Los sistemas de distribución comunitaria transfieren agua desde una fuente o planta de tratamiento vía tuberías hacia el punto de distribución final (grifos públicos o domésticos) usando varias fuentes de energía, como la gravedad o las bombas. En la fase de respuesta inmediata se pueden usar sistemas a pequeña escala, mientras que es más viable usar sistemas a mediana escala en las fases de estabilización y recuperación.

La demanda de agua en los sistemas de distribución comunitaria varía a lo largo del día. El consumo es más bajo por la noche y es más alto en horas punta específicas durante el día, cuando es necesaria para la higiene personal, el lavado y la cocina. Los mecanismos de almacenamiento de agua o control de bombas (véase D.6 ) deben tener en cuenta estas variaciones.

Consideraciones de diseño

Hay dos tipos de sistemas de distribución comunitaria: ramificado o mallado. Las redes ramificadas consisten en una o más tuberías principales que se diversifican en varias conexiones domiciliarias. Las redes malladas (o una configuración de "sistema cerrado") consisten en una o varias tuberías principales en forma de circuito a través de las cuales se transporta el agua a tuberías o ramas secundarias. Las redes ramificadas son más fáciles de diseñar y de instalar que las redes malladas,
que requieren más tuberías interconectadas, válvulas y partes especiales, y son más complejas y caras. Sin embargo, la ventaja de las redes malladas es que pueden tener menos pérdida de carga y menos tramos muertos, y es más fácil reparar las tuberías sin afectar el sistema completo. En ambos sistemas, es importante tener suficiente presión residual en el grifo más alejado (por lo general es de al menos 5 m en el grifo más alto, véase S.7 ).

Los sistemas de distribución comunitaria deben diseñarse tomando en cuenta los datos topográficos, las cifras y la ubicación de la población, la demanda de agua actual y futura, las fuentes de agua disponibles, la calidad del agua, la diferencia entre la distancia y la altitud desde la fuente al almacenamiento y a los grifos, el número y la ubicación de grifos relacionado con donde vive la gente, el volumen de los tanques de almacenamiento, las posibles rutas de tuberías y cualquier problema técnico (p. ej., cruces de ríos/carreteras o reducción de puntos altos/bajos). Cualquier sistema nuevo debería construirse de tal manera que cumpla con los indicadores del Manual Esfera y con las regulaciones locales. Esto incluye un caudal mínimo por grifo de 0,125 l/s con suficientes grifos para asegurar un máximo de 250 usuarios por grifo (para evitar filas excesivas y conflictos), suficiente agua para higiene personal y doméstica (al menos 15 l/persona/día) y drenaje adecuado de los grifos comunitarios para reducir la acumulación de agua. La distancia a pie hasta la toma de agua no debería exceder los 500 m, y un viaje de ida y vuelta incluyendo la recolección no debería tomar más de 30 minutos.

El diámetro de la tubería debería elegirse de acuerdo con la velocidad requerida (0,7–3 m/s para limitar la formación de limo y la socavación), la posible expansión futura (p. ej., la posible elección de una tubería más grande) y la economía (el total mínimo de costos de capital, de mantenimiento y combustible se obtiene con una velocidad aproximada de 0,75 m/s). Las tuberías y los grifos deberían resistir la presión cuando todos los grifos estén cerrados. La elección del material de las tuberías puede estar influenciada por la unión de tuberías y las consideraciones relativas a reparaciones. Mientras que las tuberías de PVC son más baratas y fáciles de mantener, requieren más uniones, lo que aumenta el riesgo de errores y de fugas, y son más frágiles y susceptibles al daño solar. Las tuberías de PE son más caras, aunque algunas vienen en rollos largos que requieren menos uniones. Sin embargo, estas uniones requieren empalmes de compresión caros o una máquina de soldadura que use un generador. Al colocar las tuberías, es importante garantizar que las trincheras, los cimientos y los rellenos sean adecuados para prevenir daños y fugas (cambiar el tipo de tubería, por ejemplo a tuberías galvanizadas, es una opción para los cruces de ríos/carreteras). En general, las tuberías de agua potable deberían colocarse arriba de las tuberías de aguas residuales para reducir el riesgo de contaminación cruzada. La geolocalización y la profundidad de las tuberías y válvulas debería hacerse antes del llenado. En climas fríos donde el suelo de congela todos los años, las tuberías deberían colocarse debajo de la línea de congelamiento.

Materiales

Los sistemas de distribución requieren muchos materiales distintos, incluyendo para la captación en la fuente, el sistema de bombeo, el tanque de almacenamiento, las tuberías/válvulas/empalmes, el puesto de suministro y los repuestos. La disponibilidad local depende del diseño y situación particular.

Aplicabilidad

Las redes de distribución comunitaria son comunes en áreas urbanas y periurbanas. En zonas rurales, puede ser más adecuado implementar redes más simples con conexiones al hogar o al jardín o tomas de agua públicas. En la fase de respuesta inmediata, los sistemas de distribución a pequeña escala pueden instalarse rápidamente con mínimo diseño (p. ej., tanques flexibles y puestos de suministro), mientras que en las fases de estabilización y recuperación, estos se reemplazan por sistemas de distribución más grandes donde la construcción se vuelve más compleja y se necesita inversión significativa. Por lo tanto, es esencial contar con un diseño y planificación apropiados en estos casos.

Operación y mantenimiento

Con conducción por gravedad, la O&M es moderada. Ya que la O&M aumenta al introducir las bombas, es mejor diseñar con menos bombas o un sistema de bombeo solar. Por lo general, las fugas son el mayor desafío de O&M, y pueden ocurrir por varias razones, como conexiones ilegales, movimiento de suelo y estructura, carga de tráfico, mala calidad de las uniones de tuberías, daños debido a excavación por otras razones, envejecimiento, corrosión y cambios por presión o temperatura altas.
La formación de limo puede ser otro desafío debido al mal diseño de tomas de agua y tuberías, tratamiento inadecuado o recontaminación por uniones con fugas. Esto podría requerir lavado, despresurización o limpieza de aire y agua, y desinfección de tuberías. Otras tareas de O&M incluyen reemplazar los grifos y las válvulas, vaciar las válvulas de lavado (en los puntos bajos de un sistema entubado), reparar los tanques y monitorear los niveles de cloro residual para asegurar la calidad del agua (véase T.6). Un bloque de aire puede obstruir las tuberías en los puntos álgidos, por lo que pueden instalarse válvulas expulsoras de aire.

Salud y seguridad

Los trabajadores pueden sufrir lesiones si caen a una trinchera durante la colocación de las tuberías, especialmente de noche. También los tanques de agua elevados son motivo de preocupación, ya que es necesario un diseño estructural adecuado para prevenir su colapso (véase D.6 ). La operación más intermitente de sistemas más pequeños puede generar riesgos de salud, ya que puede causar presión negativa y posteriormente contaminación en las uniones con fugas. Esto puede reducir los niveles de cloro residual en el sistema y plantear un riesgo de salud microbiológico en el punto de uso.

Costos

Los costos de capital tienden a ser altos, principalmente por la red de distribución. Los costos continuos pueden variar. Cuando solo se usa la gravedad, los costos continuos son bajos, pero cuando el agua se bombea a cualquier parte del sistema, los costos aumentan. Por lo tanto, es mejor diseñar considerando el uso de bombas o reducir la necesidad de estas cuando sea posible u optar por bombeo solar. Las bombas solares tienen costos continuos mucho menores, con retornos en pocos años y pocas emisiones de carbono (véase S.10 ).

Consideraciones medioambientales y sociales

Es esencial involucrar a los usuarios en ciertos aspectos del proceso de planificación (p. ej., el diseño y la ubicación de puestos de suministro). Debería especificarse la propiedad de la tierra y los acuerdos deberían abarcar todos los terrenos donde se ubicarán las tuberías, tanques y puestos de suministro para evitar reclamos o conflictos futuros. Las conexiones domiciliarias pueden aumentar considerablemente el consumo (y desperdicio) de agua y requerir sistemas de evacuación para aguas grises o negras subsecuentes adecuados. La intervención ilegal de tuberías también puede ser un problema. Para un mayor número de consumidores, se recomienda la instalación de medidores.