Manejo sustentable del agua predial Centro de Formación Profesional Agropecuaria N°4 Avda. RIM 26 Nº 1118 - Tel: 496346 pca4@fronteradigital.net.ar Cfpa Aluminé
Sabrina Laudadio 2015 SALUD COMUNITARIA Hospital de Área Aluminé
Manejo sustentable del agua predial – 2015
Manejo sustentable del agua predial Los acuíferos son formaciones geológicas con capacidad para almacenar y transmitir agua en su interior. La propiedad de almacenar agua está dada por la presencia de huecos generalmente interconectados entre sí. Aunque en general suelen ser microscópicos, también pueden ser visibles. Contrariamente, en las rocas compactas y arcillosas el agua subterránea no puede fluir, pues son materiales impermeables, pero cumplen una función básica para el almacén efectivo de agua en los acuíferos. La recarga de los acuíferos puede producirse a partir de: • Las precipitaciones de lluvia y nieve que tienen lugar sobre su superficie. • La infiltración del agua que corre por los cauces de los ríos que surcan su superficie. • El retorno del agua de riego en zonas agrícolas. • Las posibles fugas de las redes de abastecimiento y/o saneamiento en las áreas urbanas. • La transferencia subterránea de caudales provenientes de otros acuíferos colindantes. El agua subterránea que se alberga debajo de la superficie del terreno, aflora al exterior de manera natural a través de manantiales. Un manantial o vertiente es una fuente natural de agua que brota de la tierra o entre rocas. Puede ser permanente o temporal. Se origina en la filtración de agua, de lluvia o de nieve, que penetra en un área y emerge en otra de menor altitud, donde el agua no está confinada en un cauce impermeable. A lo largo del tiempo, los manantiales han cumplido alguna o varias de las siguientes funciones: • Abastecimiento a núcleos de población. • Lugar de recreo, ocio y esparcimiento en su entorno. • Origen de agua embotellada de calidad o uso con fines terapéuticos. • Dan lugar al nacimiento de los ríos. • Son un indicador fundamental de la salud del acuífero al que están asociados. • Constituyen microecosistemas singulares con gran variedad de flora y fauna.
Tipos de manantiales a) Según el flujo de agua a lo largo del tiempo, podemos distinguir entre: Manantiales permanentes. Si bien pueden experimentar variaciones de caudal, representan descargas continuas de dimensiones apreciables. Suele haber importantes desfases temporales entre el momento de las precipitaciones y las puntas de caudal, pues el agua recorre un largo trayecto desde el área de alimentación hasta la de descarga. Manantiales temporales. Acusan el estiaje hasta secarse por completo, bien porque el nivel del agua del acuífero queda por debajo del nivel de vertedero del manantial, o bien porque el acuífero se vacía totalmente. Manantiales efímeros. Sólo funcionan eventualmente tras precipitaciones relativamente abundantes. Suelen estar asociados a acuíferos de pequeña dimensión en los que el agua reside poco tiempo y por lo tanto presenta baja mineralización. b) En función del modo de salida del agua, se distingue entre: Manantiales puntuales. Suelen aprovechar para salir al exterior fracturas en rocas consolidadas o cavidades. (Kársticos) Manantiales difusos. Son un conjunto de salidas puntuales en una extensión más o menos amplia, pudiendo considerarse estas surgencias como un solo manantial. (Detríticos) Manantiales ocultos. Se producen a los cauces de los ríos o a zonas húmedas, llamándose en este último caso “ojos de agua”. c) Según el acuífero al que se encuentran asociados, se clasifican en: Manantiales en materiales detríticos. Los acuíferos detríticos suelen ser sistemas de alta inercia, permeables por porosidad intergranular, donde el flujo de agua no es rápido. Por ello, sus manantiales tienen variaciones lentas y amortiguadas de caudal, su descarga suele ser difusa y son frecuentes las salidas ocultas a ríos y humedales. Manantiales en materiales kársticos. Los acuíferos kársticos son sistemas de baja inercia, en los que la recarga de agua se manifiesta rápidamente en los manantiales mediante crecidas y agotamientos, su descarga suele ser puntual.
Sabrina Laudadio
Página | 1
Manejo sustentable del agua predial – 2015
Captación de manantiales
Cuando se pretenda captar el caudal (Volumen de agua por unidad de tiempo. Ej: litro/segundo) de un manantial, es necesario realizar una investigación sobre sus caudales y sobre la calidad de sus aguas. Si el manantial constituye la única fuente de abastecimiento de la comunidad, el caudal mínimo de estiaje deberá cubrir la demanda diaria máxima de agua. Las variaciones en la calidad son otro punto importante y deberá hacerse un estudio periódico de ello, así mismo la oscilación de temperatura no debe exceder de 2 a 4 ºC. Los principales tipos de afloramiento de un manantial, son: a) Salida horizontal en un punto. Se realiza por medio de un depósito de acumulación que se adosa a la salida del manantial, el cual entra en el depósito por unos orificios que se practican en la parte posterior del depósito. Entre éste y el manantial se disponen varias capas de
Sabrina Laudadio
Página | 2
Manejo sustentable del agua predial – 2015 material filtrante con una disposición de granulometría creciente en el sentido de la filtración del agua. Las granulornetrías de estas capas deberán estar estudiadas de forma que cumplan las condiciones de filtro.
b) Salida de plano vertical. Se realiza por medio de tubos semiperforados introducidos en una masa filtrante, que recoge el agua de los diversos puntos. Para este tipo de captación se emplean filtros gruesos que favorecen la circulación del agua.
Caudal ecológico: aproximadamente el 20% del caudal total de la vertiente debe quedar libre de la captación para seguir cumpliendo su función en el ecosistema.
Conducción del agua: Es el conjunto de obras y elementos que tienen la misión de conducir el agua desde la captación hasta el punto inicial de la red de distribución y en la cual el transporte se realiza a caudal total o completo. Este transporte requerirá una cierta cantidad de energía para realizarse, a este respecto, puede ocurrir:
Sabrina Laudadio
Página | 3
Manejo sustentable del agua predial – 2015 1) Que el agua en el punto de captación disponga de la energía suficiente, en forma potencial, para realizar su transporte, estas son las denominadas conducciones por gravedad y se caracterizan por el aprovechamiento de la diferencia de nivel entre los puntos de origen y destino. Según el estado energético del agua durante el transporte, las conducciones por gravedad se clasifican en: 1.a) Conducciones a lámina libre o rodadas, el agua circula en ellas a presión atmosférica y por tanto su recorrido es sensiblemente paralelo y muy próximo a la línea piezométrica. 1.b) Conducciones a presión o forzadas, en estas el agua circula a una presión variable, superior a la atmosférica y el recorrido del agua difiere sensiblemente de la línea piezométrica. 1.c) Conducciones mixtas que son aquellas que tienen tramos de ambas clases anteriores, siendo por ende las de uso más frecuente. 2) Que el agua no disponga de la energía necesaria para realizar el transporte, en este caso será necesario aportarle energía por medios externos (bombas de impulsión), lo que da origen a las denominadas conducciones por impulsión. 3) Que el agua disponga tan sólo de una parte de la energía necesaria para el transporte, en este caso continuará siendo necesario el aporte exterior de energía y podrá dar origen a una conducción compuesta: gravedad – impulsión Las conducciones forzadas son aquellas en las que el agua circula a presión, por tanto debe ir conducida por un conducto cerrado, se usa casi exclusivamente la sección circular, de esta forma se las denomina también tuberías y deben responder a los siguientes principios: • Impermeabilidad muy cuidada. • Inatacabilidad por las aguas, tanto interiores como exteriores, cuando sea necesario se deberán tomar medidas de protección eficaces. • Velocidades comprendidas entre 0,6 m/seg. a fin de evitar sedimentación y 6,0 m/seg. para obviar las sacudidas en las conducciones, aunque en general la velocidad máxima esta dada por la presión máxima producida por fenómenos de golpe de ariete. • Deberán apoyarse sobre una cama de arena u hormigón fresco, en ocasiones podrán usarse cuñas para su alineación. • Es recomendable que las conducciones forzadas queden recubiertas con una capa de tierra de espesor mínimo de 60 cm. Lo que evitará los esfuerzos térmicos y conservará la temperatura. • El trazado vertical de la conducción deberá quedar por debajo de la línea piezométrica, a fin de evitar concentraciones de gases en los puntos altos, desoxigenación del agua y pérdidas de capacidad en la conducción. • Es recomendable que el trazado vertical se separe lo menos posible de la línea piezométrica, ya que de esta forma se consigue trabajar con presiones inferiores, lo que abaratara los materiales de la obra y reducirá las averías. • El trazado en planta cuando sea posible deberá discurrir por terrenos de escasos inconvenientes administrativos o las cercanías de los caminos y vías de comunicación, lo que facilitará tanto el acceso para la construcción, como las reparaciones. • El tipo de tuberías, de juntas, materiales y de apoyos debe ser adecuado a LA forma de instalación, garantizando la completa estanqueidad del conducto, así mismo, la tubería debe estar protegida contra impactos. • Las tuberías formadas por segmentos rectos pueden disponerse en forma curva, si es necesario mediante la deflexión en sus juntas, si estas son flexibles. Sin embargo esto no es aconsejable cuando se trata de zonas con amenaza sísmica alta.
Cálculo del caudal de agua viene expresado por la ecuación de continuidad: Donde:
• es el caudal (m³/s) • m³ =L/1000
Sabrina Laudadio
• •
es la velocidad (m/s) es el área de la sección transversal de la tubería (m²)
Página | 4
Manejo sustentable del agua predial – 2015
Tabla 2-5 Velocidades mĂĄximas permisibles en canales no revestidos. Suelos arenosos 0.75 Arena arcillosa 0.90 Suelo arcilloso arenoso o arcilloso limoso 1.10 Arcillas 1.00 Arenas 1.25 Gravas 2.00 Conglomerado 2.25 Roca sedimentaria suave 2.50 Roca dura 3.00
Sabrina Laudadio
PĂĄgina | 5
Manejo sustentable del agua predial – 2015
Diagrama depósitos reguladores de presión o rompe cargas.
Tanques de almacenamiento
Sabrina Laudadio
Página | 6