FORMULACIÓN DEL PROGRAMA DE REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE AGUA
EN EL ACUEDUCTO DE ACUAMBALÁ
Cathalina Soto Soto
Universidad de Ibagué
Programa Ingeniería Civil
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. III
FORMULACIÓN DEL PROGRAMA DE REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE AGUA
EN EL ACUEDUCTO DE ACUAMBALÁ
Cathalina Soto Soto
Trabajo de grado que se presenta como requisito parcial para optar al título de:
Ingeniero Civil
Dr. Luis Eduardo Peña Rojas
Programa Ingeniería Civil; Universidad de Ibagué
Universidad de Ibagué
Programa Ingeniería Civil
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. IV
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a Dios, por haberme dado la vida y
permitirme llegar hasta este momento tan importante de mi formación
profesional. A mi madre, por ser el pilar más importante en mi vida, por
cada uno de sus desvelos y por demostrarme siempre su cariño y apoyo
incondicional. A mi padre, por ser ese ejemplo a seguir, porque a pesar
de nuestras diferencias, siento que está conmigo siempre y que cada
cosa que me enseño ha sido la base fundamental para poderme convertir
en una gran Ingeniera. A mi hermano por estar siempre presente,
acompañando y dando el apoyo necesario a lo largo de esta etapa de mi
vida.A toda mi familia porque con sus oraciones, consejos y palabras de
aliento hicieron de mí una mejor persona y de una u otra forma me
Tipo de trabajo. Programa académico, año. V
Agradecimientos
Tipo de trabajo. Programa académico, año. VI
En este documento se plasmara la elaboración del Plan de Reducción de Pérdidas del Acueducto Acuambala, que se encuentra ubicado en la ciudad de Ibagué-Tolima, en donde nuestro objetivo principal es generar un plan de acción para minimizar las pérdidas de agua potable teniendo en cuenta los parámetros establecidos por la ley, de igual manera se realizara un una base de datos que ayude al acueducto a tener un control de los volúmenes de agua facturados y no facturados, para que de esta manera se pueda generar un balance hidráulico y unos índices de gestión de pérdidas ya sean anual o mensualmente, de igual manera cabe resaltar que este documento no solo ayuda al acueducto a tener unos planes de choque para minimizar las perdidas, sino que también suple uno de los componentes establecidos por la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, en donde solicita a Acuambala un componente Técnico-Operativo que genere un control de pérdidas de agua, regido por la ley 373 de 1997.
Palabras clave:
Plan de reducción de pérdidas, Acueducto, Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, Plan de choque, Volúmenes Facturados, Volúmenes no facturadosAbstract
This document describes the preparation of the Aqueduto Acuambala Reduction Plan, which resides in the Idas de Toldas Ibague-Tolima, will be reflected, onde or main objec- tive, and will produce an action plan to minimize water losses, taking into account the established parameters. , as well as there will be a database that supports or acueducto to assume or control of volume bills of water and non-invoices, so that this item can make a hydraulic equilibrium and indexes of perda are annual or monthly, as well as ter In fact, this document is not only an axue or a draft of a shock plan to minimize losses, but it also offers two components established by the Public Services Superintendence, where Acuambala requests a technical-operational component that will control water loss. rexido pola lei 37 3 of 1997.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. vii
Contenido
Resumen ... VI
Introducción ...x
Justificación ... xi
1. Objetivos ... xii
1.1 Objetivo general ... xii
1.2 Objetivos específicos ... xiii
2. Metodología ... xiii
2.1 Estimación balance hidráulico del sistema ... xiii
2.1.1 Volumen de entrada ... xiv
2.1.2 Consumo autorizado ... xvi
2.1.2.1 Consumo facturado medido ... xvi
2.1.2.2 Consumo facturado no medido... xvii
2.1.2.3 Consumo no facturado medido... xvii
2.1.2.4 Consumo no facturado no medido ... xviii
2.1.2.5 Pérdidas comerciales ... xviii
2.1.2.6 Consumo no autorizado ... xviii
2.1.2.7 Inexactitud medición ... xix
2.1.3 Pérdidas Físicas... xix
2.1.3.1 Fugas en tuberías en redes ... xx
2.1.3.2 Fugas y desbordamiento de tanques ... xxi
2.1.3.3 Balance de Caudales ... xxi
2.2 Índices de gestión de Pérdidas ... xxii
2.2.1 Estimación índice de pérdidas por usuario facturado –IPUF- ... xxii
2.2.2 Estimación índice de agua consumida por usuario facturado –ICUF- ... xxiii
2.2.3 Índice de suministro por usuario facturado –ISUF- ... xxiv
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. viii
3. Resultados y discusión ... xxv
3.1 Balance Hidráulico ... xxv
3.2 Índices de gestión de pérdidas ... xxvi
3.3 Programas para control de pérdidas ... xxviii
3.3.1 Programa Comercial ... xxviii
3.3.1.1 Programa 1: Reducción de la submedición mediante cambio y mantenimiento de micromedidores. ... xxix
3.3.1.1.1 Instalación de micromedidores ... xxix
3.3.1.1.2 Mantenimiento de micromedidores ... xxix
3.3.1.1.3 Optimización de los procesos de lectura ... xxx
3.3.1.2 Programa 2: Seguimiento y reducción de los consumos no facturados ... xxxi
3.3.1.2.1 Cortes y suspensión de servicio ... xxxi
3.3.1.2.2 Campaña para reducir fraudes ... xxxi
3.3.2 Programa Técnico ... xxxi
3.3.2.1 Programa 3: Control y optimización de la macromedición ... xxxii
3.3.2.1.1 Cambio de macromedidores ... xxxii
3.3.2.1.2 Mantenimiento de macromedidores ... xxxii
3.3.2.2 Programa 4: Control de fugas ... xxxii
3.3.2.2.1 Detección y localización de fugas ... xxxii
3.3.2.2.2 Mantenimiento y mejoramiento de las estructuras en la PTAP ... xxxiii
3.3.2.3 Programa 5: Instalación de accesorios de medición y sistemas de gestión de presión. xxxiv 3.3.2.3.1 Control de presiones ... xxxiv
3.3.2.4 Programa 6: Renovación y/o reposición de redes ... xxxiv
3.3.2.4.1 Cambio de infraestructura, nuevas o mejoras en redes de acueducto ... xxxiv
3.3.2.4.2 Actualización catastro de redes ... xxxvi
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. ix
Lista de figuras
Figura 2-1Macromedidores electromagnéticos ... xv
Figura 2-2 Macromedidores electromagnéticos instalados ... xvi
Figura 3-1 Mapa de presiones en la red ... xxxvii
Figura 3-2Mapa de demanda en la red ...xxxviii
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. x
Lista de tablas
Tabla 2-1 Componente de un balance hidráulico para un sistema de conducción o de
distribución... xiii
Tabla 2-2 Volúmenes autorizados con medidor ... xvii
Tabla 2-3 Causas y magnitud de las pérdidas físicas ... xix
Tabla 3-1Balance Hidráulico año 2017 ... xxv
Tabla 3-2 Índices de gestión de perdidas año 2017 ... xxvi
Tabla 3-3 Metas anuales año 2017 ... xxvii
Tabla 3-4 Programa para control de pérdidas ... xxviii
Tabla 3-5 Presupuesto instalación de micromedidores ... xxix
Tabla 3-6 Presupuesto mantenimiento micromedidores ... xxx
Tabla 3-7 Presupuesto actualización estudio tarifario ... xxx
Tabla 3-8 Presupuesto cambio de macromedidores ... xxxii
Tabla 3-9 Presupuesto revisión micromedidores ... xxxii
Tabla 3-10 Presupuesto Acustic Leak Detector XLT3 ... xxxiii
Tabla 3-11 Presupuesto mantenimiento y mejoramiento de la estructura PTAP ... xxxiii
Tabla 3-12 Presupuesto válvulas reguladoras de presión ... xxxiv
Tabla 3-13 Presupuesto renovación y/o reposición de redes ... xxxv
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xi
Los acueductos comunitarios surgen como una alternativa para satisfacer la
necesidad de agua potable en determinada comunidad, en este caso la del barrio
Ambalá ubicado en la ciudad de Ibagué-Tolima, en donde actualmente se
encuentran 2539 suscriptores vigentes, entre usos oficiales, comerciales y
residenciales.
Por ende todo acueducto debe contener un Plan de Reducción de Pérdidas la cual
es un conjunto de actividades programadas, por parte de las personas prestadoras
del servicio público, según Resolución CRA No. 688 de 2014 “Por la cual se
establece la metodología tarifaria para las personas prestadoras de los servicios
públicos domiciliarios de acueducto y alcantarillado’’
Las actividades programadas deben regir la clasificación de pérdidas ya sean
totales, técnicas y comerciales, con base en el Balance Hídrico propuesto por la
Asociación Internacional del Agua (IWA – Internacional Water Association), con el
fin de tener un mayor conocimiento de las pérdidas y de tal manera mejorar los
indicadores de desempeño.
El índice de agua no contabilizada (IANC) es uno de los principales parámetros de
eficiencia de los prestadores de servicio de agua potable en Colombia, en la cual
este indicador incluye la pérdida técnica, la pérdida técnica, el consumo legal
no-facturado y las pérdidas comerciales.
Los entes reguladores han establecido el nivel de pérdidas aceptables en un 30%
del agua producida, situación que ha llevado a las empresas prestadoras del
servicio de abastecimiento a crear estrategias para controlar y disminuir su actual
IANC, ya que un elevado índice de pérdidas refleja una ineficiente labor del
prestador del servicio, lo cual puede tener repercusiones ambientales, sobre el
equilibrio económico de la empresa y por parte de las empresas reguladoras del
servicio, que en el territorio nacional son la Comisión de Regulación de Agua
Potable y Saneamiento (CRA) y la Superintendencia de Servicios Públicos
Domiciliares (SSPD).
Justificación
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xii
garantizar la prestación de un servicio eficiente y de buena calidad a los usuarios, siendo la implementación de programas de reducción de pérdidas un factor relevante en la gestión de la empresa, claro está que estos programas deben ser controlados y verificados constantemente para garantizar la consecución de los objetivos deseados por la organización; es así como técnicamente el plan de reducción de agua ayudará al cumplimento de los estándares de servicio y estándares de eficiencia planteados por Acuambala. Se sabe que cada metro cubico de agua potable que produce un sistema lleva consigo costos asociados como: costos de inversión en infraestructura, costos de operación y mantenimiento y costos de administración y comercialización sin mencionar los costos ambientales en que se pueden incurrir, por lo tanto el control de pérdidas permite a la empresa prestadora del servicio de acueducto la minimización de costos.
Desde el punto de vista económico, las pérdidas de agua generan costos económicos para la empresa e indirectamente para los usuarios debido a la transferencia de ineficiencia reflejada en la metodología tarifaria de la empresa la cual tiene en cuenta las pérdidas existentes en el sistema, siendo así son los costos más evidentes, ya que están aplicando recursos financieros a la captación, conducción, tratamiento, almacenamiento, y bombeo de volúmenes de agua.
En Colombia la regulación tarifaria, siempre ha introducido señales para hacer que los prestadores se preocupen por hacer planes de reducción de pérdidas de agua, sin embargo como dichas señales no fueron suficientes durante la vigencia de las fórmulas tarifas de las Resoluciones CRA 8 y 9 de 1995 y la 287 de 2004, con el establecimiento de un índice de agua no contabilizada reconocido vía tarifas máximo del 30%, ahora en esta tercer vigencia de fórmulas tarifarias emitida con Resoluciones 688 de 2014 y 735 de 2015, se introducen criterios y fórmulas que relacionan la gestión con metas de cumplimiento y las tarifas.
1. Objetivos
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xiii Generar un plan de acción para minimizar las pérdidas de agua potable teniendo en cuenta los parámetros establecidos por la ley.
1.2 Objetivos específicos
Evaluación del balance hidráulico del sistema de acueducto de Acuambalá
Formular un plan de choque para la reducción de pérdidas en el acueducto de Acuambalá
2. Metodología
2.1 Estimación balance hidráulico del sistema
El balance hídrico consiste en cuantificar los volúmenes de agua que entran y salen de cada una de las unidades del sistema, es por eso que las entidades prestadoras del servicio de agua deben realizar programa de pérdidas, teniendo en cuenta la IWA (2000) en donde se establecen una serie de pasos para calcular el agua no rentable que equivale a el agua no contabilizada la cual tienen en cuenta las perdidas físicas y comerciales.
Tabla 2-1 Componente de un balance hidráulico para un sistema de conducción o de distribución
A B C D E
Volumen de entrada al sistema M3/año
Consumo Autorizado
m3/año
Consumo Autorizado y Facturado m3/año
Consumo Facturado y Medido
Agua Rentable
m3/año
Consumo Facturado y No Medido
Consumo Autorizado y No Facturado m3/año
Consumo No Facturado y Medido
Consumo No Facturado y No Medido
Perdidas Aparentes m3/año
Consumo No Autorizado
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xiv
Fuente: PNCD, 2004
El cálculo del Balance Hidráulico permite calcular por diferencia las pérdidas reales (técnicas) a partir del conocimiento de los volúmenes consumidos autorizados ya sean facturados medidos, facturados no medidos, no facturados medidos y no facturados no medidos y la estimación de las pérdidas aparentes o comerciales.
En este escenario, el Agua No Facturada se puede calcular como la diferencia entre el volumen total suministrado y el volumen por consumo facturado (medido y no medido). Todos los datos asociados al cálculo del Balance Hidráulico y los indicadores de pérdidas, incluyen errores e incertidumbres. No existe el “cálculo perfecto”. Para cuantificar dichas incertidumbres y poder tomar decisiones racionales al respecto, la metodología de la IWA le permite al operador del sistema, priorizar las actividades concernientes al control de calidad de la información y así mejorar la confiabilidad en el cálculo del Balance y los indicadores derivados del mismo.
2.1.1 Volumen de entrada
Es donde se cuantifica el ingreso del agua al sistema de acueducto, para realizar esto es necesario tener una esquematización del sistema; en donde se grafica la fuente hídrica que surte el acueducto y de tal manera se localizan todas las unidades del sistema. En esquematización se debe evidenciar el tipo de captación y su capacidad, además se debe verificar la existencia del sistema de medición del agua que ofrece la fuente hídrica y el agua que es captada por el acueducto.
Tanto los caudales captados, como los caudales que entran a la planta de tratamiento de agua potable, facilitan el balance hidráulico, de tal manera que permite conocer las entradas del sistema y con ellas determinar las pérdidas en cada una de las unidades del acueducto.
Pérdidas de Agua m3/año
Perdidas Reales m3/año
Fugas en sistemas de
conducción o distribución
Agua No Rentable m3/año
Fugas y reboses en tanques de almacenamiento
Fugas en conexiones
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xv
Con el agua real suministrada, es necesario conocer el error en la macromedición, para lo que es recomendable hacer mediciones con caudalímetro ultrasónico.
Figura 2-1Macromedidores electromagnéticos
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xvi Figura 2-2 Macromedidores electromagnéticos instalados
Fuente: Autor
2.1.2 Consumo autorizado
2.1.2.1 Consumo facturado medido
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xvii Tabla 2-2 Volúmenes autorizados con medidor
ITEM DETALLE m3/mes
1 Volumen total medido (no corregido) 899640 2 Volumen total por errores en medición 10003.3 3 Volumen total por medidores parados 173668
Fuente: El autor
2.1.2.2 Consumo facturado no medido
En la mayoría de acueductos, los operadores de servicio tienen usuarios sin medidor y se les cobra una cuota fija. En otros casos, existen dificultades económicas para la compra de micromedidor y en otros, porque el uso se realizara por un periodo corto y no se justifica la adquisición de un micromedidor, como por ejemplo: para obras civiles, parques móviles de recreación, usuarios con medidores parados, etc. En esta situación, algunas empresas cobran al usuario una tarifa fija por el uso del agua. Sin embargo, es necesario cuantificar el volumen del de consumo, ya que esto permite determinar con mayor precisión el balance hidráulico del sistema.
En el catastro y censo de usuarios se puede determinar la cantidad de habitantes por conexión a la red. Esta información permite conocer con un buen grado de aproximación, si la empresa está sobre-facturando o sub-facturando a los usuarios sin medidor.
2.1.2.3 Consumo no facturado medido
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xviii 2.1.2.4 Consumo no facturado no medido
Los usuarios que deben ser considerados en la estimación de los consumos no facturados no medidos son:
1. Usuarios residenciales con cuota fija 2. Plantas de tratamiento
3. Establecimientos oficiales
4. Riego y aseo de espacios públicos 5. Agua para atender incendios
En la mayoría de poblaciones no se miden estos volúmenes de agua, causando incertidumbre a la hora de realizar el balance hídrico. Por lo tanto, es indispensable que se realice la medición de estos usos del agua o una aproximación a ellos.
2.1.2.5 Pérdidas comerciales
Las pérdidas comerciales están sujetas a un alto grado de incertidumbre. En consecuencia, se deben discriminar las pérdidas aparentes en sus componentes para lograr una buena estimación. En primer lugar, se debe estimar el número de conexiones ilegales. Esto se puede hacer ya sea consultando registros anteriores o realizando muestreos en diferentes sectores del sistema. En segundo lugar, debe estimarse las pérdidas debidas a errores en el manejo de información, así como inexactitudes en la medición. Durante las lecturas de medidores, debe registrarse el número de medidores de agua averiados y hacer estimaciones de los volúmenes perdidos con base en estudios realizados en laboratorios de medidores.
Para los países en desarrollo, IWA recomienda utilizar 5% del consumo medido facturado como una estimación inicial hasta que se disponga de una evaluación más detallada. De acuerdo con Lambert (2010), las pérdidas aparentes excederán usualmente 5% en sistemas con tanques de almacenamiento de los suscriptores. Al respecto, se recomienda que cada persona prestadora realice una evaluación y cuantificación de los componentes de pérdidas aparentes dentro de su propio sistema en vez de utilizar un porcentaje del volumen de ingreso al sistema.
2.1.2.6 Consumo no autorizado
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xix
Clandestinos masivos: Barrios no legalizados, la cual no están incluidos en la base de datos de estimación de consumo del acueducto y por tal motivo no se genera el respectivo cobro.
Clandestinos dispersos: Son aquellos predios no facturados en barrios ilegales, lo que significa que alguna vez tuvieron servicio.
Fraudes: son aquellas pérdidas que se estiman por un porcentaje.
2.1.2.7 Inexactitud medición
Las inexactitudes en medición son errores que se generan a partir de la edad de los medidores, en la cual se estima un caudal por porcentaje de lectura mayor a 3000 m3
2.1.3 Pérdidas Físicas
Se considera como perdida física al agua que es sustraída del sistema y que no es consumida por el usuario final (PNCDA, 2004). Las perdidas físicas se originan por daños en las tuberías, válvulas, accesorios, daños estructurales en los componentes del sistema, como tanques y filtros, procesos asociados a la limpieza de filtros o mantenimientos de unidades del sistema de potabilización.
Para detectar las fugas en las redes, se puede aplicar varias técnicas, las cuales describe ampliamente Ochoa L. Y Bourguett V (2001):
Por diferencia de presiones
Por sonido
Balance de caudales
Tabla 2-3 Causas y magnitud de las pérdidas físicas
UNIDAD DEL SISTEMA
CAUSA DE LA PERDIDA MAGNITUD
Captación y Aducción
Infiltración en la aducción
Deficiente limpieza en bocatoma y desarenador
Deterioro estructural
Variable. En función del estado de las
estructuras
Planta de
Tratamiento
Daños estructurales
Lavado de filtros
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xx
Descarga de lodos
Rebosos en tanques
Válvulas dañadas
eficiencia operacional
del sistema
Almacenamiento
Limpieza de tanques
Reboses en tanques
Agrietamiento en la
estructura
Variable. En función del
estado de la estructura y
la eficiencia
operacional.
Conducción
Daños en las tuberías
Variable. En función del
estado de las tuberías y
la eficiencia
operacional.
Distribución
Envejecimiento de las
tuberías
Uniones deficientes
Válvulas deterioradas
Significativa.
Dependiendo del estado
de las tuberías y
principalmente de las
presiones.
Fuente: PNCD, 2004
2.1.3.1 Fugas en tuberías en redes
Las fugas no solo hacen que se pierda el agua, sino que también reducen las presiones en las redes e incrementan el consumo de energía (Zacharia M.L. 2005).
Las fugas en tuberías de redes, deterioran la continuidad del servicio, el porcentaje admisible de perdidas, aumenta las reparaciones por metro de tubería y dificulta la identificación de conexiones ilegales (Banco Mundial, 2000).
Para la determinación de fugas en tuberías en redes se pueden aplicar cuatro técnicas fundamentales:
1. Diferencia de presiones: Las fugas pueden ser detectadas mediante la medición de presiones en un tramo de tubería, graficando el gradiente. La fuga se manifestara cuando el gradiente presenta una discontinuidad en ambas direcciones de la fuga.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxi
3. Balance de caudales: Consiste en la aplicación del principio de conservación de la materia. Consiste en instalar medidores de caudal por tramos, de manera que se pueda medir el caudal de entrada y salida, así que cuando no hay fugas se espera que el caudal de salida y el caudal de entrada sea el mismo.
4. Correladores: Los correladores son dispositivos que funcionan bajo el principio del sonar y permiten, con una precisión del centímetro, la ubicación de la fuga. El método es de fácil aplicación y disminuye los costos de detección y localización de las fugas.
2.1.3.2 Fugas y desbordamiento de tanques
Para medir las pérdidas de agua dentro del proceso de tratamiento deben realizarse pruebas de estanqueidad en el sistema. Las pruebas se realizan en cada una de las unidades de la planta.
Las pruebas de estanqueidad se realizan cerrando la entrada y la salida de flujo en cada unidad durante un periodo de 30 minutos. Lo que busca es medir el tirante de agua al inicio y final de la prueba. Para obtener el caudal que se escapa del sistema es necesario conocer el área en planta del tanque en el que se realiza la prueba.
Para calcular el volumen que se pierde en el tanque es necesario tener en cuenta la siguiente ecuación:
Q = A (t0 – tf) / t
Donde:
Q = Caudal que se pierde en el tanque (m3/s)
A = Área del tanque (m2)
t0 = tirante inicial (m) o nivel del agua en el tanque
tf = tirante final (m) o nivel del agua en el tanque
2.1.3.3 Balance de Caudales
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxii
2.2 Índices de gestión de Pérdidas
A pesar de las diferencias existentes entre las causas y control de las pérdidas técnicas y las pérdidas comerciales, los programas de recuperación o reducción de pérdidas en la mayoría de los casos producen simultáneamente aumentos de facturación y reducción de producción.
Por lo anterior, una mejor aproximación indica que en un programa de recuperación de pérdidas:
La recuperación que produce aumentos de facturación tiene un nivel máximo, es decir, los niveles de facturación por suscriptor pueden aumentar, por mejoras en la gestión comercial, hasta un límite máximo dado por los niveles de consumo por suscriptor y su uso racional del recurso.
La recuperación que produce reducción de producción tiene un nivel mínimo, dado que en todo sistema existe un nivel de pérdidas de agua cuya reducción es técnica y económicamente inviable.
Para desarrollar con mayor facilidad estos conceptos, y teniendo en cuenta las consideraciones planteadas, con el fin de hacer comparaciones entre empresas de cualquier tamaño y establecer fronteras de eficiencia en niveles de pérdidas, se propone definir los siguientes indicadores unitarios, por suscriptor facturado, expresados en m³/suscriptor/mes.
2.2.1 Estimación índice de pérdidas por usuario facturado –IPUF-
El valor regulatorio de pérdidas mediante el IPUF (Índice de Perdidas por Usuario Facturado) es un parámetro que se fija para dar una señal que el regulador considera eficiente. Aquellos prestadores que encuentren un Nivel Económico de Pérdidas más alto al determinado como meta regulatoria para 5 años, debe sustentarlo mediante la relación costo beneficio de los programas pertinentes.
En todo caso la señal de eficiencia del regulador debe corresponder a valores viables de alcanzar por el regulado, de tal forma que no se trasladen a los usuarios los costos de una gestión ineficiente y que permita a las empresas recuperar los costos de una gestión eficiente.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxiii
IPUF = AS − AFac (Nac x 12)
IPUF: Índice de pérdidas por suscriptor facturado (m3 /suscriptor/mes) AS: Agua potable suministrada (m3 /año).
AFac: Consumo de agua facturada para el servicio público domiciliario de acueducto
(m³/año).
Nac: Número de suscriptores facturados promedio del servicio público domiciliario de
acueducto.
De acuerdo con la anterior expresión, el IPUF considera de forma agregada las pérdidas, sin importar su distribución entre técnicas y comerciales, a partir de un volumen por suscriptor por mes. Además, este indicador incluye el volumen correspondiente a los consumos autorizados no facturados por parte de los prestadores.
2.2.2 Estimación índice de agua consumida por usuario facturado –ICUF-
El Índice de Consumo de agua facturada por Suscriptor (ICUF) representa el volumen de agua facturado por suscriptor. Se encuentra definido por la siguiente expresión:
ICUF = AFac (Nac x 12)
ICUF: Índice de Consumo de agua facturada por suscriptor (m³/suscriptor/mes).
AFac: Consumo de agua facturada para el servicio público domiciliario de acueducto
(m³/año).
Nac: Número de suscriptores facturados promedio del servicio público domiciliario de
acueducto.
De acuerdo con la fórmula anterior, la persona prestadora deberá proyectar las metas del Índice de Agua Consumida por Usuario Facturado ICUF, para cada uno de los años que hacen parte del período de análisis teniendo en cuenta las metas establecidas para alcanzar el estándar de eficiencia. (Resolución 632-2013)
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxiv
aquellos suscriptores efectivamente atendidos, el ICUF que se obtenga a partir de los volúmenes facturados y el número de suscriptores reales del año base. (Resolución 632-2013)
2.2.3 Índice de suministro por usuario facturado –ISUF-
El Índice de Agua Suministrada por Suscriptor Facturado (ISUF) representa el volumen de agua por suscriptor que un prestador debe producir en planta con el fin de abastecerlo. Se encuentra definido por la siguiente expresión:
ISUF = ASac (Nac x 12)=
APac + RCSAP − ECSAP (Nac x 12)
Donde:
ISUF: Índice de agua suministrada por suscriptor facturado (m³/suscriptor/mes). AS: Agua potable suministrada (m3 /año).
Nac: Número de suscriptores facturados promedio del servicio público domiciliario de
acueducto.
APac: Agua producida en el año i (m3 /año).
RCSAP: Volumen recibido por contratos de suministro de agua potable (m3 /año). ECSAP: Volumen entregado por contratos de suministro de agua potable (m3 /año).
2.3 Plan de choque
La realización del plan de choque en una empresa es fundamental ya que ayudan a mejorar los indicadores de gestión del acueducto y los procesos técnicos de administración de la planta y redes del acueducto, disminuir las pérdidas de agua en el sistema contribuirá a la disminución de costos y distribución del agua potable.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxv
3. Resultados y discusión
3.1 Balance Hidráulico
En este balance hidráulico se muestra los volúmenes de agua suministrado por el acueducto en el año 2017, tanto volúmenes facturados como volúmenes no facturado; se tomó como referencia el año 2017 ya que no se pudo realizar el balance hidráulico para el año 2018, puesto que en ese año se estaba haciendo cambios de macromedidores en PTAP y por tal motivo no existen registros de volúmenes de entrada al sistema.
Tabla 3-1Balance Hidráulico año 2017
Fuente: El autor
BALANCE HIDRAULICO ANUAL
Volumen Entrada Sistema Consumo Autorizado (m3) Consumo autorizado facturado (m3)
Consumo facturado medido
(m3) 725.972,0
Agua Facturada
(m3)
899.640,0 Consumo facturado no
medido 173.668,0 899.640,0
924.128,4
Consumo autorizado NO facturado
Consumo NO facturado
medido (m3) 24.488,4
Agua No Facturada
(m3)
24.488,4 Consumo NO facturado NO
medido (m3) 0,0
Pérdidas de agua
(m3)
Pérdidas aparentes
(Comerciales) (m3) Consumo no autorizado (m3) 198,0
1.974.859,0
10201,3 Inexactitudes en
micromedidores 10.003,3
Pérdidas reales (Físicas)
Fugas en tuberías 298.451,4
308.652,8
Fugas y desbordamiento de
tanques de almacenamiento 0,0 333.141,2
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxvi
3.2 Índices de gestión de pérdidas
Tabla 3-2 Índices de gestión de perdidas año 2017
Fuente: El autor
Por tamaño de las empresas, el IPUF mínimo para el año 2008 de los prestadores con más de 100.000 suscriptores fue de 6,5 m³/suscriptor/mes; para prestadores con más de 5.001 suscriptores hasta 100.000 suscriptores, el promedio de los IPUF mínimos fue de 3,6 m³/suscriptor/mes y, finalmente, para prestadores con menos de 5.000 suscriptores el promedio de los IPUF mínimos fue de 1,7 m³/suscriptor/mes.
De esta manera Acuambala por ser una empresa con menos de 5000 suscriptores, debe manejar una IPUF mínimo de 1,7 m³/suscriptor/mes. En donde según la recolección de datos para el 2017 se obtuvo un IPUF de 3,7 m³/suscriptor/mes, lo que nos indica que se deben hacer una serie de actividades que ayuden a la disminución de este.
En el momento de expedición de la Ley 142 de 1994, la mayoría de personas prestadoras del servicio público domiciliario de acueducto presentaban un nivel de pérdidas considerablemente elevado, por lo cual el uso del IANC se consideró adecuado, al punto que éste reflejó una mejoría en dichos niveles de pérdidas.
Ahora bien, después de analizar los indicadores disponibles, y teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, en el sentido de la conveniencia de mantener o no el IANC como indicador de pérdidas, es pertinente, a partir de la información reportada por las empresa prestadora, realizar un análisis comparativo de la evolución de los niveles de pérdidas, empleando el indicador porcentual IANC y un indicador operacional que, para el caso colombiano, debido a la calidad de información disponible, puede ser el índice de pérdidas por usuario facturado, denominado IPUF.
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2538 2325 2337 2338 2341 2343 2345 2353 2356 2357 2356 2358 2358
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual
IPUF 3,4 3,6 3,8 3,9 3,8 3,2 4,1 3,7 3,2 3,6 3,7 4,1 3,7
ICUF 2,0 2,1 2,1 2,2 2,1 2,2 2,3 2,2 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1
ISUF 5,4 5,7 5,8 6,2 5,9 5,5 6,4 5,9 5,4 5,7 5,8 6,2 5,8
IANC 62,9 63,0 64,5 63,6 64,8 59,3 64,2 62,8 60,1 62,8 63,8 66,2 63,2
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxvii Tabla 3-3 Metas anuales año 2017
Fuente: El autor
Establecer las metas anuales del Plan de Perdidas es necesario tener en cuenta el artículo 9 de la Resolución No. 688 de 2014 y Resolución No. 735 de 2015.
El Parágrafo 6 menciona “Todas las personas prestadoras deberán establecer un Plan de Reducción de Pérdidas detallado para los índices IPUF, ICUF e ISUF con metas anuales y discriminadas para el sector residencial y no residencial. Las personas prestadoras que hayan presentado emergencias de abastecimiento de agua en los últimos 5 años deberán establecer adicionalmente el Plan de Reducción de Pérdidas con metas semestrales”.
Por lo anterior es claro que la Empresa no ha presentado emergencias de abastecimiento y por lo tanto las metas del Plan de Reducción de Pérdidas son anuales. Estas metas son derivadas del Estudio Tarifario.
Con los programas comerciales y técnicos que se tienen programados para un periodo del (2017-2022) en términos del IPUF, Acuambala podrá reducir dicho índice hasta el 2,7 ya que la Micromedición, la reducción de fraudes, el error en macromedición, el control de fugas, la implementación de válvulas reductoras y la reposición de redes, ayudan a minimizar las pérdidas que se tienen y de esta manera contribuir.
Ítem Programa 2017 2018 2019 2020 2021 2022 DP
1 Micromedición 4,1 4,1 4,1 4,11 4,1 4,1 -0,04
2 Reducción de fraudes 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 0,005
3 Error macromedición 4,1 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 1,18
4 Control de fugas 4,1 4,0 3,8 3,7 3,6 3,5 0,62
5 Válvulas reductoras 4,1 3,9 3,7 3,5 3,3 3,2 0,92
6 Reposición de redes 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 0,00
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxviii
3.3 Programas para control de pérdidas
Según lo establecido en la Resolución No. 688 de 2016, se pueden definir las siguientes Metas Anuales.
Tabla 3-4 Programa para control de pérdidas
PERDIDAS COMERCIALES
1. Reducción de la submedición mediante cambio y mantenimiento de micromedidores
2. Seguimiento y reducción de los consumos no facturados
PERDIDAS TÉCNICAS
3. Control y optimización de la macromedición 4. Determinación de fugas
5. Control en el sistema de gestión de presiones 6. Mejoramiento de la planta
7. Renovación y/o reposición de redes.
Fuente: El autor
3.3.1 Programa Comercial
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxix 3.3.1.1 Programa 1: Reducción de la submedición mediante cambio y
mantenimiento de micromedidores.
3.3.1.1.1 Instalación de micromedidores
El principal objetivo en la instalación de micromedidores a cada usuario es motivar al uso racional y moderado del servicio, para poder realizar un cobro ajustado al consumo real y de esta forma permitir realizar el balance entre agua facturada y agua producida.
En muchos casos, el acueducto posee micromedidores en sus redes, pero estos se encuentran trabajando deficientemente o están frenados; por tal motivo el acueducto debe enfocarse en hacer cambio de estos micromedidores para generar una medición más exacta del consumo de los usuarios.
La lectura constante en los micromedidores ayuda a generar curvas de consumo para cada uno de los elementos objeto de la medición, lo que permite conocer los hábitos de consumos, establecer la existencia de fugas y conocer mínimos nocturnos, entre otros. Para tal fin, es necesario establecer periodos fijos de lectura y análisis de la información, además hacer cambio de medidores de ½”, cajas de registro y accesorios, para aquellos usuarios que tienen su medidor dañado o que por defecto tienen más de 3000 m3 de consumo; cabe resaltar que cada micromedidor instalado y todo está avaluado en $85.000
Tabla 3-5 Presupuesto instalación de micromedidores
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Instalación de micromedidores de ½”, cajas de registro y accesorios.
$40.252.060 $24.637.283 $10.000.000 $5.000.000 $2.000.000
Fuente: El autor
3.3.1.1.2 Mantenimiento de micromedidores
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxx Tabla 3-6 Presupuesto mantenimiento micromedidores
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Mantenimiento de
micromedidores
$2.000.000 $1.500.000 $1.000.000 $800.000 $500.000
Fuente: El autor
3.3.1.1.3 Optimización de los procesos de lectura
La lectura que se realiza debe ser de forma eficaz para todos los suscriptores del Acueducto, para ello se plantean las siguientes actividades:
Seguimiento y corrección de los reportes de causa de no lectura. Es necesario para establecer la causa de la no lectura, puesto que es posible que no se pueda acceder al medidor porque la visibilidad es nula, porque el medidor se encuentra dañado, porque existe un error en la lectura, entre otras razones.
Realizar estadísticas de las denuncias y de reclamos de clientes. Para ver su comportamiento o frecuencia.
Mejoramiento de la información entregada por la lectura de los micromedidores. Los términos de referencia de los contratos de lectura deben ajustar al mínimo el % de margen de error y de esta manera realizar los descuentos en los pagos de cuentas.
La forma de identificar la no realización de la lectura es mediante la crítica de lectura. En el caso de identificar estas no lecturas, se busca la causa y su posterior solución.
Tabla 3-7 Presupuesto actualización estudio tarifario
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Actualización estudio tarifario resolución CRA 825 de 2017
$10.000.000
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxi 3.3.1.2 Programa 2: Seguimiento y reducción de los consumos no facturados
3.3.1.2.1 Cortes y suspensión de servicio
Se deben verificar aquellos usuarios que se les ha realizado suspensión o corte del servicio por un periodo superior a dos meses, pues antes de solucionar su situación con la empresa, en algunos casos acuden a conexiones clandestinas.
Con los deudores morosos, se deben hacer negociaciones que permitan disminuir la recurrencia de esta situación e informar a los usuarios de las medidas que pueden tomarse en caso de que tengan conexiones no autorizadas por la empresa, posterior a esto por medio del catastro de redes se pueden identificar estas personas que no han realizado pagos y se deben citar a una reunión para llegar a un común acuerdo de pago, cabe resaltar que el monitoreo de lectura no se puede dejar de hacer por ningún motivo, dado el caso que no se pueda conciliar con el cliente, la empresa procederá hacer vigentes las políticas legales o jurídicas que se tienen.
3.3.1.2.2 Campaña para reducir fraudes
Es necesario que la empresa haga la difusión a todos los suscriptores de los inconvenientes y las penalidades que conllevan el fraude, para esto se realizara un programa de educación en donde se le hará tomar conciencia a los usuarios para no ser afectados por sobre costos que causan estas prácticas. De esta manera se llevaran a cabo actividades con la comunidad, con el objetivo de que los usuarios dimensionen la importancia de la reducción y denuncia de fraudes.
3.3.2 Programa Técnico
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxii 3.3.2.1 Programa 3: Control y optimización de la macromedición
3.3.2.1.1 Cambio de macromedidores
Esta es una actividad que aunque no contribuye a la reducción de pérdidas del sistema es de suma importancia para la cuantificación y control del agua.
Tabla 3-8 Presupuesto cambio de macromedidores
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Cambio de Macromedidor
electromagnético Siemens de 6” a la entrada de la planta y un Macromedidor electromagnético Siemens de 6” y 8” a la salida del tanque, materiales y accesorios.
$51.086.661
Fuente: El autor
3.3.2.1.2 Mantenimiento de macromedidores
Tabla 3-9 Presupuesto revisión micromedidores
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Revisión general, cambio de batería
e instalaciones de los
macromedidores $6.500.000 $8.000.000
Fuente: El autor
3.3.2.2 Programa 4: Control de fugas
3.3.2.2.1 Detección y localización de fugas
Las redes de distribución del agua y estructuras del sistema, debido al uso, fallas en los materiales, mala operación e instalación y a causa de múltiples adicionales, presentan deficiencia que se ven reflejadas en fugas ya sean visibles o que a simple vista no se puedan detectar como la infiltración del agua por el suelo; estas fallas deberán ser registradas en estadísticas y planos que permitan crear un historial que podrá utilizarse como indicador de evaluación y mejoramiento constante de la empresa.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxiii
adoptarse la utilización de instrumentos diseñados para tal fin como lo son los detectores acústicos o los geófonos.
Algunas de las fallas de los sistemas se convierten en incidentes repetitivos, en la cual es necesario aplicar correctivos definitivos que impliquen el rediseño del sistema en este aspecto, adicional a esto se puede hacer una capacitación del personal, reducciones en las presiones de redes que son una de las causas principales de daños en los sistemas.
Tabla 3-10 Presupuesto Acustic Leak Detector XLT3
Fuente: El autor
3.3.2.2.2 Mantenimiento y mejoramiento de las estructuras en la PTAP
Es importante tener en cuenta las pérdidas que se presentan en la Planta de Tratamiento de Agua Potable; por lo tanto se requiere revisar y efectuar la corrección de filtraciones por fisuras en las estructuras de concreto, filtraciones en las válvulas de lavado entre otros, para ello es importante establecer las siguientes actividades:
Tabla 3-11 Presupuesto mantenimiento y mejoramiento de la estructura PTAP
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Elaboración compuerta metálica para
tanque desarenador. $950.000
Actualización hidráulica tanque
Acuambala $500.000
Adecuación pisos filtros gruesos planta de tratamiento por deterioro y remodelación
$1.959.690
Construcción desarenador acueducto
las pavas. $5.983.899
Cambio lechos filtrantes $15.000.000
Fuente: El autor
ACTIVIDAD 2011
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxiv 3.3.2.3 Programa 5: Instalación de accesorios de medición y sistemas de gestión de
presión.
3.3.2.3.1 Control de presiones
Una de las principales causas de aparición de fugas es debido a las altas presiones que se generan, esto propicia agotamiento en los materiales y en consecuencia se producen goteos en los accesorios, en acometidas y falla del material de la tubería; Las presiones altas no solo generan fugas, sino que además provocan daños en los micromedidores y por ende perdidas en el sistema.
Según el RAS-2000, la presión máxima para cualquier nivel de complejidad debe ser de 60 mca, además el logro de este parámetro contribuirá a la reducción de fugas no visibles y disminuirá el desgastamiento de los materiales, aumentando la vida útil de tuberías y accesorios.
Es necesario mencionar que la empresa debe reducir las presiones en la red para cumplir los requerimientos en el RAS-2000, el cual establece como presión máxima de servicio para todos los niveles de complejidad, 60 mca. El logro de esta actividad contribuirá a la reducción de fugas no visibles y disminuirá el desgaste de los materiales.
Tabla 3-12 Presupuesto válvulas reguladoras de presión
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Válvulas Reguladora de presión de agua 2”
$3.360.000 $2.600.000 $1.920.000 $1.400.000 $1.400.000
Fuente: El autor
3.3.2.4 Programa 6: Renovación y/o reposición de redes
3.3.2.4.1 Cambio de infraestructura, nuevas o mejoras en redes de acueducto
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxv Tabla 3-13 Presupuesto renovación y/o reposición de redes
ACTIVIDAD 2018 2019 2020 2021 2022
Reposición redes de
acueducto carrera 20B entre calle 64 y 67 barrio Mandarinos de 42 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$1.545.400
Reposición redes de
acueducto calle 67 entre carrera 21Abis y 21c barrio Ángeles de 357 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$16.867.700
Reposición redes de
acueducto calle 63 entre carrera 14 y 16 barrio Ambalá de 240 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$12.395.278
Reposición redes de
acueducto carrera 20 bis entre calle 68 y 69 Urbanización Ambalá de 60 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$7.848.723
Reposición redes de
acueducto carrera 21c Y 21f Y Carrera 21f entre calle 66 y 67 Urbanización Ambalá de 60 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$17.066.534
Reposición redes de
acueducto carrera 21 entre calle 62 y 67 Urbanización Ambalá de 170 ML en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$15.550.000
Reposición redes de
conducción 200 ML, en tubería PVC, presión de 6” RDE-21
$25.000.000
Reposición redes de
distribución , en tubería PVC, presión de 2” RDE-21
$20.000.000 $18.000.000 $15.000.000
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxvi
3.3.2.4.2 Actualización catastro de redes
Se recomienda la actualización del catastro de redes, que permita identificar las tuberías, por material, diámetro y longitud, según la necesidad de información requerida.
3.4 Análisis del error en la micromedición
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxvii Figura 3-1 Mapa de presiones en la red
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxviii Figura 3-2Mapa de demanda en la red
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xxxix Figura 3-3 Mapa de demanda base en la red
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xl
4. Seguimiento del plan
El Plan de Reducción de Pérdidas del Acueducto Acuambala se realizó con el fin de suplir uno de los requerimientos de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios; en donde según la Ley 373 de 1997, establece como obligación para las personas prestadoras de los servicios de acueducto la ejecución de proyectos y acciones tendientes a promover el uso racional y eficiente del agua, entre las cuales se encuentra la reducción de pérdidas, con la consecuente disminución del índice de agua no contabilizada.
Por otro lado el artículo 89 de la Resolución 330 de 2017 señala que:
“(…) para todos los ciclos de facturación deberá establecerse el porcentaje de perdidas, tanto para cada uno de los sectores hidráulicos, como para el global del sistema. En los casos en que las pérdidas se encuentran por encima del valor máximo permitido, se debe diseñar e implementar un programa de control y reducción de las mismas (...)”
Con lo anterior descrito el plan de Reducción de Pérdidas no solo suple los requerimientos solicitados, si no que ayuda a minimizar costos para la empresa, e indirectamente para los usuarios debido a la transferencia de ineficiencia reflejada en la metodología tarifaria de la empresa la cual tiene en cuenta las perdidas existentes en el sistema, siendo así son los costos más evidentes, ya que están aplicando recursos financieros a la captación, conducción, tratamiento, almacenamiento, y bombeo de volúmenes de agua.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xli
5. Conclusiones
Acuambala inicialmente no contaba con un plan de reducción de pérdidas y la gran mayoría de la información solicitada para la realización del plan, no se encontraba digitalizada y algunas no estaban registradas; actualmente gracias a la gestión realizada Acuambala tiene esta información de manera digital, lo que garantiza un fácil acceso a esta.
Acuambala tiene una falencia en desactualización de soportes como, planos de catastro, registro de macromedidores, volúmenes no facturados no medidos y volúmenes no facturados medidos, los cuales son de vital importancia para una buena supervisión del funcionamiento real de la red hidráulica.
La superintendencia de servicios públicos, solicitaba a Acuambala el plan de Reducción de pérdidas del acueducto, con el documento realizado y el software finalizado, la entidad cuenta con los soportes necesarios para presentar y de esta manera evitar sanciones.
Se hizo cumplimiento a la ley 373 de 1997, que establece como obligación para las personas prestadoras de servicio de acueducto la ejecución d proyectos y acciones tendientes a promover el uso racional y eficiente del agua, entre los cuales se encuentra la reducción de pérdidas, con la consecuente disminución del índice de agua no contabilizada.
Una de las principales causas de pérdidas en el acueducto son las altas presiones que se manejan, de igual manera estas presiones generan daños en tuberías y en micromedidores.
Monografía. Ingeniería Civil, 2019. xlii
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Obtenido de miniambente.com:
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