Suministro de Agua I. Obras para la captación de manantiales. Jose Fernando Samayoa R. Ingeniero Civil e Hidrogeólogo

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1 Suministro de Agua I Obras para la captación de manantiales Jose Fernando Samayoa R. Ingeniero Civil e Hidrogeólogo Antigua Guatemala, 31 de Julio de 2013

2 Ciclo hidrológico

3 Cuenca hidrográfica-afloramientos de agua

4 ACUIFEROS (formaciones geológicas)

5 Afloramiento del agua subterránea

6 CAPAS PERMEABLES-CAPAS IMPERMEABLES-CAPAS SEMI-IMPERMEABLES ACUIFEROS-ACUICLUDOS-ACUITARDOS-ACUIFUGOS DETRITICOS-CALCAREOS-FISURAS-VOLCANICOS-ALUVIALES

7 Las aguas de manantial o nacimiento fluyen en formaciones geológicas. Las aguas de manantial generalmente fluyen desde un estrato acuífero en arena, grava o roca fracturada y afloran a la superficie debidoa la presencia de un estrato de material impermeable, tal como arcilla o roca impermeable impermeable, que les impide fluir e infiltrarse

8 Tipos de manantiales Los manantiales pueden ser de: Afloramiento De surgencia, de grieta o filón según los intersticios de donde proviene el agua De tipo artesiano según su origen.

9 Tipo de Manantiales o Nacimientos (Afloramiento / emergencia / grieta o filón )

10 Obras de captación de un Manantial La captación se puede hacerse mediante cajas cerradas de concreto reforzado o mampostería denominadas cajas colectoras. El agua se debe extraer solamente con una tubería que atraviese la caja. Se debe excavar lo suficiente para encontrar las verdaderas salidas del agua, procurando que la entrada del agua a la caja de captación se efectúe lo más profundo posible, se debe de dotar a la caja de un vertedor de demasías.

11 Caja para captación de manantiales

12 Captación de tres manantiales conectados a una trampa de sedimentos

13 Caja colectora para captar agua de manantial

14 Caja colectora ( planta y perfil ) para captar agua de manantial.

15 Excavación y obra física en las captaciones Ubicación de zona de trabajo Debe tenerse el cuidado de no excavar demasiado en el estrato impermeable, ya que puede provocarse que el manantial desaparezca o aflore en otro sitio. Para proteger el manantial debe excavarse la ladera donde el agua sale y construirse un tanque o caja de manantial, Preparación de la zona de captación. Corte de material. Diseño adecuado al tipo de manantial Cajas de captación. Mampostería o concreto reforzado. Sistema de drenaje, agua pluvial y excedente en la zona. Protección local del de la zona del manantial, evitando presencia de animales y/o depósitos de basura.

16 Calidad y tratamiento del agua El agua de manantial generalmente es potable, pero puede contaminarse si aflora en un estanque o al fluir sobre el terreno. Por esta razón el manantial debe protegerse con mampostería de tabique o piedra, de manera que el agua fluya directamente hacia una tubería, evitando asíque pueda ser contaminada. Deberátomarse una muestras de agua para realizar un análisis físico químico bacteriológico, en laboratorio confiable. Para poder determinar que tipo de agua se tiene y que tratamiento puede requerir antes de ser distribuida a la población.

17 Sistema de bombeo para la impulsión del agua hacia un tanque de distribución Si no es un sistema por gravedad se requeriráde un equipo de bombeo capaz de conducir el agua del manantial hasta el tanque de distribución. Se requeriráde bombas tipo sumergible o de turbina, dependiendo del manantial y altura del tanque de distribución. Para hacer funcionar este equipo de de bombeo se requeriráde energía eléctrica, que podráser por medio de redes locales o por generador si no se cuenta con suministro local.

18 COMPONENTES ELECTRICOS PARA EL ARRANQUE DE UNA BOMBA interruptor magnético Arrancador magnético Protector de voltaje y fases Guarda nivel Supresor de Transientes Arrancadores suaves Variadores de frecuencia ( capaz de un ahorro de hasta 20% de consumo eléctrico) Otros dispositivos

19 Interruptor magnético es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor o, en el que se ha producido un corto circuito. Esto para no producir daño a los equipos eléctricos.

20 Arrancador Magnético Su función principal es controlar un motor eléctrico en arranque como en parada del motor asícomo su protección del mismo como del operador de la maquinaria, sus partes principales son contactos (M) de fuerza, contacto auxiliar (M) de retención, bobina del arrancador.

21 Protector de voltaje y fase Es un dispositivo electrónico que supervisa el voltaje, así como el desbalance de líneas, cuando la medición se sale de los rangos seteados en este, deja fuera de servicio el motor eléctrico para que este no sufra daños. Cuando los parámetros eléctricos se restablecen a la normalidad, nuevamente pone en marcha el motor.

22 GUARDANIVEL Dispositivo capaz de control un limite de nivel en un tanque de agua. Cuando se utilizan para protección contra bombeo en seco se le llama LH. Cuando se utiliza para llenado de tanques y estos no rebalsen, son llamados RH. El de la grafica se puede utilizar para las dos funciones, uno par aplicación.

23 SUPRESOR DE TRANSIENTES Protección instalado entre el Breaker y el arrancador de un sistema eléctrico. Este protege en gran medida a las perturbaciones eléctricas producidas por los transientes en las líneas de alimentación.

24 Que son los transientes. Es una distorsión de la onda de voltaje igual a ½ciclo, en el cual el voltaje se eleva en este corto periodo, causando serios daños a los motores. Lo provocan descargas atmosféricas, cortos circuitos, suicheode componentes electrónicos.

25 Esquema típico de un arranque de motor. En este circuito se puede observar el diagrama típico de arranque de un motor de una bomba.

26 PANEL DE CONTROL El panel de control es la integración de los elementos tanto de arranque como de protección, capaz de poner en funcionamiento una bomba ya se de forma automática como manual.

27 SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA

28 SUMINISTRO DE ENERGIA ELECTRICA Elsistemade suministro eléctricosiempre comprende el conjunto de medios y elementos útiles para lageneración, el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Este conjunto estádotado de mecanismos de control, seguridad y protección.

29 VOLTAJES EN EL SUMINISTRO El suministro eléctrico consta de diferentes configuraciones de voltaje. Estos están en clasificados de la siguiente manera. Alta tensión Mediana tensión Baja tensión

30 VOLTAJE PARA EL ARRANQUE DE BOMBAS El voltaje utilizado para el arranque de una bomba de agua en Guatemala va desde los 120 VAC hasta los 460 VAC. En configuraciones de 1 fase y 3 fases. Para la configuración de 1 fase tenemos voltajes de 120 VAC hasta 230 VAC Para la configuración de 2 fases tenemos voltajes de 208, 240 y 480VAC.

31 Suministro con Generador Eléctrico de combustión Cuando el suministro de la red eléctrica, no esta disponible en el lugar de instalación del equipo de bombeo se emplean generado eléctricos.

32 Suministro con Generador Eléctrico de combustión. Estas son maquinas que son capaces de generar energía eléctrica a través de un motor de combustion. Estos deben ser dimensionados de acuerdo a la carga eléctrica a la cual se necesita sean conectados. Su uso también aplica a sistemas de emergencia cuando hay cortes de energia eléctrica.

33 Esquemas de instalaciones eléctricas 1 fase y 3 fases.

34 Controles a realizar por el supervisor Diseños Calidad de la ejecución Mediciones Observaciones Toma de muestras Ensayos Tiempos estimaciones Bitácora Prueba de funcionamiento Manuales de operación y mantenimiento Inducción personal local que operaráel sistema.

35

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