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Seminario “Jornadas del Agua”
HERRAMIENTAS PARA OPTIMIZAR LA
GESTIÓN DEL AGUA
Auditorías del agua y
generación de indicadores de
gestión en la operación del
servicio hidráulico
Raúl Abraham Sánchez Sánchez
8/26/2013 8:03 AM
Ciudad Universitaria
26 de Agosto de 20121
Introducción
• Un sistema operativo hidráulico, en su trazo, en el mejor de los
casos, se conoce en un 80% .
• Es de los pocos procesos de ingeniería que no se conoce al
100%.
• No se puede administrar lo que no se mide.
8/26/2013 8:13 AM
2
Auditoría del verbo latino “auditerm/ audire” que significa oír, escuchar.
La auditoría del agua se refiere a la determinación de volúmenes y costos
asociados, del balance de agua de un sistema o sub sistema hídrico.
Indicadores de gestión adicionales : m3/Kwh, m3 potable vs m3 negra vs m3
residual tratada, $ m3 producción, q/m3/t/Ø
8/26/2013 8:03 AM
3
Requerimientos para las Auditorías
Economista
del
Agua
Auditor
del
Agua
Estaciones
de
Medición
Sistema
Integral
de
Medición
Estándares
de
Auditorías
del
Agua
Instrumentista
Medidor
electromagnético
8/26/2013 8:14 AM
Data
logger
4
Sistema Integral
de
Medición
8/26/2013 8:03 AM
5
Predicción de escenarios
Generación
de datos
Procesamiento
Estaciones de
medición con
calidad
Análisis
Toma de
decisiones
Datos
con
calidad
Los datos se convierten en información cuando son
íntegros y se dispone de ellos en tiempo
8/26/2013 8:03 AM
6
Especificación de estación de medición en pozo concesionado
Módulo 1. Medidor.
Medidor electromagnético, de bobina grande,
con presencia de campo magnético sobre
toda la sección del tubo.
Módulo 2. Alimentación eléctrica.
Baterías intercambiables, no se requiere
reemplazo durante la duración del proyecto.
bobinas
electrodo
Módulo 3. Instalación y obras complementarias.
Instalación conforme a especificaciones de medidor.
adecuaciones mínimas a tren de descarga.
Módulo 4. Lectura veraz.
Data Logger con radio modem celular comunicación
bidireccional.
8/26/2013 8:03 AM
7
Tipos de auditorías
8/26/2013 8:03 AM
8
Auditoría de medidor. Con un equipo auditor portátil se compara el
desempeño de un medidor permanente
Para pruebas en sitio, todo medidor instalado requiere
tramos de tubería recta aguas arriba y aguas abajo
según su tecnología.
Medidor
Electromagnético
Error +- 0.5%
3-2Ø
7/3 Ø
8/26/2013 8:03 AM
Medidor del
Usuario
Error +- 5.0%
5-1Ø
Medidor
auditor
Portátil
Error +- 2.0%
10-5Ø
2Ø
9
Auditoría de infraestructura hidráulica. Por ejemplo auditoría de una línea
de conducción, balance hidráulico entre dos puntos de esta tubería.
Fuga
M
Pozo
Toma
clandestina
M
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Red
Municipal
10
Auditoría del agua parciales.
Validación de volúmenes de agua entregados por:
•CNA a Comisión Estatal.
•Comisión Estatal a Organismo Operador.
•Organismo Operador a sector hidráulico.
•Organismo Operador a usuario no doméstico.
•Organismo Operador a usuario doméstico.
Validación de volúmenes de descarga de aguas negras.
Validación de volúmenes entregados de aguas residuales
tratadas.
8/26/2013 8:03 AM
11
Principales conceptos en auditorías
8/26/2013 8:03 AM
12
Concepto básico de auditoría de medidor.
•Obtención del patrón de flujo.
•Comparación de volúmenes para diferentes rangos de
gastos.
Concepto básico de aforo.
•Comparación de gasto instantáneo.
•Comparación de volúmenes.
-Entre mayor volumen de agua suministrado, mayor
integridad tiene la prueba-.
8/26/2013 8:03 AM
13
Comparación entre auditoría y aforo
(resultado gráfico)
Caudal
(l/s)
Q1
t1
t2
tiempo
Medidor auditor
Medidor utilitario
8/26/2013 8:03 AM
Volumen no registrado
por medidor utilitario
14
Patrón de Suministro
Rangos de gasto vs volumen
q
(lps)
100
10
1
0.1
0
0
3
6
9
12
15
18
Histograma caudal -volumen
18%
0-0.1
8/26/2013 8:03 AM
14%
0.11-1
21
24 t
49%
19%
1.1-10
10.1-100
15
Histograma de caudal
volumen
60
50
40
30
Gastos bajos - Volúmenes altos
Medidor de baja capacidad
20
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
60
50
Gastos altos - Volúmenes altos
Medidor de alta capacidad
40
30
20
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
0
60
Gastos bajos – Volúmenes altos
Gastos altos - Volúmenes altos
Medidor de alta y baja capacidad
50
40
30
20
10
8/26/2013 8:08 AM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
0
16
Presentación de Resultados (Caso de Estudio)
CONCLUSION:
MEDIDOR O.K. ?
NO
DIAMETRO ACTUAL
EXACTITUD ACTUAL
CONSUMO MEDIDO
CONSUMO REGISTRADO
150
34.84%
57.92
20.18
MM
%
M3
M3
DIAMETRO RECOMENDADO
EXACTITUD NUEVA
75
99.27%
MM
%
Lectura
automática
por RF con
batería integrada
Medidor
(Obras
complementarias)
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Cuadro
Regularizado
17
HISTOGRAMA CAUDAL
VOLUMEN POR SECTOR
8/26/2013 8:03 AM
1
0
8.30
7.55
6.79
6.04
9.81
VOLUMEN (M3) & CAUDAL (LPM) FOLIO 0031
4.53
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
9.06
LPM
4.15
3.77
3.40
3.02
2.64
HORA
5.28
5.66
5.28
4.91
4.53
4.15
3.77
3.40
3.02
2.64
2.26
1.89
1.51
1.13
0.75
0.38
0.00
M3
HORA
2.26
4.53
3.77
3.02
2.26
1.51
HORA
1.89
1.51
PATRON DE FLUJO EN LPM, FOLIO 0031
1.13
08/Abr/02
0.75
PATRON DE FLUJO EN LPM, FOLIO 0014
0.75
3
2
0.00
12
10
8
6
4
2
0
M3
22:36:55
21:06:55
6
5
4
3
2
1
0
0.38
5
4
M3
22:38:20
21:08:20
19:38:20
19:36:55
18:06:55
4.53
4.15
3.77
3.40
3.02
2.64
2.26
1.89
1.51
1.13
0.75
0.38
0.00
22:31:17
21:01:17
19:31:17
18:01:17
16:31:17
15:01:17
13:31:17
LPM
M3
5
4
3
2
1
0
0.00
22:39:16
21:09:16
07/Abr/02
19:39:16
04/Mar/02
18:08:20
28/Feb/02
03/Mar/02
16:36:55
15:06:55
13:36:55
12:01:17
10:31:17
9:01:17
7:31:17
6:01:17
4:31:17
3:01:17
1:31:17
0:01:17
08/Mar/02
18:09:16
27/Feb/02
02/Mar/02
16:38:20
15:08:20
13:38:20
26/Feb/02
16:39:16
04/Abr/02
15:09:16
13:39:16
06/Abr/02
12:06:55
10:36:55
LPM
03/Abr/02
12:08:20
9:06:55
7:36:55
6:06:55
4:36:55
3:06:55
1:36:55
0:06:55
11/Mar/02
10:38:20
LPM
07/Mar/02
10/Mar/02
12:09:16
9:08:20
7:38:20
6:08:20
4:38:20
3:08:20
1:38:20
0:08:20
06/Mar/02
10:39:16
9:09:16
05/Abr/02
7:39:16
6:09:16
4:39:16
3:09:16
1:39:16
LPM
PATRON DE SUMINISTRO POR
SECTOR
0:09:16
PATRON DE FLUJO EN LPM, FOLIO 0036
09/Mar/02
VOLUMEN (M3) & CAUDAL (LPM) FOLIO 0036
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
LPM
PATRON DE FLUJO EN LPM, FOLIO 0025
05/Abr/02
VOLUMEN (M3) & CAUDAL (LPM) FOLIO 0025
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
LPM
01/Mar/02
VOLUMEN (M3) & CAUDAL (LPM) FOLIO 0014
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
HORA
LPM
18
DIAMETRO ANTERIOR
Resultados
de
Auditorías
del
Agua
DIAMETRO
NO.
FOLIO
1
632
75
9.89%
50
100.80%
2
2339
75
105.18%
75
99.09%
3
2424
75
32.94%
75
98.85%
4
2443
75
132.23%
75
99.01%
5
2453
75
74.56%
75
99.13%
6
2556
75
42.17%
50
100.49%
7
2615
75
42.50%
50
99.50%
8
4190
75
99.58%
75
99.30%
9
4246
75
85.57%
75
98.89%
10
5323
75
49.13%
75
99.30%
11
6222
75
100.29%
75
99.09%
12
2341
100
52.93%
100
99.12%
13
3952
100
58.14%
100
99.90%
14
4180
100
23.22%
100
99.28%
15
4183
100
0.84%
200
100.27%
16
4184
100
77.59%
100
99.50%
17
4185
100
90.79%
100
98.99%
18
4598
100
96.07%
75
99.06%
19
5476
100
64.30%
100
98.86%
20
5756
100
77.55%
100
99.65%
21
6086
100
7.88%
100
99.58%
22
6252
100
12.54%
100
99.22%
23
3951
150
96.76%
150
100.38%
24
5753
150
88.15%
150
100%
25
5754
150
69.28%
150
100.40%
26
6085
150
34.84%
75
99.27%
27
5714
300
43.63%
300
99.31%
Promedio:
8/26/2013 8:03 AM
EXACTITUD %
DIAMETRO POSTERIOR
61.80%
DIAMETRO
EXACTITUD %
Subdimensionamientos:
5
Sobredimensionamientos:
1
Exactitud original:
61.80%
Exactitud posterior:
99.49%
99.49%
19
Indicadores de gestión de vanguardia
Producto
Eficiencia
en la
oferta
Eficiencia
en la
demanda
Vaso de cerveza de 250 ml
75
Vaso de leche de 200 ml
200
Taza de café de 125 ml
140
Taza de te de 250 ml
35
Pieza de pan blanco de 30 g
40
Manzana de 100 g
70
Playera de algodón de 250 g
Organismos
Operadores
-Usuarios
domésticos (demanda estudiada)
-Usuarios
8/26/2013 8:03 AM
no domésticos (y su estudio?)
Contenido
global de agua
virtual (l)
2,000
Hoja de papel tamaño carta 80 g/m2
10
Copa de vino de 125 ml
120
Hamburguesa de 150 g
2,400
Par de zapatos de piel de bovino
8,000
Microchip de 2g
32
20
Contenido de agua virtual promedio de algunos
productos seleccionados por país (l/kg)
Producto
E.U.A. China
India
Promedio
Rusia Brasil Japón México mundial
Trigo
849
690 1,654 2,375 1,616
734
1,066
1,334
Maíz
489
801 1,937 1,397 1,180 1,493
1,744
909
Cebada
702
848 1,966 2,359 1,373
697
2,120
1,388
Leche
695 1,000 1,369 1,345 1,001
812
2,382
990
8/26/2013 8:03 AM
21
El agua es un derecho inalienable de los humanos, de los animales, de
los vegetales, del hábitat y su ciclo hidrológico.
Las políticas hidráulicas deben dirigirse a cumplir este derecho, no
observándola como una necesidad exclusiva de los seres humanos.
Gracias por su atención.
8/26/2013 8:09 AM
22