Agua potable4
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El documento describe las diferentes fuentes de abastecimiento de agua potable, incluyendo aguas de lluvia, superficiales y subterráneas. Explica que los sistemas de agua por gravedad toman el agua de fuentes ubicadas en elevaciones altas, mientras que los sistemas de bombeo transportan el agua desde fuentes más bajas a través de bombas. También destaca la importancia de seleccionar fuentes que puedan abastecer suficiente agua a la población de manera continua y de buena calidad.
![Limites provisionalesp
toxicas en el agi
SUSTANCIA
ARSENICO (en AS)
CADMIO (en Cd)
CIANURO (en Cn)
MERCURIO TOTAL (en Hg)
PLOMO (en Pb)
SELENIO (en Se)
ira las sustancias
a potable
CON CONCENTRACI~N
MAXIMA
Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972)
Concentraciones de fluoruros recomendadas para el agua potable
PROMEDIO ANUAL
DE TEMPERATURAS
MAXIMAS DE AIRE
EN "C
L~MITESRECOMENDADOS
PARA LOS FLUORUROS
(en F) (mgll)
INFERIOR 1 MAXIMA
Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972)
Normas de calidad baderiologicaaplicables a los abastecimientos de agua potable
1. EL AGUA EN LA RED DE DISTRIBUCI~N
a. En el curso del ano el 95% de las muestras no deben contener ningun gennen colifonne en 100 m.].
b. Ninguna muestra ha de contener E. Coli en 100m.].
c. Ninguna muestra ha de contener mas de 10germenes coliforme por 100m.1.
d. En ningun caso han de hallarse germenes en 100m.].de dos muestras consecutivas
AGUA SIN DESINFECTAR....Ningun agua queentre en la red dedistribuciondebeconsiderarse satisfactoria
si'en una muestrade 100m.]. sehalla E-Coli;en ausenciadeestepuedetolerarsehastatres germenescoliformes
en algunas muestras de 100m.1. de agua no desinfectada.
Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972)](https://image.slidesharecdn.com/aguapotable4-131004152632-phpapp02/85/Agua-potable4-9-320.jpg)
Agua potable4
- 1. FUENTES DE ABASTECIMIENTO Las fuentes de agua constituyen el elemento primordial en el diseno de un sistema de abastecimiento de agua potable y antes de dar cualquier paso es necesario definir su ubicacion, tipo, cantidad y calidad. De acuerdo a la ubicacion y naturaleza de la fuente de abastecimiento asi como a la topografia del terreno, se consideran dos tipos de sistemas: los de gravedad y los de bombeo. En los sistemas de agua potable por gravedad, la fuente de agua debe estar ubicada en la parte alta de la poblacion para queel agua fluya a traves de tuberias, usando solo la fuerza de la gravedad. En los sistemas de agua potable por bombeo, la fuentede agua se encuentra localizada en elevaciones inferiores a las poblaciones de consumo, siendo necesario transportar el agua mediante sistemasdebombeo a reservoriosdealmacenamientoubicadosen elevaciones superiores al centro poblado. Para el diseno de un sistema de abastecimiento de agua potable, es importante seleccionar una fuente adecuada o una combinacion de fuentes para abastecer de agua en cantidad suficiente a la poblacion. De acuerdo a la forma de abastecimiento se consideran tres tipos principales de fuente: aguas de lluvia, aguas superficiales y aguas subterraneas. En el presente capitulo sedesarrollan los tipos, seleccion, cantidad y calidad defuentes de agua. 3.1 TIPOS DE FUENTES DE AGUA La captacion de agua de lluvia se emplea en aquellos casos en los que no es posible obtener aguas superficiales y subterraneas de buena calidad y cuando el regimen de lluvias sea importante. Para ello seutilizan los techos delas casas o algunas superficies impermeables para captar el agua y conducirla a sistemas cuya capacidad depende del gasto requerido y del regimen pluviometrico. En la Figura 3.1 se muestra la captacion del agua delluviamediante el techo de una vivienda. 1 1 Las aguas superficialesestan constituidas por los Figura 3.1 : Captacion de agua de lluvia arroyos, rios, lagos, etc. que discurren natu-
- 2. ralmente en la superficie terrestre. Estas fuentes no son tan deseables,especialmentesiexistenzonashabitadasodepastoreo animal aguas amba. Sin embargo a veces no existe otra fuente alternativaenla comunidad,siendonecesariopara suutilizacion, contar con informacion detallada y completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y calidad de agua (ver Figura 3.2). Parte dela precipitacion en la cuenca seinfiltraen el suelohasta la zona de saturacion, formando asi las aguas subterraneas. La explotaciondeestasdependeradelascaracteristicashidrologicas y de la formacion geologica del acuifero. La captacion de aguas subterraneas se puede realizar a traves de manantiales, galerias filtrantes y pozos (excavados y tubulares). En la Figura 3.3 se observa una de las muchas formas de aprovechamiento del agua subterranea con fines deconsumo humano. 3.2 SELECCI~NDEL TIPO DE FUENTE En la mayoria de poblaciones rurales de Figura 3.2 : Captacionde agua superficial Figura 3.3 :Captacionde agua subterranea nuestro pais, existen dos tipos de fuentes de agua: superficial y (manantial) subterranea. La primera representada por las quebradas, riachuelos y rios, que generalmente conduce agua contaminada con la presencia de sedimentos y residuos organicos; siendo necesario plantear para su captacion un sistema de tratamiento, que implica la construccion deobras civiles comobocatomas, desarenadores, camaras de filtrose instalacion de sistemas de cloracion. Plantear dicha alternativa representaun costoelevadoyenla mayoriadecentrospobladosrurales del pais esta propuesta no tiene resultados satisfactorios debido principalmente al mantenimiento querequiere el sistema. La segunda alternativa representada por manantiales localizados en agua de buena calidad, y es el tipo de fuente considerada en los sistemas de abastecimiento de agua potable por gravedad sin tratamiento. Esta alternativa sera desarrollada en el presente capitulo. Se puede definir un manantial como un lugar donde seproduceun afloramientonaturaldeagua subterranea. El agua del manantial fluye por lo general atraves deuna formacion deestratoscon grava,arenao rocafisurada.En los lugaresdonde existen estratos impermeables, estos bloqueanel Figura 3.4 :Recarga del manantial
- 3. flujo subterraneo del agua y permiten que aflore a la superficie. En la Figura 3.4se observa el proceso de recarga del manantial. El agua del manantial es pura y, por lo general, se la puede usar sin tratamiento, a condicion de que el manantial este adecuadamente protegido con una estructura que impida la contaminacion del agua. Se debe asegurar que el agua provenga realmente de un acuifero y que no se trate de agua de un arroyo que se ha sumergido a corta distancia. En el pais, el Ministerio de Salud, clasifica los manantiales por su ubicacion y su afloramiento. De acuerdo a lo primero, pueden ser de ladera o de fondo; y de acuerdo a lo segundo, de afloramiento concentrado o difuso. Los manantialesgeneralmenteselocalizanenlas laderasdelas colinas y los valles nberenos. En los de ladera el agua aflora en forma hori- zontal;mientrasqueen losdefondoelaguaafloraenformaascendente hacia la superficie. Para ambos casos, si el afloramiento es por un solo punto y sobre un area pequena, es un manantial concentrado y cuando aflora el agua por varios puntos en un area mayor, es un manantial difuso, tal como puede apreciarse enla Figura 3.5. o ) MANANTIAL DE LADERA / CAPA IMPEMEABLE CONCENTRADO b ) MANANTIAL DE FONDO DIFUSO DIFUSO Figura 3.5 :Tipos de manantiales
- 4. 3.3 CANTIDAD DEAGUA La mayoria de sistemas de abastecimientos de agua potable en las poblacionesruralesdenuestropais,tienecomo fuentelos manantiales. La carencia de registros hidrologicos nos obliga a realizar una concienzuda investigacion delas fuentes. Lo ideal seriaquelos aforos seefectuaranen latemporada criticaderendimientosquecorresponde alos meses de estiajey lluvias,conla finalidaddeconocerlos caudales minimosy maximos.El valordel caudalminimodebesermayorqueel consumo maximo diario (Qmd) con la finalidaddecubrirla demanda de agua de la poblacion futura. Serecomienda preguntar a los pobladores de mayor edad acerca del comportamiento y las vaxiacionesde caudal que pueden existir en el manantial, ya que ellos conocen con mayor certeza si la fuente de agua se seca o no. Existen varios metodos para determinar el caudal de agua y los mas utilizados en los proyectosdeabastecimientodeaguapotableenzonas rurales, son los metodos volumetrico y de velocidad-area. El primero es utilizado para calcular caudales hasta un maximo de 1011%y el segundo para caudales mayores a 1011s. Para aplicareste metodo es necesario encauzar el agua generando una comente del fluidodetal manera que se pueda provocar un chorro (ver Figura 3.6). Dicho metodo consiste en tomar el tiempo que demora en llenarse un recipiente de volumen conocido. Posteriormente, sedivide el volumen en litros entre el tiempopromedio en segundos, obteniendose el caudal (W. donde: Q =Caudal en Vs. V =Volumendel recipiente enlitros. t =Tiempo promedio en seg. Figura3.6 : Aforo del agua por el metodovolumetrico Con la finalidaddedefinirel tiempopromedio, serecomiendarealizar como minimo 5 mediciones. Para ilustrar el metodo se presenta un ejemploa continuacion: Datos: Centro Poblado : Shiquish- Ancash Nombre de la fuente : Shiquishpuquio Fecha : Setiembre 1989
- 5. El tiempo promedio (t) = 4015 = 8 seg., resultando un caudal (Q) = 1.25 Vs. Nro de Prueba Con estemetodose midela velocidaddel agua superficialquediscurre del manantial tomando el tiempo que demora un objeto flotante en llegar de un punto a otro en una seccion uniforme, habiendose previamentedefinidola distanciaentre ambospuntos (verFigura 3.7). Cuandolaprofundidaddel aguaesmenor a 1m.,lavelocidad promedio del flujo se considera el 80%de la velocidad superficial. VOLUMEN (litros) O M O LIVIANO TIEMPO (S& MEDlClON DEL TIEMPO v a ) ESQUEMA DE UNA SECCION UNIFORME Y b ) SECCION DEL CANAL LONOITUD DEFINIDA DE UN CANAL Figura 3.7 : Aforo del agua por el metodo de velocidad - area El caudal sedetermina de la siguiente manera: donde: Q =Caudal en Vs. V =Velocidad superficialen mis. A =Area de seccion transversal en m2.
- 6. A continuacionsepresentaun ejemplodela aplicacion deestemetodo: Datos: CentroPoblado : Yurayaco - Ancash Nombre el manantial : Ishancaragra Fecha : Setiembre1993 Nro de LONG. TRAMO Prueba El tiempo promedio (t) =2015 =4 seg. La velocidad superficial (V) =longitud/tiempopromedio =1.3014=0.325 mls. El area de la seccion transversal (A) =ancho x altura =.4 x .17 = 0.068 m2. El valor del caudal resulta: Q = 800x V x A = 17.68 Us. 5 T O T A L Al igual que en el metodo volumetrico, para determinar el tiempo promedio serecomienda realizar un minimo de5 pruebas. 3.4 CALIDAD DE AGUA 1.30 - El agua potable es aquella quealconsumirlano dana el organismodel ser humano ni dana los materiales a ser usados en la construccion del sistema. 5 20 Los requerimientosbasicos para que el agua sea potable, son''): - Estar libre de organismos patogenos causantes de enfermedades. - No contener compuestos que tengan un efecto adverso, agudo o cronico sobre la salud humana. - Seraceptablemente clara (por ejemplo: baja turbidez, poco color, etc.). - Nosalina. (1) Centro Internacionalde Agua y Saneamiento."Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable para Pequenas Comunidades". Holanda 1988,pp 32.
- 7. - Que no contenga compuestos que causen sabor y olor desagradables. - Que no cause corrosion o incrustaciones en el sistema de abastecimiento de agua, y queno manche la ropa lavada con ella. En cada pais existen reglamentos en los que seconsideran los limites de tolerancia en los requisitos que debe satisfacer una fuente. Con la finalidad de conocer la calidad de agua de la fuente que se pretende utilizar se deben realizarlos analisis fisico, quimico y bacteriologico, siendo necesario tomar muestras de agua siguiendo las instrucciones que se dan a continuacion. Toma de muestra para el analisisfisicoy quimico: - Limpiar el area cercana al manantial eliminando la vegetacion y cuerpos extranos, en un radio mayor al afloramiento. - Ubicarel ojo del manantialy construirun embalse lo mas pequeno posible utilizando para el efecto material libre de vegetacion y dotarlo, en su salida,deun salto hidraulico para la obtencion de la muestra. - Retirarlos cuerpos extranosque seencuentran dentro del embalse. - Dejar transcumr un minimo de 30minutos entre el paso anterior y la toma de muestra. - Tomar la muestra en un envase de vidrio de boca ancha. - Enviar la muestra al laboratorio lo mas pronto posible, con tiempo limite de 72 horas. Toma de muestra para el analisis bactereologico: - Utilizar frascos de vidrio esterilizados proporcionados por el laboratorio. - Si el agua de la muestra contiene cloro, solicitar un frasco para este proposito. - Durante el muestreo, sujetar el frasco por el fondo, no tocar el cuello ni la tapa. - Llenar el frasco sin enjuagarlo, dejando un espacio de un tercio (113)de aire. - Tapar y colocar el capuchon de papel. - Etiquetar con claridad los datos del remitente, localidad, nombre de la fuente, punto de muestreo, el nombre el muestreador y la fecha de muestreo. - Enviar la muestra al laboratorio a la brevedad posible de acuerdo a las siguientes condiciones: 1a 6 horas sin refrigeracion. 6 a 30 horas con refrigeracion. En los Cuadros 3.1,3.2 y 3.3 se presentan los rangos tolerables para las caracteristicas fisico-quimicos del agua y en el Cuadro 3.4 se in- dican los requisitos bactereologicos; de acuerdo a las Normas de la Organizacion Mundial de la Salud (OMS). Estos valores son los mismos que estableceel Ministerio de Salud.
- 8. Sustancias y propiedadesquimicas que influyensobre laaceptabilidaddel agua para usos domesticos CONCENTRACI~NO PROPIEDAD SUSTANCIAS Decolorantes (coloracion) SUSTANCIAS Olorosas SUSTANCIASQUE DAN SABOR MATERIAS EN SUSPEN- SION(Turbidez) SOLIDOSTOTALES p.H. DETERGENTES ANI~NICOS ACEITE MINERAL COMPUESTOS FEN~LICOS DUREZA TOTAL NITRATOS (NO,) CLORUROS (en C1) COBRE (en Cu) CALCIO (en Ca) HIERRO (en Fe) MAGNESIO (en Mg) MANGANESO (en Mn) SULFATO(en SO,) ZINC (en Zn) CONCENTRACI~N MAXIMADESEABLE 5unidades ninguna ninguna 5unidades 500mgA 7.0 a 8.5 0.2mgil 0.001m@ 0.001mgil 2 mEqli (100mg/lCaCO,) - 200mgil 0.05 mgil 75mg/l 0.1m@ 30mgil 0.05mgA 200mgil 5.0mgA CONCENTRACI~N MAXIMA ADMISIBLE 50unidades ninguna ninguna 25 unidades 1500mgA 6.5 a 9.2 1.Omgil 0.30mg/i 0.002mgl 10m Eq/l (500mgilCaC0,) 45mgil 600mgA 1.5mgA 200m@ 1.Omg/l 150mgil 0.5mgil 400mgA 15mgil Fuente:OMS - Ministeriode Salud(1972)
- 9. Limites provisionalesp toxicas en el agi SUSTANCIA ARSENICO (en AS) CADMIO (en Cd) CIANURO (en Cn) MERCURIO TOTAL (en Hg) PLOMO (en Pb) SELENIO (en Se) ira las sustancias a potable CON CONCENTRACI~N MAXIMA Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972) Concentraciones de fluoruros recomendadas para el agua potable PROMEDIO ANUAL DE TEMPERATURAS MAXIMAS DE AIRE EN "C L~MITESRECOMENDADOS PARA LOS FLUORUROS (en F) (mgll) INFERIOR 1 MAXIMA Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972) Normas de calidad baderiologicaaplicables a los abastecimientos de agua potable 1. EL AGUA EN LA RED DE DISTRIBUCI~N a. En el curso del ano el 95% de las muestras no deben contener ningun gennen colifonne en 100 m.]. b. Ninguna muestra ha de contener E. Coli en 100m.]. c. Ninguna muestra ha de contener mas de 10germenes coliforme por 100m.1. d. En ningun caso han de hallarse germenes en 100m.].de dos muestras consecutivas AGUA SIN DESINFECTAR....Ningun agua queentre en la red dedistribuciondebeconsiderarse satisfactoria si'en una muestrade 100m.]. sehalla E-Coli;en ausenciadeestepuedetolerarsehastatres germenescoliformes en algunas muestras de 100m.1. de agua no desinfectada. Fuente: OMS - Ministerio de Salud (1972)
- 10. 3.5 ASPECTOS LEGALES La fuente de agua seleccionada puede estar ubicada en la propiedad de una persona o pertenecer a otro pueblo siendo necesario resolver los derechos del agua. A pesar de no ser responsabilidad del investigador, es importante asegurarseque las disputas se resuelvan satisfactoriamente. El Ministerio de Saludexige para aprobarlos proyectosun certificado de la comunidad o de las personas afectadas comouna constancia de que la fuente no tiene problema legal.