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Sistemas de Abastecimiento

Mayo de 2011

Análisis del Informe Técnico del

Sistema de Abastecimiento

de O Salnés

y propuestas de actuación en el marco del Plan Auga

Sistemas de Abastecimiento Máster en Ingeniería del Agua

2 Sistema de Abastecimiento de O Salnés y propuestas de actuación en el marco del Plan Auga

ÍNDICE

1. Objetivo

2. Antecedentes

2.1. Estado actual del sistema del Salnés

2.2. Plan Auga. Propuesta de actuación

3. Metodología del estudio

4. Caso 1: Sistemas independientes

4.1. Modelización de la red en Epanet

4.2. Correcciones necesarias

4.3. Resultados

4.4. Coste de ejecución material

4.5. Coste de explotación energética

4.6. Resumen del presupuesto de cada sistema

5. Caso 2. Sistema centralizado: una única captación

5.1. Nuevo esquema

5.2. Modelización de la red en Epanet

5.3. Resultados

5.4. Coste de ejecución material


5.6. Resumen del presupuesto

6. Análisis comparativo

6.1. Diseño hidráulico

6.2. Coste de ejecución


7. Conclusiones



ANÁLISIS DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

DE O SALNÉS

Y PROPUESTAS DE ACTUACIÓN DEL PLAN AUGA

1. OBJETIVO

El presente informe se realiza como trabajo de curso para la asignatura de Sistemas de

Abastecimiento (SABA) del Máster de Ingeniería del Agua impartido en la ETSICCP de la UDC. El

proyecto que nos ocupa se desarrolla bajo la tutela del Dr Ingeniero Juan Cagiao Villar.

A lo largo del trabajo se modeliza el esquema que propone el Plan Auga para la

situación de diseño, todo ello realizado con el programa Epanet, introduciendo las

correcciones necesarias para asegurar los rangos adecuados de velocidades y presiones. Cabe

destacar que el alcance territorial de la modelización engloba hasta el punto de entronque de

los núcleos a abastecer, es decir, no se considera la red de distribución interna de cada

población.

Por otro lado, también se modeliza el esquema que propone el Plan Auga, pero ahora

aplicando un nuevo planteamiento del esquema global que consiste en un sistema

centralizado, es decir, con una única captación y ETAP en Caldas de Reis.

Una vez que se han confeccionado los modelos y asegurado los rangos de presiones y

velocidades, se procede a la confección de un presupuesto aproximado de la obra para cada

uno de los dos modelos que nos ocupan, utilizando unos ratios de simple manejo facilitados

por el profesor.

Así mismo se procede a la estimación del coste de explotación energética en bombeos

a 25 años vista para ambos casos, considerando como hipótesis de cálculo el coste del Kwh

actual.

Finalmente se realiza un análisis comparativo de ambos modelos, haciendo especial

hincapié en las diferencias a nivel hidráulico, presupuestario y de coste de explotación.



2. ANTECEDENTES. ESTADO ACTUAL Y NECESIDADES

2.1 ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA DE O SALNES

En la actualidad, el suministro a los municipios pertenecientes a la zona de O Salnés

presenta tres redes de abastecimiento diferenciadas:

Red de suministro al municipio de Caldas de Reis

El suministro a este municipio se realiza a partir del depósito regulador de Pedra do

Pan (situado en Pedra do Pan, parroquia de Santa María). Este depósito es alimentado por dos

captaciones distintas: la toma principal sobre el río Umia en Segade (impulsada por una

estación de bombeo desde el río), y la captación de manantiales en la Comunidad de Montes

de Santa María.

El agua captada del río Umia es conducida al depósito regulador y enviada a la ETAP de

Pedra do Pan, situada a escasos metros del depósito, para su tratamiento. El agua de los

manantiales es conducida directamente al depósito regulador, donde se acondiciona mediante

la adición de hipoclorito sódico.

La captación sobre el río Umia es la que aporta la mayor parte del caudal consumido

en el municipio.

El depósito regulador da suministro al núcleo principal del municipio y a las viviendas

situadas en las proximidades de éste a lo largo de la carretera N-560. La red de abastecimiento

no suministra a la zona rural.

Red de suministro al municipio de Vilagarcía

La red de distribución de Vilagarcía de Arousa se divide en dos áreas interconectadas.

La zona norte, abastecida a partir de la ETAP de Trabanca-Badiña, donde se trata el agua

captada en el embalse de Castrogudín, y la zona sur, abastecida a partir de los manantiales de

Lobeira y de la captación sobre el río Umia en Baión. Estos aportes se acondicionan mediante

la adición de hipoclorito sódico a la entrada de los depósitos de Lobeira y Zamar.

La mayor parte del abastecimiento a Vilagarcía se produce a través de la captación del

río Umia (aproximadamente un 80%), previo paso por la ETAP de Vilagarcía.

En la actualidad, en la parte suroeste del municipio, hay un ramal que interconecta la

red de Vilagarcía con la red de la mancomunidad de O Salnés a fin de asegurar el servicio en

épocas de sequía.



En la parroquia de Vilaxoán de Vilagarcía, y concretamente los núcleos de población de

Galáns, Aralde, Eiviño y Solobeira, son abastecidos por la red de la mancomunidad de O Salnés

directamente, sin estar conectados a la red de suministro de Vilagarcía.

Red de la mancomunidad de O Salnés

A partir de la captación realizada sobre el río Umia en Ponte Arnelas (municipio de

Ribadumia, parroquia de Leiro) se desarrolla la red que da suministro a parte del municipio de

Vilagarcía (Vilaxoán, núcleos de población de Galáns, Aralde, Eiviño y Solobeira) y a los

municipios de Vilanova de Arousa, Illa de Arousa, Cambados, Ribadumia, Meaño, O Grove y

Sanxenxo.

El agua captada en Ponte Arnelas es impulsada (capacidad máxima de bombeo: 450

L/s) hasta la ETAP de la mancomunidad de O Salnés, localizada en Monte Tremiscoso, a 110 m.

de cota, entre el municipio de Cambados y Vilanova de Arousa. Esta ETAP tiene una capacidad

de tratamiento de 300 l/s. y somete al agua a los siguientes procesos: cloración, floculación,

decantación, filtración y desinfección.

Desde la ETAP se conduce el agua hasta el depósito de la mancomunidad (situado a

escasos metros de la ETAP), de 10.000 m3 de capacidad, desde donde se regula el suministro

de agua potable a la red de la agrupación. Este depósito a su vez se encuentra dividido en dos,

unidos e interconectados mediante un by-pass, pero independientes: un depósito de 6.000 m3

de capacidad que da servicio a los municipios de Cambados, Ribadumia, Meis, Meaño, O Grove

y Sanxenxo, y otro depósito de 4.000 m3 de capacidad que da servicio a Illa de Arousa,

Vilanova de Arousa, parte de Vilagarcía y parte de Cambados.

Se presenta a continuación un esquema simplificado y un plano que refleja la red de

distribución de agua potable en la mancomunidad de O Salnés.



Fig 1. Esquema simplificado de la red de distribución de agua potable de la Mancomunidad de O Salnés

2.2 PLAN AUGA. PROPUESTA DE ACTUACIÓN

El sistema de abastecimiento de O Salnés es una de las propuestas de actuación que se

enmarca dentro del Plan Auga, desarrollado por el organismo autónomo Augas de Galicia. El

mencionado plan se elaboró con el horizonte temporal del año 2025, acorde a las

formulaciones establecidas en la Directiva Marco del Agua (2000/60/CE) y en el Real Decreto

140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de calidad del agua

para consumo humano.

El Plan Auga responde a la necesidad de disponer de una herramienta de gestión y

distribución de los recursos hídricos y de definir la política a seguir en materia de aguas para el

consumo de la población en territorio gallego. La planificación se desenvuelve desde la

perspectiva de realizar un uso sostenible del agua, materializándose en unas actuaciones

concretas que se regirán por los principios que recoge la Directiva Marco del Agua, tales como

prevenir y reducir la contaminación o fomentar la cohesión social e innovación tecnológica,

todo ello de cara a conseguir un abastecimiento de agua para las poblaciones sostenible en el

tiempo, de calidad y en cantidad suficiente.



SÍNTESIS DE LA PROPUESTA DE ACTUACIÓN DEL PLAN AUGA

Fig 2. Esquema de infraestructuras en la zona de Caldas de Reis



Fig 3 y 4. Esquema de infraestructuras en la zona de Vilagarcía (imagen superior) y Cambados (figura a continuación)



3. METODOLOGÍA DE APLICACIÓN

1. Modelización en Epanet la red propuesta por el Plan Auga

2. Análisis del funcionamiento del sistema

3. Corrección de los errores y deficiencias del sistema

4. Modelización de un esquema centralizado con una única captación

5. Análisis comparativo de ambos sistemas: funcionamiento y costes

En primer lugar se procederá a la modelización del sistema propuesto por Aguas de

Galicia en el desarrollo del Plan Auga. El análisis se llevará a cabo con la aplicación Epanet, un

software que permite ejecutar el cálculo y análisis de sistemas de distribución de agua potable.

Una vez introducidos los parámetros de la red y ejecutado el modelo, se valorará el

funcionamiento del mismo y se procederá a corregir las deficiencias observadas.

A continuación se analizará una solución alternativa con la restricción impuesta de una

única captación en Caldas de Reis, creándose así un único sistema centralizado.

Será un modelo simplificado en trazado siguiendo un eje principal a partir del cual se

abastecerán los distintos municipios. Se aprovecharán siempre y cuando sea conveniente las

infraestructuras propuestas por el Plan Auga (Depósitos esencialmente) y ejecutarán nuevas

actuaciones en aquellas zonas en las que se considere necesario con objeto de establecer la

solución más eficiente técnica y energéticamente.

Por último se compararán las dos redes modelizadas analizando ventajas e

inconvenientes de cada una de ellas con el fin de discernir cuál es la alternativa óptima.

4. CASO 1. SISTEMAS INDEPENDIENTES

4.1. MODELIZACIÓN DE LA RED EN EPANET

A continuación se reflejan los esquemas de las distintas redes de distribución de agua

potable que se han modelizado con la aplicación Epanet. En el lado izquierdo de las mismas se

adjunta una leyenda en la que se muestran los rangos de funcionamiento de los sistemas,

tanto a nivel de presiones como de velocidades en las conducciones.



4.1.1. VILAGARCÍA DE AROUSA

Fig 5. Esquema de la modelización en Vilagarcía de Arousa

4.1.2. CALDAS DE REIS

Fig 6. Esquema de la modelización en Caldas de Reis



4.1.3. MANCOMUNIDAD

Fig 7. Esquema de la modelización para la Mancomunidad de O Salnés

4.2. CORRECCIONES NECESARIAS

Ante la falta de datos específicos sobre cada una de las partes del sistema, las

demandas se estimaron en base a la población en cada nudo. Con los datos de caudal que se

dedujeron de este reparto se realizaron los ajustes de los diámetros de las tuberías y se hizo

una estimación de las necesidades de bombeo, de forma que los equipos fueron ajustados en

función de los requerimientos en cada punto. Con el mismo criterio se instalaron una serie de

válvulas en cada uno de los sistemas: reductoras de presión, sostenedoras, etc.

Además de las correcciones para el adecuado funcionamiento hidráulico del sistema se

han efectuado una serie de hipótesis de partida para la ejecución del programa. Nos referimos

tanto a los materiales de alguna de las tuberías (y por tanto a su coeficiente de rugosidad)

como al patrón de demanda en cada uno de los puntos. En ambos casos los valores empleados

se han tomado del temario y la bibliografía de la propia asignatura, además de tener en cuenta

las recomendaciones que a tal efecto nos indicó el responsable del presente trabajo, el

profesor Juan Cagiao.



A continuación se muestra el patrón de demanda empleado en la modelización de los

consumos, durante todo un día y discretizado por horas:

Fig 8. Patrón de demanda horaria empleado en la simulación

A fin de comprobar la estabilidad del sistema y si éste poseía suficiente capacidad de

regulación y reserva, aunque el patrón de demanda sólo abarca un día, la simulación del

funcionamiento de la red en Epanet se ejecutó para un período de una semana, repitiendo

sucesivamente la curva de consumos. Los resultados obtenidos se recogen en el siguiente

epígrafe.

4.3. RESULTADOS

Con las hipótesis de partida que hemos referido anteriormente y tras realizar los

ajustes que se han estimado pertinentes para el correcto funcionamiento del sistema, la

simulación de la red de distribución de agua para abastecimiento se ha ejecutado de forma

satisfactoria, y aunque se presentan puntos en que los valores alcanzan valores puntuales poco

recomendables, se trata de situaciones excepcionales, de corta duración y en las que el límite

de la inestabilidad no compromete la solvencia del sistema.

A continuación se adjuntan gráficas del estado de la red en varios puntos, que

complementadas por los esquemas generales presentados en el apartado 4.1, proporcionan

una idea bastante aproximada del funcionamiento de la red.



4.3.1. VILAGARCÍA DE AROUSA

• Oscilación de presiones en el Nudo Hospital1.

Fig 9. Oscilación de presiones en el Nudo Hospital1

• Gráfico de variación de velocidades de la Línea 7, de la ETAP a Vilagarcía.

Fig 10. Rango de variación de la velocidad en la Línea 7

4.3.2. CALDAS DE REIS

• Gráficos de presiones en el Nudo 1 (procedente del Depósito de Porreiro) y en el Nudo

2, en el que se observa el efecto de la válvula reductora de presión colocada entre

ambos.



Fig 11. Oscilación de presiones en el Nudo 1

Fig 12. Oscilación de presiones en el Nudo 2, inmediato a la válvula reductora de presión

• Gráfico de velocidades en la Línea 1, del Nudo 31 a Pedra de Pan.

Fig 13. Variación de la velocidad en la Línea 1



4.3.3. MANCOMUNIDAD DE O SALNÉS

• Gráfico de presión en el nudo de O Grove. Como podemos comprobar, las presiones

oscilan entre los 5.46 y los 5.77 kg, adecuadas para el sistema.

Fig 14. Rango de presiones registrado en el Nudo O Grove

• Gráfico de la tubería que va de la ETAP a Vilanova (Línea 11).

Fig 15. Rango de velocidades registrado en la conducción hacia Vilanova

En todas las gráficas se comprueba que los valores de funcionamiento son los

adecuados para los sistemas de distribución de agua potable.



4.4. COSTE DE EJECUCIÓN MATERIAL

El coste de ejecución material de las actuaciones proyectadas se ha calculado de modo

aproximado en base a unos ratios facilitados por el responsable de la asignatura para cada una

de las partes principales del mismo: captación, ETAP, depósitos y conducciones.

Se trata de costes orientativos, pero lo suficientemente aproximados como para

confeccionar un presupuesto base sobre el que hacer una estimación. Finalmente se indica el

coste de ejecución material correspondiente al sistema conjunto.

SISTEMA DE CALDAS

CONDUCCIONES

IDENTIFICACIÓN LONGITUD DIAMETRO NUDO INICIAL NUDO FINAL COSTE

32 337.68 100 31 PedraPan2 32754.96

35 236.18 300 30 ETAP 54321.4

1 1599.39 200 Umia PedraPan1 249504.84

2 375.95 300 Porreiro 1 86468.5

3 257.67 300 2 4 59264.1

6 1069.78 300 33 Porreiro 246049.4

Subtotal 728363.2

ETAP

ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES CALDAS DE REIS

Q tratam (l/s) Coste

55 539233.5

Subtotal 539233.5

DEPÓSITOS

IDENTIFICACIÓN COTA DIAMETRO ALTURA MAX(m)

VOLUMEN (m3) COSTE

PedraPan 1 54 20 5 1570.796327 119114.6797

Porreiro 200 36 5 5089.380099 394759.6263

Subtotal 513874.306



COSTES CAPTACIONES

Superficiales IDENTIFICACIÓN NUMERO COSTE UNIDAD COSTE

Captación Umia1 1 60000 60000

Subtotal 60000

SISTEMA DE VILAGARCÍA

CONDUCCIONES


1 2285.16 300 Gudín ETAP 525586.8

3 2498.8 350 5 Hospital1 682172.4

8 2159.66 200 Zamar 6 336906.96

10 2987.56 450 Hospital1 10 1063571.36

11 872.52 300 10 Etap 200679.6

12 1329.32 300 11 Zamar 305743.6

4 3728.14 300 Etap 12 857472.2

6 1758.4 200 Zamar Hospital2 274310.4

7 1252.51 300 Etap 14 288077.3

Subtotal 4534520.62

ETAP

ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES


236 2127196

Subtotal 2127196

DEPÓSITOS

IDENTIFICACIÓN COTA DIAMETRO ALTURA MAX(m) VOLUMEN(m3) COSTE

Zamar I 155 40 16 20106.19298 1031126.001

Zamar II 155 40 16 20106.19298 1031126.001

Subtotal 2062252.002



COSTES CAPTACIONES


Captación Umia 1 60000 60000

Subtotal 60000

MANCOMUNIDAD O SALNÉS

CONDUCCIONES


20 3756.58 600 16 Etap 1788132.08

1 1698.06 300 Etap SetePías 390553.8

2 2167.32 300 SetePías 2 498483.6

3 1253.96 300 2 3 288410.8

5 1575.24 300 5 Grela 362305.2

7 723.61 300 2 Ribadumia 166430.3

8 4612.44 200 2 Paradela 719540.64

Refoxos 1522.15 400 Etap Refoxos 480999.4

10 1780.24 400 Refoxos Cambados 562555.84

11 4497.02 300 Etap 11 1034314.6

25 469.45 400 26 Penaguda 148346.2

26 8788.7 400 Coirón 27 2777229.2

27 3216.68 400 29 SanMartín 1016470.88

28 4398.53 400 27 30 1389935.48

29 285.88 160 32 SanVicente 34877.36

32 3226.3 300 SanVicente Reboredo 742049

33 583.39 300 SanMartín Grove 134179.7

19 598.37 150 SanVicente PedrasNegras 73001.14

30 962.68 300 Penaguda 22 221416.4

35 1000 300 Grela 33 230000

36 3957.45 300 Etap 20 910213.5

6 1527.95 200 Cambados Vilariño 238360.2

9 935.72 125 Couto Castrelo 102461.34

16 6879.44 400 Cambados 1 2173903.04

17 2111.31 400 1 Coirón 667173.96

24 1127.77 300 4 Couto 259387.1




ETAP

ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS MANCOMUNIDAD DE O SALNÉS


500 4777756

Subtotal 4777756

DEPÓSITOS


Etap 110 35 10 9621.127502 610881.9494

SetePías 100 23 5 2077.378142 159204.7062

A Grela 150 16 5 1005.309649 74362.20563

Refoxos 80 28 5 3078.760801 238453.1298

Penaguda 150 16 5 1005.309649 74362.20563

San Martín 65 32 5 4021.238597 313039.8225

San Vicente 85 25 10 4908.738521 383276.5666

Couto 90 11 5 475.1658889 32407.62844


COSTES CAPTACIONES


Captación Umia 1 60000 60000

Subtotal 60000

COSTE DE EJECUCIÓN MATERIAL

CALDAS 1,841,471.006

VILAGARCÍA 8,843,968.622

SALNÉS 24,074,474.97

TOTAL 34,759,914.6 €



4.5. COSTE DE EXPLOTACIÓN ENERGÉTICA

Como ya comentamos con anterioridad, el Plan Auga se redactó conforme a los

preceptos establecidos en la Directiva Marco del Agua. La implicación de esta política va más

allá de los criterios de calidad de agua para consumo humano, e integra la perspectiva de

sostenibilidad de los sistemas, tanto desde un punto de vista ambiental como económico. Es

por esto que a continuación se recoge el coste de explotación de cada uno de ellos, pues como

se ha demostrado con los años, en el caso de un servicio como la distribución de agua potable,

los costes asociados a su gestión y mantenimiento representan un porcentaje muy importante

dentro de la partida presupuestaria que se les debe asignar.

Al igual que en el apartado anterior, se indican los costes de explotación de cada

sistema, adjuntando al final el total del conjunto.

SISTEMA DE CALDAS

COSTES BOMBEOS

IDENTIFICACIÓN NUDO

ASPIRACIÓN NUDO

IMPULSIÓN Tipo de Curva H(m)

Q (m3/s)

Potencia (KW)

COSTE (€)

Bomba 29 PedraPan1 30 2 5 0.055 4.62 43772

Bomba 31 ETAP 31 3 9 0.0025 0.378 41226.8

Bomba 33 ETAP 33 4 155 0.04 104.16 103496

Subtotal 188494.8

SISTEMA DE VILAGARCÍA

COSTES BOMBEOS


ASPIRACIÓN NUDO

IMPULSIÓN Tipo de curva H (m)

Q (m3/s)

Potencia (KW)

COSTE (€)

Bomba 2 Umia Nudo 5 1 83 0.11 153.384 133030.4

Bomba 5 Nudo 12 Nudo 11 2 80 0.011 14.784 49870.4

Subtotal 182900.8



MANCOMUNIDAD SALNES

COSTES BOMBEOS


ASPIRACIÓN NUDO

IMPULSIÓN Tipo de curva

Q (m3/s) H(m)

Potencia (KW)

COSTE (€)

Bomba 13 Umia 16 1 0.45 100 756 494600

Bomba4 3 5 2 0.02 125 42 66200

Bomba14 Coirón 26 4 0.06 111 111.888 108132.8

Bomba15 27 29 5 0.1 61 102.48 102488

Bomba18 30 32 6 0.039 84 55.0368 74022.08

Bomba22 1 4 7 0.01 60 10.08 47048

Subtotal 892490.88

COSTE DE EXPLOTACIÓN

CALDAS 188,494.8

VILAGARCÍA 182,900.8

SALNÉS 892,490.88

TOTAL 1,263,886.48 €

4.6. RESUMEN DEL PRESUPUESTO DE CADA SISTEMA

A continuación se representa una pequeña síntesis de los costes asociados a cada

sistema así como un presupuesto y un resumen del total de las actuaciones proyectadas para

las tres redes de distribución individuales. Los porcentajes desglosados dentro del apartado

Construcción corresponden a conducciones, ETAP’s, depósitos y captaciones, tal y como se

especifica en el apartado de coste de ejecución material.

Sistemas de Abastecimiento Mást

Sistema de Abastecimiento de O Salnés y propuestas de actuación

PRESUPUESTO VILAGARCÍA

Construcción

Explotación

TOTAL

25%

3%

24%

PRESUPUESTO CALDAS

Construcción

Explotación

TOTAL


Sistema de Abastecimiento de O Salnés y propuestas de actuación en el marco del Plan Auga

PRESUPUESTO VILAGARCÍA

Construcción 8,843,968.622

Explotación 182,900.8

TOTAL 9,026,869.422 €

36%

27%

9%

Ppto Caldas de Reis

Conducciones

ETAP

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN

50%

23%

1% 2%

Ppto Vilagarcía

Conducciones

ETAP

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN

PRESUPUESTO CALDAS



TOTAL 2,029,965.806 €

er en Ingeniería del Agua

22 en el marco del Plan Auga

Conducciones

EXPLOTACIÓN

Conducciones

EXPLOTACIÓN



PRESUPUESTO MANCOMUNIDAD DE O SALNÉ

Construcción

Explotación

TOTAL

PRESUPUESTO TOTAL SISTEMAS INDEPENDIENTES

Construcción

Explotación

TOTAL

19%

21%



PRESUPUESTO MANCOMUNIDAD DE O SALNÉS



TOTAL 24,966,965.85 €

PRESUPUESTO TOTAL SISTEMAS INDEPENDIENTES


Explotación 1,263,886.48

TOTAL 36,023,801.08

70%

19%

7% 0% 4%

Ppto Salnés

Conducciones

ETAP

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN

63%

12%

1% 3%

Ppto total Sistemas

Independientes

Conducciones

ETAP

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN



EXPLOTACIÓN

Conducciones

Captaciones

EXPLOTACIÓN



5. CASO 2. SISTEMA CENTRALIZADO: UNA ÚNICA CAPTACIÓN

5.1. NUEVO ESQUEMA

Como se expuso anteriormente, se propone una nueva alternativa de distribución

considerando que el embalse ubicado en Caldas de Reis es capaz de suministrar la totalidad de

la demanda de las poblaciones objeto de estudio. Las redes de distribución de cada núcleo

poblacional se mantienen sin cambios, incluyendo las ETAP’s de los mismos. Por tanto, la

principal modificación radica en la tubería que conduce el agua hasta Vilagarcía de Arousa y la

Mancomunidad.

En primer lugar, y considerando que las obras de derivación hacia Caldas de Reis

trabajan adecuadamente, se propone dejar este sistema tal y como se planteó en el Apdo 4.

Para el resto de las poblaciones se propone la construcción de una nueva obra de toma

en el embalse, independiente de la que suministra a Caldas de Reis. Esta nueva toma

conectará con una tubería que trabajará por gravedad hasta un punto cercano a O Cruceiro de

Santiago, aproximadamente a la cota 88, donde existe una bifurcación para el reparto de

caudales entre Vilagarcía de Arousa y la Mancomunidad de O Salnés.

En el primer caso, para el sistema de Vilagarcía, se propone instalar un bombeo

inmediatamente después de la bifurcación para elevar el caudal demandado hasta la cota 102,

donde se ubica la ETAP de Vilanova. El segundo ramal de la bifurcación, para servicio de la

zona de O Salnés, continúa por gravedad hasta un punto cercano a Ponte Arnelas, en la cota 7,

desde donde se bombea el agua hasta la ETAP de la Mancomunidad, a la cota 110.

El esquema es el siguiente:

Fig 16. Esquema del sistema centralizado

ETAP

Caldas

ETAP

Vilanova

ETAP

Mancomunidad

Embalse de Caldas

O Cruceiro

Bombeo

Bombeo



5.2. MODELIZACIÓN DE LA RED EN EPANET

Fig 17. Modelización de la red centralizada

Al igual que en el caso de los sistemas independientes se ha utilizado una curva patrón

de demanda para modelizar los consumos de la red. Dado el alcance del presente estudio se

ha asumido que la curva patrón empleada en el primer caso es adecuada para la simulación de

la red de distribución centralizada.

5.3. RESULTADOS

Como en el caso de los sistemas independientes, a continuación se presentan las

gráficas de presiones y velocidades en los puntos más característicos del sistema centralizado.

Tras realizar los ajustes pertinentes en cuanto a caudales, potencia de las bombas, etc. se

comprueba el correcto funcionamiento de la red modelizada, simulado durante un período de

una semana con la curva de demandas presentada anteriormente.



• Gráfico de las tuberías principales del nuevo sistema:

− Tubería 55: Conducción por gravedad hasta Cruceiro de Santiago, en fundición

dúctil de diámetro 1000 mm.

− Tubería 56: Conducción por gravedad hasta Ponte Arnela en diámetro 1000

mm (fundición dúctil), y posterior bombeo hasta la ETAP de la Mancomunidad.

− Tubería 59: Bombeo desde O Cruceiro hasta ETAP de Vilagarcía en tubería de

800 mm (fundición dúctil).

Fig 18. Oscilación de velocidades en las conducciones 55, 56 y 59

• Evolución de presiones en el Nudo Cambados

Fig 19. Variación de presiones en el punto de entrega a Cambados



• Gráfico de presión en el Nudo O Grove

Fig 20. Rango de presiones en el Nudo O Grove

• Gráfico de presión en la ETAP de Vilagarcía

Fig 21. Régimen de presiones en la ETAP de Vilagarcía



5.4. COSTE DE EJECUCIÓN MATERIAL

CONDUCCIONES


1 1698.06 300 Etap SetePías 390553.8

2 2167.32 300 SetePías 2 498483.6

3 1253.96 300 2 3 288410.8

5 1575.24 300 5 Grela 362305.2

7 723.61 300 2 Ribadumia 166430.3

8 4612.44 200 2 Paradela 719540.64

Refoxos 1522.15 400 Etap Refoxos 480999.4

10 1780.24 400 Refoxos Cambados 562555.84

11 4497.02 300 Etap 11 1034314.6

12 3910.9 300 18 Illa 899507

25 469.45 400 26 Penaguda 148346.2

26 8788.7 400 Coirón 27 2777229.2

27 3216.68 400 29 SanMartín 1016470.88

28 4398.53 400 27 30 1389935.48

29 285.88 160 32 SanVicente 34877.36

32 3226.3 300 SanVicente Reboredo 742049

33 583.39 300 SanMartín Grove 134179.7

19 598.37 150 SanVicente PedrasNegras 73001.14

30 962.68 300 Penaguda 22 221416.4

35 1000 300 Grela 33 230000

36 3957.45 300 Etap 20 910213.5

6 1527.95 200 Cambados Vilariño 238360.2

9 935.72 125 Couto Castrelo 102461.34

16 6879.44 400 Cambados 1 2173903.04

17 2111.31 400 1 Coirón 667173.96

24 1127.77 300 4 Couto 259387.1

39 226.52 300 Porreiro 10 52099.6

40 240.12 300 12 13 55227.6

42 779.67 300 9 Porreiro 179324.1

43 390.39 300 6 7 89789.7

44 1715.45 200 Embalse PedraPan1 267610.2

46 820.13 100 16 15 79552.61

47 1266.35 300 EtapVil 17 291260.5

49 3637.35 300 EtapVil 21 836590.5

51 1301.91 300 23 8 299439.3



52 2219.87 200 8 24 346299.72

54 1939.77 200 8 28 302604.12

55 7527.77 1000 Emabalse 31 5984577.15

56 8506.46 1000 31 35 6762635.7

58 2520.89 800 36 Etap 1600765.15

59 5169.36 800 34 Etap Vil 3282543.6


ETAP

ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS SISTEMA CENTRALIZADO

Q tratam (l/s) COSTE

791 7699396

Subtotal 7699396

DEPÓSITOS


Etap 110 35 10 9621.127502 610881.9494

SetePías 100 23 5 2077.378142 159204.7062

A Grela 150 16 5 1005.309649 74362.20563

Refoxos 80 28 5 3078.760801 238453.1298

Penaguda 150 16 5 1005.309649 74362.20563

San Martín 65 32 5 4021.238597 313039.8225

San Vicente 85 25 10 4908.738521 383276.5666

Couto 90 11 5 475.1658889 32407.62844

PedraPan 1 54 20 5 1570.796327 119114.6797

7 54 20 5 1570.796327 119114.6797

Porreiro 200 36 5 5089.380099 394759.6263

Etpa Vil 102 50 10 19634.95408 1011197.533

8 155 40 16 20106.19298 1031126.001

8.A 155 40 16 20106.19298 1031126.001




COSTES CAPTACIONES


Captación Caldas 1 60000 60000

Subtotal 60000


COSTES BOMBEOS


ASPIRACIÓN NUDO

IMPULSIÓN Tipo de curva

Q (m3/s) H(m)

Potencia (KW)

COSTE (€)

4 3 5 2 0.02 125 42 66200

14 Coirón 26 4 0.06 111 111.888 108132.8

15 27 29 5 0.1 61 102.48 102488

18 30 32 6 0.039 84 55.0368 74022.08

22 1 4 7 0.01 60 10.08 47048

13 PedraPan1 6 8 0.055 5 4.62 43772

37 7 9 9 0.04 155 104.16 103496

45 7 16 10 0.0025 9 0.378 41226.8

50 21 23 11 0.011 80 14.784 49870.4

57 35 36 13 0.3 103 519.12 352472

60 31 34 12 0.125 90 189 154400

Subtotal 1143128.08



5.6. RESUMEN DEL PRESUPUE

PRESUPUESTO SISTEMA

6. ANÁLISIS COMPARATIVO

El análisis comparativo de las alternativas planteadas a cualquier problema debe

enfocarse desde una perspectiva multicriterio que involucre todos

con la misma.

En un caso como el que nos ocu

el criterio técnico y la dimensión económica de las actuaciones proyectadas, pero esto nos

llevaría a obviar un aspecto fundamental en el caso de los sistemas de distribución de agua

potable: el horizonte temporal de

óptima en estos casos es fundamental considerar los costes de explotación y mantenimiento

de las redes y equipos que las c

bases a estos tres criterios: diseño hidráulico, coste de ejecución y coste de explotación.

15%

Ppto Sistema Centralizado



RESUMEN DEL PRESUPUESTO

PRESUPUESTO SISTEMA CENTRALIZADO


Explotación 1,143,128.08

Total 51,447,376.05

ANÁLISIS COMPARATIVO


na perspectiva multicriterio que involucre todos los aspectos relacionados

En un caso como el que nos ocupa, cabría pensar que las variables de selección serían



onte temporal de proyecto. Para una correcta evaluación de la solución


de las redes y equipos que las componen, y por esto se estructura el análisis comparativo en

ses a estos tres criterios: diseño hidráulico, coste de ejecución y coste de explotación.

72%

11%

0% 2%

Ppto Sistema Centralizado

Conducciones

ETAP

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN



247.97

128.08

376.05 €


los aspectos relacionados

cabría pensar que las variables de selección serían



. Para una correcta evaluación de la solución


omponen, y por esto se estructura el análisis comparativo en

ses a estos tres criterios: diseño hidráulico, coste de ejecución y coste de explotación.

Conducciones

Depósitos

Captaciones

EXPLOTACIÓN



6.1. DISEÑO HIDRÁULICO

El criterio técnico es el punto de partida para la evaluación de los dos esquemas: el de

los sistemas de distribución independientes y el centralizado.

Los sistemas de distribución independientes, por su menor extensión y complejidad,

son más estables, es decir, los valores de los parámetros hidráulicos de control en nudos y

conducciones (fundamentalmente presión y velocidad) se mantienen en un rango de variación

más acotado. Sirva como muestra de ello las gráficas recogidas en el epígrafe 4.3 Resultados,

en el que se comprueba que, por ejemplo para el caso del Nudo 1 del Sistema de Caldas, la

variación de presión a lo largo de la semana no supera 1 mca. Análogamente se comprueban

las velocidades, que para la Línea 1 oscilan entre 1.20 y 1.26 m/s.

Esta estabilidad en el funcionamiento de la red influye de forma muy positiva sobre el

comportamiento a largo plazo de los elementos del sistema, tanto a nivel de materiales como

de equipos, y será importante a la hora de reducir posibles averías, que se espera sean de

menor entidad.

Lógicamente las necesidades de bombeo son también menores en la primera de las

alternativas estudiadas: los caudales a transportar son más reducidos, como los son también

las distancias y diferencias de cotas a que hay que proporcionar el servicio. Además, los

posibles desequilibrios de los sistemas se solventan con una menor dotación de valvulería, lo

que viene a remarcar la solidez de este planteamiento.

A pesar de la estabilidad atribuida a esta solución hay un hecho importante que

señalar, y es el desequilibrio existente entre los sistemas, en el que el de la Mancomunidad de

O Salnés concentra las mayores demandas, y es por tanto donde se diseñan mayores

diámetros de tuberías, etc. La orografía de la zona tampoco facilita la implantación de la red,

que debe salvar importantes diferencias de cota para dispensar un gran caudal en los puntos

de mayor demanda: las localidades costeras como O Grove o Sanxenxo.

En cuanto al sistema centralizado, las oscilaciones en los valores de presión o velocidad

se mueven dentro de un rango más amplio, y la complejidad de su funcionamiento requiere de

la colocación de dispositivos mecánicos como bombas o válvulas para mantener los

parámetros hidráulicos dentro de los valores estándar para redes de abastecimiento. Su

comportamiento más irregular se observa sobre todo en el análisis de las velocidades en la

red, con conducciones cuya celeridad varía entre 0.81 y 3.23 m/s, con lo que esto representa

para la durabilidad del sistema. En algunos casos, y dada la cota a la que había que suministrar

un determinado caudal, ha sido necesaria la colocación de escalones de bombeo con equipos

en serie.

La colocación de bombas y demás componentes tiene además una incidencia negativa

a nivel de sensibilidad, pues como ya hemos señalado anteriormente, estos mecanismos

constituyen puntos débiles del sistema.



Como resultado de la integración de los tres sistemas se obtiene una red de

distribución en la que nuevamente los puntos de mayor demanda de caudal se encuentran

alejados del centro de gravedad del mismo (el fenómeno es análogo a lo que sucede con el

sistema independiente de O Salnés, pero amplificado por el efecto de la unificación de la

trama).

6.2. COSTE DE EJECUCIÓN

El coste de ejecución de las actuaciones proyectadas es el segundo de los criterios

empleados para evaluar la vialidad de las alternativas de distribución.

En el primero de los casos, la construcción de sistemas independientes para el

abastecimiento de Caldas, Vilagarcía y la Mancomunidad de O Salnés, supone una menor

inversión inicial, con un presupuesto de ejecución material que se estima en 34,759,914.60 €,

de los que el sistema de la mancomunidad se lleva aproximadamente el 70% de la asignación

monetaria.

La individualidad de los sistemas repercute en un mayor porcentaje de costes

destinados a la construcción de ETAP’s, depósitos y captaciones (21%, 12% y 1%,

respectivamente), si bien su menor tamaño significa que en valor absoluto, la inversión

necesaria para materializar esta alternativa es, como ya hemos señalado, menor.

En el segundo de los planteamientos, la construcción de un sistema de distribución

centralizado supone un coste netamente mayor, fundamentalmente derivado de la extensión

de la trama y de los equipos mecánicos necesarios. Así, de los 50,304,247.97 € que costaría la

construcción de la red, un 72% del presupuesto total se asignaría a las conducciones, mientras

que las partidas de ETAP y depósitos se reducen, respectivamente, a un 15% y un 11% de la

inversión inicial. De estos datos se observa que la implantación de una única ETAP para el

abastecimiento de toda la zona apenas alcanza el 1% de coste de ejecución.


La explotación energética de los sistemas constituye uno de los puntos más

importantes de los costes de utilización y mantenimiento de las infraestructuras y debe ser

contemplada en la elección de la alternativa más adecuada como criterio que integra la gestión

a medio y largo plazo. En el caso de este proyecto en particular, cuyo horizonte temporal se

fija en 2025, este aspecto adquiere aún mayor relevancia.



El coste de explotación energética de los sistemas viene asociado a su

dimensionamiento hidráulico, por el número y potencia de los bombeos. En el primero de los

casos el coste de explotación energética asciende a 1,263,886.48 €, de los que la mayor parte

de la partida la asume el sistema de O Salnés, con 6 de los 11 bombeos proyectados (que son

también los de mayor potencia). Esta cantidad supone un 3% del coste total estimado para la

implantación de los sistemas independientes.

Para la red de distribución centralizada el presupuesto de explotación energética

supone una cantidad de 1,143,128.08 €, que representan el 2% de valor estimado para la

construcción del sistema unificado.

6. CONCLUSIONES

Así pues, tras el análisis de los aspectos técnicos y económicos de cada una de las

alternativas, estamos en condiciones de establecer las conclusiones del estudio.

Como se ha comprobado a través de la modelización de los sistemas, las redes de

distribución individual presentan un mejor comportamiento hidráulico. Si a esta circunstancia

le añadimos el menor coste de ejecución, la opción de los sistemas independientes se presenta

como la más adecuada para el abastecimiento del sistema de O Salnés. Además, al tener varias

fuentes de suministro, una avería de la conducción principal o cualquier afección a una de las

captaciones no afectarían a tanta población (es importante, aunque no forme parte de este

estudio, tener en cuenta que el embalse Caldas de Reis sufre problemas de calidad de aguas

asociados a la presencia de microcistina).

Esto no supone desechar completamente la opción de un sistema unificado, que como

se ha comprobado es técnicamente viable. Para llegar a una conclusión definitiva sería

necesario profundizar en el análisis de ambas alternativas y ponderar los criterios de elección

en función de los recursos disponibles en el momento de llevar a cabo la actuación.

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