ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAPTACIONES DE AGUAS SUPERFICIALES

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1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAPTACIONES DE AGUAS SUPERFICIALES Lima, 2004

2 El presente documento fue elaborado por el consultor ingeniero Juan Moreno, para la Unidad de Apoyo Técnico en Saneamiento Básico Rural del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente.

3 Tabla de contenido Página 1. Generalidades Normas Técnicas a adoptarse en la construcción Ubicación Elementos constitutivos de las obras de captación Toma de agua Rejas Caja de captación Canales Dispositivos de regulación y medición de flujo Obras de protección Trabajos preliminares Limpieza y deshierbe del terreno Desmonte manual Replanteo de obras Movimiento de tierras Excavación y Cimientos Excavación Cimientos Sellados Estructuras de concreto armado Concreto Acero de refuerzo Encofrados Desencofrado Juntas de construcción Tuberías, válvulas y accesorios Bibliografía...11

4 Especificaciones técnicas para la construcción de captaciones de agua superficial 1. Generalidades La ejecución de las obras de los sistemas de captación por gravedad de aguas superficiales, para el abastecimiento de agua potable para pequeñas poblaciones, debe realizarse de acuerdo con los planos del proyecto ya aprobados. Todo cambio en los planos debe ser consultado cuando éste modifique la concepción base del proyecto, dándose las razones que puedan motivar tales cambios. Las pequeñas modificaciones deben figurar en los planos de construcción indicando la ubicación definitiva de las obras. 2. Normas técnicas a adoptarse en la construcción Los requisitos para materiales y procedimientos de construcción de una obra de captación de agua superficial, serán de conformidad a lo especificado en las siguientes Normas y Reglamentos:. Reglamento Nacional de Construcciones.. Norma ITINTEC (Instituto de Investigación Tecnología, Industrial y de Normas Técnicas).. Normas Peruanas de Concreto.. Normas A.C.I (American Concrete Institute).. Normas A.S.T.M. (American Society for testing and Materials).. Norma A.A.S.H.O. (American Association of State Highway Officials). 3. Ubicación En lo posible, las obras de toma que se construyan no deberán modificar el flujo normal del río; ya que cualquier cambio forzado puede causar desbordes e inundaciones aguas arriba de la captación. Deberán ser construidas en zonas que no causen erosión ni sedimentación y aguas arriba de la localidad por abastecer, procurando aislarla lo más posible de las fuentes locales de contaminación. Los alrededores deben estar protegidos con cercas que eviten la entrada de personas o animales. Asimismo, deberán ser construidas en los tramos rectos del curso de agua o pegados a la margen cóncava de una curva donde las velocidades del río son mayores, evitando de esta manera los bancos de arena que podrían obstruir la toma de agua (véase figura 1)

5 4. Componentes de la estructura de captación 4.1 Toma de agua Se construirán de acuerdo a lo especificado en los planos del proyecto para cada tipo de obra de toma. Captación Zona de arenamiento, no aconsejable para ubicar captación Figura 1: Zonas aconsejables para ubicar la captación de un curso de agua Las tomas de agua a través de tuberías deberán ubicarse a la máxima altura posible para evitar que se obstruyan por sedimentos. Las tuberías deben protegerse contra la acción de las aguas y deben ser dotadas de válvulas para la interrupción del flujo con la posibilidad de una fácil maniobra. En las tomas de agua a través del canal o por tuberías la distancia entre la captación y el proceso siguiente debe ser el más corto posible. Asimismo, ante la posibilidad de hundimiento por acción de las aguas, debe ser prevista la protección del suelo a través de un reforzamiento con roca o con cimientos profundos

6 4.2 Rejas En las tomas laterales se utilizará una rejilla para la retención de sólidos flotantes construida con barras metálicas separadas de 3 a 5 mm, soportados en un marco de plancha de fierro galvanizado (véase figura 2). Figura 2: Malla de retención de sólidos En tomas mediante canales de derivación de un curso superficial es recomendable la instalación de por lo mínimo dos rejas con diferente espaciamiento entre barras. La primera reja, que estará en contacto directo con el río, deberá ser gruesa (espacio entre barras de 7,5 cm a 15 cm) o mediana (espacio entre barras de 2 cm a 4 cm), y preferentemente deberá orientarse en sentido paralelo al flujo del río para favorecer la autolimpieza. La segunda reja será una malla fina de diámetro libre de orificio de 3 mm a 5 mm, y deberá orientarse con una inclinación de 70º a 80º en relación a la horizontal. La distancia mínima entre rejas será de 0,8 m previéndose una cámara o canal de limpieza entre rejas. Las barras que constituyen las rejas deben ser de material anticorrosivo o protegidos por un tratamiento adecuado. 4.3 Caja de captación Deberá cumplir con las especificaciones de estructuras de concreto armado, apoyadas para el almacenamiento de líquidos

7 Aguas abajo del vertedero de reparto, deberá instalarse a una altura de 10 cm del fondo de la caja, la tubería de aducción con una canastilla hacia la planta de tratamiento. El aliviadero de rebose de la caja de captación deberá ser construido cumpliendo las especificaciones de estructuras de concreto armado y cerca al fondo deberá instalarse una tubería de desagüe de retorno al río (véase figura 3). 4.4 Canales Todos los canales deberán ser revestidos con concreto armado o simple, también pueden emplearse rocas con base de mortero y recubiertos o enlucidos con cemento. Es recomendable que los canales sean cubiertos con material similar al revestimiento o con otro material inerte y resistente al peso de animales y al manipuleo con fines de mantenimiento. En el caso de juntas de construcción en los canales de concreto armado, se debe colocar barreras de protección contra las filtraciones de agua, usando los denominados water stop. 4.5 Dispositivos de regulación y medición de flujo Las compuertas de regulación y los vertederos de rebose deberán ser construidos de planchas de fierro galvanizado de un espesor que resista el empuje del agua y al golpe de sólidos de gran tamaño, tales como tronco de árboles y piedras de gran tamaño. El sistema de soporte de estos elementos estará constituido por angulares anclados en el muro de concreto, a los cuales van fijados a través de pernos y mariposas de ajuste

8 Caja de Captación Figura 3: Caja de captación de una toma lateral 4.6 Obras de protección En quebradas, canales de irrigación y pequeños cursos de agua es recomendable la construcción de un enrocado con concreto ciclópeo de las paredes del cauce, en una longitud mínima de 1,0 m y una altura mínima de 0,30 m, para evitar el desmoronamiento del terreno y dar protección a la toma. Además, se recomienda la colocación de rocas sobre el lecho del cauce aguas arriba de la captación, con la finalidad de reducir la velocidad del flujo y elevar el tirante de agua en el área de captación. La piedra a utilizarse deberá ser de buena calidad; estructura homogénea y durable; libre de arcillas, aceites y sustancias adheridas, y no deberá existir la presencia de compuestos orgánicos en las rocas. La roca en su dimensión mínima, no deberá ser menor de 30 cm

9 5. Trabajos preliminares Previamente a la ejecución de la obra de toma se deben realizar los siguientes trabajos de acuerdo a lo especificado en planos y/o instrucciones del supervisor de obra. 5.1 Limpieza y deshierbe del terreno Se refiere a la limpieza, extracción y retiro de hierbas y arbustos del terreno. 5.2 Desmonte Manual Se refiere a la remoción de árboles, arbustos, deshierbe y limpieza de manera e dejar el área libre para la iniciación de la obra. 5.3 Replanteo de obras Comprende todos los trabajos necesarios para la ubicación del área destinada a las obras de toma. 5.4 Movimiento de tierras Se refiere a la ejecución de todos los trabajos correspondientes a movimiento de tierras con cortes o rellenos, nivelación y perfilado de taludes, manualmente o con maquinaria y en diferentes tipos de suelos, con la finalidad de obtener superficies de terreno de acuerdo a lo especificado en los planos del proyecto. 6. Excavación y cimientos 6.1 Excavación Los volúmenes de excavación deberán ceñirse estrictamente a las dimensiones y niveles de fundación establecidos en los planos del proyecto. Si las características del terreno lo exigen, podrán sobrepasarse los volúmenes de excavación del proyecto. En tal caso, el contratista deberá informar inmediatamente al supervisor de obra para su control. 6.2 Cimientos Deberán cumplir con la finalidad estructural de estabilidad, ciñéndose estrictamente a lo especificado en los planos del proyecto

10 6.3 Sellados Todas las excavaciones deberán ser rellenadas y compactadas, si fuera necesario selladas con concreto pobre. 7. Estructuras de concreto armado 7.1 Concreto Los materiales, la preparación y colocación de los diferentes tipos de concreto estarán de acuerdo a lo especificado en el Reglamento Nacional de Construcciones, Normas Peruanas de Concreto, Normas A.C.I y las Normas A.S.T.M. 7.2 Acero de refuerzo Las barras de acero destinadas al refuerzo común del concreto, deberán estar de acuerdo a los requerimientos de las "ESPECIFICACIONES PARA VARILLAS DE ACERO DE LINGOTE PARA REFUERZO DE CONCRETO" (A.S.T.M. A-15). El acero está especificado en los planos, en base a su carga de fluencia; pero deberá además, ceñirse a las siguientes condiciones:. CARGA DE ROTURA ( kg/cm 2 ).. DEFORMACIÓN MÍNIMA A LA ROTURA (10%).. CORRUGACIONES (ITINTEC o ASTM T). La preparación y colocación de los refuerzos de acero será de acuerdo a lo especificado en el reglamento Nacional de Construcciones y normas vigentes. 7.3 Encofrados Los encofrados deberán ser diseñados para producir unidades de concreto idénticas en forma, líneas y dimensiones, a las unidades mostradas en los planos. Los materiales, arriostre, preparación e inspección serán de acuerdo a lo especificado en el Reglamento Nacional de Construcciones y normas vigentes. 7.4 Desencofrados El encofrado será removido, cuando el concreto haya endurecido suficientemente para soportar su peso propio y cualquier carga que se le imponga. Los tiempos mínimos para el desencofrado, son los especificados en el Reglamento Nacional de Construcciones y normas vigentes

11 7.5 Juntas de construcción Las juntas de construcción y las de dilatación, serán ubicadas en los lugares que indican los planos. En caso que por razones de necesidad extrema sea indispensable colocar juntas de construcción adicionales, éstas serán ejecutadas de modo tal, de recuperar la continuidad de la estructura. 8. Tuberías y accesorios Las tuberías podrán ser de policloruro de vinilo no plastificado (PVC) asbestocemento o de fierro galvanizado. Para los desagües de las diversas unidades estructurales podrán usarse tubería de plástico de media presión o tubos de concreto simple normalizado. La tubería de PVC se ajustará al Proyecto de Norma Oficial N de ITINTEC y las de asbesto cemento al Proyecto de Norma N de la misma institución. La tubería de fierro galvanizado será del tipo estándar americano con uniones simples, debiendo ajustarse a la Norma ITINTEC La instalación, montaje y pruebas hidráulicas de las tuberías, deben de ceñirse a lo especificado en las normas vigentes. 9. Bibliografía. Cámara Peruana de la Construcción Reglamento Nacional de Construcciones Décima Sexta edición Lima, De Azevedo J.M & Acosta G.., Manual de Hidráulica, Harper & Row Latinoamericana, México, Ministerio de Salud de Bolivia Reglamento - Técnico de Diseño de Proyectos de Agua Potable para Poblaciones menores a 5000 habitantes - Bolivia Ministerio de Salud Perú Dirección General de Salud Ambiental Proyectos de abastecimiento de agua potable de la localidad de Yauyos Lima, Rivas Mijares G Abastecimiento de Agua y Alcantarillado Ediciones Vega Venezuela,

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