Teoría y diseño de sistemas de abastecimiento de agua

SIMON ÁROCHA RAVELO
ABASTE
CIMIENTOS
TEQRIH & DISEñO DE
AGUA

PROLOGO
H an llegado hasta mi los originales del libro «Teoría y Diseño de los Abastecim ien
tos de Agua», cuyo autor lo es el Ingeniero Sanitario y Profesor universitario Simón
A tocha Ravelo, colega de hoy, alum no de ayer y m i Profesor A sistente m ás tarde, en
la Cátedra de Abastecim ientos de Agua y Alcantarillados, que entonces regenteaba,
en la Universidad Central de Venezuela.
Esta obra, que prologo con sincera deferencia, estoy seguro que habrá de enriquecer
el cam po de estudios de la problem ática que cada día aparece m ás compleja: la
relativa a las obras de captación, transporte y distribución de aguas para el abaste
cim iento de com unidades, cuando el explosivo desarrollo de los fenóm enos de la
urbanización y de la industrialización por el crecimiento poblacional, obliga a utilizar
fu en tes de agua m ás difíciles de aprovechar, bajo el doble concepto de la econom ía y
de la salud de los consum idores.
Los aspectos, tanto hidráulicos com o estructurales, que configuran un diseño racio
nal de estos sistem as, unidos a las consideraciones económ icas que los limitan,
hacen de esta obra una fu en te im portante de consulta. En ello, por cierto, los crite
rios básicos de diseño basados en la norm ativa vigente sobre la materia, pero si con
una interpretación que perm ite su aplicación, como bien lo dice el autor... «sin que
la norma supere el criterio en que se fundam enta».
Los capítulos que conform an la obra: redes de distribución, incluyendo los criterios
fundam entales para su diseño, configuración, selecciones tipológicas y análisis fu n
cional; estanques de alm acenam iento, capacidades y ubicaciones; lineas de aducción
por gravedad y por bom beo, estructuras com plem entarias; obras de captación, tanto
superficiales com o subterráneas; fu en tes de abastecim iento propiam ente dichas; es
taciones elevadoras, sus equipos y características; y, de los com ponentes de un
proyecto de esta naturaleza, hacen de este libro una obra de utilidad para quienes
tienen la responsabilidad de estudiar, proyectar, construir, operar y aun mantener
estas obras básicas de infraestructura para la actividad del hombre.
La vasta experiencia docente y en el ejercicio profesionul del ingeniero Arocha
Ravelo, siem pre dedicado a esta área del conocim iento, unas veces com o revisor de
proyectos y otras com o supervisor de tales obras, garantizan que esta contribución
que ahora aparece, habrá de com plem entar las obras de texto que sobre acueductos
existen hoy entre nosotros.
G ustavo Rivas M ijares

INTRODUCCION
Tradicionalmente, en los textos sobre abastecimientos de agua se ha enfocado el
estudio de sus diversos componentes, con una secuencia de materias ordenadas por
lo que pudiéramos llamar «el camino del agua», es decir, comenzando con las fuentes
de abastecimiento, continuando con las obras de captación, etc., hasta llegar, final
mente, a la red de distribución. Pero si bien es cierto que este ordenamiento atiende a
una secuencia establecida en el aprovechamiento, conducción y uso del agua, no es
menos cierto que en el método del Diseño se sigue un orden diferente, como conse
cuencia de la correlación que debe existir entre cada parte del sistema y la informa
ción que le sirve de apoyo para su diseño.
Por ello he querido presentar un texto que atienda más directamente la secuencia del
Diseño —tomando la información de base requerida—, y que oriente tanto al estu
diante de Ingeniería como al profesional con responsabilidades en proyectos de esta
índole.
A través de los ocho capítulos que componen la obra —diseño, redes de distribución,
estanques, lincas de aducción, obras de captación, fuentes de abastecimientos,
etc.—, se presentan los criterios básicos para el diseño, indispensables para poseer la
información requerida que permita la correcta utilización de las Normas vigentes en
nuestro país, con criterio amplio y flexible para el logro de un proyecto eficiente.
Luego, en el Apéndice del libro, se recoge toda la información necesaria y útil para la
debida presentación de un proyecto de abastecimiento de agua. Y, al final, en una
amplia bibliografía, se acreditan las diversas llamadas, que en orden numérico, apare
cen referidas en el texto.
Por otra parte, lo complejo de un sistema de abastecimiento de agua implica un
conocimiento conceptual en aspectos de hidrología, hidráulica y saneamiento ambien
tal, y requiere, en algunas de sus partes, del apoyo del concreto armado y de la
resistencia de materiales, que hacen de esta materia un acopio de variados aspectos
de ingeniería, con soluciones diversas. En el estudio de las variadas alternativas,
intervienen también criterios diversos que conjugan los aspectos técnicos con los
privativos, bajo el punto de vista de la justificación económica.

En todos los casos se presentan ejem plos y sus soiuciunco ,--------
algunos de ellos se han realizado los análisis conducentes para obtener las soluciones
m ás convenientes, satisfaciendo am bos criterios: el técnico y el económ ico.
Abrigo la esperanza de que este texto contribuya a la form ación profesional del
estudiante de Ingeniería de nuestras universidades, y sea, tam bién, un recurso de
utilidad para los colegas proyectistas.
Com o cualquier otra obra, está expuesta a la crítica, la cual recibiría con beneplácito,
para hacerla más útil y práctica en el futuro.
S im ó n A ro c h a R .
P ro fe so r d e la U . C . V .
C aracas, noviem bre de 1977

PROLOGO A LA SEGUNDA EDICION
E l hecho de que la prim era edición haya servido com o m a teria l de apoyo , tanto en
los cursos de nivel universitario com o en otros de nivel p ro fesio n a l, m e h a dado la
oportunidad de am pliar algunos aspectos que p o r sugerencias e interés p ro fesio n a l
requerían de una m ayor explicación p a r a la m ejo r com prensión d el tem a.
E n efecto , m uchas han sido las sugerencias que m e han hecho m is alum nos de p re
y p o s t grado, a sí com o otros colegas interesados en aspectos p a rticu la res sobre los
sistem as de abastecim ientos de agua, los cuales he recibido con beneplácito y a que
han significado una valiosa contribución p a ra m ejorar la com prensión, utilidad y
el nivel técnico de esta obra.
H e incluido tam bién algunos aspectos relativos a l uso de calculadoras program ables
y de m icrocom putadoras, p a ra estar acorde con el desarrollo científico que p erm ite
utilizar esta herram ienta de trabajo en nuestro quehacer diario con la debida
reserva que su utilización exige, teniendo presente el “C riterio C o n c e p tu a r en el
cálculo de cada elem ento, a fin de no descuidar aspectos en la fo rm a c ió n profesio
nal, indispensables p a ra el logro de proyectos técnica y económ icam ente ventajo
sos. E l buen uso de estas herram ientas, sin descuidar el " C riterio C onceptual”
p a ra el cálculo de los diferentes com ponentes estructurales q ue integran los siste
m as de abastecim ientos de a gua, constituirá la condición p rim o rd ia l en la respon
sabilidad d el proyectista y conducirá a m ejorar significativam ente el diseño de
estas o b ra s de ingeniería.
S im ó n A r o c h a R a v e l o
D E D IC A T O R IA
E l esfuerzo que representó esta nueva edición
tiene especial significación p a ra m í y a q ue estuvo
m otivada en los recuerdos de m i m adre, quien con
inm ensa alegría reflejada en sus ojos, recibió y guar
dó p a ra sí, aquel p rim er ejem plar de la edición p ri
mera.
E l Autor.

CONTENIDO
C A PIT U L O I C A PITU LO II
CRITERIOS BASICOS PARA EL D ISE Ñ O 1
Cifras de consumo de a g u a ................................. 3
Factores que afectan al consiuno ................ 4
Tipo de com unidad...........................................
Factores económ ico-sociales........................
Factores meteorológicos.................................
Tamaño de la com unidad ........................
Otros fa cto re s.....................................................
Determinación del consumo m ed io .............
Normas sanitarias referidas a dotaciones 8
Período de diseño. Factores determ inantes... 13
Durabilidad de las instalaciones.................
Facilidades de construcción.........................
Tendencias de crecimiento de la población
Posibilidad de financim iento. Rata de
interés....................................................................
Rango de va lo res.....................................................
Variaciones periódicas de los consumos e
influencia sobre el sistem a.................................... 18
Consumo medio diario promedio a n u a l....
Variaciones diarias...........................................
Consumo máximo d ia rio ................................
Variaciones h orarias.......................................
Consumo máximo horario..............................
Jnfluencia de las variaciones del consumo
sobre el sistem a................................................... 22
Clases de tubería de acuerdo al material
em pleado.....................................................................
De acuerdo a las presiones internas
de trabajo.................................. -................................ 25
Rugosidad de la tubería........................................ 29
Pérdidas de Cara en C onexiones....................... 57
REDES DE D ISTRIBU CIO N .................. 37
Tipos de red es 37 i
Tipo ram ificado.................................................
Tipo m allado ...................................................
Configuración de la red de d istrib u c ió n 42
Consideraciones para el d ise ñ o .......................... 45
Asignación de los gastos en los tramos que
constituyen las m a lla s............................... ............
M étodo de las á re a s............................................... 47
M étodo de la repartición m edia.......................... 48
Selección del tipo de distribución...................... 50
Casos de análisis..................................................... 51
Distribución por gravedad.............................
Distribución por bom beo...............................
Selección de diámetros y cálculo de presiones . 53
M étodo de Hardy C ross........................................ 53
M étodos modificados de C ross............................ 55
Redes constituidas por varias m a lla s............... 55
Definiciones y criterios para el diseño de
la red .......................................................................... 55
Gasto de diseño y diámetro seleccionado..
E jem plos......................................................................
Análisis de Redes mediante Computadoras 62
Consideraciones prácticas para el diseño de
las redes de distribución....................................... 82
Disposición de tuberías...................................
L la v es................. ..................................................
H idratantes..........................................................
V entosas...............................................................
/ Purgas o lim pieza.............................................
Conexiones dom iciliarias...............................
Diagrama de conexiones................................
A nclajes........................... ....................................
XV

Pruebas de presión de la tubería....................... 91
P resiones y diám etros norm alizados..................
E jem plos...................................................................... 92
CAPITULO m
ESTANQUES DE ALM ACENAM IENTO 127
Capacidad de estanque .......................... 127
Compensación de las variaciones horarias
Reserva para incendio.....................................
Provisión para interrupciones......................
Funcionamiento corno integrante del sistema
Ubicación del estanque......................................... 134
Tipos de estanques.................................................. 135
Estanques elevados..........................................
Estanques de concreto.....................................
Estanques m etálicos.........................................
Estanques superficiales 1....................
Accesorios complementarios: conexiones,
llaves, etc..................................................................... 158
Tubería de llegada...........................................
Tubería de salida.............................................
V entilación..........................................................
Tubería de rebose............................................
Tubería de lim pieza.........................................
Otros accesorios...............................................
Modelos de los estanques de concreto
preterísa d o .................................................................. 162
Cálculos con calculadoras programables 173
Estructuras complementarias de la línea
de aducción................................................................ 178
Ventosas de expulsión de a ire .............................
Purgas o válvulas de lim pieza.............................
Tanquillas rom pecargas........................................
Válvulas rcductoras y válvulas reguladoras
de p re sió n ..................................................................
D esarenadores.......................................................... 182
Consideraciones para el diserio.........................
Ejem plos........................................................ •............
CA PITU LO V
LINEAS DE ADUCCION PORBO M BEO 207
Criterios para el diseño ........................................ 207
Gastos de diseño ................................
Selección del diám etro...................................
Clases de tubería..............................................
Cálculo del fenóm eno del golpe de ariete
y efecto s...................................................................... 217
Válvulas de a liv io ....................................................
Chimeneas de equedro...........................................
Obras complementarias en líneas de
aducción...................................................................... 228
P uentes.................................................................
A nclajes................................................................
Fuerzas actuantes en el anclaje......................... 243
E jem plos.....................................................................
C A PITU LO IV
LINEAS D E ADUCCION POR GRAVEDAD .. 165
Com ponentes.............................................................. 165
Criterios para el d iseñ o ........................................ 165
Carga disponible...............................................
Gastos de diseño...............................................
Tuberías para soportar presiones
hidrostáticas.......................................................
Clase de tuberías en función del material
requerido.............................................................
D iám etros............................................................
C A PITU LO VI
OBRAS DE CAPTACION...................................... 257
Captación de fuentes superficiales..................... 257
Estructuras de captación de fuentes sin
regulación...........................................................
Obras de captación mediante estaciones
de bom beo............................................................ 277
Estructuras de captación de fuentes
superficiales reguladas.................................... 278
Captación de fuentes subterráneas................... 283
Diseño de p o zo s................................................ 285
Galerías de infiltración.................................. 303

C A PIT U L O V II
FUENTES D E ABASTECIM IENTO Y SUS
CARACTERISTICAS................................................. 307
Fuentes superficiales sin regulación................ 310
Fuentes superficiales que requieren
regulación................................................................... 311
M étodo de diagrama de m a sa s...................
M étodo estadístico-diagrama de masas
M étodo de meses se c o s ..................................
M étodo estadístico............................................
Aguas subterráneas ........................................ 319
Características de los a c u ífe r o s 321 I
Hidráulica de aguas subterráneas..................... 325
M étodo o condición de equilibrio...................... 326
M étodo de desequilibrio........................................ 333
M odificaciones al método de equilibrio 339
Curvas tiem po-abatim iento............................ 347
Curvas distancia-abatim iento....................... 347
E jem plos......................................................................
Calidad del agua...................................................... 353
Procedim iento de análisis en sitio .....................
CA PITU LO V III
ESTACIONES D E B O M B E O ................................ 361
E l equipo de bom beo.............................................. 361
Características para su selección ...................... 361
Gasto de bom beo..................................................... 361
Carga dinámica o altura de bom beo................. 364
Curvas características............................................ 367
Determinación del punto de trabajo.................. 370
Bombas en paralelo ................................................ 379
Bombas en series.................................... 38O
Potencia requerida................................................... 381
Tipos de bom ba........................................................ 381
M o to res..................................................................... 385
Accesorios com plem entarios................................. 385
Bombas centrífugas horizontales........................
Bombas centrífugas verticales.............................
A PEN D ICE
Componentes de un proyecto............................... 391
Plano de ubicación.................................................. 391
M em oria descriptiva............................................... 391
R ecaudos..................................................................... 392
M uestra de una solicitud de aprobación
sanitaria ...................................................................... 393
Dibujos- Escalas- Plano Tipo <
........................ 394
Tabla de sím bolos.................................................... 399
Referencias Bibliográficas..................................... 401
XVII

INDICE DE CUADROS, TABLAS Y ABACOS DE
UTILIDAD PARA EL DISEÑO
C R IT E R IO S PA R A E L DISEÑ O
Consumos M ínim os.................................................
Normas ¡N O S ..................................................... 4
Dotaciones de a g u a ................................................
Normas M .S A .S ................................................ 8-11
Clases de tubería en función de presión.
Normas A W W A .......................................................... 28
Clases de tubería en función de presión.
Normas I S O ............................................................... 28
Abaco de perdida de carga en accesorios 31
Tablas de los coeficientes de rigurosidad
(£) en la expresión de W illiam s-H azen 32-33
REDES D E D ISTR IB U C IO N
Límites de redes de servicio.................................
Acueducto de C aracas............................................ 37
Gasto máximo de velocidad económica
en redes........................................................................ 56
Abaco para la selección de diámetros
en redes de distribución........................................ 57
Llaves en redes de distribución (diámetro) .... 83
Diámetro mínimo de las tomas dom iciliarias. 87
Ventosas en redes de distribución (diámetro) 89
Purgas en redes de distribución (diámetro) ... 89
Anclajes en codos de 9 0 °................................... 90
Anclajes en codos de 4 5 °...................................... 90
Anclajes en ta p o n es................................................ 90
Dimensiones de zanjas en redes......................... 93
ESTANQ UES
Fuerza cortantes y momentos en estanques (coefi
cientes) ......................................................................... 139
Curva típica de variaciones horarias del consumo
(I.N .O .S.)................................................ 142
AD UCCION PO R GRAVEDAD
Ventosas en líneas de aducción......................... 178
Limpiezas en líneas de aducción (S A S J 179
Limpiezas en lincas de aducción (¡N O S) 180
Abaco para determinación de coeficientes
de diseño en sedim entadores............................... 184
Desarenadores. Relación de diámetro
y velocidad.................................................................. 185
Coeficientes de descarga para orificios
sum ergidos.................................................................. 189
A D U CCIO N PO R BOM BEO
Gastos máximos y diámetros económicos
en líneas de bom beo............................................... 209
Abaco para selección de diámetros en líneas
de bom beo.................................................. 210
Módulos de elasticidad de materiales (tubería) 218
Gráfico de A L U E V l para cálculo de golpe
de a riete...................................................................... 220
Zanjas en Uena de aducción................................. 236
Soportes elevados de concreto en
tramos rectos............................................................. 237
Soportes elevados de concreto en curvas
horizontales................................................................. 238
Coeficientes de fricción (concreto-suelo)
(anclajes) i.......................... 243
XIX

OBRAS D E CA PTA CIO N
Descarga en vertedero de cresta ancha en
función de altura de agua..................................... 258
Valor del coeficiente en función de altura de
agua en vertedero................................................... 262
Descarga en vertedero en función de altura
sobre la cresta.......................................................... 262
Dique-Toma. Coeficientes de rejillas de
captación.................................................................... 263
Valores de presión barom étrica......................... 281
Valores de presión de va p o r............................... 281
Pozos-Relación diámetro-rendimiento 285
Pozos- Raleción diámtero-Gastos de bombeo. 286
Pozos-Area libre de captación........................... 291
M ateriales de las rejillas...................................... 298
FU ENTES DE A BA STECIM IEN TO
Represa Coeficientes de variación relativa 312
Relación abatimiento-rendimiento
en acuíferos lib res................................................... 328
Tablas en función del pozo W (u) ...................... 334
Curva de Theis.......................................................... 336
Gráfica de Kozeny para capacidad específica
de un p o z o ................................................................. 344
ESTA CIO N ES DE BOM BEO
Valores del coeficiente K enaccesorios para pérdi
das m enores 362
Valores de K en válvulas...................................... 363
Presión barométrica................................................ 364
Presión de vapor...................................................... 365

Capítulo I
C riterios básicos p ara el diseño
C ifra s de consum o d e agua
D eterm inación del consum o m edio. Norm as
san itarias sobre instalaciones
Períodos de diseño. Factores determ inantes
Rango de valores
V ariaciones periódicas de los consum os e influencia
sobre las diversas p artes del sistem a
C onsum o diario y prom edio anual
V ariaciones diarias y consum o m áximo
V ariaciones h o rarias y consum o máximo
Influencia de las variaciones de consumo
sobre el sistem a de abastecim iento
Clases de tuberías p a ra el
abastecim iento de agua
T ablas

Criterios básicos para el diseño
U n sistem a de abastecimiento de agua está cons
tituido por una serie de estructuras presentando ca
racterísticas diferentes, que serán afectadas por coe
ficientes de diseño distintos en razón de la función
que cum plen dentro del sistema. Por tanto, para su
diseño es preciso conocer el comportamiento de los
m ateriales bajo el punto de vista de su resistencia
física a los esfuerzos y los daños a que estarán ex
puestos, así como desde el punto de vista funcional
su aprovechamiento y eficiencia, para ajustarlos a
criterios económicos.
Antes de analizar cada componente y su integra
ción en el conjunto, es conveniente establecer y ana
lizar aquellas características que conform arán los
criterios del diseño.
I. Cifras de consumo de agua.
II. Períodos de diseño y vida útil de la estructura.
III. Variaciones periódicas de los consumos-e in
fluencias sobre las diferentes partes del siste
ma.
IV. Clases de tuberías y materiales a utilizar.
I. C IFR A S D E CONSUM O D E AGUA
El conocim iento cabal de esta información es de
gran im portancia en el diseño para el logro de estruc
turas funcionales, dentro de lapsos económicamente
aconsejables. M ediante investigaciones realizadas, se
ha llegado a aproximaciones que hacen cada vez más
precisas las estimaciones sobre consumos de agua.
N uestras normas, basadas en algunas investigaciones
propias y apoyadas en las de otros países, asignan
cifras para las dotaciones de agua tomando en cuenta
el uso de la tierra, la zonificación, y en otros casos
las características de la población, expresándolas en
lts/día/parc, lts/pers/día, o, en caso de industrias, en
función del tipo y de la unidad de producción. Estas
cifras nos conducen a la determinación de un gasto o
consumo medio, lo cual ha de constituir la base de
todo diseño, requiriéndosc, por tanto, ún conocimiento
cabal de estas estimaciones. Especial cuidado debe
tenerse en la adopción de los criterios para esta de
terminación, ya que se ha hecho práctica común el
uso de normas que asignan cifras globales de consu
mo per cápita (lts/pers/día) y que utilizados de una
manera general pueden conducir a sobredisefios o,
por el contrario, a proyectos insuficientes o prematu
ram ente obsoletos.
Cuando se dispone de planos urbanísticos que
presentan áreas zonificadas de acuerdo al uso, es fácil
obtener y predecir los coasumos con bastante aproxi
mación; pero para los proyectos de abastecimiento
de agua en zonas donde tal regulación no existe, se
hace necesario estimar los consumos per cápita, en
cuyo caso deben valorarse todos los factores que tien
dan a modificar estas cifras.
«Es un hecho necesario que la dotación de agua
debe basarse en datos válidos y seguros. El valor de
las normas no puede superar el de los datos en que
éstas se fundan. La adopción de normas debe ir pre
cedida de una investigación cuidadosa de los datos
básicos. Las normas no deben basarse en-supuestos o
en cifras cuya única autoridad sea el hecho de haber
sido aplicadas por largo tiempo, estudiadas y obteni
das de otros medios o bajo condiciones diferentes a
su aplicación» (*).
Para la determinación de los consumos per cápita
se han realizado investigaciones sobre mediciones de
los consumos de agua en comunidades que presentan
determinadas características. Ello ha permitido, de
una manera aproximada, llegar a asignar cifras de
(*) V éanse referencias bibliográficas, al final del libro.
Criterios básicos para el diseño

consumos que posteriorm ente pueden ser utilizadas
para el diseño de abastecimientos de agua en otras
comunidades. Sin embargo, debemos señalar que estas
cifras, aun para zonas con alguna características si
milares, se ven afectadas por diversos factores, esta
bleciéndose diferencias notables que pueden condu
cir a errores si no advertimos la influencia de tales
variables.
Algunas de estas investigaciones señalan los si
guientes valores:
c u a d r o i
INVESTIGACIONES SOBRE CONSUM OS DE AGUA
EN PO BLA CIONES URBANAS (VENEZUELA) «
LOCALIDAD
Población con
servicio directo
(Its/pers/día)
San F ernando de Apure 215
Barquisim eto ........................................................ 190
V alencia . . . . •256
450
L a G uaira-M aiquetía ............................... ..
Puerto Cabello ................ 320
M érida .................................................. 301
C úa .......................................................... 130
CUADRO 2
IN V ESTIG A CIO N SO BRE CIFRAS REALES
DE CON SUM O DE AGUA EN EL M EDIO RURAL
VENEZOLANO »
Consumo
per cápiia
(Its/pers/día)
Z O N A I
L a Ensenada-EI Potrero (Estado Zulia).
Barrera (E stado Carabobo).
Los R astrojos (Estado Lara).
M ariguitar (Estado Sucre).
151
ZO N A II
El Socorro (E stado Guárico).
M ijagual (E stado Barmas).
A chaguas (Estado Apure).
110
ZO N A III
B arrancas (E stado Monagas).
Bergantín (Estado Anzoátcgui).
C úpira-M achurucuto (E stado Miranda).
84
ZO N A IV
Santo Dom ingo (Estado M érida). 166
ZO N A V-
D ahajuro (Estado Falcón). 113
ZO N A VI
Cocuina (Territorio Delta Amacuro). 48
Las investigaciones señaladas muestran un rango
de valores bastante amplio. En nuestro país, por ra
zones de programación, se ha separado la ejecución
de Program as de Acueductos en dos sectores que se
han definido como Rural y Urbano, estableciéndose
también normas y criterios diferentes para los dise
ños de los sistemas de abastecimiento de agua. Esta
separación de acción define como M edio Rural, para
tales efectos, a las localidades con población inferior
a 5.000 habitantes, y considera el Sector Urbano al
grupo del localidades con población de 5.000 y más
habitantes.
A tal efecto, las Normas del M inisterio de Sani
dad y Asistencia Social. «Normas para el Estudio,
Diseño y Construcción de Acueductos en localidades
pequeñas»^ considera: Art. 23. «Para los efectos de
diseño deberá asumirse un consumo mínimo de 150
Its/pers/día, para la población futura prevista.» Por
su parte, las Normas del Instituto Nacional de Obras
Sanitarias para el Sector Urbano, «Normas para el
diseño de los abastecimientos de Agua»(3) señala lo
siguiente: «Cuando sea necesario proyectar un siste
ma de abastecimiento de agua para una ciudad y no
se tengan datos confiables sobre consumo, se sugie
ren como consumos mínimos permisibles para objeto
del diseño, lo indicado en la siguiente tabla.»
CUADRO 3
CONSUMO M INIM OS PERM ISIBLES.
NORM AS INOS.
Servicio con Servicio sin
POBLACION Medidores Medidores
(Its/pers/día) (Its/pers/día)
H asta 20.000 habitantes .............. 200 400
De 20 a 50.000 habitantes 250 500
50.000 habitantes ........................... 300 600
Estos rangos de valores permiten flexibilidad en
la estimación, por lo cual el criterio y buen juicio en
la selección de este factor es elemento importante
para un buen diseño.
A este respecto, conviene analizar los factores que
permiten la escogencia de un valor dentro de estos
rangos de valores.
FA CTO RES QUE AFECTAN AL CONSUM O
1. Tipo de C om unidad
Una comunidad o zona a desarrollar está consti
tuida por sectores residenciales, comerciales, indus
triales y recreacionales, cuya composición porcen
tual es variable para cada caso. Esto nos permite fijar
el tipo de consumo de agua predominante y orientar
en tal sentido las estimaciones; así se tiene:
a) Consum o dom éstico. Constituido por el con
sumo familiar de agua de bebida, lavado de
ropa, baño y asco personal, cocina, limpieza,
riego de jardín, lavado de carro y adecuado
funcionamiento de las instalaciones sanitarias.
4 Abastecimientos de Agua

R epresenta generalm ente el consum o predom i
nante en el diseño.
b) C om ercial o industrial. Puede ser un gasto
significativo en casos donde las áreas a desa
rrollar tengan una vinculación industrial o co
m ercial. En tal caso, las cifras de consumo
deben basarse en el tipo de industria y comer
cio, más que en estimaciones referidas a áreas
o consumos per cápita.
Cuando el comercio o industria constituye una
situación norm al, tales como pequeños comer
cios o industrias, hoteles, estaciones de gasoli
na, etc., ello puede ser incluido y estimado
dentro de los consumos per cápita adoptados* y
diseñar en base a esos parámetros.
c) Consum o público. Está constituido por el agua
destinada a riego de zonas verdes, parques y
jardines públicos, así como a la limpieza de
calles.
d) Consum o po r pérdida en la red. Es motivado
por juntas en m al estado, válvulas y conexio
nes defectuosas y puede llegar a representar de
un 10 a un 15 por 100 del consumo total.
e) Consum o po r incendio. En términos genera
les, puede decirse que un sistema de abasteci
miento de agua representa el más valioso me
dio para combatir incendios, y que en el diseño
de alguno de sus componentes este factor debe
ser considerado de acuerdo a la importancia
relativa en el conjunto y de lo que esto puede
significar para el conglomerado que sirve.
Algunos países, los Estados Unidos entre ellos,
aplican normas que establecen cifras para consumos
por incendio que en nuestro medio pueden conside
rarse excesivas, por las condiciones tan diferentes en
los sistem as organizativos, de administración y de
retribución de la inversión por paite del beneficiario,
así como en función del tipo de edificaciones y vi
viendas, riesgos y posibilidades de ocurrencia de si
niestros de este tipo.
En el caso particular de los Estados Unidos, las
autoridades locales de administración de los acue
ductos reciben los impuestos correspondientes de las
Compañías de Seguros que operan en el Estado, por
ser el abastecim iento de agua un factor básico en la
protección de incendios.
Las Compañías de Seguros, a su vez, tratan de
que los abastecimientos de agua sean diseñados y
construidos considerando dotaciones que les perm i
tan com batir los incendios en resguardo de sus pro
pios intereses.
En nuestro medio, los abastecimientos de agua
son en su totalidad construidos por el Estado, y en
una gran parte tienen un fin primordialmcntc sanita
rio y social, y como tal, la inversión que se hace no
reviste carácter económico, es decir, no produce uti
lidad económica. Por otra parte, en la construcción
se hace poco uso de la madera, que es uno de los
materiales más combustibles de la edificaciones, por
lo cual la frecuencia de los incendios es muy baja.
Adicionalm ente a ello, en algunos casos el valor
económico de las pérdidas que un incendio provoca
ría, no justificaría la cuantiosa inversión en todo el
sistem a de abastecimiento de agua, que como previ
sión de incendio se requiere para incrementar la ca
pacidad de las diferentes estructuras que lo constitu
yen.
En zonas comerciales e industriales está justifica
do, bajo el punto de vista económico, pero los costós
fijos de construcción deben ser cargados a los bene
ficiarios directos y no a toda la población.
Esto nos conduce a pensar que las cifras de dota
ciones para combatir incendios deben ser racional
mente adoptadas, de acuerdo a valoraciones de los
criterios anteriormente señalados.
Las Normas INOS<
6), «normas de proyecto y espe
cificaciones de materiales para los sistemas de abas
tecimiento de agua de urbanizaciones» contemplan:
«consumo contra incendio. Para el cálculo de las
dotaciones contra incendio se supone una duración
de los mism os de 4 horas. Los gastos a usar son los
siguientes»:
1) 10 Its/seg: zona residencial unifam iliar de vi
viendas aisladas.
2) 16 Its/seg: zona residencial, comercial o mix
ta con 120 por 100 de área de construcción
aislada o construcciones unifamiliares conti
nuas.
3) 32 Its/seg: zona industrial, de comercio, vi
vienda con áreas de construcción mayores de
120 por 100 y áreas de reunión pública como
iglesias, cines, teatros, graderíos para espec
tadores, etc.
4) No se exigirá dotación de incendio en
parcelam iento con un promedio igual a 4 lo
tes por Ha, o menor, destinados a viviendas
unifamiliares aisladas.
Por su parte, las Normas del M inisterio de Sani
dad para el diseño de Acueductos Ruralcs(4), contem
plan: «El volumen adicional para com batir incendios
será el que resulte de considerar un incendio con
duración de dos horas para gastos en los hidrantes
entre 5 y 10 Its/seg, dependiendo de las característi
cas de las edificaciones.»
OR¡K
N í Criterios t?ásícos Para eí d te fw 5

Sin embargo, debe señálame que el diseño de los
abastecimientos en el medio rural no contempla, en
general, esta situación, lo cual se considera razona
ble y justificado, puesto que en muchos casos este
gasto de incendio resulta igual o superior al consumo
medio de la población, ocasionando duplicación de
capacidades en las instalaciones, e inversiones injus
tificadas para una función que no se cumple por
inexistente.
• Ejemplo:
Una localidad de 4.800 habitantes, con una dota
ción de 150 lts/pers/día, tendrá un consumo diario de:
Qm =
4.800 x 150
86.400
= 8,33 lis/seg.
Gasto de Incendio (Normas SAS) Q¡ = 10 l/s> 8,33 1/s
lo cual evidencia que el gasto de incendio, como gasto
instantáneo, es m ayor que el consumo medio de la
población. •
2. F actores económico-sociales
Las características económ ico-sociales de una
población pueden evidenciarse a través del tipo de
vivienda. En este sentido, el trabajo de investigación
realizado por Elda Arccetti y Gisela R om ero^ pre
senta algunas consideraciones que permiten evaluar
este factor, al analizar para diversas zonas del país
los consumos de agua en viviendas como: el insalu
bre rancho, la vivienda rural, la casa quinta y la casa
tradicional.
CUADRO 4
CONSUM OS PER CAPITA DE ACUERDO AL TIPO
DE VIVIENDA
RANCHO CASA V. RURAL QUINTA
l/v/d l/p/d l/v/d l/p/d l/v/d l/p/d l/v/d l/p/d
M áximo 693
m arzo
100
m arzo
951
abril
139
abril
1.015
m arzo
156
abril
1.211
mayo
274
marzo
Mínimo 473
junio
71
junio
728
junio
106
junio
885
junio
139
junio
961
junio
193
junio
Prom edio 562 85 849 127 966 149 1.100 227
Si consideramos a la vivienda rural como la con
dición más deseable, dentro de lo posible, lo que
define los consumos de agua capaces de satisfacer
las necesidades mínimas y le asignamos el factor 1,0
podem os, para una zona determinada, estim ar las
posibles demandas de agua en base al porcentaje de
cada sector, tomando los factores señalados anterior
mente.
• Ejemplo:
Una localidad de 4.640 habitantes, cuya distribu
ción de viviendas es de 123 ranchos, 408 casas, 186
viviendas rurales y 112 quintas, tendrían un consumo
medio en base a los criterios señalados de:
123 x 0,58 x 966 Its/v/día = 68.914,44 lts/día
408 x 0,87 x 966 lts/v/día =342.891,36 lts/día
186 x 1,00 x 966 lts/v/día = 179.676,00 lts/día
112 x 1,54 .x 966 lts/v/día = 166.615,68 lts/día
TOTAL .............. 758.097,48 lts/día
Qmedio
758.097,48
86.400
= 8.77 Its/seg.
Si a esta misma localidad aplicáramos directamente
las cifras de consumo asignadas por normas en fun
ción del consumo per cápita, obtendremos:
Qm =
4.640 x 200
86.400
= 10,74 Its/seg
lo cual podrá significar un sobrediseño, al utilizar un
gasto medio superior a la cifra real de consumo;
similarmente podríamos caer en el caso de un diseño
deficiente. •
3. Factores m eteorológicos
Generalmente los consumos de agua de una re
gión varían a lo largo del año de acuerdo a la tem
peratura ambiental y a la distribución de las lluvias.
Este mismo hecho puede establecerse por compara
ción para varias regiones con diferentes condiciones
ambientales, de tal forma que la temperatura ambien
te de la zona define, en cierto modo, los consumos
correspondientes a higiene personal de la población
que influenciarán los consumos per cápita.
Si para efectos de comparación tomamos el pro
medio de estos valores, podríamos generalizar que
independientem ente de otros factores que puedan
influir en los consumos, se tiene la siguiente relación
con respecto al consumo per cápita promedio.
CONSUM O PER CAPITA MEDIO
R ancho................................................................
C asa......................................................................
V. R ural..............................................................
Quinta.............- ...................................................
A continuación se presentan las figuras 1 y 2,
resultado de la investigación anteriormente señalada
(3), que presentan los datos comparativos de la in
fluencia de la época de lluvia y de temperatura en las
zonas estudiadas con relación a los consumos per
cápita.
0,58
0,87
1,00
1.54

per cápita aumentan con el tamaño de la comunidad.
Una de estas expresiones que procuran evaluar tal
factor, como resultado de las investigaciones realiza
das, es de Capcn(7), que establece lo siguiente:
G = 54 p0-125
G = consumo per cápita - Gal/p/día
P = población en miles.
Fig. 1.— V ariaciones de los consum os diarios.
Prom edios m ensuales por zonas. (Lts/per/día.)
Fig. 2.— Relación entre consum os d e agua y precipi
tación pluvial. El Socorro. Estado G uárico. Vene
zuela.
Este mismo trabajo (3) nos presenta el siguiente
cuadro.
CUADRO 5
VARIACIONES DEL CONSUM O DIARIO
(BERGANTIN, ESTADO ANZOATEGUD
MARZO ABRIL MAYO
C onsum o
máxim o
diario
125 % 153 % 147%
Consum o
mínimo 72 % 47,7 % 50,7 %
Consum o
medio
921 Its/v/día 624 Its/v/día 527 Ils/v/día
160 Its/p/día 108 lis/p/día 90 Its/p/día
Esto nos refleja la influencia de la época lluviosa
en las variaciones del consunto per cápita; de un
consumo del orden de los 160 lts/pers/día (época de
sequía) a un consumo de 90 lts/pers/día (época de
lluvia) para la m ism a localidad.
4. T am año de la com unidad
Algunas investigaciones realizadas en países desa
rrollados han puesto de manifiesto que los consumos
Indudablemente que dicha expresión tiene aplica
ción en la región donde se realizó la investigación, a
fin de mantener inalterables las otras variables, pero
resulta innegable que el crecimiento poblacional pro
voca consecuentemente con el desarrollo económico
y demográfico un incremento de su consumo per
cápita.
5. O tros factores
V'
Con frecuencia se considera que influyen en los
consumos factores como : calidad del agua, eficien
cia del servicio, utilización de medidas de control y
medición del agua, etc, sin embargo, estos son aspec
tos que aunque se reconoce que influyen decisiva
mente en los consumos, no son factores a considerar
dentro del diseño, sobre todo porque un buen diseño
debe satisfacer condiciones óptimas de servicio y de
calidad del agua.
D ETERM IN A CIO N D EL CO NSU M O M EDIO.
NORM AS SANITARIAS SO BRE DOTACIONES
Adoptado un criterio para las dotaciones per cápita,
la determinación del consumo medio ( Q J , expresa
do en lts/seg, que ha de constituir la base del diseño,
se hará para la población futura proyectada en el
periodo de diseño económico que se establezca. Por
tanto, la estimación del desarrollo poblacional, ca
racterística particular de cada localidad, debe ser
estimado por el método que se considere más conve
niente.
• Ejemplo;
Población actual = 27.643 habitantes
Dotación adoptada = 250 lts/pers/día
Población futura en
el período de di- = 43.500 habitantes
seño
Consumo medio de __ 43.500 x 250
diseño 86.400
= 129,87 lts/seg
♦
Este consumo medio (Qm
) se verá afectado por
diversos factores de diseño para los diferentes com
ponentes del sistema, dependiendo de las caracterís
ticas particulares de cada estructura.
C riterios básicos para e l diseño 7

La determinación del Qm a base de una dotación
per cápita, aunque es práctica y sencilla, presenta cier
to grado de inexactitud, no siempre aconsejable.
Otra forma más definida y aproximada de los ga
tos medios de consumo, se obtiene al usar las Normas
Sanitarias sobre dotaciones. A este respecto, la Gace
ta Oficial de la República de Venezuela N° 4.044,
Extraordinario, de la fecha 08/09/88, contiene las
“Normas Sanitarias para Proyectó, Construcción, Re
paración, Reform a y M antenimiento de Edificacio-
nes’,(8), la cual refiere siguiente articulado sobre dota
ciones:
CAPITULO VIL
De las dotaciones de agua para las edificaciones.
Artículo 108. Las dotaciones de agua para las edi
ficaciones destinadas a vivienda, instituciones, comer
cios, industrias, uso recreacional y deportivo, para rie
go de jardines y áreas verdes y para otros usos, se
calcularán de acuerdo con lo establecido en el presen
te capitulo. Cualquier valor diferente de las aquí se
ñaladas deberá ser debidamente justificado mediante
un análisis de consumos reales.
Artículo 109. Las dotaciones de agua para edifica
ciones destinadas a viviendas, se determinarán de
acuerdo con lo que se establece a continuación:
A.- Las dotaciones de agua para edificaciones des
tinadas a viviendas unifamiliares, se determinarán en
función del área total de la parcela o del lote donde la
edificación va a ser construida o exista, de acuerdo
con la Tabla 7.
TABLA N° 7
DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICACIONES
DESTINADAS A VIVIENDAS UNIFAM ILIARES
Area total de la parcela Dotación de agua
nt2 lis/día
Ilasia 200 1.500
201 300 1.700
301 400 1.900
401 500 2.100
501 600 2.200
601 700 2.300
701 800 2.400
801 900 2.500
901 1.000 2.600
1001 1.200 2.800
1201 1.400 3.000
1401 1.700 3.400
1701 2.000 3.800
2001 2.500 4.500
2501 3.000 5.000
Mayores de 3.000 5.000
* más 100 L/d, por cada 100 m1 de superficie adicional
Nota: Las dotaciones antes señaladas incluyen el con
sumo de agua para usos domésticos y el correspon
diente al riego de jardines y áreas verdes de la parcela
o lote.
B.- Las dotaciones de agua para edificaciones des
tinadas a viviendas multifamiliares se determinarán
en función del número de dormitorios de que consta
cada unidad de vivienda, de acuerdo a la Tabla 8.
TABLA N° 8
DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICACIONES
DESTINADAS A VIVIENDAS M ULTIFAM ILIARES
Número de dormitorios Dotación de agua
cada unidad l/d
1 500 ‘
2 850
3 1.200
4 1.350
5 1.500
* más de 5 1.500
* más 150 l/d por cada dormitorio en exceso de 5.
Cuando en un proyecto de desarrollo no se tengan
definidas las características de las edificaciones, las
dotaciones podrán calcularse multiplicando el área
total de la parcela por un factor K (1/d/m2), equivalen
te al porcentaje del área bruta de construcción expre
sado en porcentaje, dividido por 10.
NOTA: Las dotaciones de agua antes señaladas co
rresponden a consumos para usos domésticos exclusi
vamente. Las dotaciones de agua para satisfacer los
consumos correspondientes a: riego de jardines y áreas
verdes, para instalaciones y servicios anexos a la edi
ficación, restaurantes, bares, lavanderías, estaciona
mientos cubiertos, piscinas, oficinas, comercios, lava
do de carros y otros, se calcularán adicionalmente de
acuerdo a lo estipulado para cada caso en el presente
capitulo de estas normas.
C.- Las dotaciones de agua para edificaciones des
tinadas a viviendas bi familiares se determinarán de
la siguiente manera:
G .l- Para la unidad de vivienda ubicada en la plan
ta baja a nivel del lote o parcela, se determinará en
función del área total de la parcela o del lote donde la
edificación vaya a ser construida o exista, de acuerdo
con las dotaciones correspondientes a las edificacio
nes destinadas a viviendas unifamiliares, según el
aparte A de este artículo.
C.2- Para la unidad de vivienda ubicada sobre la
anterior, se aplicará la tabla correspondiente a la do
tación de agua para edificaciones destinadas a vivien
das multifamiliares, según el aparte B de este artícu
lo.

NOTA: Las edificaciones destinadas a viviendas pa
readas o a viviendas contiguas serán consideradas
como viviendas aisladas a los fines de la determina
ción de las dotaciones, de acuerdo lo establecido en
los apartes A y C de este artículo.
ciones destinadas a instituciones de uso público o par
ticular, se determinarán de acuerdo con lo que se in
dica a continuación:
A.- Centros Asistenciales;
A .l- Con Hospitalización 800 1/d/cama
A.2- Con consulta Externa 500 1/d/consultorio
A.3- Con Clínicas Dentales 1000 l/d/unidad
B.- Planteles Educacionales:
B .l- Con alumnado externo 40 lts/alumno/día
B.2- Con alumnado semi-intemo 500 lts/alumno/día
B.3- Con alumnado interno 1000 lts/alumno/día
B.4- Por personal residente 200 lts/persona/día
B.5- Por personal no residente 50 lts/persona/día
NOTA: L a dotación de agua para planteles educacio
nales que funcionen con dos o más tum os, se deter
m inará m ultiplicando la dotación calculada de acuer
do a las cifras anotadas anteriormente, por el número
de tum os que corresponda.
C.- Cuarteles 300 litros/persona/dfa
D.- Cárceles 200 litros/persona/día
E.- Iglesias 0,5 1/dia/m2 área neta
F.- Oficina Public.. 6 1/dia/m2 área del local
G.- Otras instituciones A juicio de la Autoridad
de uso púb. o priv. Sanit. Competente
NOTA: Las dotaciones de agua señaladas no incluyen
consumos de agua para riesgo de jardines y de áreas
verdes de la parcela o lote correspondiente a la edifi
cación, ni los requeridos por servicios anexos o com
plem entarios tales como: restaurantes, cafetines, co
m edores, bares, cafeterías, lavanderías, comercios,
oficinas y otros. E stos consum os se calcularán
adicionalmenle de acuerdo con lo estipulado para cada
caso, en esta normas.
ciones destinadas a comercio, se determ inarán de
acuerdo con lo que se indica a continuación:
a.- Oficinas en general
b.- Depósitos de
materiales, equipos y
artículos manufactura.
6 l/d/m2 de local destina
do a oficina
0,50 l/d/m2 de área útil de
local y por tum o de 8
horas de trabajo
c.- Mercados
d.- Carnicerías,
pescaderías
similares
e.- Supermercados,
casas de abastos,
locales comerciales de
mercancías secas
f.- Restaurantes
g.- Bares, cervecerías,
fuentes de soda y
similares
h.- Centros
Comerciales
i.- Hoteles, Moteles y
similares
j.- Pensiones
k.- Hospedajes
1.- Lavanderías al seco,
(ropas en general) ..
m.- Lavanderías
(ropas en general)
n.- Estacionamientos
cubiertos para
vehículos de motor
o.- Estaciones
lavado de vehículos
o .l.- Con equipos de
lavado automático
O.2.- Con equipos
de lavado no
automáticos
p.- Bombas de gasolina
q.- Para otras
edificaciones no
especificadas
15 l/d/m2 de área de ven
tas
25 l/d/m2 de área de
ventas
20 l/d/m2 de área de
ventas
50 l/d/m2 de área útil de
local
60 l/d/m2 de área útil de
local
10 l/d/m2 de área bruta
de construcción destinada
a comercio
500 1/d/donnitorio
350 1/d/dormitorio
25 l/d/m2 de área
destinada a dormitorio
30 1/d/Kilo ropa a lavar
40 1/d/kilo ropa a lavar
2 l/d/m2 de
estacionamiento cubierto
12.8001/d/equipo
automático de lavado
8.000 1/d/equipo no
automático de lavado
300 1/d/bomba instal.
A juicio de la Autoridad
Sanitarias Competente
Criterios básicos para el diseño 9

NOTA: Las dotaciones de agua señaladas no incluyen
consumo de agua para riesgo de áreas verdes ni de
jardines, así como tampoco consumos de agua de ser
vicios, instalaciones o construcciones anexas, o com
plementarias de las edificaciones destinadas a comer
cios. De existir éstas, las dotaciones deberán calcúlame
adicionalmente, en un todo de acuerdo con lo estable
cido en el presente capitulo de estas normas.
ciones destinadas a industrias se calcularán añadiendo
al consumo de agua requerido para fines sanitarios
del personal de trabajadores y de empleados de la
industria, el correspondiente a las operaciones indus
triales propiam ente dichas, de acuerdo con lo que se
especifica a continuación:
a.- La dotación de agua requerida para fines sani
tarios de, los trabajadores y empleados de la industria,
será de 80 litros por cada trabajador y por cada em
pleado, por tum o de trabajo de ocho (8) horas. En el
caso de que la industria funcione durante dos o más
tumos por día, la dotación de agua se calculará multi
plicando la dotación calculada como se indicó, por el
número de turnos que corresponda.
NOTA: a.- La dotación de agua antes señalada no
incluye dotación para otros usos tales como riego de
jardines y áreas verdes, instalaciones y servicios
anexos o complementarios tales como áreas de re
creación, restaurantes, comedores, cafeterías, oficinas,
gomercios, estacionamientos cubiertos, lavado de ca
rros y otros. T ales dotaciones se calcularán
adicionalmcnte de acuerdo con lo estipulado en el
presente capítulo de estas normas.
b.- E l consumo de agua para fines industriales se
calculará de acuerdo con el tipo de industria, sus pro
cesos específicos de manufactura, las unidades dia
rias de producción y el número de tum os de trabajo.
Artículo 113. Las dotacione^de agua para edifica
ciones e in stalacio n es destinadas a fines
recreacionales,. deportivos, diversión y esparcimiento
se determinarán de acuerdo con los indicado en la
tabla # 9
Artículo 114. La dotación de agua para edificacio
nes destinadas a alojamiento, cuidado y cría de ani
m ales, tales como: caballerizas, establos, granjas
porcinas, polleras y similares se determinará de acuer-
do a la Tabla 10.
TABLA N° 9
DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICA CIONES E
INSTALACIONES DESTINADAS A FINES RECREACIONALES
DEPORTIVOS, DIVERSIÓN Y ESPARCIM IENTO.
Tipo de edificaciones Dotación de agua
e instalaciones
Cines, teatros, auditorios
y similares
3 1/d/asiento
Estadios, velódromos,
plazas de toros,
hipódromos, circos,
parques atracciones, y
similares
3 1/d/espectador
Cabaret, casinos, salas
de baile, discotecas
30 1/d/m2 del área neta
del local
Parques 0,25 1/d/m2
Piscinas
a.- con recirculación 10 1/d/m2 de área de
proyección horizontal de la
piscina
b.- sin recirculación 25 1/d/m2 de área de
proyección horizontal de
la piscina
c.- con flujo continuo 125 1/d/m2 de área de
la piscina
Balnearios 50 1/d/usuario
Gimnasio 10 1/d/m2 del área neta
del local
Vestuarios y salas
sanitarias en piscinas
3 0 1/d/m2 de área de
la piscina
NOTA: Las dotaciones de agua antes señaladas son
para fines sanitarios exclusivamente y no incluyen
consumos de agua para riego de jardines y áreas ver
des, ni para instalaciones y servicios anexos o com
plementarios tales como restaurantes, bares, cafete
rías, lavanderías, oficinas, com ercios, estaciona
mientos, lavado de carros, etc. Las dotaciones de agua
para esta instalaciones y servicios se calcularán
adicionalmente de acuerdo a lo estipulado para cada
caso en el presente capítulo de estas normas.
TABLA 10
DOTACIONES DE AGUA PARA EDIFICA CIONES DESTINA
DAS AL ALOJAM IENTO, CUIDADO Y CRÍA DE ANIMALES
Edificaciones para Dotaciones 1/d/animal
Ganado lechero 120
Bovinos 40
Ovinos 10
Equinos 40
Porcinos 10-30
Pollos, gallinas, pavos,
pastos, gansos
20 1/d/cada 100 aves
El número de 10 1/d se recomienda solo para,cochineras con piso de
rcjüJa.

NOTA: La dotaciones anteriores no incluyen consu
mos de agua para riego de jardines y áreas verdes, ni
para vivienda, oficinas, comercios y otras instalacio
nes y servicios anexos o complementarios. Tales do
taciones deberán calcularse adicionalmente en un todo
de acuerdo con lo indicado para cada caso en el pre
sente capítulo de estas normas.
Artículo 115. La dotación de agua para riego de
jardines y áreas verdes se calculará a razón de dos (2)
litros por día y por metro cuadrado de área verde o
jardín a regar. N o se requerirá incluir en el cálculo de
esta dotación, las áreas pavimentadas, engranzonadas
u otras áreas no sembradas.
ciones destinadas a usos no especificados contempla
dos en el presente capítulo de estas normas, serán
establecidas a juicio de la Autoridad Sanitaria Com
petente.
Aunque no form an parte de las normas Sanitarias
aquí detalladas, ni deben ser consideradas con tal ca
rácter, el autor refiere a continuación algunas cifras
de consumos de agua para edificaciones no incluidas
en ellas, que han sido referidas en algunas investiga-
cioncsc-- realizadas en ciudades de los Estados Unidos
y otros países; entre ellas se citan las siguientes dota
ciones:
Aeropuertos:
a.- Por Pasajero
b.- Por empleado
Canchas de Bowling:
a - Por empleado
b.- Por línea de juego
Autocincs
Zonas para M otor-IIome
o Trailers
Country-Clubes:
a.- Por m iembro
b.- Por residente
10 lts/día/persona, mas
40 lts/día/persona
40 lts/día/persona, mas
280 lts/día/línca
20 lts/día/espacio carro
1100 lts/día/espacio
190 lts/día/persona
375 lts/día/persona
Definido el proyecto arquitectónico de la edifica
ción y el uso a que será destinado, podrá determinarse
la dotación m edia diaria, mediante la aplicación de la
norma correspondiente a cada parte integrante de éste,
así por ejemplo:
Ejem plo. Determinar la dotación de agua requeri
da para una edificación a construir en una parcela de
2.400 m2 de área total, ubicada en una zona RIO,
(C om ercio-R esidencial), destinada para vivienda
m ultifam iliar y comercio vecinal, con las siguientes
características:
a.l- Cuatro locales para oficinas, cada una de 120
m2 de superficie.
a.2- Un local para automercado con una superficie
de 1.200 m2.
a.3- U n consultorio odontológico con una área de
120 m 2 para 3 unidades dentales.
b.- Un área de jardines de 600 m2
c.- N ueve (9) pisos para viviendas, en cada uno de los
cuales se contempla:
c .l- Dos (2) apartamentos de dos dormitorios c/u
c.2- Un (1) apartamento de tres dormitorios.
d.- Dos (2) Pent-house de 5 dormitorios c/u
e.- Un área de 2.000 m2 de estacionamiento cubierto
para vehículos de motor.
Cálculo de la dotación requerida:
a .l- 6 l/d/m2 de local (art. 111.a)
4*6*120..................................................,..= 2.8801/d
a.2 - 20 l/d/m2 de local (art. 11 l.e)
20*1.200.................................................= 24.000 1/d
a .3 -1.000 1/d/unidad dental (art. 110.A3)
3* 1.000 ...... = 3.000 1/d
b.- Riego de jardines: 2 l/d/m 2 (art. 115)
2*600..........................................................= 1.200 1
/d
c .l- 850 1/d/aptmto. (art. 109. Tabla 8)
18*850.....................................................= 15.300 1/d
c.2- 1.200 1/d/aptmto.
9*1.200................................................... = 10.800 1/d
d.- 1.500 1/d/aptmto.
2*1500....................................................... = 3.000 1/d
e. 2 l/d/m 2 deestac. cubierto (art. l ll .n )
2.000*2.......................................................= 4.000 1/d
Dotación a asignar a la edificación:
D = 2.800 + 24.000 + 3.000 + 1.200 + 15.300 +
10.800 + 3.000 + 4.000 = 64.100 1/d
Tratándose de un sector, parcelamiento o urbani
zación, con zonificaciones bien definidas, proyecta
das en función del desarrollo previsible, bastará con
obtener el consumo medio como la sumatoria de las
dotaciones asignadas a cada parcela, Para ello, puede
utilizarse el cuadro adjunto que resume los datos so
bre dotaciones y que hemos aplicado al esquem a de la
figura 3.

TABLA M ODELO SOBRE DETERM INACION
DEL CONSUMO MEDIO
Man
zana
Características Dotación Gasto
(lts/día)
A 5 parcelas unifamiliafcs ais
ladas de 2.000 m“ c/u .
1 parcela unifami[iar ais
lada de 2.400 m” .........
5 x 3.800
4.500
19.000
4.500
23.500
B 2 parcelas de 900 m2 c/u,
para viviendas multifa-
miliares de 8 aptos de 2
dorm itorios c/u . s .........
1 parcela de 1.200 m" para
edificio d e 12 aparta
m entos d e 2 dorm ito
rios c/u ................ s...........
edificios de 3 dorm ito
rios c/u .............................
2 x 8 x 850
12 x 850
12 x 1.200
2 x 1-2 x 1.200
10 x 600
10 x 850
3 x 20 x 1.200
20 x 1.200
13.600
10.200
14.400
28.800
6.000
8.500
72.000
24.000
2 parcelas de 2.000 m” c/u
para Edificios de 12 aptos,
de 3 dorm itorios c/u ..
edificio de 10 aptos, de
1 dorm itorio c /u ...........
10 aptos, de 2 dorm itorios
cada uno .........................
3 parcelas m ayores de
3.000 m“ para 20 aptos,
de 3 dorm itorios c/u ..
edificio d e 20 aptos, de
2 dorm itorios c/u .........
177.500
C 8 parcelas con á^cas m ayo
res a 2.500 m para edi
ficios d e aptos, discrimi
nados así:
8 aptos de 2 dorm itorios
cada uno ......................... 8 x 8 x 850
8 x 12 x 1.200
8 x 6 x 1.350
36 x 1.200
54.400
115.200
64.800
43.200
12 aptos, de 3 dorm itorios
cada uno .........................
6 aptos de 4 dorm itorios
cada uno ........... s...........
1 parcela de 3.200 m ' para
edificio de 36 aptos, de
3 dorm itorios c/u .........
277.600
D 10 parcelas para viviendas
bifam iliares . . . . 4 (2.400 + 1.500
4 (2.500 + 1.500)
2 (2.600 + 1.500
15.600
16.000
8.200
39.800
E 3 parcelas para edificios de
16 aptos, de 2 d orm ito
rios c/u ........... 3 x 16 x 850 40.800-
40.800
TO TA L 559.200
Gasto M edio = ----- 86.400------ = 6’47 Vs
Fig. 3.— Esquema de la Red de Distribución de una Zona a urbanizar
Podemos calcular las dotaciones correspondientes
al ejemplo anterior, pero admitiendo que el proyectis
ta no dispone de la información definitiva acerca de
las características arquitéctonicas de las edificaciones
a construir en cada una de las parcelas que constitu
yen el parcelamiento, lo cual es lo más frecuente,
basado en lo señalado en el aparte B del artículo 109
de las Normas Sanitarias que establecen:
“Cuando en un proyecto de desarrollo urbanístico
no se tengan definidas las características de las edifi
caciones, las dotaciones podrán calcularse multipli
cando el área total de la parcela por un factor K (lis/
dfa/m2), equivalente al porcentaje del área bruta de
construcción expresando en porcentaje, dividido por
10. ”
En el cuadro siguiente se presentan dichos cálcu
los; es de observar que la aplicación de las nuevas
normas al perm itir establecerlas dotaciones para con
diciones de urbanizaciones con zonificación definida
de acuerdo a la Ordenanza Municipal correspondien
te, da oportunidad al proyectista de la arquitectura de
cada parcela multifamiliar en lograr la mayor flexibi
lidad y amplitud en el diseño arquitectónico
Una forma m ás detallada y conveniente de presen
tación de los consumos deberá hacerse por tramos al
estudiar la red de distribución. En el capítulo corres
pondiente se presentará esta información. •

TABLA PARA EL CALCULO D E LAS DOTACIONES EN FUNCION DE LA ZONIFICACION
MANZANA PARCELA ZONIHCAC. AREA(M2) % Constr. Factor K. Dotación. Gastos (l/d)
Al Unifamiliar 2.000 . 3.800
A2 Unifamiliar 2.000 — _ 3.800
A A3 Unifamiliar 2.000 — —
3.800
A4 Unifamiliar 2.000 — .
3.800
A5 Unifamiliar 2.CXX) — — 3.800
A6 Unifamiliar 2.000 — —
- 3.500
' Sub-total 23500
B1 R6 900 150 15 13500
B2 R9 2.400 300 30 72.000
B3 R7 . 1.200 180 18 21.600
B4 R9 2.200 300 30 66.000
B B5 R9 3.200 300 30 96.00
B6 R9 2.000 300 30 60.000
B7 RIO 3.500 220 22 77.000
B8 R8 1.500 210 21 31.500
B9 R6 900 150 15 13500
B10 R8 2.200 210 21 46.200
B ll RIO 3.800 220 22 88.600
Sub-total 530.800
C1 R6 1.800 150 15 27.000
C2 R6 1.800 150 15 27.000
C3 R6 2.000 150 15 30.000
C C4 R9 2.000 150 15 48.000
C5 R8 2.200 210 21 46.200
C6 R6 2.200 Í50 15 33.000
C7 R9 2.400 300 30 72.000
C8 R6 2.000 150 15 30.000
C9 R9 1.800 300 30 54.000
Sub-total 367.200
DI Bifamüiar 1.000 . _ 4.100
D2 Bifamiliar 800 — — 3.900
D3 Bifamüiar 900 — — 4.000
D4 Bifamiliar 800 •
— — 3.900
D D5 Bifamiliar 900 — — 4.000
D6 Bifamiliar 1.000 — — 4.100
DIO Bifamiliar 900 — — 4.000
Sub-total 39.800
E l R6 1.400 150 15 21.000
E E2 R6 2.000 150 15 30.000
E3 R6 2.000 150 15 30.000
Sub-total 81.000
TOTAL 1092.400
n . PE R IO D O D E D ISEÑ O
FA C T O R E S D ETERM IN A N TES
U n sistem a de abastecimiento de agua se proyecta
de modo de atender las. necesidades de una comuni
dad durante un determinado período. En la fijación
del tiem po para el cual se coasidera funcional el sis
tema, intervienen una serie de variables que deben ser
evaluadas para lograr un proyecto económicamente
aconsejable.
Por tanto, el período de diseño puede definirse
como el tiem po para el cual el sistema es eficiente
100 por 100, ya sea por capacidad en la conducción
del gasto deseado, o por la resistencia física de las
instalaciones.
Gasto medio = 1-092.400 _ 12,64 1/s
86.400
Factores de importancia en este determinación son:
1. D urabilidad o vida útil de las instalaciones
Dependerá de la resistencia física del .material a
factores adversos por desgaste u obsolescencia. Todo
material se deteriora con el uso y con e l tiempo, pero
su resistencia a los esfuerzos y daños a los cuales
estará sometido es variable, dependiendo de las ca
racterísticas del material empleado. Así, al hablar de
tuberías, como elemento de prim er orden dentro de
un acueducto, encontramos distintas resistencias al
desgaste por corrosión, erosión y fragilidad; factores
estos que serán determinantes en su durabilidad o en
el establecimiento de períodos de diseño, puesto que

sería ilógico seleccionarlos con capacidad superior al
máximo que les fija su resistencia física. Siendo un
sistema de abastecimiento de agua una obra muy com
pleja, constituida por obras de concreto, metálicas,
tuberías, estaciones de bombeo, etc., cuya resistencia
física es variable, no es posible pensar en períodos de
diseño uniformes.
2. Facilidades de construcción y posibilidades de
am pliaciones o sustituciones
La fijación de un período de diseño está íntima
mente ligado a factores económicos. Por ello, al ana
lizar uno cualquiera de los componentes de un siste
ma de abastecimiento de agua, la asignación de un
período de diseño ajustado a criterios económicos es
tará regido por la dificultad o facilidad de su cons
trucción (costos) que inducirán a mayores o menores
períodos de inversiones nuevas, para atender las de
mandas que el crecimiento poblacional obliga.
Un ejemplo claro de estas situaciones se nos plan
tea si pensamos en lo costoso de la instalación de la
tubería para la conducción de agua desde tierra firme
hasta una isla (Isla de M argarita-Estado N ueva
Esparta, Venezuela) en comparación con el costo de
una instalación para una comunidad con igual deman
da y desarrollo dentro de la misma plataforma conti
nental cuyas posibilidades y facilidades de amplia
ción establecen diferencias notables en los costos de
instalación.
Debe, por lo tanto, analizarse esta factibilidad
como condición determinante en la fijación del períor
do de diseño. Asimismo, puede entenderse que exis
ten componentes del sistema que pueden construirse
por etapas (estanques, plantas de tratamiento, etc.)
previendo su desarrollo con el crecimiento de la de
manda, pero que no necesariamente representan una
unidad indivisible desde su inicio.
3. Tendencias de crecim iento de la población
El crecimiento población de factores económicos,
sociales y de desarrollo industrial.
Un sistema de abastecimiento de agua debe ser
capaz de propiciar y estimular esc desarrollo, no de
frenarlo, pero el acueducto es un servicio cuyos cos
tos deben ser retribuidos por los beneficiarios, pu-
diendo resultar en costos muy elevados si se toman
períodos muy largos para ciudades con desarrollos
muy violentos, con lo cual podría proporcionarse una
quiebra administrativa.
Esto nos induce a señalar que de acuerdo a las
tendencias de crecimiento de la población es conve
niente elegir períodos de diseño más largos para cre
cimientos lentos y viceversas.
É í M É t i
m i S Í M
#^%cü'educt'c'
¡;t:Jueá',dG
Mi

Foto 1.— Tendido de una línea de Aducción Submarina. Acueducto
de la Isla de Margarita, Estado Nueva Esparta. Venezuela
4. Posibilidades de financiam iento y rata de inte
rés
Las razones de durabilidad y resistencia al desgas
te físico es indudable que representa un factor impor
tante para el m ejor diseño, pero adicionalmcnte habrá
que hacer esas estimaciones de interés y de costo ca
pitalizado para que pueda aprovecharse m ás útilmen
te la inversión hecha. Esto implica el conocimiento
del crecimiento poblacional y la fijación de una capa
cidad de servicio del acueducto para diversos años
futuros, con lo cual se podría obtener un período óp
timo de obsolescencia, al final del cual se requeriría
una nueva inversión o una ampliación del sistema
actual.
No parece lógico la utilización de períodos de di
seño generalizados, cuando existen una serie de va
riables que hacen de cada caso una situación particu
lar.
Esta es una condición que conduce a hacer un aná
lisis económico incluyendo las diversas variables que
intervienen en la fijación de un período de diseño
adecuado.
L a determinación de la capacidad del sistema de
abastecim iento de. agua de una localidad debe ser de
pendiente de su costo total capitalizado. Generalmen
te los sistemas de abastecimiento se Jiseñan y cons
truyen para satisfacer una población m ayor que la
actual (población futura).
La pregunta, bajo el punto de vista económico, es
¿cuánto mayor debe ser?
Donal T. Lauria(30) desarrolla un modelo matemáti
co para analizar esta variable. Para ello, considera
que la demanda se incrementa linealmente eon el tiem
po.
La figura 4 evidencia que el proyecto inicial debe
satisfacer la demanda Do y tener un exceso de capaci
dad para cubrir la demanda que se incrementa en un
período X 1# a una rata constante igual a X p .
La expresión que determina el costo está dado por:
El valor óptimo de X, obtenido por derivación e
igualación a cero, resulta en una ecuación que amerita
soluciones numéricas de difícil determinación, por lo
cual, Lauria(9) concluye en una expresión basada en
soluciones estadísticas que perm ite aproximaciones
muy precisas, así:
v * _ U “ « ) 1,12 , 03 (I - a) v 0,85
x , -------------------- + ------- —
— x 0
r / r
Crilerios básicos para el diseño 15

Fig. 4 .— M odelo de. déficit
para construcción inicial
y am pliaciones futuras.
donde:
a = Fracción propia llamado factor escalar de eco
nomía,
r = Rata de interés.
Xo = Interceptó de la demanda con eje de abcisas
(período transcurrido para demanda = 0).
X ' = Período de diseño económico.
• Ejemplo:
Para ilustrar esta expresión se presenta el siguiente
ejemplo: Una población de 11.500 habitantes, con un
consumo per cápita estimado en 200 lts/pers/día, que
tiene un crecimiento población que se refleja en una
demanda creciendo anualmente a la rata de 46.000
lts/día.
RANGO DE VALORES
Tomando en consideración los factores señalados
se debe establecer para cada caso el período de dise
ño aconsejable. A continuación se indican algunos
rangos de valores asignados a los diversos componen
tes de los sistemas de abastecimientos de agua.
a) Fuentes superficiales
a -l)S in regulación: Deben proveer un caudal m í
nimo para un período de 20 a 30 años.
a-2) Con regulación: Las capacidades de embalse
deben basarse en registros de escorrentía de
20 a 30 años.
Si asumimos un factor escalar de economía de 0,7
y una rata de interés de la inversión de capital al 6
por 100 anual. ¿Cuál sería el período de diseño eco
nómicamente aconsejable y cuál la capacidad óptima
del sistema en el momento inicial?
¿ Í m andaactlíal es: 200 its/pers/dfa x 11.500 =
2.300.000 lts/día. Si asumimos que no existe sistema
d e abastecimiento de agua, el período transcurrido
para demanda igual a cero es de 50 años (2.300.000/
46.000 = 50).
X f =
2 ,6 (1 - 0 ,7 )U 2 0,3 (1 0,7)
x 50
.
0,85
0,06
= 11,3 + 10,2 = 21,5 años.
Luego la capacidad óptim a = 2.300.000 + 21,5 x 46.000
= 3.284.000 lts/día = 38 Its/sce. ♦
b) Fuentes subterráneas
El acuífero debe ser capaz de satisfacer la deman
da para una población futura de 20 a 30 años, pero su
aprovechamiento puede ser por etapas, mediante la
perforación de pozos con capacidad dentro de perío
dos de diseños menores (10 años).
c) O bras de captación
Dependiendo de la magnitud c importancia de la
obra se podrán utilizar períodos de diseño entre 20 y
40 años.
c-1) Diques-tomas
c-2) Diques-represas
15-25 años
30-50 años.

d) Estaciones de bombeo
Se entiende por estación de bombeo a los edifi
cios, equipos, bombas, motores, accesorios, etc.
d-l)A las bombas y motores, con una durabilidad
relativamente corta y cuya vida se acorta en
muchos casos por razones de un mantenimien
to deficiente, conviene asignarles períodos de
diseño entre 10 y 15 años.
d-2)Las instalaciones y edificios pueden ser dise
ñados, tomando en cuenta las posibilidades de
ampliaciones futuras y con períodos de diseño
de 20 a 25 años.
e) Líneas de aducción
Dependerá en mucho de la magnitud, diámetro,
dificultades de ejecución de obra, costos, etc., requi
riendo en algunos casos un análisis económico. En
general, un período de diseño aconsejable está entre
20 y 40 años.
f) Plantas de tratam iento
Generalmente se da flexibilidad para desarrollarse
por etapas, lo cual permite estimar períodos de diseño
de 10 a 15 años, con posibilidades de ampliaciones
futuras para períodos similares.
g) Estanques de almacenamiento
g-l)D e concreto 30-40 años.
g-2)Metálicos 20-30 años.
Los estanques de concreto permiten también su
construcción por etapas, por lo cual los proyectos de
ben contemplar la posiblidad de desarrollo parcial.
h) Redes de distribución
Las redes de distribución deben diseñarse para el
completo desarrollo del área que sirven. Generalmen
te se estiman períodos de diseño de 20 años, pero
cuando la magnitud de la obra lo justifique estos pe
ríodos pueden hacerse mayores: 30 a 40 años.
i) A obras de arte y demás equipos y accesorios que
conformen el sistema, se les asignará períodos de di
seño de acuerdo a su función y ubicación respecto a
los componentes del sistema que los contiene.
H. VARIACIONES PERIODICAS DE
LOS CONSUMOS E INFLUENCIA SOBRE
LAS DIFERENTES PARTES DEL SISTEMA
En general, la finalidad de un sistema de abasteci
miento de agua es la de suministrar agua a una comu
nidad en forma continua y con presión suficiente, a
fin de satisfacer razones sanitarias, sociales, económi
cas y de confort, propiciando así su desarrollo.
Para lograr tales objetivos, es necesario que cada
una de las partes que constituyen el acueducto esté
satisfactoriamente diseñada y funcionalmente adapta
da al conjunto. Esto implica el conocimiento cabal
del funcionamiento del sistema de acuerdo las varia
ciones en los consumos de agua que ocurrirán para
diferentes momentos durante el período de diseño pre
visto. .
Los consumos de agua de una localidad muestran
variaciones estacionales, mensuales, diarias y hora
rias. Estas variaciones pueden expresarse en función
(%) del Consumo Medio (Qffi). Es bien sabido, que en
épocas de lluvia, las comunidades demandan menores
cantidades de agua del acueducto que en época de
sequía. Asimismo, durante una semana cualquiera
observaremos que en forma cíclica, ocurren días de
máximo consumo (generalmente lunes) y días de mí
nimo consumo (generalmente el domingo). Más aún,
si tomamos un día cualquiera, también resultará cier
to que los consumos de agua presentarán variaciones
hora a hora, mostrándose horas de máximo y horas de
mínimo consumo.
El problema consistirá, entonces, en poder satisfa
cer las necesidades reales de cada zona a desarrollar,
diseñando cada estructura de forma tal que estas ci
fras de consumo y estas variaciones de los mismos,
no desarticulen a todo el sistema, sino que permitan
una servicio de agua eficiente y continuo.
Este consumo medio diario (Qm
) puede ser obteni
do:
a) Como la sumatoria de las dotaciones asigna
das a cada parcela en atención a su
zonificación, de acuerdo al piano regulador de
la ciudad.
b) como el resultado de una estimación de con
sumo per cápita para la población futura del
período de diseño.
c) Como el promedio de los consumos diarios
registrados en una localidad durante un año de
mediciones consecutivas.
universidad HE ouíkntü 1 Criterios básicos pora el diseño 17
b i b l i o t e c a

CO N SU M O M ED IO D IA R IO
PR O M E D IO ANUAL
Ello nos permite definir el Consumo M edio Diario
como el promedio de los consumos diarios durante un
año de registros, expresándolo en lts/seg. Asimismo,
definimos Consumo M áximo Diario, como el Día de
M áximo Consumo de una serie de registros observa
dos durante los 365 días de un año; y se define tam
bién el Consumo M áximo Horario, como la hora de
máximo consumo del día de máximo consumo.
Estas definiciones son útiles y necesarias porque
nos permitirán, una vez relacionadas con el elemento
básico conocido Q , hacer previsiones y diseñar en
forma capaz aquellos elementos o componentes del
sistema de abastecimiento de agua que puedan verse
afectados por esas variaciones.
VA RIACIO NES DIARIAS
La gráfica 5 (tomado de (3)), nos muestra para la
localidad de Bergantín, Estado Anzoátegui - Vene
zuela, las curvas de registro de los consumos de agua,
observándose para el mes de marzo un promedio en
el consumo de 921 lts/viv/día, en abril de 624 lts/viv/
día y en mayo de 527 lts/viv/día. Este decrecimiento
está influido y determinado por la transición de la
época de sequía a la de lluvia, cuyas intensidades y
fechas están dadas en los gráficos.
1200-
125% Qm.= 1147
t i i i i i i i i i r T n —i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—r
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D
O MARZO
L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M
Fig. 5.—
-Curvas de variaciones diarias del consum o durante el período m areo-abril-mayo
y su relación con la precipitación pluvial. Bergantín, E stado Anzoátegui. V enezuela.
1000-
MAYO
8 0 0 -
6 0 0 -
4 0 0 -

Consum o M áxim o Diario
Durante estos períodos se registró un día de con
sumo máximo, lo cual debió ser satisfecho por el acue
ducto. Al extender estas variaciones a todo un año,
podemos determ inar el día más crítico (máxima de
manda) que debe necesariamente ser satisfecho, ya
que de lo contrario originaría situaciones deficitarias
para el sistema; éste corresponde a la definición dada
para Consumo M áximo Diario. Este valor, relaciona
do con el consumo medio, ha permitido establecer
constantes de diseño, apoyado en diversas investiga
ciones hechas (10), (11), (12), (13), señalan cifras
para el Consumo M áximo Diario del orden de: 130
por 100 del consumo medio (Puerto Cabello), 160 por
100 Q_ (San Femando de Apure), de la ciudad de
Barquisimeto (136%), Valencia (126%), La Guaira
(138%), M érida (114%) y Ctía (138%). Todas estas
investigaciones permiten establecer un factor com
prendido entre 120 y 160 por 100 como constante de
diseño para aquellas instalaciones o partes del acue
ducto que se verán afectadas por el Consumo M áxi
mo Diario. Puede entonces establecer la relación:
Qma, diari° = K, x Qm
Kj = 1,20-1,60
Qra - Consumo medio expresado en Its/seg.
Otras estadísticas c investigaciones realizadas re
velan los valores de K l, que se señalan en el siguien-
te cuadro.
CUADRO 6
VALORES DEL FA CTO R K l, PARA DIVERSOS PAISES
País Autor
K.
A lemania H utlcr 1,6-2,0
Brasil A zevedo-N eto 1,2-1,5
E spaña L ázaro Urra 1,5
E stados Unidos Fair & G eyer I>5-2,0
Francia Devaube-Im beaux 1,5
Inglaterra Gourlex 1,2-1.4
Italia Galizio 1,5-1,6
Venezuela Rivas Mijares 1,2-1,5
Fig. 6.— Registro Gráfico de! venturim etro. V ariaciones horarias de! consum o de agua.
Puerto Cabello. E stado C arabobo. Venezuela.

V A RIA C IO N ES HORARIAS
Durante un día cualquiera, los consumos de agua
de una comunidad presentarán variaciones hora a hora
dependiendo de los hábitos y actividades de la pobla
ción. Si observamos uno cualquiera de los discos con
las variaciones horarias del consumo (Fig. 6), ésta
muestra valores mínimos en las horas de la madruga
da y máximos al mediodía.
Para visualizar mejor esta distribución, transferi
mos los datos del disco a un sistema de coordenadas
cartesianas (Fig. 7), observándose una curva típica de
variaciones de consumo, con 2 picos bien definidos al
comienzo de las actividades matinales y al mediodía.
Fig. 7.—Curva de variaciones horarias. Registro del
consum o de agua de Puerto Cabello. Estado Cara-
bobo. Venezuela.
Consum o M áxim o H orario
El valor máximo tomado hora a hora representará
la hora de máximo consumo de ese día. Si por defini
ción, tomamos la curva correspondiente al día de
máximo consumo, esta hora representará el Consumo
M áximo Horario, el cual puede ser relacionado res
pecto al consumo medio (Qm
) mediante la expresión:
Consumo M áximo Horario = x Qm
De acuerdo a las investigaciones anteriormente re
feridas <
llM12) y (13), se observan los siguientes valores
para el factor En
c u a d r o 7
VALORES DEL FA CTO R K,
C iudad K 2 (en %)
S a n F e r n a n d o d e A p u r e .........................................
ju o
1 a fiiia ira -M a iQ U C tía ....................................................................
¿ ) j
lQ l
I 7 1
1
1/ j
141
2 0 0
En general, se ha establecido un valor de k^, com
prendido entre 200 y 300 por 100, reconociéndose
que en las grandes ciudades, con mayor diversifica
ción de actividades, mayor economía, etc.,se presen
tan consumos menos diferenciados en horas nocturna
de las diurnas.
Por el contrario, en localidades pequeñas este va
lor tiende al lím ite superior, en razón de esa menor o
ninguna actividad comercial, industrial y nocturna, ya
que este valor tiende a separarse más del valor medio
(Qm
). Las Normas I.N.O.S.<
6), expresan:
«Consumo Máximo Horario. El consumo máximo
horario debe suponerse como 200 por 100 del consu
mo diario promedio anual cuando la población de la
ciudad sea 100.000 ó más, cuando la población es
1.000 ó menos, el consumo máximo horario prome
dio anual. Para ciudades con poblaciones entre estos
dos extremos el consumo m áximo horario puede
obtenerse por medio de la fórmula siguiente:
M = 275 - 0,75 X
En la cual, X es la población en miles de habitan
tes y M es el consumo máximo horario en porcentaje
del promedio anual. Esta fórmula puede usarse tam
bién para obtener el consumo máximo de una zona
residencial o especificada de una ciudad, cuando la
población de esa zona sea conocida. Para las áreas
específicamente industriales y comerciales se necesi
tan estudios y estimaciones especiales.»
Las Normas del Ministerio de Sanidad y Asisten
cia Social(4), establecen para el consumo máximo ho
rario, la siguiente condición:
U i
m m M g m
T IE M PO EN HORAS
Fig. 8.— Curva típica de variaciones horarias.

*E1 gasto máximo horario, de acuerdo con la cur
va de variaciones horarias del consumo, caso de exis
tir. Este gasto en ningún caso será m enor de 250 a
300 por 100 del consumo medio, de acuerdo con las
características de la localidad.»
Siendo evidente que existen variaciones horarias
en los consumos de agua y que el sistema de abasteci
miento o en alguna de sus partes debe satisfacer esta
necesidad, se trata de encontrar una relación que de
termine su proporcionalidad respecto al consumo me
dio promedio anual (Qm
), y que ello puede hacerse
m ediante la curva de variaciones horarias del consu
mo (Fig. 8).
El área bajo la curva de variaciones de consumo
horario es el volumen de agua coasumido en ese in
tervalo (tL
, t2).
A = Q Ó
t
Si consideramos otros tiempos cualesquiera t3 y t4,
tendremos igualmente un área comprendida bajo la
curva. Considerando entre estos dos tiempos un rec
tángulo que tenga igual área que la encerrada por la
curva y la ordenada de los tiempos, el gasto medio en
ese intervalo estará definido por la altura del rectán
gulo.
De igual manera, el gasto medio (Qm
), lo obten
dremos al considerar para una curva típica, los valo
res y ^ de un día de registros de consumos de agua.
Construyendo la curva de consumos acumulados
(Fig. 9), a partir de la figura anterior, podemos más
fácilm ente analizar la situación de funcionamiento del
sistem a y de los factores de variación de los consu
mos.
La curva de consumos acumulados (Fig. 9)
permite definir las siguientes características:
a) La diferencia de ordenadas para dos tiempos
cualesquiera t5y t6, representa el volumen con
sumido en ese intervalo
V = (V5 - V Í).
b) La pendiente de la tangente en un punto re
presenta el gasto en ese instante (C).
c) La pendiente de la recta entre dos puntos (A y
B) es el gasto medio en ese intervalo.
Construida la curva de variaciones horarias del día
de máximo consumo, podemos definir el factor K,,
trazando la recta de m áxim a pendiente tangente a la
curva, así como el gasto m edio de un día cualquiera
está representado por la pendiente de la recta que une
el origen de coordenadas con el extremo.
Consecuentemente, podemos analizar también la
situación del estanque de almacenamiento en relación
al consumo y al gasto de llegada, m ediante compara
ción de las pendientes respectivas, pudiéndose deter
m inar además la capacidad de almacenamiento reque
rida y los volúmenes de agua almacenados,existentes
en, cualquier instante.
• Ejemplo:
Tres localidades. A, B y C, con población de
17.754, 12.528 y 9.843 habitantes respectivamente,
presentan curvas de variaciones horarias de los con
sumos de agua, de acuerdo a la siguiente figura:
Fig. 9.— Curva de consum os acum ulados para un día
típico.
Fig. 10.— C urvas d e variaciones horarias para las lo
calidades A , B y C.
1. Determinar el consumo per cápita para cada loca
lidad.

Hora
A B C
Gasto
(lis/seg)
Volumen Vofcjmen
acumulado
Gasto
Ots/seg)
Volumen
Volumen
acumulado
Gasto
(lts/scg) Volumen a o sn b d o
0 6 8,4 0
43.200 43.200 60.480 60.480
2 6 8.4 0
64.800 ip s.000 102.240 162.720
4 12 20 0
158.400 266.400 151.200 313.920 43.200 43.200
6 32 22 12
396.000 662.400 230.400 544.320 158.400 201.600
8 78 42 32
518.400 1.180.800 316.800 861.120 230.400 432.000
10 66 46 32
446.400 1.627.200 331.200 1.192.320 230.400 662.400
12 58 46 32
475.200 2.102.400 331.200 1.523.520 230.400 892.800
14 74 46 32
446.400 2.548.800 396.000 1.919.520 230.400 1.123.200
16 50 64 32
288.000. 2.836.800 446.400 2.365.920 187.200 1.310.400
18 30 60 20
102.800 3.009.600 360.000 2.725.920 72.000 1.382.400
20 18 40 0
100.800 3.110.400 223.200 2.949.120 1.382.400
22 10 22 0
57.600 3.168.000 109.400 3.058.560 1.382.400
24 6 8,4 0
1.382.400
2. Suponiendo que todos los abastecimientos son por
gravedad y que la fu.ente es capaz de suplir 30 por
100 más del gasto medio de la población A, deter
mínense las horas a las cuales las poblaciones A,
B y C consumen agua a una rata igual a la de la
fuente.
1. Consumo per cápita
A = 3 1 6 - - — = 178,4 Its/p ers/d ía
17.754
= 3.058.560 = j lts/p ers/(lía
12.528
C = - g8^ 00- = 140.4 lts/pers/día.
2. Trazando la recta que define el gasto que suplen
las fuentes
Q, = 13 x QmA= 13 x JT.68,.000 , = 47,7 its/seg.
86.400
Las paralelas a esta recta, tangentes a cada una de
las curvas, nos determinarán las horas en las cua
les el consumo es igual al gasto de la fuente.
La curva A tiene 2 puntos de tangencia (a las 6,45
am y a las 4,30 pm).
Para la curva B, ello ocurre a las 1,30 pm y las
7,15 pm.
Para la curva C, la paralela no tiene ningún punto
de tangencia, es decir, en ningún momento ocurre
un gasto sim ilar al de la fuente. •
A
IN FLU EN CIA D E LAS VARIACIONES
DE CONSUM O SO BRE E L SISTEM A
En general, la finalidad de un sistema de abasteci
miento es la de suministrar agua en forma continua y
con presión suficiente a una comunidad, satisfaciendo
razones sanitarias, sociales, económicas y de confort,
H O R A S
Fig. II.—C urvas de consum os acum ulados para las
localidades A, B y C.

y propiciando su desarrollo. Para lograr esto es nece
sario que cada una de las partes que constituyen el
acueducto esté satisfacto riam en te d iseñ ad a y
funcionalmente adaptada al conjunto.
A fin de com prender m ejor el funcionamiento de
cada elemento y de explicam os el porqué se aplicarán
factores de diseño diferentes para algunos de sus com
ponentes, es conveniente concebir de una manera es
quemática un sistem a general de un abastecimiento
de agua. La figura 12 m uestra un croquis con diferen
tes componentes de un sistema de abastecimiento de
agua. En térm inos generales, podemos considerar los
elementos característicos de diseño de construcción
de abastecimiento de agua como:
a) Fuente de abastecimiento.
b) Obra de captacida
c) Línea de aducción.
d) Estanque de almacenamiento.
e) Estación de bombeo.
f) Línea de bombeo.
g) Planta de tratamiento.
h) Redes de distribución.
i) Obras complementarias.
i-1 Taquillas rompccargas
i-2 Desarenadores.
i-3 Chimeneas de equilibrio
i-4 Válvulas de supresión de golpe de ariete.
NOTA. No se ha incluido la planta de tratamiento
por considerarse objeto de material aparte.
a) L a fuente de abastecim iento. Constituye la parte
m ás importante del acueducto y no debe ni puede
concebirse un buen proyecto si previamente no he
mos definido y garantizado fuentes capaces para
abastecer la población futura del diseño. En la se
lección de las fuentes juega un papel importante
los datos o registros hidrológicos disponibles y las
determinaciones estadísticas, pero es evidente que
para poder garantizar un servicio continuo y efi
ciente es necesario que el proyecto contemple una
fuente capaz de suplir el agua requerida para el día
m ás crítico (Día de M áximo consumo).
Esto significa que al diseñar este prim er compo
nente del sistema hemos de considerar el factor K,
para afectar al Consumo Medio.
Los diferentes tipos y características de fuentes, o
su ocurrencia y presentación en la naturaleza
(aguas superficiales, subterráneas y de lluvia), se
rán consideradas en el capítulo respectivo.
b) L a o b ra de captación. Será dependiente del tipo
de fuente y de las características particulares, su
diseño será ajustado a las características de la fuen
te, y por tanto, también ha de ser afectado por un
factor similar al considerado para la fuente (Kj).
c) L a línea de aducción. Definida como la tubería
que conduce agua desde la obra de captación hasta
el estanque de almacenamiento, debe satisfacer
condiciones de servicio para el día de máximo con
sumo, garantizando de esta manera la eficiencia
del sistema. Ello puede verse afectado además por
situaciones topográficas que permitan una conduc
ción por gravedad o que, por el contrario, precisen
de sistemas de bombeo. En cada caso, el diseño se
hará de acuerdo a criterios para esta diferentes con
diciones, afectados o no por el tiempo de bombeo.
d) E l estanque de alm acenam iento generalmente es
elem ento intermedio entre la fuente y la red de
distribución. De su funcionamiento depende en
gran parte el que pueda proyectare y ofrecerse un
servicio continuo a la comunidad.
Existiendo variaciones de consumo para las dife
rentes horas de un día cualquiera, la tubería que
suministra agua a las edificaciones (red) debe ser
Fig. 12.— C om ponentes d e un
sistem a de abastecim iento de
agua.
DIQUE TOMA
DESARENAOOR
t a n q u í ll a i ;
ROMPE-CARCA
TUBERIA DE ADUCCION
(3ire * in c « t) ,
ESTANQUE DE
. ALMACENAMIENTO

capaz de conducir el máximo gasto que una deter
m inada zona demande en cualquier instante. Ello
se transmitirá a toda la red y llegaría al estanque,
el cual actuará como amortiguador (compensador)
de estas variaciones horarias, liberando al resto del
sistema (planta de tratamiento, línea de aducción,
obras de captación y fuentes de abastecimiento) de
tal contingencia.
Estas condiciones particulares del estanque le ha
cen actuar con funciones de alm acenaje y de
compensador de variaciones de los consumos, por
lo cual para encontrar este factor de diseño, será
preciso hacer un análisis de la situación y en for
m a gráfica (curva de consumos acumulados, Fig
9) o analítica, encontrar los coeficientes apropia
dos a su diseño. Ello será tratado en detalle más
adelante, en el capítulo de diseño de estanques.
Deberá contemplar además otros factores para re
serva de incendio y de interrupción del servicio.
e) E n la estación de bom beo interviene una variable
adicional que es el número de horas de bombeo,
por lo cual al considerar el crecimiento poblacional
en el período de diseño, el factor asumido para el
caso del día de máximo consumo pudiera ser ab
sorbido mediante una variación del tiempo de bom
beo para el día crítico, logrando diseños más eco
nómicos.
Qb = | x Qm.
f) Para la red de distribución hemos visto que habrá
que considerar un factor K_, dependiente de las
horas de máximo consumo que garantice la efi
ciencia del servicio.
Adícionalmcntc, también deberá contemplarse una
condición, de análisis para el caso de incendio, para
lo cual debe determinarse el factor K 3, en base de un
análisis de probabilidad de ocurrencia de incendio con
distintas horas de consumo más el gasto requerido
para atender la contingencia de incendio
Qi = K3 Qa + L
Este factor K^, dependerá del rango de confidencia
deseado. La probabilidad de que el incendio ocurra
simultáneamente con la hora de máximo consumo tie
ne una probabilidad estadísticamente baja y resultaría
poco económico para el diseño. Un factor razona
ble se estima entre 1,5 y 1,8. Las Normas del Instituto
Nacional de Obras Sanitarias(6) establecen: «Debe ha
cerse un análisis del sistema en la demanda corres
pondiente a 180 por 100 del consumo promedio anual,
más la demanda de incendio.»
• Ejemplo:
Las figuras 13a 13b, 13c y 13d, refieren los esque
mas de diferentes situaciones de sistemas de abasteci
miento de agua que permiten ver la aplicabilidad de
los faciores de diseño para cada condición.
Estimando que la comunidad a ser abastecida para
el período de diseño previsto alcanzará una población
de 76.000 habitantes y que la dotación se ha estimado
en 250 lls/pers/día, determínese para cada elemento
del sistema el gasto a considerar para el-diseño.
1. Determinación del gasto medio futuro
76.000 x 250
Qm = 86.400
= 219,8 ~ 220 Its/seg.
2. Determinación del gasto máximo diario
Q max d ía — K , Q m asum iendo K , = 1,25
Q max d ía = 1,25 x 220 = 275 Its/seg.
3. Determinación del gasto máximo horario
K 2 = 275 - 0,75 X
K z = 275 - 0,75 x 76 = 275 - 57 = 218 p or 100
Q ^ ax horario = K 2 Qm = 2,18 x 220 = 479,6 Its/seg.
4. Determinación del gasto de incendio
Qi = 1,80 Q m + 16 = 3% + 16 = 412 Its/seg.

5. Determinación gasto de bombeo para N = 16
horas
Q = ^ x Qm = M x 220 = 330 Its/seg.
Caso 13 a
Its/seg
Caso 13 b
its/seg
Caso 13 c
Its/seg
Caso 13 d
Its/seg
F uente ..............................
Captación ...........................
A ducción ...........................
M atriz de distribución ..
Red de distribución
275
275
479.6
479.6
275
275
330
479.6
479.6
275
275
330
479.6
479.6
275
275
275
479.6
479.6
a) En el prim er caso, se trata de una fuente superficial
con regulación, desde la cual se conduce el agua
por gravedad hasta una planta de tratamiento y
continúa igualmente por gravedad hasta el estan
que de almacenamiento.
El hecho de ser una fuente regulada mediante un
embalse, nos conduce a admitir que su caudal no
es suficiente, en determinadas épocas del año para
suplir el gasto de diseño.
La obra de captación y la línea aducción, al igual
que la planta de tratamiento deben ser capaces de
proveer el Qmax, diario futuro = 275 Its/seg.
La m atriz de distribución y la red correspondiente
deben ser analizadas para las 2 condiciones criti
cas de funcionamiento: Qmax horario = 4 7 9,61/s y
Caso de incendio Q = 412 Its/seg.
b) En el segundo caso, tratándose de una obra de
captación directa de un río, es de suponer que el
Qmin aforado es superior al Qmax diario de la
población futura, luego el gasto a considerar para
el diseño de la obra de captación será Q = 275 1/s.
La existencia de una estación de bombeo obliga a
considerar un determinado lapso diario de funcio
namiento de las bombas; considerando un tiempo
de bombeo de 16 horas diarias, se tiene un gasto
de diseño de Qb = 330 Its/seg. para la línea de
aducción.
Los dem ás componentes del sistema atenderán a
iguales requerimientos como en el caso anterior.
E
S
T
A
N
Q
U
E
c) Las situación del tercer caso es sim ilar el caso b)
por cuanto se trata de una estación de bombeo de
una fuente constituida por uno o varios pozos ca
paces de aportar la demanda, debiendo por tanto la
captación como la aducción ser diseñadas para sa
tisfacer el gasto requerido durante el período de
diseño: Q = 330 Its/seg.
d) Este caso corresponde a un sistema totalmente por
gravedad, cuya fuente superficial aporta un caudal
superior á la demanda (Q max. día, futuro), por
tanto, obra de captación y línea de aducción se
diseñaran para un Q = 275 Its/seg.
El resto de los elementos que constituyen el siste
m a atenderán a las mismas consideraciones de los
casos anteriores
Las obras complementarias serán afectadas de
acuerdo a su ubicación dentro de las componentes
descritas. •
IV . CLASES DE TUBERIA
E n los proyectos de acueducto intervienen las tu
berías1como elementos principales del sistema. Por
ello, la selección del material a em plear debe hacerse
atendiendo a diversos factores que perm itirán lograr
el m ejor diseño.
1. De acuerdo al m aterial em pleado en su fabrica
ción,la s tuberías frecuentemente utilizadas para la
Criterios básicosp a ra el diseño 15

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