Tanque Elevado - Nota: 8 PDF

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HIDROLOGIA...

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TIPOS DE TANQUES Los tipos de tanque que se han recomendado construir en el país son los siguientes:  Tanque sobre el suelo. Se recomienda este tipo de tanque en los casos siguientes: Cuando la topografía del terreno lo permita y en comunidades rurales que dispongan localmente de materiales de construcción como piedra bolón o cantera. En el diseño de los tanques sobre el suelo debe de considerarse lo siguiente : a) Cuando la entrada y salida de agua es por medio de tuberías eparadas, estas se ubicarán en los lados opuestos con la finalidad de permitir la Circulación del agua.

b) Debe considerarse un paso directo y el tanque conectado tipo puente (bypass), de tal manera que permita mantener el Servicio mientras se efectúe el lavado o reparación del tanque. c) La tubería de rebose descargará libremente sobre una plancha de concreto para evitar la erosión del suelo. d) Se instalarán válvulas de compuerta en todas las tuberías, limpieza, entrada y salida con excepción de la de rebose, y se recomienda que las válvulas y accesorios sean tipo brida. e) Se debe de considerar los demás accesorios como; escaleras, respiraderos, indicador de niveles y acceso con su tapadera. f) Se recomienda que los tanques tengan una altura máxima de 3.0 metros, con un borde libre de 0.50 metros y deberán estar cubiertos con una losa de concreto. En caso especial se construirán tanques de acero sobre el suelo. Tipo Cisterna Este tipo de almacenamiento se recomienda en pequeñas granjas o comunidades rurales donde se carece de aguas superficiales, o subterráneas, por lo tanto el agua de lluvia es la fuente disponible de abastecimiento local.

El agua de lluvia que escurre en los sistemas de techos se conduce a través de canales y ductos de bajantes a las cisternas de almacenamiento situado sobre el piso o soterrado (ver esquema). La cisterna puede ser construida de mampostería u hormigón armado, en ella se puede emplazar una bomba de mano de acción directa o de mecate para la distribución de agua. TANQUES ELEVADOS DEFINICION Son estanques de almacenamiento de agua que se encuentran por encima del nivel del terreno Natural y son soportados por columnas y pilotes o por paredes. Desempeñan un Rol importante en los sistemas de distribución de agua, tanto desde el punto de vista económico, así como del funcionamiento hidráulico del sistema y del mantenimiento de un servicio eficiente. Los tanques elevados cumplen dos propósitos fundamentales: a) Compensar las variaciones de consumo que se producen durante el día. b) Mantener las presiones de servicio en la red de distribución.

Considerando el tipo de alimentación los tanques elevados son de dos tipos:



Tanques de cabecera:

Se alimentan directamente de la fuente o

planta de tratamiento mediante gravedad o bombeo. Causa una variación relativamente grande de la presión en las zonas extremas de la red de distribución (véase figura1).



Tanques flotantes: Se ubican en la parte más alejada de la red de distribución con relación a la captación o planta de tratamiento, se alimentan por gravedad o por bombeo. Almacena agua en las horas de menor consumo y auxilia el abastecimiento de la ciudad durante las horas de mayor consumo (véase figura 1).

 La experiencia en nuestro país ha demostrado que estos reservorios tienen un funcionamiento hidráulico deficiente, ya que dada las condiciones de operación de la red de distribución, durante el día no se llenan más que en la noche, incumpliendo su rol de regulador de presión. Por este motivo no es recomendable su empleo en el medio rural.

Figura 1 Capacidad del Tanque La capacidad del almacenamiento de un reservorio en el medio rural es función, principalmente, del volumen de regulación para atender las variaciones del consumo de la población. Determinación del volumen de regulación:  Los tanques deben permitir que las demandas máximas que se producen en el consumo sean satisfechas cabalmente, al igual que cualquier variación en los consumos registrados en las 24 horas del día, proveyendo presiones adecuadas en la red de distribución.  Los tanques tienen la función de almacenar el agua sobrante cuando el caudal de consumo sea menor que el de abastecimiento y aportar la diferencia entre ambos cuando sea mayor el de consumo.

 La capacidad así requerida se denominará de regulación o de capacidad mínima Un método Rápido para determinar el volumen de regulación de los tanques es el Método empírico. Para sistemas por bombeo, el volumen de regulación deberá estar entre el 20 a 25% del caudal promedio diario, dependiendo del número y duración de las horas de bombeo, así como de los horarios en los que se realicen dichos bombeos. Por tanto, el volumen debe ser determinado utilizando la siguiente expresión: Vr C Qm Vr =Volumen de regulación en m3. C =Coeficiente de regulación 0,20 - 0,25. Qm =Consumo promedio diario anual en m3 Ubicación del Tanque

La ubicación y nivel del tanque de almacenamiento deben ser fijados para garantizar que las presiones dinámicas en la red de distribución se encuentren dentro de los límites de servicio. El nivel mínimo de ubicación viene fijado por la necesidad de que se obtengan las presiones mínimas y el nivel máximo viene impuesto por la resistencia de las tuberías de la red de distribución. La presión dinámica en la red debe estar referida al nivel de agua mínimo del tanque, mientras que la presión estática al nivel de agua máximo. Por razones económicas, sería recomendable ubicar el tanque próximo a la fuente de abastecimiento o de la planta de tratamiento y dentro o en la cercanía de la zona de mayores consumos. El área para el emplazamiento del tanque no debe situarse enlugares que constituyan escurrimiento natural de aguas de lluvia. En el diseño de tanques elevados que generalmente son de acero debe considerarse lo siguiente.

 El nivel mínimo de agua en el tanque debe ser capaz de lograr presiones adecuadas en la red de distribución.

 Se debe emplear la misma tubería de entrada y salida del agua, en el caso que el sistema fuese del tipo fuente-red-tanque.

 La tubería de rebose descargara libremente sobre una plancha de concreto para evitar la erosión del suelo.

 Se instalaran válvulas de compuertas en todas las tuberías, exceptuando la de rebose y se recomienda que todas las válvulas y accesorios sean tipo brida.  Debe considerarse los demás accesorios como: escaleras, dispositivos de ventilación, acceso con su tapadera, indicador de niveles y en casos especiales una luz roja para prevenir accidentes aéreos en vuelos nocturnos.  Las escaleras exteriores deben tener protección adecuada y se diseñan dispositivos que permitan controlar el nivel máximo y mínimo del agua en el tanque.

USO GENERAL EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCION Son un elemento fundamental en una red de abastecimiento de agua potable, para compensar las variaciones horarias de la demanda de agua potable. Puesto que las plantas de tratamiento de agua potable funcionan mejor si tienen poca variación del caudal tratado, conviene mantener aproximadamente constante el caudal. Las plantas de tratamiento se dimensionan por lo tanto para que puedan producir la cantidad total de agua que la ciudad o pueblo consume a lo largo del día, y los tanques absorben las variaciones horarias: cuando hay poco consumo (como en la noche) se llenan, y cuando el consumo es máximo (como, por ejemplo, a la hora de cocinar) se vacían. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE TANQUE ELEVADO  Existe reserva de agua para el caso de interrupción del servicio.  La bomba funciona toda vez que el nivel de agua en el tanque de reserva alcanza un mínimo prefijado.  El mantenimiento es pequeño porque apenas tienen partes móviles.  La presión del sistema se controla con mayor facilidad. g) Tiene una reserva de agua elevada (energía gravitatoria) en forma permanente, situación que evita el fuera de servicio instantáneo ante fallas en la provisión de energía eléctrica. La bomba actúa durante períodos iguales y con un número de arranques bajo (depende del volumen de agua consumido en la unidad de tiempo). h) Las presiones en la distribución de agua están dadas por la altura desde el tanque elevado hasta el uso en particular (pelo de agua con presión atmosférica). Cada nivel del edificio tiene siempre la misma presión. i) Se va creando lama en el fondo y paredes del recipiente. j) Si este es metálico con el tiempo comienza a oxidarse lo que puede provocar que las personas que ingieren esta agua se enfermen por lo tanto se debe dar mantenimiento preventivo de estos según sea indicado.

CLASES DE TANQUES Las clases de tanque de acuerdo a los materiales de construcción se clasifican en:  Mampostería. Se recomienda construir tanque de este material en aquellas localidades donde se disponga de piedra bolón o piedra cantera. No deberá tener altura mayor de 2.5 metros .  Hormigón Armado En la construcción de tanque con este material se debe de considerar la permeabilidad del terreno y no deberá tener altura mayores de 3.0 metros.

 Acero

Se propone construir tanque de acero cuando en la localidad no se disponga de materiales locales como en los casos anteriores y por razones de requerimiento de presiones de servicios.  Plástico



Se propone el dimensionamiento de tanques plásticos en aquellos lugares como casas unipersonales, hoteles, y comunidades de pequeña población de al menos unos 50 habitantes por localidad, estos tanques se deben diseñar en torres para brindar un servicio adecuado de presiones.

En el diseño de tanques elevados que generalmente son de acero debe de Considerarse lo siguiente. k) El nivel mínimo del agua en el tanque debe ser capaz de lograr presiones adecuadas en la Red de distribución. l) Se debe emplear la misma tubería de entrada y salida del agua, en el caso que el sistema fuese del tipo Fuente-Red-Tanque. La tubería de rebose descargará libremente sobre una plancha de concreto para evitar la erosión del suelo. Se instalarán válvulas de compuertas en todas las tuberías, exceptuando la de m) rebose y se recomienda que todas las válvulas y accesorios sean tipo brida. n) Debe considerarse los demás accesorios como; escaleras, dispositivos de ventilación, acceso con su tapadera indicador de niveles y en caso especiales una luz roja para prevenir accidentes aéreos en vuelos nocturnos. o) Las escaleras exteriores deben tener protección adecuada y se diseñarán dispositivos que permitan controlar el nivel máximo y mínimo del agua en el tanque. Tanque Elevados de Uso domiciliar Generalmente, al elegir un tanque de agua para el domicilio el usuario busca que el producto conserve el líquido en condiciones, protegiendo el reservorio de insectos,

bacterias, hongos, olores y sabores extraños. A su vez, es importante que el tanque resulte fácil de limpiar. Para lograr todas esas ventajas, desde hace un tiempo las marcas especializadas trabajan con materiales que le confieren al producto la resistencia y el aislamiento térmico necesarios para mantener el agua en excelentes condiciones. Los tanques comúnmente Instalados en los domicilios tienen la función de servir de reserva en caso que faltase el servicio de agua público y para mantener la presión del sistema. Instrucciones para el lavado y desinfección del tanque Nota: Se deben limpiar y desinfectar por lo menos cada cuatro meses. 1. Use botas, casco y guantes para la limpieza y desinfección. Aliste cepillos, escobas, baldes, rodillos, bombas aspersoras o cualquier otro elemento que necesite. 2. Cierre totalmente la entrada de agua y abra la salida para que se desocupe el tanque. 3. Retire con cuidado la tapa de inspección del tanque. Si no tiene tapa se recomienda construirla. Si el tanque es oscuro, utilice lámparas de pila (linternas). 4. Ingrese al tanque cuando el nivel de agua sea bajo, de 20 a 50 centímetros aproximadamente. A este nivel cierre la salida y abra el desagüe. 5. Remueva el material de sedimentación (barro) que se encuentra en el fondo del tanque, utilizando escobas y recipientes para extraer el material. 6. Cepille el piso y las paredes con agua. 7. Para la desinfección utilice una solución clorada de 150 a 200 ppm, preparada así: En un recipiente de 20 litros adicione una cucharadita con cloro en polvo y mezcle en forma homogénea. Déjela en reposo 10 minutos.

8. Disolver un Botella de cloro comercial en 10 litros de agua y páselo por las paredes como si estuviera pintando. También puede utilizar escobas o cepillos unidos a un palo de escoba. 9. Deje actuar la solución durante cuatro horas. 10.Enjuague las paredes y el fondo del tanque utilizando una manguera a presión o baldes. Deseche estas aguas de lavado mediante el desagüe. 11. Retire todo el material que utilizó en la limpieza. 12.Cierre el desagüe y permita nuevamente la entrada del agua al tanque. 13.Chequeé el cloro residual, el cual puede ser hasta de 5 ppm. 14.Abra la válvula que da acceso a la red de distribución.

15. Vuelva a lavar y desinfectar el tanque una vez al año cuando menos, preferiblemente cada seis meses. Advertencia: Es necesario que el tanque se encuentre bien aireado para permitir la evacuación de los fuertes olores producto de la aplicación de cloro. Consideraciones de Diseño de tanques de Uso Domiciliar 1. El nivel del fondo del tanque debe estar como mínimo a 2.50 m del artefacto más desfavorable, que en una vivienda es la flor de la ducha. 2. Debe ubicarse de manera cercana a los núcleos sanitarios para optimizar el tendido de la instalación, sin dejar de lado los aspectos estructurales y estéticos de la volumetría de la vivienda. 3. Del tanque de agua sale el COLECTOR, compuesto como mínimo por 2 bajadas: a) Una es para suministrar agua al resto de los artefactos sanitarios, como lo son por ejemplo el inodoro, la bañadera, el bidet, los lavatorios, el lavarropas y la pileta del lavadero, entre otros. b) La segunda bajada es para materializar la válvula de limpieza que permite realizar el mantenimiento del Tanque

de Reserva, ya que como no es

completamente hermético, en su interior se generan sedimentaciones varias y pequeños microorganismos, que deben ser quitados periódicamente. 4. Para calcular la Capacidad del Tanque de almacenamiento de Reserva de agua potable se estima un consumo diario per cápita de 200 litros, teniendo en cuenta que un núcleo familiar básico se compone de 4 personas, la capacidad mínima de un Tanque de Reserva para una vivienda debe ser de 800 litros, dependiendo la dimensión final de la marca comercial que generalmente oscila entre 450 a 2500 litros.

Tabla de Medidas estándar de Tanques según Cantidad de Personas. Capacidad 450 lts 600 lts 750 lts 1100 lts 2500 lts

Diámetro 0.85m 0.97m 1.10m 1.10m 1.55m

Altura 0.99m 1.12m 1.02m 1.40m 1.60m

Personas 2 3 4 5 10...