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D.6 Tanque de almacenamiento de agua (construido en el lugar a largo plazo)

Los tanques de almacenamiento de agua contienen grandes volúmenes de agua que suelen equilibrar la oferta y demanda de agua potable antes de la distribución. Su implementación es apta en todas las etapas de emergencia.

Los tanques de almacenamiento de agua potable por lo general están diseñados para equilibrar la oferta y demanda, al mismo tiempo que garantizan suficiente presión en un sistema de distribución, pero también pueden permitir que el agua continúe fluyendo durante reparaciones a la infraestructura en el extremo de aguas arriba. Contar con suficiente almacenamiento de agua también tiene otras ventajas, como tener suficiente tiempo de retención durante un proceso de tratamiento u optimizar el diseño de bombas y tuberías.

Consideraciones de diseño

Un tanque de almacenamiento de agua puede ubicarse a nivel del suelo, en una superficie elevada (lo que puede facilitar la distribución mediante la gravedad) o en el subsuelo. El posicionamiento depende tanto de la fuente de agua (p. ej., en el suelo si se recolecta agua de lluvia de un techo o en el subsuelo si se obtiene agua de lluvia de superficies de recolección a nivel del piso) como de adonde se enviará el agua en relación con la topografía (p. ej., en un terreno plano se requiere un tanque elevado para tener suficiente presión, pero en un área montañosa podría bastar un tanque en el suelo). Los tanques en el subsuelo por lo general requieren bombas para distribuir el agua a la población beneficiada, y es más difícil detectar fugas en ellos.

El tamaño del tanque depende de la cantidad de agua que entra y sale a lo largo del día. Esto debería, como mínimo, satisfacer la demanda de agua diaria, los caudales y el número de puntos de suministro según los indicadores del Manual Esfera para evitar filas largas y conflictos. El diseño de los tanques debe tener en cuenta los puntos específicos de máxima demanda durante el día (generalmente son dos), en comparación con la afluencia más lenta que ocurre durante más horas (24 horas en el caso de un manantial o menos al usar bombas). Mostrado gráficamente, el requisito de almacenamiento puede calcularse como la diferencia entre los niveles de agua punta más bajos y más altos a lo largo del día, y en el caso de sistemas más pequeños, esto se hace usualmente asumiendo que todos los grifos estarán abiertos durante las horas punta. Tener suficiente almacenamiento para al menos un día es buena estrategia en caso de contingencias (como problemas o reparaciones en otras partes del sistema).

El tipo de sistema de bombeo puede influir en el tamaño del tanque. Por ejemplo, se recomienda una capacidad de almacenamiento que cubra tres días de suministro con bombeo a energía solar o eólica (véase S.9 , [S. 10]). Si el tanque requerido es muy grande y difícil de construir, se puede fabricar más de uno y conectarlos paralelamente. Los beneficios de la capacidad de almacenamiento adicional se deben sopesar tomando en cuenta los costos.

Los tanques de almacenamiento de agua deben soportar las condiciones climáticas y geológicas, y estar diseñados y ubicados según la situación local. Los tanques para el agua tratada por lo general se sitúan más cerca de la población que de la fuente para reducir los costos de las tuberías (ya que se necesitan tuberías de mayor diámetro para satisfacer la máxima demanda desde el tanque que las que se necesitan para abastecer al tanque constantemente por un periodo más largo). Los riesgos de colapso deberían minimizarse, especialmente cuando hay casas cerca. En climas más fríos, es posible que los tanques deban ser aislados para prevenir que el agua se congele. Para los tanques de paredes sólidas, esto puede hacerse desde el exterior o enterrándolos. Donde hay probabilidades de nevadas, el techo del tanque también debería ser capaz de soportarlas. Si se construyen tanques en zonas de arcilla expansiva, se deben tomar precauciones para asegurar una base lo suficientemente firme y conexiones de la base a las paredes para evitar que la infraestructura falle.

También deben estudiarse cuidadosamente los accesorios del tanque. Se requiere un tubo de ventilación con filtro para prevenir la presión o el vacío generados cuando el tanque se está llenando o vaciando. Para la limpieza se requiere un drenaje y una válvula, y también puede ser útil establecer una línea de desviación que conecte directamente la entrada con la salida de agua del tanque (debería verificarse primero la presión estática total desde la fuente hasta los grifos). En los tanques de agua de lluvia, un mecanismo de primer lavado puede reducir la cantidad de limo. Los tubos de entrada, salida y desbordamiento necesitan rejillas para evitar la reproducción de insectos. Se necesitará una cubierta de acceso y una escalera de acceso interno/externo para realizar el mantenimiento. Deben evitarse los alrededores inseguros, lo que se puede hacer colocando cercas para prevenir que personas se caigan o se ahoguen si logran subir al tanque elevado o acceder a uno situado a menor altura. También debería añadirse protección contra rayos.

 

Materiales

Los materiales necesarios para los tanques de almacenamiento de agua construidos localmente incluyen, principalmente, el tanque de almacenamiento, que puede ser prefabricado de plástico o hecho de una variedad de materiales, como ladrillo/cemento, hormigón reforzado, ferrocemento, mampostería de piedra, metal, plástico y revestimiento de caucho. Los tanques elevados también requieren una plataforma o estructura de torre y tuberías con controles de válvulas, y los tanques bajo la superficie requieren bombas para extraer y distribuir el agua.

Aplicabilidad

Los tanques de almacenamiento de agua construidos en el lugar a largo plazo se usan principalmente en las fases de estabilización y recuperación, dado que tienen una estructura más compleja en comparación con los tanques transportables (véase D.5 ).

Operación y mantenimiento

Las tareas de O&M incluyen limpiar el tanque y las válvulas de apertura/cierre para evitar que se atasquen. La cantidad de sedimento que deba limpiarse depende de la fuente (p. ej., el agua de manantial es más probable que tenga limo) e involucra vaciar el tanque usando un tubo/válvula de drenaje, lavar el interior y realizar cualquier reparación necesaria a la infraestructura. También se puede emplear la cloración de choque (en una tasa de 50 mg/l) para desinfectar.

Salud y seguridad

Es importante contar con un buen diseño estructural para prevenir que el tanque colapse. Los tanques también deberían tener cercas para evitar que las personas accedan a ellos y sufran accidentes. El diseño debe minimizar la reproducción de insectos.
También se recomienda instalar las válvulas de control de los tanques elevados a nivel del suelo cuando sea posible para hacerlos más seguros para el trabajador (lo que evita que deba subir) y facilitar la operación. Los tanques elevados o a nivel del suelo deberían ubicarse lejos de las casas.

Costos

Los costos de los tanques de almacenamiento varían bastante según el tipo de tanque y las estructuras relacionadas.
Los tanques de hormigón elevados son los más caros, cerca de USD 700 por m³ de almacenamiento. Los costos continuos, sin embargo, son bajos, especialmente donde se usa la gravedad para distribuir el agua.

Consideraciones medioambientales y sociales

No hay muchas preocupaciones sociales asociadas, ya que los tanques de almacenamiento no afectan a los usuarios directamente. Los tanques deberían construirse con materiales de larga duración para limitar la generación de residuos con el tiempo.

Criterios clave de decisión

Nivel de aplicación / Escala

Hogar + +
Barrio + +
Ciudad + +

Nivel de aplicación / Escala

Hogar + +
Compartido + +
Público + +

Complejidad

Medio

Disponibilidad local

High

Nivel de madurez

High

Fase de emergencia

Respuesta aguda +
Estabilización + +
Recuperación + +

Objetivos y características principales

Almacenamiento de agua temporal, generación de presión en la red

Puntos fuertes y débiles

  • Equilibra la afluencia con la máxima demanda
  • Tiene bajos costos continuos
  • Está disponible en diferentes diseños para varias necesidades
  • Puede fallar si es diseñado o fabricado de forma deficiente
  • Tiene costos de capital significativos
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