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OBJETIVOS

Conjuntamente con el curso Abastecimiento de Agua I, dar la preparación básica

para realizar estudios y diseños de los diversos componentes de un sistema de

abastecimiento de agua potable, se impartirá criterios técnicos y metodologías

para diseñar las unidades operacionales, sin considerar el tratamiento del agua

que es analizado en un curso aparte.

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1. Fuentes de abastecimiento

1.1. Calidad de fuentes de agua

El estudio de la calidad del agua se funda en la investigación de las característicasfísico-químicas de la fuente ya sea subterránea, superficial o de precipitación

pluvial. Para verificar si el agua es o no apta para el consumo humano, debe

satisfacer determinados requisitos de potabilidad, denominadas normas de calidad

del agua, esto en virtud de que en la actualidad ya no es tan fácil disponer de una

fuente de aprovechamiento de agua, apropiada para dotar a una población de

dicho liquido potable, pues en los últimos años debido al crecimiento de las

ciudades, de las industrias, etc. las cuales vierten sus aguas residuales sin

tratamiento a las corrientes naturales, tales como ríos, lagos y lagunas las han

llevado a contaminar en gran medida que ya no es posible su aprovechamiento.

Recordemos que la contaminación es una Bomba de “tiempo retardado”. El

hombre se preocupa solo por la cantidad del agua, y no por su calidad, pero

pasado los años cuando se presente el problema de la contaminación, obliga al

hombre a preocuparse también por la calidad y es esta la etapa actual que

requiere una atención urgente para evitar “la crisis del agua”. Para conocer las

características del agua es necesario hacer una serie de análisis y ensayes de

laboratorio.

Se dice que un agua es Potable Aquélla que es apta para el consumo humano y

que cumpla con los requisitos físicos, químicos y microbiológicos establecidos en

la norma.

El agua y los alimentos son vehículos de transmisión de enfermedades cuya

puerta de penetración es la boca y tubo digestivo. El agua puede contener agentes

infecciosos de cólera, de la tifoidea, paratifoidea, disentería, amibiasis y teníasis.

Por lo que, para conocer las características del agua se realizan una serie de

análisis de laboratorio.

En la actualidad ya no es tan fácil disponer de una fuente de aprovisionamiento de

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agua, apropiada para dotar a una población de dicho líquido potable, pues en los

últimos años debido al gran crecimiento de las ciudades, de las industrias, etc. las

cuales vierten sus aguas residuales a los cauces naturales sin ningún tratamiento,

esto a llevado a que los mantos freáticos se vean fuertemente contaminados de tal

forma que estas aguas ya no es aprovechable actualmente.

El agua en Peru se consideró por mucho tiempo abundante y de bajo costo. Ahora

es evidente que es un recurso finito, escaso en muchas zonas del país, y que su

Contaminación limita aun más su disponibilidad.

1.1.1. Análisis Físicos, Químicos Y Bacteriológicos

a) Análisis Físicos:

Estos análisis consisten en determinar la turbiedad, color, olor, sabor y

temperatura.

La turbiedad  se refiere a la materia orgánica en suspensión: arcillas, barros,

materia orgánica y otros organismos microscópicos, etc.

Sanitariamente es inocua si es debida a arcilla o a otras sustancias minerales,

pero es peligrosa si la turbiedad proviene de aguas calcáreas o residuos

industriales.

El color  proviene generalmente de la descomposición de materia vegetal o de las

sales de hierro.

No debe exceder del grado 20 de la escala normal de cobalto, pero es preferible

se mantenga por debajo de 10.

El olor y el sabor  son dos sensaciones que tienen una relación intima y van casi

siempre unidos; sin embargo, a veces puede haber sabor en el agua sin que se

aprecie olor alguno. No existe forma de medir el olor y el sabor, por lo tanto en los

análisis solo se indica si este es aromático, rancio, etc.

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b) Análisis Químico:

El análisis químico tiene dos objetivos:

1. Averiguar la composición mineral del agua y su posibilidad de empleo para la

bebida, los usos domésticos o industriales.

2. Averiguar los indicios sobre la contaminación por el contenido de cuerpos

incompatibles con su origen geológico.

c) Análisis Bacteriológicos

Las bacterias son seres microscópicos de vida unicelular. Existen en diferentes

lugares, pero por lo general cada tipo en su ambiente natural y su presencia en

otro medio es meramente accidental.

El examen se hace para determinar el número de bacterias que pueden

desarrollarse bajo condiciones comunes, así como detectar la presencia de

bacterias del grupo intestinal, que en caso afirmativo, constituye un índice de que

la contaminación es de origen fecal.

El agua potable está libre de gérmenes patógenos de la contaminación fecal

humana: Se considera que una agua esta libre de gérmenes patógenos, cuando la

investigación bacteriológica da como resultado final:

1.2. Normas de calidad de agua potable

1.2.1. Calidad del Agua vs Uso de la Fuente

El uso agrícola es aquel en que el agua es destinada al riego de cultivos agrícolas

destinados al consumo directo alimenticio humano y animal, y consumo indirecto

industrial (alimentos procesados como conservas y azúcar y productos textiles de

origen vegetal).

Esta agua se lleva directamente desde los ríos en su mayoría hasta los campos de

riego o, a través de canales agrícolas, a los puntos de distribución de las diversas

áreas agrícolas. La calidad del agua para riego es la que corresponde a la fuente

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que abastece para este uso.

En el Perú, es el sector agrícola el que concentra el 80% del uso del agua a nivel

nacional de la demanda total de agua.

1.2.2. Control de la Calidad del Agua

La ANA autoriza el vertimiento del agua residual tratada a un cuerpo natural de

agua continental o marina, previa opinión técnica favorable de las autoridades en

materia ambiental y en materia de salud sobre el cumplimiento de los estándares

de calidad ambiental de agua (ECA-agua) y límites máximo permisibles (LMP) de

los sectores. Queda prohibido el vertimiento directo o indirecto de agua residual

sin dicha autorización

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1.3. Tipos de fuentes y características generales de aguas de lluviasuperficial y subterránea

Las posibles de fuentes del agua que posteriormente se introduce en la red de

abastecimiento son:

- Aguas superficiales provenientes de fuentes o manantiales existentes en la

naturaleza.

- Aguas superficiales contenidas en sistemas en encauzamiento o

almacenamiento naturales tales como lagos, ríos, pantanos, etc.

- Aguas subterráneas procedentes de masas de agua almacenada en el

subsuelo y extraída a la superficie mediante pozos más o menos profundos.

- Aguas subterráneas procedentes de cauces naturales, tales como ríos

subterráneos.

- Aguas procedentes del reciclado. Es una tendencia cada día creciente y

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que sin duda favorece un ahorro de agua y una gestión más sostenible de

un recurso tan escaso.

- Aguas procedentes de sistemas de desalinización de agua del mar. De

entre estos métodos cabe destacar, como la técnica más frecuente, la

ósmosis inversa. La utilización de este tipo de aguas presenta la desventaja

de tener unos costes de producción mayores y la generación de unas

salmueras cuyo vertido, en condiciones ecológicas adecuadas, debe ser

estudiado adecuadamente.

Posibles fuentes de captación del agua para un sistema de abastecimiento.

Sin duda las aguas superficiales presentan un coste de obtención y captación muy

inferior a las aguas subterráneas, siendo estas últimas, por regla general, de

mayor calidad que las superficiales. Aproximadamente el 35% de las aguas

suministradas a núcleos urbanos en nuestro país proviene de pozos y

manantiales, que además aportan suministro para riego aproximadamente al 25%

de la superficie de regadío total de nuestro país.

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No obstante, las aguas subterráneas suelen presenta con una mayor calidad que

las aguas superficiales, debido al filtrado natural que han tenido en el subsuelo.

Por este motivo, las aguas subterráneas en muchas ocasiones requieren un nivel

de tratamiento inferior al de las aguas superficiales. Hay que tener en cuenta que

la alimentación de las reservas subterráneas de agua se produce básicamente a

partir de la infiltración de las aguas superficiales.

1.3.1. Captación de las aguas subterráneas.

Los pozos superficiales. Son pozos que habitualmente se realizan de hormigón

prefabricado en los casos en los que los terrenos excavados se encuentran muy

sueltos. Por el contrario pueden realizarse con piezas circulares metálicas en el

caso de suelos rocosos. El agua en este tipo de pozos puede entrar por la parte

inferior (fondo) del pozo o bien por lo laterales. El diámetro del pozo depende de

los caudales máximos demandados por el pozo.

Los pozos profundos. Son pozos en los que es necesario descender a

profundidades superiores a los 50 metros para alcanzar los acuíferos

subterráneos. Profundidades de perforación en torno a los 300 metros empiezan a

no ser tan extrañas en una geografía como la de nuestro país en la que lacreciente sequía ha originado un progresivo fenómeno de explotación de cualquier

tipo de acuífero por profundo que se encuentre. Los pozos profundos se

construyen utilizando tubos de acero perforado que se introducen en el terreno.

Los diámetros de estos pozos oscilan entre los pocos centímetros y 1 metro,

dependiendo de los caudales de bombeo esperados. Para excavar dichos pozos

es necesario emplear sistemas de rotación, de percusión o sistemas mixtos.

Manantiales

Un manantial es un lugar donde el agua subterránea aflora en superficie,

normalmente en la ladera de una montaña o colina. El agua se infiltra lentamente

en el subsuelo y va cayendo hasta que toca una capa impermeable. Si la

capa impermeable llega a la superficie en algún punto, el agua aflorará.

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La gran ventaja de los manantiales es que el agua ha sido purificada y filtrada a su

paso por la tierra y no necesita ser tratada. Así se evitan enfermedades por

errores en la cloración, gastos en cloro y una logística muchas veces demasiado

complicada. Una excepción notable son los manantiales en roca fracturada en los

que el agua no ha sido necesariamente filtrada

1.3.2. Captación de aguas superficiales.

Mediante la construcción de contenedores superficiales (presas, embalses, etc.),

es posible embalsar las aguas de escorrentía y aprovecharlas en el regadío y en el

abastecimiento de las poblaciones. Atendiendo a la tipología que presentan los

embalses pueden clasificarse de la siguiente forma:

Presas de gravedad: Estas presas resisten el empuje de las aguas por su propio

peso. Pueden estar construidas de hormigón en masa o de materiales sueltos.

Presas de bóveda. Son presas que se construyen utilizando hormigón armado y

pretensado. La estructura de este tipo de presas se organiza de forma que los

empujes hidrostáticos realizados por el agua se transmiten a los apoyos laterales

que tiene la presa en terreno firme.

El papel fundamental de los embalses es la regulación de los caudales de una

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cuenca determinada hidrográfica. Se genera así una acumulación de los

volúmenes por exceso en épocas con gran capacidad de aportación (época de

lluvias). Dichos volúmenes se aportan con posterioridad en épocas en las que el

aporte de la cuenca es inferior a la demanda (época estival). En el caso de realizar

una regulación Inter.-anual de la presa se puede prevenir las faltas de suministro

durante determinados periodos de sequía.

 Atendiendo fundamentalmente a la utilización posterior que se hace del agua

contenida en la presa o embalse se habla de presas hidroeléctricas, presas de

riego, presas para abastecimiento o incluso presas de uso mixto.

1.3.3. Desalación del agua de mar.

 A través del proceso de desalación del agua de mar, se procede a retirar de las

aguas, mediante diferentes técnicas, el exceso de cloruro de sodio que posee el

agua de mar y que la hace no apta para el consumo.

La creciente escasez de agua de muchas localidades, fundamentalmente

próximas a la costa mediterránea, ha generado la necesidad de recurrir a la

experimentación con variadas y sofisticada tecnologías en el campo de la

potabilización o desalación de las aguas de mar.

En la actualidad se está utilizando, de un modo preferente, es el sistema de

desalación de agua de mar de ósmosis inversa.

1.3.4. Depuración de las aguas residuales.

Cuando se procede a eliminar una gran proporción de la materia orgánica que

contienen las aguas residuales, procediendo por lo tanto su mineralización,

decimos que estamos depurando esas aguas. Las aguas de esta manera tratadas,

que de ningún modo se pueden considerar aptas para el consumo humano,

pueden ser de nuevo utilizadas (reutilizadas) en menesteres como; el riego de

 jardinería, la limpieza de redes de alcantarillado, etc.

La depuración de las aguas residuales, ha conocido en estos últimos decenios un

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importante desarrollo en nuestro país, tanto en todo lo concerniente a las

infraestructuras existentes, a su nivel tecnológico, como también a la

sensibilización que ha experimentado la opinión pública respecto a la necesidad y

conveniencia de depurar las aguas residuales.

 A comienzo de los años sesenta, la tecnología habitualmente empleada se basaba

en el empleo de tanques Inhoff, auténticos búnkeres de hormigón, de los cuales

quedan aún alguno en activo.

Desde entonces, la tecnología de la depuración de las aguas residuales se ha

venido beneficiando de la experiencia que se ha ido adquiriendo en las numerosas

realizaciones que existen.

La Ley de agua, incorpora con rango de ley, un conjunto de artículos relacionados

con el tema de las aguas residuales.