Fugas y medidores

Autoridades locales, salud y ambiente
Fugas y
medidores
Organización Panamericana de la Salud
Oficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional para las Américas
Oficina Regional para Europa
Organización Mundial de la Salud
Autoridades locales, salud y ambiente
Fugas y medidores
OPS/HEP/99/35
La Organización Panamericana de la Salud /Organización Mundial de la Salud dará
consideración muy favorable a las solicitudes de autorización para reproducir o traducir,
íntegramente o en parte, alguna de sus publicaciones. Las solicitudes y las peticiones
de información deberán dirigirse a la División de Salud y Ambiente, Organización
Panamericana de la Salud, 525 Twenty-third Street, N. W., Washington, D.C. 20037,
Estados Unidos de América, que tendrá sumo gusto en proporcionar la información
más reciente sobre cambios introducidos en la obra, planes de reedición, y reimpresos
y traducciones ya disponibles.
Fugas y
medidores
Prefacio
L
os servicios públicos, así como los privados, sólo pueden prosperar
y tener sustentabilidad cuando su manejo se rige por buenos
criterios técnicos y comerciales. Esto no significa abandonar el
sentido social de estos servicios, sino todo lo contrario ya que la
sustentabilidad es condición primaria de cualquier servicio público.
La sustentabilidad y las buenas prácticas gerenciales son conceptos
inseparables y son eminentemente responsabilidad de todas las personas
a cargo de tomar decisiones políticas y técnica que repercuten sobre el
desempeño de los servicios públicos. En el caso del abastecimiento de
agua, estas decisiones son aun más importantes en vista de su estrecha
relación con la salud y la calidad de vida de las poblaciones.
Otro aspecto de enorme importancia se refiere al desempeño técnico y
financiero de los servicios de abastecimiento de agua. Cuando este
desempeño es inadecuado, se producen costos innecesarios para la
población porque suele incrementarse el precio que se cobra por el
servicio o por el metro cúbico de agua. Como este incremento afecta más
a las personas con menos recursos, o sea, a la población más pobre, la
injusticia y la falta de equidad son las principales consecuencias de esta
situación.
Se puede mantener un buen desempeño en el manejo de los servicios de
abastecimiento de agua si se dedica la mayor atención posible a medir y
reducir las pérdidas de agua en el sistema. Se considera idóneo un
sistema cuando toda gota de agua "producida" llega a ser "vendida". Es
decir, las pérdidas de agua deben reducirse a un mínimo.
El presente fascículo busca ilustrar y orientar a las autoridades
municipales y locales sobre las principales prácticas y técnicas para
reducir al mínimo posible las pérdidas de agua y de dinero que
ocasionan sus sistemas de abastecimiento. Se espera con ello aumentar
las posibilidades de lograr sustentabilidad y equidad, que son las bases
de cualquier administración pública exitosa.
J.E. Asvall
Director Regional
Organización Mundial de la Salud
Oficina Regional para Europa
George A.O. Alleyne
Director
Organización Panamericana de la Salud
Oficina Sanitaria Panamericana
Oficina Regional para las Américas
Organización Mundial de la Salud
Autoridades locales, salud y ambiente
Autoridades locales,
este documento es para ustedes
Fugas y
medidores
L
Las Oficinas Regionales de la O.M.S. en Europa y las
Américas, reciben regularmente solicitudes de
información técnica o práctica acerca de un gran
número de temas relacionados con la salud y el medio
ambiente.
Resumen
Para facilitar la respuesta a una parte de estas solicitudes,
y con el fin de ayudar a las autoridades locales en la
solución de sus problemas de salud y de medio ambiente,
un grupo de expertos, con el apoyo de un gran número
de colaboradores, han redactado la serie: "Autoridades
locales, medio ambiente y sanidad".
E
n numerosos países de la Región de las Américas,
las autoridades locales son responsables por el
abastecimiento de agua potable. Por consiguiente,
ellas deben:
◗ proporcionar un abastecimiento adecuado de agua las 24
horas del día;
◗ asegurar que la calidad del agua sea potable.
A menudo, las limitaciones presupuestarias no permiten
cumplir con una de esas obligaciones.
Éste es uno de los fascículos de dicha serie. Las
recomendaciones que encontrarán al final del mismo se
han ordenado por prioridad, con el objeto de facilitar el
desarrollo de estrategias apropiadas para el contexto
local.
Las recomendaciones identificadas con este
símbolo son básicas para lograr un ambiente
seguro y saludable. Las autoridades locales deberían
implementar de inmediato acciones relacionadas con
estas recomendaciones.
Las recomendaciones con este símbolo aportarán
mejoras significativas en el estado de salud de la
población y deberían considerarse como acciones
prioritarias.
Estas recomendaciones mejoran la calidad de vida de
su comunidad. Están relacionadas con el logro de un
ambiente más saludable para su comunidad.
Las recomendaciones sin indicación de prioridad están
diseñadas para ayudarlo a formular estrategias en el nivel
local y, en general, no tendrán efecto directo sobre la
salud.
Este fascículo ha sido preparado para ayudar a las
autoridades locales a tomar decisiones debidamente
informados. Los anexos contienen información práctica
que ayudará al personal técnico y a los responsables de las
relaciones públicas en su trabajo diario.
En la contraportada figura la lista de títulos publicados y
los que están en preparación.
Xavier Bonnefoy, EURO/OMS
Asesor Regional en Ambiente y Salud/Ecología
Horst Otterstetter, AMRO/OMS
Director, División de Salud y Ambiente
Consejeros científicos
M. J. Hemery
Ingeniero jefe de la Compagnie
Générale des Eaux (Francia).
Trabajó para el Service de
Distribution de la Banlieu de París
como encargado del manejo de la
red del Syndicat des Eaux d'Ile de
France (SEDIF) y ha realizado
numerosas consultorías especializadas
en el extranjero.
M. D. Weimer
Ingeniero especializado en mecánica
y responsable desde 1980 del servicio
de gestión de la red de distribución
de agua de la ciudad de Stuttgart
(Alemania). Tiene amplia experiencia
en el desarrollo y uso de técnicas de
localización de fugas y medición. Ha
publicado documentos especializados
y es miembro de diferentes
asociaciones europeas.
Este fascículo presenta dos medidas técnicas simples y eficaces para mantener la red de distribución en buen estado, y a la vez mejorar rápidamente la condición del agua
del sistema de abastecimiento:
◗ prevención, detección y reparación de fugas;
◗ medición de los volúmenes producidos y distribuidos.
Estas medidas permiten, frecuentemente sin una inversión fuerte, proteger el ambiente, garantizar un abastecimiento regular a los consumidores menos favorecidos, y
garantizar una buena calidad del agua.
Después de más de cien años de inversiones prácticamente ininterrumpidas, las ciudades disponen ahora de
una infraestructura considerable de "redes", las cuales
deben manejar a menudo en condiciones difíciles. En
este documento pueden encontrar elementos que les ayudarán en esta tarea.
Una red de agua vacía representa un peligro real para la salud de la
población. Los contaminantes externos pueden penetrar en la red y
contaminar el agua. El riesgo es mayor cuando las aguas residuales
se introducen por drenaje dentro del sistema de abastecimiento de
agua. Esto permite que los numerosos gérmenes vectores potenciales
de epidemias circulen en el agua de la red. Durante los últimos 20
años, esta ruta de transmisión ha sido la causa de un gran número de
epidemias de origen hídrico en la Región de las Américas.
P
or ello mantener la red bajo presión es una
medida básica en materia de salud pública.
A fin de respetar esta condición, a menudo
se introduce más agua en la red y se
aumenta el volumen bombeado y la capacidad de las
plantas de tratamiento. Por tanto, es más racional y
menos costoso en un primer momento, investigar y
reparar las fugas, así como frenar el desperdicio. En
numerosas ciudades de América, más de 50% del
volumen producido no llega al consumidor.
Investigar y reparar las fugas evita tener que
bombear volúmenes suplementarios, lo que es
compatible con la política de desarrollo sustentable,
proclamada en la Conferencia de Río en 1992.
Investigar y reparar las fugas permite que el sistema
de medición funcione de manera satisfactoria. En
efecto, cuando la red contiene aire, la información
de los medidores no es confiable.
Muchos litros de agua jamás llegan al consumidor cuando la red se maneja deficientemente
Investigar y reparar las fugas economiza
sustancialmente la cantidad de reactivos usados en
el tratamiento del agua y ahorra energía destinada al
bombeo.
Investigar y reparar las fugas aumenta la vida útil de
la red al evitar la oxidación que aparece cuando ésta
contiene aire.
2
Investigar y reparar las fugas es crear empleos
estables en la ciudad.
Las redes de agua constituyen un patrimonio complejo y precioso de
nuestras ciudades
Una política activa de detección y reparación de
fugas no puede implementarse si sólo se dispone de
un conocimiento mínimo del funcionamiento de la
red. Los medidores de agua proveen información
básica necesaria para conocer el volumen producido
y el volumen consumido. La diferencia representa lo
que los técnicos llaman con benevolencia "volumen
no contabilizado", lo que de hecho representa las
fugas en la red. Por ello, es esencial el correcto
funcionamiento de los medidores.
Establecer una política de medición del volumen de
agua presenta muchas ventajas. El consumidor paga
exactamente el precio correspondiente al volumen
realmente consumido y no un valor fijado
3
Las fugas
Ubicación principal de fugas
La herencia de las redes
En la mayoría de las grandes ciudades de América,
las redes han sido manejadas desde hace más de un
siglo con objetivos a corto plazo. Pero una red mal
mantenida se degrada rápidamente y los problemas
se tornan evidentes. Con el tiempo las redes
envejecen, lo que es normal para las tuberías y
equipos (compuertas, válvulas de aire, de descarga,
etc.). Éstos también sufren deterioro debido a la
corrosión y movimiento del suelo causados por
trabajos en los alrededores y que producen fisuras e
incluso rupturas. Por ello, una red debe recibir un
mantenimiento regular para evitar que las fugas se
multipliquen.
Tubería deteriorada par la corrosión
arbitrariamente. Ese pago responsabiliza a cada
inmueble o vivienda por el uso de un recurso
natural común y disponible en cantidades limitadas.
La medición, al permitir una facturación justa,
posibilita que los menos favorecidos dispongan de
agua en cantidad necesaria para mantener su
dignidad a un costo aceptable. Finalmente, la
instalación, el mantenimiento y la lectura de los
medidores contribuyen a la generación de empleos.
Frente a una situación de emergencia, y
particularmente cuando ocurre una epidemia, hay
que actuar rápidamente, lo que implica
incrementar la concentración del desinfectante en
el agua distribuida y reparar las fugas más
evidentes. Sin embargo, éstas sólo son medidas
correctivas de emergencia. Una política de
prevención demanda hacer el seguimiento del
funcionamiento de la red, lo cual implica
necesariamente la detección y reparación de fugas
por un lado, y la medición del volumen producido y
consumido, por el otro.
4
Lamentablemente, el mantenimiento de la red se ha
descuidado en ciertas comunidades, produciéndose
en numerosos casos el rápido deterioro de un valioso
patrimonio. Se puede citar el caso de una ciudad
francesa donde el rendimiento de la red era inferior
a 60% en 1972. En otras palabras, por cada 10 litros
de agua producida, al usuario le llegaba menos de
seis litros; incluso se han reportado rendimientos
más catastróficos.
Sin tener que identificar a toda costa a los "culpables"
que han permitido que la situación se degrade, está
claro que las agencias financieras nacionales e
internacionales tienen una parte de la
responsabilidad. Hasta hace algunos años, éstas sólo
concedían créditos para nuevas instalaciones y
rechazaban financiar la reparación y mantenimiento
de las redes existentes. El resultado no se hizo
esperar.
A menudo, la falta de mantenimiento de una red
conlleva al reemplazo prematuro y costoso de
sectores de la red y a la construcción de nuevas
plantas para alimentar las fugas.
Esta situación no hace más que retardar la necesidad
de detectar y reparar las fugas en las partes no
dañadas de la red.
Fisuras
Válvulas deterioradas
Juntas y distribuciones
deterioradas
Corrosión
Las causas de las fugas
Las fugas son más frecuentes cuando las tuberías
de agua potable se someten a fuertes presiones del
suelo, tales como deslizamientos del terreno. Los
diferentes componentes del suelo urbano, piedras
u obras subterráneas en los alrededores de la red,
pueden crear presiones en la misma red. En efecto,
la diferencia de comportamiento entre esas obras y
el suelo algunas veces provoca efectos importantes
de cizallamiento que pueden conducir a la ruptura
de las tuberías.
El tránsito de vehículos es igualmente una causa
importante de deterioro de las instalaciones.
Finalmente, la causa principal de las fugas es la
corrosión. A menudo, se inicia por fallas
mecánicas, por ejemplo, en la capa de aislamiento
y también por el paso del tiempo. Por ello, es
importante prestar atención particular a la
elección de las tuberías y a las normas técnicas
para el tendido de redes.
La importancia de las fugas depende de diversos
factores:
◗ dimensión de las fisuras,
◗ presión del agua en el interior de las tuberías,
◗ resistencia del suelo al flujo de agua.
Unidades de consumo de agua por país y ciudad
Consumo promedio diario por persona servida (litro/persona/día)/consumo promedio por conexión por mes (m3/mes/conexión)
Países
Consumo de Agua
País/Ciudad
Año
lt/persona/día
m3/mes/conexión
Brasil (promedio
1989
151
25a
Brasilia
1989
211
60b
Sao Paulo
1988
237
38c
Sta. Catarina
1990
143
22
Minas
1990
154
25
Chile
Santiago
1994
204
34d
Valparaíso
1992
n/a
23
Colombia
Bogotá
1992
167
30
Costa Rica
1991
208
29
Canadá (promedio)
1984
431
82
Estados Unidos (promedio)
1984
666
89
Fuente: Banco Mundial/División de Agua y Saneamiento. Indicadores. Servicios de agua y saneamiento. Mayo 1996. Washington, D.C.
Nota: Una conexión sirve a más de una vivienda
a: 1.3 unidades/conexión agua
b: 2.3 unidades/conexión agua
c: 1.4 unidades/conexión agua
d: 1.1 unidades/conexión agua
n/a: datos no disponibles
5
Efectos directos e indirectos
de las fugas
La existencia de un gran número de fugas en un sistema
de abastecimiento de agua tiene múltiples efectos.
En el plano financiero se trata de una perdida neta, pues
ha sido necesario captar el agua, bombearla en algunos
casos y tratarla - a veces con costos elevados - para que se
infiltre en el suelo. Para compensar el volumen perdido
por las fugas, se suele construir nuevas y costosas plantas
de tratamiento.
Si las fugas no son reparadas ni compensadas, la red
puede quedar parcialmente vacía. Esto representa una
seria amenaza para la salud pública, pues a través de las
aberturas de las fugas se pueden infiltrar contaminantes.
Al reiniciarse el servicio, estos elementos permanecen
suspendidos en el agua y son consumidos por la
población con todos sus riesgos asociados. Las
consecuencias son las epidemias que se propagan
rápidamente.
La falta de agua en la red también tiene un impacto social
y económico: Social, porque representa una molestia
para la población. Económico, porque la falta de presión
tiene consecuencias negativas para la red. Las tuberías se
"desgastan" rápidamente, particularmente a causa del
golpe de ariete al restablecerse el flujo de agua. Un golpe
Ciertas fugas son visibles a simple vista
6
Facturación anual de agua
País
Ciudades
Linz
Salzburgo
Viena
Bélgica
Anvers
Bruselas
Liège
Dinamarca Copenhague
Aarhus
Odense
Finlandia
Helsinki
Tampere
Turku
Francia
Banlieu, París
Lyon
Marsella
Niza
París
Gibraltar
Hungría
Budapest
Miskolc
Pecs
Italia
Boloña
Milán
Nápoles
Roma
Turín
Luxemburgo Luxemburgo
Países Bajos Amsterdam
La Haya
Utrecht
Noruega
Oslo
Bergen
Trondheim
Portugal
Lisboa
Porto
Coïmbra
Rumania
Bucarest
Eslovaquia Bratislava
Kosice
Trnava
Eslovenia
Liubliana
Maribor
Celje
España
Barcelona
Madrid
Sevilla
Suecia
Estocolmo
Göteborg
Malmö
Suiza
Berna
Ginebra
Zurich
Reino Unido Bristol
Newcastle
Manchester
Londres
Cardiff
Austria
PIB
por habitante
en EUA$
24 548
22 002
27 808
19 440
22 467
14 508
2 425
14 007
30 559
21 355
24 393
7 021
393
2 284
6 204
11 268
20 328
38 941
15 540
Facturación
anual de agua
en EUA$
203,5
250,4
320,0
165,8
361,7
270,1
239,4
141,3
169,2
205,3
169,0
299,5
313,1
316,2
302,4
299,8
169,3
298,5
37,0
93,2
71,5
96,9
25,2
107,1
46,8
43,8
311,3
180,8
284,9
145,1
86,7
233,3
142,1
67,8
115,0
129,0
17,7
21,2
16,2
17,0
148,0
75,6
70,3
141,3
148,0
61,6
147,5
95,1
157,2
237,4
385,7
410,7
130,5
127,7
143,5
140,7
185,0
Fuente: IWSA, 1995
ESTUDIO DE CASO
Constantza
En 1996, el departamento de Constantza (Rumania)
promovió una reflexión sobre la definición y la
realización de nuevas inversiones para mejorar su
sistema de agua potable y alcantarillado. Las
actividades turísticas de esta región relevaron la
importancia de mejorar la calidad de las aguas
distribuidas y del medio receptor.
En un primer momento, la reflexión de las autoridades
locales llevó a las siguientes propuestas de inversión:
• por un lado, invertir en equipos de ozonización para el
tratamiento de aguas superficiales (éstas representaban,
en efecto, 25% del consumo y necesitaban tratamiento
para cumplir con los estándares);
• por otro lado, invertir en aumentar la capacidad de
depuración de las aguas residuales.
Un estudio técnico hizo un examen y diagnóstico de la
red de distribución de agua potable y de la red de
alcantarillado, así como a un estudio del medio receptor.
Después de recoger datos y resultados se llegó a redefinir
las siguientes urgencias:
• rehabilitación de sectores de la red,
• reemplazo de equipos,
• ampliaciones.
Así, las propuestas de inversión se reorientaron de
acuerdo a un nuevo orden de prioridades: a corto plazo,
implementar acciones para resolver los problemas
principales, es decir, investigar y reducir las fugas y
desperdicios en los sectores públicos y privados de la red;
a mediano y largo plazo, mejorar y optimizar el sistema
de manejo de la red y su explotación y, si fuera necesario,
realizar ciertas inversiones fuertes.
de ariete es un choque violento provocado por
variaciones bruscas de presión debidas, en parte, a la
presencia de aire en las tuberías. El golpe de ariete es
particularmente peligroso en los extremos de la red
donde la onda de presión forma un pico, así como en los
ángulos y codos de las tuberías. Además, las uniones de
las tuberías en contacto con el aire tienden a secarse
rápidamente y se acelera el envejecimiento de los equipos
concebidos para funcionar en inmersión. Finalmente, las
maniobras de cierre y abertura de las válvulas son
sumamente costosas.
Debido a que generalmente las fugas se hacen visibles
bajo condiciones de presión, sus efectos son bastante
evidentes:
◗ daños a las obras circundantes: cimientos de edificios,
calles, redes diversas;
◗ falta de protección contra incendios en ciertas zonas;
◗ las redes de alcantarillado, en ciertos casos pueden ser
alimentadas por las fugas, lo cual conlleva a
sobrecarga y mal funcionamiento de las plantas de
tratamiento por el volumen anormal de aguas
residuales diluidas.
La responsabilidad de quien maneja la red es prever todos
los recursos para evitar la subpresión en la red y asegurar
el abastecimiento continuo a la población para satisfacer
la demanda de manera segura y a un costo aceptable para
todos.
Distribución de responsabilidades
Las fugas pueden producirse en tres lugares diferentes:
Finalmente, se llegó a la conclusión de que la
construcción de una planta de ozonización y la
ampliación de la planta de tratamiento eran menos
necesarias comparadas con la reducción del volumen de
pérdidas.
◗ en la tubería que transporta agua desde el lugar de
producción y en el punto de entrega a la red de
distribución,
Esta estrategia tiene por finalidad preservar el recurso
hídrico y reducir los costos de operación, al mismo tiempo
que procura un mejor servicio al usuario y limita los
riesgos para la salud pública.
◗ en la vivienda del usuario (generalmente es la parte de
la tubería después del medidor pero esta definición
puede variar según las normas de cada
localidad).
◗ en la red de distribución,
7
La calidad de las conexiones siempre se debe
examinar detenidamente y debe responder a los mismos
criterios de duración que las tuberías.
Desafortunadamente, esta necesidad no siempre ha sido
respetada y por esta razón su estanqueidad debe
verificarse a intervalos regulares.
La protección contra la corrosión debe
seleccionarse cuidadosamente. Esta regla se aplica
igualmente a las tuberías y conexiones. Antes de llenar
las zanjas es importante verificar que el material de
relleno no afecte la capa de protección. Se elegirá con
especial atención el material que rodeará directamente
la tubería.
Los primeros componentes que se dañan son las conexiones
En la mayoría de los casos, la comunidad tiene una
responsabilidad directa o indirecta, a través de una
entidad administradora, por la red desde el lugar de
producción hasta el medidor del usuario. Las fugas
en las viviendas son responsabilidad de los usuarios.
Sin embargo, los usuarios deben ser conscientes de
su responsabilidad. La información continua y una
facturación proporcional al consumo son dos
maneras de "sensibilizar" a los consumidores. Desde
luego, esto solo es posible si existe una política de
medición que permita detectar y penalizar las fugas
domésticas (aparatos sanitarios, grifos).
Prevención de fugas
La prevención de fugas es la primera condición que
debe cumplirse luego de la instalación o reemplazo
de una sección de la red, a fin de evitar operaciones
costosas de detección y reparación, y es en este nivel
donde se pueden realizar las operaciones más
eficaces. Esta prevención implica cumplir con
diversas normas.
8
Primero, se debe seleccionar los materiales
apropiados para las tuberías. Estos
determinan el tipo de conexión y la elección de capas
de protección. Por ejemplo, las tuberías de hierro y
acero siempre deben ser tratados contra la corrosión.
Luego del tendido de las tuberías se debe respetar una
serie de principios para evitar al máximo la aparición de
fugas y permitir reparaciones fáciles y de menor costo.
Elección del método de instalación. Se trata de
encontrar el método más económico y eficaz. La
elección entre una instalación sin abertura de zanja, la
excavación por "chorro de agua" y una instalación en
zanja, más convencional, es en efecto, decisiva. Se hará
en función de los requisitos de seguridad y de las
limitaciones financieras (generalmente el "chorro de
agua" es más costoso). Se deduce que la elección de los
lugares donde se instalarán las tuberías es fundamental
para disminuir los riesgos de daño. Por una parte, es
importante verificar la estabilidad del suelo; las zonas
inestables y sujetas al movimiento del suelo exigen
estructuras costosas. Por otra parte, es conveniente
elegir cuidadosamente la profundidad de las tuberías y
respetar siempre las zonas libres de congelación. La
profundidad del tendido de tuberías también tiene un
impacto, ya que la temperatura del agua demasiado
elevada aumenta la necesidad de desinfectantes. El
respeto de las reglas de medición alrededor de la tubería
también es un imperativo, así como un buen control de
la ejecución del trabajo y una prueba hidráulica al
momento de recibir la obra.
puede tener acceso a información que difícilmente
estará disponible en el futuro. El mapa puede estar
relacionado con una base de datos en la cual se registran
los daños y reparaciones, así como información que
puede servir para tomar decisiones rápidas y eficaces.
Como regla, los mapas, con indicación de los trabajos
realizados, deben ser puestos a disposición de la
comunidad.
Finalmente, la construcción de una red necesita
emplear personal calificado.
Investigación y reparación
de fugas
El seguimiento de las variaciones de presión a lo largo
de la red permite detectar fugas importantes. Algunas
veces éstas se manifiestan a través de inundaciones
visibles a simple vista. Evidentemente, con excepción
del último caso, el análisis de las variaciones de presión
no es suficiente y es necesario iniciar una investigación
más sistemática de las fugas. Una encuesta realizada por
empresas especializadas de la ciudad de Stuttgart
(Alemania) mostró que debido a la ausencia de
operaciones de investigación, la existencia promedio de
una fuga antes de ser detectada era de 70 días.
En este documento sólo se trata la investigación de
fugas en las partes de la red, cuya responsabilidad
inmediata es de la comunidad o de la entidad que la
administra.
m3/hora
2500
1 octubre de 1996
30 septiembre de 1996
2000
La sectorización es el proceso de investigación que se
aplica con mayor frecuencia. Consiste en dividir las redes
en sectores que puedan estar aislados entre sí por el
cierre de válvulas. Por ello, se delimitan zonas que sólo
son alimentadas por un punto. En ese punto se instala un
medidor para conocer el volumen de agua entregado a la
zona.
Generalmente, los técnicos en distribución consideran
una red como "fugitiva"1 si el caudal mínimo nocturno
en determinada zona es superior a 5 ó 6 m3/día/km en
el medio rural. Estos límites de fuga son indicadores que
cada comunidad tiene el deber de evaluar y comparar
con el contexto nacional o regional.
Cuando las fugas son importantes, se afina la
investigación y se determinan subsectores aislados
sucesivamente y se efectúa el mismo tipo de
medición. Finalmente, existen distintas técnicas
detalladas en los anexos que permiten localizar las
fugas en las partes que pueden tener fallas.
1500
1000
500
0
La actualización del mapa de las
instalaciones debe hacerse durante la construcción y
después de cada reparación, pues en ese momento se
Medidor de caudal nocturno
07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 01:00 03:00 05:00
Generalmente, la reparación de fugas es más simple
que su detección. La decisión de reparar una fuga no
visible depende de su costo y de la economía de agua
que será recuperada; sin embargo, una vez decidida,
la reparación deberá hacerse inmediatamente
después de la detección.
hora
En esta sección de la red se observa claramente una fuga
el día 2/10/96 a las 5:00 a.m.
(1) Una red es llamada "fugitiva" cuando presenta muchas fugas. Es
un término bastante evocador utilizado por los técnicos.
9
En último lugar, se debe evaluar la eficacia de la
reparación a través de la medición del caudal en la
entrada del sector. Esta medición debe ser periódica
para poder detectar un posible sesgo en los
resultados, lo que algunas veces obliga a reiniciar el
proceso: investigación de fugas - reparación evaluación.
Se destaca que cuando se aumenta la presión en las
partes desgastadas de la red, a menudo causan
nuevas y numerosas fugas después de la verificación.
Estas nuevas fugas aparecerían tarde o temprano, por
lo que deben ser reparadas.
En general, el objetivo es obtener un rendimiento
apropiado de la red, considerándose 80% una buena
cifra en el medio urbano y 70-75% en el medio rural.
Según las características de las redes, estas cifras sólo
se pueden lograr después de algunas etapas
intermedias, por ejemplo 60%, luego 70%. Al final de
este proceso se podrá esperar beneficios económicos
importantes.
Aspectos económicos de la
reparación de fugas
Los efectos de una campaña de detección y
reparación de fugas de una red tienen repercusión en
diferentes niveles.
La reducción de fugas disminuye el volumen de agua
requerido para alimentar la red. Este beneficio se
puede obtener de dos maneras:
Reducir el nivel promedio de fugas por debajo
de un límite aceptable
El problema de fugas en el Reino Unido
En el Reino Unido, los cortes de agua ligados a las sequías de
1988 y 1992, alertaron a la opinión pública sobre la calidad
de la red de distribución de sus países. Después de varios años
más húmedos, el verano seco de 1995 también causó problemas de abastecimiento de agua, particularmente en Yorkshire
y en el noreste de Inglaterra.
En abril de 1990, la Oficina de Servicios del Agua (OFWAT)
pidió a sus técnicos un cálculo total de sus niveles de fuga
durante 1988-1990. Esta investigación determinó una tasa de
fugas que varió de 6% a 36% con un promedio de 22%. Estos
valores no incluían las fugas domésticas, estimadas en casi
6%, lo que hacía una tasa total de fugas de hasta 40%. La evolución actual, basada en reparaciones tradicionales, ha reducido 1,2% de las fugas por año, lo cual no es suficiente. Entre
1995-1996 se perdieron 221 litros/propiedad/año debido a las
fugas. Sin embargo, en 1995 los distribuidores se comprometieron a alcanzar como objetivo una mejora de 3% por año.
Además, los informes de las compañías permitieron confirmar
que la mayoría de las viviendas no estaban equipada con
medidores, lo que demostraba falta de control de flujos en las
redes. Una investigación en 1993 mostró que la instalación de
medidores domésticos causó una reducción de 11% del consumo doméstico y de 30% durante las temporadas altas de verano. Cuando fue posible detectar y reparar las fugas, estos medidores generaron una ganancia suplementaria de 5%.
En 1991, se puso en marcha una iniciativa nacional (National
Leakage Initiative, NLI) para mejorar la situación mediante
la revisión de métodos de detección y control de fugas. Así, en
1994 se redactó un informe donde se proponía una metodología de investigación y reparación de fugas basada en la existencia de un "óptimo económico", tal como se muestra en la
figura. Se sugirió que el aumento de 1% del presupuesto destinado a las fugas correspondería a una reducción de 10% de
los costos totales.
Fugas (m3/hora)
Costo
100
90
Óptimo económico
80
70
60
Nivel de fugas
50
40
30
10
Días
De 01/01/95 hasta 05/24/95
Costo de fugas en pérdida de producción
Costo del control de fugas
Costo total
ESTUDIO DE CASO
Investigación de fugas en Trieste
Durante el verano de 1995, las empresas de agua de
la ciudad de Stuttgart (Alemania) verificaron la
estanqueidad de una parte de la red de distribución
de agua de la ciudad de Trieste (norte de Italia). En
total, en el centro de la ciudad se tenía que verificar
cuatro zonas de distribución que representaron 33 km
de tuberías.
Los trabajos duraron tres semanas y fueron realizados
en dos secciones por dos empleados. En la operación
se utilizó un camión de medición en el cual se
instalaron los aparatos necesarios para detectar las
fugas.
Desde el inicio se determinó, con la ayuda de los
fonómetros, los sectores de la zona de distribución con
ruidos más fuertes producidos por la fuga del agua.
Luego, con la ayuda de los correlacionadores de
ruido, se localizó con mayor precisión el sitio de las
fugas. Durante y después de esa primera fase, las
tuberías fueron reparadas por una empresa de
Trieste. En total, en las cuatro zonas de verificación
se localizaron 70 fugas.
Fue conveniente verificar el éxito de la detección de
fugas a través de los caudales nocturnos mínimos en
cada zona con la ayuda de un medidor de caudal de
sonda ultrasónica. El aparato se colocó por turnos en
los pozos especialmente instalados para este propósito
en cada zona. El consumo nocturno mínimo antes de
la investigación de fugas era de 340 m3/h. Después de
la investigación de fugas y de la reparación de las
tuberías, el consumo era de 170 m3/h. Esto significa
que las pérdidas se redujeron en más de 50%, ya que
se tenía que considerar el consumo nocturno mínimo
que representa una proporción del consumo real.
El costo de la investigación de fugas llegó a
EUA$60.000. La reparación de daños detectados en
las tuberías ascendió a $200.000. Suponiendo que el
precio de producción del agua fuera de $0,30/m3,
con la reducción de pérdidas se economizó cerca de
$1.200 por día. Los costos de la investigación de
fugas y reparación de tuberías se recuperan en dos
años, únicamente con la economía del agua y en tres
a cuatro años si se tiene en cuenta el costo del
financiamiento.
Cantidad de agua producida y no contabilizada
(CAPNC)
País/Ciudad
Brasil
(promedio)
Brasilia
Sao Paulo
Área
Metropolitana
S. Catarina
Pérdidas de agua
Año % CAPNC
m3/día/km red
distribución
1989
1989
39
19
42
27
1992
1990
40a
45
70
n.d.
1990
1994
41
22
n.d.
44
1991
1991
1984
40
45
431
135
n.d.
82
1984
12
17
Chile
Valparaíso
Santiago
Colombia
Bogotá
Costa Rica
Canadá
Estados Unidos
(promedio)
Fuente: Banco Mundial. División de Agua y Saneamiento. Indicadores.
Servicios de agua y saneamiento. Mayo 1996. Washington, D.C.
a) Subió desde 25% en 1988
n.d.) No disponible
◗ Por la reducción del volumen de producción, lo
cual tiene un impacto directo sobre la economía del
precio por m3 producido; entre $0,07 y $0,30 por
m3. Se crea así una reserva financiera importante y
disponible para otras inversiones.
◗ A través del mantenimiento del volumen de
producción para abastecer todas las áreas durante las
24 horas del día. Por ejemplo, para aquellas redes que
anteriormente presentaban problemas regulares de
subpresión. En general esta actitud genera un mayor
número de usuarios abastecidos y satisfechos.
Estas investigaciones también representan un beneficio
patrimonial; una red con agua permanente en sus
componentes (tuberías, conexiones, aparatos de
medición) se mantiene en buen estado y tiene una vida
más larga. Las redes constituyen buena parte de la
riqueza de nuestras ciudades. Sería extremadamente
difícil renovarlas antes de su amortización. Se trata de
un patrimonio bastante olvidado que es necesario
preservar y conservar.
En lo que respecta a los costos de operación de una
investigación, los siguientes valores pueden
considerarse como una referencia:
11
Instalación de una estructura de vigilancia y rehabilitación de redes de distribución de agua
Si una comunidad desea explotar y rehabilitar su red de
distribución de agua, deberá tener personal calificado, cuyo
número dependerá del tamaño y estructura de la red.
En Stuttgart, un equipo de dos empleados permanece
operativo para subsanar cualquier problema, localizar daños
e iniciar las reparaciones a una red de 1.500 km. Para
reparar las fallas en las redes, la ciudad subcontrata un
equipo compuesto por personal de oficinas locales
especializadas en tuberías, así como personal de empresas de
construcción para realizar trabajos de abertura o cierre de
zanjas y reposición del pavimento. Los trabajadores de las
empresas de agua que hacen los trabajos de mantenimiento
rutinario de la red, por rotación semanal, certifican la
calidad del trabajo realizado por esos equipos contratados.
Las reparaciones pueden ser evaluadas estadística y
cualitativamente mediante el tratamiento electrónico de
datos. Para este efecto, hay una computadora personal
conectada a una red así como un programa comercial para el
procesamiento de datos.
◗ 1 detector de fugas cuesta alrededor de $20 000
por mes y cubre 1 km por día. Las reparaciones,
sin considerar los materiales y accesorios,
representan un monto equivalente al costo del
equipo.
◗ Si se tiene la intención de verificar 500 km de
tubería, se requiere una camioneta equipada con
un correlacionador de ruido que representa una
inversión de $80.000.
Es necesario precisar que un equipo de investigación
experimentado puede, durante su trabajo, capacitar
a cuatro personas de otras ciudades o de otras
compañías. En un primer momento, 20% de las
fugas representan 80% del agua recuperada. Esto
muestra que los primeros esfuerzos son los mejor
recompensados, pero se debe perseverar. Una
campaña de detección de fugas debe incluir el
control de aparatos de medición ya que su buen
funcionamiento será esencial para el seguimiento
del rendimiento de la red.
12
Reporte de una avería en
la central de reparación
Llegada al lugar del servicio de
reparación de fugas
Verificación de daños
Información a la población
Interrupción de la distribución
Llamada de la central
Rehabilitación
Información al cliente
Compilación estadística
Los medidores
La medición, componente
esencial para una buena
gestión de la red
La ausencia de medidores en una red, priva a la entidad
que maneja la red y a la comunidad de elementos
esenciales para la gestión técnica y económica de su red.
La detección de fugas se torna difícil debido a la ausencia
de datos y cifras de fácil acceso. Las consecuencias
económicas de una red sin medidores también son
importantes. La medición, como base de la facturación,
permite dar un valor al agua (disponible en cantidades
limitadas). También permite conocer el costo de la
distribución gratuita para ciertos usuarios (hospitales,
escuelas) y obtener los recursos financieros necesarios.
Finalmente, la medición del agua es una forma de
atribuir responsabilidad al consumidor. En numerosas
ciudades de América, la desproporción entre la cantidad
de agua consumida por la población y el volumen teórico
por habitante se debe principalmente al desperdicio por
parte del usuario. Este despilfarro tiene un círculo
vicioso que ocasiona cortes de agua. Durante estos
cortes, el usuario tiende a dejar los grifos abiertos, lo que
causa nuevos desperdicios al momento en que el agua
regresa de la red y el usuario no siempre está presente en
ese momento. La responsabilidad de la población con
respecto al consumo de agua es importante porque
contribuye a la duración de la red a un costo aceptable
para la sociedad.
¿Qué volúmenes deben medirse?
Para la entidad que maneja la red es necesario conocer
los caudales y volúmenes en los diversos puntos de la
red. Particularmente, se debe conocer los siguientes
volúmenes.
◗ Los volúmenes captados. El agua bruta puede
provenir de una estación de bombeo, en cuyo caso
el número de horas de bombeo indicaría el
volumen; no obstante, es necesario instalar un
medidor de caudal para obtener cifras confiables.
◗ Los volúmenes producidos. Toda estación de
tratamiento de agua potable deberá tener un
medidor de caudal en la salida. La diferencia entre
el volumen captado y el volumen producido por la
estación da una idea del agua consumida a lo largo
de las diferentes fases del tratamiento. El agua
necesaria para el funcionamiento de una estación
de tratamiento de agua potable representa
alrededor de 5% a 6% del volumen producido, pero
si la estación no está bien manejada, los porcentajes
pueden ser superiores. Una estación que funciona
mal consume mucha energía en el bombeo y
reactivos que utiliza innecesariamente en el
tratamiento.
◗ Los volúmenes introducidos en la red. Esta
medición es especialmente útil cuando se usa una
tubería de transporte entre la estación de
tratamiento y la red. Permite verificar que esta
tubería principal no presente fugas, pues tendría
grandes repercusiones sobre el rendimiento. Este
tipo de medición también se aplica si la entidad que
administra la red "exporta" o "importa" el agua.
◗ Los volúmenes entregados a los usuarios. Esta
medición, cuantificada por la instalación de
medidores en todas las propiedades, es
fundamental debido a muchos factores;
- como se ha dicho anteriormente, la sola presencia
de los medidores responsabiliza a los usuarios;
- permite una facturación confiable y equitativa,
- posibilita un primer estimado de pérdidas al
comparar la necesidad de agua para combatir
incendios, el consumo de clientes no facturados y
los volúmenes facturados, además de las necesidades propias de la red (descargas, por ejemplo),
con el total del volumen introducido en la red.
Diferentes medidores para
diferentes usos
Para la entidad que administra la red es importante
elegir cuidadosamente los medidores. En efecto, a
mayor precisión de los medidores, más apropiado
será el control de la red.
Pérdidas falsas y pérdidas reales
Las pérdidas en una red se calculan por la diferencia entre
las cantidades de agua extraída y tratada, y la vendida a los
clientes. Para poder conocer estas cifras, es necesario medir
esas cantidades. Eso significa que todos los puntos de
captación del agua deben estar equipados con instrumentos
de medición. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que
ese cálculo engloba pérdidas falsas (errores en la medición,
descargas para la limpieza, consumo propio de la empresa de
distribución o agua para la extinción de incendios, por
ejemplo). Siempre habrá pérdidas. Para mayor exactitud,
algunas veces se prefiere no medir las pérdidas en porcentaje
de agua introducida en la red, sino en volumen. Por ejemplo,
el OFWAT (Reino Unido) decidió publicar las estadísticas
nacionales en l/propiedad/h. En cualquier caso, conviene
conocer las pérdidas y reducirlas para asegurar un buen
manejo de la distribución del agua.
Pérdidas de agua: definición
Tratamiento de agua (producción)
Agua
contabilizada
Pérdida real
de fugas
Pérdidas
Fuente
Distribución
Pérdida aparente
Consumo no
medido
Errores de
medición
13
calibre del medidor (es decir, su diámetro); mientras
más pequeño sea, tendrá menos inercia y por ello
será más sensible.
colocaron cajas metálicas en las veredas. Los países
fríos tienen un problema adicional; se debe evitar
colocar el medidor en contacto con el hielo.
Un usuario pequeño (departamento, pequeño
establecimiento comercial) se caracteriza por lo
siguiente:
En el caso de viviendas colectivas, existen tres
posibilidades: instalar medidores individuales en los
departamentos; un medidor único a la entrada del
inmueble con facturación a prorrateo por superficie
de la vivienda; una serie de medidores a la entrada
del inmueble. Esta última solución es costosa ya que
se necesita instalar una tubería conectada a cada
departamento. Sin embargo, representa el mejor
medio para evitar problemas de facturación entre los
departamentos.
◗ su consumo puede ser muy variado; una parte
importante del volumen consumido corresponde
a un caudal pequeño durante 95% del tiempo de
consumo;
Existen numerosos tipos de medidores
Entre los medidores se distinguen dos grandes
categorías:
◗ los medidores de caudal que se usan para grandes
caudales;
◗ los medidores propiamente dichos, basados en
una medida mecánica.
Generalmente, los medidores de caudal se colocan a
la salida de la planta y en los puntos de entrada de la
red. Juegan un papel importante como referencia
para estimar las fugas en la red.
En cuanto a los medidores domiciliarios, estos se
clasifican en tres categorías según el caudal nominal
en el cual ofrecen mayor precisión:
◗ los medidores de la clase A son adecuados para
grandes caudales, por eso sus indicadores
subestiman los caudales pequeños;.
◗ los medidores de la clase B son adecuados para
gran variedad de caudales, a excepción de los
caudales muy pequeños o muy grandes;
◗ los medidores de la clase C son adecuados para
caudales pequeños.
14
Conviene elegir el tipo de medidor de acuerdo al tipo
de vivienda abastecida. El riesgo está en subestimar
el caudal real cuando el medidor sobrepasa su límite
de medición óptima. Asimismo, es necesario elegir el
◗ el consumo con caudal superior a 40 l/h sólo
ocupa 5% del tiempo de consumo.
Para este tipo de usuario, generalmente se opta por
un medidor de la clase C que permite una buena
precisión para caudales pequeños y cuyo rango de
medición abarca caudales máximos.
En el caso de viviendas colectivas, se elige el tamaño
del medidor de acuerdo al número de viviendas. En
el caso de consumos específicos (oficinas, hoteles,
hospitales, industrias), los consumos previsibles
permiten determinar el tipo de medidor que se va a
instalar. Por ejemplo, se puede citar el caso de
hoteles que reciben grupos organizados de turistas, y
por ello, el consumo se concentra en dos horas: uno
en la tarde, a la llegada, y el otro, en la mañana al
momento de la partida.
Mantenimiento
de los medidores
Es conveniente insistir en un punto: si se quiere
obtener medidas próximas al consumo real, los
medidores deben precisar hasta los caudales
mínimos. Para poder asegurar las medidas de estos
caudales, los medidores deben ser objeto de un
control minucioso.
En primer lugar, es necesario controlar su
funcionamiento luego de las lecturas o durante las
operaciones de investigación sistemática de las fugas.
También se puede analizar un conjunto de
medidores a partir de los datos disponibles e
¿Qué lugares son convenientes
para los medidores?
El lugar óptimo para los medidores depende de dos
criterios principales:
◗ la facilidad para efectuar lecturas del consumo;
◗ que estén protegidos de las condiciones
climáticas extremas.
En lo que respecta al primer criterio, en numerosos
países, los departamentos o villas permanecen vacíos
durante el día. Por ello, en la medida de lo posible,
es necesario hacer que el medidor tenga acceso al
exterior. Por ejemplo, en California (Estados Unidos)
A menudo las viviendas están desocupadas durante el día. La instalación de un medidor exterior facilita la lectura del medidor
Un buen control de los medidores da confiabilidad a los datos
identificar los antiguos, así como aquellos que no
son compatibles con los consumos que miden.
Dependiendo del tipo de medidor se reparará o
reemplazará a los defectuosos.
En lo que respecta a los medidores de pequeño
diámetro (15 a 20 cm), son aparatos de un costo
relativamente modesto, aún si fuesen de la clase C;
cuestan menos de EUA$50 la unidad. Por otro lado,
si bien representan 80% o más del conjunto de
unidades, sólo miden 50% del volumen. Por lo
general, no resulta ni técnica ni económicamente
factible repararlos. Es mucho mejor prever su
reemplazo sistemático en fechas fijas. Se deberá
realizar ensayos a fin de determinar un plazo óptimo
para reemplazar los medidores considerando el tipo
de red, el costo de su manejo, el costo de reemplazo
de un medidor y el costo creciente del agua. De
acuerdo a las situaciones, esta duración óptima
puede variar entre 5 a 25 años.
En lo que respecta a los medidores de gran diámetro
(calibre superior a 60 cm) y, considerando la proporción elevada de los volúmenes que miden, éstos
deberán verificarse regularmente a una frecuencia
que depende del consumo que registren (de seis
meses a dos años). Generalmente, representan
menos de 20% del número de aparatos instalados en
una villa y algunas veces miden hasta 60% de los
15
Finalmente, los medidores de tamaño intermedio,
que a menudo registran volúmenes importantes,
deben ser integrados a las campañas de control de
medidores.
Aspectos sociales de la medición del agua
Es evidente que la medición y la facturación del agua
tienen impactos sociales y políticos.
La decisión de instalar medidores en lugares donde
nunca antes se había pagado por el agua,
acompañado obviamente de una política de
facturación, puede ser objeto de rechazo. Es
distribuida a domicilio cuesta igual o menos que un
litro de cerveza. La experiencia muestra que este
tipo de argumento convence a los usuarios.
Podemos citar el ejemplo de la Isla Mauricio, donde
el establecimiento de una política de medición
conllevó durante el primer año al sabotaje y
destrucción de más de 15% de los medidores por
parte de los usuarios. Se puso en marcha una
campaña cívica, en la cual participaron los mismos
responsables religiosos que estuvieron implicados,
lo que permitió poner fin a esas prácticas.
Actualmente, la facturación del agua forma parte de
la cultura mauriciana.
Otro aspecto social que a menudo se descuida es el
hecho de que la adopción de una política de
medición es una fuente de empleos calificados y
estables, entre los cuales se encuentran:
◗ los poseedores de medidores,
◗ los verificadores de medidores de gran diámetro,
◗ los reparadores de medidores,
◗ los especialistas de bancos de pruebas,
◗ los técnicos que leen medidores,
◗ personal administrativo para el manejo de la
facturación e ingresos.
Estos puestos pueden ser financiados en parte con
los ingresos recaudados en la facturación del agua.
Sensor colocado directamente sobre un canal
16
importante informar a la población sobre los efectos
nefastos de una red mal mantenida. Responsabilizar
a los habitantes del futuro de su red es hacerles
comprender que si el costo de mantenimiento no es
compartido desde ahora, sus hijos no tendrán la
garantía de disponer de agua potable a un precio
razonable. En esas campañas de información puede
resultar interesante explicar que el agua es el
producto alimentario más barato del mercado y que
1.000 litros de agua, es decir, una tonelada
agua
volúmenes entregados. Por esto merecen una
atención especial.
Recomendaciones
Asegurar que toda la población tenga acceso a agua de calidad
El acceso al agua es un derecho de todos los ciudadanos para poder vivir adecuadamente. Es en este aspecto
donde se debe ejercer la justicia social con prioridad.
Se deberá vigilar especialmente que las poblaciones de bajos ingresos tengan acceso a un servicio mínimo, independientemente de los aspectos de facturación. Esto podrá ser posible mediante soluciones alternativas como:
◗ la distribución gratuita del agua a las familias con ingreso por debajo de cierto rango.
◗ el establecimiento de una mínima cantidad distribuida gratuitamente a las familias con
problemas de facturación.
Medir el uso del agua
Las autoridades locales deben conocer de manera detallada los volúmenes de agua extraídos del medio natural, así como los volúmenes distribuidos a los consumidores. De estos dos valores, si además se conoce los
volúmenes necesarios para mantener las instalaciones de producción, los provistos para la protección contra
incendios y los no facturados, se puede deducir los "volúmenes no contabilizados".
La medición permite saber con precisión los volúmenes no contabilizados para poder reducirlos.
La medición posibilita facturar exactamente el consumo domiciliario, lo que permite reajustar tarifas y respetar la justicia social.
La medición hace que cada usuario asuma su responsabilidad frente al consumo de agua.
Finalmente, la medición es la herramienta básica para una gestión financiera sostenible de la red.
Detectar y reparar las fugas
¡La economía más eficaz en el manejo de una red de agua es no alimentar las fugas! Es preciso que las entidades encargadas de la distribución del agua se comprometan a detectar y reparar las fugas.
En un primer momento, la reparación de fugas producirá un incremento de presión en la red que puede
aumentar el número de fugas. Estas nuevas fugas aparecerán a mediano plazo y deben repararse. Una red
cuyo mantenimiento se ha descuidado durante mucho tiempo demandará un trabajo de rehabilitación que
puede resultar costoso. Es por ello que se necesita vigilar el estado de la red y proceder a las reparaciones,
y no contentarse con una operación puntual.
Así, la detección y reparación de fugas permiten:
◗ reducir los volúmenes que se van a extraer del medio natural;
◗ reducir los volúmenes que se van a tratar;
◗ aumentar la disponibilidad de agua para los usuarios;
◗ incrementar la seguridad de la red;
◗ mantener el patrimonio de la red en buen estado;
◗ adoptar una política que permita prever el futuro con una red en buen estado.
17
Autoridades locales, salud y ambiente
Conclusión
E
l buen manejo de una red de agua potable
implica una visión a corto y largo plazo. A
corto plazo, se debe detectar y reparar las
fugas que afectan el rendimiento de la red
y que tienen graves consecuencias financieras y de
salud pública. A largo plazo, se debe asegurar un
financiamiento razonable para el mantenimiento de
la red y las inevitables inversiones futuras.
Fugas y
medidores
Anexo Técnico
Desde un punto de vista técnico, estos dos objetivos
están estrechamente vinculados; no se puede
encarar sistemáticamente las fugas sin la instalación
de nuevos medidores. Su instalación representa una
oportunidad para iniciar una política de medición y
facturación. Además, la presencia de medidores
garantiza una rápida detección de fugas y, en
consecuencia, de menor costo.
El agua es valiosa y no existe en cantidad inagotable.
Es necesario asegurar su manejo racional y riguroso
e involucrar a la población para que asuma su
responsabilidad en la construcción del futuro de sus
hijos.
Contenido
Diferentes métodos de reconocimiento
y localización de fugas en una red
18
◗ Reconocimiento de fugas (pre-localización)
- medición de caudal
- métodos acústicos
◗ Localización de fugas
- escucha directa
- electroacústica
- correlación
- otros métodos
Diferentes
métodos de
reconocimiento y
localización de
fugas en una red
G
eneralmente, la detección
de fugas se hace en dos
etapas. En la primera se
reconocen las fugas (pre-localización) y se evalúa su extensión. En la
segunda se localizan las fugas con
precisión para poder repararlas.
Existen muchos métodos disponibles para esas dos etapas, pero solo
se describirán los más usuales:
Reconocimiento de
fugas (pre-localización)
Reconocimiento de fugas por
la medición de caudales.
Zonas de distribución
pequeñas (1,5 a 2 km)
El procedimiento ideal para manejar
pequeñas redes es controlarlas
mediante la medición del caudal que
entra a la red, lo cual permite
reconocer y localizar las fugas.
Cuando una red de distribución de
agua se divide en pequeñas zonas de
distribución, las fugas pueden
evaluarse fácilmente midiendo el
caudal en los puntos de entrada.
Para registrar y evaluar los caudales
nocturnos se instalan medidores en
las tuberías de entrada de la zona.
20
Los medidores instalados para medir
el caudal de los reservorios deben
detectar pérdidas de presión muy
pequeñas. Esto es importante ya que
la presión del agua puede fluctuar
con el nivel del reservorio y resultar
Anexo técnico
Volúmenes de fugas aceptable en Alemania
en función de la calidad del suelo
m3/hora. km
0,6
0,5
0,4
Zona
aceptable
0,3
0,2
0,1
Tipo de
terreno
Arcilla
Arcilla arenosa
Arenosa
Cohesión fuerte
muy baja. Por otra parte, el consumo
mínimo nocturno está sujeto a
fluctuaciones. El valor de estas
fluctuaciones es relativo y depende
de la cantidad de fugas. Es más
confiable sacar conclusiones sobre
la estanqueidad de una red de
distribución de agua a partir de
consumos nocturnos mínimos si la
observación de esos consumos se ha
hecho por largo tiempo. Las fluctuaciones también se deben al
comportamiento de los consumidores, influencia de la temperatura
u otros factores.
En las redes que presentan grandes
diferencias piezométricas y que por
ello están divididas en zonas de
diferente tamaño para mantener la
presión de distribución en los límites
fijados, el trabajo se realizará en cada
una de esas zonas de presión
homogénea.
Con grava
Piedras gruesas
Cohesión débil
Cuando se conoce las pérdidas por la
medición de los caudales que entran
a la red y por la lectura de los
medidores domiciliarios, se puede
calcular las pérdidas de agua
específicas y compararlas con valores
establecidos como admisibles. En
Alemania, por ejemplo, se han
establecido criterios en función de la
calidad del suelo.
Grandes zonas de distribución (10-30 km)
En las zonas donde no es viable dividir la red en pequeños sectores aislados, se puede igualmente aplicar
la medición de caudales entrantes.
Este método permite determinar
una tendencia, pero no sacar conclusiones con respecto a la localización de defectos de estanqueidad.
Se recomienda dividir la zona que
se va a estudiar en sectores de medición, cada uno dotado de uno o
varios medidores de caudal, de
manera que a cada medidor le
corresponda una pequeña extensión de la red que se va a controlar.
Estos puntos de medida deben organizarse de manera que, en la medida de lo posible, ninguna válvula de
retención vaya a ser accionada y
que se pueda asegurar una medición permanente del caudal.
También es importante comparar
los valores medidos con los datos
anteriores. La lectura puede efectuarse manualmente por la simple
lectura nocturna de medidores de
caudal seleccionados o, mejor aún,
de medidores con registro, cuyas
medidas se transmiten a una computadora equipada con un programa de análisis.
Si la distribución de la medición se
ha hecho con criterios técnicos, el
método de análisis de los caudales
afluentes permite determinar las
fugas con precisión. Esta distribución se basa en el hecho que en una
pequeña parte de la red, durante
intervalos cortos de tiempo, ningún
usuario consume agua. Por ello, la
cantidad de agua entrante en la
pequeña parte de la red que se va a
controlar es la pérdida investigada.
Se debe tener en cuenta los continuos
consumos
eventuales.
Generalmente se admiten cantidades residuales de 3 litros por minuto y por kilómetro, y de 10 litros por
minuto a 1.000 unidades de vivienda. Estas cantidades se atribuyen a
la falta de estanqueidad de las uniones y válvulas, así como a las pérdidas que se producen en las válvulas
de retención de los medidores de
agua.
Este procedimiento representa un
costo elevado de personal ya que sólo
puede efectuarse de noche. Puede
ser usado antes del correlacionador a
fin de reducir los costos de investigar
toda la red con dicho equipo.
Reconocimiento de las fugas
con la ayuda de métodos
acústicos.
Escucha directa con un aparato de amplificación
El método más simple y más aplicado para reconocer fugas es la detección con la ayuda de una caja de
escucha colocada en los puntos de la
red que pueden ser aprovechados
con esa finalidad (hidrantes de
incendio y vástago de válvulas).
Usualmente, este método se usa
junto con otros procedimientos de
reconocimiento de fugas ya que permite una confirmación acústica
directa.
Fonómetro
El procedimiento de reconocimiento de fugas con la ayuda de un fonómetro es relativamente nuevo. Los
fonómetros son ideales para el control de las redes de agua y evitan la
escucha nocturna realizada por el
personal. Pueden instalarse en cualquier momento en la red, ya sea en
los vástagos de las válvulas de retención o en las tapas de los hidrantes
de incendio en la calle. En las tuberías metálicas, el radio del fonómetro es de aproximadamente 100
metros.
En las tuberías plásticas, los intervalos entre los puntos de instalación
de los fonómetros deben ser cortos.
Los fonómetros efectúan una medi-
Reconocimiento de fugas por el método acústico
ción del ruido por segundo en ciclos
de 20 minutos y se programan para
que funcionen entre dos a cinco
horas como máximo.
Cuando al final de un ciclo de medición no se logra un nivel de ruido
preseleccionado, el aparato realiza
un nuevo examen de manera automática. Los fonómetros permanecen por lo menos durante dos
noches en el mismo punto de medición para excluir, en la medida de lo
posible, eventuales ruidos parásitos
(conexiones de agua, tempestades,
ruidos de vehículos, etc.). Los datos
registrados se transfieren a través de
un cable de interfase. El tratamiento de las mediciones se hace con la
ayuda de un programa del fabrican-
Anexo técnico
21
Reconocimiento de las fugas con ayuda de fonómetros
Duración del ruido
Radio de
escucha
A
B
Día 1
A
B
Día 2
Día 1
Día 2
Fuga
C
Día 1
C
Día 2
Intensidad del ruido
En este esquema, la fuga aparece entre el día 1 y el día 2. En los gráficos la intensidad del
ruido registrada de noche está representada en abscisas (en dB), mientras que la duración
del ruido está representada en coordenadas (en número de horas). En el punto B se ve una
fuga detectada; se registra un ruido de fondo más importante. En C la fuga está cerca; el
ruido registrado es muy elevado y ya no depende de las variaciones del consumo.
te que permite conocer la naturaleza de los ruidos e identificar correctamente los que representan a las
fugas. Con un poco de experiencia,
este método relativamente poco costoso resulta completamente fiable.
Localización de fugas
Una vez determinada la existencia
de fugas en la red, se debe localizarlas. Actualmente existen muchos
métodos disponibles, algunos de los
cuales se describen a continuación.
22
Localización de fugas con la
ayuda de métodos mecánicos y acústicos.
Escucha directa con aparato
de amplificación
El uso de la caja de escucha demanda gran experiencia para poder dis-
Anexo técnico
tinguir los caudales normales de los
ruidos parásitos atribuidos a las
fugas. Lo más adecuado es usar esta
técnica cuando los ruidos del
ambiente son mínimos, es decir,
durante la noche entre 1.00 y 4.00
horas. Asimismo, como los ruidos se
transmiten hasta la oreja de la persona que escucha a través de una
barra metálica o por un tubo, los
resultados de este procedimiento
dependen en gran medida de las
influencias externas, de la concentración y de la experiencia de quien
escucha.
Procedimiento
electroacústico
Numerosos fabricantes proponen
aparatos electroacústicos de localización de fugas que, después de un
cierto período de adaptación, brindan resultados similares. Sin
embargo, estos aparatos también
dependen de la experiencia y concentración del usuario y en el
ambiente siempre hay ruidos que
pueden comprometer el resultado.
Además de medir el nivel de ruido,
es posible analizar la frecuencia del
ruido registrado con la ayuda de
algunos de estos aparatos. Esto debe
permitir distinguir más fácilmente
entre la señal útil (ruido de la fuga)
y los ruidos parásitos. Los resultados también se pueden comparar
con mediciones anteriores. El método electroacústico de localización
de fugas es apropiado cuando no
resulta rentable o posible adquirir
un aparato costoso. Este procedimiento también se usa para verificar los resultados de otros procedimientos de localización de fugas.
Localización de fugas por
correlación
Actualmente, la localización de
fugas por correlación es el método
más seguro y preciso de localizar
fugas en redes de tuberías metálicas
y, bajo ciertas condiciones, de tuberías de plástico. La ventaja principal
de este método es su notable insensibilidad a los ruidos ambientales y
parásitos. Sin embargo, esto presupone conocer o respetar los siguientes parámetros:
◗ tuberías bajo presión,
◗ tuberías libres de aire,
◗ conocimiento de la velocidad
del sonido,
◗ conocimiento del trazado
exacto de las tuberías,
◗ conocimiento de los materiales de
las tuberías y su ubicación (en el
caso de tuberías de materiales
mixtos),
◗ conocimiento del diámetro de las
tuberías.
Para aplicar esta técnica es necesario que el ruido de la fuga pueda ser
registrado nítidamente por los sensores colocados en dos puntos de
contacto (vástagos de las válvulas,
hidrantes de incendio) a una distancia no mayor de 200 m. Un conocimiento profundo de los procedimientos y la experiencia en esta
técnica garantizarán un trabajo eficaz.
Cuando un correlacionador se usa
correctamente, las fugas se localizan
con una precisión notable. En cambio, con un equipo sólo se puede
analizar 1 km por día. Por ello, a fin
de evitar investigaciones infructuosas, es aconsejable identificar previamente las fugas con uno de los
métodos presentados anteriormente. Entonces, la correlación permitirá ubicarlos con precisión.
miento de las fugas se efectúa por la
caída de presión provocada por la
salida del agua en el lugar de la
fuga. Para aplicar este procedimiento se debe saber en qué parte se
encuentra la fuga. Por ello, primero
se debe proceder a una localización
previa. Se puede controlar hasta
100 metros de longitud. Cuando se
tiene que verificar, por ejemplo,
una sección de 200 metros de largo,
lo mejor es dividir el área por la
mitad. Así, se puede verificar 100
metros a partir de cada extremo.
Este procedimiento es apropiado
para tuberías de plástico de diámetro interno inferior o igual a 60 mm
y se usa especialmente en las conexiones domiciliarias.
Localización de fugas por el
método de gases trazadores
El método de gases trazadores es
un método difícil pero eficaz, ya
que permite detectar fugas de
gotas o infiltraciones que no pueden ser identificados por métodos
acústicos. En efecto, en lugares
donde el agua sólo se fuga en
pequeñas cantidades, el gas se
escapa en cantidades mayores y se
detecta más fácilmente.
Para proceder a la localización,
primero se aisla la sección que se va
a investigar e inmediatamente se
vacía. Entonces, se introduce el gas
que está en un recipiente bajo una
presión de 150 baros. La cantidad
de gas debe ser cuatro a seis veces
superior al volumen interno de las
tuberías. Las pérdidas de gas se
detectan con la ayuda de aparatos
específicos. Cuando las tuberías
están enterradas es necesario
perforar orificios de sondeo a lo
largo de su trazado. Entonces, la
fuga se localiza a través del análisis
de concentraciones de gas en esos
orificios.
Otros métodos de
localización de fugas
Localización de fugas en
tuberías de plástico a través
del método conocido como
tritón
La identificación de fugas mediante
el procedimiento conocido como tritón se implementó porque no existía otro procedimiento fiable para
localizar fugas con precisión en las
tuberías de plástico. Este método
necesita que se introduzca en la
tubería un sensor de presión colocado sobre un pistón. El reconoci-
Localización de fugas por correlación
23
Anexo técnico
Bibliografía:
Notas
◗ Operation and maintenance of urban water supply and sanitation systems- A guide
for managers. Organización Mundial de la Salud. Ginebra: OMS; 1994.
◗ Directives de qualité pour l'eau de boisson. Vol. 1: Recommendations.Organización Mundial de
la Salud. . Ginebra, OMS; 1994.
◗ Directives de qualité pour l'eau de boisson. Vol 2: Critères de santé et autre documentation à
l'appui. Organización Mundial de las Salud. Ginebra: OMS; 1996.
◗ Memento du gestionnaire de l'alimentation en eau et de l'Assainissement. Lyonnaise des
Eaux. Ed. Lavoisier.
◗ Statistiques internationales sur la distribution d'eau IWSA; AID. Congrès de Durban, 1995.
Objetivo 20. Calidad del agua. Para el año 2000, todas las poblaciones de la Región
deberán disponer de un abastecimiento apropiado de agua potable y la contaminación de las
aguas subterráneas, ríos, lagos y mares ya no deberá representar un riesgo para la salud.
© Organización Panamericana de la Salud, 1999
Agradecimientos:
Las publicaciones de la Organización Panamericana de la Salud están acogidas
a la protección prevista por las disposiciones sobre reproducción de originales
del Protocolo 2 de la Convención Universal sobre Derecho de Autor. Reservados
todos los derechos.
La Oficina Regional para Europa de la OMS y la Oficina Regional para las
Américas agradece especialmente al Sr. Wagner (Services Techniques de la ville de
Stuttgart) por su participación en la elaboración de este folleto, así como al Sr.
Abouzaid (OMS: Bureau Régional de la Méditerranée Orientale, Egipto), Sr. J.
Bartram (OMS: Bureau de Projets de Rome, Italia), Sr. M Bénade (SAUR, Vannes,
Francia), Sr. F. Bourgine (SAUR Services England and Wales), Sr. A. Camilli
(Compagnia Generale delle Acque, Italia). Sr. O. Espinoza (Turquía), Sr. JP.
Genette (Services Techniques DUN Nancy, Francia), Sr. C. Guillaume (Services
Techniques DUN Nancy, Francia), Sr. J. Hueb (OMS: sede en Suiza), Sr. J. Gasc
(Lyonnaise des Eaux, Francia), Prof. A. Lobato de Faria (Escola Nacional de
Saúde Pública, Portugal), Sr. P. Marchandise (OMS: Bureau de Projets de Nancy,
Francia), Sr. B. Reme (Albania), Sr. J. Salesy (Société CTSE, República Checa),
Sra. P. Taylor (The Water Company Association, Reino Unido) Ing. Horst
Otterstetter (OPS), Ing. Rosario Castro (OPS) y Sra. Janet Khoddami (OPS).
Las denominaciones empleadas en esta publicación y la forma en que aparecen
presentados los datos que contiene no implican, por parte de la Secretaría de la
Organización Panamericana de la Salud, juicio alguno sobre la condición
jurídica de países, territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto
del trazado de sus fronteras o límites.
La mención de determinadas sociedades mercantiles o de nombres comerciales
de ciertos productos no implica que la Organización Panamericana de la Salud
los apruebe o recomiende con preferencia a otros análogos. Salvo error u
omisión, las denominaciones de productos patentados llevan en las publicaciones
de la OPS letra inicial mayúscula.
24
La serie de fascículos "Autoridades locales, Medio Ambiente y Sanidad" ha sido
originalmente publicada por la Oficina Regional para Europa de la OMS. La
producción de la versión en español de esta serie, es un esfuerzo conjunto de
dicha Oficina y de la Oficina Regional para las Américas, la cual ha traducido al
español los textos y los ha adaptado a esta Región.
Fotografías:
Agence PIX J. Myrdal (París), Sr. J. Theunissen, Sr. C. Guillaume (Services
Techniques DUN, Nancy, Francia), J-P Genette (Services techniques DUN, Nancy,
Francia), Sr. Wagner (Services techniques de la ville de Stuttgart, Alemania).
Diseño: Oficina de Información Pública,
Organización Panamericana de la Salud
Notas
Lista de fascículos - Estado actual - Junio 1998
Aire
Residuos
Seguridad
◗ Aire y salud
◗ La contaminación del aire en
el interior de locales
◗ La contaminación atmosférica
por la industria
◗ La contaminación atmosférica
provocada por residuos y
disolventes
◗ La contaminación del aire y la
producción de energía
◗ El control de la calidad del
aire
◗ El asma
◗ El aire y los problemas
generales
◗
◗
◗
◗
◗ Estrategia local para la
prevención de accidentes
◗ Prevención de accidentes
infantiles
◗ Los accidentes de las personas
mayores
◗ La seguridad de las viviendas
◗ La seguridad vial
◗ Prevención de incendios
◗ Prevención de inundaciones
◗ Las zonas de juego y ocio
◗ La seguridad en guarderías
y colegios
Agua
◗ Agua y salud
◗ El seguimiento de la calidad
del agua
◗ El plomo en el agua
◗ Los nitratos
◗ La eutrofización
◗ La protección de las
captaciones
◗ La desinfección del agua
◗ Tratamientos I
◗ Tratamientos II
◗ Mantenimiento y gestión de
las redes de agua potable
◗ La seguridad de la
distribución del agua
◗ Las aguas pluviales
◗ El saneamiento autónomo
◗ Estaciones depuradoras de las
aguas residuales
◗ Mantenimiento y gestión de
las redes de desagüe
◗ Las aguas para el tiempo libre
Para mayor información, favor consulte:
http://www.who.dk/tech/eh/ehs02e.htm
http://www.paho.org
◗
◗
◗
◗
Residuos y salud
Los vertidos
La incineración de los residuos
Los residuos de actividades
sanitarias
Tratamiento biológico
Reciclaje de los residuos
La reducción de la producción
de residuos
Los residuos tóxicos en las
ciudades
Urbanismo
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
Urbanismo y salud
Suelos contaminados
Ciudad verde, ciudad azul
Urbanismo y aspecto socioculturales
Las redes urbanas
Una visión de futuro
Transportes y circulación
Indicadores urbanos
Las herramientas del
urbanismo
Administración y gestión
Los equipamientos de
proximidad
La ciudad en bici o a pie
Ruido
◗ El ruido y la salud
◗ El ruido en la escuela
◗ Las discotecas
◗ El ruido y la circulación
◗ El ruido y los aeropuertos
◗ La insonorización de las
viviendas
◗ Un entorno sonoro sano
Edificios
◗ Síndrome del "edificio enfermo"
◗ Cocina y salud
◗ El plomo en el hábitat
◗ El hábitat y las energías
◗ Asbestos en el hábitat
Radiación
◗ Radón
◗ Los rayos ultravioleta
◗ Antes, durante y después de las
situaciones de emergencia radiológica
◗ Los campos electromagnéticos
◗ Los residuos radioactivos
Toxicología
◗
◗
◗
◗
◗
◗
◗
El plomo y salud
Las alergias y el ambiente
Las intoxicaciones y la salud
Los insecticidas y la salud
El amianto y la salud
Los asbestos y la salud
Reacciones adversas a los alimentos
Higiene
◗
◗
◗
◗
◗
◗
Los roedores
Los mosquitos
Los pájaros
Los animales domésticos
Las cucarachas
La limpieza en la ciudad
US$10.00
• Revista
Panamericana
de Salud Pública
• Publicaciones
Científicas (PC)
• Cuadernos
Técnicos (CT)
http://publications.paho.org
• Serie Comunicación
para la Salud (CS)
Fax: (202) 338 0869
Programa de Publicaciones
Organización Panamericana de la Salud
Oficina Sanitaria Panamericana,
Oficina Regional para las Américas
Organización Mundial de la Salud
La Organización Panamericana de la Salud agradece la colaboración financiera del
"Chlorine Chemistry Council" (CCC) en la impresión del presente documento