Norma Técnica OS.010 | Captación y Conducción de Agua para Consumo Humano

Decreto Supremo N° 011-2006-VIVIENDA

1 | Objetivo
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2 | Alcances
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3 | Fuente
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4 | Captación
4.1 | Aguas Superficiales
4.2 | Aguas Subterráneas
4.2.1 | Pozos Profundos
4.2.2 | Pozos Excavados
4.2.3 | Galerías Filtrantes
4.2.4 | Manantiales
5 | Conducción
5.1 | Conducción por Gravedad
5.1.1 | Canales
5.1.2 | Tuberías
5.1.3 | Accesorios
5.2 | Conducción por Bombeo
5.3 | Consideraciones Especiales
Glosario
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1. OBJETIVO

Fijar las condiciones para la elaboración de los proyectos de captación y conducción de agua para consumo humano.

2. ALCANCES

Esta Norma fija los requisitos mínimos a los que deben sujetarse los diseños de captación y conducción de agua para consumo humano, en localidades mayores de 2000 habitantes.

3. FUENTE

A fin de definir la o las fuentes de abastecimiento de agua para consumo humano, se deberán realizar los estudios que aseguren la calidad y cantidad que requiere el sistema, entre los que se incluyan: identificación de fuentes alternativas, ubicación geográfica, topografía, rendimientos mínimos, variaciones anuales, análisis fisicoquímicos y microbiológicos, vulnerabilidad y otros estudios que sean necesarios.

La fuente de abastecimiento a utilizarse en forma directa o con obras de regulación deberá asegurar el caudal máximo diario para el período de diseño.

La calidad del agua de la fuente deberá satisfacer los requisitos establecidos en la legislación vigente en el país.

4. CAPTACIÓN

El diseño de las obras deberá garantizar como mínimo la captación del caudal máximo diario necesario, protegiendo a la fuente de la contaminación.

Se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones generales:

4.1 Aguas Superficiales

a)

Las obras de toma que se ejecuten en los cursos de aguas superficiales, en lo posible, no deberán modificar el flujo normal de la fuente; deben ubicarse en zonas que no causen erosión o sedimentación y deberán estar por debajo de los niveles mínimos de agua en periodos de estiaje.

b)

Toda toma debe disponer de los elementos necesarios para impedir el paso de sólidos y facilitar su remoción, así como de un sistema de regulación y control. El exceso de captación deberá retornar al curso original.

c)

La toma deberá ubicarse de tal manera que las variaciones de nivel no alteren el funcionamiento normal de la captación.

4.2 Aguas Subterráneas

El uso de las aguas subterráneas se determinará mediante un estudio a través del cual se evaluará la disponibilidad del recurso de agua en cantidad, calidad y oportunidad para el fin requerido.

4.2.1 Pozos Profundos

a)

Los pozos deberán ser perforados previa autorización de los organismos competentes del Ministerio de Agricultura, en concordancia con la Ley General de Aguas vigente. Asimismo, concluida la construcción y equipamiento del pozo, se deberá solicitar licencia de uso de agua al mismo organismo.

b)

La ubicación de los pozos y su diseño preliminar serán determinados como resultado del correspondiente estudio hidrogeológico específico a nivel de diseño de obra. En la ubicación no solo se considerarán las mejores condiciones hidrogeológicas del acuífero, sino también el suficiente distanciamiento que debe existir con relación a otros pozos vecinos existentes y/o proyectados para evitar problemas de interferencias.

c)

El menor diámetro del forro de los pozos deberá ser por lo menos 8 cm mayor que el diámetro exterior de los impulsores de la bomba por instalarse.

d)

Durante la perforación del pozo se determinará su diseño definitivo, sobre la base de los resultados del estudio de las muestras del terreno extraído durante la perforación y los correspondientes registros geofísicos. El ajuste del diseño se refiere sobre todo a la profundidad final de la perforación, localización y longitud de los filtros.

e)

Los filtros serán diseñados considerando el caudal de bombeo; la granulometría y espesor de los estratos; velocidad de entrada, así como la calidad de las aguas.

f)

La construcción de los pozos se hará en forma tal que se evite el arenamiento de ellos y se obtenga un óptimo rendimiento a una alta eficiencia hidráulica, lo que se conseguirá con uno o varios métodos de desarrollo.

g)

Todo pozo, una vez terminada su construcción, deberá ser sometido a una prueba de rendimiento a caudal variable durante 72 horas continuas como mínimo, con la finalidad de determinar el caudal explotable y las condiciones para su equipamiento. Los resultados de la prueba deberán ser expresados en gráficos que relacionen la depresión con los caudales, indicándose el tiempo de bombeo.

h)

Durante la construcción del pozo y pruebas de rendimiento se deberán tomar muestras de agua a fin de determinar su calidad y conveniencia de utilización.

4.2.2 Pozos Excavados

a)

Salvo el caso de pozos excavados para uso doméstico unifamiliar, todos los demás deben perforarse previa autorización del Ministerio de Agricultura. Asimismo, concluida la construcción y equipamiento del pozo, se deberá solicitar licencia de uso de agua al mismo organismo.

b)

El diámetro de excavación será aquel que permita realizar las operaciones de excavación y revestimiento del pozo, señalándose a manera de referencia 1,50 m.

c)

La profundidad del pozo excavado se determinará en base a la profundidad del nivel estático de la napa y de la máxima profundidad que técnicamente se pueda excavar por debajo del nivel estático.

d)

El revestimiento del pozo excavado deberá ser con anillos ciegos de concreto del tipo deslizante o fijo, hasta el nivel estático, y con aberturas por debajo de él.

e)

En la construcción del pozo se deberá considerar una escalera de acceso hasta el fondo para permitir la limpieza y mantenimiento, así como para la posible profundización en el futuro.

f)

El motor de la bomba puede estar instalado en la superficie del terreno o en una plataforma en el interior del pozo, debiéndose considerar en este último caso las medidas de seguridad para evitar la contaminación del agua.

g)

Los pozos deberán contar con sellos sanitarios, cerrándose la boca con una tapa hermética para evitar la contaminación del acuífero, así como accidentes personales. La cubierta del pozo deberá sobresalir 0,50 m como mínimo, con relación al nivel de inundación.

h)

Todo pozo, una vez terminada su construcción, deberá ser sometido a una prueba de rendimiento, para determinar su caudal de explotación y las características técnicas de su equipamiento.

i)

Durante la construcción del pozo y pruebas de rendimiento se deberán tomar muestras de agua a fin de determinar su calidad y conveniencia de utilización.

4.2.3 Galerías Filtrantes

a)

Las galerías filtrantes serán diseñadas previo estudio, de acuerdo a la ubicación del nivel de la napa, rendimiento del acuífero y al corte geológico obtenido mediante excavaciones de prueba.

b)

La tubería a emplearse deberá colocarse con juntas no estancas y que aseguren su alineamiento.

c)

El área filtrante circundante a la tubería se formará con grava seleccionada y lavada, de granulometría y espesor adecuados a las características del terreno y a las perforaciones de la tubería.

d)

Se proveerán cámaras de inspección espaciadas convenientemente en función del diámetro de la tubería, que permitan una operación y mantenimiento adecuados.

e)

La velocidad máxima en los conductos será de 0,60 m/s.

f)

La zona de captación deberá estar adecuadamente protegida para evitar la contaminación de las aguas subterráneas.

g)

Durante la construcción de las galerías y pruebas de rendimiento se deberán tomar muestras de agua a fin de determinar su calidad y la conveniencia de utilización.

4.2.4 Manantiales

a)

La estructura de captación se construirá para obtener el máximo rendimiento del afloramiento.

b)

En el diseño de las estructuras de captación deberán preverse válvulas, accesorios, tubería de limpieza, rebose y tapa de inspección con todas las protecciones sanitarias correspondientes.

c)

Al inicio de la tubería de conducción se instalará su correspondiente canastilla.

d)

La zona de captación deberá estar adecuadamente protegida para evitar la contaminación de las aguas.

e)

Deberá tener canales de drenaje en la parte superior y alrededor de la captación para evitar la contaminación por las aguas superficiales.

5. CONDUCCIÓN

Se denominan obras de conducción a las estructuras y elementos que sirven para transportar el agua desde la captación hasta el reservorio o planta de tratamiento.

La estructura deberá tener capacidad para conducir, como mínimo, el caudal máximo diario.

5.1 Conducción por Gravedad

5.1.1 Canales

a)

Las características y material con que se construyan los canales serán determinados en función del caudal y la calidad del agua.

b)

La velocidad del flujo no debe producir depósitos ni erosiones y en ningún caso será menor de 0,60 m/s.

c)

Los canales deberán ser diseñados y construidos teniendo en cuenta las condiciones de seguridad que garanticen su funcionamiento permanente y preserven la cantidad y calidad del agua.

5.1.2 Tuberías

a)

Para el diseño de la conducción con tuberías se tendrán en cuenta las condiciones topográficas, las características del suelo y la climatología de la zona, a fin de determinar el tipo y calidad de la tubería.

b)

La velocidad mínima no debe producir depósitos ni erosiones; en ningún caso será menor de 0,60 m/s.

c)

La velocidad máxima admisible será:

En los tubos de concreto3 m/s
En tubos de asbesto-cemento, acero y PVC5 m/s

Para otros materiales deberá justificarse la velocidad máxima admisible.

d)

Para el cálculo hidráulico de las tuberías que trabajen como canal, se recomienda la fórmula de Manning, con los siguientes coeficientes de rugosidad:

Asbesto-cemento y PVC0,010
Hierro fundido y concreto0,015

Para otros materiales deberán justificarse los coeficientes de rugosidad.

e)

Para el cálculo de las tuberías que trabajan con flujo a presión se utilizarán fórmulas racionales. En caso de aplicarse la fórmula de Hazen y Williams, se utilizarán los coeficientes de fricción que se establecen en la Tabla N° 1. Para el caso de tuberías no consideradas, se deberá justificar técnicamente el valor utilizado.

Tabla N° 1 | Coeficientes de Fricción “C” en la Fórmula de Hazen y Williams

TIPO DE TUBERÍA“C”
Acero sin costura120
Acero soldado en espiral100
Cobre sin costura150
Concreto110
Fibra de vidrio150
Hierro fundido100
Hierro fundido con revestimiento140
Hierro galvanizado100
Polietileno, asbesto-cemento140
Policloruro de vinilo (PVC)150

5.1.3 Accesorios

a)
Válvulas de aire

En las líneas de conducción por gravedad y/o bombeo se colocarán válvulas extractoras de aire cuando haya cambio de dirección en los tramos con pendiente positiva.

En los tramos de pendiente uniforme se colocarán cada 2,0 km como máximo.

Si hubiera algún peligro de colapso de la tubería a causa del material de la misma y de las condiciones de trabajo, se colocarán válvulas de doble acción (admisión y expulsión).

El dimensionamiento de las válvulas se determinará en función del caudal, presión y diámetro de la tubería.

b)
Válvulas de purga

Se colocarán válvulas de purga en los puntos bajos, teniendo en consideración la calidad del agua a conducirse y la modalidad de funcionamiento de la línea. Las válvulas de purga se dimensionarán de acuerdo a la velocidad de drenaje, siendo recomendable que el diámetro de la válvula sea menor que el diámetro de la tubería.

c)

Estas válvulas deberán ser instaladas en cámaras adecuadas, seguras y con elementos que permitan su fácil operación y mantenimiento.

5.2 Conducción por Bombeo

a)

Para el cálculo de las líneas de conducción por bombeo se recomienda el uso de la fórmula de Hazen y Williams. El dimensionamiento se hará de acuerdo al estudio del diámetro económico.

b)

Se deberán considerar las mismas recomendaciones para el uso de válvulas de aire y de purga del numeral 5.1.3.

5.3 Consideraciones Especiales

a)

En el caso de suelos agresivos o condiciones severas de clima, deberán considerarse tuberías de material adecuado y debidamente protegido.

b)

Los cruces con carreteras, vías férreas y obras de arte deberán diseñarse en coordinación con el organismo competente.

c)

Deberán diseñarse anclajes de concreto simple, concreto armado o de otro tipo en todo accesorio o válvula, considerando el diámetro, la presión de prueba y la condición de instalación de la tubería.

d)

En el diseño de toda línea de conducción se deberá tener en cuenta el golpe de ariete.

GLOSARIO
-
Acuífero | Estrato subterráneo saturado de agua del cual esta fluye fácilmente.
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Afloramiento | Son las fuentes o surgencias, que en principio deben ser consideradas como aliviaderos naturales de los acuíferos.
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Agua subterránea | Agua localizada en el subsuelo y que generalmente requiere de excavación para su extracción.
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Calidad de agua | Características físicas, químicas y bacteriológicas del agua que la hacen apta para el consumo humano, sin implicancias para la salud, incluyendo apariencia, gusto y olor.
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Caudal máximo diario | Caudal más alto en un día, observado en el periodo de un año, sin tener en cuenta los consumos por incendios, pérdidas, etc.
-
Depresión | Entendido como abatimiento, es el descenso que experimenta el nivel del agua cuando se está bombeando o cuando el pozo fluye naturalmente. Es la diferencia, medida en metros, entre el nivel estático y el nivel dinámico.
-
Filtros | Es la rejilla del pozo que sirve como sección de captación de un pozo que toma el agua de un acuífero de material no consolidado.
-
Forro de pozos | Es la tubería de revestimiento colocada unas veces durante la perforación, otras después de acabada esta. La que se coloca durante la perforación puede ser provisional o definitiva. La finalidad más frecuente de la primera es la de sostener el terreno mientras se avanza con la perforación. La finalidad de la segunda es revestir definitivamente el pozo.
-
Pozo excavado | Es la penetración del terreno en forma manual. El diámetro mínimo es aquel que permite el trabajo de un operario en su fondo.
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Pozo perforado | Es la penetración del terreno utilizando maquinaria. En este caso la perforación puede ser iniciada con un antepozo hasta una profundidad conveniente y, luego, se continúa con el equipo de perforación.
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Sello sanitario | Elementos utilizados para mantener las condiciones sanitarias óptimas en la estructura de ingreso a la captación.
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Toma de agua | Dispositivo o conjunto de dispositivos destinados a desviar el agua desde una fuente hasta los demás órganos constitutivos de una captación.