Introducción
El agua es uno de los componentes básicos pero más importantes en la vida de las personas. Es el guardián invisible de nuestras vidas, el pilar de la civilización humana y parte integrante de la medicina, la alimentación y la industrialización. Es uno de los factores más importantes del desarrollo a nivel social, económico y del bienestar de las personas. De ahí que el suministro de sistemas de agua potable limpios y eficaces se considere a menudo una de las señas de identidad de la civilización moderna en la que las personas demuestran su preocupación por mejorar el nivel de vida y fomentar el desarrollo sostenible. En todas las sociedades, es muy importante garantizar un suministro público estable de agua para que las personas puedan llevar una vida sana y productiva.
Qué es Sistema de suministro de agua?
El sistema hídrico se refiere al sistema de transporte de agua junto con las otras diferentes partes de la infraestructura esencial para llevar agua a una comunidad o una industria. Estas actividades contribuyen a la correcta gestión de los recursos hídricos limpios y ayudan a desarrollar una estrategia eficaz para el suministro de agua limpia.
Lo que el sistema puede hacer es lo siguiente: en primer lugar, hay que extraer el agua de la fuente seleccionada de la manera que mejor permita suministrarla de forma continua e incesante. En segundo lugar, hay que tratar y filtrar el agua bruta. Esto debe hacerse hasta un nivel razonable para beber y otros usos, incluyendo en la medida de lo posible la eliminación de la contaminación del agua que procederá del crecimiento de microorganismos. En tercer lugar, debe ser posible transportar el agua después del tratamiento al lugar deseado, incluso a largas distancias. Además, el agua también debe estar disponible para los clientes, comercios e industrias a la presión y caudal adecuados que responderían a un grifo.
Tipos de sistemas de abastecimiento de agua
Hay varias formas de clasificar los sistemas de abastecimiento de agua, que incluyen la fuente de agua, la ubicación geográfica y el modo de suministro. He aquí un desglose:
| Categoría | Tipo | Características principales | Aplicaciones típicas |
| Por fuente de agua | Sistema de abastecimiento de aguas superficiales | Ríos, lagos, embalses; A menudo se necesita más tratamiento; Contaminación potencial. | Zonas con abundantes recursos hídricos superficiales. |
| Sistema de abastecimiento de aguas subterráneas | Acuíferos subterráneos; Menos tratamiento en general; Susceptibles de agotamiento/contaminación. | Zonas con aguas superficiales limitadas; las zonas rurales suelen depender de ellas. | |
| Sistema de suministro de agua de mar desalinizada | Convierte el agua salada en agua dulce; Regiones áridas/costeras; Consumo intensivo de energía. | Las regiones áridas y costeras se enfrentan a una grave escasez de agua. | |
| Por área de servicio | Sistema urbano de abastecimiento de agua | Densamente pobladas; Redes complejas; Alta demanda; Tratamiento sofisticado. | Ciudades y pueblos grandes. |
| Sistema rural de abastecimiento de agua | Escasa densidad de población; redes más sencillas; dificultades de financiación/mantenimiento. | Pequeñas comunidades y pueblos. | |
| Sistema de suministro de agua industrial | Necesidades específicas de calidad; Grandes volúmenes a menudo; Posibilidad de tratamiento in situ. | Fábricas, centrales eléctricas y otras instalaciones industriales. | |
| Por método de suministro | Sistema de suministro directo de agua | Directamente de la red principal; se necesita una presión constante. | Zonas con un mantenimiento fiable de la presión en toda la red. |
| Sistema indirecto de suministro de agua | Tanque (tanques) de almacenamiento intermedio; ayuda a mantener la presión con una demanda/elevación fluctuante. | Zonas con demanda fluctuante o diferencias de altitud significativas. |
Factores críticos a tener en cuenta en el diseño de sistemas de abastecimiento de agua
El diseño de un sistema de distribución de agua y de un sistema hídrico sostenible implica varios factores que están interrelacionados de un modo u otro. Si no se tiene en cuenta alguno de estos aspectos, puede producirse ineficacia, riesgos para la salud y, en general, no satisfacer las necesidades de la comunidad, lo que puede afectar a la protección contra incendios.
Selección de la fuente de agua
La base de cualquier sistema de abastecimiento de agua es la elección de la fuente. Ya sea el caudal continuo de un río, el agua almacenada de un acuífero, el mar mediante desalinización o incluso la recogida de agua de lluvia, la fuente elegida debe ser sostenible y capaz de suministrar la cantidad de agua necesaria. La cantidad y la calidad de la fuente deben evaluarse adecuadamente antes de utilizarla. Deben evaluarse bien cuestiones como los datos históricos del caudal, la posibilidad de contaminación por escorrentías agrícolas, vertidos industriales o contaminantes naturales como el arsénico y la sostenibilidad del recurso a largo plazo frente al cambio climático. El objetivo es proporcionar un suministro de agua constante y suficiente para la demanda prevista no sólo en el presente sino también en las generaciones futuras.
Demanda de suministro de agua
Es importante calcular la cantidad de agua que se necesita para diseñar un sistema que pueda satisfacer la demanda. Esto implica el estudio del uso del agua por parte de diversos consumidores, domésticos, industriales, comerciales e institucionales. Las técnicas de previsión de la demanda pueden ser tan básicas como el consumo per cápita o tan sofisticadas como los modelos estadísticos que incorporan factores como la densidad de población, la actividad económica, el clima y la estacionalidad. Es crucial identificar los periodos de máxima demanda, por ejemplo, las horas punta de la mañana y la tarde en las zonas residenciales o las horas de funcionamiento de industrias y fábricas, para garantizar que el sistema pueda satisfacer la demanda máxima de agua sin caídas de presión, y teniendo en cuenta también las necesidades de extinción de incendios.
Sistema de tratamiento del agua
Es crucial cumplir las normas de calidad del agua potable establecidas para mejorar la salud de las personas. Normalmente las establecen las instituciones correspondientes y definen la cantidad máxima de contaminantes permitidos en el agua potable. El tratamiento del agua implica una serie de pasos que se utilizan para eliminar las impurezas del agua bruta. Puede incluir coagulación y floculación para agrupar las impurezas y sedimentación para la sedimentación de las partículas más grandes. A continuación, la sedimentación y la filtración a través de diversos medios eliminan los sólidos en suspensión restantes. Por último, la cloración o la radiación ultravioleta eliminan los microorganismos restantes y hacen que el agua sea potable. Los procesos específicos que se aplican dependen de la calidad del agua bruta y de la calidad deseada del agua que se va a producir.
Diseño de la red de transporte de agua
El diseño de las redes de distribución de agua, la red de tuberías que transporta el agua tratada desde la planta de tratamiento al sistema de distribución y finalmente a los consumidores, es un factor muy importante para la eficacia y fiabilidad del sistema. Los distintos trazados de las redes tienen sus puntos fuertes y débiles en relación con el coste, la fiabilidad y los problemas de calidad del agua. Un sistema en árbol o sin salida suele ser más fácil de construir y puede resultar más barato que otros sistemas, pero tiene el problema del largo tiempo de residencia del agua en los callejones sin salida. Un sistema de bucle o anillo garantiza que haya muchas rutas por las que el agua pueda llegar a cualquier punto de la red, lo que hace que el sistema sea muy fiable y reduce el impacto de las averías en las tuberías. Sin embargo, los sistemas de bucle suelen ser más elaborados y caros de implantar. Una red o un sistema interconectado es una mezcla de sistema en árbol y sistema en bucle, más barato que el segundo pero más fiable que el primero, y se utiliza sobre todo en las grandes ciudades. La elección del trazado de la red se basa en una serie de factores como la distribución geográfica de la zona de servicio, el grado de desarrollo, la demanda de agua prevista en varias regiones y el nivel de redundancia necesario.
Presión del agua y método de suministro
La gestión de la presión es crucial en un sistema de suministro de agua y es vital para satisfacer las necesidades de todos los consumidores de la red de distribución. Una presión baja puede ser problemática para los consumidores, especialmente los de los pisos superiores (los problemas de presión alta también son cruciales), problemas en el uso de equipos de extinción de incendios, como las bocas de incendios, y contaminación por reflujo. Por otro lado, una presión alta puede provocar la aparición de grietas en las tuberías y daños en las instalaciones y electrodomésticos de la casa, lo que se traduce en pérdidas de agua y facturas elevadas. La decisión de utilizar el suministro directo, en el que el agua se suministra directamente desde la red de distribución a los consumidores bajo la presión mantenida en la red, y el suministro presurizado, en el que se instalan bombas de refuerzo en varios puntos de la red para aumentar la presión en determinadas zonas o para determinados consumidores, depende de las condiciones topográficas de la zona de servicio, el tamaño de la red de distribución y las demandas de presión de las distintas zonas. El análisis hidráulico es necesario para determinar las zonas de presión y el uso de bombas de refuerzo para garantizar el suministro de agua a los consumidores de forma equilibrada y eficaz.
Selección de materiales y equipos para tuberías
La elección de los materiales y equipos de las tuberías es fundamental para la durabilidad, eficacia y coste del sistema de abastecimiento de agua. Algunos de los materiales más utilizados en la construcción de conducciones de agua son la fundición dúctil, el acero y el policloruro de vinilo (PVC). El tipo de material de las tuberías depende de la calidad del agua (pH, sólidos disueltos), la corrosividad del suelo, las exigencias de presión, la vida útil prevista, el coste inicial de instalación y el coste de mantenimiento a largo plazo. Aparte de las tuberías, otros equipos como las bombas y los tipos de válvulas (válvulas de compuerta, válvula antirretorno) también son cruciales en el sistema de abastecimiento de agua. Las bombas son la principal fuerza motriz del sistema, se utilizan para transportar el agua desde la fuente hasta la planta de tratamiento y dentro del sistema de distribución para proporcionar la presión necesaria. Las válvulas se utilizan para abrir o cerrar el flujo de agua, separar partes del sistema para su mantenimiento o reparación, controlar la presión y evitar el reflujo. El tipo, tamaño, presión nominal y material de las válvulas deben seleccionarse adecuadamente para el correcto funcionamiento del sistema de suministro de agua. También es necesario tener en cuenta los sistemas de agua caliente en la fontanería de locales, pero éstos son diferentes de la distribución principal.
Economía del sistema de abastecimiento de agua
Los factores económicos también son importantes en el sistema de suministro de agua y deben tenerse en cuenta en las fases de planificación y construcción. Estos aspectos engloban tanto los costes de inversión iniciales como los costes operativos corrientes de las empresas de suministro de agua. Los costes de inversión son todos los costes incurridos en el desarrollo de la infraestructura de la fuente de agua, la construcción de la planta de tratamiento de agua, la red de tuberías de transmisión y distribución, las estaciones de bombeo y los depósitos de tanques de almacenamiento. Los costes de explotación son los costes derivados del funcionamiento diario del sistema y los costes de mantenimiento durante toda la vida útil del sistema. Un análisis detallado de la relación coste-beneficio y un análisis del coste del ciclo de vida son cruciales para evaluar la viabilidad económica del proyecto y fijar la tarifa del agua que se cobrará a la comunidad para garantizar que el coste del suministro de agua sea razonable y, al mismo tiempo, pueda sostener los costes de funcionamiento y mantenimiento del sistema. Esto es especialmente importante para los pequeños sistemas de agua potable y también para los grandes sistemas públicos de agua.
Protección del medio ambiente y desarrollo sostenible
Es importante que el diseño actual del sistema de abastecimiento de agua sea respetuoso con el medio ambiente y siga los principios del desarrollo sostenible. La protección de los recursos hídricos es una prioridad, lo que significa que hay que ahorrar agua y no contaminar las fuentes de agua, tanto superficiales como subterráneas. Esto implica medidas para proteger el agua de la contaminación procedente de la lixiviación agrícola, los efluentes industriales y las aguas pluviales urbanas. Reducir el consumo de energía mediante una selección adecuada de las bombas, un diseño apropiado de las tuberías para minimizar la pérdida de carga y el uso de fuentes de energía renovables puede ayudar a reducir el impacto ambiental y los costes. El objetivo es incorporar el desarrollo sostenible en el diseño y desarrollo del sistema de abastecimiento de agua para que la generación actual pueda tener acceso al suministro de agua y, al mismo tiempo, no afecte a la capacidad de la próxima generación para acceder al suministro de agua.
Fiabilidad y mantenimiento del sistema de abastecimiento de agua
La sostenibilidad del sistema de abastecimiento de agua es muy importante para prevenir las enfermedades transmitidas por el agua y apoyar las actividades económicas. El diseño de la fiabilidad del sistema es el proceso de añadir características que ayuden al sistema a seguir funcionando en caso de interrupciones como cortes de electricidad, averías de equipos o catástrofes naturales. Esto puede implicar la instalación de fuentes de alimentación de emergencia para instalaciones esenciales como estaciones de bombeo y plantas de tratamiento, así como la creación de instalaciones de tanques de almacenamiento de emergencia que actúen como amortiguadores durante los cortes de energía. Es importante realizar un mantenimiento rutinario diario para garantizar que el sistema de abastecimiento de agua funciona correctamente. Esto implica comprobaciones periódicas de las tuberías, estaciones de bombeo e instalaciones de tratamiento para detectar y rectificar cualquier problema que pueda causar averías importantes. También es importante instalar mecanismos de válvulas de retención en determinados puntos para evitar el reflujo y garantizar la fiabilidad del sistema.
Cómo las válvulas con actuador de Vincer mejoran el rendimiento del sistema de suministro de agua
En el complejo proceso del suministro de agua, las válvulas desempeñan un papel importante en el control del caudal y la presión en la tubería principal. Vincer dispone de válvulas actuadoras eléctricas y neumáticas de alto rendimiento que mejoran las prestaciones del sistema. Vincer actuadores eléctricos ofrecen una gran precisión en el control del caudal de agua, lo que contribuye a una distribución eficaz y al ahorro de energía. Esto las hace fiables en su funcionamiento y reducen el número de averías. En los casos en que se necesita una respuesta rápida o en los que el entorno puede ser hostil, las bombas Vincer actuadores neumáticos proporcionan un servicio fiable. Los modelos eléctricos y neumáticos de Vincer son ajustables para garantizar el suministro de agua y en respuesta a las distintas demandas. Esto también hace que las válvulas tengan una larga vida útil, lo que significa que no será necesario sustituirlas con frecuencia, reduciendo así las posibilidades de que se interrumpa el sistema de suministro de agua.
Para más información:
-
Correo electrónico: sales@vincervalve.com
-
Teléfono: +86 13724477011 / +86 13724477011
-
Dirección: No.203, Building 1, No.110, Dayuan Road, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, GuangDong, China
Conclusión
En conclusión, la provisión de un sistema de suministro de agua seguro y fiable es un proceso complejo que requiere la consideración de muchos factores técnicos, económicos y medioambientales. El proceso de distribución de agua implica varios pasos, empezando por la identificación de una fuente sostenible de agua y la capacidad de predecir la demanda futura, el tratamiento del agua y el diseño de la red para distribuirla. La selección de materiales y equipos adecuados, la atención a la rentabilidad, la sostenibilidad y la durabilidad del sistema mediante un mantenimiento adecuado son factores cruciales en el sistema de suministro de agua.
Spanish 
English 
French 
Italian 
German 
Dutch 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese 
Finnish