1. Planificación de las redes de saneamiento
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Debe estudiar técnicas (infiltración-retención) que permitan reducir los caudales circulantes en la red y su contaminación
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Drenaje dual:
tener en cuenta instalaciones subterráneas (imbornales, red…) y las superiores (cauces naturales, estanques a cielo abierto…) que también deben evacuar el agua que no absorba la red.
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Metodología
de la Planificación:
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Informatización de la información (recogida e informatización de datos estructurales [alcantarilla, terreno] y datos fenomenológicos [lluvias, niveles])
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Modelización matemática
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A partir de un diagnóstico inicial
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Calibración del modelo con datos reales
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Comprobación de su funcionamiento (validación)
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Actuaciones
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Plan Director de Saneamiento
Un modelo es un prototipo que reproduce las características deseadas en el mundo real. Aplicaciones de los modelos de simulación:
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Determinación de la señal de entrada en el modelo (interesa simular lluvia con variación espacial y temporal)
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Transformación de la lluvia en escorrentía y simulación del transporte de la escorrentía a los puntos de concentración
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Simular las laminaciones, puntos singulares
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Simular el comportamiento del medio receptor
2.
Diseño y construcción
Con los parámetros calculados y con las especificaciones técnicas indicadas en apartados anteriores, se procede al proyecto y ejecución de la red de saneamiento.
3.
Explotación avanzada de las redes de saneamiento
Permite mayor y mejor control de las inundaciones y de la contaminación vertida a los medios receptores. Es integral porque coordina todas las actuaciones del saneamiento urbano (drenaje-alcantarillado, depuración y vertido-reutilización).
Funciones de un sistema de explotación centralizada:
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Función de recogida de datos: cartografía de base, brigadas de campo, telesupervisión (información en tiempo real)
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Función de almacenamiento: Sistema de Información Geográfica, Base de datos de registros históricos
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Función de análisis a través de la modelización
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Modelización off-line: datos históricos no simultáneos
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Modelización on-line: datos históricos simultáneos (se pueden utilizar para una actuación en tiempo real)
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Función de actuación
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o
Ayuda a la realización de proyectos (modelización off-line)
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o
Explotación, mantenimiento, conservación y telecontrol (modelización off-line y on-line)
Tareas de explotación
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Gestión ordinaria
: en tiempo seco se recomienda realizar un seguimiento diario de los elementos del sistema de telecontrol, que incluye la recepción y validación de datos, el funcionamiento correcto de los actuadores, la detección de anomalías y la revisión del software del centro de control. También es conveniente dar soporte al mantenimiento avisando de las incidencias detectadas y realizando conjuntamente mantenimiento de sensores y actuadores. Además debe llevarse a cabo un control de accesos y operaciones en la red, control de previsiones meteopluviométricas y control de vertidos a la red de alcantarillado
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Gestión por episodio (de lluvia)
: se ha de avisar al personal de campo para que salga inmediatamente del interior de la red de saneamiento. Mientras dura el episodio conviene llevar a cabo un control permanente de la pluviometría, del estado de la red y de correcto funcionamiento de los actuadores. Es conveniente fijar criterios de activación de diferentes fases de alerta, progresivas, en función de la intensidad y cantidad de precipitación y según las características del emplazamiento
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Gestión post-episodio:
una vez pasado el episodio de lluvia, conviene analizarlo para detectar posibles mejoras, tanto en la red como en las herramientas de explotación
Seguimiento continúo:
con el objeto de vigilar el funcionamiento del Sistema de Telecontrol y el Sistema de Explotación Centralizada. Consiste en:
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Detección de anomalías de funcionamiento: alarmas del sistema, controles rutinarios o a partir del análisis en detalle de un determinado episodio
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Técnico responsable del seguimiento del correcto funcionamiento de todos los sistemas
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Diario de explotación para registrar incidencias (tabla con parámetros de sensores, actuadores, incidencias, actuaciones, etc.)
Previsión meteopluviométrica:
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Seguimiento de la previsión meteorológica (anticipación)
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Inmerso en el episodio de lluvia (seguimiento detallado a corto plazo de la evolución de la lluvia)
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o
Pluviómetros
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o
Radar meteorológico (seguimiento y predicción de lluvia a muy corto plazo)
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o
Imágenes del Meteosat
Seguimiento durante el episodio
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Protocolo de actuaciones: Plan Nacional de Emergencia de Inundaciones (coordinación con servicios municipales)
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Seguimiento del funcionamiento de las instalaciones de la red para verificar que no se produce ningún fallo
Seguimiento post-episodio
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Análisis del funcionamiento y comprobación de los sistemas
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Recomendable realizar un análisis del balance de un episodio con los siguientes datos: parámetros hidráulicos cuantitativos en colectores, parámetros hidráulicos cuantitativos en depósitos, maniobras de los diferentes actuadores, etc.
Coordinación de la explotación de alcantarillado-depuradora-medio receptor
: elementos de control y regulación interconectados con las depuradoras, conocimiento del caudal admisible y el estado de éstas, lo que permitirá realizar una estrategia de control que permita depurar el máximo caudal de agua minimizando las descargas al medio receptor.
4.
Limpieza y mantenimiento de conducciones de aguas residuales
El mantenimiento puede ser preventivo, inspección del sistema y análisis de datos que servirá como guía a los equipos de mantenimiento, o correctivo, acción inmediata como resultado de un problema asociado (deberá ser atendido caso por caso).
Inspección:
construye y mantiene el inventario de la red. Debería quedar recogido en un Sistema de Información Geográfica. Sirve para realizar una gestión avanzada de la red (planificación y explotación).
o
Inspección visual
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Introducción de un operario en al red
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Cámara robotizada de televisión (circuito cerrado)
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Periscopio o videoperiscopio
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Otras técnicas: transmisión de sonido, adición de colorantes, introducción de gases (para la detección de acometidas incorrectas en redes separativas)
o
Técnicas geofísicas de detección: se suelen utilizar en redes de saneamiento sometidas a presión hidráulica interior
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Inspección acústica: el sonido que causa el agua a presión al escaparse por una oquedad puede ser detectado con un geófono
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Registro de las características hidráulicas de la red: medición de caudal y presión en varios puntos
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Trazadores de gas: introducción de hidrógeno o helio, que escaparán por las fugas; se detecta el punto de salida con gasófonos
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Rayos infrarrojos: la fuga causa aumento o disminución de la temperatura del suelo, lo que puede ser detectado por infrarrojos
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Ultrasonidos: se basan en la medida del tiempo que tarda en llegar una onda de sonido de un punto a otro. La existencia de fugas implica variación de la velocidad
§
Técnicas electromagnéticas: detectan fugas al identificar una variación de la conductividad de los materiales mediante la emisión de ondas electromagnéticas
o
Técnicas de auscultación
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Radar: no destructiva. Exploración estática del estado físico de la alcantarilla y su entorno próximo
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Termografía infrarroja: no destructiva. Exploración estática del estado físico de la alcantarilla y su entorno próximo
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Ecografía ultrasonora: no destructiva. Exploración estática del estado físico de la alcantarilla y su entorno próximo
§
Probeta sondeo: destructiva. Exploración estática del estado físico de la alcantarilla y su entorno próximo y ensayo dinámico del comportamiento mecánico de la alcantarilla
§
Ensayos geotécnicos: destructiva. Exploración estática del estado físico de la alcantarilla y su entorno próximo y del comportamiento mecánico de la alcantarilla
§
MAC (tornillo de tracción-compresión): destructiva (puntos de rotura) o no destructiva (medidas tensión-deformación). Ensayo dinámico del comportamiento mecánico de la alcantarilla y su entorno próximo
Limpieza:
las obstrucciones de la red pueden tener causas físicas (deposición de sedimentos, roturas y grietas, raíces, objetos pesados), o causas hidráulicas (diseño ineficiente).
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Sistemas tradicionales: se establece una frecuencia de limpieza determinada de la zona de actuación, pero no se considera el estado real
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Nuevas estrategias
:
o
Inspección previa y actuación donde es necesario
o
Diagnosis de los factores que inciden en los procesos de sedimentación para establecer una frecuencia de limpieza óptima. Metodología:
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Factores teóricos: parámetros como la pendiente, los materiales, la antigüedad de la red, etc.
§
Factores empíricos: según los datos del histórico de incidencias, resultados de las inspecciones, etc.
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Organización de las operaciones de limpieza
:
o
Limpieza ordinaria (se establece una periodicidad según el sistema de limpieza)
o
Limpiezas especiales (en los puntos que requieren un tratamiento diferenciado, como las fosas arenosas, clavetas, sifones, puntos bajos, etc.)
o
Limpiezas extraordinarias (situaciones con carácter de urgencia)
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Métodos de limpieza:
o
Limpieza por descarga de agua: hacer circular una onda de agua a lo largo de un tramo de conducción originada desde una cámara de descarga o pozo de registro
o
Limpieza por rascadores mecánicos a tracción: empujar cepillos o raspadores en el interior de la red a través de un cable
o
Limpieza por agua a presión (jet cleaning) con toberas: la tecnología más moderna y eficaz consiste en un equipo combinado de aspiración-impulsión en un camión cisterna, que extrae los fangos y recircula el agua para el lavado a presión
o
Limpieza con equipos autopropulsados: raspadores de espuma (foam fits); introducción de una espuma porosa de poliuretano de diámetro algo superior al de la conducción que es impulsada por agua a presión limpiando por rozamiento
o
Limpieza por procedimientos químicos: desincrustante a base de ácido clorhídrico para eliminar incrustaciones de óxido
o
Limpieza por aspiración neumática: succión por vacío
Medidas preventivas de ensuciamiento:
se establecen como sistemas complementarios a las técnicas de limpieza:
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Medidas de control de sedimentos en origen: coordinación con servicios de limpieza viaria, incorporar dispositivos de retención de sólidos
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Medidas de planificación y diseño de las redes de alcantarillado: que sean concebidas desde el diseño como autolimpiables
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Medidas de explotación y mantenimiento: control de vertidos
Mantenimiento de los equipos de control e instrumentación:
comprobación de medida de los sensores (realizar ajustes y calibraciones) y del estado de funcionamiento (aspectos mecánicos, eléctricos, electrónicos, de comunicaciones…) y seguridad del conjunto de la instalación.
1.
Herramientas tecnológicas de soporte
Formadas por:
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Sistema de Información Territorial
(Sistema de Información Geográfica) y Base de datos (formada por datos estructurales y datos fenomenológicos)
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Sistema de Modelización Integral
(base de datos de lluvias, modelo de transformación lluvia-escorrentía, modelo de transporte hidráulico del alcantarillado, simulación de contaminantes y sedimentos en la red, simulación de depuradoras, simulación de medios receptores, etc.
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Sistema de Telecontrol
: consiste en la recogida, registro y suministro de la información dinámica del alcantarillado (telesupervisión), que puede evolucionar a una segunda funcionalidad de operación a distancia de las instalaciones (telemando)
Elementos constitutivos del Sistema de Telecontrol:
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Sensores
: pluviómetros, limnímetros, caudalímetros, medidores de estado y de posición, medidores de calidad
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Actuadores
: dispositivos de regulación que permiten modificar las condiciones de flujo en el interior de la red y en los desagües (compuertas, válvulas, bombas)
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Estaciones remotas
: microordenadores programables cuyas funciones son la recepción y tratamiento de señales, la realización de cálculos primarios, la realización de la regulación local, el gobierno de los actuadores y el mantenimiento de la comunicación con el centro de control
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Red de comunicaciones
: equipos, líneas y enlaces que permiten la comunicación bidireccional de datos entre el centro de control y las estaciones remotas
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Centro de control
: conjunto de equipos informáticos y telemáticos de almacenamiento, cálculo y comunicación bidireccional
