Perdidas de agua en redes de distribuciòn

8/9/2019 Perdidas de agua en redes de distribucin

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

TITULO

EVALUAR LAS PERDIDAS DE AGUA EN LAS REDES DE

DISTRIBUCION DE QUITO Y PARROQUIAS

TESIS DE GRADOPREVIA LA OBTENCION DEL TITULO DE

INGENIERO INDUSTRIAL

Elaborado por:ARNULFO EFENDY YEPEZ VALENCIA

DIRECTOR DE TESISING. LUIS CALLE

QUITO, NOVIEMBRE 2003


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DEDICATORIA

A mi esposa, mis hijas y mis padres


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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a todas aquellas personasque colaboraron en la elaboracin deesta tesis, a mis amigos que siempreme dieron nimos y su colaboracin,

a la EMAAP-QUITO que me diotodas las facilidades


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DEL CONTENIDO DE LA PRESENTE TESIS

SE RESPONSABILIZA EL AUTOR:

ARNULFO EFENDY YEPEZ VALENCIA

NOVIEMBRE - 2003


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CERTIFICACION

Certifico que bajo mi direccin la presente tesis fuedesarrollada por el Seor:

Arnulfo Efendy Ypez Valencia

Ing. Luis CalleDIRECTOR DE TESIS


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CONTENIDO

CAPITULO PRIMERO: INTRODUCCION

CAPITULO SEGUNDO: MARCO TEORICO

CAPTULO TERCERO: METODOLOGIA O PROCEDIMIENTO

CAPITULO CUARTO: ANLISIS ESTADSTICO DE LASPRDIDAS DE AGUA EN LOS

SECTORES PILOTOSCAPITULO QUINTO: CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES


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INDICE Pgina

Capitulo I: Introduccin 11.1. Ubicacin del problema

1.1.1. Antecedentes 2

1.2. Establecimiento del problema 3

1.2.1. Propsito 41.2.2. Objetivo General 41.2.3. Objetivos Especficos 41.2.4. Hiptesis 51.2.5. Impacto Ambiental 51.2.6. Definicin de Trminos 51.2.7. Importancia de la Investigacin 8

Capitulo II: Marco de Referencia 9

2.1. Aspectos generales 92.1.1. Flujos y consumos 102.1.2. Balance de agua 13

2.2. Generalidades sobre fugas 14

2.2.1. Causas que producen las fugas 142.2.2. Tipos de fugas 152.2.3. Mtodos empleados en el control de fugas 16

2.2.4. Sondeo 202.2.5. Sectores de fugas 232.2.6. ndices de medicin de fugas y niveles aceptables 232.2.7. Determinacin de los niveles de desperdicio 23

Mtodos para definir los niveles de desperdicio 242.2.8. Aspectos econmicos 27

2.3. Sectores de medicin y control de fugas 27

2.3.1. Sectores de fugas, y diseo 282.3.2. Operaciones en el sector y localizacin de fugas 29

2.4. Equipos e instrumentos 31

2.4.1. Equipos e instrumentos utilizados 31

2.5. Conformacin de personal y equipo 32

2.5.1. Investigacin de redes de agua 322.5.2. Acondicionamiento de sectores 322.5.3. Sectores y cierre escalonado de vlvulas 33

2.5.4. Sondeo 33


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2.6. Adiestramiento de personal 33

2.6.1. Seleccin de personal 332.6.2. Adiestramiento de personal profesional 342.6.3. Adiestramiento de personal tcnico y de campo 34

2.7. Formas de ejecucin 34

2.7.1. Evaluacin del sistema y bases del proyecto 342.7.2. Formas de ejecucin 35

Capitulo III: Metodologa o Procedimiento 36

3.1 Anlisis de las prdidas de agua (Mtodo deductivo) 36

Macro medicin y determinacin de la produccin 39

3.1.1 Analizar la produccin de agua 413.1.2 Analizar la distribucin de agua 413.1.3 Determinar las prdidas fsicas de agua 453.1.4 Analizar los errores de medicin 533.1.5 Analizar la informacin comercial

de lectura de medidores 56

3.2 Investigacin de las prdidas de agua (Mtodo inductivo) 56

3.2.1 Definir el sector 563.2.2 Primera prueba de aislarlo 58

3.2.3 Aislamiento definitivo 583.2.4 Poner operativas vlvulas e hidrantes 613.2.5 Medicin de caudales 613.2.6 Analizar la eficiencia del sector 613.2.7 Analizar las prdidas fsicas del sector 613.2.8 Deteccin de fugas y reparacin 613.2.9 Obtener parmetros de consumo y de

demanda del sector 63

Capitulo IV : Anlisis Estadstico de las prdidas de aguaEn los sectores pilotos 66

4.1 Curvas de variacin horaria del consumo 66

Resultados de la investigacin de campo sobre medidoresy conexiones 71Balance de agua, ingresando al sector y del agua facturada 71Balance de agua no facturada en los sectores piloto 72Consumo bruto actual 73Factor mximo diario 74Factor mximo horario 76

Volumen de almacenamiento requerido 77Regulacin diaria 77


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Extincin de incendios 78Volumen de emergencia 79

Capitulo V : Conclusiones y Recomendaciones 82

5.1 Conclusiones 825.2 Conclusiones sobre agua no facturada 845.3 Recomendaciones 85

Bibliografa General 86 Grficos-cuadros vi Anexos vii Apndice


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INDICE DE GRAFICOS Y CUADROS

GRAFICOS Pgina

Grfico No. 3.1 48Grfico No. 3.2 50Grfico No. 3.3 52Grfico No. 3.3 59Grfico No. 3.4 60Grfico No. 4.1 68Grfico No. 4.2 70Grfico No. 4.3 80

CUADROS

Cuadro No. 2.1 35Cuadro No. 2.2 36Cuadro No. 3.1 40Cuadro No. 3.2 42Cuadro No. 3.3 47Cuadro No. 3.4 49Cuadro No. 3.5 51Cuadro No. 3.6 54

Cuadro No. 3.7 55Cuadro No. 3.8 63Cuadro No. 4.1 67Cuadro No. 4.2 69Cuadro No. 4.3 71Cuadro No. 4.4 72Cuadro No. 4.5 74Cuadro No. 4.6 75Cuadro No. 4.7 79


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RESUMEN

La presente tesis contiene el estudio del control de prdidas de agua que se

produce en la ciudad de Quito y sus parroquias. Estas prdidas son

ocasionadas por errores de medicin, por facturacin, prdidas fsicas.

Con este estudio se benefician todos los usuarios sean estos de consumo

domstico, comercial e industrial, ya que se contar con un mejor registro

de lecturas y se cobrar de acuerdo a lo que cada medidor consuma. El

objetivo principal del presente estudio es minimizar las prdidas y obtenerun mejor ingreso. Adems una vez implantado el programa de control de

prdidas, se tendr un mejor control del agua que se produce y se distribuye

a los usuarios.

Cabe recalcar que nuestro estudio se lo hace en dos sectores pilotos por elalto costo que representa. De los resultados obtenidos se asumir un

comportamiento similar para toda la ciudad y parroquias.


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SUMARY

The present thesis contains Quitos water last control study on its rural

towns. The water last are produced by miss measuring, miss taxing and

water weating.

With study the benefic its are for the costumers, wather they are domestic,

industrial, because we will a better measures control and we will tax what

every medicion uses. The main objective of this study is to reduce the

wather lasts and get a better profit. Once we set the lasts control system, we

will have a better control of water production and wather distribution to the

costumers.

Its is worth to remark that our study its made in experimental areas for itshigh cost tha represent. Out of the output we will assume the same behaviorsimilar for all the city and rural areas.


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CAPITULO 1: INTRODUCCIN

La presente investigacin nos dar los procedimientos a seguir en las actividades encaminadas a la

solucin de problemas de abastecimiento en la ciudad de Quito y sus 19 parroquias, en el marco del Plan

Maestro. Sean estos problemas de abastecimiento ocasionados por las fugas, desperdicios, mala

facturacin, o por robo.1

En nuestro anlisis se tomara en cuenta la produccin de agua, su distribucin y su consumo, ya que se

ha determinado que no existe una real recuperacin de lo producido. Para lo cual a la ciudad de Quito se

le dividi en sectores que servirn para analizar el tipo de usuarios.

De acuerdo con los datos de facturacin de Enero a Octubre de 2002 de la EMAAP.Q, se obtuvo un

volumen de facturacin de 96.195.156 m anual, que corresponde al 76 % del consumo domstico, 9 %al comercial, 4 % al consumo industrial y 11 % que corresponde a oficial y municipal.

En las parroquias se tiene el 93.2 % corresponden al domstico, 1.2 % al comercial, 2.3 % al industrial y

el 3.39 % corresponden al oficial y municipal.

Son pocas las ciudades latinoamericanas que han implantado programas preventivos con carcter

permanente, y ponen de manifiesto, ante todo, que una gran parte de la demanda no se encuentra

justificada y consideran que ella corresponde a desperdicios producidos tanto en el interior de los

edificios abastecidos como en el conjunto de tuberas principales y conexiones domiciliaras que

constituyen los sistemas de distribucin. Adems, se sealan que los desperdicios son una consecuencia

directa de la falta de programas adecuados de operacin y mantenimiento que controlen el consumo de

los usuarios y eliminen con procedimientos correctivos y preventivos, las causas de desperdicio en las

redes, de tal manera que se logre, en conjunto, un balance satisfactorio entre el agua producida y el agua

consumida.

En estas condiciones, el desarrollo de las actividades destinadas al control de los desperdicios, que renen

en un solo propsito los objetivos de reduccin del consumo y la eliminacin de gastos intiles, se hace

imprescindible, no solamente en los sistemas urbanos sino tambin en las reas rurales y debe constituir la

base para la formulacin y desarrollo de los programas de operacin y mantenimiento en el futuro

inmediato.

La optimizacin del sistema de distribucin plantea el problema de establecer el balance entre los valores

tericos de diseo y los reales de funcionamiento. Cuando estos sean mayores, el sistema no cumplir su

cometido, o fallar, y en el caso contrario debern plantearse las condiciones para su mejor

aprovechamiento. Esto hace necesario de que se disponga de un correcto y real conocimiento de todas las

1PLAN MAESTRO, Tahal Idco Engineers ltd, Volumen 1A, 1996


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redes de distribucin de la ciudad, lo que nos permitir pronosticar los estados futuros para formular un

plan que mantenga el sistema de distribucin en condiciones ptimas de funcionamiento y acorde con el

crecimiento de la poblacin.2

La cantidad de agua producida y suministrada no son capaces de atender las necesidades propias de laciudad y sus parroquias, previstas en los diseos, ni mucho menos las que corresponden al aumento de la

demanda ocasionado por el rpido crecimiento demogrfico y tambin por otros factores que inciden en

el consumo por habitante, como son: el desarrollo industrial y la mejora en el nivel de vida. Esta

situacin, debido a las tendencias inflacionarias de la economa mundial, se conjuga con los costos

acelerados del servicio, dando origen a un problema complejo cuya solucin requiere una reduccin de la

demanda de agua y la eliminacin de los gastos intiles.

1.1. ANTECEDENTES Y UBICACIN DEL PROBLEMA3

La ciudad de Quito , Capital de la Repblica del Ecuador , en la cual se realizo los estudios de su Plan

Maestro de Agua Potable y Alcantarillado, se asienta en una zona montaosa y de topografa bastante

irregular, con una forma alargada de sur a norte y muy angosta en los sentidos oriente-occidente.

El rea de estudio est ubicada en una gran cuenca interandina conocida como la Hoya del Guayllabamba

en la regin de la Sierra. Est cuenca es parte de una depresin con elevaciones que varan de 2.000 a

3.000 metros, es conocida con el nombre de Callejn Interandino. El rea Metropolitana de Quito est

situada en una de las cuencas ms grandes y altas. La altura promedio es de cerca de 2.500 metros. La

altura promedio en la que se halla situada la ciudad de Quito es de 2.800 m.s.n.m.

El abastecimiento de agua potable para la ciudad de Quito, como sucede con todas las ciudades del

Ecuador, tropieza con graves problemas conforme va incrementndose la poblacin, por cuanto la

demanda de agua va aumentando, mantenindose constante la produccin y capacidad de los sistemas de

suministro.

El primer suministro de agua de la ciudad de Quito, data desde la Colonia, con el sistema Pichincha. En el

ao de 1882 se inicia la construccin del sistema Atacazo por iniciativa del Dr. Juan de Dios Campuzano.En 1885 firma el gobierno la escritura de compra de la acequia y en 1889 entrega al I. Municipio de Quito

para la distribucin del agua a edificios pblicos y casas de beneficencia. En 1887 se mejora el canal y

llega el agua hasta el Placer con un caudal de 160 l/seg.En el ao de 1912 se suscribi un contrato con

una firma alemana para la construccin de la planta de filtros lentos de el Placer con lo que se abasteca el

casco colonial de la ciudad. Ese mismo ao se implementa al sistema El Sena. Desde el ao 1940 tiende

la ciudad a crecer hacia el Norte comprendiendo los sectores de el Ejido, Av. Coln, La Carolina, se

2OPTIMIZACIN DE REDES Y BALANCE DE AGUA, Dtiapa, Lima, 19803PLAM MAESTRO, EMAAP.Q ,Volumen 1A,1996


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perforan los pozos en el sector de la Carolina, se construyen las estaciones Cruz A y B y 2 tanques La

Granja, concluyndose estos trabajos en el ao de 1949.

Posteriormente en el perodo 1955-1975, la ciudad registr un crecimiento acelerado, especialmente hacia

la zona norte, a tal punto que la poblacin bordea los 600.000 habitantes.

El crecimiento de la ciudad hacia los zonas altas (sobre la cota de servicio en los proyectos existentes) y

la necesidad de abastecimientos de agua a las parroquias de Caldern, San Antonio y Pomasqui, obligaron

a desarrollar proyectos pequeos y ampliaciones de redes, cuyos caudales se tomaron del proyecto Pita-

Puengas.

Nuevamente a partir del ao 1985, Quito se vio obligado a un marcado dficit de agua potable, por lo que

se emprendi la ejecucin del proyecto Papallacta-Bellavista, que entro en servicio en 1990, con una

capacidad instalada de 3.000 l/seg.En 1995 la EMAAP.Q comienza a la construccin del proyecto

denominado Optimizacin del Sistema Papallacta. En 1998 comienza la construccin del proyecto

denominado La Mica Quito Sur.

1.2. ESTABLECIMIENTO DEL PROBLEMA4

Se reconoce claramente que las partes constitutivas de un sis tema de distribucin son las partes ms

difciles de operar y mantener eficientemente. El hecho de estar enterradas durante muchos aos , de no

haberse llevado registros exactos y continuos de las tuberas y accesorios , de no haberse utilizado

siempre los materiales ms adecuados , de estar sometidas a la accin de los suelos que las rodean y a la

accin del agua que llevan , hacen que hoy da sea necesario cavar las calles en muchos lugares para

descubrir las tuberas e interconexiones , reconstruir las defectuosas , elaborar y actualizar los planos de

las redes de distribucin de la ciudad con un costo alto. Adems es necesario utilizar tcnicas complejas

con mtodos indirectos tales como medicin de caudales, presin y sondeo del ruido que hace el agua al

escapar para que, con estos elementos se pueda diagnosticar el estado de las tuberas y el comportamiento

de los sistemas para proponer las acciones correctivas.

En la prctica, continuamente, se presentan fallas en los sistemas de distribucin, tales como fugas porroturas y desbordamiento en los tanques de agua, obstrucciones internas que reducen el dimetro interno

y defectos de la operacin causados principalmente por vlvulas en mal estado.

Estas fallas producen roturas en las vas, prdidas de agua y disminucin o suspensin del servicio.

Un alto porcentaje de agua producida no es facturada, alcanzando porcentajes tan elevados como del 40

%, lo que implica que un elevado porcentaje del agua que se produce se desperdicie en los sistemas de

distribucin, lo que sucede por fugas y desbordamientos, as como por mal uso del agua y desperdicios.

4OPTIZACIN DE REDES Y BALANCE DE AGUA, Ing. Herbert Farrer, Lima-Per,1980


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En realidad puede decirse que es imposible eliminar completamente las fugas ya que los costos de las

acciones necesarias son de tal magnitud que obligan a estudiar e implementar programas razonables con

los cuales se reduzcan los costos totales.

1.2.1. PROPSITO

Cuantificar a travs del control de prdidas, y por medio de dos sectores pilotos: urbano (sector de la

Atahualpa), y rural (sector de Conocoto), las prdidas de agua.

1.2.2. OBJETIVO GENERAL

1. A travs de un estudio general de la produccin de agua de la EMAAP.QUITO, de la distribucin de

la misma, cuantificar las prdidas de agua y sus causas. Determinar los sectores pilotos de control de

prdidas.

1.2.3. OBJETIVOS ESPECFICOS

1.2.3.1. Determinar los errores de medicin

1.2.3.2. Cuantificar la distribucin de agua

1.2.3.3. Cuantificar la produccin de agua

1.2.3.4. Cuantificar las prdidas fsicas

1.2.3.5. Determinar las prdidas comerciales

1.2.3.6. Evaluar el estado fsico de los componentes de la red del sector

1.2.3.7 Evaluar el sistema de micromedicin del sector

1.2.3.8 Evaluar la eficiencia de la facturacin del sector

1.2.3.9 Determinar las prdidas comerciales del sector

1.2.3.10 Determinar las prdidas fsicas del sector

1.2.3.11 Obtener parmetros de consumo y de demanda del sector

1.2.3.12 Evaluar y ayudar a la actualizacin del catastro del sector

1.2.3.13 Obtener la composicin de las prdidas comerciales y fsicas en el sector yproporcionar las acciones de los programas de control de prdidas

1.2.4. HIPTESIS

Cuantificando el control de prdidas de agua y a travs de dos sectores pilotos, se conocern las causas y

factores que intervinieron en las prdidas de agua de Quito y sus parroquias.

1.2.5 IMPACTO AMBIENTAL


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Durante la realizacin de los diseos y sectorizacin de los sectores pilotos, la informacin de la

Evaluacin del Impacto Ambiental, debe constituirse en la base para la toma de decisiones, para

identificar las caractersticas fsicas, biolgicas, culturales y socioeconmicas, que resultaran

modificadas como consecuencia de una actividad humana en un rea determinada.

La Evaluacin de Impactos Ambientales permite:

Tratar los problemas ambientales de manera prctica y oportuna

Reducir la necesidad de imponer limitaciones al proyecto (sectores pilotos), ya que se pueden

tomar las decisiones adecuadas con anticipacin e incorporarles dentro del diseo de los sectores

pilotos.

Disminuir costos y retrasos en la implementacin del sector piloto, que puedan generarse como

producto de la aparicin de impactos ambientales imprevistos.

Es importante hacer notar que en la elaboracin de la presente tesis no se va a realizar una Evaluacin de

Impacto Ambiental , sino slo dar soluciones antes y despus de hacer las respectivas pruebas de los

sectores pilotos de la Atahualpa y Conocoto.

1.2.6. DEFINICIN DE TRMINOS5

Se presentan a continuacin las definiciones usuales y terminologa empleadas en medicin de caudales,

control del desperdicio del agua y en la localizacin de fugas en las redes de distribucin.

1.2.6.1. DESPERDICIO

Cantidad de agua que se fuga de los tanques y sistemas de tuberas principales de servicio y dentro de los

domicilios, as como el agua mal usada por las diferentes instituciones del estado y los usuarios.

1.2.6.2. CONTROL DE DESPERDICIO

Sistema implantado para controlar el agua producida y no vendida y la que desperdician los usuarios.Tambin incluye las operaciones de medicin, localizacin, reparacin e imp lementacin de polticas de

educacin, buen uso y conservacin del agua.

1.2.6.3. DESPERDICIO EN LAS REDES

Diferencia entre el volumen de agua producida y los volmenes: facturado, suministrado a travs de los

diferentes sistemas de distribucin, suminis trado por conexiones sin medidor, suministrados por servicios

5PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLGICO DE LAS INSTITUCIONES DE ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa, Lima-Per, 1980,pag. 2 a 4.


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no registrados, repartido en tanques de agua, sustrado clandestinamente de los hidrantes utilizado para

combatir los incendios, desperdicio en fugas grandes, utilizando para lavar las alcantarillas sanitarias y

cualquier otro volumen justificado, para un perodo determinado que coincide con el perodo de

facturacin. El balance de agua da como resultado el desperdicio en la red.

1.2.6.4. DESPERDICIO NOCTURNO

Porcentaje del consumo nocturno que puede atribuirse a desperdicio.

1.2.6.5. PORCENTAJE DE DESPERDICIO

Razn expresada como porcentaje del consumo mnimo nocturno, al consumo total industrial ,

establecido normalmente para un perodo de 24 horas y para una zona o sector dado.

1.2.6.6. PORCENTAJE NO FACTURADO

Razn expresada como porcentaje del volumen producido menos el volumen facturado al volumen

producido, establecido normalmente para un perodo de facturacin.

1.2.6.7. CONSUMO

Medida del agua que es utilizada en la actualidad por los usuarios. Se obtiene por medida directa en el

campo.

1.2.6.8. CONSUMO DOMESTICO

Medida del agua que es utilizada en la actualidad por los usuarios para uso domstico exclusivamente. El

trmino incluye el agua utilizada en riego , en lavado de automviles y otros, e incluye el desperdicio

dentro de la propiedad.

1.2.6.9. CONSUMO INDUSTRIAL

Medida del agua que es utilizada por los usuarios para uso industrial exclusivamente. El trmino incluye

el agua utilizada en riego, en lavado de automviles y otros, e incluye el desperdicio dentro de la

propiedad.

1.2.6.10. FUGA

Escape de agua individual, de cualquier parte del sistema.


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1.2.6.11. FUGAS EN LA RED PERMISIBLES

Caudal por conexin, expresado en litros por segundo por conexin, que se encuentra bajo los niveles

permisibles de fugas en la red.

1.2.6.12. FUGAS EN LA RED NO PERMISIBLES

Caudal por conexin, expresado en litros por segundo por conexin, que se encuentra bajo los niveles

permisibles de fugas en la red.

1.2.6.13. SECTOR DE FUGAS

Parte aislada de la red para efectos de medicin y control de fugas y del desperdicio en la misma.

1.2.6.14. LOCALIZACIN O DETECCIN DE FUGAS

Aplicacin de procedimientos y tcnicas preestablecidas para localizar exactamente la ubicacin de una

fuga.

1.2.6.15. CAUDAL MNIMO NOCTURNO

Caudal mnimo registrado por un medidor en un sector de fugas y que ocurre normalmente entre la una y

tres horas de la madrugada.

1.2.6.16. CONSUMO NOCTURNO

Medida del agua que es utilizada por los usuarios en horas d e la madrugada, normalmente entre las doce y

cuatro horas de la madrugada. Incluye el desperdicio nocturno.

1.2.6.17. SONDEO

Metodologa de campo que consiste en pasar una varilla de sondeo, hidrfono, gefono o detector

electrnico sobre los accesorios expuestos y sobre las tuberas, para localizar las fugas.

Es de hacer notar que muy a menudo se utilizan como sinnimos los trminosfugas y desperdicios,

cuando estrictamente las fugas son parte del desperdicio.

1.2.7. IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIN


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La presente investigacin se desarrollo tomando en cuenta ciertos aspectos importantes sean estos para la

empresa y para los usuarios.

Para la empresa (EMAAP.Q) se considero las prdidas que se producen desde las plantas de tratamiento

hasta que llega al consumidor sea este de tipo domstico, comercial, industrial y oficial.

Para el usuario se consider el hecho de tener un mejor abastecimiento de agua y con mayor presin, yaque al analizar el sector piloto implica una mejor zonificacin del rea al ser estudiada. De ah la

importancia de la investigacin.

En la prctica vamos a contar con informacin que determine como funcionan los sectores en los que se

ha dividido la ciudad y las parroquias, entonces sabremos que correctivos debemos tomar.


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CAPITULO II: MARCO DE REFERENCIA

2.1. ASPECTOS GENERALES

Para una eficiente prestacin del servicio de agua, es indispensable que todas las tuberas del sistemacorrespondiente, bien sean de conduccin, de distribucin o domiciliarias, renan cuatro condiciones

fundamentales.

1. Ser hermticas, es decir, no presentar aberturas diferentes a las establecidas

previamente, que den origen a fugas y/o contaminaciones.

2. No tener sus secciones transversales reducidas u obstruidas, ni sus superficies

interiores incrustadas o rugosas.

3. Disponer de la capacidad suficiente para atender las demandas de agua

producidas en todo momento por los usuarios.

4. Mantener un rgimen de presiones, dentro de lmites previamente especificados y

con el cual se logre, en forma directa, distribuir el agua a las edificaciones normales.

Sin embargo, en la prctica, los sistemas de distribucin presentan fallas pequeas y grandes que no

permite cumplir a cabalidad con los requisitos. As se ocasionan una serie de problemas tales como:

fugas, fallas de servicio, capacidad reducida de las mallas, etc., que finalmente se traducen en un mal

funcionamiento del sistema.

Por otra parte, puede decirse que el funcionamiento de los sistemas de distribucin depende de dos grupos

de magnitudes: el uno es la estructura fsica que la constituyen: la capacidad de los tanques de

almacenamiento, los dimetros y longitudes de cada tramo, as como las cotas de estos tanques y de los

diferentes puntos de interseccin o nudos de la red. El otro, lo conforma una serie de valores como el de

los caudales, que son funcin de las caractersticas locales del estado de las tuberas, etc.

Las magnitudes del primer grupo son constantes y slo varan cuando se ejecutan obras determinadas,

como el cambio de tuberas y otras por el estilo. Las del segundo en cambio, son variables y los diferentes

estados de sus valores dependen de las densidades de poblacin, las costumbres, el grado deindustrializacin, etc.

En la prctica de los sistemas, adems de disponer de un registro o catastro de las redes que permita saber

en cualquier punto de la localidad cules son las caractersticas del primer grupo, sea necesario efectuar

regularmente investigaciones destinadas, tanto a conocer los valores y las variaciones correspondientes de

los parmetros que constituyen las magnitudes del segundo, como a corregir las fallas que ellos sealen,

en relacin con las condiciones que deben cumplir los conductos.

Estas investigaciones consisten, bsicamente, en determinar la situacin existente con relacin a:


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1. los caudales de las tuberas

2. los consumos de los diferentes sectores de la ciudad

3. las presiones en los puntos claves y su rgimen de variacin

4. la capacidad de los sectores para atender sus necesidades5. el desperdicio de agua

6. el coeficiente de rugosidad de las principales tuberas a fin de conocer su capacidad de

transportar el agua.

En ltimo trmino, cualquiera de estos casos se reduce a establecer, directa o indirectamente, los valores

correspondientes a tres magnitudes: caudales, consumos y presiones.

2.1.1. FLUJOS Y CONSUMOS

FLUJO6

Se denomina flujo a la cantidad de agua que pasa por la seccin de una tubera, en un tiempo

determinado. Se lo expresa en unidades de volumen, llamndose entonces flujo total. Puede tambin

expresarse en unidades de volumen por unidad de tiempo y entonces se llamar flujo medio en el perodo

considerado. Ejemplo, si por una tubera pasan 20.000 m en seis horas, el caudal total ser de 20.000 m

en las seis horas y el caudal medio ser de 80.000 m por da o de 926 litros/seg, segn como se tome

unidad de tiempo o el segundo.

Cuando se hacen observaciones sucesivas de caudales aparece en los clculos otra magnitud denominada

flujo instantneo, que en rigor viene a ser para cada momento, la derivada de los flujos con relacin al

tiempo. En la prctica y de un modo aproximado, puede adoptarse como flujo instantneo, el flujo medio

registrado durante un perodo relativamente corto de tiempo que suceda alrededor del momento

considerado. Por ejemplo, si dentro de las seis horas correspondientes al flujo medio de los 80.000 m por

da, antes citadas, se observa que el flujo total durante cinco minutos, entre las 7:58 y las 8:03 de la

maana, fue de 450 m, podr decirse que a las 8 de la maana, el flujo instantneo era aproximadamente

de:

(450 m / 5 min.) x 60 x 24 = 129.600 m/ da.

Por otra parte, se acostumbra generalmente a dividir el perodo bsico de observaciones en lapsos iguales

de tiempo y determinar para cada uno el caudal medio correspondiente. En el caso de las redes, se suele

tomar el da divido por cada hora; entonces se denominan flujos horarios a los flujos medios calculados

para cada hora; flujo medio horario al caudal medio durante las 24 horas y flujo mximo y mnimo

horarios, al mayor y menor de los caudales horarios observados.

6CURSO PARA INGENIEROS SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCIN DE AGUAPOTABLE,Dtiapa, Lima - Per,1980, pag,3 a 12.


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El Graf.No. 2.1 presenta como ejemplo de esto, un caso cualquiera de flujos. Puede observarse all que el

medio diario es 1.070 m/da, el mximo 1.910 m/da y el mnimo 540 m/da.

El estudio de flujos en una red requiere dos cosas ante todo:

1. Un esquema de las lneas por estudiar

2. Determinacin de los puntos de aforo

El esquema puede obtenerse de un plano general del sistema. Si no existe ser necesario elaborarlo

primero. Es conveniente que este esquema no lleve sino las lneas que se van a estudiar.

La determinacin de los puntos de aforo se hace sobre el esquema. Se puede presentar tres casos, como se

lo indica en la Fig. 2.1. Se que , en a , basta determinar un caudal : en b , dos , tales como 1 y 2 ; el

tercero se obtiene por suma o diferencia y , en c , tres ; el cuarto se deducir tambin.

Cuando lleguen a presentarse situaciones como las indicadas en b y c, conviene entonces estudiar cuales

tuberas es mejor aforar y cuales pueden obtenerse por deduccin.

Para adelantar los aforos se requiere, en general, disponer de un aparato registrador. Estos equipos dan la

velocidad, instante por instante, en una grfica y su empleo permite acelerar el trabajo y obtener mejores

resultados.

EL CONSUMO7

Consumo es la cantidad de agua gastada, durante un tiempo determinado, en una localidad, en un sector

de ella o en una de sus casas. Implica tres elementos: uno referente al sujeto que gasta el agua; otro que

indica el volumen involucrado y el tercero que expresa el tiempo durante el cual se produce el consumo.

El volumen se expresa en m o en litros. Como periodos de tiemp o se utilizan el ao, el mes, la semana.

Diario y horario, respectivamente.

Se considera tres aspectos en el consumo: total, medio e instantneo.

7CURSO PARA INGENIEROS SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCIN DE

AGUA POTABLE, Dtiapa , Lima-Per , 1980 , pag.13 a 22


24/97

1

Cuadro No. 2,1 Curva de variacin horaria de consumo

0

500

1000

1500

2000

2500

6-7 7-8 8-9 9-10 10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

24-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6

CAUDAL (m/DA)

HORAS

Serie1

FUENTE:CURSO PARA INGENIEROS SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCION DE AGUA

POTABLE,Dtiapa, Lima-Per,1980,pag,15


25/97

1

CONSUMO TOTAL

Es la cantidad de agua consumida durante un tiempo determinado. Se expresa en m y se acostumbra a

considerar como perodos, el ao, el mes, la semana y la hora.

CONSUMO MEDIO

Es el consumo total expresado en unidades de volumen por unidad de tiempo. Se designa de acuerdo con

el lapso que abarca el consumo total y con la unidad de tiempo que se seleccione. Por esta razn se habla

de consumo medio diario anual cuando el perodo total es de un ao y la unidad el da; de consumo medio

diario semanal cuando el volumen total corresponde a una semana y la unidad es tambin de un da.

El consumo medio diario anual representa en general las tendencias del consumo y se utiliza tanto pata

estudiar el crecimiento histrico de la demanda como para proyectar sus tendencias futuras.

Adems incluye la totalidad de agua suministrada en el perodo correspondiente, bien sea a toda la ciudad

o a un sector de ella y se considera el consumo domstico, el industrial, el comercial, el institucional, los

desperdicios y fugas domiciliarias.

CONSUMO HORARIO

Es natural que siendo el consumo de agua una magnitud variable, sea necesario considerar cantidades de

agua consumidas en tiempos muy cortos, las cuales constituyen en rigor el consumo instantneo.

2.1.2. BALANCE DE AGUA8

El establecimiento del balance de agua en un sistema provee un ndice de eficiencia del mismo, por

cuanto del mismo se obtiene el porcentaje del agua producida que no se vende. Asimismo, el anlisis de

este balance proporciona como resultado los programas y medidas correctivas que deban adoptarse

cuando fueren necesarios.

Las cantidades de agua que intervienen en un sistema de acueducto se pueden clasificar en tres grupos,

que son:

a. Agua captada

b. Agua suministrada a la ciudad

c. agua consumida

8OPTIMIZACIN DE REDES Y BALANCE DE AGUA , Ing, Herbert Farrer , OPS/OMS-CEPIS, 1980, PAG.5 A 9


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2

El agua captada es la que se ha tomado de las fuentes para el servicio. La suministrada es la parte de ese

volumen que ha entrado en el sistema de distribucin de la localidad y la consumida es la cantidad

gastada en diferentes formas.

Basndose en esta clasificacin, es posible establecer dos balances: uno entre las aguas captadas y lassuministradas y otro entre stas y las consumidas. El primero es de gran inters en las reas de

produccin, especialmente en lo referente al tratamiento, filtracin, etc. El segundo se relaciona,

principalmente, con los aspectos de distribuci n y venta del agua y por esta razn, nos limitaremos a ste.

2.2. GENERALIDADES SOBRE FUGAS

2.2.1. CAUSAS QUE PRODUCEN LAS FUGAS9

El desperdicio del agua por fugas puede llevarse a cabo en las siguientes partes del sistema:

Fugas en las tuberas principales, debido a uniones defectuosas, corrosin, fracturas, fallas en las

incorporaciones.

Fugas en los tanques por reventaderos o rebalse

Fugas en la tuberas de servicio abandonadas o no en uso

Fugas en las tuberas de servicio y en los medidores

Fugas dentro de los domicilios por corrosin o roturas en las tuberas, por empaques, vlvulas o

boyas en mal estado En sistemas o sectores de abastecimiento intermitente por rebalse, al dejar las vlvulas abiertas

en espera de abastecimiento.

Dentro de los factores que afectan el desperdicio por fugas, anotamos los siguientes:

1. ALTA PRESION

Para una fuga dada el desperdicio aumenta con la presin, por cuanto la velocidad de salida, proporcional

a la raz cuadrada de la presin, aumentar con est. An cuando no es necesariamente cierto lo expuesto

para todas las fugas, ya que algunas tienen orificios que varan de tamao con la presin como un tubo

rajado longitudinalmente, para un sector dado s existe una razn nica presin/desperdicio. Los

consumos aumentan con la presin.

2. CORROSIN EXTERNA

9MANUAL SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCUN DE AGUA POTABLES ,Dtiapa , Lima-Per , 1980 , pag.2.1 a 2.2


27/97

3

Los problemas asociados con tuberas ferrosas, principales y de servicio, son bien conocidas y el

debilitamiento causado por la corrosin las hace ms susceptibles a fallas.

3. CORROSIN INTERNA

EL acarreo de aguas corrosivas o agresivas puede causar en ocasiones ataque a las tuberas metlicas,

causando debilitamiento y fugas.

4. EFECTOS DEL TRAFICO

Las tuberas antiguas ubicadas bajo superficies no diseadas para aceptar las cargas impuestas por el

trfico moderno son muy susceptibles a fracturarse, especialmente aqullas con uniones rgidas. Las

tuberas de instalacin reciente pueden sufrir daos similares si la profundidad y compactacin del terreno

sobre las mismas no son adecuadas.

5. EDAD DE LAS TUBERAS

En general, la corrosin externa e interna se incrementa con el tiempo y, por consiguiente, conforme ms

viejas son las tuberas mayor incidencia de fugas se presenta.

2.2.2. TIPOS DE FUGAS10

Las fugas en las redes de distribucin pueden considerarse clasificadas en tres categoras diferentes, a

saber:

Categora 1: Fugas muy pequeas tales como juntas con goteos en tuberas principales y de servicio,

vlvulas con goteo; o sea, fugas que no son detectables por tcnicas normales.

Para reparar este tipo de fugas es necesario descubrir la tubera en su totalidad.

Categora 2: Fugas pequeas que en conjunto contribuyen en un alto porcentaje al desperdicio totalen un sector de fugas, pero que no son aparentes excepto cuando se lleva a cabo una inspeccin detallada

y algunas veces el uso de tcnicas ms sofisticadas tales como medicin, sectoreo y sondeo con equipos

acsticos.

Estas fugas se las puede localizar por medio de control de fugas y por consiguiente ser reparadas.

10MANUAL SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE ,Dtiapa , Lima-Per , 1980, pag.2.3 a 2.4


28/97

4

Categora 3: Fugas grandes que se evidencian por varios mecanismos tales como roturas en el

pavimento y agua fluyendo visiblemente, ruido en las casas, baja presin y falta de agua.

En trminos generales, estas fugas sern reportadas y reparadas independientemente de los sistemas

establecidos para deteccin y control del desperdicio, y las secciones de mantenimiento de distribucin

debern tener la capacidad suficiente para repararlas en cuanto son reportadas.

Al referirnos al control de fugas se entender los programas y mtodos empleados para localizar y

reparar las fugas de categora 2 en los sistemas de conduccin, almacenamiento y distribucin de agua.

2.2.3. MTODOS EMPLEADOS EN EL CONTROL DE FUGAS11

La localizacin y reparacin de las fugas individuales representa la culminacin de todos los esfuerzos e

inversiones realizadas en control de fugas. A continuacin se exponen los mtodos ms utilizados, que

estn basados en sondear o detectar el sonido que hace el agua al escapar por el orificio del tubo donde se

produce la fuga.

Los mtodos empleados en la localizacin y deteccin de fugas se pueden clasificar en la siguiente forma:

a. Medicin de sectores

b. Sondeo

c. Presin diferencial

d. Trazadores

A. MEDICIN DE SECTORES

Consiste en subdividir las zonas de abastecimiento en sectores menores o sectores de fugas , de tal

forma que cada uno de ellos le entre el agua por un solo punto en donde se coloca un medidor o un

pitmetro. Cerrando escalonadamente las vlvulas desde el punto ms alejado hacia el medidor, de tal

forma que al cerrar algunas claves queden sectores sin agua, se determina qu tramos de estos sectores

tienen mayor incidencia de fugas y en ellos se efecta el sondeo.

El anlisis de las cartas grficas de registros obtenidos de 24 horas permite el estimar, mediante el

establecimiento de la lnea de flujo nocturno, el desperdicio en la totalidad del sector.

No se proceder a explicar ms este tema, en vista de que en la investigacin que har al respecto

proceder a explicar mejor.

11PREVENCIN DE FUGAS Y MTODOS EMPLEADOS EN LA LOCALIZACIN DE LAS MISMAS, Ing. HerbertFarrer , Cepis , Lima- Per , 1980, pag. 7 a 12


29/97

5

Si es de anotar la importancia de este mtodo que situamos en primer lugar ya que, dentro del mismo, la

deteccin de fugas y reparacin de las fugas es marginal, por cuanto comprende la verdadera

optimizacin del sistema, ya que su aplicacin implica:

El conocimiento exacto de las redes de distribucin y la confeccin de los planos actualizados delas mismas.

El conocimiento de todas las vlvulas del sistema y su mantenimiento adecuado

El conocimiento de las zonas dbiles del sistema para futuros programas de renovacin de redes.

El conocimiento de la capacidad de las tuberas.

El conocimiento de los flujos y sus variaciones diarias y horarios dentro del sistema.

Una operacin eficiente y segura

La medicin en el punto de entrada se realiza mediante pitmetros o registradores de caudal y la posterior

deteccin de las fugas se lleva a cabo con detectores mecnicos o electrnicos.

B. SONDEO

En la definicin de trminos se dio el concepto y es metodologa de campo que consiste en pasar una

varilla de sondeo, hidrfono , gefono o detector electrnico sobre los accesorios expuestos y sobre las

tuberas para localizar las fugas .

El ruido que produce el agua al escapar es el resultado de alguno de los siguientes factores:

Turbulencia que produce vibraciones mecnicas en el tubo.

Turbulencia que produce el chorro de agua de la fuga, en la cavidad, con burbujas de aire

explotando por cabitacin

Choques de agua contra las paredes de la cavidad, piedras del subsuelo, etc.

Hasta donde sea posible, para localizar fugas es preferible el sondeo directo sobre las tuberas y sobre los

accesorios. Esto produce mejores resultados que aqullos obtenidos por sondeo indirecto, o sea, sondeo

llevado a cabo sobre la superficie del terreno, postes de alumbrado, etc.

Los equipos que se utilizan para sondeo son de dos tipos: estetoscopios mecnicos y equipos de

amplificacin electrnica. Dentro de los primeros citamos las varillas de sondeo, estetoscopios y

acufonos. Son equipos e instrumentos cuyo extremo inferior se coloca en contacto con las tuberas y

accesorios o sobre el terreno, y el extremo superior se coloca contra el odo del operador. Estos equipos

son en realidad transmisores del sonido que hace el agua al escapar. Los segundos, amplificadores

electrnicos, pueden ser porttiles o fijos en un vehculo.

Dentro de los porttiles, el comercio ofrece una gran variedad y, dentro de stos, citaremos a Terroscope,

Zuurbier, Son-i-kit, Fisher M. Scope y Metrotech, equipos que funcionan a base de localizar sonido.


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6

Usualmente consisten de un micrfono que alimenta un amplificador. Las diferencias entre unos y otros

radican en el diseo del micrfono y del amplificador. En todos los casos son porttiles y la fuente de

energa se da por bateras.

Dentro de los equipos fijos, uno de los ms conocidos es el equipo Hydrotronic, cuyo funcionamiento sebasa en la deteccin y amplificacin del sonido de la fuga utilizando un micrfono. La seal del sonido

alimenta un equipo de anlisis de frecuencia que selecciona las bandas predominantes de frecuencia,

identificadas en el sonido de la fuga. El anlisis de los componentes de frecuencia del sonido dentro de

estas bandas es mostrado por luces indicadoras, medidores anlogos y voltmetros digitales. El sonido

puede escucharse a travs de un altoparlante en algunos modelos.

La deteccin de fugas se lleva a cabo colocando el micrfono en puntos de sondeo descubiertos, tales

como vlvulas, hidrantes, etc, o directamente sobre el tubo en las calles.

En muchas ciudades se practica nicamente el sondeo para toda el rea que cubre el sistema, sondeando

ms frecuentemente las que tienen una mayor incidencia de fugas. Otros lugares la mayora de los

conocidos, utilizan el mtodo de medicin para sectores, determinacin de los tramos con mayor

incidencia de fugas y posterior deteccin de las fugas en esos tramos.

Este mtodo, por las ventajas que tiene, es el que se lo empleara en el desarrollo de la tesis. A

continuacin se sealan algunos de los factores que afectan el comportamiento de los detectores acsticos

de fugas.

1. Carcter del ruido en la fuente que lo produce, especialmente la frecuencia. El sonido debe ser

audible por los estetoscopios a utilizar.

2. Profundidad y tipo de cobertura del suelo, concreto, asfalto, etc.

3. Ruidos extraos tales como los producidos por el trfico de la calles y areos; as como por el

viento. Es necesario que el operador aprenda a diferenciar estos sonidos de los producidos por

las fugas.

4. El contacto del micrfono con la superficie afecta la frecuencia de respuesta.

5. El diseo de los micrfonos tanto mecnicos como elctricos.

6. Caractersticas del amplificador.7. Mtodo de indicacin, medidor o audfonos o combinacin de ambos.

C. PRESIN DIFERENCIAL

La posicin de una fuga puede determinarse a travs de medidas de presin y estableciendo un grfico de

las lneas de gradiente hacia ambos lados de la fuga. Por cuanto las prdidas de presin deben ser

relativamente altas para ser registradas con manmetros bordn, se hace necesario el utilizar manmetros

diferenciales con un lquido adecuado, de tal manera que se puedan medir gradientes del 2/1000 y

menores.


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7

D. TRAZADORES12

Los mtodos de trazadores consisten en introducir a la tubera una sustancia denominada trazador que seafcilmente detectable en pequeas cantidades. Un trazador para ser usado en sistemas de agua potable

debe ser soluble en el agua pero que, a la vez, no reaccione con la misma. Asimismo, debe ser

qumicamente inerte, sin olor y sabor y no txico. Estos requerimientos restringen el uso de algunos

halgenos o trazadores radioactivos, aun cuando stos pueden ser usados para localizacin de fugas en

alcantarillados, siempre y cuando se compruebe que no hay riesgo de contaminacin.

Se han utilizado como trazadores el xido vitroso y el cloro.

1. xido vitroso

El xido vitroso, material sinttico, cumple con las caractersticas expuestas y es un mtodo para su

utilizacin como trazador en la localizacin de fugas. Este fue desarrollado por el WRA de Inglaterra.

Este mtodo consiste: La tubera debe estar a una presin no menor de 120 mca. Se inyecta el gas, que se

puede adquirir comercialmente en cilindros, y se deja correr el agua en la tubera hasta que todo el tramo

a investigar contenga xido vitroso. Se cierra la tubera y se presuriza a la presin de prueba. Cuando el

agua que contiene xido vitroso se fuga de la tubera, regresa a la presin atmosfrica y se separa de la

solucin. Se efectan huecos de sondeo a lo largo del tramo de la tubera y se muestrea el aire adentro de

los mismos con un equipo de toma de muestras, especialmente diseado para xido nitroso, con un

analizador de gas infrarrojo.

2. Cloro

El gas cloro tambin puede utilizarse como trazador. El mtodo es el siguiente: La tubera en cuestin se

asila del resto del sistema y por un extremo se le inyecta agua junto con el trazador, cloro en este caso, a

travs de un medidor. Esta inyeccin se contina durante un tiempo suficiente para permitir al trazador

desplazarse a lo largo de la longitud de la tubera.

En el sitio donde esta ubicada la fuga se producir un interfase de agua con y sin trazador. El agua ahorase descarga rpidamente a travs de un medidor, con muestreo regular del agua, para el trazador.

Conociendo el volumen de agua descarga antes de que el trazador sea detectado, es posible determinar la

localizacin aproximada de la fuga.

2.2.4. SONDEO13

12CURSO DE FONTANERA, Aya , Costa Rica , Manual D-2, 1978MANUAL SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE,

Cepis, 1980.


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8

En algunas ciudades europeas se practica nicamente el sondeo para toda el rea que cubre el sistema.

Aquellas reas con mayor incidencia de fugas se sondean con mayor frecuencia. La metodologa

empleada se expone a continuacin. Para llevar a cabo el sondeo se utilizan desde varillas de sondeo muysencillas hasta sistemas electrnicos de los ms complejos.

Origen del sonido de las fugas

El agua al escapar a presin genera vibraciones en el punto de escape y produce sonidos en un rango de

frecuencia comprendida entre 350 y 2000 ciclos por segundo.

Este sonido es causado en parte por la friccin del contra los bordes del orificio donde est la fuga, y en

parte por el impacto causado por las partculas de suelo disturbado contra el tubo y el mismo suelo. Estos

sonidos de impacto son usualmente de naturaleza irregular y baja frecuencia. Ambos patrones de sonido

viajan a lo largo del tubo en todas direcciones y alejndose de su punto de origen.

La distancia a la que el sonido viaja depende, bsicamente, de la magnitud de la fuga, dimetro del tubo,

presin interna y composicin del material alrededor del tubo. Cuanto mayor sea la fuga y la presin del

agua en el tubo, mayor ser la onda de sonido generada.

Las condiciones del suelo tienen un efecto considerable. Los suelos arenosos secos transmiten mejor las

vibraciones, en tanto que las arcillas hmedas absorben gran parte del sonido, y los suelos arenosos

hmedos absorben menos que las arcillas en igual condicin.

Los rellenos saturados de cualquier tipo absorben gran cantidad de sonido, por ejemplo, la seal de una

fuga dada puede ser detectada 30 metros a lo largo del tubo si el relleno est constituido por arena seca. Si

el relleno es lodo saturado, la misma fuga podr detectarse hasta una distancia de 2 a 6 metros.

La transmisin del sonido es directamente proporcional a la densidad del material transmisor. A mayor

densidad, mayor el rango de sonido y mayor la velocidad a la cual el sonido ser transmitido.

Sonidos causados por una fuga a una gran distancia relativamente, si se aumenta el dimetro del tubo, la

transmisin del sonido disminuir. El material que rodea al tubo es relativamente menos denso que el

fierro fundido del tubo y transmite el sonido de la fuga a distancias menores. Los tubos de hierro fundido,

debido a su densidad, transmiten sonido en el rango de alta frecuencia del espectro del mismo en forma

muy clara. El material que rodea al tubo, debido a su mayor densidad, atena los sonidos de alta

frecuencia.

13CURSO PARA INGENIEROS SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIDUCIN DEAGUA POTABLE, Dtiapa, Lima-Per , 1980. pag. 2.4 a 2.7


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9

Se presentan algunas fugas en las cuales al agua escapa a travs del orificio hacia una cavidad llena de

agua alrededor del tubo, atenuando el efecto del impacto de las partculas. El agua al escapar, sin

embargo, genera vibraciones en el tubo que son transmitidas a lo largo del mismo en todas las

direcciones, pudiendo ser detectadas.

Otros sonidos del ambiente

El sonido generado por una fuga compite con los sonidos ambientales que se producen en los

alrededores. Estos son una combinacin de sonidos producidos por el agua fluyendo en las tuberas al ser

abiertas las vlvulas de servicio, bombas, tic-tac de los medidores, motores en marcha, ruidos del trfico,

de los peatones, transformadores de corriente elctrica, etc., incluso el viento forma parte del nivel de

sonido ambiental.

Los ruidos del trfico y sonidos ambientales se manifiestan en frecuencias que van desde 0 hasta 350

ciclos por segundo, en tanto que los producidos por fugas lo hacen en un rango de frecuencia de 350 a

2000 ciclos por segundo. Normalmente estos sonidos no pueden ser aislados por el operador del equipo,

por lo que el sondeo de redes de distribucin se lleva a cabo en horas de la noche, cuando el nivel de

sonidos extraos es menor. An en esta condicin se puede presentar el viento, cuyo sonido puede

separarse colocando un cono de hule, similar a los utilizados para la demarcacin de vas sobre el

micrfono. El contacto directo del instrumento con el tubo elimina gran parte de la interferencia causada

por ruidos y sonidos ambientales.


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10

Efectos acsticos

Como se explica anteriormente, la transmisin de vibraciones es influenciada por el material de las

superficies: concreto, asfalto, lastre, etc.; el material sub-superficial: arena, arcilla, grava; el mismo

conductor: acero, hierro fundido. PVC, asbesto-cemento, etc.; y el grado de saturacin del suelo. Elcarcter del sonido cambia conforme se pasa de un material a otro.

Las tuberas de PVC y de asbesto-cemento son malas conductoras del sonido y, como resultado, la

transmisin a lo largo de los tubos es pobre. En tanto, la transmisin del suelo permanece constante,

siempre y cuando la composicin misma no vare.

Cuando la seal de la fuga es absorbida por el conducto o por el material que lo rodea debe ser

amplificada para poder detectarla, lo que se puede hacer electrnicamente con equipos idneos o

incrementando la presin interna en el tubo. Este incremento de presin en ele tubo debe hacerse

cuidadosamente, por razones obvias.

Si se ha determinado que existe una fuga en una seccin de tuberas pero no se ha logrado escuchar, por

baja presin, profundidad del tubo o consistencia del material que rodea al tubo, la seccin se puede

aislar cerrando las vlvulas. Luego se drena a travs de un hidrante o conexin domiciliaria. Luego se

abren las vlvulas al mismo tiempo que el operador del instrumento escucha. El aire del tubo escapar por

el orificio de la fuga, generando burbujas caractersticas que fcilmente se pueden localizar.

Las vibraciones producidas por el viento a menudo son de las misma frecuencia que las fugas, debiendo

el operador aprender a diferenciar ambos sonidos.

No debe confundirse el sonido producido del agua al fluir por el tubo a los sonidos de los engranajes de

los medidores con aquellos producidos por fugas. Es conveniente familiarizarse con estos sonidos

practicando con fugas descubiertas.

El odo humano tiene mayor percepcin que el detector. Es la calidad del sonido, no si intensidad, lo que

nos lleva a detectar una fuga en muchos casos. No existe un mtodo absoluto que defina todas las fugasporque cada uno tiene sus propias caractersticas. Mediante el uso de la memoria se llega a tener un banco

de datos de sonidos que servir para referencia futura, escuchando una gran variedad de sonidos y

constatando los correspondientes a fugas.


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11

2.2.5. SECTORES DE FUGAS

Consiste en subdividir las zonas de abastecimiento en sectores menores o sectores de fugas , de tal

manera que a cada uno de ellos le entre el agua por un slo punto en donde se coloca un medidor o unpitmetro. Cerrando escalonadamente las vlvulas desde el punto ms alejado hacia el medidor, de tal

forma que al cerrar algunas claves queden sectores sin agua, se determina qu tramos de estos sectores

tienen mayor incidencia de fugas, y en ellos se efecta el sondeo 1414. En el parte 2.3 se analizar ms

detalladamente sobre las caractersticas del control de fugas.

2.2.6. INDICES DE MEDICIN DE FUGAS Y NIVELES ACEPTABLES

Cualquier mtodo empleado para establecer los niveles de desperdicio de fugas debe ser simple de

obtener, consistente e independiente de efectos locales.

Los niveles reales de desperdicio prcticamente no se pueden establecer con gran exactitud; 40 %, por

ejemplo, es un dato tal vez ligeramente mejor que 45 %. La reduccin del desperdicio, a menudo ms

fcil de determinar, es ms importante que el establecido del porcentaje de desperdicio.

2.2.7. DETERMINACIN DE LOS NIVELES DE DESPERDICIO

Bsicamente hay dos maneras de determinar los niveles de fugas:

1. Medida del caudal mnimo nocturno

2. Por inferencia o clculo, partiendo de los datos de caudales producidos y facturados, estimando el

agua tomada de los hidrantes, el consumo de los servicios fijos y el bajo registro de los medidores.

Tambin puede estimarse el consumo total estimado, el consumo domiciliar e industrial y comparndolo

con la produccin.1515

14MANUAL SOBRE CONTROL DE FUGAS Y MEDICIONES EN REDES DE DISTRIBUCIN DE AGUA POTABLE,Dtiapa , Lima-Per , pag. 2.715PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE LAS INSTITUCIONES DE ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa , 1980 , pag. 2.8


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12

2.2.7.1 MTODOS PARA DEFINIR LOS NIVELES DE DESPERDICIO1616

Se considera dos mtodos para definir los niveles de fugas:

1. Desperdicio como un porcentaje de algn parmetro de flujo total

2. Desperdicio expresado como una cantidad por conexin en un tiempo unitario.

Antes de establecer las mejores formas y los parmetros a utilizar para definir los niveles de desperdicio,

es necesario considerar dos aspectos: el consumo industrial y la relacin entre el desperdicio medido.

Al examinarse el efecto del consumo industrial en los niveles de consumo, debe tenerse en cuenta;

a) La variabilidad del consumo industrial en el tiempo

b) El agua utilizada por la industria no causa desperdicio en la red. Por cuanto la demanda industrial para

esa rea y puede variar estacionalmente y a lo largo de la semana de trabajo, debe tenerse especial

cuidado al incluir estos consumos al definir niveles de consumo y al realizar pruebas en sectores. Debe

tenerse especial cuidado en cerrar, si es posible, los medidores industriales durante el da en que sta se

realiza. Raramente el desperdicio es medido directamente pero es inferido de otras medidas,

normalmente del caudal nocturno mnimo en el sector. En la mayora de los casos se considera que el

desperdicio en un rea determinada es el agua que entra al rea de noche, menos el agua utilizada por la

industria de noche, menos el consumo domstico nocturno, menos los volmenes de almacenamiento. El

consumo nocturno domstico es tan pequeo que puede ignorarse usualmente. El anlisis de cartas

grficas revela que nicamente se da un uso espordico y puntual. El consumo nocturno industrial puede

ser medido. Sin embargo, habiendo rebajado los consumos nocturnos domsticos e industriales, se puede

suponer que el consumo nocturno corresponde al nivel de desperdicio del sector, ya que el medido

corresponde nicamente a algunas horas de la madrugada y no a todo el da, en donde la presin afectar

el nivel de desperdicio.

16

PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE LAS INSTITUCIONES DE ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa , 1980 , pag. 2.9 a 2.11


37/97

13

% fugas = (Q mn - Qi / Q pd ) * 100 (17)

Donde:

Qmn = caudal mnimo nocturno

Qi = caudal industrial

Qpd = caudal promedio diario

Varios factores importantes gobiernan la diferencia entre los niveles de desperdicio reales en un sector y

los medidos directamente en pruebas nocturnas: Entre ellos podemos citar:

a) En condiciones normales de abastecimiento a un sector el agua entra por varios puntos y no por uno

slo, como cuando se lleva a cabo la prueba del abastecimiento de la lnea de caudal nocturno. Esto

afecta el patrn de distribucin de presiones.

b) El patrn de presiones durante la noche, con los flujos mnimos es diferente a los patrones que se

establecen durante el da acordes con la demanda.

c) Las presiones en las conexiones a las tuberas principales variarn a lo largo del da acorde con la

demanda en el sector.

Por consiguiente para un sector dado:

Desperdicio diario = 24 * K * (flujo mnimo nocturno)

Donde K es una constante para cada sector que considera los factores anotados, y el flujo mnimo

nocturno se expresa en volumen por hora.

A la fecha no se tienen datos reales de posibles valores de K, y en ausencia de los mismos, nos vemos

forzados a utilizar la siguiente expresin:

Desperdicio diario = 24 x (flujo mnimo nocturno)

Las relaciones que ms se emplean para el establecimiento de los niveles de desperdicio son las

siguientes:

a) Razn ( R ) de caudal mximo diario ( Qmd ) a caudal mnimo nocturno ( Qmn):


38/97

14

R = Qmd / Qmn (18)

En sectores muy bien mantenidos, con niveles bajos de fugas R est entre 12 y 15.

b) Porcentaje de desperdicio

El porcentaje de desperdicio, % D, se define como:

%D = desperdicio x 100 / consumo total - consumo industrial (19)

a) Este porcentaje muy empleado en la industria del agua tiene la ventaja de que se puede obtener

fcilmente a partir de cartas grficas de registradores instalados de tal forma que el agua entre al sector

durante todo un da a travs del mismo, y tiene la desventaja de que no es un trmino comparable con

otros acueductos por la diversidad de definiciones que se le han dado a los trminos que involucra. La

debilidad del mtodo estriba en el establecimiento del consumo industrial y en el efecto del mismo en

todo el sector.

c) Desperdicio por conexin por hora

Este es un buen criterio que tiene varias ventajas, entre las que podemos anotar:

No depende del conocimiento del patrn de consumo del sector a lo largo del da, el cual es fcil

obtenerlo si no se tiene medidores adecuados.

La comparacin de consumos en los tramos de un cierre escalonado de vlvulas en un sector, de

inmediato da aqullos con mayor incidencia de fugas.

La comparacin con otros sectores se simplifica, y asimismo se pueden efectuar comparaciones con

otros acueductos, incluso internacionalmente.

Se calcula en la siguiente forma:

Dch = ( Qmn - Qi )x 3600 / N (20)

Donde:

Dch = desperdicio por conexin por hora

Qmn= caudal mnimo nocturno expresado en l/s

Qi = caudal industrial nocturno expresado en l/s

N = nmero de conexiones en el sector


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Un valor aceptable de desperdicio en la red por conexin por hora es de 2.50 litros, valor que se puede

utilizar para iniciar un programa. Sin embargo, este valor debe investigarse en cada acueducto ya que

depende del costo de recuperacin de agua y del nivel de desperdicio al que econmicamente se puede

llegar.

2.2.8. ASPECTOS ECONMICOS.

Resulta difcil estimar el dinero que ahorra un programa de optimizacin de sistemas y control de fugas.

Los beneficios son de dos tipos:

a) El valor del agua ahorrada

b) Los beneficios que se obtienen, difciles de cuantificar econmicamente, tales como:

El conocimiento exacto de las redes de distribucin y la confeccin de los planos actualizados de las

mismas.

El conocimiento de todas las vlvulas del sistema, y su mantenimiento adecuado.

El conocimiento de las zonas dbiles del sistema para futuros programas de renovacin de redes.

El conocimiento de la capacidad de las tuberas.

En reas donde la demanda ha sobrepasado los caudales de abastecimiento, un programa de

localizacin y reparacin de fugas puede implementar el dficit.

Facilidad de resolver problemas en las redes por el conocimiento de las mismas.

Estos ltimos beneficios deben ser examinados cuidadosamente y debe asignrsele un valor efectivo.

Cualquier anlisis costo/beneficio es difcil llevar a cabo, pero se puede efectuar una estimacin

asignando un costo a las fallas y al riesgo asociado a las mismas.

Conforme se avanza en la investigacin de sectores de fugas, y se reducen las mismas, es importante

calcular el costo del agua recuperada y compararla con el costo de recuperacin de la misma - equipo,

personal, reparaciones - para establecer con el tiempo cul es el nivel econmico de desperdicio para el

acueducto en cuestin

2.3. SECTORES DE MEDICIN Y CONTROL DE FUGAS

En esta parte se presenta la metodologa de trabajo en los sectores de fugas, se dan los criterios de diseo,

el planeamiento general para la medicin y el control de fugas y el orden estricto que deben seguirse para

efectuar los reportes y llevar los registros.

2.3.1. SECTORES DE FUGA Y DISEOS


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Para disear los sectores se parte de los planos actualizados del sistema y se recomienda seguir los

siguientes pasos:

1. Confeccinese un mosaico con los planos escala 1:2000 de la zona a sectorizar

2. Mrquese con flechas en colores las tuberas principales que abastecen la zona.3. Mrquese con color las tuberas de dimetro mayores de la zona.

4. Divdase la zona en sectores pequeos o sectores de fugas considerando que:

a. Se pueden aislar completamente mediante vlvulas existentes o sea necesario para

lograrlo instalar un mnimo de ellas.

b. Se puede abastecer por un punto nico en horas de la madrugada.

c. El tamao del sector puede ir desde 200 hasta 2000 conexiones, dependiendo de si se

trata de un sector principal o industrial y de la capacidad de abastecimiento del punto

escogido como entrada nica. Para reas urbanas residenciales, sectores pilotos con

1000 conexiones son satisfactorias. Esto permite colocar registradores o pitmetros

durante una semana, lo que dar el patrn de consumo.

d. Un medidor puede utilizarse para varios sectores de fugas con un juego adecuado de

vlvulas.

5. Confeccinese planos tamao carta de los sectores diseados. Cumplida esta etapa debe

realizarse una inspeccin de campo para verificar el estado de las vlvulas y la veracidad de los

planos, para lo que se recomienda seguir los pasos siguientes:

a. Con el plano de cada sector y los de las esquinas correspondientes, verifique que todas las

vlvulas estn descubiertas, limpias y que operen normalmente, para lo cual se cierran y con

gefono se comprueba que el agua no pasa.

b. Reparndose las vlvulas en mal estado, con la certeza de que las vlvulas operan

normalmente, continese el diseo de cada sector para realizar el cierre escalonado de

vlvulas, que permitir el ir aislando tramos del sector.

6. El resto de las vlvulas quedara abierto.

7. Al seleccionar las vlvulas auxiliares y numeradas deber tenerse en cuenta lo siguiente:

a. Deben empezar a seleccionarse las vlvulas auxiliares y numeradas desde el punto ms

alejado del medidor hacia el mismo.

b. Las vlvulas numeradas deben estar en un camino corto y contino desde la primera hasta laltima, para que el operador que las va a cerrar al realizar una prueba de cierre escalonado

nocturno realice un recorrido sistemtico.

c. Debe tomarse en cuenta el sentido de abastecimiento del sector de tal manera que los

primeros cierres no dejen sin abastecimiento tramos siguientes.


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d. Debe tomarse en cuenta que el tiempo durante el cual se lleva a cabo un cierre escalonado

es de tres horas, mximo tres horas y media, o sea de la una a las cuatro de la madrugada. Si

se estima el tiempo de cierre en diez minutos por cada vlvula, no se pueden cerrar ms de

18 vlvulas.

e. La longitud de tubera principal debe ser ms o menos igual en cada tramo correspondientea cada vlvula numerada.

8. Llnense las columnas del formulario No.1 (ver anexo 1) correspondientes al censo o nmero de

conexiones por tramo o por vlvula numerada y a la longitud en metros correspondientes.

2.3.2. OPERACIONES EN EL SECTOR Y LOCALIZACIN DE FUGAS

Una vez diseado el sector, procdase acorde con los siguientes pasos2117:

A. Precdase a probar el funcionamiento del sector. Esta operacin consiste en cerrar las vlvulas

LMITES y AUXILIARES e ir luego cerrando cada vlvula numerada, verificar que los sectores se

vayan quedando sin agua.

Lo anterior garantizar que las vlvulas operen normalmente y que no hay otras conexiones hacia

el sector. La comprobacin se hace en hidrantes y en medidores. Puede hacerse de da previo aviso a

los usuarios o de noche.

B. Por cuanto las fugas a localizar son aquellas de categora 2 , procdase a revisar el sector de tal forma

que se reporten y reparen todas las fugas visibles.

C. Instlese un registrador en lnea o en by-pass en el punto de entrada o un pitmetro.

D. Colquese cartas grficas por un perodo de una semana, con el objeto de conocer el patrn de

consumo y el valor del caudal correspondiente al mnimo nocturno Qmn. Esto no siempre es

posible, ya que no siempre el abastecimiento a travs del medidor es suficiente para satisfacer las

demandas mximas diarias. En este caso bastar con un registro de una noche para establecer el

caudal mnimo nocturno.

Si el Qmn es igual o menor al permisible no es necesario proseguir con el cierre escalonado de

vlvulas y posterior deteccin de fugas. Sin embargo, si el sector se investiga por primera vez es

conveniente hacerlo.E. En el transcurso de la tarde anterior a la noche en la que se realizar el cierre escalonado de vlvulas

se procede a cerrar las vlvulas LMITES y AUXILIARES. Si esto no fuere posible, por cuanto

afecta el abastecimiento normal, las mismas deben cerrarse de 11 a 1 de la noche. Se programa en el

formulario No. 2 ( ver anexo 2), las horas a las que se cerrarn las vlvulas

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PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa,Lima-Per, 1980, pag.3.5 a 3.10


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numeradas y las observaciones de si hubiera que cerrar previo aviso alguna conexin industrial o

leer el medidor durante la prueba. Con la debida anticipacin debe avisrsele a las industrias,

hoteles, hospitales y similares la suspensin del servicio en la madrugada.

Cuando sea inconveniente el mantener vacas las tuberas, se puede programar el cerrar una vlvulanumerada, registrar el consumo y abrirla de nuevo, de tal forma que un cierre contenga al anterior.

Este mtodo tiene la desventaja de que dificulta mucho el anlisis de las cartas grficas. En sectores

industriales u hospitalarios se puede ir cerrando las vlvulas numeradas y abriendo algunas

auxiliares que suplan agua a los tramos ya registrados.

F. El cierre escalonado se ejecuta con dos vehculos con radio transmisor y dos personas, una en el

medidor y otra cerrando vlvulas. Antes de iniciar el cierre se acondiciona el medidor con una carta

grfica en la hora exacta.

G. A la hora programada el operador del medidor da la instruccin de cierre de la vlvula y as

sucesivamente hasta cerrar la ltima que corresponde al medidor.

H. Se procede a abrir todas las vlvulas en el orden inverso que se cerraron, as: primero las numeradas

en sentido descendente y luego las auxiliares y lmites.

l. En la oficina se calcula los caudales correspondientes, se completa el formulario No. 1 (anexo No.1),

pudindose ahora saber del sector en cuestin, cules son sus tramos con mayor incidencia de fugas.

Debe procederse ahora al sondeo de los tramos con mayor incidencia de fugas, lo que tambin debe

hacerse en horas de la noche cuando el nivel de ruido es mnimo. Se realiza con varillas de sondeo,

hidrfonos, gefonos o detectores electrnicos.

El gefono es el instrumento que mejor resultado nos ha dado. Para efectuar el sondeo, que se realiza con

tres personas, se recomienda seguir los siguientes pasos:

a. Deben tomarse las precauciones para proteger al personal que realiza el sondeo de los vehculos

que circulan a esas horas de la noche. Si se considera necesario cerrar la va debe hacerse previanotificacin a la autoridad de trnsito.

b. Se sondean los medidores, si se detecta sonido se cierra la vlvula del mismo. Si el sonido

persiste, la fuga est del lado de la calle y debe seguirse hasta localizar su origen. Se sondean en

forma ordenada los medidores, accesorios del sistema accesibles y luego el terreno directamente

sobre el tubo principal y sobre las conexiones domiciliarias.


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c. Adems del sondeo, la experiencia ensea una serie de indicios de fugas que deben buscarse

tales como:

Decoloracin y hundimiento del pavimento

Inspeccin de pozos de registro

Quejas por baja presin en algn tramo.d. Las fugas encontradas deben reportarse de inmediato para su reparacin.

Es importante que el personal de optimizacin de sistemas observe las reparaciones. Esto, adems de la

satisfaccin que le producir, le ensear la magnitud de las mismas acorde con el sonido escuchado y

adems podr evaluar la cantidad de agua que se estaba fugando.

Reparadas las fugas debe repetirse el cierre escalonado de vlvulas para evaluar nuevamente el sector y

sondear nuevamente aquellos tramos que an tengan desperdicios considerables.

2.4. EQUIPOS E INSTRUMENTOS

En esta parte nos referiremos a los equipos e instrumentos de medicin y registro de caudal y presin,

detectores de tubera.

2.4.1. EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

Los equipos e inst rumentos ms conocidos que se ofrecen en el mercado, la mayoria de los cuales se han

utilizado con xito, son los siguientes:18

a. Medicin e instrumentos utilizados

- Pitmetro y registrador Simplex

- Pitmetro Col y registrador britnico

- Registrador fotogrfico

- Registrador Kent- Registrador Deacon

- Medidor para hidrantes, tubo Pitot

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PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa, Lima-Per,1980, pag.5.1 a 5.5


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b. Medicin y registro de presin

- Manmetro Bourdon

- Registrador Vermon Morris- Calibrador de manmetros Budenemberg

c. Detectores de tubos y tapas metlicas

- Detector de tubos Fisher TW-5

- Detector de tapas Fisher M70 y Fisher M90

d. Detectores de fugas

- Varillas de sondeo

- Detector Fisher LT-10

- Detector Fisher LT-15

- Gefonos

2.5. CONFORMACIN DEL PERSONAL Y EQUIPO

En esta parte se presenta la composicin del personal que se utiliza en las actividades de investigacin y

deteccin.

2.5.1. INVESTIGACIN DE REDES DE AGUA

Esta actividad es muy laboriosa y consiste en verificar la red mediante deteccin de tuberas y vlvulas y

horadacin de calles para verificacin. El equipo completo que se utiliza es el siguiente:

Un retroexcavadora

Una vagoneta

Tres camionetas

Tres compresores de 100 cfs.

Detectores de tubera

Cada camioneta tiene un compresor, y el retroexcavadora y la vagoneta les dan servicio a las tres

unidades.


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La unidad es operada por un capataz que conduce el vehculo, opera los detectores y confecciona los

croquis de actualizacin de planos. Cada unidad tiene tres cuadrillas, conformadas cada una por un

operario fontanero, un ayudante y dos peones o un operario fontanero y tres peones. O sea que en total

cada unidad tiene trece personas. Es de hacer notar que esta actividad necesita mucha mano de obra por la

horadacin, seguimiento de tubera y reacondicionamiento de las superficies de las calles.

2.5.2. ACONDICIONAMIENTO DE SECTORES

El trabajo nocturno de chequeo del funcionamiento de los sectores lo realiza un asistente de ingeniero con

un capataz y un operario; con dos vehculos, los cuales estn acondicionados con el equipo para esta labor

y radiotransmisores mviles.

2.5.3. SECTOREO Y CIERRE ESCALONADO DE VLVULAS

Las pruebas nocturnas las realiza el mismo personal que acondiciona el sector

2.5.4. SONDEO

Las operaciones de sondeo las realizan cuatro personas: un asistente de ingeniero, un operario detectorista

y dos ayudantes acorde con la tcnica recomendada.

2.6. ADIESTRAMIENTO DE PERSONAL19

Antes de dar inicio a un programa de optimizacin de redes de distribucin, medicin y control de fugas,

es necesario seleccionar cuidadosamente al personal, tanto profesional como tcnico y de campo, y luego

adiestrarlo debidamente en la concepcin del programa, objetivos que se persiguen, metodologa de

campo y uso de equipos e instrumentos.

2.6.1. SELECCIN DE PERSONAL

Para este tipo de trabajo es necesario seleccionar cuidadosamente al personal. Se requiere granresponsabilidad y dedicacin, ya que se debe trabajar un alto porcentaje del tiempo en jornada nocturna y

con equipo e instrumento de alto costo.

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PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa, Lima-Per,1980, pag.7.1 a 7.5


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2.6.2. ADIESTRAMIENTO DE PERSONAL PROFESIONAL

Aun cuando existen manuales de cursos impartidos de operacin de los equipos, es prcticamente

indispensable adiestrar al personal profesional en lugares donde ya se tiene experiencia. En nuestro casose ha enviado personal a diferentes pases sudamericanos, especficamente Brasil y Colombia, que tiene,

desde hace muchos aos programas implantados en forma permanente.

El personal profesional debe tener muy claros los objetivos que se persiguen y no debe apartarse de los

mismos.

2.6.3. ADIESTRAMIENTO DE PERSONAL TCNICO Y DE CAMPO

El adiestramiento de personal profesional, de asistencia de ingenieros, dibujantes, capataces y operarios

debe darse mediante cursos terico-prcticos de capacitacin y en el ejercicio del trabajo.

En AYA se han establecido tres cursos de adiestramiento, a saber:

1. Optimizacin de sistemas, redes de distribucin y tendrn una duracin de cinco das

2. Operacin de equipos e instrumentos, y tendr una duracin de cinco das

3. Curso de plomera, con una duracin de cuatro semanas.

El nivel profesional y de asistencia de ingeniera recibe los cursos 1, 2 y 3. El nivel de capataces y

operarios recibe el curso 3. A los dibujantes se les instruye acorde con las normas establecidas para

conformar los registros de las redes.

Asimismo, a todo el personal se le debe dar charlas sobre los alcances del programa y metodologa de

trabajo. A continuacin en el Cuadro No. 2.1 se presenta un posible curso a seguirse en el adiestramiento

de personal.

2.7. FORMAS DE EJECUCIN

2.7.1. EVALUACION DEL SISTEMA Y BASES DEL PROYECTO

Antes de dar inicio a cualquier proyecto de redes es necesario hacer una evaluacin del estado del

sistema, planos, registros, determinacin de porcentajes de agua no controlada, niveles de medicin. Con

estos puede ahora establecer el proyecto y fijar sus objetivos y metas. Establecidos estos se har un

presupuesto tentativo para efectos de financiamiento.


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2.7.2. FORMAS DE EJECUCION

Para realizar proyectos de optimizacin de redes y control de fugas, prcticamente hay dos caminos:

ejecucin directa y ejecucin por contrato. La primera es ms lenta por cuanto implica el contratar algunacompaa experta en la materia. Sin embargo, se corre el riesgo de que est metodologa no forme escuela

y no haya continuidad una vez que termine el contrato.

En el Cuadro No. 2.2 se indica los pasos a seguir en ambos casos.

CUADRO No. 2.1

OPTIMIZACION DE SISTEMAS

CURSO 1 Y 2 ( EQUIPOS E INSTRUMENTOS)

DIAS MAANA TARDE

Lunes Registro de participantes-introduccin

Contenido general del cursoPitmetros Sinplex y Cole

Registrador Simplex-Prctica

Medicin con tubos de pitot

formulaciones matemticas y tablas

Martes Registrador-prctica Convertidor de presin

Registrador-prctica

Mircoles Medidor de flujo para hidrantes

Prctica - lecturas

Manmetros

Registradores

Calibrador de manmetros

Prcticas de calibracin de manmetros

Jueves Detector de fugas-prcticas Varillas de sondeo

Detector de fugas

Viernes Continuacin prcticas Prctica nocturna

FUENTE:PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO, Dtiapa, Lima-

Per, 7.2


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Cuadro No. 2.2

OPTIMIZACION DE SISTEMAS

FUENTE:PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE AGUA POTABLE Y

ALCANTARILLADO, Dtiapa, Lima-Per, 7.2

EVALUACION DE SISTEMAESTABLECIMIENTO DEL PROYECTO

OBJETIVOS Y METAS

FINANCIAMIENTO

EJECUCION DIRECTA EJECUCION POR CONTRATO

SELECCION DE PERSONALPROFECIONAL-ADIESTRAMIENTO

EN EL EXTERIOR

TERMINOS DEREFERENCIA

ADQUISICION DE EQUIPOS EINSTRUMENTOS

CONTRATO

SELECCION Y ADIESTRAMIENTOPERSONAL TECNICO

PROGRAMAS DE TRABAJO

EJECUCION CONTROL YREPORTE

ESTABLECIMIENTO DE UN PROGRAMAPERMANENTE

REVISION


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CAPITULO TERCERO: METODOLOGA O PROCEDIMIENTOS

Se proceder a identificar las fuentes de informacin tales como: Empresa Municipal de Agua Potable y

Alcantarillado de Quito, Planes Maestros de la EMAAP-Q, Ces y Universidades de la ciudad de Quito.

Se utilizarn tcnicas de recoleccin de datos tales, consultas bibliogrficas entre otras. Se aplicarn

mtodos de conocimiento terico. Para la investigacin bibliogrfica se va ha utilizar el mtodo

deductivo, en el cual se presentarn conceptos, principios, definiciones y normas generales de las cuales

se extraern conclusiones.

Para el anlisis de campo, luego de obtener los anlisis para cada sector piloto estudiado se aplicar una

metodologa inductiva y as planear un sistema ptimo de control de prdidas.

3.1. ANLISIS DE LAS PRDIDAS DE AGUA (MTODO DEDUCTIVO)

3.1.1. ANALIZAR LA PRODUCCION DE AGUA20

La EMAAP-Q para la produccin de agua cuenta con diferentes sistemas que aportan a las diferentes

plantas de tratamiento. A continuacin se hace una descripcin de cada planta de tratamiento y que

sistema lo aporta.

PLANTA DE TRATAMIENTO BELLAVISTA

Esta planta de tratamiento entro en funcionamiento en 1990. Se encuentra ubicada en el sector oriental de

la ciudad, dentro del Parque Metropolitano, a una cota de 2939.95 m.s.n.m. en el nivel de operacin de los

filtros. El agua que trata proviene de los ros Blanco, Tuminguina y Papallacta, de la regin Oriental.

La planta fue diseada para un caudal de 3.000 l/seg. dividida en dos mdulos de 1.500 l/seg., pero en la

actualidad se est operando a 2.400 l/seg., a razn de 1.200 l/seg. por mdulo.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE PUENGASI

Esta planta forma parte del sistema Pita-Tambo, que utiliza las aguas del ro Pita que son conducidas

mediante canal abierto, excepto unos dos kilmetros que atraviesan zonas pobladas, donde se ha

procedido a cubrir el canal. La planta se ubica al sur oriente de la ciudad, en la loma de Puengas, y tiene

una cota a nivel de los filtros de 2.986,20 m.s.n.m. La planta entr en funcionamiento en 1.977.

20Plan Maestro Integrado de Agua Potable y Alcantarillado para la ciudad de Quito, Fase de diagnostico, Informe final,Volumen 1 B


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La planta fue diseada para un caudal de 2.400 l/seg, pero en la actualidad est operando a 1.800 l/seg.

En una primera etapa fueron construidos la mezcla rpida, 4 clarificadores y 8 filtros, y en una segunda

etapa, hace 9 aos, se construyeron 4 clarificadores ms. Cada grupo de clarificadores est trabajando con

un caudal de 900 l/seg.

PLANTA DE TRATAMIENTO EL PLACER

La planta de tratamiento de El Placer comenz a operar sin filtracin en 1954 y con todos los procesos en

1956. Se encuentra ubicada al occidente del centro histrico de la ciudad, en la cota promedio 2.945

m.s.n.m. Trata aguas superficiales de los sistemas de Atacazo, Lloa y Pichincha y parte de las aguas

crudas del Canal Pita-Puengas.

La capacidad de diseo es de 600 l/seg pudiendo aceptar hasta un mximo de 700 l/seg. En la actualidad

se estn procesando desde 680 l/seg como caudal promedio en verano, hasta 860 l/seg como promedio en

invierno, con un promedio anual de 800 l/seg.

PLANTA DE TRATAMIENTO NOROCCIDENTE

Esta planta de tratamiento entr en funcionamiento en 1.992. Se ubica en el sector de La Pulida, al

noroccidente de Quito, a una cota de 3.030 m.s.n.m. Las fuentes principales de abastecimiento son el ro

Mindo y la quebrada Pichn, a las que se suman otras cuatro quebradas menores. EL caudal que estas

suministran es del orden de 150 a 160 l/seg, de los cuales se quedan en el trayecto de 15 a 20 l/seg.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE CONOCOTO

La planta de tratamiento de Conocoto, inici su operacin en 1994. Se encuentra ubicada en el sector

Ontaneda Alto de la parroquia Conocoto, al oriente de la ciudad. Utiliza las aguas del ro Pita, derivada

desde el canal que conduce las aguas a la planta de tratamiento de Puengas

La planta fue diseada para un caudal de 200 l/seg, pero en la ac

Perdidas de agua en redes de distribuciòn

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