EFICIENCIA EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE (EL PROBLEMA DE LAS FUGAS)
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EFICIENCIA
EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
DE AGUA POTABLE
(EL PROBLEMA DE LAS FUGAS)
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ESTADO DE LAS REDES EN MÉXICO
POR EL CRECIMIENTO ACELERADO DE LAS CIUDADES
NO HA HABIDO RECURSOS PARA REPONERLAS REDES VIEJAS Y, EN GENERAL,
LAS TUBERÍAS ESTÁN MUY DETERIORADAS.
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EL DETERIORO PROVOCA FUGAS DE AGUA HERMOSILLO LEÓN (1990)
VISIBLES 22,000/AÑO 28,000/AÑONO VISIBLES SON MÁS NUMEROSAS
LAS FUGAS EN LAS CIUDADES EN MÉXICOREPRESENTAN ENTRE EL 30% Y EL 50%
DEL AGUA SUMINISTRADA (con presiones entre 1 y 2 kg/cm2)
LAS REDES EN BUENAS CONDICIONES (PARÍS, BARCELONA, SINGAPUR, NAGOYA, ETC.) TIENEN
FUGAS DEL ORDEN DEL 10% A 15% (con presiones de 4 ó 5 kg/cm2)
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DATOS DEL REINO UNIDO
EN NUESTRAS REDES SE ENCUENTRAN ENTRE3,000 Y 10,000 ROTURAS/1000 KM/AÑO
CON PRESIONES 10 A 30 m
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LOS PROGRAMAS DE REDUCCIÓN DE FUGAS
HAN SIDO MUY POCO O NADA EFICACES
POR UNA ESTRATEGIA INADECUADA
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EN EL CASO DE UNA RED EXTENSA Y MUY DETERIORADA:
SI NO SE CONTROLAN LAS PRESIONES ES INEFICIENTE O INÚTIL TODO LO DEMÁS QUE SE HAGA:
TODO LO DEMAS QUIERE DECIR:
•NUEVOS SUMINISTROS•AHORROS DE CONSUMO•REPARACIÓN O SUSTITUCIÓN DE RED
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LA CAUSA:
LAS FUGAS SON MUY SENSIBLES A LA PRESIÓN
SI LA PRESIÓN SUBE AL DOBLE
LAS FUGAS SUBEN AL DOBLE O MÁS
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EL GASTO EN UN ORIFICIO RIGIDO ES
Q=C*H 0.5
EN LAS REDES DE AGUA POTABLESE ENCUENTRAN RELACIONES ENTRE
PRESION Y FUGAS QUE SE PUEDENAPROXIMAR CON
Q=C*H X
CON VALORES DE X ENTRE
0.5 Y 2.5
Y VALORES MEDIOS DE 1.15
Q
H
Q=Cd*A*(2gH)1/2
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ANALISIS Y PRUEBAS HECHOS EN EL
INSTITUTO DE INGENIERIA UNAM
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Q=C*H 1.4
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MEDICIONES EN
SECTORES DE REDES
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Qfug = 0.0509 Hmed1.7127
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25 30 35 40
PRESIONES MEDIAS
GA
ST
O F
UG
AS
RELACION H-Qfugas EN SEC RENACIMIENTO HERMOSILLO
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RELACION PRESION-FUGAS EN STA LUCIA DF
Qfugas = 0.1458H1.334
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
PRESION EN m
FU
GA
S E
N lp
s
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GASTOS MEDIDOS EN STA LUCIA 1 ANTES Y DESPUES DEL CONTROL DE PRESIONES
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
13:00
13:00
13:00
13:00
13:00
1:30
1:30
3:00
3:00
4:00
4:00
4:00
4:00
4:00
4:00
4:00
MARCAS CADA 24 HORAS
GA
ST
OS
lp
s
Feb-200095 lps
Nov-200192 lps
Feb-200292 lps
Abr-200278 lps
ANTES DE INSTALAR VRP
DESPUES DE INSTALAR VRP
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GASTOS Y PRESIONES EN VILLAS DEL REAL EN JUNIO DE 2004
05
1015202530354045505560657075
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
0:0
0
12
:00
Q e
n l
ps
y P
en
m
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POR ESA RAZÓN(alta sensibilidad de las fugasa las variaciones de presión):
LOS PROGRAMAS DE REPARACIÓN DE FUGASY REPOSICIÓN DE TUBOSHAN SIDO INEFICIENTES
ASÍ COMO LOS NUEVOS SUMINISTROSY LOS AHORROS DE LOS USUARIOS
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EJEMPLO ILUSTRATIVO
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1
7 6 5
4
32
SECTORIZACION DE LA RED
1
7 6 5
4
32
SECTORIZACION DE LA RED
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SIMULACIÓN DE UN PROCESO DE REPARACIÓN
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VARIACION DE PRESIONES A LO LARGO DEL PROCESO DE REPARACION DE UNA RED EN BUENAS CONDICIONES
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION DE LA RED
PR
ES
ION
ME
DIA
EN
m
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REDUCCION DEL SUMINISTRO (DE FUGAS) CON RELACION AL AVANCE DE REPARACION DE UNA RED EN BUENAS CONDICIONES
200
205
210
215
220
225
230
235
240
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION DE LA RED
SU
MIN
IST
RO
lps
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VARIACION DE PRESIONES DURANTE EL PROCESO DE REPARACIONRED EN MALAS CONDICIONES SIN CONTROL DE PRESIONES
0
10
20
30
40
50
60
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION DE LA RED
PR
ES
ION
ME
DIA
EN
m
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REDUCCION DE SUMINISTRO DURANTE EL PROCESO DE REPARACION DE UNA RED EN MALAS CONDICIONES
0
50
100
150
200
250
300
350
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION DE LA RED
SU
MIN
IST
RO
lps
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PRESIONES CON LAS VRP AJUSTADAS A 15 m DE PRESION
VALV REGGASTO
PRESIONES CON LAS VRP AJUSTADAS A 15 m DE PRESIONPRESIONES CON LAS VRP AJUSTADAS A 15 m DE PRESION
VALV REGGASTO
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REDUCCION DEL SUMINISTRO EN EL PROCESO DE REPARACION CON LAS PRESIONES CONTROLADAS
0
50
100
150
200
250
300
350
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION DE LA RED
SU
MIN
IST
RO
lps
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DISMINUCION DEL SUMINISTRO CON LAS REPARACIONES DE LA RED
200
220
240
260
280
300
320
340
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
% DE REPARACION
SU
MIN
IST
RO
lps
SIN CONTROL DE PRESIONES
CON CONTROL DE PRESIONES
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LO ANTERIOR EXPLICA LO OCURRIDO
EN MUCHOS CASOS:
EJEMPLOS:
LEONDFECATEPEC
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EL SUMINISTRO INTERMITENTE
LOS TANDEOS
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V I L L A S D E L R E A L f u g a s y c o n s u m o s s i n t a n d e o s M A Y O 2 0 0 4
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
GAST
OS lp
s
F U G A S 1 5 . 4 l p s
C O N S U M O S = 2 2 . 2 l p s
V I L L A S D E L R E A L c o n s u m o s y f u g a s c o n t a n d e o s M A Y O 2 0 0 5
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
GAST
O lps
F U G A S = 8 . 3 8 l p s
C O N S U M O S = 2 2 . 0 5 l p s
V I L L A S D E L R E A L f u g a s y c o n s u m o s s i n t a n d e o s M A Y O 2 0 0 4
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
GAST
OS lp
s
F U G A S 1 5 . 4 l p s
C O N S U M O S = 2 2 . 2 l p s
V I L L A S D E L R E A L c o n s u m o s y f u g a s c o n t a n d e o s M A Y O 2 0 0 5
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
GAST
O lps
F U G A S = 8 . 3 8 l p s
C O N S U M O S = 2 2 . 0 5 l p s
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LOS TANDEOS SIRVEN FUNDAMENTALMENTEPARA AHORRAR FUGAS.
LA RAZÓN ES CLARA:SI NO HAY AGUA EN LA RED,
NO HAY FUGAS.
PERO LOS COSTOS DE TANDEAR SON MUY ALTOS:
DETERIORO ACELERADO DE LA RED (>10 VECES)
INSTALACIONES INTRADOMICILIARIASPARA ALMACENAR AGUA
Y PROBLEMAS SANITARIOS
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LOS TANDEOS
Y LOS BOMBEOS DIRECTOS A LA RED
LA DETERIORAN EN FORMA MUY ACELERADA
SU VIDA ÚTIL PUEDE REDUCIRSE DE
50 A 5 AÑOS
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CON EL CONTROL
DE PRESIONES SE PUEDE TENER
UN AHORRO INICIAL DE FUGAS
Y HACER EFICACES EL RESTO
DE LAS ACCIONES PARA MEJORAR
LA EFICIENCIA
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LAS VENTAJAS DE LA SECTORIZACIÓNCON CONTROL DE PRESIONES SON:
•AHORRO INICIAL DE FUGAS
•DISMINUCIÓN DE FUGAS VISIBLES
•EFICIENCIA CON LAS REPARACIONES
•QUE SE PIERDA MENOS AGUA DE NUEVOS SUMINISTROS
•MEJOR OPERACIÓN Y CONTROL DE LA RED.