Depósitos: Definición y Funciones

Un depósito es un recinto o vaso estanco de capacidad variable. Cumple las siguientes funciones esenciales en un sistema de abastecimiento de agua:

• Regulación: Compensa las diferencias entre la aportación y los consumos.
• Carga: Garantiza una presión mínima en la conducción.
• Seguridad en el Servicio: Provee un volumen de agua para averías y consumos extraordinarios.
• Calidad: Debe mantener las condiciones de calidad del agua almacenada.

Clasificación de los Depósitos

Los depósitos se pueden clasificar de diversas maneras:

• Por Función: De regulación, de carga, o de regulación y carga.
• Por Emplazamiento en el Terreno: Enterrado, semienterrado, superficial o elevado.
• Por Posición en la Red:
  • De Cabecera: Situado al final de la conducción, desde donde sale la tubería maestra de la red.
  • De Cola o Equilibrio: Almacena el agua sobrante en la red.
• Por Material Utilizado: Ladrillo, hormigón, materiales plásticos o acero.

Capacidad del Depósito

En general, el caudal (Q) de abastecimiento es constante, mientras que el consumo es variable. Si la aportación es mayor que el consumo (A>C), se produce almacenamiento; si la aportación es menor que el consumo (A<C), el depósito aporta la diferencia.

Los tipos de capacidad a considerar son:

• Regulación media normal.
• Necesidades para incendios y averías.
• Consumos extraordinarios (como grandes incendios).

Volumen para Averías

Este volumen es variable y se calcula para el tiempo de reparación, estimándose en un 25% del consumo diario máximo.

Volumen para Incendios

El volumen para incendios se almacena en el fondo del depósito, por debajo de la salida, y su cálculo depende de la normativa de cada país.

Normativas y Fórmulas

• Estados Unidos (AWWA): Establece un caudal por hidrante de 16 l/s en distritos comerciales y 11 l/s en zonas residenciales. También se utiliza la fórmula: R = 3,860(√P)(1 – 0,01√P), donde R es el caudal en l/min y P es la población en miles.
• Francia: Se requieren 120 m³ en dos horas. Otros países establecen 60 m³/h.
• España (Estudio de Bernis y Galán): Establece 6 zonas de riesgo (de la A a la F) con caudales en m³/h de incendio por cada 25.000 habitantes. El volumen de incendio se determina para una duración de 2 horas.

Capacidad Total según Normativa

La capacidad total del depósito debe considerar el consumo diario y los siguientes puntos:

• Hidrantes de Ø 100 mm conectados a una red independiente.
• Separación máxima de 200 m entre hidrantes.
• Caudal de cada hidrante de 15 l/s durante 2 horas y a una presión de 10 mca (metros de columna de agua).
• En depósitos elevados, con misión exclusiva de regulación de carga, se requiere un mínimo del 10-20% de la capacidad de regulación.
• En casos de cortes preestablecidos, la dotación mínima aconsejable es de 50 l/habitante/día, pudiendo llegar a 100 l/habitante/día.

Emplazamientos Más Convenientes

Idealmente, el depósito se ubica en el baricentro de la zona de servicio. Normalmente, se sitúa en zonas altas próximas al baricentro. En ciudades con un desarrollo muy lineal, se suelen emplear dos depósitos: uno de cabecera y otro de cola.

Si el consumo es bajo, el depósito C alimenta al E entre los puntos 1 y 2. Si el consumo aumenta, la pérdida de carga también lo hace; cuando esta pasa por la cota de la lámina de agua del depósito E, este deja de recibir de C. Si el consumo sigue aumentando, E comienza a aportar también. Otra solución es construir dos depósitos, uno enterrado o superficial y otro elevado.

Alturas

La altura mínima de la red debe garantizar una presión entre 15 y 40 m, y en la zona más desfavorable, al menos 5 mca. La altura máxima es de 160 m (16 atmósferas), lo que en ciudades con grandes desniveles obliga a disponer de varios depósitos o válvulas reductoras de presión. Siempre se deben aprovechar las condiciones topográficas, y en caso de impulsión, realizar un estudio económico.

Formas

La forma del depósito depende del terreno:

• Terreno Elevado: Se pueden construir depósitos enterrados, semienterrados o superficiales.
• Terreno No Elevado: Se opta por depósitos elevados.

Los depósitos enterrados mantienen la temperatura del agua constante, pero requieren conducciones largas, profundas y costosas. Los superficiales no mantienen la temperatura constante, pero son más económicos. En terrenos flojos se prefiere el enterrado, mientras que en roca, el superficial.

La forma ideal es la semiesfera (aunque costosa). Las formas prácticas incluyen planta circular, rectangular o hexagonal.

Dispositivos de Control (Mínimos)

Los depósitos deben contar con los siguientes dispositivos de control:

1. Elementos de medición de caudal (Q) de entrada y salida.
2. Elementos de medición del nivel de agua.
3. Coordinación de motobombas de impulsión.
4. Sistemas de detección de fugas.
5. Toma de muestras para análisis.

Constitución del Depósito

Un depósito se compone de:

• Muros de recinto.
• Tabiques divisorios.
• Solera.
• Cubierta.
• Cámara de llaves.
• Accesorios.

Soleras

Las soleras requieren especial atención si la altura (H) es superior a 3 m. Se construyen de hormigón (en masa o armado) con un espesor de 0,2 a 0,4 m. Si el terreno está fisurado, se añade una capa de grava de 0,3 a 0,4 m.

En soleras de gran superficie, es imprescindible colocar juntas de dilatación, tanto en la solera como en los muros, con una separación máxima de 12 m (hormigón armado) y 5 m (hormigón en masa). El cálculo mecánico debe considerar el peso propio, las sobrecargas permanentes, de explotación y ecológicas, según la norma MV-101.

Muros de Recinto

Los muros de recinto pueden ser de cualquier material adecuado, generalmente de hormigón. Las pruebas de estanqueidad se realizan después de 10-12 días de llenado.

Tabiques Divisorios

Los tabiques divisorios son de hormigón. Un tabique guía se utiliza para que el agua realice un recorrido determinado dentro del depósito.

Cubiertas

Las cubiertas pueden ser abovedadas o planas. Las bóvedas se realizan con rasillas de 2 o 3 roscas con mortero sobre ellas. Se coloca tierra sobre la cubierta para evitar cambios de temperatura. Se deben prever drenajes para evitar la entrada de lluvia.

Actualmente, se utilizan cubiertas planas con forjados. Si son de cerámica, se puede reducir la capa de tierra, con pendientes del 2% para evacuar la lluvia y con aislamiento térmico que garantiza una variación de temperatura del agua de ±1°C.

Cámara de Llaves

La cámara de llaves es un componente esencial para el control y la operación del depósito.

Accesorios

Llegada de Agua

Si la alimentación es rodada, la entrada es directa y superior; si no, es inferior. La entrada debe estar alejada de la salida.

Desagües y Vertederos

Viérten a la alcantarilla urbana o a arroyos próximos.

Aliviaderos

Deben tener capacidad suficiente para desaguar el caudal máximo de aportación.

Ventilación

Es necesaria. Deben preverse respiraderos o tragaluces protegidos para evitar la entrada de cuerpos extraños.

Junta de Impermeabilización de PVC

Elementos clave de la junta de impermeabilización de PVC:

• A: Espesor mínimo.
• B: Ancho de banda de PVC.
• C: Ala de junta.
• D: Espesor de refuerzo.
• G: Ancho de junta.
• F: Recubrimiento.
• H: Empotramiento.

Debe cumplir las condiciones H=C y H<F.

Planos del Depósito

Los planos de un depósito deben incluir:

1. Diseño: Planta, alzado, secciones y perspectivas.
2. Estructuras (Hormigón): Dimensiones y planos de armaduras.
3. Funcionamiento Hidráulico: Tuberías, llaves de maniobra, juntas, impermeabilidad y drenaje.
4. Complementos: Cámara de llaves y caseta de máquinas.
5. Instalaciones Auxiliares: Eléctricas, ventilación y aislamiento térmico.

Depósitos Elevados

En los depósitos elevados, es fundamental distinguir entre el vaso de almacenamiento (metálico, de hormigón, generalmente cilíndrico) y la estructura de soporte (armada, metálica y urbana).

Depósitos Hidroneumáticos o Grupos de Presión

Estos sistemas sustituyen a las torres de agua, generando presión mediante aire a presión. La instalación incluye compresores de aire en cascada, accionados según las necesidades de la red. El vaso es esférico o cilíndrico, de acero, y requiere un control estricto de la soldadura y la pintura de protección.

Son más económicos que los depósitos elevados. Su principal inconveniente es que un corte de energía implica la falta de agua, lo que requiere el uso de grupos electrógenos de seguridad.

Son apropiados para:

• Edificios muy altos.
• Lucha contra incendios.
• Usos no normales (centros comerciales).
• Instalaciones de riego.
• Pequeños núcleos rurales sin buena topografía.

Bombeo Directo

El bombeo directo se aplica al final de la red con agua a presión. Presenta la dificultad de crear una zona de equilibrio y el inconveniente de la circulación de agua turbia al levantar sedimentos.

Mantenimiento y Explotación de Depósitos

Para evitar la contaminación, el mantenimiento incluye:

1. Comprobación de la impermeabilidad (ante lluvias, excrementos, etc.).
2. Protección de respiraderos (contra materiales arrastrados por el aire).
3. Desinfección periódica después de la construcción o reparación (lavado con agua a presión y cloro).
4. Lavado de paredes cada 1-2 años (para eliminar depósitos de hierro, sílice, calcio, materia orgánica, etcétera).

Fases de Limpieza

1. Aislamiento y vaciado del vaso.
2. Eliminación de sedimentos.
3. Análisis de la estructura y reparación.
4. Desinfección con cloro.
5. Puesta en servicio.

Etiquetas: almacenamiento de agua, depósitos de agua, infraestructura hídrica, ingeniería civil