Continuando con la serie dedicada a los acueductos,
tenemos un elemento importantísimo dentro de estos sistemas: Los Tanques de
Almacenamiento. Estos permiten dar continuidad al suministro de agua a una
población en caso de mantenimiento en el sistema de bombeo o en el área de
captación, así como minimizar las afectaciones en el servicio en caso de fallas
eléctricas o apagones. Veamos algunas características e información general de
estos elementos.
Tanque de Almacenamiento
Un tanque de almacenamiento es aquel que se utiliza para
almacenar agua potable compensando las variaciones de consumo para ofrecer un
servicio continuo.
Los tanques juegan un papel básico para el diseño del sistema de distribución, tanto desde el punto de vista económico, así como por su importancia en el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente.
Los
propósitos fundamentales del tanque:
ü Compensar las variaciones de los consumos que se producen
durante el día.
ü Mantener las presiones de servicio en la red de
distribución.
ü Mantener cierta cantidad de agua para atender situaciones
de emergencia como incendio, daños en la tubería o en las estaciones de bombeo.
1)
Capacidad del sistema de almacenamiento
La capacidad del tanque, o del conjunto de tanques para
el caso de grandes sistemas, será igual al volumen que resulte de las
siguientes consideraciones:
-
Volumen de regulación.
-
Volumen de lucha contra incendios
-
Volumen de reserva
v Volumen de regulación
El sistema de almacenamiento previsto como regulación
está destinado a proveer:
-
Suministro de agua en las horas de demanda máxima.
-
Presiones adecuadas en la red de distribución
El volumen de regulación se debe considerar entre el 15%
y el 30% del consumo máximo diario si el sistema es por gravedad; si el sistema
es por bombeo se consideraran los límites del 15% al 25% de acuerdo al número y
duración de los periodos de bombeo así como los horarios en los que se hallan
previstos dichos bombeos.
2)
Funciones
La función básica del tanque es almacenar agua en los
períodos donde la demanda es menor que el suministro, de tal forma que en los
períodos que la demanda sea mayor que el suministro, se complete el déficit con
el agua almacenada en el tanque.
Además el almacenamiento permite brindar presiones
adecuadas en la red de distribución y disponer de reserva ante eventualidades e
interrupciones en el suministro de agua.
Los tanques pueden ser construido sobre el terreno
(superficial, semi-enterrado, enterrados) si se dispone de un desnivel
topográfico adecuado que permita el funcionamiento de la red de distribución
bajo las normas adecuadas de presión.
En el caso de no disponer de la condición topográfica anterior, se debe
proyectar un tanque elevado, sobre torre.
El material de construcción del tanque puede ser de
concreto, mampostería o metal; su forma puede ser rectangular o circular.
En teoría la red de distribución resulta más económica si
el tanque se localiza en el centro de gravedad de la población; sin embargo,
por razones de espacio, estética y seguridad, lo anterior casi nunca es
posible.
3) Tipos De Tanques, Características Y Accesorios.
v Tipos de tanque según su función:
Cuando el tanque no ocupa el centro de gravedad de la red
de distribución, puede tener varias funciones, según su localización.
Tanque distribuidor:
Se tiene un tanque distribuidor cuando el agua llega a
éste antes de llegar a la red de distribución, a como se indica en la figura
Tanque de compensación:
Este tipo de tanque se sitúa en el extremo opuesto de la
entrada de agua a la red de distribución.
Cuando el consumo es nulo, la totalidad del agua llega al tanque de
compensación a través de la red de distribución.
Cuando
el consumo se iguala al suministro, no entra ni sale agua del tanque y cuando
el consumo es mayor que el suministro la población será surtida tanto por la
línea directa, así como por el tanque de compensación.
v Tanques reguladores
de presión.
Tanques superficiales
Se recomienda este tipo de tanques cuando lo permita la
topografía del terreno, asegurando las
presiones adecuadas en todos
los puntos de
la red. Estos
tanques podrán ser de
mampostería, hormigón simple o armado. Los tanques de concreto armado se construyen
preferiblemente de dos o más celdas (de una sola celda para capacidades
pequeñas).
Puede hacerse el prediseño seleccionando una relación h/L
=
Cuando los requisitos de capacidad sean grandes, en el
diseño de los tanques superficiales debe tomarse en cuenta las siguientes
recomendaciones:
a) En
tanques unitarios es
recomendable colocar un
paso directo (by-pass)
que permita mantener el servicio mientras se efectúa el lavado o la
reparación del tanque, con la debida consideración a la sobrepresión que pueda
presentarse.
b)
Las tuberías de rebose descargarán mediante una interconexión a la tubería de
desagüe la cual
se conducirá a
una descarga final
lejos del tanque
para no comprometer la
estructura.
c) Se instalarán válvulas de compuerta en todas
las tuberías. El número mínimo será de cuatro, cada una de ellas irá ubicada
en:
-la
tubería de entrada al tanque (prever el golpe de ariete)
-la
tubería del by-pass
-la
tubería de salida del tanque
-la
tubería de desagüe (se deberá tener en cuenta la pendiente del fondo del
tanque).
d) Este tipo de tanques deberá ser construido
con una cubierta protectora, con tapa de acceso sanitario e incluir accesorios
tales como: escaleras ventiladores, aberturas de acceso, cámara de válvulas,
etc.
Tanques elevados
Se recomienda este tipo de tanques cuando por razones de
servicio se requiera elevarlos. Los tanques elevados se construyen de acuerdo a
los requerimientos y características del proyecto, podrán ser de acero;
hormigón armado, pretensado o postensado, o fibra de vidrio, sus diseños en
muchos casos atienden también a razones ornamentales.
En el diseño de tanques elevados, deben tenerse en cuenta
los siguientes aspectos:
a) Que
el nivel mínimo
del agua en
el tanque sea
suficiente para conseguir
las presiones adecuadas en la red de distribución.
b) Las tuberías de rebose y desagüe se
interconectarán a un nivel accesible y por una sola tubería se descargará en un
punto alejado del tanque.
c) Se instalarán válvulas en las tuberías
conforme a lo indicado anteriormente
d) En tanques unitarios se recomienda disponer
un paso directo (by-pass) que permita mantener el servicio mientras se efectué
el lavado o la reparación del tanque.
e) Deben ser construidos con una cubierta
protectora y deben contar con los siguientes accesorios: escaleras,
dispositivos de ventilación, abertura de acceso, cámaras de válvulas,
pararrayos y otros dispositivos necesarios.
f) En los tanques de regulación se diseñarán
dispositivos que permitan controlar el nivel máximo del agua.
Los tanques de agua, desde el punto de vista de su uso,
pueden ser:
Públicos, cuando están
localizados de forma tal en la ciudad que pueden abastecer a un amplio sector
de esta
Privados, cuando se
encuentran al interior de las viviendas, o en el terreno de un edificio de
apartamentos, y sirven exclusivamente a los moradores de este.
Desde el punto de vista de su localización, los tanques
de agua pueden ser:
Enterrados (subterráneos).
Apoyados sobre el suelo (de
superficie).
Aéreos (por encima del
nivel de los techos).
Estos tres tipos de tanques pueden llegar a tener grandes
dimensiones, hasta varios miles de m3
Elevados en torres (dentro de
la categoría de tanques aéreos), a estos se les llama también torres de agua.
Estos tanques tienen la función de asegurar en la red la presión adecuada, en
los períodos de pico de consumo.
Tanque de apartamento (dentro de
la categoría de tanques de superficie), Son tanques de agua instalados dentro
de los apartamentos debido al racionamiento de agua por causa de la escasez del
líquido vital. Algunos surten el agua por gravedad y otros lo hacen ayudados
por un sistema de bombeo compacto.
Los tanques de almacenamiento se usan como depósitos para
contener una reserva suficiente de algún producto para su uso posterior y/o
comercialización. Los tanques de almacenamiento, se clasifican en:
1.-
Cilíndricos Horizontales.
2.-
Cilíndricos Verticales de Fondo Plano.
Los Tanques Cilíndricos Horizontales,
generalmente son de volúmenes relativamente bajos, debido a que presentan
problemas por fallas de corte y flexión. Por lo general, se usan para almacenar
volúmenes pequeños.
Los Tanques Cilíndricos Verticales de
Fondo Plano nos permiten almacenar grandes cantidades volumétricas
con un costo bajo. Con la limitante que solo se pueden usar a presión
atmosférica opresiones internas relativamente pequeñas. Estos tipos de tanques
se clasifican en:
-
De techo fijo.
-
De techo flotante.
-
Sin techo.
en la próxima entrega les hablaremos de las redes de distribución de agua, son la finalidad de continuar profundizando sobre este tópico tan importante dentro del area de servicios y la ingeniería.
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