gestión de aguas potables

Módulo: Gestión de aguas potables

Tema: Transporte y distribución de

agua potable. Depósitos

Año de realización 2016 - 2017

PROFESOR

José Luis Castaño Cabañas

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MÓDULO: GESTIÓN DE AGUAS POTABLES

Tema: Transporte y distribución de agua potable. Depósitos

2

Índice

EOI Escuela de Organización Industrial http://www.eoi.es

0. Introducción ............................................................. 4

1. Funciones de un depósito ............................................. 5

1.1. Coordinar la oferta y la demanda ....................................... 5

1.1.1. Plantas con producción bombeada a un depósito de cabecera de sistema ......................................... 7

1.1.2. Pequeñas plantas con horario laboral (sin turnos) ..... 7 1.2. Garantía en el suministro ................................................. 8

1.3. Almacenamiento de energía potencial ................................. 8

1.4. Rotura de carga ............................................................ 9

1.5. Amortiguación de transitorios .......................................... 10

1.6. Reserva contraincendios ................................................. 10

2. Tipología de depósitos ............................................... 13

2.1. Tipología constructiva ................................................... 13

2.1.1. Depósitos de fábrica (ejecutados “in situ”) ............ 13 2.1.2. Depósitos prefabricados ................................... 17

2.2. Tipología funcional ....................................................... 20

2.2.1. Reguladores de aducción .................................. 20 2.2.2. Depósitos de cabecera ..................................... 21 2.2.3. Reguladores de núcleo de población .................... 21 2.2.4. Depósito de cola ............................................ 22

2.3. Tipología por posición .................................................... 23

3. Funcionamiento y elementos hidráulicos ........................ 24

3.1. Valvulería .................................................................. 25

3.1.1. Entrada de agua ............................................ 26 3.1.2. Control de llenado del depósito .......................... 27 3.1.3. Salida a red ................................................. 30 3.1.4. Desagüe y aliviadero ....................................... 30 3.1.5. By-pass entrada salida ..................................... 31

3.2. Red de drenaje ............................................................ 31

3.3. Juntas ...................................................................... 32

3.3.1. Juntas de retracción ....................................... 32 3.3.2. Juntas de dilatación ....................................... 32



3

Índice (continuación)


3.3.3. Juntas constructivas ....................................... 33 3.3.4. Tratamientos de juntas .................................... 33

3.4. Tabiques interiores ....................................................... 33

3.4.1. Muro divisorio ............................................... 33 3.4.2. Deflectores .................................................. 34

3.5. Cubierta .................................................................... 34

3.6. Respiraderos ............................................................... 34

3.7. Cerramiento perimetral y cartel ....................................... 35

3.8. Telecontrol ................................................................ 35

4. Conceptos fundamentales .......................................... 37

4.1. Requisitos exigibles a un depósito ..................................... 37

4.1.1. Estanqueidad ................................................ 38 4.1.2. Durabilidad .................................................. 39 4.1.3. Dos compartimentos o vasos como mínimo ............. 39 4.1.4. Diseño a Estado Límite de Servicio ...................... 40

4.2. Tiempo de retención ..................................................... 40

5. Explotación y problemas ............................................ 42

5.1. Limpieza y desinfección ................................................. 42

5.2. Impermeabilizaciones .................................................... 44

5.2.1. La calidad del material soporte de los paramentos ... 45 5.2.2. Las características técnicas del impermeabilizante ... 45 5.2.3. La cualificación profesional de los aplicadores ........ 45

5.3. Variaciones estacionales del consumo ................................. 46

5.3.1. Eliminar volumen de almacenamiento .................. 47 5.3.2. Recloración en depósito ................................... 47 5.3.3. Purgas de red ............................................... 47



4


0. Introducción

Los depósitos de agua potable son en sí un elemento lo suficientemente importante dentro del sistema

de distribución como para que sea recomendable su estudio de forma aislada al resto. Como definición

formal podría decirse que un depósito es una infraestructura estanca destinada a la acumulación de

agua para consumo humano, usos industriales, protección contra incendios, riego de zonas verdes,

etcétera.

El efecto de un depósito de volumen insuficiente se hace sentir tanto en la planta de tratamiento

previa, a la que condiciona en su horario de funcionamiento (lo que tiene una repercusión directa

sobre el coste del personal que debe quedar adscrito a ésta) como en los usuarios que se encuentran

en la red servida, ya que disponen de un menor volumen de resguardo frente a averías o incrementos

fuertes del consumo, como el que puede producirse en pequeñas poblaciones durante el verano.

Por otra parte, los depósitos son elementos que están sometidos a un control muy estricto por parte

de la autoridad sanitaria y regulados de forma bastante detallada dentro del Real Decreto 140/2003,

que es la pieza normativa fundamental que regula el funcionamiento de los sistemas de suministro de

agua potable en España.

La norma UNE-EN 1508:1999 especifica y aporta, entre otras, las indicaciones para el diseño de

depósitos de agua.

En el siguiente desarrollo se comienza explicando, antes que el “cómo” de los depósitos (un defecto

muy habitual en los ingenieros), el “por qué” de estas infraestructuras. Entender cuáles son las

funciones que debe desempeñar un depósito es una buena forma de aprender qué es lo que debe

exigírsele, tanto desde el punto desde vista hidráulico como desde el sanitario.



5


1. Funciones de un depósito

1.1. Coordinar la oferta y la demanda

Suele sorprender que “almacenar agua” no sea la primera función de un depósito. Así suele ser de

forma intuitiva, pero esa simpleza profundiza poco en la verdadera utilidad de un depósito.

“Almacenar agua” puede ser la misión del depósito, pero nadie construiría un depósito sólo porque le

apeteciese hacer esto.

Bastan unos conceptos fundamentales acerca de tratamiento y distribución de agua potable para

conocer que el primero de estos procesos, el tratamiento, debe funcionar, para evitar trastornos, de

una forma bastante estable en el tiempo. No se puede estar variando continuamente en una Estación

de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) la cantidad de agua producida porque eso obliga a modificar

continuamente las dosificaciones de reactivos, las velocidades ascensionales y la altura del manto de

fangos, la entrada de agua bruta, etc… Cuanto mayor es la entidad de una ETAP más compleja es esta

variación.

Por otra parte, la cantidad de agua demandada por una red de distribución es, en su propia

naturaleza, muy variable en el simple intervalo de un día, y tanto más cuanto más pequeña es la

población abastecida. Los consumos punta suele producirse de forma habitual coincidiendo con las

primeras horas de la mañana, a mediodía y en torno a las 9:00 PM, mientras que los consumos

nocturnos suelen ser muy bajos, vinculándose de forma muy estrecha a las pérdidas de la red de

distribución.



6


Gráfico 1: Coordinación de la oferta y la demanda de agua

Producción de agua

0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00 0:0

0

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

Consumo de agua

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00 0:

00

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

Producción constante… … demanda variable

Son precisamente los depósitos los que, con la variación del volumen de agua contenida en su interior

consiguen independizar el funcionamiento de la planta de tratamiento, la cual irá llenando el depósito

de agua tratada en las horas nocturnas, cuando el consumo es bajo, mientras que la demanda de agua

lo ira vaciando en los periodos ya descritos de fuerte demanda.

En la documentación complementaria existe una hoja de cálculo de Excel a través de la cual se puede

comprobar el funcionamiento de un depósito de un determinado volumen y con una determinada

cantidad de agua contenida inicialmente (en concreto a las 12:00 AM) enfrentado a diversas

situaciones de oferta y demanda. Manipular esta hoja de cálculo es una forma muy gráfica de

comprobar que un depósito de escaso volumen puede provocar el vertido de agua a través del

aliviadero al no ser capaz de asumir la producción diaria y/o vaciarse totalmente por el día, al no ser

capaz de cubrir los excesos de agua demandada respecto de la producida. Por el contrario, un

depósito muy grande apenas sufrirá variación de la lámina de agua durante el día, dando lugar a largos

tiempos de retención, circunstancia que tampoco es recomendable y que se explicará con más detalle

en posteriores apartados. Señalar que, a lo largo del periodo diario, se asume con lógica que el

volumen total producido es igual al demandado, tan sólo varían sus distribuciones temporales.

De la manipulación de dicha hoja de cálculo también se extrae una conclusión “geométrica” curiosa:

El volumen mínimo que debe tener un depósito para funcionar correctamente (sin verter ni vaciarse)

depende de la distancia de los centros de gravedad de las curvas de oferta y demanda: cuanto más

próximos estén, menor volumen de depósito será necesario.

Son varios los casos singulares que pueden darse en este proceso general de coordinar la oferta y la

demanda:



7


1.1.1. Plantas con producción bombeada a un depósito de cabecera de sistema

Gráfico 2: Producción de agua con tarifa nocturna

Producción de agua

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

Consumo de agua

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

012

:00

14:0

016

:00

18:0

020

:00

22:0

0

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

En estos casos, y con objeto de optimizar los costes de los consumos eléctricos, suele ser

recomendable disponer de un bombeo capaz de elevar la producción diaria durante las horas de tarifa

eléctrica reducida. Así, son necesarios dos depósitos: uno de aspiración, que deberá dimensionarse

atendiendo a la capacidad de producción de la planta de tratamiento y de elevación del bombeo y

otro que recibirá los caudales bombeados y que debe tener capacidad suficiente para atender al

consumo demandado por la red con cierto volumen de resguardo.

1.1.2. Pequeñas plantas con horario laboral (sin turnos)

Gráfico 3: Interrupción nocturna de la producción de agua

Producción de agua

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

Consumo de agua

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

012

:00

14:0

016

:00

18:0

020

:00

22:0

0

Hora del día

Cau

dal p

rodu

cido

(m

3/s)

Al criterio técnico expuesto acerca de la idoneidad de mantener una planta de tratamiento

funcionando de la forma más estable posible para evitar afecciones al proceso de tratamiento, se

añade en ocasiones un criterio organizativo, especialmente en pequeñas plantas.

Así, es muy recomendable que sea factible producir toda el agua demandada en un día haciendo que

la planta funcione tan sólo durante un turno de trabajo de ocho horas. De esta forma se reducen las



8


necesidades de personal, se dispone de un horario nocturno para realizar reparaciones de cierta

entidad que obligan a parar el proceso y, en el caso de fuertes aumentos de la demanda en periodo

estival, puede aumentarse la producción de forma puntual durante algunos días con aumento de las

horas de funcionamiento de la planta, sin forzar ningún proceso.

1.2. Garantía en el suministro

La segunda función importante de un depósito es mantener un cierto volumen de agua remanente

que, en caso de parada de la planta de tratamiento por avería grave o cualquier otro motivo, pueda

mantener atendida la demanda sin que los usuarios finales se enteren de dicho fallo y dando un

margen de tiempo suficiente para que pueda solventarse el problema.

Si no existiese un depósito entre ambos elementos, los usuarios percibirían de forma inmediata la falta

de agua, cosa que ocurre en redes de distribución alimentadas por bombeo directo.

1.3. Almacenamiento de energía potencial

Un depósito de agua no debe verse tan sólo como un “almacenamiento de agua”. El hecho de que

habitualmente se encuentren elevados con objeto de mantener la presión de la red en unos valores

adecuados para el consumo hace que también puedan verse como una forma muy adecuada y robusta

de almacenar la energía potencial necesaria para presurizar la red.

De hecho, la regulación de la presión en redes alimentadas por bombeo directo suele ser un tema

complejo, mientras que en aquellas que son atendidas por un depósito regulador esto se hace de

forma autorregulada, siendo imposible el aumento de presión accidental, ya que la presión máxima

viene marcada por la cota del depósito.

Esta función está vinculada con la mencionada en el apartado 1.1.1, ya que, a fin de cuentas, lo que

se hace es almacenar la energía suministrada por la bomba como energía potencial del agua elevada al

depósito.



9


1.4. Rotura de carga

Gráfico 4: Efecto de un depósito como rotura de carga SI

N D

EPÓ

SIT

O Fuente

200 metros de desnivel

CO

N D

EPÓ

SIT

O Fuente

200 metros de desnivel

Otra función, ya en un nivel de importancia muy inferior a las anteriores, es la posibilidad de utilizar

un depósito como rotura de carga. Este uso suele ser importante en pequeñas poblaciones que se

abastecen de manantiales ubicados en zona de montaña. El gran desnivel que puede existir entre la

captación y la red de distribución hace que la conexión directa entre ambos supusiese una presión de

red muy elevada, con lo que ello comporta en relación con roturas y aumento de las pérdidas de agua

por fugas en la red.

Así, el depósito se comporta como una válvula reductora de presión, “partiendo” la línea piezométrica

y logrando unas presiones más moderadas no solo en la red, sino también en la tubería general

(aducción).



10


1.5. Amortiguación de transitorios

Gráfico 5: Efecto de un depósito como chimenea de equilibro

La amortiguación de transitorios de presión o “golpes de ariete” (“water hammer” en la terminología

inglesa) es otra función residual que los depósitos pueden asumir.

Así, la onda de presión generada por una parada brusca de un bombeo de agua tratada no se

manifiesta en las acometidas de los abonados, quedando absorbida por variaciones de lámina en el

depósito, de forma similar a cómo lo haría una chimenea de equilibrio.

La utilización de un depósito para esta misión comporta un diseño muy estudiado en lo que se refiere

a la entrada de agua, ya que puede estar sometida a esfuerzos elevados.

1.6. Reserva contraincendios

Por último, otra misión importante de los depósitos es mantener en su interior un determinado

volumen de agua que sirva para cubrir la eventualidad de un incendio, suministrando caudales

importantes a los servicios de extinción.

El tema de la reserva contraincendios suele ser poco considerado por los proyectistas a la hora de

dimensionar un depósito en España. Ello es debido a que ni la anterior norma de protección contra

incendios (NBE-CPI/96) ni el actual Código Técnico de la Edificación desarrollan las estipulaciones

técnicas necesarias al respecto. En consecuencia, éstas deberían recogerse en los correspondientes

Reglamentos municipales de Aguas, donde casi nunca aparecen por tratarse de un tema bastante

singular. A esto se suma el hecho de que prever dicho volumen encarece la ejecución del depósito, lo

que también va en su contra.



11


En la actualidad se da la curiosa situación de que el documento SI4 del Código Técnico de la

Edificación dice cuántos hidrantes deben existir (ver el tema de Redes de distribución) pero no se

define en ningún lugar cómo deben ser éstos.

Como referencia, se adjunta la siguiente tabla de la AWWA en la que de forma general se reflejan los

requerimientos hidráulicos contra incendios en algunos países.



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Tabla 1: Requerimiento hidráulicos contra incendios en diversos países

Caudal

mínimo

Presión

mínima

Reserva de

agua

Diámetro

mínimo

l/m mca Horas Mm

Alemania (DVGW 1978) 760 – 3.200 14 2 -

Canadá (NBC 1996) 1.900 – 45.000 14 - 150

Estados Unidos (método ISO, 1998) 1.900 – 13.200 14 1 – 4 150

España (RD 1942/1993)1 1.000 10 2 -

Francia (Circulaires 1951, 1957 y

1967) 1.000 - 2 -

Grecia (TCG 1996) 760 – 7.200 42 0,5 -

Holanda (KIWA 1977) 1.500 – 6.000 21 2 – 6 110

Holanda (KIWA 1999) 500 – 1.000 - 2 – 6 63

Japón 950 28 40 min. -

Reino Unido (LGA 1998) 450 – 4.500 - - -

Rusia (SNIP 1985) 600 – 2.100 10 3 -

Sudáfrica (SABS 1972) 950 – 12.000 7 – 14 2 – 6 -

Suecia 600 – 2.300 - - -

Fuente: AWWA (Tomado de Ingeniería del agua Julio 2008)

1 Los valores reflejados para España se recogen en el apartado 4 del apéndice 2 de la NBE-CPI/96 aunque, como

se ha dicho, no son de obligado cumplimiento y quedan subordinados a la reglamentación local.



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2. Tipología de depósitos

En los siguientes apartados describimos, de forma somera, las posibles clasificaciones que pueden

hacerse de los depósitos atendiendo a diversos criterios.

2.1. Tipología constructiva

Se hace esta clasificación atendiendo a si el depósito es ejecutado prácticamente en su totalidad en el

propio lugar de ubicación definitiva a partir de materiales básicos o si, por el contrario, existen

elementos prefabricados que, convenientemente concertados en la obra, configuran éste.

2.1.1. Depósitos de fábrica (ejecutados “in situ”)

a) Mampostería

Fotografía 1: Depósito de mampostería

Se trata de depósitos con, al menos, cuarenta años de antigüedad ejecutados con mampuestos de

piedra unidos mediante mortero, con una capa de enfoscado (mortero de cemento) en su interior con

objeto de mejorar su estanqueidad. Hoy día es casi imposible recurrir a esta tipología constructiva, no

sólo por ser absolutamente antieconómica, sino también por la práctica desaparición de los

profesionales del oficio de la piedra.

A pesar de su antigüedad, se trata de depósitos que suelen funcionar bastante bien en lo que se

refiere a estanqueidad, siendo habitual proceder al saneo y reposición del enfoscado, así como a una

impermeabilización “moderna” para actualizarlos y recuperar totalmente su funcionalidad. Huelga



14


decir que su aspecto estético es realmente agradable, de hecho no es extraño verlos convertidos en

salas de exposiciones o museos una vez abandonado su cometido inicial.

En caso de problemas estructurales para el almacenamiento de agua, su solución ya se vuelve bastante

más compleja y si se acomete es más en consideración a su valor histórico que a su funcionalidad, ya

que en muchos casos sería más barato ejecutar uno nuevo de hormigón armado.

Otra ventaja es la gran inercia térmica de la piedra unida al espesor de los muros, lo que hace que el

agua sufra poca variación térmica durante el tiempo que está retenida.

b) Fábrica de ladrillo

Fotografía 2: Depósito de fábrica de ladrillo

Estos depósitos, de pequeño volumen en casi todos los casos, suelen ser el resultado de intentar

construir un depósito con los menores costes posibles. Suelen tener entre cincuenta y veinte años de

antigüedad y se trata de elementos que envejecen muy mal, tanto en su aspecto exterior como en su

funcionalidad.

Sus paramentos exteriores manifiestan casi siempre humedades por fisuración de los muros.



15


c) Hormigón en masa

Fotografía 3: Depósito de hormigón en masa

El hormigón en masa puede considerarse la tipología complementaria a la de fábrica de ladrillo según

fue mejorando la tecnología de las obras hidráulicas a mediados de los años setenta del siglo pasado.

Hoy día es poco habitual la construcción de este tipo de depósitos ya que su funcionamiento

estructural obliga a fuertes volúmenes de material para alcanzar una resistencia adecuada, con lo que

son muy poco competitivos respecto de los de hormigón armado, de secciones mucho más esbeltas.

Como referencia, a partir de alturas superiores a tres metros ya es recomendable pasar a depósitos de

hormigón armado.

Los depósitos de hormigón en masa existentes suelen dar problemas de fisuración debido al

asentamiento del terreno provocado por las elevadas cargas transmitidas a la cimentación. Ante la

escasa, casi nula, resistencia a las tracciones de este material, esta fisuración se manifiesta de forma

muy clara en el interior del vaso.

Otro problema habitual en la explotación de este tipo de depósitos es la incorrecta ejecución de las

juntas de construcción (el elevado volumen de hormigón necesario obligaba a gran cantidad de éstas),

lo que provoca pérdidas importantes que es conveniente tratar, ya sea de forma exterior mediante

inyecciones de resinas acureactivas o mediante la colocación de bandas de impermeabilización

interior que puenteen estas fisuras.



16


d) Hormigón armado

Fotografía 4: Depósito de hormigón armado

Es, sin lugar a dudas, el elemento rey en la actualidad. Su ejecución está altamente industrializada y

estudiada y el empleo de materiales altamente optimizado. Su diseño estructural debe realizarse

atendiendo a la norma de hormigón EHE.

Fotografía 5: Encofrado de un depósito

Como singularidad, de los diversos criterios de diseño de dicha norma, en los depósitos de agua

potable suelen ser más exigentes los funcionales y relativos a la durabilidad que los puramente

estructurales. En cualquier caso, siempre debe estipularse un recubrimiento de las armaduras de

acero de cinco centímetros, para evitar la corrosión de éstas por el cloro del agua.

Es conveniente que los pilares interiores, cuya cimentación debe de ser independiente de la de los

muros y solera, sean de sección circular dado que las esquinas son más atacables por el cloro.



17


También es preferible que el encofrado de estos pilares se realice con cartón especial para dicho uso,

por resultar un paramento más liso y resistente al ataque químico.

2.1.2. Depósitos prefabricados

a) Materiales plásticos

Fotografía 6: Depósito plástico

Este tipo de depósitos sólo es habitual en la preparación y dosificación de reactivos en plantas de

tratamiento, así como en situaciones de emergencia (terremotos, huracanes, etc.) en las que es

necesaria una rápida respuesta a las necesidades de suministro y los volúmenes demandados son

pequeños.

En ambos casos es muy conveniente conocer las características químicas y sanitarias del plástico ya

que en el primero de los casos expuestos (dosificación de reactivos) deben ser resistentes al producto

químico concentrado que van a contener, recurriéndose habitualmente a poliéster, y en el segundo

(situaciones de emergencia) es necesario que no transmitan compuestos tóxicos al agua, por ejemplo,

ftalatos que se emplean para mejorar la resistencia a la radiación solar de las piscinas hinchables.



18


b) De paneles de hormigón

Fotografía 7: Depósito prefabricado de paneles

En este tipo de depósitos diversos paneles de hormigón prefabricado en una factoría se unen,

habitualmente mediante pernos metálicos, para conformar un volumen estanco. Se trata de depósitos

muy baratos de ejecutar, lo que los hace muy tentadores para su promotor, pero de cara a la

explotación dan innumerable cantidad de problemas, por lo que desde este punto de vista no son

recomendables. Precisamente, la sencillez de su montaje hace que habitualmente sean construidos

por personal poco especializado y con gran cantidad de errores de ejecución.

Suele ser habitual el rápido envejecimiento de los elementos de unión entre paneles, siendo necesaria

su sustitución. Además, los movimientos provocados por las variaciones térmicas entre verano e

invierno hacen que éstas pierdan tensión y, consecuentemente, estanqueidad, dañando además el

tratamiento impermeabilizante interior y creando problemas en las uniones con la cubierta. Otro

inconveniente es el acuerdo de los paneles prefabricados con la solera, tarea que es difícil ver

correctamente ejecutada.



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c) Postensados

Fotografía 8: Fallo en un panel de un depósito prefabricado postensado

Este tipo de depósitos es adecuado para uso agrícola pero absolutamente desaconsejado para agua

potable. En primer lugar, su concepción estructural no permite que puedan compartimentarse en dos

mitades, ya que están calculados para funcionar con esfuerzos radiales en todo su perímetro y no sólo

en un semicírculo. Además, el funcionamiento de un depósito de agua potable implica ciclos diarios

de llenado y vaciado (ver el apartado 1.1), lo que provoca cargas y descargas simultáneas de los

paneles de hormigón y los cordones de postensado, lo que hace sufrir al material acortando su vida

útil de forma muy acusada. Adicionalmente, los cordones de postensado están poco protegidos, lo que

los hace vulnerables a la corrosión.



20


2.2. Tipología funcional

2.2.1. Reguladores de aducción

Fotografía 9: Depósito regulador de aducción

Estos depósitos están concebidos para almacenar agua bruta (no tratada) y regulan los caudales

circulantes entre las presas y otras captaciones y las plantas de tratamiento. La necesidad de la

regulación viene marcada por los largos periodos de tránsito en las grandes conducciones. Como

ejemplo, si una presa está conectada con la planta mediante una gran conducción de 20 kilómetros de

longitud (caso no muy extremo en Madrid, por tomar un ejemplo próximo) por la que el agua va a una

velocidad aproximada de un metro por segundo, cualquier variación del caudal derivado en la presa

tardará cinco horas y media en manifestarse en la planta de tratamiento. Esto da un idea de la

“inercia” del sistema: Cualquier decisión que se adopte en la ETAP que incluya modificar el caudal

derivado en la presa, tardará todo este tiempo en manifestarse.

Este esquema propuesto justifica que deba existir un depósito entre ambas infraestructuras que

permita cierta flexibilidad en el funcionamiento, independizando en la medida de lo posible la

explotación de ambas y evitando interferencias. Como último ejemplo, consideremos que, debido a

una avería, la planta debe de parar durante un periodo de dos horas a lo largo del cual se resolverá

ésta. Si no existe un depósito que pueda absorber el caudal que la presa está emitiendo durante estas

dos horas que está parada la ETAP, la necesidad de parar se extendería también a la presa.



21


Además, según el agua va circulando por esta gran conducción, el hidrograma2 se va suavizando, con

lo que si la maniobra de variación de caudal en la presa tardó en ejecutarse en la presa por ejemplo

una hora, la planta de tratamiento puede percibir que el incremento de caudal tarda dos horas en

manifestarse en su totalidad.

Los términos descritos en los anteriores párrafos indican además que estos depósitos necesitan

grandes volúmenes para cumplir adecuadamente su función. Otro efecto beneficioso de estos

depósitos nada desdeñable es la homogeneización de la calidad del agua ya que, especialmente en

pequeños embalses, puede haber diferencias significativas en la calidad del agua captada a diversas

horas del día, efecto que amortiguan estos depósitos.

El hecho de que no contengan agua tratada sino bruta hace que en casi todos los casos no tengan

cubierta.

2.2.2. Depósitos de cabecera

Estos depósitos se encuentran ubicados posteriormente a una planta de tratamiento y sus

funcionalidades más marcadas son la de cohonestar oferta y demanda y servir de garantía de

suministro ante la rotura de arterias importantes de distribución. También suelen tener un volumen

apreciable, en consonancia con los depósitos reguladores de adución, aunque en este caso debe

analizarse atentamente el tiempo de retención para evitar la pérdida de desinfectante.

2.2.3. Reguladores de núcleo de población

En estos depósitos ya empieza a tener una presencia más importante la funcionalidad de éstos como

almacén de energía potencial. Lo más lógico es disponer de uno por cada núcleo de población o

agrupación próxima de éstas de cierta entidad y su cota debe de ser tal que garantice una presión

adecuada en la red de distribución servida. Están conectados a los depósitos de cabecera.

2 El hidrograma es un gráfico con gran aplicación en casi todas las ramas de la ingeniería del agua y refleja el

caudal que circula por un determinado punto a lo largo del tiempo.



22


2.2.4. Depósito de cola

Gráfico 6: Funcionamiento de un depósito de cola

Se trata de un depósito cuya función es llenarse a través de la propia red de distribución en horas de

bajo consumo para posteriormente, cuando aumenta la demanda, ceder el volumen de agua preciso,

realizando con ello una especie de función de “apoyo” a un depósito regulador de núcleo. Suele ser

habitual en núcleos urbanos que han crecido de forma marcada siguiendo un esquema lineal, lo que

provoca que los puntos más alejados del depósito regulador tengan escasez de presión en las horas de

alto consumo.

Este funcionamiento comporta dos peculiaridades: Por un lado, la cota a la que se ubica debe ser

estudiada con mucha atención para garantizar estar reversibilidad (lógicamente, deben ubicarse entre

la línea piezométrica diurna y nocturna) y las tuberías de entrada y salida son la misma.

No es inhabitual que un paso posterior para un depósito de cola sea su conexión directa con el

regulador para mejorar su funcionamiento.



23


2.3. Tipología por posición

En relación con la tipología por posición, ésta hace referencia a sí el depósito está enterrado,

semienterrado, en superficie o, finalmente, si se trata de un depósito elevado.

En gran parte esta posición vendrá marcada por la línea piezométrica y la morfología de la zona en la

que deba ubicarse el depósito. En relación con los depósitos enterrados respecto de los ubicados en

superficie (los semienterrados comparten parcialmente características de ambos), el aislamiento

térmico de los enterrados hace que la variación de la temperatura del agua durante su permanencia

en el depósito sea reducida, lo que es favorable. Como inconveniente, es más difícil controlar la

impermeabilidad del vaso, ya que cualquier fuga que se produzca a través de los muros quedará oculta

bajo el terreno.

En relación con el saneamiento, la solera de un depósito nunca debe quedar por debajo de éste, ya

que la contaminación sería casi segura. Aún así, dada la ubicación habitual de los depósitos, es

extraño que se encuentre un alcantarillado en las inmediaciones.

Los depósitos elevados están perdiendo vigencia conforme aparecen grupos de presión con regulación

electrónica más precisos. Su ejecución estaba justificada por la necesidad de mantener una presión

estable en un determinado núcleo sin colinas ni elevaciones significativas próximas que permitirán

colocar el depósito sobre el terreno. En relación con su explotación y mantenimiento, señalar que son

una auténtica pesadilla por la complicación de realizar las correspondientes tareas en altura.



24


3. Funcionamiento y elementos hidráulicos

Conocido ya el “por qué” de los depósitos, así como las diversas tipologías que pueden darse en éstos,

se pasa a continuación a describir las partes de las que están dotados para cumplirlas

convenientemente.

A continuación se adjuntan las secciones en planta y alzado de un depósito con la disposición más

frecuente de los elementos necesarios.

Gráfico 7: Esquema de un depósito y sus elementos más relevantes

Fuente: Normas para el abastecimiento de agua. Revisión 2004. Canal de Isabel II



25


3.1. Valvulería

La cámara de válvulas, aneja a cualquier depósito, es de gran importancia de cara a la explotación. Si

el interior de los vasos se visita una vez al año y teniendo asegurada la correcta estanqueidad

podemos considerar su misión cumplida, la cámara de válvulas se visita constantemente, por lo que es

altamente recomendable que sus elementos estén distribuidos de forma cómoda y fácilmente

localizable, con objeto de evitar errores en las maniobras.

Adicionalmente, es necesaria una correcta adaptación a la correspondiente normativa de Seguridad y

Salud, para evitar accidentes del personal de explotación, así como una limpieza adecuada que, sin

tener en gran parte de los casos una influencia relevante en la calidad sanitaria del agua, sí refleja el

esmero con el que se realizan el resto de las tareas.

La cámara de válvulas debe disponer de suelo antideslizante y la extracción de cualquiera de las

válvulas instaladas, ya sea por la propia puerta o por la cubierta. En todo momento se evitará el

trasiego del personal de explotación por encima de las tuberías, colocándose para ello los

correspondientes trámex o chapas lagrimadas o perforadas en material inoxidable o galvanizado. La

propia cámara debe disponer de un desagüe suficiente para evacuar el agua que pueda verterse.

Por desgracia, no se suelen tener estas consideraciones con la cámara de válvulas en la construcción

de los depósitos, por lo que es habitual que sea necesaria una posterior adaptación.

Conviene señalar que en aquellos casos en los que se procede a una recloración con hipoclorito sódico

del agua almacenada, es muy conveniente sacar la cuba de almacenamiento y dosificación a otra

edificación aneja distinta a la cámara de válvulas, ya que la proximidad del cloro provoca la rápida

oxidación de los elementos metálicos, con el consecuente perjuicio.



26


Fotografía 10: Identificación de elementos en la cámara de válvulas de un depósito

3.1.1. Entrada de agua

La entrada de agua, salvo en el caso de los ya mencionados depósitos

de cola, se realiza por la parte superior, volando la tubería de

entrada sobre la lámina de agua. Esta disposición no es caprichosa, ya

que es una forma muy sencilla y efectiva de conseguir que el agua no

retorne a la tubería de entrada en caso de que ésta llegue a

descargarse por, por ejemplo, una avería. Se puede decir que es una forma indirecta de colocar una

válvula de retención, ya que evita que el agua circule en sentido opuesto al esperado.

Supone, además, una comprobación visual muy sencilla de que está entrando agua en el depósito, lo

que facilita la supervisión de su correcto funcionamiento.

Por otra parte, no es recomendable que esta altura de vertido sea muy elevada, ya que al oxigenar el

agua acentúa la pérdida de agente desinfectante.



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3.1.2. Control de llenado del depósito

Los dispositivos que controlan el llenado del depósito son de vital importancia, prácticamente podría

decirse que son el “cerebro” del depósito. Evitan que, una vez que el depósito está convenientemente

lleno por un exceso de la entrada de agua respecto de la salida, siga entrando agua que sería vertida

al exterior por el aliviadero, pasando a engrosar el siempre desagradable capítulo de “pérdidas de

agua”.

En general son de dos tipos, válvulas de flotador y válvulas de apertura y cierre diferidos, cada uno de

ellos con sus ventajas e inconvenientes.

a) Válvula de flotador

Gráfico 8: Válvula de flotador

Para describirla, basta señalar que son muy similares a los dispositivos que cortan el agua en las

cisternas de los inodoros. Constan de un flotador de material plástico que mediante una palanca

acciona un pistón. Cuando el flotador está bajo, el pistón sube y deja entrar el agua. Cuando el

depósito se llena, el flotador alcanza su posición más elevada y a través de la palanca cierra el pistón

que deja entrar el agua, con lo que se detiene el llenado.

De este esquema de funcionamiento se deducen varias conclusiones: Los depósitos regulados por

válvulas de flotador tienden a estar casi siempre llenos, ya que la orden de comenzar a llenarse surge

en cuanto el flotador se desvía ligeramente de su posición más elevada. Esto implica que los tiempos



28


de retención en los depósitos cuyo llenado está controlado por una válvula de flotador sean elevados,

lo que repercute de forma negativa sobre la calidad del agua.

El hecho de que la apertura y cierre del flotador sean proporcionales a la altura de la lámina de agua

hace además que este tipo de válvulas estén siempre funcionando a media apertura, lo que provoca

desgaste marcado de las partes móviles por la erosión que provoca la entrada de pequeñas cantidades

de agua a alta velocidad. Como ventaja, las válvulas de flotador son mucho más baratas que las de

apertura y cierre diferidos y su sencillez de construcción hace que puedan ser convenientemente

mantenidas por personal poco experimentado.

Fotografía 11: Válvula de flotador en un depósito

b) Válvulas de apertura y cierre diferidos

Las válvulas de apertura y cierre diferidos, también denominadas de altura, son sensiblemente más

caras y complejas en lo que se refiere a su construcción y mantenimiento que las de flotador, pero

aportan ventajas que repercuten de forma muy directa sobre el funcionamiento del sistema. Su

construcción interna es similar a las de las válvulas reductoras de presión, aunque con un circuito de

control lógicamente distinto.

Desde el punto de vista de funcionamiento se trata de válvulas que tienen dos puntos marcados dentro

del depósito: En uno de ellos cierran la entrada de agua y en el segundo, por debajo del anterior, la

abren. En comparación con las de flotador, que están continuamente funcionando en una posición



29


intermedia entre la apertura y el cierre completos, este tipo de válvulas están totalmente abiertas o

cerradas, lo que mejora la durabilidad de los materiales que la conforman.

El separar el punto a partir del cual comienza el llenado respecto de la altura máxima del depósito

permite ciclos de llenado y vaciado que reducen sensiblemente el tiempo de retención del agua en su

interior, lo que mejora la calidad de ésta y evita la formación de zonas muertas en las que el agua

podría permanecer estancada.

Otras ventajas de este tipo de válvulas es que permiten la instalación de dos pilotos de altura de

llenado máxima, pudiéndose conmutar el funcionamiento de uno u otro con el giro de una sencilla

válvula. De esta forma, se puede tener establecido un nivel de llenado muy alto en verano, cuando se

dan grandes consumos y es conveniente tener la mayor cantidad posible de agua en el depósito y otro

para el invierno, cuando los consumos bajan y tener el depósito totalmente lleno comportaría altos

tiempos de retención.

Gráfico 9: Válvula de control de llenado

Su funcionamiento es el siguiente.

Según va llenándose el depósito, el agua acaba llegando a la cisterna en la que se encuentra la boya nº

1. Cuando dicha cisterna se llena, la boya nº 1, que ha sido elevada, cierra la válvula de apertura y

cierre diferidos a través de la línea de control, con lo que el depósito deja de llenarse.

A pesar de vaciarse el depósito, la pequeña cisterna en la que se encuentra la boya 1 sigue llena de

agua, con lo que la válvula de apertura y cierre diferidos sigue manteniéndose cerrada y la lámina de

agua bajando.

1

2

Válvula de apertura

y cierre diferido

Cisterna



30


Cuando el nivel del agua, que está bajando alcanza la boya 2, se abre un pequeño desagüe que tiene

la cisterna, la cual comienza a vaciarse. Esto afecta a la boya 1, que baja y vuelve a abrir la entrada

de agua al depósito, que comienza a llenarse de nuevo. Este ciclo comienza a repetirse.

Durante este proceso se ha permitido la oscilación del nivel del depósito entre ambas boyas, lo que ha

provocado un vaciado parcial del depósito y, consecuentemente, una importante renovación del agua

que contenía.

3.1.3. Salida a red

Esta tubería es recomendable que esté protegida por una rejilla o

“alcachofa”, con objeto de que no pasen a la red elementos de cierto

tamaño que podrían caer al vaso del depósito. Se recomienda un tamaño

de tubería no inferior a 100 mm de diámetro. Se debe ser cuidadoso en la

explotación del depósito con objeto de que no entre aire por dicha tubería, especialmente durante los

vaciados, ya que pasará a la red y puede provocar roturas si no es convenientemente evacuada por las

ventosas o por la propia entrada del tubo durante la operación de llenado.

Por otra parte, se recomienda que dicha tubería no esté al nivel de la solera, sino elevada unos 20 ó

30 centímetros para evitar en la medida de lo posible la entrada de fango decantado en el fondo.

3.1.4. Desagüe y aliviadero

Ambos elementos se encuentran unidos. Existe una válvula de corte que

sólo actúa sobre el desagüe, ya que éste debe poder abrirse a voluntad

(p. ej. Para hacer la limpieza del depósito) mientras que el aliviadero o

rebosadero es un elemento de seguridad que siempre debe estar abierto

con objeto de que, si por un fallo del sistema de control de llenado o

cualquier otro problema, entra en el depósito más agua de la que éste puede contener, no se inunde

la cámara de válvulas o salga el agua por los respiraderos, sino que el exceso de agua sea eliminado de

forma poco problemática y causando el menor daño posible.

Lo ideal es que la salida de los desagües (no olvidemos que cada vaso debe de tener uno) esté

conectada al alcantarillado, de forma que los posibles vertidos no dañen propiedades de terceros que

se encuentren próximas. Aún así, dada la ubicación habitualmente en puntos elevados y con escasa

edificación, hace que esto sea complejo. En estos casos debe de buscarse el vertido a un arroyo de

forma que se causen los mínimos problemas posibles.

La solera del depósito debe tener pendiente hacia el desagüe, con objeto de facilitar la limpieza del

depósito y, muy especialmente, la eliminación del lodo de solera durante la operación de barrido.



31


3.1.5. By-pass entrada salida

Este elemento, en algunos casos problemático,

conecta de forma directa la entrada de agua

con la salida, lo que desde el punto de vista

funcional invalida el depósito, dejándolo fuera

de línea. Esta posibilidad, existente en pocos

depósitos, es útil si por cualquier motivo se

produce una contaminación del agua

contenida en el depósito y debe eliminarse ésta o, bien, es necesario dejar el depósito fuera de

servicio por algún problema estructural grave.

Se debe ser cuidadoso a la hora de diseñar esta conexión, ya que si la presión de la entrada es muy

elevada, se transmitirá directamente a la red provocando roturas. Por ello, en estos casos es

recomendable colocar una válvula reductora de presión que simule el efecto de rotura de carga del

depósito.

3.2. Red de drenaje

La red de drenaje se coloca debajo de la solera del

depósito. Su misión es doble: por un lado controlar

que no se está produciendo ninguna filtración a

través de la solera debido a un fallo de

estanqueidad, para lo que debe encontrarse

siempre seca y, por otro, en caso de que dicho fallo

de estanqueidad se haya producido ya, evacuar el

agua evitando que se acumule en la cimentación del depósito. La red de drenaje está conformada por

materiales granulares, generalmente gravas, recorridas por tuberías perforadas que conducen el agua

a arqueta de fácil inspección. Estas arquetas deben comprobarse periódicamente dentro del

mantenimiento preventivo, especialmente la presencia o no de agua.

En cuanto a su configuración, las tuberías de la red de drenaje se colocan en forma de espina de

pescado y es conveniente distribuir estas espinas de forma independiente unas de otras y con

convergencia cada una de ellas a una arqueta distinta. De esta forma, en caso de aparición de agua se

puede acotar la zona en la que se ha producido el fallo de estanqueidad, cosa que no podría hacerse si

la red de drenaje del depósito es única para toda la superficie del depósito.



32


3.3. Juntas

Especialmente en el caso de los depósitos de hormigón armado es conveniente analizar el papel de las

juntas entre diversas porciones de los muros. Estas juntas pueden ser de varios tipos.

3.3.1. Juntas de retracción

Estas juntas se confeccionan para conseguir que las inevitables grietas que sufre el hormigón tras la

ligera pérdida de volumen que experimenta durante su fraguado queden ubicadas de forma correcta,

sin perjudicar a la estanqueidad del vaso. Es una forma de indicar al hormigón: “rómpete por aquí,

que así no me haces daño”.

Para asegurar la estanqueidad en estas juntas se emplean un tipo de cierre hidráulico denominado de

bulbo o “water stop”

Fotografía 12: Junta de bulbo (elemento azul) embutida en la masa de hormigón de

un depósito

3.3.2. Juntas de dilatación

Estas juntas absorben la dilatación térmica de los muros.



33


3.3.3. Juntas constructivas

Fotografía 13: Junta tratada

Estas juntas vienen motivadas por la imposibilidad de hormigonar de una sola vez todo el volumen del

depósito. Esto provoca uniones entre el hormigón puesto en obra en distintos días. La forma de evitar

los problemas debidos a este tipo de juntas pasan por diversos tratamientos previos en la superficie

del hormigón previo antes de verter el nuevo.

3.3.4. Tratamientos de juntas

Independientemente de la naturaleza de las juntas, es conveniente su tratamiento por el interior del

depósito mediante la colocación de bandas de material plástico (EPDM o PVC fundamentalmente) que,

adheridas a ambos lados de la junta mediante un adhesivo específico consiguen evitar la pérdida de

agua a través de éstas.

3.4. Tabiques interiores

3.4.1. Muro divisorio

El muro divisorio separa los dos vasos del depósito. Habitualmente no suele ser

estanco hasta el grado que sería deseable. Siempre pasa algo de agua que, en

caso de ser gran cantidad, complica sensiblemente los trabajos de

impermeabilización, los cuales deben realizarse con el paramento de hormigón



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totalmente seco. En el caso de la limpieza, no suele ser problemática la filtración entre vasos,

siempre que sea un valor moderado.

3.4.2. Deflectores

Gráfico 10: Efecto de los deflectores

Zona estancada

Estos elementos se colocan en el interior de los depósitos para mejorar la circulación del agua dentro

del depósito, evitando la formación de zonas estancadas y cortocircuitos hidráulicos. En este sentido,

es conveniente, especialmente en grandes depósitos, separar de la forma más amplia posible la

entrada y salida de agua.

3.5. Cubierta

La cubierta de un depósito debe de ser estanca, con objeto de evitar la entrada de agua de lluvia que

podría arrastrar contaminación acumulada encima del depósito al agua. Esta humedad también tiene

un efecto negativo para la corrosión de las armaduras de acero del forjado superior. Es recomendable

una pendiente del 2 % y la colocación de mechinales para evacuar el agua de lluvia cuanto antes.

Para asegurar la estanqueidad debe de colocarse una lámina impermeable.

3.6. Respiraderos

Los respiraderos tiene como misión permitir la ventilación del interior del depósito con un doble

propósito: Por un lado evitar la condensación de humedad sobre las válvulas y otros elementos

metálicos, ya que esto provoca su corrosión y, por otro, evacuar los gases de cloro que hubieran

podido quedar ocluidos en el interior.

Deben protegerse con algún tipo de malla o tela mosquitera con objeto de evitar la entrada de

insectos y pequeños animales.



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3.7. Cerramiento perimetral y cartel

La necesidad de que los depósitos se encuentren en un recinto cerrado y convenientemente

señalizados fue uno de los nuevos requisitos impuestos por el Real Decreto 140/2003 que se implantó

con mayor rapidez. En ciertos casos ésta es una actuación compleja, a pesar de su aparente sencillez

técnica, debido a la oposición al cerramiento por parte del titular de los terrenos en los que se asienta

el depósito.

Cabe señalar que existe cierta polémica en relación con la identificación de forma tan clara de los

depósitos de agua potable, ya que eso los hace más sensibles a acciones vandálicas y perjudica su

seguridad.

3.8. Telecontrol

Gráfico 11: Esquema de un depósito en el telecontrol

Se trata probablemente del avance más importante en lo que se refiere a explotación que ha podido

verse en los últimos años, y no sólo en lo que se refiere a los depósitos, sino a todos los elementos que

configuran un sistema de suministro de agua potable.

El telecontrol permite, sin necesidad de desplazar personal, conocer el estado de la infraestructura,

así como su correcto funcionamiento o la aparición de fallos. La principal señal que se recibe es la

altura de agua en ambos vasos, estipulándose además alguna alarma que salta en caso de que dicho



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nivel rebase un determinado margen, tanto por arriba (el depósito se encuentra desbordando) como

por abajo (el depósito no está llenándose como debía). Otras señales son el caudal suministrado por el

depósito, el valor redox del agua (muy vinculado al contenido en cloro), su turbidez o conductividad,

etc.

El hecho de disponer, además, de registros históricos de cómo ha funcionado el depósito supone una

inestimable ayuda a la hora de analizar un abastecimiento y proponer medidas para su ampliación o

reforma.

De cara al mantenimiento preventivo, el telecontrol permite espaciar las visitas de supervisión, lo que

supone un ahorro de personal así como un acceso inmediato desde el propio ordenador al

funcionamiento de dicha infraestructura, no sólo a los valores instantáneos, sino también a los

históricos.



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4. Conceptos fundamentales

A lo largo de los anteriores apartados se han ido esbozando algunos conceptos importantes sin entrar

mucho en su desarrollo. En los siguientes párrafos se ahonda en éstos.

4.1. Requisitos exigibles a un depósito

Por su importancia, así como por su idóneo contenido, se reproducen a continuación las estipulaciones

que aparecen en la Norma de Abastecimiento del Canal de Isabel II acerca de depósitos de agua

potable. Más adelante se definen y explican con mayor extensión algunos de estos conceptos.

Tabla 2: Especificaciones de la Norma de Abastecimiento relativas a depósitos del

CYII

Un depósito es una infraestructura estanca destinada a la acumulación de agua para consumo humano, usos

industriales, protección contra incendios, riego de zonas verdes, etcétera.

La norma UNE-EN 1508:1999 especifica y aporta, entre otras, las indicaciones para el diseño de depósitos de

agua.

Dependiendo de su función los depósitos pueden ser de regulación, de reserva, de mantenimiento de presión o de

alguna combinación de ambas.

Se aconseja que su capacidad sea suficiente para garantizar el abastecimiento a la zona servida durante 24

horas, incluyendo un volumen de reserva necesaria contra incendios, y no debiendo ser nunca inferior de la necesaria

para 12 horas.

Con el fin de facilitar las labores de explotación y mantenimiento, el depósito se diseñará, como mínimo, con dos

compartimentos. Cada compartimento dispondrá de una tubería de entrada y una tubería de salida, así como una

tubería de vaciado o desagüe. Todas ellas serán independientes y estarán provistas de los dispositivos de

seccionamiento necesarios para realizar derivaciones y conexiones entre los compartimentos.

Los dispositivos de seccionamiento, derivación y control se centralizarán en arquetas o casetas, también denominadas

cámaras de llaves, adosadas al depósito y fácilmente accesibles.

El depósito debe diseñarse para prevenir la contaminación del agua que almacena y para evitar los cambios

químicos, físicos o biológicos perjudiciales para la calidad del agua. En este sentido y con el fin de dar cumplimiento

al Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua

de consumo humano, se tendrán en cuenta los siguientes criterios en el diseño de un depósito:

a) El depósito será cubierto y dispondrá de lámina de impermeabilización sobre cubierta.

b) Se dispondrá un dispositivo de desagüe con arqueta para el vaciado total del depósito en operaciones de limpieza y

desinfección.



38


La solera del depósito se situará a cota superior a la del alcantarillado a que se vaya a conectar el dispositivo de

desagüe.

d) Los materiales de construcción e impermeabilización interior cumplirán los requerimientos de productos en contacto

con el agua para consumo humano.

e) El depósito se proyectará cerrado. Los accesos al interior del depósito y a la cámara de llaves dispondrán de puertas o

tapas con cerradura.

Las ventanas de iluminación de la cámara de llaves no serán practicables y dispondrán de enrejado o mallado de

seguridad.

g) Los huecos de ventilación del depósito serán de dimensiones reducidas para impedir el acceso a hombres y animales

y se protegerán mediante rejas, lamas o caperuzas fijas que dificulten la introducción de sustancias en el interior del

depósito.

h) Se protegerá el perímetro del depósito mediante cerramiento de fábrica o de valla metálica hasta una altura mínima de

2,20 m, con puerta de acceso controlado mediante cerradura.

Se dispondrán los elementos de señalización de la instalación como depósito de agua para consumo humano, de

acuerdo con los criterios de explotación y normas de identificación corporativa del Canal de Isabel II.

En el caso de los depósitos que funcionen en cola de una red, la tubería de entrada puede ser de flujo reversible y

coincidir con la de salida.

Existirá también un vertedero de emergencia que evite el rebose en caso de fallo en los mecanismos de regulación del

llenado. El vertedero o aliviadero estará conectado con la tubería de vaciado y deberá tener capacidad para evacuar el

máximo caudal entrante.

El llenado se puede realizar mediante una impulsión o por gravedad y dispondrá en todo caso de mecanismos

de regulación del llenado, generalmente válvulas de flotador o válvulas de altura.

La tubería de salida del agua dispondrá de un filtro y el punto de toma se situará de 20 a 30 cm por encima de la solera

para evitar la entrada de sedimentos. Si se quiere utilizar esta lámina de agua se podrá disponer la toma alojada en un

rebaje practicado en la solera.

La embocadura de las tuberías de entrada y salida deben estar alejadas dentro del depósito para forzar la circulación

del agua dentro del mismo. Por este mismo motivo, dispondrán de pantallas o tabiques de guía, de forma que se

obligue a la masa de agua a seguir un camino sinuoso entre la toma y la salida.

Se instalará una derivación o by-pass, con dispositivo de seccionamiento, de forma que se permita la conexión

eventual de las tuberías de entrada y de salida.

4.1.1. Estanqueidad

Es, sin lugar a dudas, la característica de un depósito más reseñable, vinculada de forma estrecha a su

estabilidad estructural. Consiste en la adecuada retención del agua, sin pérdidas en el volumen

almacenado debidas a filtraciones a través de poros o fisuras en los muros y solera.



39


No es compleja la comprobación de la estanqueidad de un depósito recién construido. Basta con llenar

de forma alternativa cada uno de los vasos con un nivel conocido de agua y observar, en el plazo de

algunos días, el correcto mantenimiento del nivel, así como la aparición de humedades en las paredes

exteriores. Esta tarea tan sencilla se complica en el caso de depósitos en funcionamiento ya que la

prueba de estanqueidad de un vaso debe realizarse con el otro en funcionamiento. Siendo, como se ha

comentado, habituales las filtraciones a través del muro divisorio, el flujo de agua a través de éste

falsea los datos.

La estanqueidad de un depósito debe mejorarse mediante la aplicación de un tratamiento

impermeabilizante en el interior del vaso. Este tratamiento no sólo reduce las pérdidas de agua, sino

que también aumenta la vida útil de éste al proteger las armaduras de acero de la corrosión y mejora

la salubridad del agua, ya que la superficie resultante de la impermeabilización es mucho más lisa,

fácil de limpiar y propensa a la formación de películas bacterianas.

Los productos más habituales en este tipo de tratamientos son los poliuretanos que, en todo caso,

deben contar con la correspondiente certificación de ser aplicables para uso alimentario.

4.1.2. Durabilidad

En relación con la durabilidad, ya se ha comentado que ésta está muy vinculada a un correcto diseño y

ejecución de los trabajos de construcción, siendo de especial observancia algunos aspectos como son:

- La correcta ejecución de los armados

- La salvaguarda de, al menos, cinco centímetros entre el paramento de hormigón y la

armadura (a esta distancia se la denomina recubrimiento).

- La impermeabilización correcta del interior del depósito.

4.1.3. Dos compartimentos o vasos como mínimo

Otro aspecto realmente importante en el caso de depósitos para almacenamiento de agua potable es

la necesidad de que existan al menos dos compartimentos o vasos de funcionamiento independiente.

Su existencia no sólo permite la limpieza de un vaso sin necesidad de interrumpir el abastecimiento

(que se efectúa a través del vaso lleno), sino que también permite, dejando un vaso fuera de servicio,

reducir el tiempo que permanece en agua en el interior del depósito en el caso de que sea necesario

por un marcado descenso del consumo.



40


4.1.4. Diseño a Estado Límite de Servicio

Ya se ha comentado que, a la hora de diseñar un depósito, suelen ser más exigentes determinados

conceptos incluidos en la norma española de hormigones (EHE) relativos a la idoneidad del depósito

para cumplir su misión (fisura máxima admisible) que los puramente estructurales.

4.2. Tiempo de retención

El concepto de tiempo de retención es de gran relevancia tanto en el diseño como en la explotación

de un depósito. Puede definirse como “el tiempo medio que las partículas de agua que pasan por el

depósito quedan retenidas en su interior”.

La fórmula, muy sencilla, que sirve para calcular el tiempo de retención en un depósito que tiene el

mismo caudal constante en la entrada y la salida es la siguiente:

Tretención = Volumen del depósito / Caudal circulante

Así, en un depósito de 100 m3 que suministra un caudal de 5 m3/hora, el tiempo de retención será de

20 horas.

Préstese atención a la implicación estadística que tiene el mencionar que se trata del tiempo medio.

Así, en un depósito, pueden existir moléculas de agua que se hayan quedado “rezagadas” en alguna de

las esquinas del depósito y lleven mucho más tiempo contenidas dentro del depósito que el tiempo de

retención. Por el contrario, habrá otras que, nada más entrar, hayan caído en la línea de corriente

que conduce directamente a la salida y se vean fuera del depósito mucho antes. El que un depósito

tenga un determinado tiempo de retención no implica que no exista cierta dispersión de los tiempos

de estancia en torno a éste. Es más, un depósito funcionará mejor cuanto menor sea esta dispersión.

Ello se logra aplicando las medidas ya expuestas en anteriores apartados: ubicación de tabiques

deflectores, separación de la entrada y la salida, con la sustitución de válvulas de flotador por

válvulas de apertura y cierre diferido, etc.

En cuanto el caudal de entrada y salida no son idénticos (lo que hemos denominado el caudal

circulante), el tiempo de retención varía y su obtención debe hacerse mediante una hoja de cálculo.

Así, por ejemplo, en un depósito de 1000 m3 sometido por una válvula de apertura y cierre diferidos a

un ciclo de llenado y vaciado de 10 horas del que se extrae de continuo 80 m3/hora y se rellena para

volver a la situación inicial en las dos horas finales con 400 m3/hora, la evolución del tiempo de

retención (considerando que el depósito se llena de golpe en el momento inicial), sería la siguiente:



41


Gráfico 12: Evolución del tiempo de retención en un depósito con apertura y cierre

diferidos

Evolución del tiempo de retención

0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80 100

Hora

Tie

mpo

de

rete

nció

n

Se ve, de forma intuitiva, que la salida de caudal aumenta el tiempo de retención del agua que queda

(el agua “envejece”), mientras que el predominio de la entrada, remoza ésta y reduce el tiempo de

retención.

Obsérvese que lo que sería el valor del tiempo de retención en régimen permanente, es decir 12,5

horas (1000/80) se convierte en una cota superior y que los ciclos se estabilizan rápidamente. Por otra

parte, la media de los tiempos de retención una vez estabilizado el ciclo es de 8,5. Esto da un tiempo

de retención muy inferior a 12,5, que sería el caso de funcionamiento en régimen permanente. Esta

hoja de cálculo está incorporada a la documentación accesoria.

Por último, como valor de diseño se aconseja que la capacidad de un depósito sea suficiente para

garantizar el abastecimiento a la zona servida durante 24 horas, incluyendo un volumen de reserva

necesaria contra incendios, y no debiendo ser nunca inferior de la necesaria para 12 horas.



42


5. Explotación y problemas

5.1. Limpieza y desinfección

Fotografía 14: Tareas de limpieza de un depósito

La limpieza de un depósito es una parte muy importante de su mantenimiento, especialmente con el

refuerzo de los requisitos legales al respecto (Real Decreto 865/2003) vinculados a la prevención de la

legionelosis.

Como mínimo, debe procederse a la limpieza una vez al año, aunque esta medida es técnicamente

impracticable en grandes depósitos. En aquellos que están dotados de un único compartimento es

necesario suspender el suministro, con las quejas y trastornos que ello conlleva.

En relación con la metodología de limpieza y desinfección, existe una detallada en la “Guía técnica

para la Prevención y Control de la Legionelosis en instalaciones” del Ministerio de Sanidad y Consumo

(MSN), disponible en internet3. También tres posibles métodos de limpieza y desinfección se describen

en las “Recomendaciones sobre Depósitos de Agua Potable” de la AEAS (Asociación Española de

Abastecimiento y Saneamiento). De ellos, el más útil y razonable es el número 2, ya que los métodos 1

y 3 comportan un altísimo consumo de cloro (que acaba vertiéndose a la red de saneamiento y

convirtiéndose en un contaminante ambiental, pudiendo llegar a provocar problemas en el

3 http://www.msc.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/guia.htm



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tratamiento biológico de la depuradora que se encuentre aguas abajo), un tiempo prolongado en el

que debe mantenerse el depósito fuera de servicio e, incluso, el riesgo de que la solución hiperclorada

de lavado pase a la red por una manipulación incorrecta en la cámara de válvulas.

Además, el mencionado método 2 es más exigente que el propuesto en la Guía técnica del MSN

mencionada, por lo que se cumplen sobradamente los requisitos de ésta. Por su interés, se reproduce

dicho método:

Tabla 3: Método 2 de limpieza de depósitos según las recomendaciones de AEAS

Una solución de 200 mg/l de cloro aprovechable se aplicará directamente a las superficies de todas las partes del

depósito que estén en contacto con el agua cuando el depósito está lleno.

La solución de cloro puede ser aplicada con cepillos adecuados o con un equipo pulverizador.

Dicha solución deberá cubrir todas las superficies a ser tratadas, incluyendo los canales de entrada y desagües y

cualquier tubería que esté separada y por la cual vaya a pasar cloro en una cantidad inferior a 10 mg/l.

Las tuberías que actúan como rebosadero no necesitan ser desinfectadas.

Las superficies tratadas deberán permanecer en contacto con la solución de cloro al menos 30 minutos.

También en la norma UNE 100030 IN se dan notas generales para la desinfección de instalaciones para

luchar contra la legionelosis, aunque son más adecuadas para instalaciones interiores que para

sistemas de suministro de agua potable.

Fotografía 15: Barrido de la solera de un depósito

Como apoyo a la solución hiperclorada, pueden utilizarse desincrustantes, anticorrosivos,

antioxidantes, biodispersantes y biocidas, siendo muy cuidadosos en su correcto enjuague y

eliminación antes de poner el depósito en servicio.



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Un tema a considerar cuando se procede al vaciado para limpieza de un depósito es el destino del

agua que va a eliminarse del vaso. La solución idónea es meterla a la red para consumo, salvo los

últimos 50 – 70 centímetros que pueden enturbiarse por la suciedad decantada en el fondo. Como

orden de magnitud, es habitual encontrarse con aproximadamente un centímetro de lodo en el fondo

por cada año transcurrido desde la última limpieza. Esta circunstancia no debe sorprender ya que el

depósito no deja de comportarse en cierta forma como un decantador con un alto tiempo de

retención. También es necesario adoptar las medidas pertinentes de Seguridad y Salud por parte de

los trabajadores que vayan a realizar la tarea.

Por último, comentar que empieza a verse en las revistas especializadas del sector publicidad acerca

de equipos para la limpieza del fondo de depósitos de agua potable, similares a los limpiafondos

robotizados de las piscinas y que evitan la necesidad de vaciar el depósito.

5.2. Impermeabilizaciones

Los trabajos de impermeabilización deben de ser estudiados con detalle. Es conveniente, antes de

entrar a realizar la obra en sí, vaciar los vasos para realizar una inspección visual que permita

confeccionar el correspondiente proyecto de la forma más precisa posible. No todos los depósitos

tienen sus paramentos en el mismo estado, aún siendo externamente idénticos, por lo que es

recomendable cierta prudencia a la hora de extrapolar datos de unos a otros.

En la mencionada publicación de AEAS “Recomendaciones sobre Depósitos de Agua Potable” se

desarrollan de forma exhaustiva los diferentes sistemas de impermeabilización posibles. Como simple

enumeración son los siguientes:

1. Obturación de fugas localizadas

2. Taponamiento de fisuras

3. Obturación por tapado de fisuras o juntas

4. Inyección de fisuras

5. Relleno de juntas

6. Enlucido con ligantes hidráulicos

7. Revestimiento con resinas polimerizables

8. Revestimientos por lámina plástica



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9. Alisado del hormigón

10. Refuerzo mediante chapa metálica

Como nota general, los tres grandes puntos a considerar para realizar una impermeabilización con

éxito son:

5.2.1. La calidad del material soporte de los paramentos

Debe tener una resistencia mecánica que aguante la nueva capa de material impermeabilizante

adherido. En caso de que no sea así, es totalmente imprescindible su saneo y reposición con mortero

de reparación, puentes adherentes, etc…

5.2.2. Las características técnicas del impermeabilizante

Debe comprobarse la ficha de características con atención especial a su adecuación para uso

alimentario, su adherencia (medida como la presión con la que es necesario tirar de él para

despegarlo del paramento), su contenido en sólidos, el tiempo abierto o “pot life” que es el que

puede transcurrir desde que se prepara para su uso hasta que se aplica, su espesor de película seca,

etc… La cantidad de productos que existen para este cometido es enorme, al igual que las diferencias

en el resultado final del trabajo.

Los materiales de construcción e impermeabilización interior cumplirán los requerimientos de

productos en contacto con el agua para consumo humano. En relación con las características

mecánicas e hidráulicas de los materiales empleados en la impermeabilización, es necesario que éstos

cumplan con lo estipulado en la UNE 104309-3 denominada “materiales líquidos para la

impermeabilización de depósitos en obras hidráulicas”

5.2.3. La cualificación profesional de los aplicadores

Todo lo antedicho es de escasa utilidad si los aplicadores que van a colocar el producto en obra no

tienen la profesionalidad debida, así como un detallado conocimiento del producto impermeabilizante

que tienen entre manos.



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Fotografía 16: Impermeabilización de un depósito

En la Fotografía 16 se muestra una fase intermedia de la impermeabilización de un depósito. El color

rojo que se aprecia corresponde a la capa de imprimación, que sirve de puente entre el hormigón y el

impermeabilizante propiamente dicho. Se observa también que una junta y la escocia del suelo han

sido tratados mediante bandas adhesivas de PVC. Por último, ya ha comenzado a aplicarse en la parte

superior la capa final de impermeabilización, de color gris claro.

5.3. Variaciones estacionales del consumo

Un problema especialmente habitual en las zonas de veraneo son las fuertes oscilaciones en el

consumo de agua entre los periodos de verano e invierno. Estas variaciones son problemáticas para la

explotación de un depósito ya que, si está diseñado para el consumo invernal, en verano estará

escaso, mientras que si lo está para el estival (que suele ser el caso más habitual, dado que siempre

suele calcularse la capacidad de las infraestructuras para un año horizonte), en invierno aumentarán

de forma alarmante los tiempos de retención en depósito y consecuentemente, la pérdida de

desinfectante en el agua que llega al consumidor.

En general, pueden establecerse tres medidas. El orden de aplicación más lógico sería de la primera a

la última.



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5.3.1. Eliminar volumen de almacenamiento

Ya se ha comentado que, la existencia de dos vasos o compartimentos en los depósitos es muy

favorable desde el punto de vista de que permite dejar uno de ellos fuera de servicio sin interrumpir

el servicio.

En el caso que nos ocupa una medida rápida y de fácil ejecución para reducir los tiempos de retención

en red es precisamente proceder a dejar fuera de línea uno de los vasos, con lo que de forma

inmediata se reduce el tiempo de retención del depósito a la mitad. Si es necesario ir aún más allá,

podría procederse a bajar los niveles máximos de llenado, con lo que el volumen del depósito se vería

aún más reducido.

Por último, y ya como medida poco recomendable por los problemas secundarios que puede ocasionar,

podría procederse a dejar en su totalidad el depósito fuera de línea y a abrir el by-pass que conecta la

entrada con la salida. Esta opción, de por sí rotunda, deja el sistema de suministro muy expuesto a

cortes por avería, al no existir depósito que cubra momentáneamente estos fallos de alimentación,

por lo que es muy poco recomendable y tan sólo debe aplicarse en casos muy extremos.

5.3.2. Recloración en depósito

Otra posibilidad de aplicación en este caso es la instalación en los depósitos de sistemas de

dosificación de hipoclorito sódico que refuercen el nivel de desinfectante que se ha venido abajo por

el largo tiempo de permanencia del agua en la red.

5.3.3. Purgas de red

Este sistema, realmente doloroso para el responsable de un abastecimiento que tiene que emplearlo,

puesto que supone tirar agua, consiste en abrir algún desagüe de la red, aumentado así de forma

artificial el consumo.

gestión de aguas potables

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