7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
1/31
10/06/2016
1
CURSO:
SANEAMIENTO
DOCENTE:
ING CARLOS LUNA LOAYZA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ACADEMICO PROFESIONAL DEINGENIERIA CIVIL
CAPITULO IV
DISEO DE CAPTACIONES DEMANANTES
DOCENTE:
ING CARLOS LUNA LOAYZA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ACADEMICO PROFESIONAL DEINGENIERIA CIVIL
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
2/31
10/06/2016
2
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACIONES DE MANANTES.
Captaciones SuperficialesAguas pluvialesRos y arroyosLagos y Embalses
Captaciones de Manantese ladera y de fondo
Captaciones de Aguas Subterr!neos"o#os "rofundos
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea3.1 T"#$s %e &a#as
Capa permeable:Cuando sus propiedadestransmisoras de agua son
favorables$ en comparaci%n con los estratossuperiores o inferiores&
En una capa de este tipo la resistencia al flu'overtical es pe(ue)a y puede ser generalmentedespreciada$ deforma (ue *nicamente deben detenerse en cuenta la p+rdida de energa causada porel flu'o ,ori#ontal&
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
3/31
10/06/2016
3
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea3.1 T"#$s %e &a#as
Capa sempermeable:Cuando suspropiedades transmisoras de agua sonrelativamente desfavorables&El flu'o ,ori#ontal a lo largo de una distanciasignificativa o despreciable$ pero el flu'o vertical no
puede despreciarse$ ya (ue la resistencia ,idr!ulicadel flu'o es pe(ue)a$ debido al espesor pe(ue)o delas capas&El flu'o de agua en las capas semipermeables seconsidera esencialmente vertical&
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea3.1 T"#$s %e &a#as
Capa mpermeable:Cuando suspropiedades transmisoras de agua son
desfavorables (ue fluyen cantidades de aguadespreciables sea en forma ,ori#ontal o vertical&Capas totalmente impermeables cerca de lasuperficie son poco frecuentes$ pero son comunes amayor profundidad donde se ,an consolidado-compactado y cementado.
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
4/31
10/06/2016
4
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea ' el &"&l$ ("%r$l)g"&$3.* T"#$s %e A&u+,er$s
/ipos de acuferos:
Acucludos Acuitardos Acuifugos
Acuferos libres Acuferos confinados
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea ' el &"&l$ ("%r$l)g"&$3.* T"#$s %e A&u+,er$s
Acucludos:Formaciones geolgicas que, conteniendo agua en su
interior incluso hasta la saturacin, no la transmiten ypor lo tanto no es posile su e!plotacin"
#e pueden citar como e$emplos los depsitos dearcillas de cualquier origen"
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
5/31
10/06/2016
%
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea ' el &"&l$ ("%r$l)g"&$3.* T"#$s %e A&u+,er$s
Acutardos:Formaciones geolgicas que, conteniendo aprecialescantidades de agua la transmiten muy lentamente, porlo que no son aptas para captaciones de aguassuterr&neas"
'a$o condiciones especiales permiten una recarga(ertical de acu)eros"
INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.0 El agua subterr!ea ' el &"&l$ ("%r$l)g"&$3.* T"#$s %e A&u+,er$s
Acu)ugos:0ormaciones geol%gicas (ue no contienen agua ni la
pueden transmitir$ como por e'emplo un maci#ograntico (ue no est+ fisurado o unas rocasmetam%rficas sin apenas meteori#aci%n nifracturaci%n&
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
6/31
10/06/2016
6
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
#e puede de)inir al manantial como un lugar donde se produceel a)loramiento natural de agua suterr&nea" *or lo general elagua )luye a tra(+s de una )ormacin de estratos con gra(a,arena o roca )isurada" n los lugares donde e!isten estratosimpermeales, +stos loquean el )lu$o suterr&neo de agua ypermiten que a)lore a la super)icie"
1.3.1 De,"!"&")! %e -a!a!t"al.
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
De,"!"&")!-os -a!a!t"ales se &las","&a! #$r su ub"&a&")! ' su a,l$ra-"e!t$"P$r su ub"&a&")! S$! %e la%era $ %e ,$!%$.
P$r su a,l$ra-"e!t$ S$! %e t"#$ &$!&e!tra%$ $ %",us$.
n los manantiales de la%era el agua a,l$ra e! ,$r-a ($r"/$!tal.mientras que en los de ,$!%$ el agua a,l$ra e! ,$r-a as&e!%e!tehacia la super)icie"
*ara amos casos, si el a,l$ra-"e!t$ es #$r u! s$l$ #u!t$y sore un&rea pequea, es un -a!a!t"al &$!&e!tra%$y cuando a,l$ra el agua#$r ar"$s #u!t$sen un &rea mayor, es un -a!a!t"al %",us$"
1.3.1 Cara&ter+st"&as %e -a!a!tes.
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
7/31
10/06/2016
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.1 Cara&ter+st"&as %e -a!a!tes.
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
a Ca!t"%a%-a carencia de registros hidrolgicos nos oliga a realiaruna concienuda in(estigacin de las )uentes"
-o ideal sera que los a)oros se realiar&n en temporadacrtica de rendimientos que corresponde a los meses deestia$e y llu(ias, con la )inalidad de conocer los caudalesm&!imos y mnimos"l caudal mnimo dee ser mayor al (alor del consumom&!imo diario md"l mdrepresenta la demanda de la polacin al )inal dela (ida 5til considerado en el proyecto, siendo por logeneral, de 20 aos para las oras de agua potale"
1.3.1 Cara&ter+st"&as %e -a!a!tes.
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
8/31
10/06/2016
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
b Cal"%a%-os requerimientos &sicos para que el agua sea potale: star lire de organismos patgenos causantes de
en)ermedades" 7o contener compuestos que tengan un e)ecto ad(erso,
agudo o crnico sore la salud humana" #er aceptalemente clara a$a turide, poco color, etc""
7o salina" ue no contenga compuestos que acusen saor y olor
desagradales" ue no cause corrosin o incrustaciones en el sistema de
aastecimiento de agua, y que no manche la ropa la(adacon ella"
1.3.1 Cara&ter+st"&as %e -a!a!tes.
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
a.2 P$bla&")! %e %"se$l proyectista adoptar& el criterio m&s adecuado paradeterminar la polacin )utura, tomando en cuenta para ello
datos censales y proyecciones u otra )uente que re)le$e elcrecimiento polacional, los que ser&n deidamentesustentados"
b.2 Per+$%$ %e %"se$-os perodos de diseo de los di)erentes elementos delsistema se determinar&n considerando los siguientes )actores: 8ida 5til de las estructuras y equipos" 9rado de di)icultad para realiar la ampliacin de la
in)raestructura" recimiento polacional" apacidad econmica para la e$ecucin de oras"
1.3.* Dat$s !e&esar"$s #ara el %"se$.
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
9/31
10/06/2016
;
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
&.2 D$ta&")! ' &$!su-$
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
10/31
10/06/2016
10
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.* Dat$s !e&esar"$s #ara el %"se$.
*ara sistemas de abaste&"-"e!t$ "!%"re&t$por surtidores paracamin cisterna o piletas p5licas, se considerar& una %$ta&")!e!tre 30 ' 50 I6(ab6%respecti(amente"
*ara haitaciones de t"#$ "!%ustr"al, deer& determinarse deacuerdo al uso en el #r$&es$ "!%ustr"al, deidamentesustentado"
*ara hailitaciones de t"#$ &$-er&"al se aplicar& la 7orma?#"010 ?nstalaciones #anitarias para di)icaciones
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.1.3.* Dat$s !e&esar"$s #ara el %"se$.
Cal&ul$ %e la De-a!%a#e considera la polacin proyectada de una localidad,
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
11/31
10/06/2016
11
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.a.2 Ca#ta&")! e! La%era
omo la captacin depende del t"#$ %e ,ue!te7 &al"%a% '&a!t"%a% %e agua, el diseo de cada estructura tendr&caractersticas tpicas"uando la )uente de agua es un manantial de ladera yconcentrado, la captacin constar& de tres partes: -a primera, corresponde a la proteccin del a)loramiento" -a segunda, a una c&mara h5meda para regular el gasto a
utiliarse" -a tercera, a una c&mara seca que sir(e para proteger la
(&l(ula de control"l compartimiento de proteccin de la )uente consta de una losade concreto que cure toda la e!tensin del &rea adyacente ala)loramiento de modo que no e!ista contacto con el amientee!terior, quedando as sellado para e(itar la contaminacin"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.a.2 Ca#ta&")! e! La%era
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
12/31
10/06/2016
12
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.a.2 Ca#ta&")! e! La%era
Dunto a la pared de la c&marae!iste una cantidad dematerial granular clasi)icado,que tiene por )inalidad e(itarel soca(amiento del &reaadyacente a la c&mara y deaquietamiento de alg5nmaterial en suspensin"-a c&mara h5meda tiene unacanastilla de salida paraconducir el agua requerida yun cono de reose paraeliminar el e!ceso deproduccin de la )uente"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.
a.2 Ca#ta&")! e! La%eraDunto a la pared de la c&marae!iste una cantidad dematerial granular clasi)icado,
que tiene por )inalidad e(itarel soca(amiento del &reaadyacente a la c&mara y deaquietamiento de alg5nmaterial en suspensin"-a c&mara h5meda tiene unacanastilla de salida paraconducir el agua requerida yun cono de reose paraeliminar el e!ceso deproduccin de la )uente"
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
13/31
10/06/2016
13
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.b.2 Ca#ta&")! %e ,$!%$
#i se considera como )uente de agua un manantial de )ondo yconcentrado, la estructura de captacin podr& reducirse a unac&mara sin )ondo que rodee el punto donde el agua rota"onstar& de dos partes: -a primera, la c&mara h5meda que sir(e para almacenar el
agua y regular el gasto a utiliarse" -a segunda, una c&mara seca que sir(e para proteger las
(&l(ulas de control de salida y desagEe" -a c&mara h5medaestar& pro(ista de una canastilla de salida y tueras de reosey limpia"
#i e!isten manantiales cercanos unos a otros, se podr& construir(arias c&maras de las que partan tuos o galeras hacia unac&mara de recoleccin de donde se inicie la lnea de conduccin"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.3 T"#$s %e &a#ta&"$!es.b.2 Ca#ta&")! %e ,$!%$
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
14/31
10/06/2016
14
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.a.2 D"se$ ("%rul"&$ '
%"-e!s"$!a-"e!t$.*ara el dimensionamiento de lacaptacin es necesario conocer elcaudal m&!imo de la )uente, demodo que el di&metro de losori)icios de entrada a la c&marah5meda sea su)iciente para captar
este caudal o gasto"onocido el gasto, se puede disearel &rea de ori)icio sore la ase deuna (elocidad de entrada no muyalta y al coe)iciente de contraccinde los ori)icios"
9lu:$ %e agua e! u! $r","&"$ %e#are% gruesa
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.a.2 Cl&ul$ e!tre el a,l$ra-"e!t$ ' la &-ara (;-e%a.
s necesario conocer la (elocidad de pase y la p+rdida de cargasore el ori)icio de salida )igura" #eg5n la ecuacin de 'ernoullientre los puntos 0 y 1, resulta:
onsiderando los (alores de *o, 8o, *1y h1igual a cero, se tiene:
1
2 2
1 1
12 2
o oo
P V P V h h
g g + + = + +
2
1
2o
Vh
g=
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
15/31
10/06/2016
1%
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.a.2 Cl&ul$ e!tre el a,l$ra-"e!t$ ' la &-ara (;-e%a.
Bonde:h0C Altura entre el a)loramiento y el ori)icio de entrada se
recomienda (alores de 0,40 a 0,%0 m"81C 8elocidad terica en m/s"g C Aceleracin de la gra(edad ;,1 m/s"
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
16/31
10/06/2016
16
s de)inida como la carganecesaria sore el ori)icio deentrada que permite producir la(elocidad de pase" n la )igurase oser(a:
Bonde H) es la p+rdida de cargaque ser(ir& para determinar ladistancia entre el a)loramiento yla ca$a de captacin -"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.a.2 Cl&ul$ e!tre el a,l$ra-"e!t$ ' la &-ara (;-e%a.
f oH H h= +
Carga %"s#$!"ble ' #
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
17/31
10/06/2016
1
*ara determinar el ancho de la pantalla es necesario conocer eldi&metro y el n5mero de ori)icios que permitir&n )luir el aguadesde la ona de a)loramiento hacia la c&mara h5meda" *ara elc&lculo del di&metro de la tuera de entrada B, se utilian lassiguientes ecuaciones"
Bonde:ma! C 9asto
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
18/31
10/06/2016
1
l (alor de A resulta:
onsiderando la carga sore el centro del ori)icio el (alor de Aser&:
l (alor de B ser& de)inido mediante:
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.b.2 A!&($ %e la #a!talla.
2
max *
* 4
Q DA
Cd V
= =
( )
2
max
1 / 2
*
4* 2 * *
Q D
A Cd g h
= =
4 *AD
=
#e recomienda usar di&metros Bmenores o iguales de 2J" #i seotu(ieran di&metros mayores,ser& necesario aumentar eln5mero de ori)icios7A, siendo:
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.b.2 A!&($ %e la #a!talla.
2
1
2
1
1
Area del dimetro calculadoNA
Area del dimetro asumido
DNA
D
= +
= +
D"str"bu&")! %e $r","&"$s %e#a!talla ,r$!tal
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
19/31
10/06/2016
1;
*ara el c&lculo del ancho de la pantalla, se asume que para unauena distriucin del agua los ori)icios se deen uicar como semuestra en la )igura anterior"#iendo:
KdJ el di&metro de la tuera de entradaKJ el ancho de la pantalla
onocido el n5mero de ori)icios y el di&metro de la tuera de
entrada, se calcula el ancho de la pantalla mediante lasiguiente ecuacin:
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.b.2 A!&($ %e la #a!talla.
( ) ( )2 6 * 3 1
12 * * 3 * * 3
9 * 4 * *
b D NA D D NA
b D NA D NA D D
b D NA D
= + +
= + +
= +
Bonde: C Ancho de la pantallaB C Bi&metro del ori)icio7A C 75mero de ori)icios
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.b.2 A!&($ %e la #a!talla.
( ) ( )2 6 * 3 1
12 * * 3 * * 3
9 * 4 * *
b D NA D D NA
b D NA D NA D D
b D NA D
= + +
= + +
= +
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
20/31
10/06/2016
20
n ase a los elementos identi)icados de la )igura 1"4, la alturatotal de la c&mara h5meda se calcula mediante la siguienteecuacin:
Bonde:A C #e considera una altura mnima de 10 cm" ue permite
la sedimentacin de la arena"
' C #e considera el di&metro de salida"H C Altura de agua sore la canastilla"B C Besni(el mnimo entre el ni(el de ingreso del agua del
a)loramiento y el ni(el de agua de la c&mara h5medamnimo % cm""
C 'orde lire mnimo 30 cm"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.&.2 Altura %e la &-ara (;-e%a.
tH A B H D E= + + + +
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.&.2 Altura %e la &-ara (;-e%a.
tH A B H D E= + + + +
Altura t$tal %e la &-ara (;-e%a
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
21/31
10/06/2016
21
*ara determinar la altura de la captacin, es necesario conocer lacarga requerida para que el gasto de salida de la captacinpueda )luir por la tuera de conduccin"-a carga requerida es determinada mediante la siguienteecuacin:
Bonde:H C arga requerida en m8 C 8elocidad promedio en la salida de la tuera de la lnea de
conduccin en m/s9 C Aceleracin de la gra(edad igual ;,1 m/s2Se re&$-"e!%a u!a altura -+!"-a %e = > 30 &-"
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.&.2 Altura %e la &-ara (;-e%a.
2
1.56*2
VH
g=
*ara el dimensionamiento se considera que el di&metro de lacanastilla dee ser %$s e&es el %"-etr$ %e la tuber+ade salidaa la lnea de conduccin Bc. que el &rea total de ranuras Atsea el dole del &rea de la tuera de la lnea de conduccin. yque la longitud de la canastilla - sea mayor a 3Bc y menor de6Bc"
Bonde:
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.%.2 D"-e!s"$!a-"e!t$ %e la &a!ast"lla.
2*
4
cc
DA
=
2 *
3 * 6 *
t c
c c
A A
L D D
=
=
7/25/2019 02.03-1 Captacion Manantes
22/31
10/06/2016
22
onocidos los (alores del &rea total de ranuras y el &rea de cadaranura se determina el n5mero de ranuras:
1.0 DISEO DE CAPTACIONES1.3 CAPTACION DE MANANTES.
1.3.8 Ca#ta&")! %e -a!a!t"al %e la%era ' &$!&e!tra%$.%.2 D"-e!s"$!a-"e!t$ %e la &a!ast"lla.
1Area total ranuras
N ranurasArea de ranuras
= +
2 *
3 * 6 *
t c
c c
A A
L D D
=
=
Top Related