INDICE DE MATERIAS SALIR GLOSARIO DE TERMINOS Operacin Libro INTRODUCCION PRIMERA PARTE: CONCEPTOS BASICOS Y ASPECTOS TEORICOS 1 FUGAS DE AGUA POTEBLE 2 ESQUEMA GENERAL DEL CONTROL DE FUGAS

2.1 Proyectos bsicos

2.1.1 Proyectos de operacin del servicio 2.1.2 Proyecto de control de usuarios 2.1.3 Proyectos de apoyo logsticos

2.2 Diagnstico

2.2.1 Tcnicas de deteccin de fugas

2.2.1.1 Presin diferencial 2.2.1.2 Distritos hidromtricos 2.2.1.3 Trazadores

2.2.2 Evaluacin de fugas

2.2.2.1 Evaluacin de fugas en tomas domiciliarias 2.2.2.2 Evaluacin de fugas en la red 2.2.2.3 Patrones de ocurrencia de fugas

2.2.3 Anlisis proyectos bsicos 2.2.4 Elaboracin del diagnostico

2.3 Tcnicas de localizacin y reparacin de fugas

2.3.1 Localizacin de fugas con equipos mecnicos y electrnicos 2.3.2 Tcnicas de reparacin de fugas

2.3.2.1 Elementos de decisin para el reemplazo o rehabilitacin de tuberas 2.3.2.2 Tcnicas de reparacin y sustitucin de tuberas principales 2.3.2.3 Tcnicas de reparacin y sustitucin de tomas 2.3.2.4 Esquemas de toma de decisiones

2.4 Implantacin del programa de control de fugas

2.4.1 Acciones a corto y largo plazo 2.4.2 Objetivos y metas 2.4.3 Estrategia y jerarquizacin de proyectos 2.4.4 Programa, costos y soporte financiero

SEGUNDA PARTE: GUIAS DE APLICACION Y AYUDAS 1. DATOS NECESARIOS

1.1 Informacin de proyectos bsicos 1.2 Equipos y costos

2 PROCEDIMIENTOS

2.1 Elaboracin del diagnstico 2.1.1 Evaluacin de fugas 2.1.2 Evaluacin de proyectos bsicos 2.1.4 Identificacin de causas (rbol de problemas)

2.2 Determinacin de acciones a corto y largo plazo

2.2.1 Acciones a corto plazo 2.2.2 Acciones a largo plazo

2.3 Definicin de objetivos y metas 2.4 Elaboracin de estrategia y jerarquizacin de proyectos

2.4.1 Estrategia 2.4.2 Jerarquizacin de proyectos

2.4.2.1 Basada en la relacin beneficio/costo 2.4.2.2 Basada en secuencia lgica y de precedencia tcnica

2.4.3 Matriz de planificacin de proyectos

2.5 Determinacin del programa, costos y soporte financiero 3. COMENTARIOS 3.1. Tcnicas de detencin de fugas

3.1.1 Distritos hidromtricos 3.1.2 Detencin por cada de presin

3.2. Tcnicas de localizaci de fugas

3.2.1. Localizacin por sonidos 3.2.2. Factores que afectan la localizacin

3.3. Tcnicas de reparacin de fugas

3.3.1. Tomas domiciliarias 3.3.2. Red de distribucin

4.EJEMPLOS TERCERA PARTE: AYUDAS 1.FORMATOS

1.1 Informacin general 1.2 Catastro de la red 1.3 Padrn de usuarios 1.4 Estadsticas de fugas 1.5 Inspeccin y aforo de fugas en tomas domiciliarias

2.PROGRAMAS DE COMPUTO

2.1 Muestra para inspeccin de tomas domiciliarias 2.2 Fugas en tomas domiciliarias 2.3 Inclices de fugas en distritos

REFERENCIAS

INDICE DE CUADROS 1 Esquema general de control de fugas. 2 Clasificacin de algunos equipos detectores de fuga 3 Indicadores clasificados. 4 Ejemplo de cuadro analtico de clasificacin de sectores prioritarios 5 Costos de equipos que pueden adquirirse en empresas nacionales 6 Secuencia lgica tcnica de ejecucin del proyecto de control de fugas 7 Esquema de la matriz de planificacin 8 Datos y resultados del ejemplo 1 9 Resultados del ejemplo 3 10 Datos de medicin 11 Datos de medicin

INDICE DE LAMINAS 1 Ubicacin y frecuencia de fugas en tomas domiciliarias 2 Ubicacin y frecuencias de fugas en lneas principales 3 Elaboracin y Ejecucin de los proyectos bsicos 4 Equipo y pitometra con manmetro diferencial 5 Montaje de equipo de pitometra 6 Mquina insercionadora de Mueller 7 Sitios de medicin en un sistema de Agua potable 8 Medidores de caudal tipo vertical y horizontal 9 Medidores primarios de caudal 10 Medidores de presin y nivel 11 Tendencia de fugas por tipo de material del tubo 12 Tendencia de gasto de fuga por tipo de material de la tubera 13 Porcentaje de fugas por tipo de material del tubo 14 Curva de consumo en un distrito hidromtrico 15 Inspeccin de fugas en tomas domiciliarias 16 Aforo de fugas en tomas domiciliarias 17 Distrito pitomtrico tpico en el muestreo 18 Relacin entre proyectos bsicos para control de fugas y unidades responsables en el esquema del Organismo Operador 19 Estructura de un rbol de problemas 20 Grficas de inversiones planificadas y no planificadas 21 Recubrimiento de tuberas con mortero 22 Proceso Insituform de recubrimientos blandos 23 Proceso Phoenix para recubrimientos blandos 24 Proceso Paltem para recubrimientos blandos 25 Sustitucin de tuberas 26 Mecanismos de sustitucin de tomas domiciliarias por tensin 27 Esquema para decisin de rehabilitacin/ reemplazo en el tiempo costo 28 Sistema de monitoreo de reparacin de fugas 29 Grfica indicativa de rehabilitacin / reemplazo en el tiempo costo 30 Equipo localizador de cajas de vlvulas Metrotech mod-220 31 Equipo localizador de tuberas Metrotech mod-880 32 Gefono para localizar fugas 33 Equipo detector Fisher modelo XLT-20 34 Equipo detector de fugas AQUA-SCOPE 35 Equipo detector de fugas Metrotech modelo 200L 36 Equipo detector de fugas AQUA-PHON 37 Localizador de fugas Hydrotronic 38 Localizador de fugas Hydrotronic 39 Localizador de fugas FCS modelo L100 y C200 40 Arbol del problema de prdidas de agua de fugas 41 Arbol del problema de ocurrencia de fugas con mucha frecuencia 42 Arbol del problema de fugas reportadas que no reparan con rapidez 43 Arbol del problema de fugas ocultas que no son reportadas 44 Arbol del problema de muchas fugas reportadas que no se reparan 45 Arbol del problema de que no se tiene un programa de control de fugas 46 Arbol de objetivos de disminucin de fugas a niveles aceptables. 47 Arbol de objetivos de disminucin de frecuencia de fugas. 48 Arbol de objetivos de fugas reparadas rpidamente.

49 Arbol de objetivos de fugas ocultas reparadas 50 Arbol de objetivos de todas las fugas son reparadas. 51 Organizacin tcnico administrativa para el mantenimiento de redes. 52 Organizacin tcnico-administratva de servicios comerciales 53 Organizacin tcnico-administrativa de servicios de campo

GLOSARIO DE TERMINOS: Acoplamiento: Es la abrazadera que se coloca en tuberas de la red de distribucin y constituye el medio de sujecin adecuado, para instalar la vlvula de insercin o adaptador de tomas domiciliarias. Aforo: Es el conjunto de actividades requeridas para medir el gasto o caudal en conductos. Agua captada: Es la que se deriva de las fuentes aprovechadas, para el servicio de distribucin. Agua suministrada: Es la parte del volumen captado que entra al sistema de distribucin de la localidad. Auditoria del agua: Es la revisin detallada de la precisin y veracidad de los registros de produccin, consumos y fugas de agua potable, as como de los equipos utilizados en el sistema de control. Consumo horario: Es el consumo medio en una hora, expresado en litros por segundo. Consumo medio: Es el consumo total distribuido uniformemente en el tiempo, de acuerdo con el consumo total y con la unidad de tiempo que se desee; por esta razn se habla de consumo medio diario anual, cuando el periodo total es de un ao y la unidad el da, consumo medio diario semanal cuando el volumen total corresponde a una semana y la unidad es el da, etctera, se expresa en unidades de gasto. Consumo nocturno: Es el agua utilizada normalmente por los usuarios en una localidad entre las cero y cinco horas del da. Consumo total: Es la cantidad de agua utilizada durante un intervalo de tiempo seleccionado. Se expresa en m y se puede considerar los siguientes intervalos de tiempo: ao, mes, semana, da y hora.

Distrito de hidromtrico: Es un sector de la red de distribucin, que se puede aislar hidrulicamente para efectos de medicin de consumos y evaluacin de fugas. Errores de Medicin: Representan un componente de las prdidas totales y es causada por imprecisin de los equipos y aparatos de medicin de caudal en los sistemas de macromedicin y micromedicin. Fuga: Salida de agua no controlada de cualquier parte del sistema. Gasto: Es el flujo de un volumen de agua por unidad de tiempo a travs de una seccin. Gasto mnimo nocturno: Gasto mnimo registrado en un sector de fugas entre las cero y cinco horas del da. Hidrante: Dispositivo que se utiliza para derivar el agua de la red de distribucin, para el control de contingencias como incendios, o bien, para servicios pblicos. Habitantes servidos: Es el nmero de habitantes que con sume el agua distribuida mediante la red del sistema, y es el que se considera para los clculos de fugas. Insercin: Es la pieza instalada en el acoplamiento o abrazaderas que permiten el paso de agua desde la red de distribucin hacia el tubo de la toma domiciliaria. Instalacin hidrulica intradomiciliara: Es el conjunto de tuberas y accesorios instalados dentro de las edificaciones mediante el cul se distribuye el agua a cada punto de consumo para uso especfico. Llave de banqueta: Dispositivo que permite controlar o cortar el flujo de la toma hacia la instalacin intradomiciliaria, ya sea para limitar el servicio o para realizar reparaciones.

Manmetro: Es un dispositivo que sirve para medir la presin en un conducto cerrado, tomando como referencia la presin atmosfrica. Micromedidor domiciliario: Es el aparato que registra volmenes de agua utilizados en un predio. Operacin de la red: Es el ciclo planificado de actividades mediante las cuales se determina el funcionamiento cualitativo y cuantitativo de los componentes de un sistema de distribucin de agua. Porcentaje no facturado: Es la diferencia del volumen producido menos el facturado, entre el volumen producido, expresado como porcentaje, para un perodo de facturacin. Prdidas fsicas de agua: Representan la componente de agua no facturada debida al rebose de los tanques de almacenamiento, al escape de agua que ocurre en tuberas y dems elementos del sistema de distribucin, por fallas en la hermeticidad de los mismos. Piezmetro: Es un dispositivo que consiste en un tubo transparente de dimetro pequeo, conectado mediante un niple al interior de un conducto o un depsito y con el otro extremo abierto a la atmsfera. Se utiliza para medir presiones estticas moderadas. Presin: Es el empuje por unidad de rea. Presin esttica: Es la que corresponde a los casos en que el agua no circula en la red estando llenas sus tuberas. En columna de agua equivale a la diferencia entre las cotas correspondientes al plano de carga y el punto considerado. Presin dinmica: Es la presin existente cuando el agua est circulando dentro de las tuberas. Presiones negativas: Son los valores de la presin dinmica inferiores a la presin atmosfrica.

Presin de servicio: Se llama presin de servicio a la dinmica cuyo valor es mayor que cero pero inferior al de la esttica. Presin mnima de servicio: Es el valor mnimo capaz de atender dos clases de requerimientos: para los domicilios de la poblacin y para los del servicio contra incendios. Ramal: Es parte de la toma domiciliaria cuya funcin es la derivacin del agua desde la red de distribucin hacia la instalacin hidrulica intradomiciliaria. Los elementos del ramal son: acoplamiento, insercin, tubo, llave de banqueta, y conectores. Red de distribucin: Se llama as al conjunto de tuberas, accesorios y estructuras instalados en una localidad, mediante las cuales se entrega el agua a los predios en la zona de servicios. Las tuberas se conectan entre s por medio de piezas especiales en los cruceros, y se aslan por tramos mediante vlvulas de seccionamiento que permiten la operacin y el control de la red en condiciones de seguridad y servicio adecuados. Sistema de distribucin: Es el conjunto formado por la red de distribucin y las tomas domiciliarias. Sondeo: Es la accin de ubicar, medir y registrar las variables fsicas que determinan el funcionamiento de un sistema, por ejemplo: presin, caudal, velocidades y fugas. Sobre- presiones: Son las presiones con valores superiores al de la esttica; generalmente se presentan en forma transitoria como consecuencia de golpes de ariete. Toma domiciliaria: Es parte de la red de distribucin por medio de la cual se deriva el agua desde las tuberas principales y secundarias hasta los predios, est constituida por dos elementos bsicos, que son: el ramal y el cuadro. Unidad Operacional: Es una parte del sistema de abastecimiento de agua potable cuya funcin, total o parcial, es una de las siguientes: captacin, conduccin, bombeo, tratamiento, almacenamiento y regularizacin.

Usos no facturables: Representan el componente de las prdidas relativo a las cantidades de agua que, a pesar de ser utilizadas legtimamente, no revierten en facturacin. En esta categora estn incluidos los consumos operacionales para lavado y desinfeccin de tuberas y almacenamientos, y los consumos especiales. Vlvula: Es un dispositivo mecnico que sirve para limitar, regular o cortar el flujo de agua en tuberas. Velocidad media o promedio: Es la velocidad equivalente a una distribucin uniforme de velocidades, o bien, es el gasto dividido entre el rea de la seccin transversal. Volumen facturado: Es la cantidad de agua, expresada en m, equivalente al volumen de consumo medido y estimado que debe cobrarse en un perodo de facturacin. Volumen estimado: Es el volumen de agua equivalente al monto de los consumos facturados por cuota fija. Zonas de presin: Es la diferencia entre las presiones de servicio mxima y mnima especificadas para cada sector de la red.

INTRODUCCION Debido al acelerado crecimiento de la poblacin, la demanda de agua potable se incrementa continuamente, agotando las fuentes de abastecimiento cercanas, esto obliga a buscar fuentes ms alejadas de los centros de poblacin, con el consecuente incremento en los costos de produccin y distribucin. Lo anterior, afecta de manera negativa el estado econmico y financiero de las empresas u organismos operadores de sistemas de agua potable, reflejndose en la calidad, costo y eficiencia del servicio. Ante la imposibilidad de incrementar la oferta de agua potable con la misma rapidez con que crece la demanda, se ha puesto, mayor atencin al problema de reducir el volumen de prdidas por la existencia de fugas. Las fugas de agua potable que ocurren en sistemas de distribucin a nivel mundial, son un problema prioritario, y se ha observado que resulta muy conveniente implantar un programa, de deteccin y control de fugas en los organismos encargados de operar dichos sistemas. En este captulo del Manual se presenta un esquema para control de fugas en redes de distribucin de agua potable, y se ha desarrollado en tres partes. La primera presenta los aspectos tericos del esquema para evaluar, detectar y controlar las fugas en redes de distribucin. La segunda contiene guas, procedimientos y mtodos que explican con detalle la aplicacin y desarrollo de los aspectos tericos, y la tercera contiene una serie de ayudas que facilitan la aplicacin y control de cada parte del esquema propuesto y permiten, de manera ordenada y sistemtica, llevar a cabo las actividades requeridas.

PRIMERA PARTE:

CONCEPTOS BASICOS Y ASPECTOS TEORICOS 1 FUGAS DE AGUA, POTABLE Una fuga se define como la salida no controlada del agua por cualquiera de los elementos del sistema de distribucin de agua potable. Las fugas pueden variar dependiendo de: tipo de suelo, calidad del agua, especificaciones y calidad de la construccin y materiales utilizados, edad de las instalaciones y, prcticas de operacin y mantenimiento. Las fugas tambin pueden ocurrir, en tanques de almacenamiento, debido al agrietamiento de las estructuras o al rebose de las mismas; generalmente, son de gran magnitud, pero muy espordicas, por lo que merece especial atencin la inspeccin y el mantenimiento de las vlvulas de control del nivel en el tanque. En la red, las fugas pueden presentarse como consecuencia de: agrietamiento transversal, aplastamiento y agrietamiento longitudinal; el primer caso se debe a esfuerzos y vibraciones producidas por cargas superficiales; el segundo es resultado de una construccin defectuosa y el tercero se debe a fatiga de materiales, defectos de fabricacin o golpe de ariete. Fenmenos como la corrosin pueden incrementar este problema, o bien, otros como el junteo defectuoso de tubos o fallas en vlvulas. En tomas domiciliarias, las fugas pueden ser por rajadura, perforacin, corte o piezas flojas. El primer y cuarto tipo de falla se asocia a una mala calidad de materiales empleados o instalacin deficiente; el segundo y tercer caso a factores externos. Dentro de los domicilios, las fugas se presentan principalmente en herrajes de los WC. En la lmina 1 se muestra la ubicacin y frecuencia con que ocurren las fugas en tomas domiciliarias (Ref. 1) y en la lmina 2 se puede ver la ubicacin ms comn de fugas en la red (Ref. 2).

LAMINA 1. UBICACIN Y FRECUENCIA DE FUGAS EN TOMAS DOMICILIARIAS (REF. 1).

LAMINA 2. UBICACIN Y FRECUENCIA DE FUGAS EN LNEAS PRINCIPALES Y

SECUNDARIAS (REF. 2)

2 ESQUEMA GENERAL DEL CONTROL DE FUGAS El control de fugas es la funcin que permite optimizar el mantenimiento de redes de distribucin y de tomas domiciliarias, para reducir la frecuencia y duracin de las fugas visibles y ocultas. El control de fugas se puede esquematizar, dividindolo en cuatro bloques: a) Proyectos Bsicos, b) Diagnstico, c) Tcnicas de Localizacin y Reparacin de fugas y d) Implantacin. En el cuadro No. 1 se muestra este esquema (Ref. 6). Los proyectos bsicos son el conjunto de acciones, ya sean directas, indirectas o de apoyo, que permiten establecer una estructura adecuada dentro de un organismo operador para apoyar el control de fugas, de forma ordenada y con actividades objetivas. En el diagnstico se evalan los volmenes de agua que se pierden por las fugas y sus principales patrones de ocurrencia, y se identifican las causas que las producen, a travs del anlisis de los proyectos bsicos; las tcnicas de deteccin de fugas, son elementales para obtener el diagnstico. En las tcnicas de localizacin y reparacin se tratan los procedimientos, equipos y modelos, para realizar la bsqueda de fugas y subsanar el dao existente. Finalmente, la implantacin se refiere al proceso con el cual, de manera sistemtica se establece un programa global de control de fugas en el sistema de distribucin.

Cuadro No. 1 Esquema general del control de fugas

PROYECTOS BASICOS A) De operacin del servicio

- catastro de la red de distribucin - catastro de instalaciones - pitometria - macromedicion - control de la operacin del sistema - mantenimiento de unidades operacionales - estadsticas de fugas - normas de diseo, proyecto y construccin

B) De control de usuarios - padrn de usuarios - determinacin de consumos - sistemas de informacin a usuarios

c) De apoyo logstico - desarrollo de recursos humanos - contabilidad y administracin - control de suministros - comunicaciones y trasportes - comunicacin social

DIAGNOSTICO

A) Tcnicas de deteccin de fugas B) Evaluacin de fugas C) Anlisis de proyectos bsicos D) Elaboracin del diagnostico

TCNICAS DE LOCALIZACIN Y REPARACIN DE FUGAS

A) Localizacin de fugas con equipos mecnicos y electrnicos B) Tcnicas de reparacin de fugas

IMPLANTACIN DEL CONTROL DE FUGAS

A) Acciones a corto y largo plazo B) Objetivos y metas

C) Estrategia y jerarquizacion de proyectos bsicos

D) Programa, costos y soporte financiero.

2.1 Proyectos Bsicos Los proyectos bsicos constituyen un conjunto de actividades que influyen en la estructura, en los sistemas organizacionales y en los recursos humanos y tcnicos de un organismo operador, con miras a establecer las bases necesarias que afectan el desempeo de un control de fugas. Cada proyecto considerado en el esquema de control de fugas est clasificado segn el rea del organismo operador que lo debe realizar (Ref. 4), de la manera siguiente: a) Proyectos de operacin del servicio

Catastro de la red de distribucin Catastro de instalaciones Pitometria Macromedicion Control de la operacin del sistema Mantenimiento de unidades operacionales Estadsticas de fugas Normas de diseo, proyectos y construccin

b) Proyectos de control de usuarios

Padrn de usuarios Determinacin de consumos Sistema de informacin a usuarios

c) Proyectos de apoyo logstico

Desarrollo de recursos humanos Contabilidad y administracin Control de suministros Comunicaciones y transportes Comunicacin social

En estos proyectos bsicos se consideran sus alcances, los procedimientos empleados para su realizacin, los equipos convenientes para su desarrollo, la aplicacin de sistemas de informacin modernos, los procedimientos para su mantenimiento y actualizacin. Asimismo, los proyectos bsicos se elaboran y ejecutan, atendiendo a la secuencia mostrada, en la lmina 3. A continuacin se describe con mayor detalle los aspectos particulares de estos proyectos, haciendo hincapi en aquellos que por su naturaleza estn ms relacionados con el control de fugas.

LMINA 3. ELABORACIN Y EJECUCIN DE LOS PROYECTOS BSICOS.

2.1.1 Proyectos de Operacin del servicio Catastro de la red de distribucin El catastro de la red tiene por objeto tener un conocimiento ordenado y oportuno del estado fsico que guarda la red de distribucin. El catastro se conforma con una serie de planos y fichas tcnicas ( puede haber varias con distinto nivel de detalle), que sirven para ubicar de manera grfica los elementos de la red, as como para referir sus caractersticas fsicas como son: el tipo de material, dimetro, profundidad, estado de deterioro y aquellos que ayudan a identificar plenamente cada elemento de la red (vlvulas, Hidrantes, tramos de tubera, cruceros, equipos de bombeo, y dispositivos para controlar la presin). En el libro II, 1 seccin, tema 4 Redes de Distribucin" del presente Manual de Diseo de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento, se muestra la simbologa utilizada ms comnmente en la elaboracin de este catastro.

Realizacin de Actividades Previas

Determinacin de

requisitos

Comprensin de

objetivos

Identificacin y seleccin del personal

RECOPILACIN Y ANLISIS DE LA INFORMACION

EVALUACIN ACTUAL

ELABORACIN DEL PROYECTO

Justifica-cin

Diseo del sistema de informacin

Diseo del sistema cuantitativo

Organi-zacin

Recur- sos hu-manos, fsicos y finan-cieros

EJECUCIN Y SEGUIMIENTO DEL PROYECTO

EVALUACIN Y CONTROL

Recientemente, se ha desarrollado la digitalizacin de planos en sistemas de microcomputadora (AUTOCAD, MICROSTATION, etc.), que puede almacenar una gran cantidad de informacin grfica y permite actualizar, consultar y emitir reportes eficientemente y con bastante rapidez. La recopilacin de datos en campo se puede hacer destapando cajas de vlvulas, utilizando los reportes de reparacin de fugas y con bsqueda sistemtica de tramos de tuberas. Al respecto, se recomienda la adquisicin de equipos detectores de objetos metlicos enterrados y localizadores de tuberas (inciso 1.2 de los procedimientos de ste manual). La formulacin del proyecto de catastro de redes se estructura de la manera siguiente: i) Actividades previas.- Se requiere un levantamiento planimtrico de la urbanizacin de la ciudad. ii) Recopilacin y anlisis de informacin.- Se necesita identificar los planos existentes, sus escalas grficas, su cobertura respecto al total de la red, el grado de actualizacin y el tipo de datos que contiene. iii) Evaluacin actual.- Se dictaminan las reas que faltan por catastrar, los datos de cruceros, vlvulas y tuberas que an no han sido incluidos; el nivel de confiabilidad y actualizacin; los procedimientos y personal destinado. iv) Elaboracin del proyecto.- Primero, se seleccionan las normas de ejecucin del catastro (clasificacin, simbologa, escalas), los procedimientos de actualizacin y la informacin que contendr el catastro (planos por sectores, fichas de cruceros, registros por tramos); despus, se enumeran, los equipos localizadores, el paquete para digitalizacin y el equipo de cmputo que se utilizar; enseguida, se selecciona, o contrata, al personal que se responsabilizar y que se recomienda sea asignado al rea de operacin; finalmente, se definen espacios y se equipan las cuadrillas para realizar la tarea correspondiente. v) Ejecucin.- Hay que capacitar al personal en el uso del paquete de cmputo para digitalizacin, adquirir los equipos localizadores de tuberas y vlvulas y comprar una microcomputadora con una tableta electrnica. vi) Evaluacin y control.- se calculan los indicadores siguientes y se evalan peridicamente:

Porcentaje de cobertura del catastro = superficie en planos/ superficie total urbana

Porcentaje de actualizacin = Nmero de planos corregidos/ Nmero de

planos totales

Porcentaje de confiabilidad = Nmero de registros correctos/ Nmero de registros

Catastro de instalaciones Es el conjunto de actividades destinadas a proporcionar un conocimiento ordenado y oportuno del estado que guardan las fuentes de abastecimiento, lneas de conduccin y sus accesorios, equipos de bombeo, instalaciones electromecnicas, plantas potabilizadoras y tanques de regularizacin. Los principales elementos por catastrar son los siguientes:

a) Fuentes de abastecimiento y captaciones: tipo de fuente (lago, presa, pozo, ro, galera, etc.), caudales mximo, mnimo y medio, y extraccin anual.

b) Conducciones: Tipo de material (acero, concreto, asbesto-cemento, PVC, etc.),

dimetro, longitud, caudal, edad y dispositivo de proteccin (torre de oscilacin, tanque unidireccional, otros).

c) Plantas de bombeo: Potencia, carga manomtrica, caudal, edad y eficiencia. d) Subestaciones elctricas: cantidad, capacidad y tensin. e) Plantas potabilizadoras: Tipo de tratamiento (cloracin, convencional, filtracin

lenta, filtracin rpida, etc.), capacidad instalada, edad y eficiencia. f) Tanques de regularizacin: Tipo de tanque (elevado, superficial, subterrneo),

material (mampostera, concreto, acero), capacidad, edad y elevacin manomtrica.

La elaboracin del proyector el catastro de instalaciones se asigna al rea de operacin , no tiene requisitos para iniciarlo y se debe hacer un sistema de informacin computarizado para manejo y actualizacin de todos los datos. Pitometra Es el conjunto de actividades para obtener, procesar, analizar y divulgar datos operacionales relativos a caudales y presiones de agua, con el fin de realizar diagnsticos especficos bajo condiciones reales o simuladas de funcionamiento de las unidades operacionales. Adicionalmente, la pitometra permite determinar la capacidad de conduccin de tuberas y sus prdidas de carga, as colmo las condiciones de operacin de los equipos de bombeo y la medicin de consumos en distritos hidromtricos (sectores de la red de distribucin aislados hidrulicamente) para estudios de deteccin de fugas. En las lminas 4 y 5 se muestra, un equipo de pitometra con sus componentes, y la manera de hacer el montaje. Adems del tubo manomtrico, existen graficadores de reloj continuos electrnicos y mecnicos, que se pueden instalar para obtener la informacin de manera continua a travs del tiempo.

LAMINA 4. EQUIPO DE PITOMETRIA CON MANMETRO DIFERENCIAL

LMINA 5. MONTAJE DEL EQUIPO DE PITOMETRA El tubo Pitot est diseado para trabajar bajo condiciones de operacin en tuberas a presin, para lo cual se utiliza una insercionadora Mller, como la mostrada en la lmina 6.

LMINA 6. MQUINA INSERCIONADORA MLLER Para formular el proyecto de pitometra, primero se necesita tener el catastro de las tuberas donde sern instalados macromedidores de caudal y el catastro tcnico de las instalaciones del sistema de agua potable; despus, se determina la cantidad de aparatos que se tienen, su estado fsico, la capacidad del personal y el grado de utilizacin que se tiene; posteriormente, se define la cantidad de equipos que se necesitan (en promedio se requiere un equipo por cada 20,000 tomas domiciliarias), el nmero de vlvulas de insercin, el tipo de registrador, etc.; enseguida, se elabora el proyecto, tomando en cuenta que se debe disear el sistema de informacin, se debe plantear la: seleccin especfica de los equipos de acuerdo con su costo y funcionalidad, prever el personal y sus responsabilidades, y destinar oficinas y recursos materiales; finalmente, se implanta el proyecto de pitometra, con la compra de los equipos y la capacitacin correspondiente, evaluando peridicamente el desempeo, los macromedidores que se han calibrado, la eficiencia en las mediciones y la utilidad de la informacin que se est obteniendo. Macromedcin La Macromedicin es el conjunto de equipos, elementos y actividades destinadas a obtener, analizar y divulgar los datos de los sistemas de produccin, conduccin y distribucin de agua potable relativos a caudal, presin y niveles de agua de los sistemas de abastecimiento y distribucin. Los sitios de medicin en el sistema de agua potable de una localidad que se consideran en el proyecto de Macromedicin se sealan en la lmina 7.

LMINA 7. SITIOS DE MEDICIN EN UN SISTEMA DE AGUA POTABLE.

Algunos de los aparatos prcticos, econmicos y confiables de fabricacin nacional, que pueden emplearse para realizar la medicin son:

caudal.- Venturi, annubar, turbina, rotor, y propela (lamina 8 y 9) . presin.- Manmetros y piezmetros (lamina 10). nivel.- Regla limnimetrica, tubo piezmetro y electrodos (lamina 10).

LMINA 8. MEDIDORES DE CAUDAL TIPO VERTICAL Y HORIZONTAL.

LMINA 9. MEDIDORES PRIMARIOS DE CAUDAL

LMINA 10. MEDIDORES DE PRESIN Y NIVEL. La formulacin del proyecto de macromedicin se sustenta en todos los aspectos considerados anteriormente y se estructura de la manera siguiente (Ref. 5):

i) Actividades previas.- Se requiere que se hayan establecido los proyectos de catastro de red, pitometra y control de la operacin del sistema. ii) Recopilacin y anlisis de informacin.- Hay que determinar la cantidad y localizacin de medidores, datos que arrojan y se procesan y personal encargado. iii) Evaluacin actual.- Se dictamina la localizacin de macromedidores que faltan, datos que no se han manejado y personal indispensable. iv) Elaboracin del proyecto.- Se disea primero un sistema de informacin considerando los datos de caudales, niveles y presiones, mediante formatos, procesos y manera de divulgacin, atendiendo particularmente al rea de control de fugas. En segundo lugar, se seleccionan los aparatos de medicin, de acuerdo con su utilidad, costo y facilidad de mantenimiento. Como tercer punto, se recomienda atribuir al rea de operacin la responsabilidad de la macromedicin. Finalmente, habr que definir talleres, oficinas, almacenes y el personal calificado para llevar a cabo el proyecto. v) Ejecucin.- Se verifica el tiempo de entrega y se revisa el funcionamiento de los equipos, tratando que el fabricante instale los macromedidores. vi) Evaluacin y control.- Se definen los siguientes indicadores de desempeo, que sern calculados peridicamente para ir haciendo ajustes al sistema de macromedicin:

Cobertura de macromedicin = (Nmero de medidores instalados/

Nmero de medidores requeridos)

Calidad de macromedicin = (Caudal medido)/ (caudal total) Control de la operacin del sistema Es el conjunto de actividades para lograr que el funcionamiento hidrulico del sistema sea el ptimo para el rgimen de consumos. Abarca los aspectos de rutina y planeacin de la operacin, con los cuales se determina el funcionamiento cualitativo y cuantitativo de los componentes del sistema de distribucin de agua potable. Los datos de mayor inters para desarrollar un buen control en operacin del sistema de agua potable son los siguientes:

Elevacin, capacidad y niveles del agua en los tanques de distribucin.

Zonas de presin en la red, y su variacin horaria y diaria mensual.

Programa de tandeo en el servicio.

Programas de mantenimiento preventivo y correctivo.

Produccin promedio, horaria y diaria, mensual y anual.

Manual de procedimientos de rutina y para atencin de emergencias. El proyecto de control de la operacin debe disearse para que cumpla con la recopilacin y anlisis de todos los procedimientos y criterios operacionales adoptados por el organismo operador; con la evaluacin de estos criterios a travs de normas de: proyecto y construccin, materiales y equipos, mantenimiento y rehabilitacin, macromedicin, pitometra, catastro, etc.; con la formulacin de nuevas directrices operacionales; y con la elaboracin e implantacin de manuales de operacin rutinaria y emergente en todos los componentes del sistema de agua potable. Mantenimiento de unidades operacionales Es el conjunto de actividades encaminadas a la prevencin de fallas o a la rehabilitacin de unidades operacionales, con el fin de asegurar un funcionamiento adecuado y minimizar las prdidas de eficiencia. El mantenimiento a plantas potabilizadoras, captaciones, lneas de conduccin y tanques, es un soporte bsico para una operacin adecuada del sistema de abastecimiento de agua potable. El mantenimiento electromecnico dentro de este subproyecto es muy importante y se define como el conjunto de acciones que permite la formulacin y ejecucin de un programa de mantenimiento preventivo que garantice el funcionamiento eficiente de las instalaciones electromecnicas. Debe establecer la fecha y lugar, equipo, accin de mantenimiento requerida y generar la informacin necesaria para evaluar la calidad y confiabilidad de las instalaciones facilitando as la toma de decisiones en la operacin. Estadsticas de fugas El proyecto de estadstica de la ocurrencia de fugas es una parte implcita del proceso de control de fugas y est enfocado a la adquisicin, anlisis y divulgacin de datos producidos durante las reparaciones, evaluaciones y reportes. A continuacin se presenta una breve descripcin del tipo de estadstica utilizada en Mxico y otros pases. a) Consumo per-cpita.- Se elaboran grficas con datos del padrn de usuarios, del

volumen promedio diario y mensual de agua utilizada por los usuarios, considerando perodos mensuales y anuales respectivamente, indicando los porcentajes medido y estimado, por tipo de consumidor y por clase socioeconmica (alta, media, baja y comercial).

b) Frecuencias de ocurrencia de fugas.- Las estadsticas de ocurrencia de fugas, se pueden expresar como una frecuencia de ocurrencia o como porcentaje relativo al total de eventos registrados a travs del tiempo, y permiten examinar las prcticas actuales, de registro y las tendencias del organismo operador en cuanto al control de fugas, as como para la identificacin de los factores que intervienen en la evaluacin de fugas en un sistema de distribucin. Un resumen de las principales estadsticas de ocurrencia de fugas se puede elaborar de los registros histricos de reparacin de la manera siguiente:

Fecha de reparacin. Tipo de falla (rotura, rajadura, perforacin, etc.) Dimetro del tubo. Material del tubo. Profundidad del tubo. Tipo del suelo circundante. Fecha de instalacin. Ubicacin geogrfica.

a) Tendencias de fugas.- Con base en los registros histricos de fugas reparadas en la

red y tomas domiciliarias, se pueden observar sus tendencias al elaborar y analizar las grficas siguientes:

Distribucin geogrfica de fugas, por intervalos de frecuencia.

ndice de fugas por tipo de material de la tubera de la red o tomas

domiciliarias, expresado como nmero de fugas al ao, o bien, gasto total de agua, perdida, al ao (lminas 11 y 12).

ndice de fugas por tipo de elemento donde ocurri la fuga (p. Ej. en

tomas domiciliarias, en tuberas de la red de distribucin, en vlvulas, etc.), expresada en nmero de fugas (en el elemento)/ Km de tubera (o nmero total de elementos)/ ao.

Porcentaje de fugas reportadas mensualmente al Organismo Operador,

menos el porcentaje de fugas reparadas (lmina 13). Las grficas de frecuencias (nmero) de fugas se obtienen por ao, considerando el registro disponible. Dichas grficas permiten observar si las frecuencias de fugas tienden a permanecer constantes, incrementarse o decrecer; en los diferentes sectores de la red, por material de elemento, o por tipo de elemento donde ocurren. Un anlisis de las tendencias permite comparar los estados de fugas ao con ao y relacionarlas con polticas de reparacin y control, para determinar si dichas polticas han sido positivas o no.

1000 NUMERO DE FUGAS

800

600

400

200

01969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1975 1977 1978 1979 1980 1981 1982

Lamina 11. Tendencia de fugas por tipo de material del tubo.East Bay Municipal Utility District, Ref 6)

MATERIAL AMATERIAL BMATERIAL CMATERIAL D

1,4006-07

1,200-07

1,0006-07

11,0006-07

9,006-07

4,006-07

2,006-07

01969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982

MATERIAL AMATERIAL BMATERIAL C

Lmina 12. Tendencia de gastos de fuga por tipo de material de la tuberia (East Bay Municipal Utility Distric, ref.6)

LMINA 13 PORCENTAJE DE FUGAS REPORTADAS, MENOS REPARADAS AL MES (BINGHAMTON N.Y. , REF. 7).

Normas de diseo, proyecto y construccin Es el conjunto de acciones para establecer conceptos, criterios, normas y tcnicas para mejorar la calidad de los diseos, proyectos y ejecucin de obras, as como prevenir las fugas, tanto a nivel de proyecto como de construccin. El criterio y las normas adoptadas en el diseo, proyecto y construccin de un sistema de abastecimiento condicionan totalmente su funcionamiento futuro y tiene efectos que resultarn en una operacin satisfactoria o deficiente.

2. 1.2 Proyectos de Control de usuarios Padrn de usuarios Es el conjunto de acciones para disponer de un proceso sistemtico y permanente de actualizacin del registro de usuarios, que facilita la facturacin del los servicios y el registro de fugas. Sirve como elemento de control y de informacin en la planeacin y comercializacin de los servicios de agua potable.

PORCENTAJE DE FUGAS

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun Ju

lAu

gSe

pOc

tNo

vDe

c

MES

Debe estar actualizado y ordenado de tal manera que permita conocer: ubicacin, clase socioeconmica, tipo de usuario, datos y estado del micromedidor instalado, y los consumos registrados peridicamente. Determinacin de consumos Es el conjunto de acciones a desarrollar por el organismo operador, para implantar un sistema de medicin para la obtencin, procesamiento, anlisis y divulgacin de datos relativos al consumo de los usuarios del sistema de agua potable. Al establecer un sistema de medicin se logra obtener continuidad y precisin en el volumen de agua entregado a los usuarios, disminuir el agua no contabilizada, incrementar el cobro y generar informacin til en el control de fugas. Los aparatos que se utilizan en la medicin de consumos se llaman micromedidores domiciliarios, los cuales son ofrecidos por los fabricantes en diferentes capacidades ( de 2 a 3 m de gasto nominal, para usuarios domsticos y hasta 7 m para comercios e industrias). El proyecto de medicin de consumos abarca los siguientes puntos: a) Seleccin de micromedidores domiciliarios.- es comn disear el aparato adecuado

en funcin del consumo mensual estimado del usuario, o bien de acuerdo al dimetro de la conexin.

b) Instalacin fsica de micromedidores.- se instala en lugares que permitan hacer

lecturas fciles y que se proteja contra agentes externos (clima, accidentes, etc.). c) Mantenimiento preventivo.- se prev dar un mantenimiento a los aparatos cuando se

estima que el error en precisin rebasa los lmites establecidos en la Norma Oficial Mexicana (NOM-012-SCSI-1993, Medicin de flujo de agua en conductos cerrados de sistemas hidrulicos.- Medidores para agua potable fra, Especificaciones); se estima en promedio que un micromedidor requiere mantenimiento a los 4 o 5 aos, salvo casos en los que la calidad de agua est deteriorada.

d) Mantenimiento correctivo.- se trata de sustituir micromedidores que han sido

detectados o reportados defectuosos o de lectura irregular. Las verificaciones en campo con equipos porttiles ayudan en el desarrollo de este programa de mantenimiento. Es necesario disponer de un taller de micromedidores para llevar a cabo estas actividades.

e) Determinacin de consumos y procesado de informacin.- Los datos se integran a un

sistema de cmputo con el fin de analizar, clasificar y evaluar la informacin.

Sistema de informacin a usuarios Es un conjunto de acciones para establecer un sistema integral y automatizado de informacin, para el seguimiento y evaluacin de los procesos y actividades de control de usuarios, debe ser compatible con el volumen de transacciones considerando: el nmero de contratos, dimensin de la ciudad y grado de complejidad del sistema de agua potable, a fin de garantizar el control sobre los procesos del padrn de usuarios, facturacin y cobro, as como el suministro de informacin requerida por: a) El sistema de planeacin, para la elaboracin de planes, programas, estudios

tarifarios y presupuesto. b) El sistema administrativo, para el control y evaluacin del desempeo por reas, as

como para el suministro de materiales. c) El sistema: financiero, para llevar a cabo una adecuada contabilidad y ejecucin

presupuestal.

2.1.3 Proyectos de Apoyo logstico Desarrollo de recursos humanos Es un conjunto de actividades para promover y estimular la realizacin de estudios y capacitacin especializadas para la identificacin y establecimiento de medios e instrumentos tcnicos, que coadyuven al desarrollo de mano de obra calificada, en funcin de objetivos y metas establecidos. Contabilidad y administracin Es un conjunto de polticas y normas, para actualizar y perfeccionar los procedimientos y mtodos utilizados, para controlar y evaluar la gestin financiera. Control de suministros Es el conjunto de acciones para analizar, evaluar e introducir cambios a los procedimientos tcnicos y administrativos adoptados por el organismo en los procesos de adquisicin, control de calidad, recepcin, transporte, almacenamiento, instalacin, operacin y mantenimiento de materiales, herramientas y equipos. Comunicaciones y transportes Es la implantacin de un conjunto de acciones tcnicas y administrativas, para lograr una operacin y mantenimiento eficientes de los medios de comunicacin y transporte del organismo operador.

Comunicacin social Es la implantacin de un conjunto de acciones tcnico administrativas para el desarrollo y consecucin de un proceso eficiente y permanente de conscientizacin y participacin de la poblacin, en apoyo a los objetivos y metas del organismo.

2.2 Diagnstico Implica la descripcin tcnica, clara y concisa del estado de fugas; es decir, de los efectos (positivos o negativos), observados en relacin con el control de fugas en el sistema de distribucin y de los problemas que son el origen de un alto porcentaje de prdidas por fugas. Este diagnstico se basa en un estudio de evaluacin de fugas, donde se cuantifican las cantidades de agua perdidas y sus patrones de ocurrencia; y en la evaluacin de los proyectos bsicos descritos en el inciso anterior; las tcnicas de deteccin son utilizadas ampliamente para realizar estas actividades.

2.2.1 Tcnicas de deteccin de fugas

2.2.1.1Presin diferencial La existencia y posicin de una fuga puede determinarse midiendo la presin a lo largo del conducto que se est inspeccionado, para establecer con esos valores una grfica de gradiente. La existencia de una fuga se verifica cuando el gradiente de presin muestra una discontinuidad o cambio hacia ambos lados de la fuga. Para medir la presin en tuberas generalmente se utilizan manmetros Bourdon, o bien, tambin pueden utilizarse manmetros diferenciales con un lquido manomtrico adecuado.

2.2.1.2 Distritos Hidromtricos La tcnica de distritos hidromtricos, DHs, consiste bsicamente en aislar sectores de la red, donde se realizan mediciones de los volmenes abastecido y consumida por los usuarios en cada sector, durante un perodo de 24 horas como mnimo, para calcular ndices de consumo que determinan una mayor o menor incidencia de fugas (Ref. 8). Un DH's es un sector de la red de distribucin que puede independizarse desde el punto de vista hidrulico, por medio de maniobras en las vlvulas de seccionamiento, con la finalidad de realizar estudios de distribucin de consumos y de prdidas por fugas, mediante la medicin global de los consumos en dichos sectores. A partir de los datos obtenidos en una medicin global ( curva de consumo dentro del DH en un da, lmina 14), es posible calcular los consumos e ndices siguientes: CT = Consumo total en 24 horas, en m/da (rea bajo la curva de consumo) CHP = Consumo horario promedio, en m/h, ecuacin (1) CHM = Consumo horario mximo, en m/h (rea mxima bajo la curva de consumo para un intervalo de una hora)

LMINA 14. CURVA DE CONSUMO EN UN DISTRITO HIDROMTRICO. CMN = Consumo mnimo nocturno, en m /h ( rea mnima bajo la curva de consumo para un intervalo de una hora entre las 0:00 y 5:00 h. del da) lCHM = ndice de consumo horario mximo, ecuacin (2) ICMN = ndice de consumo mnimo nocturno, ecuacin (3) CEP = Consumo especfico promedio, en l/ s/ Km., ecuacin (4) CHP = CT__ (1) 24 horas CHM = CHM_ (2) CHP

ICMN = CMN_ (3) CHP CEP = CHP (4) 3.6L Donde L, es la longitud de la red o del tramo de red en estudio dentro del DH, en Km. En sectores con buen mantenimiento y bajo nivel de fugas, el valor de la relacin CHM/ CMN vara entre 12 y 15. Al analizar la relacin entre el CEP y el consumo "per cpita" promedio diario, es posible observar la densidad de tomas domiciliarias en el DH, as como el patrn socioeconmico de los usuarios. Si el rea en estudio es residencial solamente, y no se registraron irregularidades importantes en el abastecimiento, el ndice de consumo mnimo nocturno indica la intensidad de las fugas en el DH; pero si existen grandes consumidores en el DH, tambin se calcula el ndice de Consumo Nocturno Domstico, ICONOD con la ecuacin (5) ICONOD= (CMN - cmn) x 1000 (5) (CHP chp ) Donde: cmn = Consumo horario mnimo nocturno de los grandes consumidores, en m/h. chp = Consumo horario promedio de los grandes consumidores, en m/h. Este ndice, ICONOD, sirve para eliminar la influencia de los grandes consumidores en el ICMN, y considerar al primero como ndice de fugas ms fidedigno en este caso.

Si se ha decidido investigar ms a fondo el problema de fugas, se procede a hacer una subdivisin nocturna, que consiste en aislar segmentos de la red, dentro del DH, que permitan medir el consumo mnimo nocturno en cada uno de esos segmentos y ubicar as, con ms precisin, los niveles de fugas. El periodo nocturno se refiere al intervalo entre las 0:00 y 5:00 horas del da, y se le asigna "noche" como unidad de medida. Para analizar los resultados de mediciones entre segmentos de la subdivisin nocturna del DH, se define el siguiente parmetro de comparacin, ecuacin (6). CEL = Consumo especfico lmite nocturno, en m/ noche/ m.

CEL = E x CMN (6) L donde: CMN = suma de los consumos nocturnos de los segmentos, en m / noche. L = Longitud total de la red dentro del DH, en, m. E = Porcentaje esperado de entrega a los usuarios, ecuacin (7)

E = (CMN - p) (7) CMN

donde: p = Es la prdida de agua por fugas, estimada previamente, en m/ noche. En redes donde no hay almacenamiento domiciliario, se puede tomar E = 0.70 para iniciar el estudio, ajustando este valor posteriormente, con la informacin obtenida. El consumo especfico nocturno de cada segmento, CEN, se calcula con la ecuacin (8).

CEN = CN_ (8) l

donde: CEN = consumo nocturno del segmento, en m/ noche l = longitud del segmento, en m Si en algn segmento, el consumo especfico nocturno es mayor que el consumo especfico lmite nocturno, entonces hay un consumo alto en ese segmento, el cual puede deberse a que existe consumo industrial o fugas en la red y/ o en las conexiones domiciliarias. En el caso de que CEN > CEL, entonces se procede a la localizacin de las fugas.

2.2.1.3 Trazadores. La tcnica con trazadores consiste en introducir a un tramo de la tubera una sustancia denominada trazador (que es inocua, inodora, sin sabor y fcilmente detctable en pequeas cantidades); por ejemplo xido Nitroso. Una vez que todo el tramo contiene trazador, se presuriza a 5 Kg./ cm. Cuando el agua que contiene el trazador se fuga de la tubera, regresa a la presin atmosfrica y se separa de la solucin. Entonces se efectan huecos de sondeo a lo largo del tramo y se muestrea el aire dentro de los mismos con un analizador. En el hueco donde se detecte el trazador se localizar la fuga de agua.

2.2.2 Evaluacin de fugas La evaluacin de fugas se realiza mediante una metodologa probada en el pas (Ref. 9), que permite estimar, con suficiente aproximacin, la cantidad de agua perdida debido a fugas existentes en el sistema de distribucin, as como tambin las variables fsicas y de operacin asociadas a dichas fugas, con lo cual se determinan los efectos y causas del problema. Esta metodologa consiste en calcular, por una parte, el volumen total de fugas en tomas domiciliarias, utilizando los resultados obtenidos de muestreos en campo ( inspeccin de tomas y aforo de fugas en tomas ), y por otra parte, con la medicin de consumos en una muestra de distritos hidromtricos, DH, se estima el volumen de fugas en las tuberas de la red, calculado como la diferencia entre el volumen entregado y el consumido por los usuarios y por las fugas en tomas. A continuacin se exponen estas dos partes con ms detalle.

2.2.2.1 Evaluacin de fugas en tomas domiciliaras El volumen de agua potable que se pierde por fugas en tomas domiciliarias se estima a partir del estudio de dos muestras representativas, cuyo tamao se determina aplicando la teora de muestreo aleatorio estratificado (Ref. 10, 11 y 12), para: a) Calcular los porcentajes de tomas con fuga en cada estrato o sector del sistema de distribucin, mediante la inspeccin y determinacin de la ocurrencia de fugas en tomas seleccionadas aleatoriamente, y b) Determinar el gasto promedio que se pierde en tomas con fuga, tambin seleccionadas aleatoriamente, lo cual se logra con la excavacin y aforo de las fugas, y adems, reportar las variables fsicas que pueden ser la causa de su aparicin. Con dicho gasto se calcula el volumen total perdido. El tamao inicial de la muestra para inspeccin de tomas, no , se calcula con la ecuacin (9).

Zc m no = ( ) Ni Pi (100-Pi ) (9) N d i=1

donde: Zc = Abscisa de la curva de probabilidades con distribucin normal para un nivel de confianza seleccionado. N = Nmero total de tomas domiciliarias conectadas al sistema de distribucin. d = Error en la estimacin , en %. Ni = Nmero total de tomas en el estrato o sector i. P =Porcentaje esperado de tomas con fuga en el estrato i. La aplicacin de la ecuacin (9) no es simple y conviene exponer algunas observaciones y comentarios prcticos sobre su, utilizacin. El valor de Zc se obtiene de una tabla de probabilidades con distribucin normal, para lo cual se selecciona un cierto nivel de confianza; esto significa que, la probabilidad de que esa muestra sea representativa de dicha poblacin es igual al valor del nivel de confianza seleccionado. El error en la estimacin, d, representa la mxima diferencia, entre el porcentaje de fugas obtenido en la muestra y el porcentaje real, en ; a menor error en la estimacin, el valor real es ms cercano al estimado estadsticamente, y viceversa. Los estratos i corresponden a sectores o zonas homogneas (que tienen caractersticas fsicas y de consumo muy parecidas) del sistema de distribucin de agua potable. Desde luego que se lograr un detalle mayor si el nmero de sectores m es grande, pero se debe evaluar el costo, por esta decisin. Un nmero recomendable de sectores es de orden de 4 a 16. El Porcentaje de ocurrencia de fugas, P, es el nmero de fugas en tornas domiciliarias, que ocurren en el estrato i, entre el nmero total de conexiones de ese estrato, en %. Mientras mayor sea el nivel de confianza, los resultados sern ms representativos, pero tambin, implicar un nmero ms grande de tomas por inspeccionar y por consiguiente un costo ms elevado. Anlogamente, a menor error en la estimacin los resultados obtenidos de las mediciones en la muestra tienden a estar ms cerca del valor real correspondiente, con la misma implicacin antes mencionada. De la experiencia lograda en los estudios de evaluacin de prdidas realizados por el IMTA, se observa que con un nivel de, confianza de 95 % y un error en la estimacin de 5%, se obtienen buenos resultados. El tamao inicial de la muestra no, debe distribuirse entre los estratos considerados en la ecuacin (9), en proporcin al nmero de tomas domiciliarias que contiene cada uno de ellos. Para asegurar que la muestra en cada sector sea representativa, el nmero mnimo de tomas domiciliarias por inspeccionar ser de 30; por consiguiente, en estos casos aumentar el tamao total de la muestra.

El porcentaje de fugas puede obtenerse de los registros mensuales de fugas, de una encuesta o simplemente suponerse en un rango de 25 %, comn en Mxico. Este porcentaje se revisar y ajustar, en su caso, con los resultados que se vayan obteniendo de las inspecciones en campo. En poblaciones pequeas, se debe corregir el tamao de la muestra inicial, no, con la ecuacin (10), y la muestra que resulte ser distribuida entre los sectores seleccionados. n = no (10) 1 + no N La seleccin de tomas que conforman la muestra para inspeccin, se realiza tomando valores de una tabla de nmeros aleatorios, y estos sern los nmeros cuenta correspondientes en el padrn de usuarios, de donde se obtienen los domicilios donde se llevar a cabo la inspeccin en cada sector. Como se mencion antes, tambin se deber determinar el gasto promedio de fugas con los resultados del aforo en las tomas que presenten fugas, sin embargo, generalmente este nmero de aforos, no es suficiente, por lo que se debe complementar con el aforo de fugas ( visibles ) reportadas al organismo operador del sistema, hasta completar una muestra cuyo tamao se calcula con la ecuacin (11). na=Zc Sq (11) d donde: Sq = Desviacin estndar del gasto de fuga en tomas domiciliarias, calculado con la ecuacin (12). d = Error en la estimacin, ml /s. qi = Gasto aforado en cada fuga i, ml /s. Nq (qi qprom ) Sq = i =1 (12)

Nq - 1

q prom = Gasto promedio de fuga, ml /s. Nq = Nmero total de fugas aforadas. Se observa que la ecuacin (11) es una variante de la ecuacin (9), pero aqu interviene la desviacin estndar del gasto de fuga en lugar del porcentaje de fugas, si se observa que ahora, la variable que se desea investigar es precisamente el gasto de fuga.

Esta muestra, al igual que la de inspeccin, debe revisarse y ajustarse, en su caso, con los datos que se vayan obteniendo de las mediciones en campo. La inspeccin en campo de las tomas, se lleva a cabo basndose en la medicin de presiones en las tomas del domicilio seleccionado y en tres o cuatro adyacentes a l. Los registros de presiones se obtienen conectando un manmetro Bourdon a la llave de la toma ms prxima a la red de distribucin. De esta forma, si en la toma del domicilio seleccionado se nota una cada de presin muy marcada ( 10 % a 15 % ), respecto a las tomas adyacentes sin fuga, entonces se registra que la toma en cuestin tiene fuga, lmina N15.

LAMINA NO.15 INSPECCIN DE FUGAS EN TOMAS DOMICILIARIAS. El aforo de fugas se realiza con un recipiente graduado y un cronometro, midiendo el volumen contra tiempo, primero se registra el gasto en la llave de la toma mas prxima a la red, antes de excavar y de reparar la fuga, cuidando que no exista flujo o consumo dentro del domicilio (se cierran todas las llaves ,incluidas las de las cisternas y tinacos), despus se repara la fuga y se vuelve a medir el gasto en la misma llave, de tal manera que la diferencia entre estos dos gastos es el gasto de fuga (lamina No.16).

LMINA NO. 16 AFORO DE FUGAS EN TOMAS DOMICILIARIAS. Este procedimiento es vlido si no hay variacin de presin apreciable en la red de distribucin ( 15 % de la presin inicial en las tomas adyacentes sin fuga). En cualquier medicin es de esperarse una diferencia entre ella y el valor real. Se ha encontrado que normalmente los gastos de fuga en tomas domiciliarias en promedio oscilan entre 16 a 90 ml /s. Esto trae como consecuencia que puedan existir errores en la medicin, si no se tiene el suficiente cuidado al realizarla. La diferencia, o error total; puede descomponerse en tres partes:

a) Error accidental.- Debido a errores humanos. b) Error sistemtico.- Ocasionado por instrumentos mal calibrados. c) Error de precisin.- Se refiere a las variaciones inherentes al proceso de medicin

El error accidental se disminuye haciendo , con mucho cuidado los aforos y quitado las lecturas, cuando exista duda de haber realizado mal. Es necesario tambin que no intervengan diferentes personas durante una medicin, para que se pueda identificar este error. El error sistemtico se reduce calibrando bien los instrumentos, para lo cual se recomienda que el recipiente sea metlico, con el fin de evitar problemas de dilatacin. Este recipiente se calibra con una probeta graduada hasta una aproximacin de un decilitro. En cuanto al cronmetro conviene asegurarse de su exactitud seleccionando una marca comercial reconocida.

El error de precisin se disminuye repitiendo varias veces una misma lectura de un aforo (tres veces en nuestro medio). Una manera prctica para decidir que medicin es o no aceptada, para no cometer un error grave de precisin en la mediciones aplicar la teora de propagacin de errores (Ref. 12 y 13), la cual dice que en un ensayo donde intervienen varias mediciones de variables, cada una aporta cierto error y este error se propaga hasta aparecer en el resultado dependiendo de la relacin funcional entre las variables. El gasto de fuga Qf est calculado con la siguiente ecuacin: Qf = qj1+ qj2+ qj3_ - qi1 + qi2 + qi3_ (13) 3 3 o bien:

Qf = Q j- Q (14) donde: qJ1 + qJ2 + qJ3 = gastos aforados una vez sellada la fuga. qiI qi2 qi3 = gastos aforados sin sellar la fuga y sin excavar. Entonces, el error final de la medicin de una fuga es: efuga = {(1/3)[(Qj qj1)+(Qj qj2)+(Qj qj3)+(Qi qi1)+(Qi qi2)+(Qi qi3)]} (15) En mediciones con variables hidrulicas, se puede considerar como un buen resultado aquel que tiene un error menor o igual al 5 % y aceptable s es menor a 10%. Es recomendable que todos los valores estn por abajo del error permisible, por lo que conviene ir analizando inmediatamente despus de cada medicin el error de precisin, con el propsito de repetir o no el evento y corregirlo a tiempo. De forma general es recomendable realizar las mediciones aleatoriamente, ya que se evitaran las tendencias instrumentales, naturales y humanas. Con los datos de campo de todas las tomas inspeccionadas, se determinan por sector, los porcentajes de tomas en las que se detecta ocurrencia de fuga. Despus, estos valores se extrapolan hacia el total de tomas domiciliarias en cada sector, multiplicando los porcentajes de tomas con fuga determinados con la muestra, por el nmero de tomas dentro del sector correspondiente. Con los gastos promedio de fugas, el nmero de tomas con fuga y el programa de tandeos en la red ( distribucin semanal por zonas o colonias ), se calcula el volumen de agua o el gasto total que se pierde por fugas en tomas domiciliarias. Los gastos de fuga resultantes del aforo en tomas, se promedian por sector, y cada uno de los valores promedio se multiplican por el nmero total de tomas que tienen fuga en ese sector, obtenindose con ello el gasto total de fuga de cada sector. Al sumar los gastos totales de los sectores, se obtiene el gasto perdido en todo el sistema.

Sin embargo, el resultado anterior supone que el sistema tiene un servicio continuo de abastecimiento; es decir, que no existen tandeos para los usuarios. Si el suministro es discontinuo en algunas zonas del sistema de distribucin, entonces el valor de las prdidas por fugas en tomas domiciliarias debe calcularse considerando slo las horas del suministro. En este ltimo caso, el gasto total de fugas se calcula, multiplicando los gastos totales de fuga de cada sector, por el nmero de horas que tienen agua a la semana ( siete das ), dividido entre 168 horas.

2.2.2.2 Evaluacin de fugas en la red Para llevar a cabo la estimacin de fugas en la red, primero se seleccionan sectores denominados Distritos Hidromtricos, DH (lmina No. 17), de acuerdo con el siguiente criterio de muestreo (Ref. 3): a) Se divide a la poblacin en cuatro niveles socioeconmicos (alto, medio, bajo y comercial); es decir, en cuatro sectores que presentan caractersticas homogneas respecto al consumo de agua. b) Cada uno de los niveles anteriores se subdividen en subzonas homogneas,

respecto a la ocurrencia anual de fugas en lneas principales y secundarias de la red, segn los rangos siguientes:

subzona 1 ----- 0 a 10% subzona 2 ----- 11 a 20% subzona 3 ----- 21 a 30% subzona 4 ----- 31 a 40% subzona 5 ----- 41 a 50%

LMINA NO. 17 DISTRITO PITOMTRICO TPICO EN EL MUESTREO

Los porcentajes se calculan dividiendo la cantidad de fugas ocurridas en las subzonas, entre el nmero total de fugas registradas en un ao en el nivel socioeconmico en cuestin. Esto es, un nivel socioeconmico puede quedar subdividido en uno, dos, tres, cuatro o cinco subzonas, dependiendo de la variabilidad en la ocurrencia de fugas que se observe. c) En cada subdivisin resultante, de los niveles socioeconmicos mencionados, se selecciona un DH. La extensin total de todos los DH, dada en tramos de tubera, ko se calcula con la ecuacin (16). Ko = Zc [ Kj Pj (100 Pj) ] (16) Kd

donde: Zc = Abscisa de la curva de probabilidades con distribucin normal para un nivel de confianza (o rea bajo la curva) seleccionado. K = Extensin de toda la red, en tramos de tubera. d = Error en la estimacin, en %. Kj = Numero total de tramos de tubera en cada subzona. Pj = Porcentaje de ocurrencia anual de fugas en tuberas principales y secundarias en cada subzona j. Se deber hacer la correccin para poblaciones pequeas, mediante un clculo similar al realizado con la ecuacin (10), obteniendo as la extensin total de todos los DH corregida, k. Tambin, esta extensin total deber distribuirse proporcionalmente al nmero de tramos de cada subdivisin. Y si hubiera subzonas con un nmero de tramos inferior a 30, deber considerarse este valor como mnimo en la seleccin del DH correspondiente. Despus de seleccionar los DH, se verifica la ubicacin y estado de las vlvulas limtrofes de cada DH, reportando a los responsables del mantenimiento cules debern ser rehabilitadas. Posteriormente, se verifica el aislamiento y se comprueba que en la red interna y en la externa al distrito se tengan buenas condiciones de presin para su abastecimiento, con el fin de no afectar el servicio a los usuarios. Asimismo, se confirma que la direccin del flujo sea hacia dentro del distrito, en el punto donde se instalar la estacin de aforo, EA, para medir el gasto abastecido. Es recomendable que 48 horas antes de realizar la medicin de consumo global, se cierre el DH y sea abastecido en forma continua solo por el punto donde se haya instalado la estacin de aforo, para asegurar un suministro normal en el sector. A continuacin, se procede a medir caudal de ingreso al PH durante 24 horas (o medicin global de consumo ), de preferencia con un tubo Pitot Simplex, tomando lecturas instantneas, as directamente del manmetro U a intervalos de 15 minutos o bien, con un registrador continuo de gasto. Paralelamente a las actividades antes mencionadas, se determina el consumo, domstico "per cpita" promedio diario, a partir de lecturas y registro del volumen consumido semanalmente durante un mes por una muestra representativa de usuarios, en cuyos domicilios se instalan micromedidores previamente calibrados. Asimismo, se realiza un censo para obtener el nmero de habitantes en todos los domicilios comprendidos dentro del sector en estudio. Es necesario garantizar que la medicin global de consumos en cada DH, se lleve acabo durante el mismo perodo en el que se realizan las lecturas de consumo en micromediores Con estos datos, el consumo domstico "per cpita" promedio diario ( en litros/ habitante/ da ), Cpd se obtiene sumando los volmenes semanales consumidos durante el mes y dividiendo la suma entre el nmero total de das, de lectura en el mes y este resultado, entre el nmero total de habitantes.

Finalmente, se determinan los ndices de consumo mnimo nocturno, ICMN, tomando como referencia el consumo horario, promedio, CHP. Este consumo horario promedio es el resultado de dividir el volumen total abastecido, CT, entre el periodo total de tiempo T en el que se realiz la medicin. El ICMN se obtiene en porcentaje al dividir el volumen horario mnimo consumido entre las 0:00 y 5:00 horas del da, CMN, entre el CHP. Estos ndices de consumo mnimo nocturno son indicadores de los niveles de prdidas que existen en los DHs. En una rea bien abastecida, normalmente los consumos domsticos entre las 0:00 y 5:00 horas, son aproximadamente cero. Sin embargo, cuando esto no ocurre, o sea, cuando los consumos despus de las 0:00 horas continan hasta llegar a un valor mnimo, se puede sospechar que hay una extraccin irregular en la red. El seguimiento del ICMN, a travs del tiempo puede ayudar a identificar la tendencia al aumento o reduccin de las prdidas de agua por fugas. En la prctica, un valor del ICMN superior al 20 % puede representar un alto grado de fugas. Cuando se excede este porcentaje, es conveniente realizar investigaciones ms profundas sobre las causas de dichos niveles de fugas. Asimismo, se calcula el volumen de fugas en la red, Vfr, restando del volumen abastecido, CT, el volumen consumido por los usuarios, VC, durante las 24 horas en el DH, obteniendo as el volumen total de fugas, Vfr si a este valor se le resta el volumen de fugas en tomas domiciliarias, Vft entonces se obtiene el volumen de prdidas por fugas en la red, Vfr, el volumen consumido VC se calcula multiplicando el nmero de habitantes de todo el sector, por el consumo domstico "per cpita" promedio diario, Cpd.

2.2.2.3 Patrones de ocurrencia de fugas Los patrones de ocurrencia de fugas se refieren a la frecuencia con que se presentan determinadas variables fsicas identificas como causas que producen o favorecen la existencia de fugas. Al igual que en el caso de las tendencias la elaboracin de grficas facilitan el anlisis y determinacin de causas que producen fugas, se recomienda elaborar las siguientes, con datos obtenidos en el mismo intervalo de tiempo: a) Porcentaje de fugas por dimetro de tubera. b) Porcentaje de fugas por tipo de material de tubera. c) Porcentaje de fugas por tipo de suelo donde se encuentra instalado el elemento. d) Porcentaje de fugas por ubicacin en el elemento. e) Porcentaje de fugas por tipo de falla.

2.2.3 Anlisis de proyectos bsicos La evaluacin de un proyecto se refiere al proceso mediante el cual se determina en qu nivel de desarrollo se encuentra el proyecto en relacin con los objetivos y metas establecidos y de acuerdo con las variables fsicas, econmicas y ambientales que delimitan su funcin.

En la evaluacin de un proyecto se requiere calcular sus indicadores, para determinar que se ha obtenido hasta ese momento, o si no existe tal proyecto. La metodologa se resume en una encuesta general de cada proyecto, donde se da respuesta a las siguientes preguntas, si ya se est llevando a cabo el proyecto:

Como se lleva a cabo el proyecto. Que se ha logrado con el proyecto. Que resultados o productos se han obtenido. Que factores externos han sido imprescindibles. Como se ha podido establecer el proyecto. Donde se han conseguido los datos para establecer el proyecto, y Cuanto ha costado el proyecto.

Los indicadores fijan el nivel de efectividad adquirido y establecen si los objetivos del proyecto, o los resultados fueron alcanzados, respecto a:

Cunta calidad? Que cantidad? En cuanto tiempo ocurrieron? En que regin se tienen?

Adems, dichos indicadores destacan las caractersticas importantes del desempeo que han tenido y permiten cuantificar y comparar el estado actual de cada proyecto.

2.2.4 Elaboracin del diagnstico En esta etapa, la informacin y datos generados en la evaluacin de fugas y anlisis de proyectos bsicos ( captulos 2.2.2 y 2.2.3 ), son comparados con un marco de referencia, definido como el estado ptimo del sistema, fsico, operacional y de informtica, y mediante un anlisis comparativo, se buscar evidenciar las carencias y deficiencias, clasificndolas de acuerdo con el proyecto bsico a que corresponda, de tal manera que se pueda tener, tanto una visin global del problema de fugas, como el detalle necesario para lograr la reduccin y control de fugas en el sistema de distribucin mediante la implantacin de un programa bien definido. De acuerdo con lo anterior, los pasos para elaborar el diagnstico de fugas son (Ref. 14):

Evaluacin de fugas Evaluacin de proyectos bsicos Clasificacin de informacin y datos rbol de problemas

La evaluacin de fugas se describe en 2.2.2 y el anlisis de proyectos bsicos en 2.2.3. La informacin y datos que resultan de estas dos evaluaciones se clasifican de acuerdo con los proyectos bsicos a que correspondan y son proporcionados por las unidades responsables mostradas en la lmina 18.

LMINA 18. RELACIN ENTRE PROYECTOS BSICOS PARA CONTROL DE FUGAS Y UNIDADES RESPONSABLES EN EL ESQUEMA DEL ORGANISMO

OPERADOR. Para establecer el estado de fugas en un sistema de distribucin, se emplean diferentes tcnicas analticas dependiendo de la calidad y cantidad de informacin y datos histricos disponibles, as como de los resultados obtenidos de estudios de evaluacin de fugas. Las principales tcnicas de anlisis pueden clasificarse segn tres tipos de modelos (ref. 15):

Modelo Descriptivo Modelo Fsico Modelo Predictivo

El modelo descriptivo organiza y resume la informacin y detalles de los registros histricos de fugas, para determinar las caractersticas fsicas del sistema y los patrones y tendencias de la reparacin. Dicha informacin y datos resumidos se pueden presentar en forma de grficas o en cuadros, como se menciona en 2.1 .1 y, 2.2.2. El modelo fsico involucra la utilizacin de resultados y datos complementarios de ocurrencia y reparacin de fugas obtenidos de mediciones en campo, para aumentar el detalle de la informacin y en algunos casos, para verificar los resultados y conclusiones del anlisis descriptivo. Los datos complementarios se refieren a la magnitud de los daos y de las fuerzas, o Condiciones a que estn sujetos los elementos del sistema. El modelo predictivo de reparacin de fugas, emplea tcnicas estadsticas utilizando datos y registros de fugas reparadas, para determinar los factores que contribuyen a la falla. Dichas tcnicas incluyen un anlisis de regresin multivariada, un anlisis discriminante y la regin Cox, segn O'Day. El anlisis de regresin multivariada determina si existe una relacin lineal entre variables dependientes, frecuencia de reparaciones ( tiempo de la primera reparacin, etc.) y una o ms variables independientes (factores que son predictores de falla o contribuyen directamente al deterioro). Cuando se inicia la implantacin de un programa de control de fugas, los modelos de anlisis que se pueden emplear para la elaboracin del diagnstico son el descriptivo y el fsico, con la informacin que resulta de la evaluacin de proyectos bsicos y de la evaluacin d fugas respectivamente. A partir de un anlisis estadstico de la ocurrencia de fugas en tiempo y espacio, es posible identificar los parmetros correspondientes a la tendencia y patrones de falla y reparacin de las mismas, as como tambin las variables (causas) tcnicas u operativas, que producen las fugas empleando las unidades o indicadores apropiados para elaborar un rbol de Problemas. En relacin con el control de fugas en el sistema de distribucin, para elaborar el rbol de Problemas, se analiza: la participacin de las unidades responsables y las causas encontradas de fugas.

Anlisis de la participacin de unidades responsables Este anlisis ofrece un panorama de las personas, grupos y organizaciones que estn relacionados de alguna manera con el programa de control de fugas e integra las responsabilidades de los mismos. El anlisis se elabora como se indica a continuacin: a) Registrar los grupos ms importantes, instituciones y personas relacionadas con el

programa o que se encuentran en su rea de influencia. b) Formar categoras de los mismos. c) Caracterizarlos y analizarlos desde el punto de vista de sus rasgos sociales, status

formal o informal, estructura u organizacin, situacin y problemas del grupo, intereses, motivos, actitudes.

d) Identificar las consecuencias o reacciones por las que no han desarrollado sus

actividades, considerando al grupo, qu acciones debieron ejecutarse y cules son los resultados obtenidos.

Anlisis de causas encontradas en relacin a fugas En este anlisis se verifica:

La situacin en relacin con el problema de fugas.

Los problemas principales en este contexto.

El problema central del estado de fugas.

Las relaciones causa a efecto en los problemas. Para elaborar el rbol de problemas se aplica el siguiente procedimiento (Ref. 16):

Identificar los problemas principales del estado de fugas.

Formular en pocas palabras el problema central.

Anotar las causas del problema central

Anotar los efectos del problema central

Elaborar un esquema que muestre las relaciones de causa efecto en forma de rbol de problemas (lamina 19).

Revisar el esquema completo y verificar su validez.

EFECTOS PROB LEMA CENTRAL CAUSAS

LMINA 19. ESTRUCTURA DE UN RBOL DE PROBLEMAS. Al elaborar el rbol de problemas, es importante considerar lo siguiente:

Un problema no es la ausencia de una solucin.

Formular el problema como un estado negativo.

Escribir cada problema en una tarjeta.

Identificar problemas existentes ( no los posibles, ficticios o futuros

La importancia del problema no est determinada por su ubicacin en el rbol de problemas.

2.3 Tcnicas de localizacin y reparacin de fugas

2.3.1 Localizacin de fugas con equipos mecnicos y electrnicos. Aunque muchas fugas se localizan fcilmente mediante una simple inspeccin visual, tambin es posible encontrar fugas que han producido canalizaciones y afloran en sitios apartados de elemento dnde est la falla; en estos casos y cuando las fugas no son visibles, es necesario recurrir a tcnicas especficas de localizacin que permitan ubicar con precisin el sitio donde est el dao y reducir as, el tiempo y costo de reparacin. Dentro de las tcnicas de localizacin se pueden emplear las de deteccin indicadas en 2.2. 1, aplicadas en longitudes menores a 6.0 m. Las tcnicas ms comnmente empleadas se basan en la deteccin del sonido producido por el escape del agua y son las que a continuacin se tratan. Las tcnicas de localizacin se pueden agrupar en funcin del tipo de equipo utilizado en (Ref. 17): a) Localizacin con equipos mecnicos b) localizacin con equipos electrnicos Los equipos mecnicos son instrumentos que captan el sonido y lo transmiten de la misma manera que un estetoscopio mdico. Por su parte, los equipos electrnicos son instrumentos que captan el sonido de las fugas mediante un micrfono" colocado en el piso o con un hidrfono acoplado a una varilla de sondeo, o mediante un radiotransmisor y un receptor que se instalan sobre las tuberas; estos equipos se clasifican en: a) Equipos de deteccin directa b) Equipos de deteccin indirecta Los equipos de deteccin directa son amplificadores de sonido y permiten, mediante el uso de filtros electrnicos de audfonos, detectar la existencia de y fugas. Por otra parte, los equipos de deteccin indirecta son instrumentos computarizados que captan el sonido de las fugas y correlacionan las frecuencias captadas, para mostrar una grfica con el espectro de frecuencias en el intervalo que corresponde a las fugas, en donde se pueden observar los puntos en donde hay fuga, as como la distancia a la que se encuentran desde el radiotransmisor y/ o receptor. En el cuadro 2 se indican algunas marcas y modelos de equipos utilizados en la localizacin de fugas, de acuerdo con la clasificacin antes mencionada.

CUADRO 2. CLASIFICACION DE ALGUNOS EQUIPOS DETECTORES DE FUGAS. CLASIFICACION DEL EQUIPO MECANICO

ELECTRNICO DIRECTO

ELECTRNICO INDIRECTO

NOMBRE DEL EQUIPO

Varilla de sondeo Acuafono Geofono

Aqua-scope Aqua-phon Son-I-Kit Metrotech 2000L Metrotech HL2000 Fisher XLT20

Microcorr estndar Nicrocorr supersystem FCS L-100 FCS C-2000 Metravib

Al escapar el agua a presin, genera vibraciones en el punto de escape y produce sonidos en un rango de frecuencia entre 350 y 2000 Hz. ( ciclos por segundo ). Los sonidos ambientales se encuentran en el intervalo de hasta 350 Hz. En tuberas metlicas el sonido se transmite mejor que en las no metlicas. Las presiones altas facilitan la localizacin, puesto que al salir el agua con mayor velocidad, se produce un sonido que se propaga con ms intensidad. Una fuga pequea ( orificio o grieta ), tiene un sonido agudo de alta frecuencia y una fuga grande ( tubera rota o junta defectuosa ), un sonido grave de poca intensidad y baja frecuencia. El uso de equipos mecnicos o electrnicos depende de condiciones como son: material de la tubera, tipo de fuga, presin en la lnea y caractersticas del relleno y recubrimiento. Para el uso de equipos electrnicos directos, es necesario considerar factores externos como: lneas elctricas, bombas y otros dispositivos que generan ruido. La localizacin de fugas, en lo posible, debe realizarse en la noche debido a que durante el da, principalmente en las reas urbanas, los ruidos ambientales interfieren y se mezclan con el de las fugas dificultando la localizacin. La localizacin se realiza sondeando a lo largo de las tuberas inspeccionadas, aplicando el siguiente procedimiento: a) Realizar un reconocimiento general de la red de distribucin, ubicando el lugar exacto

de tuberas y accesorios. b) Determinar las reas que sern inspeccionadas para excluir las que estn exentas de

fugas. c) Verificar el correcto funcionamiento de los equipos. d) Seleccionar los puntos de contacto ms convenientes, para ubicar las fugas en

longitudes cortas ( 20.0 a 40.0 m ). e) Determinar el espaciamiento ptimo de los sondeos de acuerdo con las limitaciones

del equipo empleado. f) Localizar las fugas indicando un rea mxima de 1.0 x 1.0 m.

Recientemente la correlacin del sonido de fuga se ha utilizado para la localizacin; con esta tcnica, se evalan seales acsticas del ruido de fuga, en un periodo de tiempo determinado. El mtodo de correlacin permite localizar fugas con base en las propiedades de propagacin del sonido a lo largo de las tuberas. El ruido generado por dichas fugas, viaja a travs de la tubera en ambas direcciones y entonces, la variacin de las seales acsticas es registrada con los receptores del equipo "correlador". Posteriormente, por medio de la computadora, se ubica con precisin el lugar de la fuga. Cuando se utiliza ste mtodo, deben de considerarse los siguientes factores:

Longitud de la tubera. Material y dimetro de la tubera. Tiempo mximo de registro. Velocidad de propagacin.

El resultado de la correlacin y la velocidad de propagacin, son considerablemente afectadas por el medio en que se trasmite el ruido de fuga. En principio, la absorcin del ruido de fuga depende del material de la tubera y la frecuencia del sonido, solamente rangos de frecuencia relativamente bajos pueden ser evaluados sobre largas distancias, debido a la absorcin del sonido. Debe tenerse especial cuidado en los siguientes casos:

En tuberas de asbesto-cemento. Tuberas de reciente instalacin, puestas en operacin Tuberas con diferente clase de material. Secciones de tuberas cerradas. Tuberas de acero de pared delgada. Tuberas susceptibles a la corrosin. Zona con servicio tandeado. Considerar una longitud mxima de 300 m.

2.3.2 Tcnicas de reparacin de fugas La reparacin de fugas puede llevarse a cabo de dos formas: mediante rehabilitacin del elemento daado observando las especificaciones de instalacin y materiales, o mediante la sustitucin del tramo daado. La decisin de reemplazar ( rehabilitacin ), o reparar las tuberas o componentes del sistema, se basa en considerar factores como: presiones en la red, tipo de terreno, vida til de la tubera, tipo y calidad del material, diseo inadecuado, el factor de rugosidad de la tubera, operacin de la red y los programas de mantenimiento. Los registros histricos de fugas tambin se emplean en esta decisin.

2.3.2.1 Elementos de decisin para el reemplazo o rehabilitacin de tuberas

El criterio para reemplazo o rehabilitacin debe considerar lo siguiente:

Estadsticas de daos

Estudios de corrosin

Experiencia en la reparacin de daos

Funcionamiento hidrulico de la red

Un reemplazo es justificado cuando se tienen niveles elevados de:

Frecuencia de daos

Corrosin externa en las tuberas, tomas y piezas especiales.

Costos elevados de reparacin de los daos.

Daos severos en red principal.

Una reparacin es justificada cuando existe:

Baja de presin no significativa en la lnea.

Daos locales pequeos en red principal y en tomas domiciliarias.

Baja frecuencia de daos.

Prioridades utilizando la relacin beneficio/ costo La mejor alternativa debe ser la que proporcione mayores beneficios tcnicos, financieros, econmicos y sociales en menos tiempo. Esto se representa de manera simplificada en la lmina 20. Teniendo una inversin planificada de acuerdo con el mayor beneficio / costo a largo plazo se tiene una curva superior y, en el caso opuesto, el desarrollo de trabajos de control de fugas de forma no planificada.

LAMINA 20. GRAFICA DE INVERSIONES PLANIFICADAS Y NO PLANIFICADAS.

Sin dejar de elaborar profundos estudios econmico - financieros, se pueden establecer indicadores que reflejen los aspectos tcnicos, financieros de los costos del las prdidas por fugas y establecer el orden prioritario de los sectores que sern atendidos. Si este mtodo presenta el problema de no expresar, en una forma concisa las prioridades, existe el mtodo utilizando indicadores, el cual lleva a una serie de suposiciones para obtener conclusiones definitivas. Prioridades utilizando indicadores Este mtodo (Ref. 2) se basa en establecer los elementos que tienen relacin con las fugas, fijando para los indicadores que asociados a un factor, reflejan la prioridad del sector. La eficiencia de ste mtodo depende de la correcta valoracin de los indicadores. A continuacin se presentan los indicadores que se pueden seleccionar. De manera general, estos indicadores pueden ser suficientes, sin embargo, en algunos casos pueden ser necesarios indicadores adicionales; a continuacin se describen stos:

Volumen facturado/ volumen suministrado (%) Ka

Se define como el cociente entre el volumen facturado y el volumen suministrado al sector. Este indicador permite hacer una evaluacin tanto tcnica como financiera y puede reflejarse en una determinada situacin social del sector. De forma suscita, mide la situacin del sistema comercial.

VALOR DE LA INVESTIGACION

COSTO DE DESPERDICIO

VALOR DE LA GANANCIA DEBIDO A LA UTILIZACION DE LA PLANIFICACION OPTIMA

CONTROL SIN PLANIFICACION

SITUACION INTERMEDIA

CONTROL CON PLANIFICACION

Puede ser indicativo de la mala comercializacin de los servicios, ya sea por la falta de una agresividad del mercado, un mal catastro de usuarios, un sistema tarifario inadecuado o un alto porcentaje de fugas. Muchas veces en sectores muy grandes resulta difcil la determinacin del volumen facturado, principalmente si el organismo no cuenta con un buen sistema de cmputo.

Indicador Kb en porcentaje ( Qmn Qi ) / Qmed

El cociente entre el caudal mnimo nocturno (Qmn) menos el consumo industrial y el caudal medio diario ( Qmed) expresado en porcentaje refleja en forma clara y objetiva la situacin del sistema de distribucin (red y conexiones). Un valor elevado de este cociente puede representar un alto grado de fugas. Asimismo, se puede establecer como un buen cociente un valor cercano al 40%, suponiendo que la diferencia sea debida a la existencia de fugas de agua en el sistema. Este valor es calculado con datos de mediciones nocturnas, debido a que las presiones y las por fugas son mayores. El valor de estos indicadores reflejan indirectamente la situacin de la red de distribucin con relacin al material, aos de uso y presin a la que estn sometidas las tuberas del sistema.

Grado de medicin Kc en (%)

Los bajos ndices de medicin normalmente reflejan un alto grado de fugas y un uso no racional del agua por parte de los usuarios, esto se observa en los altos consumos "per cpta".

Valor facturado del sector/ valor facturado total (%) Kd

Los valores ya descritos se refieren a los elementos tcnicos, con excepcin del que aporta ingresos financieros al sector. El elemento que ahora se define permite una comparacin del valor de sector, con la facturacin total del sistema. Permite percibir en forma global, los beneficios financieros inmediatos resultantes del desarrollo de un plan de control de fugas, tiene un peso realmente sign