El diseño de una red de agua potable debe partir de la fuente de abastecimiento, la calidad del agua, la demanda actual y futura, la topografía, la normativa aplicable y las condiciones de operación previstas. El objetivo es garantizar la calidad sanitaria, cubrir la demanda, mantener una presión adecuada, limitar las pérdidas, facilitar las maniobras y asegurar la fiabilidad del servicio durante toda la vida útil de la infraestructura.
Una red de abastecimiento está formada por tuberías, elementos de maniobra, dispositivos de control, estaciones de bombeo, depósitos y acometidas que permiten transportar el agua desde la planta de tratamiento hasta el punto de conexión con la instalación interior del usuario. Su diseño debe integrar el análisis hidráulico, la selección de materiales, la eficiencia energética, la sostenibilidad ambiental y un programa permanente de mantenimiento y monitoreo.
Factores iniciales para diseñar una red de agua potable
El diseño de redes de acueductos eficiente requiere una sólida comprensión de principios y factores clave que pueden influir en el rendimiento general del sistema de abastecimiento de agua. Los ingenieros deben considerar varios aspectos. Desde la selección de la fuente de agua hasta la entrega al usuario final. Todo con el fin de garantizar que el acueducto satisfaga las necesidades de las comunidades a las que sirve.
A la hora de plantear el diseño de redes de agua potable, los ingenieros debemos tener en cuenta, antes de empezar, distintos factores como:
- Normativa y legislación a seguir
- Población actual y futura a servir
- Trazado de calles y aceras por donde plantear la red
- Caudales de diseño y puntos de consumo
- Topografía de la zona
- Puntos de alimentacin de la red (ETAP, depósitos, embalses…)
Fuente y calidad del agua
Evaluar la disponibilidad y calidad de las fuentes de agua, como ríos, lagos o aguas subterráneas, es crucial para determinar la viabilidad y capacidad de la red de acueductos. Esto también puede implicar el análisis de los requisitos de tratamiento del agua y los posibles riesgos de contaminación.
La fuente seleccionada condiciona la capacidad de producción, el tipo de tratamiento necesario, la ubicación de las instalaciones y la seguridad del abastecimiento. El análisis debe considerar tanto la disponibilidad del recurso como sus variaciones temporales y los riesgos que puedan afectar la calidad del agua antes o después del tratamiento.
Estimación de la demanda
La estimación precisa de la demanda actual y futura de agua es esencial para dimensionar la red y planificar el crecimiento futuro. Los ingenieros analizan factores como el crecimiento de la población, los patrones de uso del agua y las fluctuaciones estacionales.
La demanda debe relacionarse con los puntos de consumo, los caudales de diseño y la evolución prevista de la población. Una estimación insuficiente puede generar problemas de presión y capacidad, mientras que un sobredimensionamiento puede elevar los costes de construcción, bombeo y mantenimiento.
Topografía, elevación y trazado
El terreno y los cambios de elevación a lo largo de la ruta del acueducto pueden influir en los requisitos de bombeo y en el diseño de la red.
Una vez sabemos por dónde deben discurrir nuestras tuberías, es necesario plantear la conveniencia de diseñar una red ramificada o mallada (o mixta) con el fin de establecer sectores de alimentación que nos permiten gestionar la red de una manera optimizada.
Se diseña siguiendo el trazado viario o espacios públicos no edificables. Discurriendo por terrenos de dominio público y según tramos lo más rectos posible.
Factores ambientales y sociales
El diseño debe tener en cuenta los posibles impactos ambientales, la adquisición de tierras y la participación de la comunidad. De esta manera, se logran minimizar las perturbaciones y fomentar el apoyo al proyecto
La planificación debe coordinar las necesidades técnicas con las condiciones ambientales y sociales del territorio. Esto permite reducir las alteraciones durante la construcción y favorecer la integración de la infraestructura en las comunidades urbanas, rurales y remotas.
Clasificación de las conducciones de abastecimiento
Las redes de abastecimiento de agua potables son el conjunto de tuberías y elementos de maniobra y control que permiten el suministro de agua a los consumidores. Comienzan a la salida de la planta de tratamiento de agua y terminan en el punto de conexión (llave de registro) con la instalación interior de suministro.
Podemos clasificar las distintas conducciones que conforman las redes de abastecimiento dependiendo de su rango o importancia en:
Red de transporte
Red de transporte.- Constituida por las conducciones de mayor diámetro y es la que transporta el agua desde la planta de tratamiento a depósitos de regulación o estaciones de bombeo, alimentando a la red arterial. No se permite que, desde la misma, se realicen tomas directas a los usuarios.
Red arterial
Red arterial.- Constituida por el conjunto de tuberías y elementos de la red de distribución que enlazan diferentes sectores de la zona abastecida. Al igual que en la red de transporte, tampoco se permite realizar acometidas desde la red arterial.
Red secundaria
Red secundaria.- Formada por el conjunto de tuberías y elementos que se conectan a la red arterial y de las que se derivan, en su caso, las acometidas para los suministros, bocas de riego y tomas contra incendios.
Acometidas
Acometidas.- Son las tuberías y otros elementos que unen la red secundaria con la Instalación Interior del inmueble que se pretende abastecer.
Tipos de distribución del agua
La distribución del agua a los consumidores se puede realizar según los siguientes métodos:
Distribución por gravedad
Distribución por gravedad.- Sistema posible cuando la fuente de suministro está situada en un punto elevado respecto a la ciudad, de manera que pueda mantenerse una presión suficiente en las tuberías principales, tanto para los servicios domésticos como para los de extinción de incendios.
Distribución mediante bombas y almacenamiento
Distribución por medio de bombas y almacenamiento.- El exceso de agua elevada durante periodos de bajo consumo se almacena en depósitos que aumentarán el suministro de las bombas en periodos de alto consumo.
Empleo de bombas sin almacenamiento
Empleo de bombas sin almacenamiento.- Las bombas introducen el agua directamente en las tuberías siendo su única salida la del agua realmente consumida.
Tipos de redes según su configuración
Podemos distinguir los siguientes tipos de redes de distribución según su morfología:
Redes ramificadas
Redes ramificadas.- consiste en una tubería principal de la que se derivan arterias secundarias, de las que a su vez parten otras de tercero o cuarto orden, cada vez menores. Cada punto recibe el agua sólo por un camino, siendo en consecuencia los diámetros cada vez más reducidos, a medida que las tuberías se alejan de las arterias principales.
Su cálculo y diseño es sencillo, ajustándose las secciones a los caudales lo que hace que su coste de implantación sea menor, pero una avería deja sin servicio a toda la red aguas abajo.
La red ramificada cuenta con una tubería Principal de distribución (la de mayor diámetro) desde la cual parten ramales que terminarán en puntos ciegos, es decir sin interconexiones con otras tuberías en la misma Red de Distribución de Agua Potable.
En el diseño redes de agua potable con redes ramificadas existe el inconveniente de que, ante el fallo o rotura de alguna de las tuberías que la conforman, se tendrá que dejar sin servicio a todos los usuarios que estén atendidos desde las tuberías aguas abajo de la rotura, mientras se realiza la reparación necesaria. Por el contrario, el cálculo de este tipo de redes es muy sencillo (cálculo de pérdidas en tuberías, por ejemplo con EPANET).
Redes malladas
Redes malladas.- las canalizaciones establecen una auténtica malla cerrada por las arterias, pudiendo llegar el agua a cada punto de suministro por varios caminos diferentes mejorando por tanto la disponibilidad y el servicio.
No conocer la dirección de circulación del agua complica los cálculos y se sobre-dimensionan los tramos, obteniéndose costes de implantación elevados.
La red mallada se logra conformando mallas o circuitos a través de la interconexión entre los ramales de la Red de Distribución de Agua Potable.
En el diseño de redes de agua potable con redes malladas se tiene la ventaja de que, ante la posible rotura de alguna de sus tuberías, se logrará afectar a menor cantidad de usuarios, al establecerse rutas alternas al flujo a través de las mallas que conforman a la red. Además de que la red tiene mayor longitud (y coste) el cálculo a mano de este tipo de redes es más complejo que en las ramificadas, debiendo emplear métodos iterativos como “Hardy Cross” (existen múltiples programas que lo resuelven sin problemas).
Redes mixtas
Redes mixtas.- suelen ser un tipo de redes malladas de las cuales se derivan una serie de redes ramificadas; participando, por tanto de las ventajas e inconvenientes tanto de las redes malladas como ramificadas.
| Configuración | Características principales | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|
| Ramificada | Una tubería principal alimenta ramales que terminan en puntos ciegos. | Cálculo y diseño sencillos; menor coste de implantación. | Una avería puede dejar sin servicio a toda la red aguas abajo. |
| Mallada | Las canalizaciones forman mallas o circuitos cerrados. | Rutas alternas al flujo y mayor disponibilidad del servicio. | Mayor longitud, coste de implantación y complejidad de cálculo. |
| Mixta | Combina redes malladas con ramales derivados. | Integra ventajas de las redes ramificadas y malladas. | Participa también de sus inconvenientes. |
Características hidráulicas y objetivos de diseño
Se trata de redes cuya principal característica es que el fluido (agua) viaja a presión, trabajando por tanto las tuberías a sección llena. Esto condiciona enormemente los materiales que conforman las redes (principalmente polietileno, fundición dúcitl y hormigón armado con camisa de chapa) y las uniones a utilizar (embridadas, termosoldadas, electrosoldadas,. ).
El diseño de esta redes se basa en el servicio a prestar y en la racionalidad del uso del agua, para lo que deberá alcanzar una serie de objetivos:
- Mantener la garantía sanitaria.
- Limitar las pérdidas de agua.
- Cubrir la demanda total.
- Medir y controlar consumos para detectar posibles fugas.
- Asegurar una presión de servicio en el punto de suministro.
- Evitar pérdidas de carga en la medida de lo posible.
- Alcanzar una buena disponibilidad y fiabilidad del servicio a lo largo de la vida útil de la red.
- Maniobrar la red con facilidad para corregir anomalías.
- Una instalación y una conservación económicas.
Análisis hidráulico y dimensionamiento de tuberías
Un análisis hidráulico exhaustivo es vital en el diseño y la construcción de redes de acueductos. Esto debido a que desempeña un papel clave en la optimización del flujo de agua y la gestión de la presión.
Este proceso implica varios pasos cruciales:
Estimación de caudales
La estimación precisa de la demanda actual y futura de agua es esencial para determinar el tamaño de las tuberías y los caudales. Los ingenieros analizan factores como el crecimiento de la población, los patrones de uso del agua y las fluctuaciones estacionales.
Dimensionamiento de las tuberías
La selección del diámetro correcto de las tuberías garantiza un caudal de agua adecuado y minimiza las pérdidas por fricción. Los ingenieros deben equilibrar el coste, la disponibilidad de materiales y las consideraciones de eficiencia para determinar el tamaño óptimo de la tubería.
Una vez se establece un prediseño de la red de abastecimiento, es conveniente adoptar el tipo de materiales (polietileno, fundición…) y establecer presiones (máximas/mínimas) y velocidades de diseño (máximas/mínimas), para cálculos los diámetros que hacen prever un comportamiento de la red idóneo.
Gestión de la presión
Mantener una presión de agua adecuada en toda la red es crucial para un servicio fiable y para minimizar las fugas o roturas de las tuberías. Los ingenieros deben diseñar medidas de control de la presión, como válvulas reductoras de presión y dispositivos de protección contra sobretensiones. Para de esta forma gestionar las fluctuaciones de presión y proteger la red.
Gestionar adecuadamente la presión del agua en toda la red reduce las fugas y las roturas de tuberías. Así, conservando tanto el agua como la energía.
Estaciones de bombeo y almacenamiento
El análisis hidráulico ayuda a identificar la necesidad de estaciones de bombeo e instalaciones de almacenamiento, como depósitos o tanques de almacenamiento de agua. Para de esta manera mantener una presión y unos caudales constantes en la red.
Eficiencia energética
Minimizar el consumo de energía es un aspecto esencial del diseño moderno de redes de acueductos. Los ingenieros deben tener en cuenta factores como los materiales de las tuberías, las velocidades de flujo y las estrategias de bombeo.
Materiales para redes de acueductos
La selección del material adecuado para las redes de acueductos es un aspecto crítico del proceso de diseño y construcción. Los ingenieros deben sopesar factores como la durabilidad, la resistencia a la corrosión, el coste y la facilidad de instalación.
Entre los materiales para el diseño de redes de acueducto se encuentran:
PVC
PVC (cloruro de polivinilo): El PVC es una opción popular por su asequibilidad, facilidad de instalación y resistencia a la corrosión. Sin embargo, no es adecuado para aplicaciones de alta presión o temperatura debido a su menor resistencia y rigidez.
HDPE
HDPE (polietileno de alta densidad): El HDPE ofrece una excelente resistencia a la corrosión y flexibilidad, por lo que es ideal para instalaciones subterráneas y terrenos difíciles. Es más duradero que el PVC pero tiene un coste inicial más elevado.
Hierro dúctil
Hierro dúctil: Conocido por su resistencia y durabilidad, los tubos de hierro dúctil se utilizan habitualmente en aplicaciones de alta presión y tienen una larga vida útil. Sin embargo, son más susceptibles a la corrosión y requieren revestimientos o recubrimientos protectores.
PRFV o GRP
GRP (plástico reforzado con fibra de vidrio): Las tuberías de PRFV son ligeras y resistentes a la corrosión, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de aplicaciones. Ofrecen menores costes de instalación y una larga vida útil, pero pueden tener un coste inicial más elevado en comparación con el PVC.
Acero
Acero: Las tuberías de acero son resistentes y duraderas, pero requieren protección contra la corrosión y tienen costes de instalación más elevados. Suelen utilizarse en aplicaciones de gran diámetro o alta presión .
A la hora de elegir el material adecuado para el diseño y construcción de redes de acueductos, los ingenieros deben tener en cuenta los requisitos y limitaciones específicas. Entre estos se encuentran incluidos el presupuesto, las condiciones medioambientales y las normas reglamentarias.
| Material | Propiedades destacadas | Consideraciones |
|---|---|---|
| PVC | Asequibilidad, facilidad de instalación y resistencia a la corrosión. | No es adecuado para aplicaciones de alta presión o temperatura debido a su menor resistencia y rigidez. |
| HDPE | Excelente resistencia a la corrosión y flexibilidad. | Tiene un coste inicial más elevado que el PVC. |
| Hierro dúctil | Resistencia, durabilidad y larga vida útil. | Es más susceptible a la corrosión y requiere revestimientos o recubrimientos protectores. |
| PRFV | Bajo peso, resistencia a la corrosión y larga vida útil. | Puede tener un coste inicial más elevado en comparación con el PVC. |
| Acero | Resistencia y durabilidad para gran diámetro o alta presión. | Requiere protección contra la corrosión y costes de instalación más elevados. |
Elementos de maniobra, control y regulación
Las redes de abastecimiento de agua potable, a parte de las conducciones o tuberías, también están compuestas de una serie de elementos de maniobra, control y regulación encargados de regular presiones, velocidades, evitar ruidos, golpes de ariete, equilibrar caudales,.
Estos equipos principalmente son:
- Válvulas.- compuerta, mariposa, asiento, retención, ventosa, desagüe o reguladoras de presión.
- Bombas.- volumétricas o dinámicas.
- Grupos de presión.- con depósito de rotura o de presión regulable.
- Depósitos.- de almacenamiento y regulación.
- Amortiguadores.- de aire, muelle o diafragma.
La disposición de estos elementos debe permitir aislar sectores, controlar presiones y caudales, proteger las tuberías frente a transitorios hidráulicos y facilitar las operaciones de inspección, reparación y limpieza.
Normativa y estándares en Colombia
En Colombia, el diseño y la construcción de redes de acueducto deben cumplir una serie de reglamentos y normas. Garantizando de esta manera el suministro seguro y eficiente de agua. Estos requisitos tienen como objetivo proteger la salud pública, preservar el medio ambiente y promover el desarrollo sostenible.
Marco normativo
El Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio (MVCT) es la principal autoridad responsable de supervisar los servicios de suministro de agua y saneamiento. Establece el marco regulador, fija las directrices y vela por su cumplimiento.
Normas técnicas
Las Normas Técnicas Colombianas (NTC) proporcionan especificaciones detalladas sobre materiales, procesos y métodos de prueba. Para así garantizar la calidad y el rendimiento en la construcción de redes de acueducto.
Calidad del agua potable
La Resolución 2115 de 2007 establece los límites aceptables de parámetros físicos, químicos y microbiológicos en el agua potable para proteger la salud pública.
Normatividad ambiental
Existen autoridades ambientales en Colombia, tales como la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) y las Corporaciones Autónomas Regionales (CAR). Estas son las encargadas de expedir los permisos y vigilar el cumplimiento de la normatividad ambiental relacionada con la gestión del recurso hídrico.
Eficiencia hídrica
El gobierno colombiano promueve la eficiencia hídrica a través de varios programas, entre ellos el Programa de Uso Eficiente y Ahorro de Agua (PUEAA) y la iniciativa Huella Hídrica.
Planificación de infraestructuras
En Colombia, los proyectos de abastecimiento de agua deben integrarse en los planes de desarrollo municipales y regionales. Garantizando así un enfoque coordinado de la gestión de los recursos.
Conociendo y cumpliendo los requisitos y normas reguladoras en Colombia, se pueden realizar el diseño y construcción de redes de acueducto de manera exitosa. Proporcionando soluciones de abastecimiento del agua seguras y cumpliendo con la normativa del territorio nacional.
En cada Ayuntamiento, en cada Mancomunidad se legisla sobre cómo deben de ser las redes de abastecimiento de agua, mediante la publicación de ordenanzas o normativas técnicas. En ellas, entre otras cosas, se fijan:
- Las características y disposición de las redes.
- Las bases de cálculo y criterios de diseño básicos y simplificados.
- Los materiales que han de componer las redes.
- Los detalles constructivos habituales de las obras de fábrica y la disposición de los distintos elementos en ellas.
- La ejecución de los diferentes tipos de acometidas a las redes de abastecimiento.
- Instrucciones de montaje y pruebas a realizar.
Sostenibilidad, conservación del agua y eficiencia energética
La incorporación de prácticas sostenibles en el diseño de redes de acueductos es vital para la gestión responsable del agua y la conservación de la energía, logrando verse como una estrategia para alcanzar la sostenibilidad del agua.
He aquí algunas estrategias que los ingenieros pueden adoptar para crear redes de acueductos más sostenibles y eficientes:
Conservación del agua
La implantación de tecnologías de ahorro de agua, como los sistemas de recogida de aguas pluviales y el reciclaje de aguas grises, ayuda a reducir la demanda total de agua.
Detección y reparación de fugas
Los sistemas avanzados de control y detección de fugas pueden identificar y reparar las fugas, minimizando la pérdida de agua.
Bombeo energéticamente eficiente
La optimización de las estaciones de bombeo con equipos energéticamente eficientes y sistemas de control inteligentes puede reducir significativamente el consumo de energía.
Diseño asistido por gravedad
Se usa el flujo gravitacional en el diseño de acueductos para minimizar el uso de energía.
Infraestructura verde
Integrando elementos de infraestructura verde, como bioswales y pavimento permeable.
Elementos de infraestructura verde, como jardines de lluvia, pavimento permeable y bio-swales, que permiten gestionar la escorrentía de aguas pluviales y mejorar la calidad del agua.
Energía renovable
Incorporando fuentes de energía renovable, como la solar o la eólica, para los procesos de bombeo y tratamiento.
Evaluación del ciclo de vida
La evaluación del impacto ambiental de los componentes y materiales de las redes de acueductos para así seleccionar opciones más sostenibles.
Mediante la adopción de prácticas sostenibles, se pueden crear redes de acueductos que conserven el agua. Reduciendo el consumo de energía y promoviendo la gestión medioambiental a largo plazo, logrando alcanzar de esta manera la sostenibilidad del agua.
Mantenimiento y monitoreo de redes de acueducto
El mantenimiento y monitoreo adecuados de las redes de acueducto son cruciales para garantizar un suministro de agua confiable y eficiente. Mediante la implementación prácticas para el cuidado preventivo y la detección de fugas, pueden reducir las pérdidas de agua, ahorrar energía y extender la vida útil de su infraestructura.
Mantenimiento preventivo
Las inspecciones periódicas, la limpieza y la reparación de tuberías, válvulas y otros componentes pueden ayudar a identificar posibles problemas a tiempo y evitar averías.
Evaluación del estado
La evaluación periódica de la integridad estructural y funcional de la red permite a las empresas de servicios públicos priorizar las actividades de mantenimiento y optimizar la asignación de recursos.
Detección de fugas
Las tecnologías avanzadas, como los sensores acústicos, las imágenes por satélite y los contadores inteligentes, permiten supervisar las redes en tiempo real e identificar rápidamente fugas u otras anomalías.
Gestión de activos
Debe existir un plan integral de gestión de activos que oriente el mantenimiento y la sustitución de los componentes de la red en función de su antigüedad, estado y rendimiento.
Toma de decisiones basada en datos
La recopilación y análisis de datos sobre el rendimiento de la red, y los patrones de consumo de agua pueden ayudar a identificar posible es mejoras. Priorizando así las inversiones.
Mediante la adopción de estas prácticas, se puede supervisar y mantener eficazmente las redes de acueductos. De esta forma garantizando un suministro de agua sostenible y fiable para las comunidades a las que sirven.
Tecnologías innovadoras para el diseño y la explotación
A medida que la tecnología sigue avanzando se busca mejorar el diseño, la construcción y el rendimiento de las redes de acueductos. Incorporando métodos y materiales innovadores como:
Construcción sin zanjas
Los métodos sin zanja, como la perforación horizontal dirigida y la rotura de tuberías, minimizan la alteración de la superficie y el impacto ambiental. Reduciendo el tiempo y los costes de construcción.
Gestión inteligente del agua
Los dispositivos y sensores del Internet de las Cosas (IoT), combinados con la analítica avanzada, permiten monitorizar y gestionar en tiempo real los sistemas de suministro de agua. Esta tecnología ayuda a optimizar el rendimiento de la red, detectar fugas y conservar los recursos hídricos.
Impresión 3D y materiales compuestos
Se están explorando técnicas de fabricación aditiva para la producción de accesorios y componentes de tuberías personalizados. Reduciendo el desperdicio de material y agilizando el proceso de construcción.
Los materiales compuestos avanzados, como el polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) y el polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP), ofrecen alternativas ligeras, resistentes a la corrosión y duraderas.
Teledetección y SIG
Las tecnologías de teledetección, como LiDAR y las imágenes por satélite, combinadas con los Sistemas de Información Geográfica (SIG), proporcionan datos precisos para la planificación y el diseño de redes de acueductos.
BIM
El BIM permite representaciones digitales detalladas de las redes de acueductos, facilitando una mejor colaboración, una mejor toma de decisiones y procesos de construcción más eficientes.
Al adoptar tecnologías y tendencias innovadoras, se puede mejorar la eficiencia, sostenibilidad y resistencia de las redes de acueductos. Garantizando de esta manera un suministro de agua fiable para las generaciones venideras.
Criterios hidráulicos complementarios para redes de saneamiento
El objetivo es determinar la sección y dimensiones de los colectores. Debe tenerse en cuenta lo siguiente:
- Caudal medio, punta, mínimo, de pluviales y máximo calculados o estimados
- Selección de sistema unitario o sistema separativo: el sistema unitario recoge en un único colector las aportaciones de la población y las de lluvia; el sistema separativo transporta las aguas negras en un colector y las aguas blancas en otro recibiendo tratamientos diferentes. Se deben analizar las ventajas y desventajas de la implementación de uno u otro sistema y la aplicabilidad al caso que se esté contemplando
- Velocidades máximas y mínimas de circulación en la red: el valor máximo de circulación del agua residual en la red estará limitado por la abrasión de los materiales de la red; el valor mínimo de velocidad deberá permitir el arrastre de los sedimentos de la red que disminuyen la capacidad portante y producen olores derivados de fermentaciones anaeróbicas
- Funcionamiento hidráulico de la red: pérdidas de carga lineales y localizadas: determinarán la necesidad o no de sistemas de bombeo
- Variación de los caudales : diaria, estacional, etc.
- Selección de los materiales de la red en función de las aguas transportadas (determinarán su capacidad de resistencia a la corrosión, resistencia a la abrasión, comportamiento ante el golpe de ariete, etc.)
- Sistemas de ventilación, limpieza, registro y visita
Para un caudal de aguas residuales constante, se podrían admitir velocidades mínimas de 0,3 m/s, pero al ser muy variable, se debe diseñar con velocidades superiores para que, en el caso de formación de depósitos al disminuir el caudal, puedan ser arrastrados una vez aumente.
La velocidad mínima admisible en redes unitarias no debe ser inferior a 0,6 m/s. En caso de redes separativas, podría disminuir hasta 0,5 m/s debido a menores variaciones de caudal.
La velocidad límite superior suele establecerse en 3 m/s para caudal punta de aguas negras y 5 m/s para el caudal máximo a transportar en tiempo de lluvia. También es recomendable 5 m/s la velocidad máxima recomendad en redes pluviales.
Con los límites mínimo y máximo de velocidad y conociendo el caudal, debe determinarse la sección, fijando una pendiente dentro de los límites marcados por la topografía local.
El objetivo del diseño hidráulico, es que la sección seleccionada presente unas características hidráulicas tales que, con una pendiente determinada y ante la variación de caudal, la velocidad se mantenga lo más constante posible. Esta condición es difícil de alcanzar en sistemas unitarios, por lo que dentro de la sección prevista se establece una sección reducida “cuna de negras” por donde circularán las aguas negras.
El diámetro interior mínimo recomendable es de 300 milímetros. Asimismo, es frecuente que quede al menos un 15-20% de la altura libre para permitir la circulación de aire y las condiciones aerobias en el interior de la red evitando así putrefacciones y olores (protección contra la septicidad).
Las secciones pueden ser visitables y no visitables y adoptar diferentes formas: canal, circular, oval, secciones especiales… la sección circular es la que normalmente se utiliza.
¿Cómo funciona un sistema de alcantarillado?
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