Apuntes sobre ingeniería sanitaria

El presente trabajo pretende ser una guía de desarrollo del curso de ingeniería sanitaria, el cual en la facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, abarca los conceptos básicos para el diseño de sistemas de introducción de agua potable.

En el primer capítulo se presentan las diferentes definiciones y conceptos sobre el agua potable y de cómo determinar su calidad, de los componentes de un sistema de abastecimiento de agua, de las principales fórmulas hidráulicas utilizadas en e diseño, así como las diferentes normas que rigen en las instituciones encargadas de dotar de agua a las poblaciones del país.

En el capítulo dos se presentan los diferentes tipos de fuentes de agua, como son: manantiales, ríos, lagos, aguas de lluvia y aguas subterráneas que se utilizan para abastecer a las poblaciones, además, se indican los métodos más utilizados para realizar el aforo de dichas fuentes, es decir, la determinación de caudales que son los volúmenes por unidad de tiempo. Dentro de éstos se indican el aforo volumétrico, el aforo por flotadores y el aforo de pozos perforados. Asimismo, se presentan en que consisten las obras de captación para los diferentes tipos de fuentes, siendo éstas captación de aguas de lluvia; de manantiales; de aguas subterráneas; dentro de las que se encuentran los pozos excavados, pozos hincados, galerías de infiltración y pozos perforados o mecánicos; captaciones de aguas en ríos; y en lagos.

El capítulo tres incluye los parámetros utilizados para el diseño de sistemas de abastecimientos de agua, los cuales incluyen recomendaciones acerca del levantamiento topográfico; de la fijación del período de diseño; de los diferentes métodos para la estimación de poblaciones futuras; de las dotaciones de agua a utilizar; de la determinación de los consumos de agua; del cálculo de los diferentes caudales utilizados en el diseño de acueductos; de las presiones máximas y mínimas que deben existir en los acueductos así como del tipo y clases, es decir, de las presiones de trabajo a las que trabaja las diferentes clases de tubería.

El capítulo cuatro se refiere al diseño de líneas de conducción, en el cual se indican los diferentes tipos que existen para conducir el agua desde la captación hasta la planta de tratamiento o hasta los tanques de almacenamiento siendo éstas conducciones libres y forzadas, dentro de las forzadas se presentan las líneas por gravedad, en las que se indican los casos en que es necesario utilizar cajas rompe presión y de tuberías de mayor presión; en el caso de las líneas por bombeo, se presenta el análisis económico de menor costo para definir el diámetro económico y además se muestra el cálculo para determinar si la tubería es capaz de absorber las sobre presiones causadas por el golpe de ariete. Y por último se indican las obras de arte más comúnmente utilizadas en las líneas de conducción, siendo éstas cajas rompe-presión, pasos aéreos y de zanjones, cajas unificadoras de caudal, cajas distribuidoras de caudal y cajas para válvulas.

El capítulo cinco se refiere a los tanques de almacenamiento, el cual incluye la forma y número de dichos tanques, así como el cálculo de los volúmenes necesarios para compensar los caudales en las horas de máximos consumos.

El capítulo seis describe la forma de cómo realizar la distribución del agua, es decir, llevar el agua hasta el consumidor final, aquí se presentan los diferentes tipos de redes; los parámetros para el diseño hidráulico de redes abiertas; y de circuitos cerrados, en donde se incluyen los métodos de la gradiente hidráulica y el método de Cross; así como el cálculo de presiones en la red y el esquema de flujos e iguales presiones. Por último dicho capítulo incluye las obras de arte utilizadas en distribución.

El capítulo siete se refiere a las válvulas comúnmente utilizadas en el diseño de sistemas de abastecimiento de agua, siendo éstas válvulas de aire, de limpieza, de compuertas, de alivio, de retención, de globo, de paso y válvulas de flotador.

El capítulo número ocho se refiere a lo que es la desinfección del agua, posiblemente la parte medular de cualquier sistema de abastecimiento, ya que mediante dicha desinfección se previenen las enfermedades trasmitidas por el agua, indicándose los diferentes métodos para desinfectar el agua, con énfasis en la utilización del cloro como el método más eficaz y económico para lograr dicha desinfección.

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Autor: Pedro Aguilar Ruiz