Obras de Arte en Acuedustos

INTRODUCCION

Los acueductos son una herramienta, un sistema de mucha utilidad al momento de transportar un flujo de un punto hacia otro, esto en consideración de largas distancias y variaciones en la topografía del lugar para poder abastecer a una población con vitales líquidos o así también para el uso y aplicación en obras industriales. A consecuencia de la diversidad de variaciones existentes para su diseño pueden incluirse diversas obras de arte, las cuales cumplen con una función indispensable para poder hacer el sistema eficiente, logrando vencer obstáculos que impidan su paso libre, así como también regular su recorrido y velocidad con suma precisión para poder obtener el fluido en poco tiempo o el tiempo que sea necesario y que este no cause daños significativos a la obra en general. Dentro de estas obras de arte pueden ser mencionadas los pasos aéreos, pasos de zanjón, caja de captación, caja unificadora de caudales, caja para válvulas, caja rompe presión, muros, anclajes entre muchas otras más. Para su conocimiento en general se realiza la siguiente investigación sobre las obras de arte en acueductos con énfasis en cuando son utilizadas, para que son utilizadas y una esquematización para su mejor comprensión de uso y trabajabilidad.

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OBJETIVOS

GENERAL Conocer las diferentes obras de arte que existen para acueductos y saber el significado de los distintos parámetros de estos.

ESPECIFICOS 

Conocer para que y cuando se usan los distintos elementos hidráulicos de sistemas de agua potable.

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Determinar para que son utilizadas estas obras de arte en un aspecto individual dentro del sistema.

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OBRAS DE ARTE EN ACUEDUSTOS Las obras de arte llamadas también estructuras secundarias, constituyen el complemento para el buen funcionamiento de un proyecto hidráulico. este tipo de estructuras se diseñan teniendo en cuenta las siguientes consideraciones.    

según la función que desempeñan. según su ubicación. de acorde a la seguridad contemplada en el proyecto a realizar. el riesgo como factor preponderante ante una probable falla y el impacto que ello cause.

CLASIFICACIÓN Se clasifican según la función que van a desempeñar en el proyecto: ESTRUCTURAS PARA CRUZAR DEPRESIONES. Acueductos Sifones ESTRUCTURAS PARA SALVAR DESNIVELES Caídas Rápidas ESTRUCTURAS PARA CONTROL DE GASTO Vertederos Medidores Parshall ESTRUCTURAS PARA DISTRIBUCIÓN DE GASTO Tomas laterales Partidores ESTRUCTURAS DE SEGURIDAD Puente Canal o Canoas Alcantarillas Principalmente nos basaremos en diseños de arte de acueductos por lo tanto se dará una descripción del mismo a continuación. 3

ACUEDUCTOS El acueducto es un conducto, que fluye como canal encima de un puente diseñado, para resistir la carga de agua y su propio peso para atravesar una vía de transporte o para cruzar una depresión o curso de agua no muy profundo. Es una construcción para la conducción de agua a fin de salvar un desnivel.

FINALIDAD DE UN ACUEDUCTO La finalidad de un acueducto es pasar agua de un canal de riego por encima de otro canal de riego, un dren o una depresión en el terreno. Por lo general se usa construcciones de concreto armado para este fin. En el caso de cruce con vías de transporte se usara acueductos cuando la rasante de la vía permita una altura libre para el paso de los vehículos de transporte. En caso de cruce de quebradas el puente debe tener suficiente altura para dejar pasar el acueducto las máximas avenidas en el cauce que cruza. Igualmente si el puente tiene varios pilares, producirá rebasamientos y socavaciones que conviene tenerlas en cuenta.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UN ACUEDUCTO La principal ventaja de un acueducto es que al cruzar el canal o dren, no obstaculiza el flujo libre del agua a través de ellos. La desventaja es que su construcción interrumpe durante un periodo considerable al riego, lo que hace necesario desvíos correspondientes. Además el acueducto es una solución cara ya que se diseña como puente y los apoyos de este deben calcularse teniendo en cuenta todas las cargas y asegurar que soporten todos los esfuerzos de la superestructura. En el caso que se optara por un acueducto con varios conductos circulares, en los extremos será necesario proyectar tanques o cámaras para mejorar su funcionamiento. Deberá verificarse si no hay otra solución más barata como por ejemplo una alcantarilla en el canal o dren por cruzarse, cuando el caudal de este último lo permite.

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CAJA DE CAPTACION La captación consiste en recolectar y almacenar agua proveniente de manantiales, nacimientos o diversas fuentes para su uso. Las captaciones provenientes de manantiales se diseñarán de tal manera que se garantice el libre flujo del agua hacia un tanque de recolección. Los tanques o cajas de recolección serán construidos de material impermeable, de manera que dé completa protección sanitaria. Además de ello, se colocará una cuneta para evitar que entre el agua pluvial. También se protegerá con un cerco hermético para evitar que las personas, animales y sustancias puedan ingresar.

CAJAS UNIFICADORAS DE CAUDAL Es la caja que sirve para reunir dos o más caudales previamente captados. Su capacidad será de acuerdo con el número de fuentes, al reunir la cantidad de caudal de cada una de ellas.

CAJA DISTRIBUIDORA DE CAUDAL La caja distribuidora de caudales se emplea para poder dividir el caudal en uno, dos o más partes, dependiendo del número de comunidades o sectores a 6 las que se les vaya a brindar el servicio. Poseen cámaras, divididas por una pantalla en la que se instalan los vertederos que son los que distribuyen el agua. La caja de distribución de caudales puede realizar otras funciones, como servir de tanque de distribución. Lo anterior ocurre cuando uno de los ramales que sale de la caja alimenta a un bajo número de viviendas; en este caso puede ser necesario incrementar la capacidad de la caja, de acuerdo con el número de beneficiarios.

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CAJA ROMPE PRESION Cuando en un tramo de tubería se tiene un fuerte desnivel, es necesario seccionarlo, con el fin de que cada sección o fracción se active con una carga acorde a la presión de agua de la tubería que se emplee. Las cajas rompe-presión que se utilizan en una línea de conducción, encuentran con válvulas con flotador. La localización de las cajas está regida por la presión de trabajo que puede soportar la tubería que se vaya a instalar.

Caja rompe-presión

corte

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Las dimensiones mínimas serán las que permitan la maniobra del flotador y además accesorios y en ningún caso menores a 0.65 m x 0. 50 m x 0.80 m libres. Las válvulas de flotador de 13 mm (1/2”) deberán diseñarse para una carga estática no mayor de 40 metros de columna de agua. Para diámetros mayores, la carga estática será no mayor a 60 metros columnas de agua (m.c.a.). Estarán provistas de una válvula de globo en la entrada.

CAJAS PARA VALVULAS Sirven para proteger cualquier válvula que sea necesario instalar en el sistema, tales como válvulas de compuerta, válvulas de paso, válvulas de aire, válvulas de limpieza, válvulas reguladoras de presión, etc.

PASOS AEREOS Y DE ZANJON Cuando es necesario salvar una depresión del terreno o atravesar un río, es necesario emplear un paso aéreo, tal como se indica a continuación. Para los pasos aéreos y de zanjones solo se puede utilizar tubería de acero galvanizado.

Si la depresión no es muy grande, se puede salvar mediante el denominado paso de zanjón, tal como está indicado esquemáticamente en la figura. 7

Para los pasos aéreos y de zanjones solo se puede utilizar tubería de acero galvanizado.

MUROS Elementos de mampostería unidos verticalmente con mortero de cualquier clase, generalmente para la utilización en acueductos son utilizados para soportar el peso del acueducto en cierta proporción, brindarle altura y así energía y generalmente son hechos de piedra con mortero, no obstante puede utilizarse mampuesto como ladrillo o bloques de concreto.

ANCLAJE Su función primordial es asegurar de forma segura el acueducto, para que este pueda soportar las cargas ejercidas por el peso propio del material, sismo, y el flujo del fluido que será el que atraviese esta estructura. Es utilizado en toda circunstancia y sencillamente es de aseguramiento para el acueducto.

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CONCLUSIONES

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Existen diversas obras de arte utilizadas en acueductos, los cuales varían en su aplicación según sea la circunstancia que se presente en el tramo a analizar del acueducto, cumplen con diversas funciones que cumplen con el diseño apropiado y funcionamiento del acueducto.

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Al realizar un esquema de cada una de las obras de arte que conforman a un acueducto, se puede apreciar su funcionalidad y tipo de operación con los componentes que la conforman y así lograr un desempeño optimo del acueducto.

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Estas se utilizan en diversos casos, se pude hacer mención de la caja rompe presión, dado que se debe disminuir la presión interna dentro de la conducción ya que la presión estática o dinámica es mayor a la de trabajo de la conducción. Del mismo modo puede hacerse referencia a la caja distribuidora de caudales, la cual cumple con distribuir el caudal en varios más para poder llevarlo a otro destino con la ayuda de los vertederos.

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Se utilizan cuando más se les necesite, y según sea la función que cada uno desempeñe. Sin ellos el sistema será obsoleto y por lo cual no se podría lograr un flujo de fluido óptimo haciendo daños significativos a los pobladores beneficiados o industria que lo utilice.

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BIBLIOGRAFIA Documentos consultados:

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Villa Señor. Jesús; “Proyectos de Obras Hidráulicas” – Primera edición – México – Fondo Universidad Autónoma Chapingo - 1978.

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Rojas Rubio, Hugo Armado. Estructuras hidráulicas (revisión). Obras de arte, Unica edición. Perú. (2008).

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Aguilar, Luis Pedro. Apuntes sobre el curso de ingeniería sanitaria 1. Editorial Universitaria USAC. 2007.

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Edy Wilfrido Nimatuj Gomez. Proceso metodológico para la construcción de cajas de captación y tanques de distribución de sistemas de agua potable rural.

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