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Tanques de almacenamiento de agua 
 
por 
 
Mark Ludwigson, P.E. 
 
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Contenidos del curso: 
 
Objetivo y función de un tanque de almacenamiento de agua 
Normativas industriales 
Tipos de tanques de almacenamiento 
Tamaño del tanque 
Consideraciones de mezcla 
Características de los tanques 
Aspectos a tener en cuenta en relación a la calidad del agua 
Bibliografía de ayuda 
Evaluación 
 
 
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Objetivo y función de un tanque de almacenamiento de agua 
 
Los tanques de almacenamiento de agua son elementos imprescindibles para poder 
abastecer a la población de este recurso. También son benéficas desde un punto de 
vista económico al reducir el tamaño de las instalaciones de tuberías necesarias y al 
minimizar el consumo de energía. Los tanques de almacenamiento de agua se 
localizan en prácticamente en todos los sistemas de distribución de agua a nivel 
mundial. Es de vital importancia que los ingenieros comprendan las distintas funciones 
de los tanques de almacenamiento del agua. 
 
En este curso se abordarán todos los aspectos relativos a los tanques de 
almacenamiento de “agua lista para su consumo”, o “agua final” o “agua potable”. Este 
término se le atribuye al agua que ya ha sido tratada y desinfectada y que por lo tanto, 
está lista para ser distribuida de inmediato a la población en general. La tabla que 
aparece a continuación resume a grandes rasgos los propósitos y funciones de un tanque 
de almacenamiento de agua final. 
 
Tabla 1 – Objetivos y funciones de un tanque de almacenamiento de agua 
Objetivo Funcionamiento Comentarios 
1. Incrementar la 
disponibilidad 
constante de agua 
Almacenar agua potable 
de forma que esté 
disponible ante un posible 
fallo del sistema 
Entre los posibles fallos se 
incluyen apagones, daños 
por tormentas, 
inundaciones y rotura del 
sistema de cañerías 
2. Almacenar agua 
en caso de incendio 
Almacenar una gran cantidad 
de agua para la extinción de 
incendios 
Algunos sistemas 
presentan tanques de agua 
independientes para 
protección contra incendios 
3. Igualar el 
flujo de agua 
El tanque se llena cuando 
disminuye la demanda del 
tanque y se vacía cuando 
ésta aumenta, por lo que es 
necesario mantener un flujo 
de agua constante 
Similar a un tanque de 
igualación; ver la sección 
de tamaños para más 
detalles 
4. Proveer agua a alta 
presión sin sistema de 
cañerías 
La altura del tanque permite 
abastecer el agua a alta 
presión 
Aplica solamente en el caso 
de los tanques elevados 
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Normativas industriales 
 
Los tanques de almacenamiento son considerados como uno de los elementos más 
vulnerables y expuestos en todo sistema de suministro de agua. Éstos deben ser 
cuidadosamente diseñados e inspeccionados de forma periódica para reducir cualquier 
riesgo de accidente y evitar la contaminación de lagua. Para ayudar a proteger a la 
población de cualquier riesgo, se han desarrollado y aprobado una serie de directrices 
en relación al diseño, manejo e inspección de los tanques de almacenamiento de los 
sistemas de suministro de agua potable. 
 
El Recommended Standards for Water Works, también conocida Normativa de los Diez 
Estados, es el documento más ampliamente reconocido en los EE.UU para el diseño 
de tanques de almacenamiento de agua, y otros componentes del sistema. La mayoría 
de estados de los Estados Unidos y de las provincias de Canadá han optado por llevar 
a la práctica esta normativa. La sección 7 de la Normativa de los Diez Estados, 
denominada, “Almacenamiento de agua de consumo humano”, incluye seis páginas 
con recomendaciones para el diseño de los tanques de almacenamiento del agua. 
 
Por su parte, ciertos municipios han optado por incluir otras recomendaciones 
adicionales en el diseño e inspección de los tanques de almacenamiento, la normativa 
de construcción local también puede afectar a las características de un nuevo tanque, 
incluyendo la altura necesaria en base al área de inundación de la zona en cuestión, la 
altura máxima del tanque, máxima zona impermeable y necesidades arquitectónicas 
 
En el caso de que a un ingeniero le sea asignado el diseño de un nuevo tanque de 
almacenamiento, se deberá tener en cuenta la normativa local durante cada etapa del 
proceso para asegurar el correcto cumplimiento de las normas vigentes. Es posible que 
en dicho diseño sea necesario un permiso formal por parte de la agencia con autoridad 
para llevar a cabo las modificaciones del sistema de agua potable que fuesen 
necesarias. Tras la construcción del tanque, será necesaria la notificación final de que 
el tanque ha sido correctamente desinfectado de acuerdo a la normativa C652 AWWA 
y de que no hay indicios de bacterias fecales coliformes a través de un examen 
bacteriológico. 
 
La AWWA y la EPA han publicado una serie de directrices adicionales para el diseño, 
manejo e inspección de los tanques de almacenamiento. Diríjase a la sección de 
referencias para ver una lista de los documentos clave. 
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Tipos de tanques de almacenamiento 
 
Existen tres tipos principales de tanques de almacenamiento de agua: superficial, 
elevado o tuberías verticales. Cada uno de los mismos se explica a continuación. Se 
debe destacar que no se han considerado aquí los tanques enterrados y los 
hidroneumáticos por ser relativamente poco frecuentes en los sistemas de distribución. 
 
1. Tanques superficiales 
 
El tipo de tanque de almacenamiento más común es el tanque superficial, o también 
denominado tanque a nivel del suelo o reservorio a nivel del suelo. Sin embargo, el 
propio término de reservorio implica que éste puede no estar cubierto, y según la 
sección 7.0.2 b de la Normativa de los Diez Estados, es necesario un techo 
impermeable para que se pueda hablar de agua lista para el consumo. Por lo tanto, se 
suele emplear principalmente el término de tanque de almacenamiento superficial. 
 
Las figuras 1 y 2 muestran ejemplos de tanques de almacenamiento superficiales de 
agua lista para el consumo humano. 
 
 
Figura 1: Un tanque de acero de almacenamiento superficial. 
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Figura 2: Un tanque de cemento de almacenamiento superficial con diseño. 
 
Un tanque de almacenamiento superficial necesita un sistema de bombeo para extraer 
el agua del tanque con la presión suficiente como para poder ser distribuido la 
población. Esto contrasta con un tanque elevado al poder éste último proveer agua a 
presión al sistema de distribución. 
 
En términos económicos, los tanques superficiales son los más baratos por la 
localización en la cual se construyen. Los costos de construcción de un tanque 
almacenamiento superficial a menudo suelen establecer un costo por unidad de 
volumen (dólares por galón o dólares por metro cúbico). Para calcular el costo de la 
unidad, únicamente se debe dividir el costo entre el volumen total. Por ejemplo, un 
tanque de 2 millones de galones que cueste 1 millón de dolores presentará un costo de 
unidad de $0.50 por galón. Los costos de unidad son útiles a la hora de llevar a cabo la 
planificación del capital inicial y para comparar el diseño con otras opciones y otros 
materialesde construcción. 
 
Los tanques superficiales presentan una baja proporción entre el área de superficie y el 
volumen, la cual se puede calcular haciendo uso de la siguiente fórmula matemática: 
 
 
 
 
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sa/vol 
2 𝑟 ℎ
𝑟 ∗ ℎ
 
Donde: 
sa/vol: proporción entre área de superficie y volumen 
r: radio del tanque 
h: altura lateral 
 
Las ventajas de una baja proporción entre el área de superficie y el volumen son las 
descritas a continuación: 
 Menores costos de construcción al reducir el área total del suelo, las paredes y 
la cúpula. 
 Un menor riesgo de que se produzca alguna brecha de seguridad al ser mucho 
menor el área que necesita ser protegida de las paredes y la cúpula. 
 Un menor riesgo de contaminación externa por la reducción total del área del 
suelo, paredes y cúpula. 
 Mejor calidad del agua al existir una mejor mezcla de homogeneización, menos 
zonas muertas y menos probabilidad de que se produzca el fenómeno de 
estratificación térmica. 
 Se consigue un menor impacto al medio ambiente y se reduce la altura. 
 
2. Tanques elevados 
 
Los tanques elevados de almacenamiento tienen la base del tanque por encima del 
nivel del suelo. Se les suele llamar de forma genérica torres de agua. Las figuras 3 y 4 
muestran diferentes ejemplos de tanques elevados de almacenamiento. 
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Figura 3: Una torre de agua de base cónica (izquierda) y una torre de agua esférica 
(derecha). 
 
 
 
Figura 4: Una torre de agua de múltiples apoyos (izquierda) y una torre de agua de 
columna acanalada (derecha). 
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La ventaja de un tanque elevado de almacenamiento es que puede abastecer agua a 
una alta presión a las zonas de su alrededor. Cuanto mayor sea la altura de la 
estructura, mayor será la presión del agua. Algunos tanques son lo suficientemente 
elevados como para poder suministrar agua a altas presiones sin necesidad de 
bombearla. La presión del agua de la cabeza estática se calcula haciendo uso de la 
siguiente fórmula matemática, según el principio de Bernoulli: 
 
p 
ℎ ∗ 𝑠𝑔
2.31 
0.43 ∗ ℎ 
 
Donde: 
p: presión del agua (psi) 
h: altura del agua (pies) 
sg: gravedad específica del fluido (1.0 para el agua) 
 
A la hora de diseñar un tanque elevado de almacenamiento de agua, es de vital 
importancia realizar el cálculo del nivel de presión de salida del agua. Esta presión 
puede variar en función de la altura de los distintos edificios del área abastecida y 
también según sea el nivel de agua en el tanque, tal y como se indica en la figura 5. 
 
 
 
Figura 5: Presión del agua (p) calculada para los edificios en las zonas más y menos 
elevadas de una comunidad con un tanque elevado de almacenamiento. 
 
 Nivel de agua alto = 220.00 
 Nivel de agua bajo = 200.00 
Tanque 
elevado 
p = 0.43 * (200-50) 
= 65 psi 
p = 0.43 * (220-0) 
= 95 psi 
Elev = 50.00 
Elev = 0.00 
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La mayor presión de agua es la que se observa en el edificio a menor altura cuando el 
tanque elevado de almacenamiento presenta un nivel de agua alto. Se debe confirmar 
que el sistema de tuberías en este caso sea diseñado para soportar las altas presiones 
de agua. Se debe considerar que las tuberías para la distribución del agua suelen estar 
por regla general a unos 3 o 5 pies por debajo del suelo, porque la presión en las 
tuberías deberá ser calculada a la elevación menor de la tubería. Se puede instalar una 
válvula que reduzca la presión en el sistema de cañerías para mantener las presiones 
por debajo de la presión máxima del deseño. 
 
Por su parte, la presión de agua menor es la que se observa en el edificio a mayor 
altura cuando el tanque elevado de almacenamiento presenta un bajo nivel de agua. En 
este caso, la presión debería ser superior a la mínima aceptable. Además, también se 
debe tener en cuenta la fricción generada en el interior de las tuberías y las posibles 
pérdidas a la hora de llevar a cabo los cálculos. 
 
De acuerdo a la Normativa de los Diez Estados, el diseño del sistema de distribución 
debe asegurar que la presión se encuentre aproximadamente entre los 60 y 80 psi en 
todo momento (410 – 550 kPa). Se debe mantener igualmente una presión mínima de 
20 psi (140 kPa) a nivel del suelo y en cualquier punto del sistema de distribución, bajo 
cualquier que sean las condiciones de flujo. Del mismo modo, la normativa también 
exige que el diseño cuente con un sistema de alerta de contaminación de agua en caso 
de que la presión total disminuya por debajo de los 20 psi en cualquier punto del 
sistema de distribución. 
 
Los tanques elevados de almacenamiento suelen ser más frecuentes en zonas con 
colinas o con elevaciones del terreno y en las cuales es posible su instalación, 
reduciendo de esta forma la altura final del sistema y disminuyendo los gastos 
asociados. Los tanques elevados son menos frecuentes en zonas costeras y en las que 
se deben tomar en cuenta las fuerzas del viento en el diseño de la estructura. Del 
mismo modo, este tipo de tanques son poco frecuentes en zonas con intensa actividad 
sísmica. 
 
 
 
 
 
 
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3. Tuberías verticales 
 
Una tubería vertical es un tanque de almacenamiento cuya base se encuentra a nivel 
del suelo y cuya altura es superior al diámetro de la misma. Muchas personas 
consideran que una tubería vertical es simplemente un tipo de torre de agua. También 
denominado columna vertical o columna ascendente. En los siglos XIX y XX, era muy 
frecuente encontrar este tipo de tanques en ciudades de todo el mundo. La figura 6 
muestra algunos ejemplos de tuberías verticales. 
 
 
 
Figura 6: Ejemplos de instalaciones de tuberías verticales. 
 
El diseño de una tubería vertical permite que ésta genere la presión suficiente como 
para poder distribuir el agua sin problemas, aunque a veces es necesario el bombeo 
para conseguir sobrepasar los 60 psi en el sistema de distribución. Una tubería vertical 
con una altura superior a los 50 pies es capaz de generar suficiente presión como para 
mantener la presión del sistema de distribución por encima de los 20 psi en todo 
momento y en caso de que fallase el sistema de bombeo, y por consiguiente, se evita 
que se emitan posibles alertas de contaminación. 
 
 
 
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El costo por unidad de una tubería vertical es superior al de un tanque de 
almacenamiento superficial, pero inferior al de un tanque elevado. 
 
Aún cuando este tipo de tanques presentan muchas ventajas, son igualmente 
propensos a que se produzca el fenómeno de la estratificación térmica en los mismos, 
afectando negativamente la calidad del agua. La estratificación térmica es un proceso 
en el que el agua caliente de menor densidad asciende y se sitúa en la parte superior 
del tanque, dando lugar, por ende, a una diferencia de temperatura entre la parte 
superior e inferior del tanque. Las tuberías verticales son más propensas a este 
fenómeno por tres razones principales: 
 
1. La propia geometría del tanque, alto y delgado, hace que sea más 
probable el fenómeno de laestratificación térmica. Cuando más alto 
sea el tanque, mayor es la diferencia de temperatura entre la parte 
superior e inferior del tanque. 
2. Las tuberías verticales presentan una mayor proporción entre el área 
de superficie y el volumen, con lo que hay más área de superficie que 
está expuesta al calor del sol. 
3. Es más difícil lograr una mezcla homogénea por la propia geometría 
del tanque. 
 
 
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Tamaño del tanque 
 
Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los ingenieros a la hora de diseñar un 
tanque de almacenamiento es determinar el tamaño óptima. Los pasos que se 
describen a continuación ayudarán a los profesionales a lo largo del proceso de elegir 
un tamaño: 
Paso número 
 
1. 
 
 
2. 
 
 
3. 
 
 
4. 
 
 
5. 
 
 
6. 
 
 
7. 
 
 
 
 
Evaluar 
las condiciones 
existentes 
Calcular el 
volumen regulador 
Calcular el 
volumen necesario 
Selección 
de volumen 
Primeras 
dimensiones 
del tanque 
Comprobar 
los niveles 
del agua 
Ajustar 
Comparar 
el costo con 
el presupuesto 
Ajustar 
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El paso 1 consiste en evaluar las condiciones existentes. Se debe recopilar como 
mínimo la información descrita a continuación: 
 Se debe comprobar si ya existe algún tanque de almacenamiento en la zona 
circundante y comprobar su volumen de almacenamiento útil. 
 Obtener un plano del sitio o levantamiento topográfico para donde ubicarlo. 
 Obtener datos del flujo existente, incluyendo: 
o Flujo promedio por horas para cada hora del día, 
o Flujo máximo por hora, 
o Flujo mínimo diario, 
o Flujo diario promedio, y 
o Flujo máximo diario. 
 Obtener o calcular el factor de pico, siendo éste un parámetro basado en el 
futuro crecimiento demográfico de la población y el desarrollo de la zona de 
estudio. 
 
El paso 2 consiste en calcular el volumen de almacenamiento mínimo requerido de 
acuerdo a los requisitos establecidos por la normativa. La Normativa de los Diez 
Estados indica que la capacidad de almacenamiento requerida (volumen) debe ser 
igual o superior al consumo diario promedio (demanda). Aunado a cualquier flujo de 
agua adicional que fuese necesario en caso de incendio. Por ejemplo, si el flujo diario 
promedio del último año ha sido de 5 de millones de galones de agua por día (mgd) y 
no ha sido necesario distribuir parte de ese caudal a la extinción de algún incendio, el 
volumen mínimo del tanque ha de ser de 5 millones de galones (MG). El profesional a 
cargo del diseño también deberá estar al tanto de la normativa municipal por si 
existiese cualquier otro requisito de volumen de almacenamiento. 
 
El paso 3 consiste en calcular el volumen de almacenamiento necesario o demandado. 
En el cómputo de este volumen, se tiene en cuenta la homogeneización diurna del flujo 
del agua del tanque, la demanda de flujo contra incendios, una reserva de emergencia 
y el volumen de almacenamiento muerto. El volumen de almacenamiento necesario se 
calcula en base a la siguiente fórmula: 
 
 
 
 
 
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El volumen de homogeneización (EQV) se calcula en función de la curva de flujo 
diurna, tal y como se muestra en la figura 7. El flujo diario promedio es la línea roja 
horizontal y la cual representa el relativo flujo de agua constante del tanque. En esta 
curva, el tanque se llena desde las 9 de la tarde hasta las 7 de la mañana, y se vacía 
desde las 7 de la mañana hasta las 9 de la tarde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Ejemplo de curva de homogeneización con la demanda diurna representada 
en color azul y el flujo diario promedio en rojo. 
DSV = EQV + FFV + FRV + DSV 
Donde: 
DSV: Volumen de almacenamiento necesario 
EQV: Volumen de homogeneización 
FFV: Volumen de flujo contra incendios 
ERV: Volumen de reserva de emergencia 
Llenado del 
tanque 
Vaciado del 
tanque
Volumen de homogeneización 
Llenando Vaciando Llenando 
Caudal 
Flujo promedio 
Tiempo 
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El área contenida entre la línea de color rojo y la de color azul representa el volumen de 
homogeneización necesario. Este volumen se puede calcular con la fórmula que se 
detalla a continuación: 
 
EQV 
Σ |𝑄𝑜𝑢𝑡 𝑄𝑖𝑛 |∆𝑡
2
1
2
 |𝑄𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑄𝑎𝑣𝑔|∆𝑡 
Donde: 
Qdemando = demando de flujo por horas (gpm) 
Qavg = flujo diario promedio (gpm) 
Δt = 1 hora (60 minutos) 
 
Ten en cuenta que el volumen de homogeneización necesario puede variar ligeramente 
según el día ya que la demanda del agua no es la misma y cambia a diario. Por 
ejemplo, la curva de demanda de flujo de agua en un día laboral es diferente de la de 
un fin de semana o de unas vacaciones. 
 
El profesional a cargo del diseño deberá analizar los datos del flujo diario a lo largo de 
muchos días y seleccionar el día que presente el mayor factor de pico. Este es un 
parámetro que corresponde a la proporción entre el máximo flujo por horas y el flujo 
diario promedio. Aquellos días que presenten mayores factores de pico necesitarán un 
mayor volumen de homogeneización. 
 
Otro aspecto que se debe tener en cuenta para el volumen de homogeneización es la 
demanda del flujo que se prevé en el futuro. Si se espera que el flujo experimente un 
incremento de un 50%, el volumen de homogeneización estimado se debe multiplicar 
por un factor de proyección de 1.50. Por último, el volumen de homogeneización 
necesario debe incrementarse en al menos un 10% en caso de que se produzcan 
variaciones inesperadas en el flujo diurno. 
 
El volumen del flujo contra incendios (FFV) se puede calcular de acuerdo al método 
de la oficina de servicios de seguro (ISO) o a través de cualquier otro proceso 
aprobado por el organismo de gobierno local. El método ISO se basa en el cálculo del 
flujo contra incendios necesario (NFF) y se multiplica por su duración. Un FFV se suele 
encontrar entre los 2500 y 35 00 gmp (de 158 a 221 litros/segundos) con un duración 
de entre 2 y 3 horas. Como resultado, el valor FFV suele ser de 0.30 a 0.63 MG. Vaya 
al manual de prácticas M31 de la AWWA, requisitos para el sistema de distribución, 
para saber más sobre cómo calcular el FFV de un tanque de almacenamiento. 
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El volumen de reserva de emergencia (ERV) es aquel que se usa en caso de que se 
produzca un accidente como la rotura de una tubería, fallo en el equipo, apagones, 
contaminación del agua o desastres naturales. Normalmente se cuenta con una 
reserva de emergencia de entre el 20 y el 50% de la máxima demanda del día. Por 
ejemplo, si la demanda máxima es de 10mgd, el ERV debería encontrarse entre los 2 y 
los 5 MG. 
 
El volumen de almacenamiento muerto (DS) es aquel volumen de agua que se 
encuentra en la parte superior e inferior del tanque y que normalmente no se usa. En la 
parte superior del tanque suele haber un par de centímetros entre el volumen máximo 
de agua y el exceso de la misma. Por su parte, en la parte inferior también hay una 
distancia entre el valor mínimo del agua y la base del tanque para evitar que entre 
cualquier bolsa de aire en la tubería de salida. Y en algunos casos, proveer suficiente 
carga neta positiva en aspiración (NPSH) para las bombas de servicio de alta presión. 
Este volumen muerte se puede estimar entre un 10 y un 20%del total del volumen del 
tanque y se puede verificar en el paso 6. 
 
El paso 4 consiste en comparar el volumen regulador mínimo del paso 2 y el volumen 
de almacenamiento necesario del paso 3. El valor más alto deberá ser el volumen de 
almacenamiento. Por lo general, el volumen seleccionado se redondea hasta 0.5 MG. 
 
El paso 5 consiste en utilizar el volumen que se ha seleccionado previamente para 
definir las primeras dimensiones del tanque. El primer paso es decidir el número de 
tanques. Lo ideal es que existan dos o más tanques en cada sistema de distribución 
por las siguientes razones: 
 Las inspecciones periódicas se llevan a cabo mejor cuando el tanque está 
vacío. En caso de que hubiese un único tanque, puede que no fuese posible 
poner fuera deservicio el tanque durante un día entero para llevar a cabo las 
actividades de inspección y mantenimiento. 
 Es posible que se produzca algún fallo en el tanque o en sus partes que 
obliguen a pararlo para una reparación de emergencia. Sin un segundo tanque, 
el sistema de distribución quedaría completamente expuesto sin 
almacenamiento. 
 
 
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 Tener dos tanques facilita el mantener la calidad del agua en perfectas 
condiciones. Por ejemplo, si existiese un periodo de bajo flujo de demanda, se 
podría detener el funcionamiento de uno de los tanques para evitar que se 
formen zonas muertas o que aumente mucho la edad del agua, lo cual es muy 
posible cuando hay un bajo flujo. 
 
Entre las desventajas de tener múltiples tanques de almacenamiento se encuentran el 
incremento de costo de capital necesario para su construcción, una mayor extensión de 
tierra y una mayor complejidad del sistema. En caso de que no haya suficiente 
presupuesto para la construcción de dos tanques de almacenamiento, una opción es 
construir un único tanque según la demanda del momento y planificar la construcción 
de un segundo tanque de acuerdo a las demandas futuras. 
 
Si se opta por construir varios tanques de almacenamiento, éstos deberían poder 
albergar el mismo nivel máximo de agua y tener la misma elevación. Lo ideal es que 
tuviesen el mismo volumen de agua. Por ejemplo, si se opta por un volumen de 10 MG, 
entonces debería haber dos tanques de 5 MG. 
 
En caso de que ya hubiese un tanque de almacenamiento, la altura del nuevo debería 
tener la misma elevación de desbordamiento que el tanque existente. De esa forma, 
asegurar que ambos tanques pueden ser utilizados por igual sin que existiese 
desbordamiento en alguno de ellos. Si se conoce la altura, el diámetro se puede 
calcular fácilmente mediante la fórmula del volumen de un cilindro: 
 
𝑉
𝜋
4
𝑑 ℎ In typical English units: 𝑉 5.87 𝑑 ℎ 
donde: 
V = volumen 
d = diámetro 
h = altura 
 
En caso de que no existiera ningún tanque, entonces habría que ponerse en contacto 
con un proveedor para que éste nos informase sobre cuál es el diámetro y la altura más 
económica dado el volumen deseado. Se deberán seleccionar las dimensiones más 
económicas en la medida de lo posible para reducir los costos de la construcción. 
 
 
 
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30’-0” 
altura 
En el caso de un tanque elevado, la altura del mismo debería mantener una presión 
adecuada en el sistema de distribución en todo momento, tal y como se indica en la 
figura 4 .En el caso de una tubería vertical, se debería tener en cuenta la introducción 
de un sistema de mezcla a la hora de seleccionar el tamaño y forma final del tanque. 
 
El paso 6 consiste en comprobar el nivel del agua existente en el tanque. Éste paso 
resulta útil para establecer un perfil de los tanques con los volúmenes anteriormente 
calculados en el paso 3 y de sus primeras dimensiones. Ver el ejemplo de la figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8: Perfil de un tanque de 4 MG con las elevaciones y volúmenes necesarios. 
 
La sección que se muestra como almacenamiento adicional representa la diferencia 
entre el volumen necesario y el volumen final seleccionado y puede deberse a uno o 
más de los motivos descritos a continuación: que el volumen que establece la 
normativa sea superior al volumen necesario, redondeando el volumen total del tanque 
hasta al número par más cercano, para futuras proyecciones o bien como margen de 
seguridad. 
 
 
 
 
Almacenamiento adicional = 0.5 MG 
 
Homogeneización = 1.0 MG 
Flujo contra incendios = 0.6 MG 
 
Reserva de emergencia = 1.4 MG 
Almacenamiento muerto = 0.5 MG 
150’-0” diámetro 
EL 30.5 Desbordamiento 
EL 30.0 NA Alto 
EL 0.0 Base 
EL 4.0 NA Min 
EL 18.0 NA Bajo 
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El primer nivel de agua (NA) que se debe comprobar es la elevación mínima del agua, 
siendo ésta la mínima profundidad posible en la cual se pueda extraer agua del tanque 
del almacenamiento y al flujo máximo sin que exista riesgo de que ocurra algo de lo 
siguiente: 1) que quedé aire atrapado en la tubería externa y 2) cavitación de la bomba 
por una carga neta positiva en aspiración (NPSH) inadecuada. Para disminuir las 
posibilidades de que quede aire atrapado en el interior, se puede añadir una lámina 
anti-remolinos a la tubería externa del tanque. Una vez determinado el mínimo NA, se 
puede re-calcular nuevamente el volumen de almacenamiento muerto. 
 
Los niveles bajos y altos (o máximas) establecen el rango de funcionamiento normal 
del tanque. Se aconseja mantener el nivel del agua por encima del NA bajo para 
asegurar su abastecimiento en caso de incendio u otro evento. 
 
La elevación del NA desbordamiento debería ser al menos un par de centímetros 
superior a la elevación de NA alto para que se puedan considerar las variaciones en las 
lecturas del sensor del nivel de agua, la acción de onda en la superficie del agua y para 
darle tiempo suficiente a los trabajadores para evaluar una alarma de nivel de agua 
elevado antes de que se produzca algún evento de desbordamiento. Se debe aclarar con 
los proveedores del tanque que el volumen normal del mismo es hasta la NA alto y que 
no debería incluir el bordo libre en la elevación de desbordamiento. 
 
El paso 7 consiste en calcular el costo total del nuevo tanque o tanques. Tal y como se 
describe en el paso 5, si se pretenden construir dos tanques pero el presupuesto 
sobrepasa los gastos, se puede proceder con la construcción del primero y dejar la del 
segundo para más adelante. 
 
A la hora de calcular los gastos aproximados para la construcción de un tanque, se 
deben tener en cuenta los aspectos descritos a continuación: 
 La ingeniería para el diseño, los permisos y la gestión de la construcción. 
 Suministro del tanque e instalación del mismo. 
 Características del tanque: escaleras, trampillas, conductos de ventilación y 
desagües. 
 Cimientos del tanque. 
 Suelo del tanque y protección contra rayos. 
 Cubiertas protectoras y características arquitectónicas. 
 Tuberías y válvulas asociadas al tanque. 
 Iluminación de la zona, cámaras CCTV, bardas y otros elementos de seguridad. 
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 Características del tanque para redirigir y drenar el agua de la lluvia. 
 Pruebas del agua, desinfección, controles bacteriológicos y la comisión. 
 Instrumentación, controles y programación. 
 Gastos generales de la contratista como las cuotas de los permisos, transporte, 
instalaciones temporales, gestión de riesgos, asociaciones, ganancias, etc. 
 Estalación de costos hasta el punto medio de la construcción.379.pdf
 
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Consideraciones de mezcla 
 
Los sistemas de mezcla son muy frecuentes en los tanques de almacenamiento de 
agua al mejorar considerablemente la calidad del agua de los mismos. Estos sistemas 
pueden llevar a cabo una o más de las siguientes funciones: 
 Disminuir el fenómeno de la estratificación térmica. 
 Mejorar la circulación del agua y eliminar las zonas muertas. 
 Homogeneizar la edad del agua. 
 Permitir la adición de compuestos químicos directamente al agua del tanque. 
 Liberar compuestos orgánicos volátiles (VOCs) y reducir la formación de 
trihalometano (THM), un subproducto de la desinfección del agua (DBP). 
 
La tabla que aparece a continuación detalla de los tipos de sistemas de mezcla más 
comunes con sus ventajas y desventajas. 
 
Tabla 2 – Comparación de los sistemas de mezcla 
Sistema de mezcla Descripción Ventajas 
Paredes o cortinas 
deflectoras 
El flujo debe pasar a través de 
una serie de paredes o 
cortinas. 
No requiere energía ni 
tampoco un 
mantenimiento del 
sistema. 
Agitador mecánico 
Se puede instalar un 
agitador en la base del 
tanque, en una barra, o 
flotar en la superficie del 
tanque 
Es un proceso eficaz de 
homogeneización que no 
depende del flujo del agua 
del tanque. La mayoría 
son compatibles con la 
adición de compuestos 
químicos 
Sistema de 
mezcla pasivo 
La tubería de entrada accede 
al tanque con una serie de 
bocas u orificios que permiten 
la homogeneización del 
contenido del mismo 
No requiere energía ni 
tampoco el 
mantenimiento. 
Adecuado para la 
estratificación térmica 
Sistema aerobio 
Existen difusores de aire con 
un soplador y un sistema de 
tuberías para la recirculación 
del mismo 
Es un proceso eficaz de 
homogeneización que no 
depende del flujo. Reduce 
la formación de THM. 
 
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Las figuras 9 y 10 son ejemplos de sistemas de mezcla de tanques. 
 
 
Figura 9: Un sistema de mezcla pasivo con varias boquillas para mezclar el 
contenido total del tanque. 
 
 
Figura 10: Un agitador sumergible sobre un riel y el cual puede ser removido 
desde la escotilla de la parte superior. 
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Características del tanque 
 
Es importante que los tanques cuenten con una serie de características importantes 
para la operación exitosa y poder llevar a cabo el mantenimiento adecuado de los 
tanques de almacenamiento. Las características típicas de un tanque de 
almacenamiento superficial son las descritas en la figura 11, mientras que las de un 
tanque elevado se detallan en la figura 12. 
 
La Normativa de los Diez Estados recoge las siguientes características que debe 
presentar un tanque: 
 Las líneas de drenaje y vaciado no podrán estar conectadas directamente a un 
sistema de alcantarillado o drenaje para lluvia. 
 Las tuberías de drenaje deberán terminan a unos 12 o 14 pulgadas por encima 
del nivel del suelo e incluir una mosquitera para insectos. Los drenajes deben 
estar localizados de forma que siempre estén visible cualquier posible vertido. 
 Todos los tanques de almacenamiento deberán contar con los sistemas de 
acceso al interior adecuadas de los mismos para su limpieza y mantenimiento. 
 El conducto de ventilación debe estar separado del desagüe. Los conductos 
deberán estar cubiertos para evitar la entrada de la lluvia de agua y contar con 
un mosquitera para insectos. 
 El techo y las paredes laterales deberán ser impermeables y contar únicamente 
con las aperturas y entradas indispensables. 
 Deberá haber elementos de seguridad como jaulas en escaleras, guardas en 
rieles, agarraderas y barras protectoras por las aperturas de las tuberías. 
 Deberá haber pequeños grifos para poder recoger muestras de agua y así 
llevar a cabo los exámenes microbiológicos y los análisis pertinentes de la 
calidad del agua. 
. 
La ventilación necesita un área lo suficientemente grande para evitar que aumente la 
presión en el tanque durante el llenado y un sistema de vacío durante el vaciado del 
mismo. Se pueden utilizar los siguientes lineamientos para establecer el tamaño: 
 El área de ventilación deberá permitir la liberación de un mínimo de 6 pies 
cúbicos por hora de aire por cada 42 galones por hora de flujo de agua, de 
acuerdo a la norma 2000 API, sección 4.3.2.2. 
 La velocidad del aire que pasa a través de la ventilación no podrá sobrepasar 
los 3.5 ft/s (1 m/s). 
 El área de ventilación deberá ser como mínimo tres veces el área de la tubería 
de entrada de flujo. 
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Ventilación y acceso 
superior 
 
Sensor de nivel 
ultrasónico 
 
Piso del
tanque
 
Tubería de 
entrada/salida 
Acceso a la parte 
inferior al tanque 
Pasarela/pasillo 
Escalera 
interna 
Válvula de 
altura 
Acceso 
lateral 
Ventilación 
Acceso 
superior 
Desbordamiento 
Escalera 
externa 
Escalera 
interna Indicador del 
nivel del 
líquido 
Válvula 
de altura 
Línea de 
detección Acceso 
lateral Anti-
remolinos 
Sensor del 
nivel de 
presión 
Drenaje 
Entrada Mezcladora Salida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 11: Características típicas de un tanque de almacenamiento superficial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Características típicas de una columna acanalada en un tanque elevado de 
almacenamiento. 
 
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La siguiente tabla indica si las características de tanque son necesarias, común o poco 
común para cada uno de los tres tipos principales de tanques. 
 
Tabla 3: Frecuencia de las distintas características de tanques en relación a los 
diferentes tipos de tanques de agua 
Características 
Tanque 
superficial 
Tanque elevado Tubería vertical 
Faro de luz Poco frecuente 
Requerido, depende 
de la altura 
Requerido, depende 
de la altura 
Conducto de 
ventilación Requerido Requerido Requerido 
Desbordamiento Requerido Requerido Requerido 
Trampilla para 
acceso superior Común Común Común 
Escalera externa Común 
Solo es común en 
modelos con soportes 
Común 
Escalera interna Común 
Común excepto en 
modelos con soportes 
Poco común 
Acceso a la 
tubería desde el 
tanque 
Poco común 
Común excepto en los 
modelos con muchas 
patas 
Poco común 
Trampilla de 
acceso lateral Común Común Común 
Indicador del 
nivel de líquido 
Común Poco frecuente Poco frecuente 
Sensor de nivel Requerido Requerido Requerido 
Sistema de 
mezcla Común Poco común Poco común 
Válvula con 
línea de 
detección 
Común, un sentido 
Común, de uno y dos 
sentidos 
Común, de uno y dos 
sentidos 
Tubería interna Requerido A menudo suele ser 
una combinación de 
una tubería interna y 
externa 
A menudo suele ser 
una combinación de 
una tubería interna y 
externa 
Tubería externa Requerido 
Tubería para 
drenaje 
Común 
Poco frecuente, se usa 
la tubería externa 
Poco frecuente, se usa 
la tubería externa 
Válvula anti 
torbellino Común Poco frecuente Poco frecuente 
 
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Aspectos a tener en cuenta en relación a la calidad del agua 
 
Los tanques de almacenamiento de agua llevan empleándose en sistemas públicos de 
distribución de agua desde mediados delsiglo 19, y son un elemento muy frecuente en 
cualquier parte del mundo. Sin embargo, en las últimas épocas, hay un mayor interés 
en cuanto a la calidad del agua de los tanques de almacenamiento y de los sistemas de 
distribución de la misma. Los principales problemas se resumen en la tabla 4 que 
aparece a continuación. 
 
Tabla 4: Riesgos potenciales en la calidad del agua de los tanques de 
almacenamiento 
Físicos Químicos Biológicos 
Estratificación 
térmica 
Formación de producto 
secundarios a la 
desinfección 
Nitrificación 
Formación de 
sedimentos y lodo 
Nivel bajo de 
desinfectante 
Crecimiento de microbios 
y biopelícula 
Corrosión 
Contaminantes 
químicos 
Contaminación 
patógena 
Sabor y olor 
desagradables 
 
 
El factor de riesgo más importante en cuanto al deterioro en la calidad del agua es la 
edad de la misma. Un estancamiento prolongado (superior a 24 horas) propicia que los 
niveles de desinfección no sean los adecuados, que se produzcan cambios químicos y 
que los microbios se incrementen. Los sistemas de distribución de agua con tanques 
de almacenamiento en localizaciones lejanas son más propensos a dar este tipo de 
problemas, principalmente en los tanques más alejados. Cambias en la operación 
puede reducir la edad del agua a niveles más aceptables. Como operar el tanque a un 
nivel de agua menor. 
 
La estratificación térmica y el poco movimiento del agua pueden dar lugar a un 
incremento de la edad del agua en ciertas zonas dentro del propio tanque, lo cual es 
fácilmente evitable con un sistema de mezcla. Un modelo dinámico de fluidos 
computacional (CFD) puede proporcionar la información para indicar si es necesario o 
no si un sistema de mezcla es requerido, así como a escoger el mejor diseño del 
mismo. 
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Un tanque de almacenamiento de agua debe ser una estructura hermética e 
impermeable, con mosquiteros de gran calidad en las áreas para ventilación y sobre 
flujo. Aun así, los tanques siguen siendo susceptibles a contaminación por restos de 
materiales de desechos externos, deshechos biológicos y químicos, por ejemplo, si el 
tanque se dañara o llegase a desarrollar grietas. 
 
Los tanques de almacenamientos deben ser evaluados periódicamente para identificar 
posibles problemas estructurales o relacionados con la contaminación, incluyendo las 
paredes, áreas de ventilación, techos y área de para desbordamiento. De acuerdo a la 
normativa NFPA 25, el interior del tanque se debe revisar cada 3 años en el caso de 
tanques de acero sin protección anti-corrosión, y cada 5 años para cualquier otro tipo 
de tanque. 
 
Con el paso de tiempo, es frecuente observar la formación de un sedimento y lodo en 
la parte inferior del tanque. Este sedimento acumulado puede proveer los nutrientes 
necesarios para el crecimiento y reproducción de las bacterias, derivando en 
consecuencia en nitrificación, formación de DBP y otros problemas relacionados con la 
calidad del agua. Se debe inspeccionar el nivel de sedimento en las inspecciones 
periódicas de los tanques y en caso de que haya sedimento en exceso, deberá ser 
removido. Es de ayuda drenar y limpiar todo el interior del tanque regularmente. 
 
 
Figura 13: Ejemplos de lodo con cal encontrados en el interior de un tanque de 
almacenamiento de agua superficial. A la izquierda, se observa la formación de lodo en 
un puerto de acceso lateral. A la derecha, se observa el piso de un tanque con un par 
de centímetros de lodo. 
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Bibliografía de ayuda 
 
Normativa para el diseño y operación de los tanques: 
 
Great Lakes Upper Mississippi River Board of State Public Health & Environmental 
Managers (2012). “Recommended Standards for Water Works”. (También 
conocida como Normativa de los Diez Estados). Albany, NY: Health Education 
Services. 
 
EPA y AWWA (2002) “Finished Water Storage Facilities”. 
 
CONAGUA (2012) “Diseño de Redes de Distribución de Agua Potable”. Libro 12 de 
Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. 
 
Tamaño y diseño de tanques: 
 
Mays, Larry W. (1999) “Water Distribution Systems Handbook”. McGraw-Hill. 
 
AWWA (2013) “Steel Water Storage Tanks”. AWWA Manual M42. 
 
AWWA (2008) “Distribution System Requirements for Fire Protection”. Manual of 
Practice M31. 
 
API (2014), “Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks”, API Standard 
2000. 
 
Desinfección del tanque: 
 
AWWA (2011) “Disinfection of Water Storage Facilities”, AWWA Standard C652. 
 
Inspección del tanque: 
 
EPA (2019) “How to Conduct a Sanitary Survey of Drinking Water Systems”, EPA 
816-R-17-001. 
 
EPA (2017) “Finished Water Storage Tank Inspection/Cleaning Checklist”, EPA 
Region 8. 
 
NFPA (2020) “Standard for the Inspection, Testing, and Maintenance of Water-
Based Fire Protection Systems”. NFPA 25. 
 
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