 Fibrocemento Ramal La Campana 200 15.000 Fibrocemento Ramal Montepalacio - Arahal 400 8.500 Fibrocemento Ramal Paradas 300 1,300 Fundición dúctil Ramal Morón de la Frontera 500 18.500 Hormigón pretensado Ramal Puebla de Cazalla 300 13.500 Fundición dúctil 113.700
Tanto la conducción principal entre el depósito de cola de Écija y el depósito de Montepalacio como el ramal de Morón de la Frontera son de hormigón pretensado, con diámetros comprendidos entre 900 mm y 700 mm la primera, y de 500 mm el segundo.
El resto de los ramales son de fibrocemento, con diámetros que varían entre los 150 y los 400 mm. Únicamente el ramal desde Montepalacio a La Puebla de Cazalla está totalmente repuesto con tubería de fundición dúctil de 300 mm.
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El sistema comienza con una impulsión desde el depósito de cola de Écija 3 hasta una torre de carga de 20 m de altura. La altura geométrica del bombeo es de 70 m. Desde aquí se abastece por gravedad hasta el depósito de Fuentes de Andalucía, así como a los depósitos municipales que se encuentra en su camino (Villanueva del Rey, El Campillo, Cañada Rosal y La Luisiana).
Ramál Écija - Montepalacio
Desde el depósito regulador de Fuentes de Andalucía se abastece a los depósitos municipales de dicha localidad y al de la Campana mediante una impulsión inicial a una torre de carga ubicada junto al depósito, de 20 m de altura, desde la cual se dominan los depósitos mencionados.
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La arteria principal continúa desde el depósito regulador de Fuentes hasta el depósito de Montepalacio, (localizado en el cruce de la A-92 con la carretera de Marchena a Morón de la Frontera) donde llega por gravedad. En su camino abastece el depósito municipal de Marchena mediante una derivación.
Desde el depósito de Montepalacio se abastece por gravedad a los núcleos de Paradas y Arahal. El ramal hacia La Puebla de Cazalla es una impulsión con toma en el depósito, mientras que a Morón de la Frontera se llega a través de dos bombeos intermedios.
En este sistema, el tramo comprendido entre La Luisiana y Marchena es el que peor estado presenta, estando sometido a mayores presiones (principalmente Fuentes de Andalucía-Marchena), discurriendo a su vez por una zona poco accesible en invierno por el estado de los caminos existentes.
Por otro lado hay que señalar el déficit existente en la garantía de suministro del sistema, y más teniendo en cuenta que uno de los principales depósitos de regulación , el de Fuentes de Andalucía de 8.000 m3, está anulado debido al deplorable estado del mismo, con fugas importantes.
Torre de carga inicial de Écija Depósito regulador de Fuentes de
Andalucía y torre de carga de la impulsión inicial del ramal a Fuentes – La Campana
Problemática actual
El sistema se encuentra en una situación muy precaria, poniendo en grave riesgo el suministro de agua potable a la población. Su estado provoca unas pérdidas del 15% en la red de agua bruta y de un 10% en la red de agua tratada, con una media de 6 averías mensuales, que se reparan con la obligatoriedad de realizar cortes de suministro. De dichas averías, como media 2 de ellas al año suponen corte en el suministro durante más de 48 horas.
El sis tema actual tiene 250 km de tuberías: 100 km son de hormigón pretensado, cuyo estado es pésimo; 125 km son de fibrocemento, siendo su estado aceptable; 20 km son de fundición dúctil en buen estado; y 10 km son de polietileno cuyo estado es bueno.
Las averías en la red suponen al Consorcio Plan Écija unos costes del orden de 900.000 euros al año.
Como se ha comentado, los materiales de las tuberías existentes en el sistema de abastecimiento del Consorcio Plan Écija son en su mayoría de hormigón pretensado o de fibrocemento.
Las tuberías presentan en la actualidad problemas tanto en las juntas como en el cuerpo de los mismos. Los problemas de fugas en las juntas son debidos a movimientos del terreno o a la pérdida de elasticidad de las gomas. Los problemas de rotura transversal, principalmente en los tubos de hormigón de 700 y 500 mm, se producen por flexión motivadas por asentamientos del terreno. Las tuberías de fibrocemento presentan roturas tanto transversales (por flexión) como longitudinales (por presión).
Además, el estado de muchas de las arquetas de ventosas y desagües es muy defectuoso, no estando los equipos en su interior operativos.
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Fuga en una junta Tramos en los que se observa descubierta
la tubería
Primer plano de una reparación hecha en la
actual conducción Ejemplo de estado en el que se encuentran
muchas arquetas de la conducción
Rotura de una junta Daños provocados por rotura de tubería
Además del estado de la red de tuberías hay que indicar que la garantía de suministro proporcionada por el sistema no alcanza en algunos casos las 24 horas. Los depósitos de regulación se encuentran en mal estado, siendo necesaria su reparación. Las pérdidas de agua tratada en los depósitos son del 2%.
Vista de reparaciones y nuevas fugas en el Las cubiertas metálicas de los depósitos de
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depósito de Fuentes de Andalucía regulación existentes están en muy mal estado
Proyecto de renovación de la red de abastecimiento del ramal Écija-Montepalacio
Sistema hidráulico proyectado
En una primera fase de los trabajos se realizó un Estudio de Alternativas en el que se estudiaron tres posibles soluciones.
La solución elegida en el proyecto constructivo coincide sensiblemente con el trazado actual de las tuberías existentes, ya que gran parte de las conducciones nuevas son paralelas a las existentes.
La principal diferencia radica en la variación de la impulsión inicial desde el depósito de cola de Écija 3. En lugar de hacerlo directamente a la torre de carga, se ha proyectado la construcción de un depósito de regulación de 10.000 m3, que aunque más alejado de la traza actual de la conducción (lo que implica mayor longitud de tubería nueva) permite mejorar la garantía de suministro del sistema y optimizar el bombeo inicial. Además, desde este depósito se puede abastecer por gravedad incluso al depósito de La Campana, el cual necesita actualmente una elevación inicial desde el depósito regulador de Fuentes de Andalucía. También podrán eliminarse los actuales grupos de presión necesarios en las redes de abastecimiento de Villanueva del Rey, los polígonos de Écija y La Luisiana.
También se han suplido los dos bombeos existentes en la línea Montepalacio – Morón de la Frontera por una única elevación localizada en el depósito de Montepalacio.
La actuación consiste básicamente en la construcción de una red general de abastecimiento de agua potable, con una longitud total de unos 98 km y diámetros comprendidos entre los 800 y 100 mm, que partiendo de recursos ya disponibles (ETAP de Écija), conducirá el agua tratada hasta los depósitos de los distintos municipios.
El sistema consta de tres tramos principales:
• Impulsión desde el depósito Écija 3 hasta un nuevo depósito en Écija ubicado a la cota 220 junto al cruce de la A-364 con la carretera SE-705.
• Conducción por gravedad desde el nuevo depósito regulador de Écija hasta el depósito regulador de Fuentes de Andalucía.
• Conducción desde el depósito regulador de Fuentes de Andalucía hasta el depósito regulador de Montepalacio, ubicado junto al enlace de la A-92 con la carretera a Morón de la Frontera (A-361).
Así, desde el nuevo depósito de Écija 4 se abastece directamente a los polígonos Maza Marín.
La conducción entre los depósitos de Écija 4 y Fuentes de Andalucía presenta las siguientes ramificaciones:
- Villanueva del Rey - El Campillo y Cañada Rosal - La Luisiana - La Campana.
Desde el depósito regulador de Fuentes de Andalucía se abastece directamente al depósito municipal de esa localidad.
A través de una derivación de la conducción principal hacia Montepalacio, se abastece a Marchena.
Finalmente, desde el depósito de Montepalacio parten tres conducciones hacia:
- Morón de la Frontera
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- La Puebla de Cazalla - Paradas y Arahal.
En el sistema existen varias estaciones de bombeo:
- E.B. Écija 3, que eleva el caudal desde el depósito de cola del mismo nombre, ubicado a la cota 136 m.s.n.m. hasta el nuevo depósito Écija 4 (cota solera 220 m.s.n.m.).
- E.B. Fuentes de Andalucía, que abastece desde el depósito regulador del sistema a los depósitos municipales de dicha localidad.
- E.B. Montepalacio-Morón, que abastece a Morón desde el depósito de Montepalacio impulsando el caudal hasta el depósito de Las Caleras, desde el que se llega por gravedad hasta el depósito de El Rancho en Morón.
- E.B. Montepalacio-Puebla de Cazalla, que abastece a dicho municipio desde el depósito de Montepalacio impulsando el caudal hasta su depósito municipal.
- E.B. El Rancho, que impulsa el agua desde dicho depósito hasta los depósitos municipales de El Castillo y El Gallo.
De este modo se permitirá renovar la red de abastecimiento en alta para abastecer en el año horizonte a una población cercana a los 132.300 habitantes.
Elección del material de la tubería
En el Estudio de Alternativas se realizó un estudio técnico-económico comparativo para determinar el material de la tubería, buscando la mayor homogeneidad posible para facilitar el mantenimiento de la red por parte del Consorcio.
Se compararon las características más destacables de los materiales con competencia en abastecimientos como son: acero helicosoldado, fundición dúctil (FD), poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) y polietileno (PE).
Como consecuencia de este estudio comparativo se decidió utilizar tuberías de fundición dúctil para diámetros mayores de 250 mm, empleando polietileno de alta densidad para los diámetros iguales o menores al indicado anteriormente.
Las tuberías de fundición dúctil se ajustan al rango de presiones a las que va a estar sometida la tubería, que pueden alcanzar las 25 atmósferas en la arteria principal (ø 700 mm).
El material que conforma la tubería de fundición, puede verse afectado por la corrosión al estar enterrado en el terreno. A tal efecto se prevén revestimientos con materiales plásticos que eviten el contacto directo de la tubería con el terreno.
Por último, de cara a la explotación presentan una mayor facilidad de reparación. Además debemos destacar que esta tipología presenta una elevada durabilidad de sus propiedades mecánicas a lo largo del tiempo.
Cálculo hidráulico
Se ha realizado el cálculo hidráulico para comprobar el comportamiento del sistema de abastecimiento del Consorcio Plan Écija, comprobando las presiones máximas y mínimas a las que va a estar sometida la tubería tanto en régimen permanente como ante fenómenos de golpe de ariete producidos por una maniobra en las bombas dispuestas en el sistema o por la apertura y cierre de válvulas.
Por tanto, el estudio hidráulico se desarrolla en dos fases: una primera en régimen permanente, para comprobación de las hipótesis de la conducción en cuanto a capacidad, y una segunda en régimen transitorio, para la determinación de las presiones extremas de trabajo esperables bajo las hipótesis de explotación pésimas, para cada tramo del conjunto de la conducción, y para determinar los elementos de protección antiariete en caso de que fueran necesarios.
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La línea está compuesta por tuberías de fundición dúctil de ente 300 y 800 mm de diámetro, además de tuberías de polietileno entre 110 y 280 mm.
Régimen permanente
El estudio hidráulico de la red se ha llevado a cabo mediante el programa EPANET 2.0 que simula el comportamiento hidráulico de una red (tuberías, embalses, depósitos, bombas, válvulas…), efectuando un seguimiento de la evolución de los caudales en las tuberías, presiones en los nudos, niveles en los depósitos, etc.
A su vez, el cálculo en régimen permanente se ha realizado en dos fases:
• Cálculo instantáneo con toda la red abierta (capacidad máxima de las tuberías) • Cálculo en periodo extendido del comportamiento hidráulico del sistema, comprobando la evolución
de caudales en las tuberías, niveles en los depósitos, presiones en los nudos de demanda y el tiempo de funcionamiento de los bombeos.
Para este segundo caso se ha realizado una simulación de 7 días (168 h) para ver la evolución del comportamiento del sistema durante una semana. De esta forma podemos observar las variaciones de niveles en los depósitos; de presiones en los nudos de demanda; de caudales de bombeo y de tiempo de funcionamiento de los mismos.
En primer lugar se ha definido una curva de modulación de la demanda que simule las exigencias de consumo en los diferentes elementos de la red (estimada a partir de los datos de consumo de Écija facilitados por el Consorcio Plan Écija).
Curva de modulación de la demanda
Para el dimensionamiento de los depósitos se han fijado unos niveles mínimos en los depósitos municipales para asegurar unos volúmenes de reserva lo más cercanos posible al valor del volumen diario necesario en la red de consumo que de ellos depende.
Así para los depósitos de regulación se han fijado los niveles para que aseguren el déficit diario de los depósitos municipales y además otras 24 h adicionales, aunque para las hipótesis del año horizonte el esquema global no alcance 48 horas totales.
Este esquema permite adaptar la red en un futuro, a medida que se confirmen o no las previsiones para el año horizonte, con las instalaciones fácilmente ampliables como los depósitos diseñados con hipótesis más realistas, en tanto que las conducciones, al tratarse de elementos más rígidos, quedan dimensionados con la previsión máxima del año final previsto.
Los bombeos se han dimensionado también considerando el volumen disponible de regulación para el funcionamiento, lo que fija la carrera disponible en el depósito para establecer las condiciones de arranque y parada de bombas. En el caso del bombeo Écija 3 se ha considerado una carrera en el depósito Écija-4 para funcionamiento normal de 1,50 m, frente a los 5 m de altura de agua definidos para él.
K (%)1
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Régimen transitorio
Para el cálculo del funcionamiento en régimen transitorio se ha empleado el programa “Pipe2012: SURGE”, desarrollado por la empresa americana KYPIPE.
El cálculo se ha planteado como estudios independientes de los ramales que quedan conectados por depósitos.
Se han incluido en el sistema una serie de dispositivos que mitigan el fenómeno del golpe de ariete, manteniendo las sobrepresiones en los rangos admisibles para las tuberías. Dichos dispositivos son los siguientes:
- Calderín de 30 m3 para la protección de la impulsión Écija 3 – Depósito Écija 4, ubicado en la estación de bombeo Écija 3.
- Calderín de 5 m3 para la protección de la impulsión desde el depósito de Montepalacio hasta el depósito de Las Caleras, (para el abastecimiento a Morón de la Frontera), ubicado en la estación de bombeo de Montepalacio.
- Válvula de alivio de presión en el inicio de la derivación a Cañada Rosal - Válvula de alivio de presión tras la derivación a Paradas en la conducción Montepalacio-depósito
Arahal.
Además de dichos dispositivos, se han dispuesto ventosas con una distancia máxima entre ellas de 700 m.
Conducciones del sistema
En la tabla siguiente se recogen las características de las tuberías definidas para el ramal de abastecimiento Écija – Montepalacio.
Los materiales se han definido con el criterio fijado en el estudio de alternativas: fundición dúctil para ø>250;polietileno para ø<250 mm. Únicamente el ramal de Fuentes de Andalucía, con diámetro superior a 300 mm, se ha definido con polietileno por cuestiones de homogeneización de material con el ramal de La Campana, ya que ambos ramales conforman uno de los cinco proyectos en los que se ha dividido la actuación de cara a su ejecución.
RAMAL PROYECTADO DE MONTEPALACIO Tramo Diámetro
(mm) Longitud
(m) Material
Impulsión Écija-3 - Depósito Écija-4 800 5,830 FD Conducción Écija-4 - Fuentes de Andalucía (regulación) 800-700 21,475 FD Conducción Fuentes de Andalucía (regulación) - Montepalacio 700 25,010 FD Ramal Écija-4 - Polígonos 160 4,005 PE Ramal Villanueva del Rey 110 820 PE Ramal Cañada Rosal 200-250 7,460 PE Ramal El Campillo 100 200 PE Ramal La Luisiana 300 724 FD Ramal La Campana 280-315 14,703 PE Conducción Fuentes (regulación) -Fuentes (municipal) 355 2,973 PE Conducción Dep. Montepalacio – Dep. Arahal 500-300 4,549 PE-FD Ramal Arahal 450 3,590 FD Ramal Paradas 300 1,300 FD Conducción Dep. Montepalacio - Dep. Morón (regulación) 500-450 18,741 FD Conducción Dep. Montepalacio - Dep. La Puebla de Cazalla 300 13,500 FD
La longitud total de las conducciones es de 125 km, de los que 93 km son con tubería de fundición dúctil con diámetros comprendidos entre 300 y 800 mm, y 32 km son con tubería de polietileno de alta densidad con diámetros entre 110 y 355 mm.
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Dentro de las tuberías de fundición, la arteria principal Écija – Montepalacio, con diámetros de 700 y 800 mm, tiene una longitud de 52,3 km. Las presiones máximas en régimen transitorio en esta conducción alcanzan las 26 atm.
La tubería de fundición será con junta automática flexible, de clase C-40 para tuberías de hasta 300 milímetros y clase C-25 para tuberías de 700 y 800 mm.
La junta automática flexible será sustituida por junta acerrojada que soporte esfuerzos de tracción en el interior de las hincas.
En el caso de las tuberías de polietileno, éstas serán de alta densidad, con presión nominal variable según el tramo, no excediendo en ningún caso del PN10.
Revestimiento
Revestimiento interno
Todos los tubos de fundición serán revestidos internamente con una capa de mortero de cemento de horno alto, aplicada por centrifugación del tubo, en conformidad con la norma UNE EN 545.
Con el fin de cumplir la normativa y asegurar la resistencia estructural y conformidad sanitaria, el cemento a emplear en el mortero será conforme a la norma UNE EN 197-1. En cuanto al agua a emplear en la realización del mortero cumplirá con los requisitos de la Directiva 98/83/CE de potabilidad del agua.
Los espesores de la capa de mortero una vez fraguado serán:
DN (mm) Valor nominal Tolerancia
150 – 300 4,0 - 1,5
350 – 600 5,0 - 2,0
700-800 6,0 -2,5
Revestimiento externo
La selección del tipo de revestimiento exterior de la tubería enterrada de fundición dúctil viene determinada básicamente por la agresividad del suelo que rodee la conducción. La corrosividad de un terreno no puede evaluarse a partir de una sola característica química o física, pues los factores que inciden en la corrosión son diversos, como pueden ser la resistividad del suelo, el pH, el contenido de humedad, presencia de sulfuros, sulfatos y/o cloruros, heterogeneidades de suelos…
Así por ejemplo, la norma UNE-EN 545 entiende por suelos corrosivos los que tienen una resistividad muy baja (menor de 1.500 Ω*cm si es una instalación por encima del nivel freático ó 2.500 Ω*cm si es bajo la capa freática), terrenos mezclados que contengan dos o más naturalezas de suelos, o un pH menor de 6 y alta reserva de capacidad ácida, o si tienen un alto contenido en sulfatos, cloruros o sulfuros, o suelos que contengan desechos, cenizas, escoria o contaminados por desechos o efluentes industriales.
De manera simplificada, la variable que mayor incidencia tiene en la corrosividad de un terreno es su resistividad, de manera que cuanto menor sea ésta más agresivo es el medio. Por eso es frecuente clasificar la corrosividad de los suelos en función exclusivamente de este parámetro. Éste es el procedimiento seguido, por ejemplo, en algunas normas americanas, como la AWWA.
En la figura adjunta se representan unos criterios prácticos para la selección de los revestimientos exteriores de los tubos de fundición dúctil en función de las características del terreno en que se encuentre enterrado.
Durante la ejecución de la campaña geotécnica llevada a cabo para la redacción del proyecto, se realizaron medidas de resistividad del terreno cada 500 m aproximadamente. Alguna de las medidas de resistividad eléctrica en superficie han resultado ser valores inferiores a 500 Ω*cm (llegando incluso a valores de 100 Ω*cm), lo que clasifica al suelo como una zona de agresividad extraordinaria. Estos valores de resistividad
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baja se dan sobre todo en el tramo entre Fuentes de Andalucía y el depósito de Montepalacio (ø700), con una distancia de unos 25 km. También se dan valores bajos de resistividad en el tramo entre el depósito de Montepalacio y Morón de la Frontera (ø500).
El revestimiento estándar de la tubería de fundición estará compuesto por dos capas:
• Una primera con aleación de cinc-aluminio: electrodeposición de un único hilo de aleación cinc-aluminio en proporción 85%-15%, depositándose como mínimo 400 gr/m2.
• Una segunda de pintura epoxi: pulverización de una capa de espesor medio no inferior a 100 µ.
Para el caso de terrenos con agresividad alta se ha previsto una solución de revestimiento exterior de poliuretano aplicado en fábrica.
CARACTERÍSTICAS DEL SUELO
Suelo mal drenado Suelo bien drenado
Humedad permanente > 20%
Arcillas, limos plásticos Arenas, gravas, limos gravosos
Presencia de nivel freático
RE
SIS
TIV
IDA
D
> 2.500 Ω*cm Revestimientos convencionales (zinc metálico y pintura bituminosa
negra)
Revestimientos convencionales
(zinc aluminio y pintura epoxy azul)
Revestimientos convencionales (zinc metálico y pintura bituminosa
negra)
2.500 a 1.500 Ω*cm
Revestimientos reforzados (manga de polietileno complementaria a los revestimientos convencionales)
1.500 a 750 Ω*cm
Revestimientos reforzados (manga de polietileno complementaria a los
revestimientos convencionales)
750 a 500 Ω*cm
< 500 Ω∗ cm Revestimientos especiales
Criterios para la selección de los revestimientos exteriores de las canalizaciones de fundición dúctil (Fuente:Agua y hierro. Canalizaciones de fundición dúctil)
Sección tipo
Se han definido diferentes secciones tipo con y sin sostenimiento. La tubería se apoyará sobre una cama de arena de 20 cm de espesor. Por encima de la tubería, hasta una altura de 30 cm sobre la clave superior del tubo, se utilizará un relleno seleccionado con un nivel de compactación del 95% del Proctor Normal y tamaño máximo 3 cm. El resto del relleno será procedente de la excavación con un nivel de compactación del 95% de Proctor Normal y tamaño máximo 15 cm. Los taludes estándar de excavación en la mayor parte de los trazados es de 1H:2V ó 1H:3V.
Bajo caminos o calles el relleno sobre la tubería será de grava 6-18, y el relleno sobre la misma tendrá un tamaño máximo 3 cm, a excepción de los últimos centímetros donde se realizará la reposición del firme existente.
En los cruces bajo cauces, la cota de colocación de la tubería será siempre inferior a la que pueda alcanzar la socavación del cauce en el caso de avenida. Aún así se colocarán las pertinentes protecciones de la tubería, ubicando la misma dentro de un macizo de hormigón cubierto con escollera hasta alcanzar la cota actual del cauce.
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Depósitos
En la actualidad hay municipios abastecidos por el Consorcio cuyos depósitos no garantizan el suministro durante 24 h en caso de avería en la red. Por su parte los depósitos de regulación del sistema (Cola Écija –que depende del bombeo inicial-, Fuentes de Andalucía y Montepalacio) no garantizan el suministro durante 48 h, estando alguno de ellos en un estado de deterioro importante.
Por tanto se han proyectado nuevos depósitos que garanticen a corto plazo las garantías comentadas, previendo para el año horizonte una posible ampliación en la capacidad de los depósitos de regulación.
Es el caso del nuevo depósito de Écija -4, que además de optimizar el funcionamiento del bombeo inicial necesario para abastecer al sistema, aumenta la capacidad de regulación independiente de dicha impulsión.
Además se ha proyectado un nuevo depósito en Montepalacio, junto al existente, para ampliar en 15.000 metros cúbicos la capacidad de regulación en la cola del sistema, de la que depende el 55% de la población abastecida.
Todos los depósitos se han diseñado con dos vasos iguales separados por un muro central de espesor para mejorar la operatividad del mismo haciendo posible que se puedan operar con los vasos de manera independiente. Los nuevos depósitos definidos en el proyecto son:
NUEVOS DEPÓSITOS
Denominación Capacidad (m3) Regulación Écija 4 10.000 Montepalacio 15.000 Municipales La Campana 1.000 Paradas 3.500 Arahal 6.000 La Puebla de Cazalla 5.000
También se ha contemplado la reparación de los depósitos existentes en Montepalacio y Fuentes de Andalucía. Se ha previsto la reparación del vaso (con fugas considerables en el caso del segundo) así como de las estructuras metálicas que forman la cubierta. También se han previsto nuevas cámaras de llegada con el fin de alejar los puntos de entrega y toma en los depósitos para ajustarse a la normativa vigente. En la actualidad estos puntos están alojados a pocos metros el uno del otro, con lo que la circulación del agua en el interior del depósito es escasa.
Se va a proceder a la impermeabilización del vaso del depósito. Tras la limpieza de solera, pilares y paramentos se procederá a la reparación de las juntas deterioradas para posteriormente aplicar un revestimiento impermeabilizante apto para el almacenaje de agua potable.
En lo que se refiere a la cubierta se ha proyectado su sustitución por una nueva. La estructura se ha proyectado con perfiles tubulares. Sobre ésta apoyará un forjado formado por paneles tipo sándwich, compuesto por dos chapas de acero perfilado y prelacado que otorgan una resistencia mecánica al conjunto y un núcleo de poliuretano que garantiza unas excelentes condiciones de aislante térmico.
Presupuesto de la actuación
El presupuesto global de la actuación alcanza los 58.909.481,88 € sin IVA.
Los diferentes proyectos en los que se ha divido la actuación de Mejora del sistema de abastecimiento en alta a los municipios del Consorcio "Plan Écija" son seis:
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PROYECTO PRESUPUESTO
Conducción Écija-La Luisiana y ramal a Cañada Rosal 14.085.035,05 €
Conducción La Luisiana -Fuentes de Andalucía-Marchena 19.594.597,57 €
Ramal Fuentes de Andalucía –La Campana 3.793.950,58 €
Conducción Marchena- Montepalacio- Arahal 7.957.730,45 €
Conducción Montepalacio- Morón de la Frontera 11.241.606,47 €
Nuevo depósito de Montepalacio 2.236.561,76 €
TOTAL 58.909.481,88 €
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