¿Cómo determinar y gestionar la reducción de pérdidas de agua en redes de distribución?

En la gestión del agua, es fundamental comprender que la reducción de las pérdidas (ALC, por sus siglas en inglés) no se trata solo de aplicar una política de control de fugas, sino de alcanzar un equilibrio entre el costo de dicha reducción y el valor del agua ahorrada. En el corto plazo, la situación de equilibrio se alcanza cuando el costo marginal del esfuerzo en la reducción de pérdidas es igual al costo marginal del agua ahorrada mediante la implementación de la política. Este escenario es conocido como el Nivel de Pérdidas Económicas a Corto Plazo (ELL, por sus siglas en inglés).

En el largo plazo, las inversiones en infraestructuras, como la medición por sectores, la telemetría, la gestión de presión y la renovación de las redes, afectan el ELL a corto plazo. La reducción de este ELL a corto plazo, y los ahorros y costos asociados con dicho cambio, pueden compararse con los costos de inversión necesarios para realizar estos ajustes. Los costos de inversión, a veces llamados costos de transición, representan el gasto necesario para cambiar de un estado de equilibrio a otro.

El ELL a largo plazo, por su parte, se basa en un análisis de inversiones que debe contemplar una serie de preguntas clave: ¿cuál es el nivel actual de fugas? ¿cómo cambiará el ELL a corto plazo con la inversión considerada? ¿qué ahorros en pérdidas de agua y qué cambios en los recursos de ALC se generarán con la inversión propuesta en comparación con la política actual? Además, se debe tener en cuenta el costo de la inversión y el retorno esperado. Las respuestas a estas preguntas permitirán tomar decisiones informadas sobre la política de inversión utilizando los criterios tradicionales de análisis de inversiones.

En cuanto al cálculo del ELL, es importante evaluar diversos factores clave que inciden en la determinación de este indicador. El costo del agua, que incluye los costos operativos como la energía y los productos químicos utilizados para tratar y distribuir el agua, debe ser considerado. Además, se deben incorporar los costos de inversión a largo plazo, como los de infraestructuras que permitan reducir las pérdidas y demoren la necesidad de nuevas obras de tratamiento. Si reducir las fugas es suficiente para posponer o evitar la construcción de una nueva planta de tratamiento, este ahorro debe ser valorado adecuadamente.

Los costos de reducción de fugas a corto plazo, que suelen limitarse al esfuerzo de ALC, deben tener en cuenta también los costos de personal, vehículos, combustible y equipos. Los costos de reparación de fugas, aunque algunos sugieren que deben ser excluidos del cálculo del ELL, deben considerarse si se aumenta el esfuerzo de ALC, ya que una mayor detección de fugas puede resultar en un mayor número de reparaciones, especialmente cuando se utilizan nuevas tecnologías.

Los costos a largo plazo incluyen el valor presente neto de las inversiones que se planean realizar para la reducción de fugas, tales como la instalación de medidores en zonas, la gestión de la presión y la renovación de tuberías. Estas medidas tienen un costo único que, si se implementa, llevará a una reducción de las fugas a un nivel más bajo.

El análisis de la gestión de fugas debe comparar todas las opciones disponibles, no solo en términos de costos inmediatos, sino en un horizonte de 20 a 30 años. De esta manera, es posible determinar qué medidas de gestión de fugas son las más rentables a largo plazo y cuál será el ELL en ese contexto.

La capacidad de alcanzar los objetivos de reducción de fugas dependerá de la infraestructura existente, las inversiones realizadas y las políticas internas que se apliquen. Las decisiones sobre cuánto invertir en la gestión de fugas deben ser informadas por un análisis exhaustivo de los costos y beneficios, considerando tanto las inversiones en infraestructura como los esfuerzos continuos de ALC.

¿Cómo actualizar las infraestructuras de distribución de agua en redes obsoletas?

El desafío de garantizar un suministro adecuado de agua potable es una tarea compleja que se intensifica cuando las infraestructuras existentes son obsoletas. En muchos países, el estado de las redes de distribución de agua no solo enfrenta problemas de envejecimiento, sino también carencias en el mantenimiento, la capacitación técnica y la gestión. En este contexto, se hace esencial actualizar o modificar la infraestructura para mejorar la calidad del servicio y la eficiencia operativa. En este capítulo, se revisarán los pasos necesarios para transformar una red obsoleta en una operación más eficiente y funcional.

Al dividir una red en zonas, los ingenieros del agua pueden aislar áreas específicas, optimizando el suministro y reduciendo el riesgo de problemas relacionados con la calidad del agua. Por ejemplo, una zona puede crearse para separar los abastecimientos de agua provenientes de distintas fuentes, minimizando los riesgos de contaminación cruzada. Las zonas también permiten implementar de manera más eficiente sistemas de control y monitoreo, lo que mejora la capacidad de gestión operativa.

Sin embargo, la creación de zonas debe llevarse a cabo con cuidado para evitar problemas operacionales. Cerrar demasiadas válvulas de una red puede reducir su capacidad y generar dificultades en el suministro. Por esta razón, las fronteras de las zonas deben coincidir con límites hidráulicos y geográficos naturales, como ríos, carreteras principales o ferrocarriles. Estos límites minimizan la necesidad de realizar cruces complicados en las redes principales, lo que puede acarrear problemas adicionales.

El proceso para crear una red zonificada implica varios pasos, que incluyen la identificación de posibles límites para las zonas mediante mapas, inspección in situ y el análisis de los registros existentes de la red. Es esencial llevar a cabo auditorías detalladas de las válvulas de límite propuestas y obtener datos sobre las características de la zona, como el número de propiedades y el consumo industrial. Posteriormente, se deben medir los flujos y las presiones de la zona, utilizando análisis de redes o pruebas en el campo. Tras recopilar estos datos, es posible calcular el tamaño necesario de los medidores y evaluar la viabilidad de gestionar las presiones en la zona.

La medición de los flujos en una red es otro aspecto fundamental para una gestión adecuada. Es crucial contar con mediciones precisas de los flujos en las salidas de los depósitos o fuentes. La medición continua de los flujos, con registros de datos instantáneos que se transmitan al centro operativo, es la opción ideal, aunque en muchos casos se utilizan registradores de gráficos o registradores de datos digitales como sustitutos. Estos sistemas de medición permiten a los operadores identificar problemas como fugas o cambios en la demanda de agua a lo largo del tiempo.

La precisión de los medidores es un factor crucial para una gestión adecuada de la red. La precisión de los medidores depende de su tipo, edad, condición y de la calidad del agua que se mide. Los medidores Venturi y Dall, por ejemplo, rara vez ofrecen una precisión mejor al ±5%, mientras que los medidores electromagnéticos modernos pueden tener una precisión de hasta ±0.1%. Es importante dimensionar adecuadamente los medidores, ya que un medidor sobredimensionado puede perder precisión en su rango de flujo real.

El proceso de instalación de los medidores debe seguir criterios específicos para asegurar su efectividad. Se recomienda instalar tramos de tubería rectos antes y después de los medidores, para garantizar lecturas precisas. Además, es necesario instalar válvulas a ambos lados del medidor para permitir su extracción y mantenimiento sin interrumpir el flujo de agua. La instalación de cámaras de acceso también es fundamental, especialmente en medidores de mayor tamaño, donde se debe construir una cámara para facilitar la lectura y el mantenimiento.

Es importante considerar que una adecuada medición y análisis de los flujos no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también permite una mejor planificación para el futuro. El conocimiento detallado de los patrones de demanda y las fugas es esencial para ajustar las políticas de mantenimiento y expansión de la red. La implementación de sistemas avanzados de medición y monitoreo, que incluyan tecnologías como los medidores electromagnéticos y ultrasónicos, ayudará a mantener una red más robusta, eficiente y sostenible.