Planung und Bau von Wasserversorgungssystemen

1. Herkunft des Wassers

Die Wasserversorgung speist sich aus verschiedenen Quellen:

• Oberflächenwasser: Bäche, Flüsse, Seen und Stauseen.
• Grundwasser: Grundwasserleiter (Aquifere) und subálvea (unterirdische Flussläufe).

2. Normen und Vorschriften

Die Planung unterliegt der Hydrologischen Verordnung, dem Water Act (Wassergesetz), dem PGAP sowie den Regelungen zum öffentlichen Wassereigentum (Public Domain).

3. Hydrologische und hydrogeologische Studien

Oberflächengewässer (Bäche und Flüsse)

Untersuchung von Niederschlag, Abflusskoeffizient, Wasserscheide, Regulierung, Nutzungsfluss und Topographie zur Gewährleistung der Versorgung.

Seen und Stauseen

Analyse des Wasserjahres, der Reservoirkapazität (gemessen am 1. Oktober), der Kurvenverläufe, Studien zu Niedrigwasserständen, Regulierung und Sedimentation.

Grundwasser

Hydrogeologische Studien für Aquifere und subálvea Vorkommen.

4. Wasserbedarf

Der Bedarf unterteilt sich in kommunale, siedlungsspezifische, landwirtschaftliche und industrielle Nutzung. Ein ökologischer Mindestfluss (Qecologico) muss sichergestellt werden, um den Wasserverbrauch zu minimieren und die Umwelt zu schützen.

5. Wasserquellen und Speicherung

Nutzung von Wiederaufbereitung, Entsalzung und Regenwasser (z. B. venezianische Zisternen/Algibe). Bei Flüssen erfolgt die Entnahme direkt. Talsperren werden aus losem Material oder Beton (Bogenstaumauern, Gewichtsmauern, Pfeilerstaumauern) errichtet. Grundwasserleiter können frei, gespannt oder schwebend sein (Schichten: undurchlässig, wasserführend, Porenspeicher).

6. Methoden der Wassergewinnung

Einsatz von Kollektor-Drain-Kies-Systemen und Brunnen. Bei Bohrungen sind der Wasserspiegel, Metallmäntel und Pumpen zur Extraktion zu berücksichtigen. Verstopfungen müssen vermieden werden. Bei geringer Durchlässigkeit werden breite Schachtbrunnen genutzt. In übernutzten Aquiferen kann eine künstliche Anreicherung zur Qualitätsverbesserung und Speicherung (verdunstungsgeschützt) erfolgen.

7. Projektierung der Versorgung

Ein Projekt umfasst:

1. Memoria (Baubeschreibung).
2. Anhänge (Anejos):
   • 2.1 Antezedenzien.
   • 2.2 Hydraulische Berechnungen (Dotierung in m³/Einwohner/Tag, Verbrauch und Kausalität).
   • 2.3 Statische Berechnungen der Strukturen.
   • 2.4 Mechanismen wie Ventile und Entleerungen.
   • 2.5 Enteignungspläne.
   • 2.6 Geotechnik (Layout der Gräben und Materialtyp).
   • 2.7 Topographie.
3. Sonstiges (Pumpstationen etc.).

8. Berechnung des Entwurfsflusses

Die Dotierung (Verbrauch pro Einwohner) wird in Liter/Person/Tag angegeben, unterteilt in Haushalt, Industrie und Verluste. Daten stammen vom INE oder Stadtplanungsamt (ca. 3 Einwohner pro Gehäuse/Wohneinheit).

Wachstumsprognosen

• Geometrische Methode: dP/dt = K.
• MOPU-Methode: Spezifische Formeln für die Versorgung und Sanierung (Pa = Pc-10(1+A)^10).

9. Hydraulische Rohrleitungsplanung

Einsatz von Software wie EPANET. Berechnungen nach Manning oder Colebrook. Berücksichtigung von Einzelverlusten (DH = kv²/2g) an Ventilen. Die Fließgeschwindigkeit sollte zwischen 0,75 und 1,5 m/s liegen (min. 0,3 m/s, max. 4 m/s für PVC/PE). Vermeidung von Kavitation und Druckstößen (Water Hammer) durch Be- und Entlüfter. Krümmer müssen mit Betonankern fixiert werden.

10. Materialien für Rohrleitungen

• PVC: Flexibel, für kurze Strecken geeignet.
• Polyethylen (PE): Große Durchmesser, hohe Ausdauer und Druckfestigkeit.
• Gusseisen (Foundry): Für sehr große Durchmesser (> 150 mm).
• Stahl: Spezifisch für Pumpenleitungen.
• Beton: Hält hohem Bodendruck stand.

11. Topographie und Geotechnik

Maßstäbe von 1:25.000 (Übersicht) bis 1:200 (Detail). Geotechnische Daten definieren den Grabenbau: Grundwasserspiegel (Well Point), Dichte, Bodenklasse und Aggressivität (z. B. Sulfide). Enteignungen oder Dienstbarkeiten für Gräben können temporär oder dauerhaft sein.

12. Technische Bestimmungen (PPTP)

Regelt das Verhältnis zwischen Auftragnehmer und Bauleitung. Enthält Bedingungen zu Materialien, Ausführung (Prüfdruck der Rohre 1,5-mal höher als Betriebsdruck), Abnahmebedingungen und Wartungsgarantien.

13. Pläne und Dokumentation

Lagepläne, Projektpläne, Längsprofile und Detailpläne für Schächte, Entleerungen und Zähler. In der "Guitarra" (Datenleiste unter dem Profil) werden Geländehöhe, Sohlhöhe, Aushub und Distanzen markiert.

14. Wasserspeicher und Depots

Meist aus Beton an hohen Punkten der Stadt. Kapazität für 24 bis 48 Stunden. Ausstattung mit Schwimmerventilen und Brandschutzhydranten (2 Anschlüsse à 1000 l/min).

15. Budget und Ausführung

Berechnung des PEM (Material- und Ausführungskosten): Erdarbeiten, Deponiekosten, Rohrleitungsmaterial (Sandbett, Kies), Maschinenstunden und Montage. Einhaltung der PG3-Vorschriften (Proctor-Dichte). Das PBL enthält zusätzlich Gemeinkosten, Gewinn und Mehrwertsteuer sowie 1% für den Erhalt des kulturellen Erbes. Aushub erfolgt meist per Tieflöffelbagger (Retro) in Gräben bis 4m.