Gobernación de La Guajira · Gobernación de La Guajira Contrato No. 582 de 2009 FORMULACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA y GESTIÓN DE DEMANDA PARA LOS SISTEMAS DE

Gobernación de La Guajira

Contrato No. 582 de 2009

FORMULACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA y GESTIÓN DE

DEMANDA PARA LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO DE LOS MUNICIPIOS DE

RIOHACHA, SAN JUAN DEL CESAR, BARRANCAS

Y EL MOLINO EN EL DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA

MUNICIPIO DE RIOHACHA

INFORME FINAL

COMPONENTE 1

Juan Camilo Gil Jaramillo

AGOSTO DE 2011

CUADRO DE CONTROL

VERSIÓN

0 1 2 3 4

Elaboró:

Paulo Umbarila

Paulo Umbarila

Fecha: Jul.23/2010 Ago.23/2011

Revisó:

Juan Camilo Gil

Juan Camilo Gil

Fecha: Jul.24/2010 Ago.23/2011

Aprobó:

Juan Camilo Gil

Juan Camilo Gil

Fecha: Jul.26/2010 Ago.23/2011

Versión Descripción Modificación

0 Entrega inicial.

1 Correcciones C.O. y presupuesto con APU´s PDA y edición de planos.

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RIOHACHA INFORME FINAL COMPONENTE 1

FORMULACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA y GESTIÓN DE DEMANDA PARA LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO

DE LOS MUNICIPIOS DE RIOHACHA, SAN JUAN DEL CESAR, BARRANCAS Y EL MOLINO EN EL DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA

Cr 14 No. 94 A 24 of 311 - Tels (1) 635 8850 – (1) 635 9025 Cel: 310 3243062 – E mail: [email protected] Bogotá, Colombia

i

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 1

2 OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 2

3 ALCANCES DEL PROYECTO ....................................................................................................... 3

4 ASPECTOS GENERALES DEL MUNICIPIO DE RIOHACHA ............................................ 5

4.1 DESCRIPCIÓN FÍSICA DE LA SUB-REGIÓN DE LA PENÍNSULA DE LA

GUAJIRA .................................................................................................................................................... 5

4.2 DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA ............................. 6

4.3 SISTEMA URBANO REGIONAL DE RIOHACHA ............................................................. 7

4.4 LOCALIZACIÓN .......................................................................................................................... 8

4.5 FUNDACIÓN ................................................................................................................................ 9

4.6 COMUNAS Y BARRIOS DE RIOHACHA ............................................................................ 9

5 FUNDAMENTOS DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA Y GESTIÓN

DE DEMANDA ............................................................................................................................................ 12

5.1 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 12

5.2 CRITERIOS BÁSICOS DE PLANEACIÓN Y DISEÑO DE SISTEMAS DE

DISTRIBUCIÓN DE AGUA .................................................................................................................. 13

5.3 CONTINUIDAD DE SERVICIO ............................................................................................. 13

5.4 DETERIORO DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN ............................................... 14

5.4.1 Causas de deterioro de los sistemas de distribución ................................................ 15

5.4.2 Efectos operacionales del deterioro del sistema ........................................................ 16

5.4.2.1 Intermitencia de servicio ............................................................................................ 16

5.4.2.2 Almacenamientos individuales ................................................................................ 17





ii

5.4.2.3 Concentración de la demanda ................................................................................. 18

5.4.2.4 Caudales por descarga libre ..................................................................................... 19

5.4.2.5 Simultaneidad................................................................................................................ 21

5.4.2.6 Despresurización ......................................................................................................... 22

5.4.2.7 Aire en tuberías ............................................................................................................ 23

5.4.2.8 Calidad del agua .......................................................................................................... 23

5.5 PROGRAMA DE GESTIÓN DE DEMANDA (PGD) ........................................................ 24

5.5.1 Evaluación de la capacidad instalada ............................................................................ 25

5.5.2 Formulación del Programa de Gestión de Demanda ................................................ 25

5.5.2.1 Modelación hidráulica del sistema orientada al PGD ....................................... 25

5.5.2.2 Sectorización de la red de distribución ................................................................. 26

5.5.2.3 Sectorización de redes en sistemas con intermitencia de servicio .............. 26

5.5.2.4 Definición de la red matriz ......................................................................................... 27

5.5.2.5 Monitoreo de caudales ............................................................................................... 27

5.5.2.6 Definición del sector piloto ........................................................................................ 28

5.5.2.7 Formulación del proceso de presurización .......................................................... 29

5.5.2.8 Formulación del proceso comercial ....................................................................... 29

5.5.2.9 Estrategia de transición de facturación ................................................................. 29

5.5.2.10 Formulación del proceso de socialización ........................................................... 29

6 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN EXISTENTE .............................................................. 31

6.1 PLAN DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL (POT) ...................................................... 31

6.2 DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN PARA LOS DISTRITOS SANITARIOS I,

II, III, IV, Y V (ETC LTDA., 2001) .......................................................................................................... 34

6.3 SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (AÑO 2005) ........................................ 35





iii

6.4 CONSULTORÍA DE REVISIÓN DE DISEÑOS Y ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS

PARA LA OPTIMIZACIÓN DE REDES DE ACUEDUCTO ........................................................ 36

6.5 CONSULTORÍA DE OPTIMIZACIÓN DE REDES DE ACUEDUCTO DE LA ZONA

CENTRO ................................................................................................................................................... 37

6.6 CATASTRO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE ........................ 37

6.7 ESTUDIO TOPOGRÁFICO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN................................... 38

6.8 DATOS DEMOGRÁFICOS DEL DANE .............................................................................. 39

6.8.1 Información censal ............................................................................................................... 39

6.8.2 Proyecciones de población del 2006 al 2009 .............................................................. 39

6.8.3 Proyección de población a nivel departamental del 2005 al 2020 ........................ 40

6.8.4 Reportes del censo 2005 ................................................................................................... 40

6.9 REGISTROS DE CAUDALES (AGUAS DE LA GUAJIRA S.A. E.S.P.) .................... 41

6.10 INFORMACIÓN DEL ÁREA COMERCIAL DE AGUAS DE LA GUAJIRA S.A.

E.S.P. 42

7 DIAGNÓSTICO GENERAL DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO ......................................... 46

7.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO ........................................................................................ 46

7.2 CAPTACIÓN ............................................................................................................................... 47

7.3 CANAL DE ADUCCIÓN .......................................................................................................... 48

7.4 DÁRSENA DE PRESEDIMENTACIÓN .............................................................................. 49

7.5 DESARENADOR ....................................................................................................................... 49

7.6 CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA ..................................................................................... 50

7.7 PLANTA DE TRATAMIENTO ................................................................................................ 50

7.8 ALMACENAMIENTO ............................................................................................................... 52

7.8.1 Tanques en la Planta de Potabilización ........................................................................ 52





iv

7.8.2 Tanques Elevados del Nuevo Acueducto ..................................................................... 52

7.8.3 Tanques del Acueducto Antiguo ...................................................................................... 54

7.9 CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE ................................................................................. 57

7.10 RED DE DISTRIBUCIÓN ........................................................................................................ 61

7.10.1 Calidad Del Servicio De Acueducto ............................................................................ 63

7.10.2 Macromedición En La Red ............................................................................................ 65

7.10.3 Micromedición En La Red .............................................................................................. 65

7.10.4 Acometidas de la Red de Distribución ....................................................................... 66

7.10.5 Daños en la Red de Distribución ................................................................................. 66

7.10.6 Uso Del Agua En El Casco Urbano Del Municipio ................................................ 67

8 MEDICIONES DE CAUDAL .......................................................................................................... 69

9 LÍNEA BASE DEL ESTUDIO ........................................................................................................ 71

9.1 BALANCE HIDRÁULICO DEL SISTEMA .......................................................................... 71

9.1.1 Definiciones de los Componentes ................................................................................... 72

9.1.2 Metodología de Cálculo ...................................................................................................... 74

9.1.3 Cálculo del Balance Hidráulico para el año 2009 ....................................................... 75

9.1.3.1 Volumen anual de entrada al sistema ................................................................... 75

9.1.3.2 Consumo Facturado .................................................................................................... 76

9.1.3.3 Consumo No Facturado ............................................................................................. 77

9.1.3.4 Consumo No Autorizado ............................................................................................ 77

9.1.3.5 Errores en la micromedición ..................................................................................... 79

9.1.3.6 Características de la red ............................................................................................ 79

9.1.3.7 Presión de servicio en la red .................................................................................... 80

9.1.3.8 Continuidad del servicio ............................................................................................. 81





v

9.1.3.9 Datos financieros ......................................................................................................... 82

9.1.4 Resultados del Balance Hidráulico ................................................................................. 83

9.2 INDICADORES DE GESTIÓN .............................................................................................. 83

9.2.1 Indicadores del nivel de servicio ...................................................................................... 84

9.2.2 Volúmenes de pérdidas reales o físicas ........................................................................ 84

9.2.3 Indicadores de gestión para las pérdidas reales o físicas ....................................... 85

9.2.4 Indicadores de gestión de pérdidas aparentes ........................................................... 88

9.2.5 Indicadores financieros de gestión de pérdidas .......................................................... 89

9.2.5.1 Índice De Agua No Contabilizada ........................................................................... 90

9.2.6 Comentarios al Factor De Investigación De La Red ................................................. 91

9.3 RESUMEN DE INDICADORES DE LA LÍNEA BASE .................................................... 93

9.4 BALANCE HIDRÁULICO DE LA CONDUCCIÓN DE AGUA TRATADA .................. 94

10 SOFTWARE DE MODELACIÓN .................................................................................................. 96

11 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA .............................................................................................. 98

11.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN ................................................................................... 98

11.1.1 Metodologías de proyección ......................................................................................... 98

11.1.1.1 Método lineal ................................................................................................................. 98

11.1.1.2 Método geométrico ...................................................................................................... 98

11.1.1.3 Método exponencial .................................................................................................... 99

11.1.1.4 Metodología DANE ...................................................................................................... 99

11.1.2 Información demográfica...............................................................................................100

11.1.3 Alternativas de proyección de la población .............................................................101

11.2 DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD ................................................................103

11.3 EVALUACIÓN DE LA DOTACIÓN Y CAUDALES DEMANDADOS .........................103





vi

11.3.1 Dotación neta ....................................................................................................................103

11.3.2 Pérdidas técnicas en el sistema .................................................................................104

11.3.3 Dotación bruta ..................................................................................................................104

11.3.4 Cálculo de caudales .......................................................................................................105

11.3.4.1 Caudal medio diario ...................................................................................................105

11.3.4.2 Caudal Máximo Diario ...............................................................................................105

11.3.4.3 Caudal Máximo Horario ............................................................................................105

11.4 REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD ..............................................................................106

12 ALTERNATIVAS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ........................................................110

12.1 ALTERNATIVA NO.1 ...............................................................................................................110

12.2 ALTERNATIVA NO.2 ...............................................................................................................111

12.3 ALTERNATIVA NO.3 ...............................................................................................................112

12.4 SELECCIÓN DE ALTERNATIVA ........................................................................................113

12.4.1 Descripción de la alternativa seleccionada .............................................................114

12.4.2 Condicionamientos de la conducción existente .....................................................117

12.5 PRESUPUESTO ESTIMADO ..............................................................................................119

13 MODELACIÓN HIDRÁULICA ......................................................................................................122

13.1 DATOS DE ENTRADA PARA LA MODELACIÓN ..........................................................122

13.1.1 Topografía del terreno ...................................................................................................122

13.1.2 Topología actual de la red ............................................................................................123

13.1.3 Pérdidas de energía por el flujo ..................................................................................124

13.1.4 Asignación de demandas..............................................................................................125

13.1.5 Materiales para tuberías nuevas o a renovar .........................................................129

13.2 ESCENARIO AÑO 2010 ........................................................................................................130





vii

13.3 ESCENARIO AÑO 2040 OPTIMIZADO ............................................................................131

13.3.1 Estructuración del Modelo ............................................................................................131

13.3.2 Resultados del modelo ..................................................................................................132

13.4 ESCENARIO AÑO 2025 OPTIMIZADO ............................................................................133



13.5 ESCENARIO AÑO 2010 PLAN DE CHOQUE .................................................................135



14 IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACION HIDRÁULICA Y

GESTION DE DEMANDA (PGD) EN EL ACUEDUCTO DE RIOHACHA ..............................141

14.1 DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA OPERACIONAL ...............................................141

14.1.1 Configuración planteada ...............................................................................................142

14.1.1.1 Sistema de abastecimiento ......................................................................................142

14.1.1.2 Red Matriz .....................................................................................................................143

14.1.1.3 Sectores Hidráulicos ..................................................................................................145

14.1.1.4 Subsectores operativos .............................................................................................148

14.1.1.5 Tuberías de refuerzo y empalmes .........................................................................149

14.1.1.6 Proyecto de renovación de redes ..........................................................................150

14.1.2 Sector Piloto ......................................................................................................................153

14.1.2.1 Descripción y localización ........................................................................................153

14.1.2.2 Aspectos hidráulicos ..................................................................................................153

14.1.3 Estrategia de macromedición de caudales .............................................................154

14.2 PROCESO DE PRESURIZACIÓN .................................................................................................156





viii

14.2.1 Presurización de la red matriz .....................................................................................156

14.2.2 Presurización del sector piloto y plan de choque ..................................................159

14.2.3 Presurización de los demás sectores .......................................................................162

14.3 ESTRATEGIAS DE SOCIALIZACIÓN DEL PROYECTO ..............................................................163

14.3.1 Aspectos pedagógicos ...................................................................................................163

14.3.1.1 Uso eficiente del agua ...............................................................................................163

14.3.1.2 Pedagogía del agua ...................................................................................................163

14.3.2 Divulgación específica del Programa de Gestión de Demanda y optimización

operacional .........................................................................................................................................164

14.3.3 Indicadores de gestión ...................................................................................................165

14.3.3.1 Indicadores propuestos .............................................................................................165

14.4 ESTRATEGIAS DE GESTIÓN COMERCIAL ................................................................................166

14.4.1 Catastro de usuarios ......................................................................................................166

14.4.2 Regularización comercial de clientes ........................................................................167

14.4.3 Regularización técnica de Acometidas Domiciliarias (A.D.) ..............................167

14.4.4 Estrategia de micromedición de consumos ............................................................168

14.4.5 Suspensiones y cortes ...................................................................................................168

14.4.6 Codificación y ruteo ........................................................................................................169

14.4.7 Análisis de consumos (crítica) .....................................................................................169

14.4.8 Fraudes y clandestinos ..................................................................................................169

14.4.9 Estrategia de transición de facturación por lectura de medidores ...................169

14.5 PRESUPUESTO ............................................................................................................................170

14.5.1 Obras de optimización hidráulica y operacional ....................................................170

14.5.2 Presupuesto de implementación del Programa de Gestión de la Demanda 171





ix

14.6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ..............................................................................................173

14.6.1 Plan de seguimiento a la puesta en marcha del proyecto ..................................174

14.6.1.1 Programa de ejecución de las obras ....................................................................174

14.6.1.2 Actualización del catastro de usuarios .................................................................174

14.6.1.3 Normalización de acometidas sector piloto S-1 ................................................174

14.6.1.4 Presurización del sector piloto S-1 y plan de choque .....................................174

14.7 GESTIÓN DE PÉRDIDAS .............................................................................................................175

14.7.1 Gestión de pérdidas técnicas (reales) ......................................................................175

14.7.2 Gestión de pérdidas comerciales (aparentes) .......................................................176

15 CONCLUSIONES .............................................................................................................................180

16 RECOMENDACIONES ...................................................................................................................182

REFERENCIAS .........................................................................................................................................184

ANEXOS ......................................................................................................................................................185

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Localización del municipio de Riohacha (fuente: POT). ................................................ 9

Figura 2 Comunas de la zona urbana y sub-urbana de Riohacha (POT, 2002). .................. 10

Figura 3 Gestión de Oferta y Demanda de Agua. ........................................................................... 12

Figura 4 Causas de deterioro del servicio. ........................................................................................ 16

Figura 5 Intermitencia de servicio. ....................................................................................................... 17

Figura 6 Demanda continua. ................................................................................................................. 18

Figura 7 Demanda concentrada. .......................................................................................................... 19

Figura 8 Descarga libre. .......................................................................................................................... 20





x

Figura 9 Patrones de demanda. ........................................................................................................... 21

Figura 10 Causas y efectos de la despresurización....................................................................... 23

Figura 11 Programa de Gestión de Demanda. ................................................................................ 24

Figura 12 Uso del suelo urbano municipio de Riohacha (fuente: POT, 2001). ..................... 32

Figura 13 Tratamientos del suelo urbano en Riohacha (fuente: POT, 2001). ....................... 33

Figura 14 Sectores por objetivos de desarrollo estratégico en Riohacha (fuente: POT,

2001). ..................................................................................................................................................... 34

Figura 15 Configuración general del sistema de acueducto de Riohacha (Las estructuras

en línea punteada gris aún no están en servicio). ................................................................... 46

Figura 16 Red de distribución por diámetro nominal de las tuberías (fuente: Aguas de La

Guajira S.A. E.S.P.). ......................................................................................................................... 62

Figura 17 Red de distribución por material de los tubos (fuente: Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P.). .................................................................................................................................................. 63

Figura 18 Zonas de servicio actuales. ................................................................................................ 64

Figura 19 Distribución de usuarios clandestinos a 2005 (fuente: censo de usuarios -

2005). ..................................................................................................................................................... 67

Figura 20 Balance hidráulico del sistema de acueducto (IWA). ................................................. 71

Figura 21 Balance Hidráulico de la red de distribución de Riohacha durante el 2009. ...... 83

Figura 22 Comparación del Índice Estructural de Fugas de Riohacha en el 2009 con

promedios internacionales. ............................................................................................................. 88

Figura 23 Proporción de pérdidas por volumen y por costo – acueducto de Riohacha para

2009. ...................................................................................................................................................... 90

Figura 24 Composición del Agua No Facturada para Riohacha durante el 2009. ............... 91

Figura 25. Alternativas de proyecciones de población. .................................................................102

Figura 26. Crecimiento de los requerimientos de caudal producido frente al crecimiento de

la capacidad. ......................................................................................................................................115





xi

Figura 27. Crecimiento de los requerimientos de almacenamiento frente a la expansión

proyectada para los tanques. ........................................................................................................116

Figura 28. Crecimiento de los requerimientos de conducción entre tanque y red

distribución. .........................................................................................................................................116

Figura 29. Alternativa de expansión del sistema de acueducto de Riohacha. ......................117

Figura 30. Topografía del municipio de Riohacha. .........................................................................123

Figura 31. Zonificación definida en el POT y concentración de usuarios al 2005. ...............126

Figura 32. Densidades de población proyectadas al 2010. .........................................................127



Figura 35. Presiones y velocidades escenario año 2010. ............................................................130

Figura 36. Presiones y velocidades en la red optimizada para el ‘escenario año 2040

optimizado’. .........................................................................................................................................132

Figura 37 Presiones y velocidades en la red optimizada para el ‘escenario año 2025

optimizado’. .........................................................................................................................................134

Figura 38. Presiones y velocidades en el plan de choque con suministro al sector S-2. ...138





Figura 43 Esquema de operación propuesto. .................................................................................142

Figura 44. Jerarquía de la red de distribución. .................................................................................144

Figura 45 Sectorización hidráulica de la Red de Distribución de Riohacha. .........................146

Figura 46 Subsectores operativos. .....................................................................................................148

Figura 47. Tuberías nuevas requeridas en la red de distribución. .............................................149





xii

Figura 48. Tuberías a renovar. ..............................................................................................................152

Figura 49. Condición inicial y límites propuestos. ...........................................................................156

Figura 50. Alimentación de sectores, laterales y VCP. ................................................................157

Figura 51 Traslado de acometidas, cierre VCP y validación de aislamiento ........................158

Figura 52 Alimentación por entradas principales, matriz presurizada y servicio por turnos

................................................................................................................................................................159

Figura 53 Servicio permanente en el piloto......................................................................................160

Figura 54 Presurización sectores subsiguientes ............................................................................162

Figura 55 Cronograma de implementación del PGD. ...................................................................173

Figura 56. Componentes de gestión de pérdidas reales .............................................................176

Figura 57. Componentes de gestión de pérdidas aparentes .....................................................177

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Comunas y barrios de la zona urbana de Riohacha (POT, 2002). ............................ 10

Tabla 2 Densidades estimadas por el POT al inicio y al final de su horizonte de

planeamiento, por comuna (fuente: POT, 2001). .................................................................... 33

Tabla 3 Resultados de población para los censos del DANE. .................................................... 39

Tabla 4 Proyecciones de la población para Riohacha – La Guajira, según DANE.............. 39

Tabla 5 Proyección de la población total para el departamento de La Guajira, según

DANE. .................................................................................................................................................... 40

Tabla 6 Cobertura del servicio de acueducto a 2005 en Riohacha, según DANE. .............. 40

Tabla 7 Cobertura del servicio de alcantarillado a 2005 en Riohacha, según DANE. ........ 41

Tabla 8 Consumos facturados en el acueducto de Riohacha desde enero de 2008 a

diciembre de 2009 (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.). .......................................... 42





xiii

Tabla 9 Consumos promedio en el sistema y Volúmenes facturados aguas arriba de post-

cloración (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.). ............................................................. 43

Tabla 10 Consumos mensuales promedio por tipo de suscriptor discriminado entre

usuarios con y sin medidor, para el año 2008 (fuente: Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P.). .................................................................................................................................................. 44

Tabla 11 Consumos mensuales promedio por tipo de suscriptor discriminado entre

usuarios con y sin medidor, para el año 2009 (fuente: Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P.). .................................................................................................................................................. 44

Tabla 12 Reportes de toma de lectura. Promedio entre marzo y diciembre de 2009

(fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.)................................................................................. 44

Tabla 13 Acometidas fraudulentas identificadas en el levantamiento topográfico de la

conducción (fuente: INAMBIENTE E.U., 2009). ....................................................................... 59

Tabla 14 Longitud de tubería por diámetro y material (m) en la red de distribución (fuente:

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.)................................................................................................. 61

Tabla 15 Longitud de tubería por diámetro y material como porcentaje del total en la red

de distribución (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.). .................................................. 61

Tabla 16 Caudales y volúmenes producidos en planta y de entrada a la red en post-

cloración (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.). ............................................................. 69

Tabla 17 Estimación del volumen de entrada al sistema durante el 2009.............................. 75

Tabla 18 Estimación de los Consumos Facturados Medido para Riohacha durante el

2009. ...................................................................................................................................................... 76

Tabla 19 Estimación de los consumos facturados no medidos para Riohacha durante el

2009. ...................................................................................................................................................... 76

Tabla 20 Estimación del consumo no facturado no medido. ....................................................... 77

Tabla 21 Consumo No Autorizado en Riohacha – 2009. ............................................................. 78

Tabla 22 Estimación de los errores de micromedición .................................................................. 79

Tabla 23 Características de las acometidas de acueducto en Riohacha - 2009. ................. 80





xiv

Tabla 24 Estimación de la presión promedio en la red de distribución en Riohacha - 2009.

................................................................................................................................................................. 81

Tabla 25 Estimación del continuidad del servicio de acueducto en Riohacha - 2009. ....... 81

Tabla 26 Estimación del valor del agua no facturada en Riohacha - 2009. ........................... 82

Tabla 27 Indicadores del nivel del servicio de acueducto en Riohacha - 2009. .................... 84

Tabla 28 Volumen de Pérdidas Físicas, acueducto de Riohacha - 2009. .............................. 85

Tabla 29 Matriz de evaluación de la pérdidas físicas (IWA)........................................................ 86

Tabla 30 Descripción de las categorías de desempeño del sistema por pérdidas físicas

(IWA). ..................................................................................................................................................... 86

Tabla 31 Indicadores de gestión de pérdidas reales, acueducto de Riohacha - 2009. ...... 87

Tabla 32 Indicadores de gestión de pérdidas comerciales, acueducto de Riohacha - 2009.

................................................................................................................................................................. 88

Tabla 33 Indicadores financieros de gestión de pérdidas comerciales, acueducto de

Riohacha – 2009. ............................................................................................................................... 89

Tabla 34 Resumen de Indicadores de Gestión – red de distribución de Riohacha –2009. 93

Tabla 35 Balance de pérdidas totales en la conducción de agua tratada entre planta y

post-cloración. ..................................................................................................................................... 95

Tabla 36 Comparación entre alternativas de software para modelación. ............................... 97

Tabla 37. Proyección de población del DANE para el municipio de Riohacha entre el año

2005 y el año 2020 (marzo de 2010). ........................................................................................100

Tabla 38. Período de diseño según nivel de complejidad para todos los componentes del

acueducto según resolución 2320 de 2009. .............................................................................103

Tabla 39. Dotación neta máxima según el Nivel de Complejidad del Sistema y el Clima. 103

Tabla 40. Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según el Nivel de Complejidad del

Sistema ................................................................................................................................................105

Tabla 41 Coeficiente de consumo máximo horario, k2 , según el Nivel de Complejidad del





xv

Sistema y el tipo de red de distribución. ....................................................................................106

Tabla 42 Parámetros para el cálculo de la demanda de agua potable. ..................................106

Tabla 43. Proyección de la demanda de agua potable y requerimientos de capacidad por

componente. .......................................................................................................................................107

Tabla 44. Proyección de los requerimientos de almacenamiento. ............................................108

Tabla 45. Capacidad de diseño y capacidad instalada para cada componente del sistema,

para el final del horizonte de planeamiento – año 2040.......................................................109

Tabla 46. Presupuesto estimado para la etapa 1 de la ampliación del acueducto de

Riohacha. ............................................................................................................................................120

Tabla 47. Presupuesto estimado para la etapa 2 de la ampliación del acueducto de

Riohacha. ............................................................................................................................................120

Tabla 48 Densidades actuales y de saturación por zona del POT. .........................................125

Tabla 49. Densidades y poblaciones proyectadas por zona del POT. .....................................127

Tabla 50 Caudales de entrada por conducción y por sector para el ‘escenario año 2040

optimizado’. .........................................................................................................................................132

Tabla 51 Caudales de entrada por conducción y por sector para el ‘escenario año 2025

optimizado’. .........................................................................................................................................135

Tabla 52. Estimación de los turnos de servicio para el plan de choque. .................................136

Tabla 53. Grado de abastecimiento por sector en el plan de choque. .....................................137

Tabla 54. Longitudes de tubería nueva para red matriz. ..............................................................145

Tabla 55. Cantidad de válvulas de cierre permanente. ................................................................147

Tabla 56. Longitud de tubería nueva por diámetro y sector hidráulico. ...................................150

Tabla 57 Longitud de tubería a renovar por diámetro nominal y sector hidráulico. ............152

Tabla 58. Estaciones de Macromedición. ..........................................................................................155

Tabla 59. Turnos de servicio recomendados para el plan de choque. .....................................161





xvi

Tabla 60 Usuarios identificados en el catastro de 2005 por atributo ‘ESTADO’. .................166

Tabla 61. Porcentajes de usuarios por ‘ESTADO’ en el catastro de 2005, y usuarios

clandestinos estimados para el año 2010. ...............................................................................167

Tabla 62 Presupuesto implementación obras PGD – Riohacha. ..............................................171

Tabla 63. Componentes sociales y comerciales PGD para catastro de usuarios y sector

piloto. ....................................................................................................................................................172

Tabla 64. Resumen de los costos de los componentes comerciales del PGD. ...................172

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Foto 1 Acceso a cisterna con electrobomba (fuente: Aguas de la Guajira E.S.P.). ............. 18

Foto 2 Bocatoma en el río Tapias (fuente: A. Santos). ................................................................. 48

Foto 3 Dársena de presedimentación (fuente: J. Betancourth). ................................................. 49

Foto 4 Planta de tratamiento río Tapias – vista general (fuente: A. Santos). ........................ 52

Foto 5 PTAP río Tapias – caseta de cloración (fuente: A. Santos). .......................................... 52

Foto 6 Tanque elevado No.1 frente a Carrefour. ............................................................................ 53

Foto 7 Tanque elevado No.2 en carrera 15 con calle 14C. ......................................................... 53

Foto 8 Tanque elevado No.3 en carrera 12A con calle 26. ......................................................... 54

Foto 9 Tanque superficial de 1500 m3 en antigua PTAP (izq.: tubería de llenado, der.:

tapa del tanque y registro de control). ......................................................................................... 55

Foto 10 Tanque superficial de 5500 m3 en antigua PTAP (izq.: tubería de llenado y

registro de control, der.: panorámica de la tapa del tanque). .............................................. 55

Foto 11 Izquierda: carrotanques abasteciéndose de agua en los tanques superficiales.

Derecha: panorámica del tanque elevado junto a la PTAP antigua. ................................. 56

Foto 12 Caseta de Post-cloración- K35+000 de la conducción de agua potable ................. 58

Foto 13 Interior de la caseta de post-cloración – sensores de cloro fuera de servicio. ...... 58





xvii

Foto 14 Sensor de caudal en post-cloración - varilla electromagnética. ................................. 58

Foto 15 Tablero de control del medidor en post-cloración (caudal leído: 377 L/s). ............. 58

Foto 16 Socavación de la tubería en el río Mandinga (fuente: A. Santos). ............................ 59

Foto 17 Conexión fraudulenta en ventosa de la conducción (fuente: A. Santos). ................ 59

ANEXOS

ANEXO A ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO DEL ACUEDUCTO.

ANEXO B PRESUPUESTO DEL PROGRAMA DE GESTIÓN DE LA DEMANDA.

ANEXO C PLANOS DE LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA DE LA RED DE

DISTRIBUCIÓN.

ANEXO D COPIA DIGITAL DEL INFORME INCLUYENDO ARCHIVOS DE

MODELACIÓN.





xviii





1

1 INTRODUCCIÓN

La Gobernación de La Guajira está implementando el Plan Departamental de Aguas con el objeto de mejorar

el nivel de prestación de los servicios de acueducto y alcantarillado en toda su jurisdicción, mediante el uso

óptimo de los recursos disponibles. En esa tarea ha contratado esta consultoría con la que se pretende definir

una estrategia clara para la Optimización Hidráulica y la Gestión de la Demanda en las Redes de Distribución

de los municipios de Riohacha, Barrancas, San Juan del Cesar y El Molino.

Con la optimización hidráulica se busca definir las obras necesarias en la red de distribución que permitan

implementar el Programa de Gestión de La Demanda (PGD) de agua potable, el cual tiene el propósito de

controlar la forma en que los usuarios del sistema consumen el preciado líquido, de tal forma que la demanda

llegue a niveles racionales.

Igualmente, la implementación de las obras de optimización hidráulica facilitarán las tareas de control de

pérdidas técnicas dentro de la red de distribución.

Este documento corresponde al informe final del estudio de Optimización Hidráulica y Formulación del

Programa de Gestión de La Demanda de la Red de Distribución de Agua Potable del municipio de Riohacha.

El contenido general del documento es el siguiente: reseña de los aspectos generales del municipio,

fundamentos del plan de gestión de la demanda, reseña de los documentos de soporte recopilados para el

estudio, descripción general del sistema de acueducto, balance hidráulico de la red de distribución,

descripción del software de modelación de la red a emplear, proyección de la demanda de agua potable,

formulación y evaluación de alternativas del sistema de distribución, modelación hidráulica, descripción del

proceso de implementación del PGD, conclusiones y recomendaciones.





2

2 OBJETIVOS

El objetivo general del estudio es realizar los diseños requeridos para optimizar hidráulica y operacionalmente

el sistema de distribución de agua potable del municipio de Riohacha, de tal manera que se le facilite a la

empresa Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. como operadora del sistema, facilitar el control de pérdidas técnicas

y la Implementación del Programa de Gestión de La Demanda para lograr un mejoramiento de los índices de

gestión tanto de cobertura y continuidad.

Este informe contempla de manera específica los siguientes objetivos:

Reseñar la información relevante recopilada para el desarrollo del estudio de optimización de la red

de distribución de agua potable de Riohacha.

Elaborar un diagnóstico general del sistema de acueducto, en el que se formulen las principales

recomendaciones que debe seguir Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. con el objeto de lograr un

servicio de acueducto óptimo y eficiente.

Elaborar la línea base de la tarea de reducción de pérdidas y la implementación del Programa de

Gestión de La Demanda en el acueducto de Riohacha, con el objeto de fijar un punto de partida que

posteriormente sirva de referencia para evaluar la gestión de las políticas implementadas por Aguas

de La Guajira S.A. E.S.P.

Formular el PGD para el acueducto del municipio de Riohacha.

o Definir las obras de optimización de la red de distribución de agua potable que permitirán

implementar el PGD.

o Seleccionar el sector piloto implementación del PGD.

o Definir las estrategias sociales y de gestión comercial para implementar el PGD en todo el

municipio de Riohacha.





3

3 ALCANCES DEL PROYECTO

A partir de los alcances presentados en la propuesta técnico-económica y los términos de referencia, a

continuación se describen las principales actividades a desarrollar en el informe final del proyecto.

1. Aspectos Generales del Municipio: en esta parte del estudio se realiza una breve descripción de los

aspectos relevantes que caracterizan el municipio de Riohacha.

2. Fundamentos del Proyecto de Optimización Hidráulica y Gestión de la Demanda, en donde se

plantea el enfoque general de este estudio.

3. Recopilación y análisis de información existente: se analizan otras fuentes de información, tales

como el catastro vigente de la red, Estudio Topográfico del Acueducto del municipio de Riohacha,

reportes operativos de la planta de tratamiento y la red de distribución, además de las rutinas

operativas descritas por los empleados de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

4. Diagnóstico general del sistema de distribución: en esta actividad se pretende describir el sistema de

abastecimiento de agua potable del municipio de Riohacha en todo lo referente a fuentes de

alimentación, capacidades y estado de las estructuras, zonas y turnos de servicio, etc. Todo se basa

en la información disponible en Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. y estudios de consultoría previos.

También se logrará describir las actuales condiciones operativas que presenta el sistema de

distribución, a partir de lo cual se regirán los planteamientos de optimización. Se realizan

recomendaciones generales para la gestión del acueducto.

5. Campaña de medición de caudales.

6. Evaluación de la Línea Base: esta parte del estudio contempla la determinación de los componentes

de pérdidas del sistema a partir de la información existente y suministrada por Aguas de La Guajira

S.A. E.S.P. Incluye lo siguiente:

a. Balance Hidráulico Inicial del Sistema de Acueducto: implica la disgregación del volumen

que entra a la red de distribución entre diferentes componentes, a saber: consumos

facturados, medidos y no medidos; consumos no facturados, medidos y no medidos;

pérdidas aparentes (comerciales), y pérdidas reales (técnicas).

b. Estimación de los indicadores de gestión más representativos de la metodología de la

International Water Association - IWA.

c. Análisis del índice de agua no contabilizada -IANC.





4

7. Recomendaciones Software de Modelación. Se analizan brevemente algunas alternativas de

software de modelación de redes de distribución de agua potable para su posterior implementación

en Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

8. Estructuración de la topología de la red existente en el software de modelación.

9. Proyección de la demanda de agua potable en el municipio y determinación del déficit o superávit en

la capacidad de los componentes principales del sistema de acueducto.

10. Modelación hidráulica de la red de distribución.

a. Evaluación del escenario actual para el caudal estimado por dotaciones.

b. Evaluación de resultados con las obras de optimización propuestas.

11. Descripción de los fundamentos conceptuales del Programa de Gestión de la Demanda.

12. Descripción del proceso de implementación del PGD, que incluye lo siguiente:

a. Descripción de la propuesta operacional, en donde se muestran las obras de optimización

hidráulica de la red de distribución.

b. Descripción del proceso de presurización de la red de distribución.

c. Estrategias de socialización del PGD.

d. Estrategias de gestión comercial del PGD.

e. Presupuesto de implementación del PGD.

f. Cronograma de ejecución del programa.

g. Descripción general de las tareas de gestión de pérdidas en el sistema de acueducto.





5

4 ASPECTOS GENERALES DEL MUNICIPIO DE RIOHACHA

La siguiente reseña fue extraída del Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de Riohacha (Alcaldía de

Riohacha, 2002).

El Municipio de Riohacha es la capital de la Guajira, el más septentrional de los departamentos de la Costa

Caribe de Colombia, la Región más nórdica del país. Su territorio se localiza dentro de la Sub-región de la

península de La Guajira.

4.1 DESCRIPCIÓN FÍSICA DE LA SUB-REGIÓN DE LA PENÍNSULA DE LA GUAJIRA

Esta Sub-región presenta, hacia el occidente un paisaje de llanuras fluviodeltaicas y fluviomarinas y al oriente

otro paisaje de tipo montañoso de mesas y colinas disectadas con modelado de erosión diferencial. En este

último sistema aislado, que se asocia con las estribaciones de la Serranía de Perijá y de los Motilones, se

alzan las serranías de Macuira, los cerros de Parash, la serranía de Cocinas, Guayarepa, la serranía de

Chimare y la serranía de Jarara.

La serranía de Macuira está ubicada en medio de la planicie Guajira, tiene una orientación norte- sur y su

máxima altura es de 828 msnm, se erige como un frente de condensación contra el que se estrellan los

vientos alisios y permite que las porciones más altas de la misma, en especial en su vertiente oriental,

ofrezcan condiciones para el desarrollo de una selva nublada. De este modo, esta serranía se constituye

como una especie de “oasis” de bosque nublado dentro del desierto guajiro, con una especial riqueza

faunística aislada dentro de este sistema montañoso.

Las zonas áridas de La Guajira y, en general, del litoral Caribe Colombiano, se constituyen importantes áreas

de diferenciación de la fauna silvestre endémica, con elementos propios y característicos, y cuya distribución

se restringe a la vegetación xerofítica y a rastrojos espinosos.

Las partes adyacentes al litoral de La Guajira se caracterizan por la existencia de depósitos de arenas eólicas,

médano o dunas de extensión variable que forman barras, por su acumulación y acarreo marino de

sedimentos. Ellos dan origen, en algunas ocasiones, a la formación de lagunas costeras con agua salada que,

a su vez, permiten la formación de manglares de orla, constituidos exclusivamente por el mangle salado.





6

4.2 DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL DEPARTAMENTO DE LA GUAJIRA

De acuerdo con el IGAC, el departamento de La Guajira tiene una extensión de 20.848 Km2. Esta superficie

representa aproximadamente el 15,3% del área de la Región Caribe Colombiana y casi el 1,8% de la

superficie total del país. Está conformado por 14 municipios (Incluida la Capital Departamental, Riohacha) y

93 centros poblados entre Corregimientos, Inspecciones de Policía (Municipales y Departamentales), y

Caseríos.

El departamento de La Guajira está limitado así: al norte con el Mar Caribe y, en aguas territoriales, con

República Dominicana y Haití; al oriente con la República Bolivariana de Venezuela; al occidente con los

departamentos del Cesar y Magdalena; y al sur con Venezuela y el departamento del Cesar.

La península de La Guajira se divide, de acuerdo con sus características geográficas y ambientales, en tres

(3) subregiones: Alta, Media y Baja Guajira.

La Alta Guajira: comprende el extremo peninsular, con variadas serranías, su principal agente modelador es

el viento, el cual genera las condiciones de erosión eólica y de vegetación que le es característica; posee

recursos algunos minerales (estaño y yeso). Es una región entre desértica y semidesértica y, por ende, de

escasa vegetación.

La Media Guajira: Su territorio es la parte Central del departamento; es una extensión cuya topografía

predominante es entre plana y suavemente ondulada, formada por arenales y dunas, donde predomina el

paisaje de aridez que cambia en las cortas épocas de lluvias. En esta Sub-región se encuentran el río

Carraipía, que pertenece a la Cuenca del Lago de Maracaibo.

La Sub-región de la Baja Guajira: Se localiza al sur de la Media Guajira, está conformada por las

estribaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta, por los valles de los ríos Ranchería y Cesar y los de los

ríos Ancho, Dibulla y Palomino los cuales vierten sus aguas y pertenecen a la cuenca del Mar Caribe.

También la conforma la Serranía del Perijá. Ofrece, por su fertilidad y vegetación, un gran contraste con las

anteriores, siendo esta húmeda y rica en flora y fauna.

El clima de La Guajira es predominantemente árido, seco y de altas temperaturas, modificadas por la brisa

marina y los vientos alisios del Noreste que soplan buena parte del año. En el departamento, las lluvias son

escasas y se presentan generalmente en los meses de Septiembre a Noviembre, cuando la zona de

convergencia tropical se desplaza hacia el norte.

De acuerdo con la Secretaría Departamental de Planeación, en el departamento, se pueden identificar y

caracterizar, en función de su producción, varias áreas de producción con diverso potencial de generación de





7

empleo:

ÁREAS MINERAS: De significativa importancia local, regional y nacional, dedicadas a la explotación

de carbón, gas y sal. La producción de carbón (El Cerrejón) ubicada en la serranía de Perijá dentro

del valle Ranchería. El gas, en la costa frente a Riohacha y Manaure; y la sal de producción menor,

se localiza en el municipio de Manaure.

ÁREAS AGROPECUARIAS: Se localizan en las estribaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta,

específicamente a lo largo del valle de los ríos Cesar, Ranchería, Tapias, Jerez, Ancho y Palomino.

ZONA COMERCIAL: Dedicada a la comercialización, a gran escala, de artículos de régimen

aduanero especial, cuyo centro principal es Maicao.

ÁREAS TURÍSTICAS: Con un reconocido potencial para el turismo activo, de observación y para el

ecoturismo. Sus principales áreas objetivo se ubican en la franja costera, con epicentro en la capital

departamental, Riohacha, aunque con una importante demanda por la Alta Guajira y, por razones de

seguridad, una menor demanda hacia la Sierra Nevada de Santa Marta y sus sitios de etnoturismo.

ÁREAS DESÉRTICAS Y SEMIDESÉRTICAS: Dedicadas a la cría de ganado OVINO Y CAPRINO,

con prácticas primitivas y artesanales; ocupa, en ciertos sectores, áreas entre regular y buena

capacidad agrícola, principalmente en los municipios de Uribia y Manaure.

4.3 SISTEMA URBANO REGIONAL DE RIOHACHA

La influencia de Riohacha cubre los municipios de la Alta y la Media Guajira. La parte restante del

Departamento de la Guajira –Baja Guajira – es influenciada por Valledupar. Físicamente, este subsistema

está conformado solamente por municipios del propio departamento de La Guajira.

Los municipios que forman parte del Subsistema Urbano Regional de Riohacha son: Riohacha, Maicao,

Barrancas, Manaure, Uribia, Dibulla, Hatonuevo y Albania.

En esta Sub-región la actividad comercial, especialmente la que se basa en el comercio ilegal (contrabando),

constituye uno de los soportes de su economía.

La minería es importante en la economía de la Sub-región, así como la extracción de sal, tradicional en esta

sección del país.

La minería del carbón, cuyo epicentro es el proyecto de El Cerrejón Zona Norte, en los municipios de

Barrancas y Hatonuevo, ha jugado un papel destacado en la economía nacional, sin embargo, su integración





8

a la economía del departamento ha sido coyuntural y no ha generado los deseables encadenamientos

estructurales. Este proyecto ha generado empleo, ha incentivado el crecimiento de algunos renglones de

soporte, especialmente servicios para los trabajadores, y entrega regalías para el departamento y para los

municipios las cuales se invierten en servicios para la población. No obstante, su forma de vinculación a la

Región al departamento, convierte a este proyecto en una especie de enclave.

La zona del territorio en donde se encuentran Uribia y Manaure no es apta para la agricultura. Ésta es una

zona árida que se proyecta hasta la parte más septentrional del país, en la cual las relaciones productivas y

comerciales son escasas.

La Sub-región de la Media Guajira tiene algunas áreas de cultivos transitorios (algodón, arroz, sorgo). Los

centros de producción de estos cultivos, así como de los cultivos perennes, están ubicados en los municipios

de Riohacha, Maicao y Barrancas. Su producción es de pequeño volumen.

La producción pecuaria del Subsistema de Riohacha tiene como característica relevante el hecho de que en

ella se encuentra la mayor población caprina del país, la cual alcanzaba algo más de 1‟073.600 cabezas, al

comenzar la última década del siglo XX. Esta producción se distribuye: el 50% en Uribia, un 20% en Maicao,

15% en la Riohacha y el resto en el extremo más septentrional de la península.

En la Sub-región de Riohacha se encuentran el mayor potencial pesquero de la Guajira en 350 Km de costa

que posee, con una amplia plataforma continental y, además, un conjunto ríos, lagunas costeras, naturales,

ciénagas y estuarios pantanosos.

La pesca que se realiza en el área es fundamentalmente artesanal y con escasos márgenes de

comercialización fuera de la región, situación que se agrava con los volúmenes de fuga por la pesca ilegal de

mariscos y pescados la cual se comercializa en Venezuela.

4.4 LOCALIZACIÓN

El Municipio de Riohacha está ubicado en el centro del Departamento de la Guajira; sus límites son: por el

norte, el mar Caribe; por el oriente, con el municipio de Albania y el río Ranchería que lo separa del Municipio

de Maicao y del Municipio de Manaure; al sur, los Municipios de Hatonuevo, Barrancas, Fonseca, Distracción,

San Juan del Cesar; y al occidente el Municipio de Dibulla.





9

Figura 1 Localización del municipio de Riohacha (fuente: POT).

Su altitud sobre el nivel del mar varía desde el nivel del mar, hasta 3.800 m en el nacimiento del río

Ranchería, en la Sierra Nevada de Santa Marta.

La superficie total del municipio de Riohacha es de aproximadamente 3.084,45 Km2, de los cuales, el área

urbana de la cabecera municipal ocupa 24,64 Km2, lo cual representa apenas alrededor del 0.08% del área

total del municipio.

4.5 FUNDACIÓN

Se reconoce como fecha de fundación de la cabecera municipal de Riohacha al año de 1545 y su erección

como capital de departamento cuando éste fue creado mediante la Ley 19 Noviembre 10 de 1964.

4.6 COMUNAS Y BARRIOS DE RIOHACHA

El Plan de Ordenamiento Territorial (POT) dividió la zona urbana del municipio de Riohacha en comunas

definidas como áreas morfológicas homogéneas dadas sus características de construcción, edad, delimitación

territorial, disponibilidad de servicios e infraestructura. La siguiente figura muestra la división definida en el

documento citado.

San Juan

Maicao

Barrancas

Fonseca

Manaure

URIBIA

del Cesar

Dibulla

MAGDALENA

CESAR

VENEZUELA

Albania

Distracción

Hatonuevo

Villanueva

Urumita

RIOHACHA

MAR CARIBE

RIOHACHA

CASCO URBANO





10

Figura 2 Comunas de la zona urbana y sub-urbana de Riohacha (POT, 2002).

En la tabla siguiente se listan los barrios que componen cada una de las comunas definidas por el POT en la

zona urbana.

Tabla 1 Comunas y barrios de la zona urbana de Riohacha (POT, 2002).

COMUNA BARRIOS

COMUNA Nº. 1

CENTRO HISTÒRICO Arriba, Abajo y Urbanización El Faro.

COMUNA Nº.2

NUEVO CENTRO. Arriba Sur , San Martín de Porras, Remedios, El Tatual y El Acueducto.

COMUNA Nº.3

COQUIVACOA

José Antonio Galán, Padilla, Paraíso, Luis Antonio Robles, Guapuna, Las

Mercedes, Sol Tropical y Coquivacoa con todas sus etapas .

COMUNA Nº.4

COOPERATIVO:

Marbella, San Tropel, Nuevo Horizonte, Portal de Comfamiliar, 12 de Octubre,

Cooperativo, Jorge Pérez, Nuevo Faro, La Ñapa, Edinson De Luque Pinto y

Manantial.

COMUNA Nº.5

AEROPUERTO ALMIRANTE PADILLA

Cactus 1, Cactus 2, Che Guevara, Las Tunas, San Martín de Loba, Matajuna,

Aeropuerto, Nazareth y Caribe.

COMUNA Nº.6

NUESTRA SEÑORA DE LOS REMEDIOS

20 de Julio, Obrero, San Francisco. Rojas Pinilla. Nuestra señora de los

Remedios, José Arnoldo Marín, La Loma, Luis Eduardo Cuellar, Las Villas, El





11

COMUNA BARRIOS

Calancala, El Progreso, Entrerríos, Villa Tatiana, Medanos y Kepiagua

COMUNA Nº.7

BOCA GRANDE

Los Nogales, El Comunitario, La Esperanza, La Cosecha, 15 de Mayo, Los

Olivos, Eurare, Simón Bolívar, Comfamiliar 200, Bugan Villa, Los Nogales,

San Judas y Boca Grande.

COMUNA Nº.8

ECOLOGICA LAGUNAS SALADA Y EL

PATRON

Camilo Torres, María Eugenia Rojas, Villa Laura, Ranchería, 7 de Agosto,

Buenos aires, Urbanización Villa Pareigua, Urbanización Claudia Catalina,

Urbanización Pilar del Río, Urbanización Villa Armando, Urbanización Bella

Vista, Los Cerezos, Urbanización Sol Mar y Urbanización Wuetapia.

COMUNA Nº.9

ECO-TURISTICA RIO RANCHERIA

Urbanización Villa Comfamiliar Urbanización Villa del Mar, Villa Tatiana,

Nuestra Señora de Fátima y Villa Fátima.

COMUNA Nº.10

EL DIVIDIVI

Los Almendros, Los Loteros, Villa Sharln, Hugo Zúñiga, La Floresta,

Urbanización Villa Aurora, Villa Jardín, Urbanización Taguaira: Urbanización

San Judas Tadeo, Urbanización La Mano de Dios, Las Mercedes, Ciudadela

el Dividivi, Urbanización San Isidro, Nuevo Milenio, 31 de Octubre, y

Fundación Casa del Abuelo.





12

5 FUNDAMENTOS DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA

Y GESTIÓN DE DEMANDA

5.1 INTRODUCCIÓN

La evaluación de las condiciones de servicio de muchos sistemas de acueducto del departamento y en

especial de poblaciones pequeñas, permite observar entre muchos otros problemas, la falta de continuidad en

el suministro de agua, algunas veces en períodos de varios días. Es decir el servicio se presta por intervalos

o turnos para diferentes zonas del sistema, en un intento por atender a toda la población inclusive de forma

irregular.

La gestión de sistemas de distribución se inicia cuidadosamente con la planeación y diseño de los mismos

para garantizar una “oferta” de agua suficiente inclusive para atender los requerimientos de la población

proyectada. Sin embargo para lograr la sostenibilidad operacional de sistemas con varios años de servicio, es

indispensable no solo mantener operante la capacidad instalada (infraestructura) sino trabajar intensamente

en los aspectos operativos asociados al sistema, en especial a la forma como sus usuarios “demandan“ el

agua.

Figura 3 Gestión de Oferta y Demanda de Agua.

Los aspectos operacionales dentro de la gestión de sistemas de distribución, infortunadamente no han sido

atendidos con la misma decisión y vehemencia por parte de las entidades prestadoras del servicio

posiblemente entre otros por los siguientes factores:

Limitaciones en el marco regulatorio





13

Desconocimiento de metodologías en optimización operacional

Sobrevaloración de los beneficios específicos de la ampliación de la infraestructura

Limitaciones en el acceso a nuevas tecnologías

Limitaciones en competencias laborales

No obstante, dadas las condiciones económicas limitadas existentes en el país, es preponderante lograr un

equilibrio entre la Gestión de la Oferta y la Demanda de agua, para poder garantizar una adecuada prestación

del servicio inclusive a las generaciones futuras.

5.2 CRITERIOS BÁSICOS DE PLANEACIÓN Y DISEÑO DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE

AGUA

El propósito principal de un sistema de distribución de agua, es entregarla a los usuarios o consumidores

finales en cantidades adecuadas, con presiones suficientes, con una calidad mínima que permita su consumo

y sobre todo de manera permanente. El funcionamiento correcto de un sistema de distribución de agua

resulta crítico para proporcionar suficiente agua potable a los consumidores, así como suficiente agua para la

protección contra incendio. Puesto que estos sistemas deben funcionar adecuadamente, necesitan

entenderse los principios de su planificación, diseño y construcción.

La cuestión básica a responder por los diseñadores o planificadores del sistema de distribución de agua es,

¿Cuánta agua requerirá el sistema para suministro y donde? La respuesta a esta pregunta requerirá la

adquisición de información básica acerca de la comunidad, incluyendo el uso histórico del agua, tendencias

de la población, crecimiento planeado, topografía y capacidades del sistema existente, por citar unas pocas.

Todo sistema de acueducto se dimensiona en cada uno de sus componentes a partir de criterios y

condiciones de demanda basadas en hábitos de consumo reconocidos localmente en la zona, región o país

donde se desarrolla el proyecto. Los hábitos de consumo y sus magnitudes se reconocen a través de la

definición de la dotación neta, la cual según el RAS 2000 para el caso Colombiano, se establece como

“….cantidad mínima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de un habitante sin considerar

las pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto”.

5.3 CONTINUIDAD DE SERVICIO

Un sistema de distribución se planea, diseña y construye para suministrar agua durante las 24 horas del día y

los 7 días de la semana. Es decir se prevé que la red de distribución se mantenga permanentemente





14

presurizada para así poder atender los requerimientos de los usuarios de una manera adecuada y estable.

Es en función de este precepto que se requiere un adecuado dimensionamiento de cada componente del

sistema de tal manera que las suspensiones de servicio obedezcan única y primordialmente a situaciones de

emergencia y de mantenimiento temporales. Además de las situaciones de despresurización que obedecen

a suspensiones de servicio por reparaciones y mantenimiento, se presentan otras situaciones de

despresurización parcial de la red de distribución que están asociadas a los siguientes factores:

Limitaciones en la capacidad hidráulica de las tuberías

Consumos no autorizados por parte de usuarios clandestinos masivos y dispersos

Operación inadecuada de válvulas dentro de la red

Caudales representativos en fugas por roturas súbitas de tuberías principales

Concentración masiva de fugas en zonas de la red secundaria

Sin embargo existen en muchos sistemas de distribución, situaciones de discontinuidad de servicio que no

obedecen a ninguno de los factores descritos sino más bien a condiciones inusuales de demanda, pero que

desafortunadamente alejan al sistema de una condición normal de presurización permanente y cuyas causas

se mencionarán en los numerales siguientes.

5.4 DETERIORO DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN

En muchos sistemas de acueducto se presenta a lo largo del tiempo una “degeneración” de las condiciones

de servicio evidenciadas principalmente en racionamientos sistemáticos e intermitencias en el suministro de

agua. Esta condición se puede originar principalmente en las siguientes situaciones:

Ausencia o insuficiencia de micromedición

Fraudes

Insuficiencia de las fuentes

Capacidad insuficiente de componentes (captación, tratamiento, distribución)

Cortes en fluido eléctrico hacia estaciones de bombeo

Dificultades operacionales en las captaciones, conducciones, planta de tratamiento, tanques o red de

distribución.

Deterioro de la infraestructura civil y/o electromecánica.





15

Altos niveles de pérdidas reales (físicas)

Dichas situaciones obligan al operador del sistema a plantear, generalmente sin una adecuada planificación,

esquemas de suministro a través de turnos por sectores en muchos casos establecidos por los mismos

fontaneros. El servicio intermitente por turnos, incentiva la búsqueda de alternativas de abastecimiento por

parte de los usuarios del sistema, principalmente a través del almacenamiento de grandes volúmenes de

agua mediante cisternas superficiales o subterráneas, que permiten recoger durante las horas en que se

dispone de servicio, el agua requerida para todo el período durante el cual se presenta el racionamiento.

Desafortunadamente las alternativas que tradicionalmente se plantean para solucionar esta problemática se

han orientado a mejorar y ampliar la infraestructura existente en cada sistema (captación, producción y

distribución), es decir a fortalecer la oferta de agua, desatendiendo un aspecto tan o más importante como es

la gestión de la demanda. Debe entenderse que la Gestión de la Oferta (ampliación de la infraestructura) y la

Gestión de la Demanda (optimización operacional) no son excluyentes entre sí; más bien deben considerarse

complementarias en pro de la prestación adecuada del servicio, aunque históricamente la balanza ha estado

inclinada hacia la ampliación de la capacidad instalada del sistema.

5.4.1 Causas de deterioro de los sistemas de distribución

En la Figura 4 se describen las principales causas del deterioro de sistemas de distribución a lo largo de los

años de servicio de los mismos. Por obvias razones cada sistema presenta sus condiciones particulares; sin

embargo las situaciones que se presentan a continuación son fácilmente identificables en la mayoría de

sistemas medianos y pequeños en especial en aquellos con limitaciones en la capacidad de gestión de las

entidades prestadoras del servicio.





16

Figura 4 Causas de deterioro del servicio.

5.4.2 Efectos operacionales del deterioro del sistema

5.4.2.1 Intermitencia de servicio

La manifestación más visible del deterioro del sistema se presenta en el momento en que la entidad

prestadora se ve obligada a racionar el servicio y prestarlo de manera intermitente y por turnos.

Generalmente dichos turnos se establecen dividiendo la red de distribución en zonas, las cuales pasan a ser

atendidas cíclicamente en períodos determinados. Desafortunadamente, sobre todo en pequeñas

poblaciones, esta zonificación no obedece a sectorizaciones hidráulicas formales sino más bien a prácticas

empíricas por parte de los fontaneros de la empresa, que conocen las válvulas que permiten hacer

aislamientos en las redes secundarias. Por lo general dichas prácticas no cuentan con registros de

procedimientos, ni planos operativos y su funcionalidad depende de la idoneidad del personal que las ejecuta.





17

Figura 5 Intermitencia de servicio.

Cuando se está abasteciendo determinado turno de servicio, prácticamente se han hecho los movimientos de

válvulas de la red necesarios para conducir toda el agua producida en la planta de tratamiento hacia la zona

atendida en dicho turno. No por estar atendiendo parcialmente el sistema, la planta de tratamiento reduce la

cantidad de agua producida; la producción se mantiene hasta su capacidad instalada impidiendo que se

puedan atender otras zonas durante el mismo período. Ver Figura 5.

Esta condición de operación no implica necesariamente que la capacidad de producción de agua para

abastecer el sistema según los criterios con los que fueron dimensionados cada uno de los componentes, sea

insuficiente. Es importante recordar que los componentes del sistema (captación, conducciones, planta

tanques, etc.) fueron dimensionados según unas dotaciones mínimas de agua por habitante y teniendo en

cuenta las proyecciones de población establecidas.

5.4.2.2 Almacenamientos individuales

Cuando los usuarios son abastecidos por zonas y por turnos de servicio dentro del sistema, recibiendo agua

no de manera permanente sino durante períodos restringidos, se ven obligados a almacenar agua

individualmente para disponer de ella durante los períodos en que no la recibirán. Es decir, de alguna

manera la función de regulación de caudales que tienen los tanques principales dentro del sistema,

almacenando ciertos volúmenes de agua para atender los picos de demanda, comienza a “delegarse” en las

cisternas o pequeños tanques construidos en cada una de las viviendas, los cuales pasan a suplir el líquido

durante las horas o días de racionamiento. Dichas cisternas o depósitos de agua, generalmente son

construidos informalmente, muchas veces enterrados y sin las condiciones mínimas de higiene. Para que el

usuario disponga de esta agua almacenada, se ve obligado a tomarla mediante baldes o en el mejor de los

casos a instalar un sistema hidroneumático que le permita suministrarla a presión a través de la red interior de





18

la vivienda.

Estos almacenamientos individuales, que en algunas poblaciones llega a masificarse por las críticas

circunstancias de servicio, generan a su vez unas condiciones hidráulicas y operacionales para las cuales el

sistema definitivamente no fue ni dimensionado, ni diseñado, ni construido.

Foto 1 Acceso a cisterna con electrobomba (fuente: Aguas de la Guajira E.S.P.).

5.4.2.3 Concentración de la demanda

Uno de los efectos identificables del servicio por turnos y la consecuente presencia de almacenamientos

individuales, es la concentración de la demanda. En unas pocas horas se demanda el volumen requerido por

cada usuario para uno, dos o más días de racionamiento. Es decir se presenta una condición de demanda

pico y anormal, para la cual el sistema no ha sido dimensionado porque como se explicó en los numerales

anteriores, el dimensionamiento de cada componente del mismo, se basa en la definición de la dotación neta,

pensando en un sistema presurizado permanentemente.

Figura 6 Demanda continua.

En la Figura 6 se ilustra una condición de demanda en la que si el suministro es permanente, un usuario

consume aproximadamente 1 m3/día, caudal para lo que muy posiblemente fue diseñado y construido el





19

sistema con base en criterios de dotación y hábitos de consumo.

Figura 7 Demanda concentrada.

En la Figura 7 se presenta una condición de demanda concentrada en la cual el sistema abastece a cada

usuario en turnos de servicio en intervalos de 4 días. Muy posiblemente cuando el usuario comienza a recibir

agua al inicio del turno, empieza a almacenarla en su cisterna para los días en que le racionan el servicio.

Dependiendo del tamaño de la cisterna podrá almacenar inclusive un mayor volumen que el requerido en

promedio si pudiera abastecerse permanentemente.

5.4.2.4 Caudales por descarga libre

El llenado de tanques o cisternas para el abastecimiento durante los períodos sin servicio, se realiza mediante

la descarga libre (a atmósfera) durante el tiempo en el cual el usuario recibe agua. Los caudales a descarga

libre para el llenado de los tanques, no dependen de los hábitos de consumo de cada usuario sino más bien

de las siguientes condiciones hidráulicas:

Valor de la presión en la red pública.

Localización de los tanques o cisterna respecto a la red pública.

Características físicas (longitud, diámetro, material, accesorios, etc.) de la acometida domiciliaria.

Existencia de elementos de control (registros, flotadores, etc.).

Hidráulicamente el caudal descargado a través de una descarga libre depende de la presión actuante sobre el

punto de descarga y por lo tanto puede analizarse a partir de la ecuación del orificio, la cual en forma

resumida se puede expresar:

nPKQ

Donde





20

K = Factor de descarga, adimensional

P = Presión actuante sobre el orificio

n = Exponente que depende de las características hidráulicas del sistema, generalmente

cercano a 0.5.

La Figura 8 ilustra el comportamiento de la línea piezométrica desde la tubería exterior hasta una cisterna

enterrada al interior de la vivienda.

Figura 8 Descarga libre.

Dependiendo de las condiciones mencionadas anteriormente, es posible establecer que los caudales de

llenado de tanques en descarga libre pueden oscilar en sistemas reales entre 0.07 – 0.15 l/seg.1. Si se

analiza el caudal medio demandado por un usuario que mensualmente consume 30 m3/mes y se expresa

dicho caudal en l/seg, tenemos:

segldiasegmesdias

mlitmesmQmedio /011.0

/400.86//30

3/1000*/330

De lo anterior es posible concluir que la relación existente entre el caudal de llenado de tanques o cisternas

por descarga libre y el caudal medio demandado por el usuario oscila entre 6 y 14 veces dependiendo de las

condiciones propias mencionadas anteriormente.

1 Información basada en aforos reales durante el llenado de cisternas en sistemas en condición de intermitencia.





21

Figura 9 Patrones de demanda.

En la Figura 9 se observa la diferencia entre el patrón de demanda horaria para un sistema presurizado el

cual abastece agua permanentemente (línea continua) y otro sistema que esta abasteciendo a sus usuarios a

través de un servicio intermitente y llenando cisternas durante las pocas horas de cada turno (barras).

5.4.2.5 Simultaneidad

Para sistemas presurizados permanentemente, los métodos para definir dotaciones, consumos individuales y

caudales de diseño para cada una de las viviendas, se basan en el concepto de la probabilidad de ocurrencia

de dos o más eventos de consumo al mismo tiempo. Este concepto es conocido como el método de las

probabilidades y fue desarrollado por Roy B. Hunter en 1.932.

El método se basa en el hecho que únicamente unos pocos aparatos de todos los que están conectados al

sistema, entrarán en operación simultánea en un instante dado.(Granados, 1989). El efecto de cada aparato

que forma parte de un grupo numeroso de elementos similares depende de:

El caudal del aparato, es decir la rata de flujo que deja pasar el servicio (q).

La frecuencia de uso. Tiempo entre usos sucesivos (T).

La duración de uso. Lapso de tiempo que el agua dura fluyendo para atender la demanda del

aparato (t).

Hunter asumió inicialmente que la operación de aparatos era aleatoria. Aunque esto no es totalmente cierto,

es una buena base y permite tener tolerancias cuando el problema no se comporta como tal. También





22

determinó la frecuencia de uso de todos los aparatos basado en datos tomados en edificaciones. El método

es aplicable a grupos grandes de elementos, ya que la carga de diseño es tal que tiene cierta probabilidad de

no ser excedida.

La probabilidad que se encuentren m + 1 aparatos funcionando simultáneamente, es remota. Para m + 2

aparatos, la posibilidad es aún más remota y así sucesivamente. Para el caso de sistemas con intermitencia

de servicio y presencia masiva de tanques de almacenamiento en las viviendas y donde son usuales los

caudales por descarga libre, la situación es totalmente diferente. Si la condición descrita en el numeral

3.4.2.4 se evalúa no para un usuario individual, sino para un conjunto de usuarios que pertenecen al mismo

turno de servicio, se podrá establecer una condición de simultaneidad de caudales demandados por el llenado

de tanques durante el 100% del tiempo del turno, cuyo valor se puede expresar mediante la siguiente

ecuación:

n

i

illenado QQ1

Donde n es el número total de usuarios abastecidos en cada turno de servicio.

El caudal demandado por un sistema para el llenado simultáneo de varios tanques o cisternas, corresponderá

a la sumatoria de los caudales de llenado de cada cisterna individualmente.

5.4.2.6 Despresurización

El llenado de tanques o cisternas para el abastecimiento durante los períodos sin servicio, se realiza mediante

la descarga libre (a atmósfera) durante el tiempo en el cual el usuario recibe agua.

Parte de la energía de presión disponible en la red pública durante el llenado del tanque se transforma en

energía cinética o de velocidad en el chorro de agua llenando el tanque, mientras que el resto se utiliza para

vencer las pérdidas hidráulicas en la acometida.

Por otra parte, los caudales de llenado de varios tanques simultáneamente superan notoriamente los

caudales normales de diseño de la red de distribución. Dichos caudales generan mayores velocidades en las

tuberías y por lo tanto mayores pérdidas de energía. Por lo tanto durante un turno de servicio, la presión en la

red es apenas aquella necesaria para suministrar el caudal de llenado de cada tanque. Se pueden

referenciar casos inclusive en los que existen usuarios que instalan electrobombas para “succionar” agua de

la red pública y poder así llenar su cisterna al interior de la vivienda. Generalmente las presiones en redes en

sistemas con intermitencia de servicio, presentan valores muy bajos y en algunos casos cercanas a cero.





23

Figura 10 Causas y efectos de la despresurización

5.4.2.7 Aire en tuberías

El servicio por turnos genera una condición operacional indeseable relacionada con el aire en las tuberías.

En el momento en que se suspende el servicio para una zona de la red, el aire ingresa a las tuberías

sustituyendo el volumen anteriormente ocupado por el agua.

Existen varias condiciones derivadas del aire en las tuberías, las cuales son contraproducentes para la

operación del sistema:

Susceptibilidad de presentarse golpes de ariete por operación inadecuada de algún elemento de

control, debido a la compresibilidad del aire contenido en el sistema.

Limitaciones en la capacidad de transporte del sistema, por presencia de bolsas de aire en especial

en puntos elevados de la red.

Potencial de lectura “errada” de micro medidores en el momento en que se está restableciendo el

servicio, cuando el agua que está llegando nuevamente tiende a desplazar el aire existente el cual

busca salida inclusive a través de las acometidas domiciliarias. Esta situación se hace más evidente

en micro medidores de tipo velocidad.

5.4.2.8 Calidad del agua

En referencia a la calidad del agua disponible para los usuarios, debe resaltarse el riesgo de deterioro de la





24

misma debido principalmente a los siguientes factores:

El almacenamiento prolongado del agua en las cisternas o tanques individuales de las viviendas por períodos

prolongados, impide una renovación adecuada del volumen de agua. Dicho estancamiento precipita el

decaimiento en la concentración del cloro presente en el agua a valores muy por debajo de los establecidos

en las normas para consumo humano. Lo anterior significa que aunque en la red pública, los valores del

cloro residual sean aceptables, es posible que el agua que el usuario consume presente ausencia total de

cloro. Generalmente la responsabilidad sobre la calidad de agua por parte de las entidades prestadoras del

servicio, está limitada a garantizar su potabilidad hasta la acometida domiciliaria y no al interior de las

viviendas.

Adicionalmente y como consecuencia de la despresurización de las redes pueden generarse condiciones en

las cuales al no existir presión en las tuberías, se presente una migración de aguas contaminadas (p.e aguas

residuales en superficie por ausencia de un adecuado sistema de alcantarillado) hacia el interior de los tubos

a través de fisuras o uniones defectuosas.

5.5 PROGRAMA DE GESTIÓN DE DEMANDA (PGD)

El objetivo de un Programa de Gestión de Demanda es esencialmente, lograr que el sistema pueda abastecer

a sus usuarios de manera permanente y con una presión suficiente que les permita utilizar sus aparatos

sanitarios, evitando el almacenamiento individual de agua haciendo uso de cisternas, lo cual se logra a partir

de la presurización permanente del sistema de distribución. En la Figura 11 se describen las fases

constitutivas del PGD.

Figura 11 Programa de Gestión de Demanda.





25

5.5.1 Evaluación de la capacidad instalada

La primera actividad que desarrollará el consultor, será la de evaluar la capacidad instalada de cada uno de

los componentes del sistema. Es decir establecer si los caudales captados y tratados en planta y

transportados por la red, así como los volúmenes de almacenamiento, son suficientes para atender la

población actual bajo los criterios normales de diseño, es decir calculando los caudales requeridos en función

de la población, la dotación neta, los estimativos de pérdidas, etc.

A través de esta evaluación será posible identificar que componente presenta la menor capacidad operacional

y se podrán plantear los correctivos necesarios, ya sea reparación u optimización. Durante esta actividad

evaluará la necesidad de realizar ampliaciones a alguno o todos los componentes del sistema si se concluye

que definitivamente ya han cumplido su vida útil. De las observaciones realizadas en esta actividad podrá

establecerse si con la infraestructura existente es posible iniciar el PGD y lograr una presurización

permanente de toda la red o solamente de una parte de ella.

5.5.2 Formulación del Programa de Gestión de Demanda

La fase de formulación del PGD es la etapa de la consultoría durante la cual se definen y establecen las

condiciones hidráulicas y operativas básicas para lograr la presurización paulatina del sistema. Durante este

proceso se integra el conocimiento profundo sobre la operación actual del sistema, con las metodologías y

tecnologías modernas aplicadas a la optimización operacional de sistemas de distribución de agua.

5.5.2.1 Modelación hidráulica del sistema orientada al PGD

Un modelo hidráulico es una representación matemática de un sistema real de distribución ilustrada mediante

una interface gráfica que simula o imita el comportamiento del sistema real replicando las condiciones

dinámicas de su operación. Para el desarrollo de un PGD, la utilización de un modelo de simulación

hidráulica es de gran ayuda en los siguientes procesos:

Evaluación de la capacidad instalada de la red actual

Definición de la red matriz

Formulación de la sectorización

Dimensionamiento de estaciones de macro medición y control de presión





26

5.5.2.2 Sectorización de la red de distribución

La sectorización de las redes de distribución de un sistema de acueducto presurizado permanentemente y

con servicio 24 horas, es una práctica cada vez más común dentro de la gestión de sistemas de acueducto, al

constituirse como herramienta fundamental para optimizar los procesos operativos que lleva a cabo la entidad

operadora. En general, la sectorización se puede definir como una estrategia de reducción de pérdidas

técnicas y comerciales, que consiste en la delimitación de la red de acueducto en sectores de servicio,

homogéneos, aislados e independientes, en los cuales es posible macro medir los volúmenes suministrados,

consolidar los valores facturados, optimizar las condiciones de servicio, calcular el índice de agua no

contabilizada, establecer las causas de las pérdidas y sus acciones de control, formular proyectos

estructurados de control de pérdidas, priorizarlos y hacer seguimientos al comportamiento y a las inversiones

de reducción.

El desarrollo de la actividad de sectorización se lleva a cabo bajo el siguiente esquema:

Planteamiento de objetivos

Definición de la red matriz

Definición de sectores y subsectores

Verificación de límites con el modelo hidráulico preliminar

Análisis de operación en condiciones de racionamiento y emergencias

Análisis de los aspectos comerciales

Proyecciones por sectores, según demografía y urbanismo

Materialización en campo (la debe realizar posteriormente el operador como parte de la

implementación del PGD)

5.5.2.3 Sectorización de redes en sistemas con intermitencia de servicio

La condición de deterioro operacional de sistemas con intermitencia de servicio, motivada por todas o algunas

de las causas descritas en los numerales anteriores, impiden que el sistema funcione presurizado

permanentemente, por lo tanto la sectorización de las redes, debe observarse como una herramienta

operativa que permitirá inicialmente la presurización parcial de cada sector hidráulico propuesto. La

formulación adecuada de la sectorización hidráulica del sistema, incluyendo la definición explícita de la red

matriz y las condiciones de alimentación de cada uno de los sectores propuestos, permitirá al operador

desarrollar una estrategia organizada y coherente para lograr finalmente la presurización total de la red.





27

5.5.2.4 Definición de la red matriz

Partiendo del objetivo principal del Programa de Gestión de Demanda dentro del cual se requiere de la

presurización permanente del sistema de distribución, cobra gran importancia el planteamiento de una

metodología que permita presurizar paulatinamente la red. Dadas las condiciones de deterioro en que pueda

encontrarse el sistema, las cuales se manifiestan en un servicio por turnos, es muy ambicioso pensar en una

presurización súbita de toda la red, inclusive si se tuviera la posibilidad de disponer de mayor cantidad de

agua. Es decir, no por tener agua en exceso disponible se puede garantizar que el sistema se presurice.

Por lo tanto dentro de la metodología del PGD se plantea inicialmente la definición clara y exhaustiva de la red

matriz dentro del sistema de distribución.

El propósito principal de definir e implementar la red matriz es el de lograr inicialmente la presurización

permanente de las tuberías matrices, a partir de lo cual es posible plantear la presurización paulatina de las

redes de distribución secundaria sobre la base del sistema sectorizado. El sistema matriz debe configurarse

de tal manera que permita la alimentación independiente de cada sector hidráulico propuesto, para que

puedan controlarse y monitorearse los caudales demandados por cada entidad. Dicha configuración supone

la disposición de alimentaciones individuales y preferiblemente únicas por cada sector.

Con el propósito de lograr que las tuberías matrices operen como líneas expresas y evitar que desde ellas se

alimenten directamente algunos usuarios, posiblemente sea necesario diseñar y construir “laterales de

aislamiento” o tuberías menores con un trazado o alineamiento paralelo a las matrices y que permiten

conectar las acometidas domiciliarias para abastecer desde allí a los usuarios.

5.5.2.5 Monitoreo de caudales

Un requisito indiscutible para lograr un adecuado control sobre la operación de un sistema de distribución de

agua, es el monitoreo de caudales al interior del mismo. Dentro de los beneficios y aplicaciones que pueden

obtenerse del monitoreo de caudales, se pueden destacar los siguientes:

Conocimiento real de los caudales demandados por el sistema general o por cada unidad sectorial

independientemente

Calibración de modelos hidráulicos generales o sectoriales

Cálculo de indicadores operacionales como:

Factor de investigación, que relaciona los caudales mínimos nocturnos con los caudales medios

suministrados al sistema.





28

Desperdicio por conexión por hora, que relaciona igualmente el caudal mínimo nocturno con el

número de conexiones en el área monitoreada.

Índice de pérdidas reales por longitud de red

Caudal de pérdidas, definido como la diferencia entre los caudales suministrados y facturados en el

sistema en cuestión.

Rendimiento hidráulico, que relaciona los caudales facturados y suministrados al sistema.

Índice de agua no contabilizada.

Priorización de proyectos de reducción de pérdidas

Definición de requerimientos de adecuación y rehabilitación de redes.

En el caso de sistemas despresurizados y con discontinuidad de servicio, la implementación de estaciones de

monitoreo de caudales permite al operador observar la evolución de los caudales demandados en cada

sector, desde la condición de demanda inicial por llenado de cisternas, hasta la condición de demanda normal

por dotación y hábitos de consumo.

5.5.2.6 Definición del sector piloto

Una vez formulada la sectorización de las redes y definida explícitamente la red matriz que permita el proceso

de presurización paulatino del sistema, es necesario entrar a definir un sector piloto en el cual se inicia dicho

proceso. Es ambicioso para un sistema con intermitencia de servicio, lograr una presurización total de sus

redes de una manera súbita. Por lo tanto es necesario desarrollar el proceso de presurización de forma

escalonada, por sectores.

La definición del sector piloto deberá fundamentarse tanto en criterios hidráulicos como comerciales. Desde

el punto de vista hidráulico será preferible seleccionar un sector piloto localizado en zonas bajas de la red, en

las cuales los tiempos de recuperación del servicio durante el inicio de los turnos, son más cortos y

preferiblemente con una concentración de usuarios que no supere el 15% de la población total.

Es de esperarse que una vez presurizada permanentemente la red matriz, pueda iniciarse el proceso de

presurización del sector piloto de manera definitiva y permanente durante 24 horas al día y siete días a la

semana. Esta nueva condición de servicio se reflejará en la actitud de pago del servicio por parte de los

usuarios. Por lo tanto será de gran beneficio definir el sector piloto en áreas con menores índices de

fraudulencia y clandestinidad. Es en el sector piloto donde se realizará una exhaustiva gestión comercial y

social con los usuarios. Allí se elevará la cobertura de la micro medición al 100% y se instalarán dispositivos





29

para el control de rebose de las cisternas en las casas lo que permitirá disminuir las condiciones de

desperdicio.

5.5.2.7 Formulación del proceso de presurización

A partir de la propuesta de sectorización desarrollada, e iniciando con el sector piloto, se definirá el proceso

de presurización paulatina por sectores que deberá ser llevado a cabo e implementado posteriormente por la

empresa operadora de cada uno de los sistemas en estudio, en el cual definirá tanto las etapas de

construcción de obras producto de la consultoría, como las etapas correspondientes a los procesos operativos

de presurización de la red matriz, subsiguientemente del sector piloto y posteriormente de los demás sectores

planteados para el sistema.

5.5.2.8 Formulación del proceso comercial

En esta actividad se formularán ordenadamente cada una de las actividades de carácter comercial que

deberán ser implementadas posteriormente por el operador de cada sistema, de acuerdo al proyecto de

presurización formulado, en especial en lo referente a:

Actualización total en cobertura de micromedición

Instalación de flotadores de control de rebose de tanque o cisternas domiciliarios (en caso de

requerirse)

5.5.2.9 Estrategia de transición de facturación

En esta actividad se formularán los elementos básicos de la estrategia de transición de facturación por

promedio, a la facturación por lectura de micromedidores que posteriormente deberá ser ampliada y

estructurada por los operadores de cada uno de los sistemas.

5.5.2.10 Formulación del proceso de socialización

El proceso de socialización del proyecto de optimización operacional y en especial del proceso de

presurización paulatina del sistema, cobra un significado sustantivo, si se entiende la importancia que tiene la

participación de la comunidad dentro de la optimización del sistema.

Dentro de las principales actividades que desarrollará el consultor se encuentran las siguientes:

Capacitación al interior de la entidad prestadora del servicio de acueducto sobre el proyecto. No

solamente en los procesos hidráulicos y operativos asociados al programa sino también aquellos





30

procesos comerciales y de trabajo con los usuarios.

Divulgación del proyecto ante las entidades municipales involucradas y líderes comunales,

incluyendo la necesidad de aceptación de instalación de micromedidores y flotadores.

Diseño de una estrategia para la implementación del proceso de socialización del proyecto que le

permita posteriormente al operador continuar con esta actividad una vez terminada la consultoría.





31

6 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN EXISTENTE

El presente capítulo describe la información existente que fue recopilada para el desarrollo del proyecto.

6.1 PLAN DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL (POT)

Con el fin de estudiar el desarrollo futuro del municipio para la determinación de las demandas potenciales en

cada parte del casco urbano de Riohacha, se consultó el Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de

Riohacha, Guajira, en su componente urbano (POT municipio de Riohacha, Guajira – Freddy A. Santiago

Molina, 2001). Mediante dicho documento y su socialización se definió un conjunto de acciones político-

administrativas y de planificación física que permiten organizar espacialmente los usos del suelo y las

actividades económicas respectivas.

La implementación del POT pretende lograr un equilibrio entre la atención a las necesidades sociales y

económicas de la población y, la conservación y protección del medio ambiente. Por esta razón, Aguas de La

Guajira S.A. E.S.P. debe considerar los planteamientos del POT para orientar el desarrollo y optimización de

su infraestructura.

Se debe aclarar que el periodo de implementación del POT vigente fue previsto entre los años 2001 y 2009.

Es decir, actualmente debe estar en proceso de actualización. Dado que es el documento disponible será la

referencia para proyectar la ampliación de la red matriz de distribución en el presente estudio.

A continuación se mencionan los aspectos más relevantes del Plan de Ordenamiento Territorial del municipio

de Riohacha, que se tendrán en cuenta para la formulación de la optimización hidráulica de la red:

1. Como se mencionó en el capítulo anterior, el POT dividió el territorio urbano en diez comunas, las

cuales corresponden a zonas morfológicamente homogéneas, por sus características de edad,

disponibilidad de infraestructura y servicios. Igualmente consideró dos comunas más en zonas sub-

urbanas (ver Figura 2 y Tabla 1).

2. El POT clasificó el uso del suelo urbano en: residencial; institucional; comercial; reserva,

conservación o protección; industrial; y área de reserva para macro-proyectos. El numeral 2.2.3 del

documento del componente urbano del POT de Riohacha describe claramente los usos para cada

una de las comunas en que se subdividió el casco urbano del municipio. La siguiente figura ilustra





32

esa clasificación.

Figura 12 Uso del suelo urbano municipio de Riohacha (fuente: POT, 2001).

3. Con el fin de orientar las políticas de desarrollo urbano el POT concibió los tipos de tratamiento del

espacio en el casco urbano del municipio. La siguiente figura ilustra los tratamientos definidos y

localizados por el POT.





33

Figura 13 Tratamientos del suelo urbano en Riohacha (fuente: POT, 2001).

4. En el estudio del POT de Riohacha se estimaron las densidades por comuna al año 2000 y se

tomaron como base para proyectar las densidades de viviendas por área en el horizonte de

planeación. La siguiente tabla muestra los valores obtenidos.

Tabla 2 Densidades estimadas por el POT al inicio y al final de su horizonte de planeamiento, por comuna

(fuente: POT, 2001).

NOMBRE COMUNA

2000 2009

Nº. DE VIVIENDAS

DENSIDAD NETA

(VIV/HA)

Nº. DE VIVIENDAS

DENSIDAD NETA A ALCANZAR

(VIV/HA)

CENTRO HISTÓRICO 2.357 39,88 2.498 83,9

NUEVO CENTRO 1.786 30,80 1.893 40,1

COQUIVACOA 1.546 35,23 1.639 33,6

COOPERATIVO 1.784 27,48 1.890 25,5

AEROPUERTO "ALMIRANTE PADILLA" 1.008 10,87 1.068 12,4

NUESTRA SEÑORA DE LOS REMEDIOS 2.874 20,70 3.046 34,6

BOCA GRANDE 1.743 13,48 1.847 15,6

ECOLÓGICA LAGUNAS SALADA & EL PATRÓN

1.631 10,42 1.728 10,4

ECO-TURÍSTICA RÍO RANCHERÍA 377 13,27 399 9,6

EL DIVIDIVI 1.010 15,33 1.070 15,4

TOTAL : 16.117 17.079





34

5. El POT definió sectores dependiendo de los objetivos de desarrollo estratégico para el municipio de

Riohacha. La siguiente figura ilustra esa zonificación.

Figura 14 Sectores por objetivos de desarrollo estratégico en Riohacha (fuente: POT, 2001).

El Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de Riohacha definió el perímetro urbano incluyendo las

zonas de expansión urbana. Esa zona corresponde al perímetro sanitario, es decir, al área en la que Aguas

del Sur de La Guajira S.A. E.S.P. debe garantizar los servicios de acueducto y alcantarillado.

Los lineamientos definidos por el POT serán tenidos en cuenta para la expansión de la red matriz y para la

proyección de la demanda y su localización geográfica.

6.2 DISEÑO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN PARA LOS DISTRITOS SANITARIOS I, II, III, IV, Y

V (ETC LTDA., 2001)

En el año 2001 la firma Estudios Técnicos y Construcciones Ltda. elaboró el “Diseño de Redes de Distribución

para los Distritos Sanitarios I, II, III, IV, y V. El alcance no abarcó un sexto distrito sanitario que compone el

casco urbano del municipio. El proyecto incluyó, entre otras, las siguientes actividades:





35

Análisis de alternativas de alimentación de la red de distribución de agua potable del casco urbano

del municipio de Riohacha, teniendo en cuenta la capacidad del sistema actual y las posible

opciones de ampliación de las estructuras de producción y distribución.

Con la alternativa de alimentación que escogió ese estudio se formuló una sectorización hidráulica

de la red de distribución. El sustento de la sectorización fue una modelación matemática del

sistema.

Diseño de las tuberías nuevas requeridas por la red de distribución para las demandas estimadas y

la sectorización hidráulica definida. Definición de tramos de tubería a reponer.

Elaboración de presupuestos y planos detallados, junto a los pliegos para licitación.

Este estudio se tomará como una referencia para las alternativas de optimización de la red que se consideren

dentro de la Consultoría en curso.

6.3 SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (AÑO 2005)

Durante el año 2005 la firma OPERAMOS 2000 E.S.P. S.A. conformó el sistema de información geográfica,

en el que se estructuró la siguiente información:

1. Catastro del sistema de acueducto. Esa información incorporada al SIG fue extraída del Plan

Maestro de Acueducto y Alcantarillado elaborado por Estudios Técnicos y Construcciones Ltda. (ETC

Ltda.) en el año 2002. Contiene la conformación de la red con tuberías y accesorios, actualizados al

2002.

2. Catastro del sistema de alcantarillado. Esa información incorporada al SIG fue extraída del Plan

Maestro de Acueducto y Alcantarillado elaborado por ETC Ltda. en el año 2002. Muestra la

configuración del sistema de alcantarillado sanitario del municipio, incluyendo tuberías existentes y

proyectadas, pozos de inspección, etc., organizados por distritos.

3. Catastro de usuarios de los sistemas de acueducto y alcantarillado. El estudio desarrollado incluyó la

elaboración de encuestas predio por predio, siguiendo las rutas de facturación vigentes a 2006, que

corresponden a un total de 26. Para cada una de esas rutas se estructuró la información dentro de la

base de datos incluyendo, entre otros, los siguientes datos:

a. En primer lugar datos generales del predio: código actual del usuario, dirección del predio,

nombre del propietario, fecha de la encuesta, dirección corregida, y uso del predio.





36

b. En segundo lugar características del predio: lote, casa de un piso, casa de más de un piso,

o casa con local.

c. En tercer lugar se recopiló información relacionada con los servicios: posee servicio de

acueducto, posee servicio de alcantarillado, tipo de andén, tipo de vía, tiene medidor,

ubicación del medidor, estado de la acometida, y tipo de conexión de la acometida.

4. Rutas de barrido y de recolección de residuos sólidos, para el servicio de Aseo.

5. Sistema de alcantarillado pluvial existente y proyectado. El SIG incorporó la información

correspondiente a la consultoría de “Diseño del Alcantarillado Pluvial en los Puntos Críticos de la

Ciudad de Riohacha”, que elaboró el Ingeniero Alberto Navarro Alarcón en el año 2005.

6. Modelación de la red de acueducto. El SIG incorporó información generada dentro del Plan de

Choque de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., con el objeto de definir tramos de tubería para

reposición, tramos nuevos de tubería para cierre de circuitos, y tramos nuevos para expansión de la

cobertura.

7. El SIG conformó su cartografía base a partir de la información del Plan Maestro de Acueducto y

Alcantarillado de ETC Ltda. con coberturas que muestran el manzaneo, las vías pavimentadas, la

división de barrios, la costa, los ríos y jagüeyes.

6.4 CONSULTORÍA DE REVISIÓN DE DISEÑOS Y ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS PARA LA

OPTIMIZACIÓN DE REDES DE ACUEDUCTO

En el 2007, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. contrató a la Fundación Bolívar para la elaboración de los

estudios de “Revisión de los Diseños y Análisis de Alternativas para la Optimización de Redes de Acueducto”.

En esa consultoría se establecieron los siguientes proyectos puntuales que pretendían fortalecer la capacidad

hidráulica de la red matriz y secundaria en algunas zonas de la red. Los siguientes son los sub-proyectos que

el estudio definió:

1. Optimización red matriz sector 7 de Agosto.

2. Optimización redes sector Che Guevara, las Tunas, El aeropuerto y Matajuna.

3. Optimización redes sector Cooperativo y 12 de Octubre.

4. Optimización redes sector nuestra señora de los remedios, los olivos, la loma.

5. Optimización redes sector CRA.12 CL.40.





37

6. Optimización red matriz.

En el documento del estudio no aparece una descripción clara de los sectores hidráulicos recomendados para

la red, y si cada uno tiene una sola entrada en la que se pueda medir el caudal suministrado a cada sector.

El estudio fue basado en una modelación hidráulica hecha en el software EPANET, que pretendió simular la

situación de intermitencia del servicio presente en la red de distribución de Riohacha. En realidad, la situación

de intermitencia del servicio tiene un comportamiento hidráulico muy complejo que puede incluir la ocurrencia

de flujo a superficie libre dentro de la red de acueducto, y zonas de tránsito a flujo presurizado. Se considera

que estos fenómenos ocurren de una manera caótica dentro de la red, haciendo prácticamente imposible de

representar la situación mediante un modelo matemático basado en flujo a presión.

6.5 CONSULTORÍA DE OPTIMIZACIÓN DE REDES DE ACUEDUCTO DE LA ZONA CENTRO

En el año 2008 La Fundación Bolívar elaboró la “Consultoría para la Evaluación de las Necesidades de

Optimización de Redes de Acueducto en la Zona correspondiente a los Distritos I y II (Etapa I)”. La zona de

estudio corresponde a una parte del sector centro, comprendida entre las calles 1 y 15 y las carreras 1 y 15

más el sector Villa Fátima. Para esa zona el proyecto en mención elaboró un modelo de la red, a partir del

cual se formularon unas recomendaciones de reposición de redes existentes que se dividieron en 10 etapas

de ejecución. Ese proyecto recomendó la instalación de 23 Km de tubería en la zona de estudio, entre nuevos

tramos y de reposición.

6.6 CATASTRO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. dispone de un plano de catastro de la red de distribución, en formato CAD.

Este ha sido el resultado de la actualización periódica de los planos levantados por un estudio de catastro

desarrollado por ETC Ltda. en el año 2000. Respecto al plano de catastro se hacen las siguientes

observaciones:

Muestra gráficamente la información básica de las tuberías como diámetro y material. Cada layer o

capa de tuberías corresponde a un diámetro. Los materiales están indicados en los textos que

muestran también el diámetro de cada tubo.

El catastro carece de información que indique la fecha de instalación de las tuberías que componen

la red de distribución.

La gran mayoría de los accesorios de la red de distribución están dibujados mediante líneas





38

independientes, es decir, no corresponden a bloques de AutoCAD.

En algunos casos se observan tuberías que tienen derivaciones dibujadas como una sola entidad, lo

que ocasiona errores al llevar la topología de la red a software de modelación o de sistemas de

información geográfica.

En la comunicación AG-0105-2010, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. remitió oficialmente el catastro

a esta consultoría, manifestando que esa información tiene una confiabilidad del 80%.

El estado del plano de catastro requiere una cuidadosa revisión para la conformación del modelo matemático

de la red de distribución.

6.7 ESTUDIO TOPOGRÁFICO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. contrató a la firma INAMBIENTE E.U. en el año 2009, para realizar el

“Estudio Topográfico de la Línea de Conducción, la Planta de Tratamiento y la Zona de Captación, del

acueducto del municipio de Riohacha”. Ese trabajo topográfico incluyó lo siguiente:

Levantamiento de la captación en el río Tapias, y sus estructuras anexas (desarenador y dársena de

aquietamiento).

Levantamiento planimétrico de la planta de tratamiento y los tanques de almacenamiento contiguos a

la planta.

Levantamiento topográfico del trazado de la conducción de agua potable entre planta y red de

distribución, con una longitud aproximada de 45 Km. Esto incluyó la localización de las cajas de

válvulas propias de la conducción, para un total de 79 cajas.

Realización de apiques para toma de cota clave de la tubería. El estudio reportó un total de 90

apiques.

Reporte de conexiones fraudulentas visibles en el levantamiento de la línea de conducción.

El estudio topográfico debió complementarse con el inventario de las válvulas de la línea, sean ventosas,

purgas o válvulas de seccionamiento, registrando su estado físico. Igualmente, el registro de acometida pudo

complementarse registrando el diámetro de las conexiones.





39

6.8 DATOS DEMOGRÁFICOS DEL DANE

El Departamento Nacional de Estadística (DANE) publica en su portal de Internet información demográfica

para todas las regiones de Colombia (www.dane.gov.co). A continuación se muestra la información

recopilada, de manera ilustrativa.

6.8.1 Información censal

En la siguiente tabla se muestran las poblaciones estimadas por los últimos seis censos del DANE.

Tabla 3 Resultados de población para los censos del DANE.

AÑO CABECERA Tasa

Geométrica Tasa

Exponencial

1,951 5,953

1,964 11,708 5.34% 5.20%

1,973 19,515 5.84% 5.68%

1,985 47,030 7.61% 7.33%

1,993 77,083 6.37% 6.18%

2,005 136,183 4.86% 4.74%

Las tasas de crecimiento anual intercensales para crecimiento geométrico varían entre 4.86 y 7.61%.

6.8.2 Proyecciones de población del 2006 al 2009

El Departamento Nacional de Estadística realizó unas proyecciones de población a partir de la información

que recopila de manera permanente y el censo del 2005. Según el DANE “las proyecciones de población

municipales por área 2005-2009, aquí presentadas se constituyen en la información definitiva, resultante de

aplicar varios métodos según la disponibilidad de información y la escala geográfica. Para el nivel

departamental, se aplicó el método de los componentes demográficos, cuyos resultados se desagregaron

posteriormente al interior de cada departamento, mediante el método semidemográfico de "relaciones de

cohortes" - a excepción de los departamentos de Amazonas, Guaviare, Guainía, Vaupés y Vichada para los

cuales se aplicó el método de relaciones de residencia-. Para la desagregación de la población por cabecera

resto, se proyectó la participación de las cabeceras municipales con ayuda de la función logística”.

La siguiente tabla muestra los resultados de las proyecciones.

Tabla 4 Proyecciones de la población para Riohacha – La Guajira, según DANE.

AÑO CABECERA Tasa

Geométrica Tasa

Exponencial

http://www.dane.gov.co/





40

AÑO CABECERA Tasa

Geométrica Tasa

Exponencial

2005 136,183

2006 143,847 5.63% 5.48%

2007 151,799 5.53% 5.38%

2008 159,846 5.30% 5.17%

2009 168,001 5.10% 4.98%

En la tabla anterior se muestra que la tasa de crecimiento geométrico anual estuvo comprendida entre 5.10 y

5.63% disminuyendo gradualmente con el tiempo.

6.8.3 Proyección de población a nivel departamental del 2005 al 2020

A nivel departamental el DANE ha generado proyecciones del 2005 al 2020. La siguiente tabla muestra los

resultados para La Guajira.

Tabla 5 Proyección de la población total para el departamento de La Guajira, según DANE.

AÑO Población

Total Geométrico Exponencial

2005 681,575

2010 818,695 3.73% 3.67%

2015 957,814 3.19% 3.14%

2020 1,093,793 2.69% 2.66%

La tasa de crecimiento geométrico anual oscila entre 2.69 y 3.73% para todo el departamento de La Guajira

en el periodo de proyección del año 2005 al 2020.

6.8.4 Reportes del censo 2005

El DANE muestra en su portal web un sistema de consulta mediante el que se puede extraer información más

específica recopilada durante el censo de 2005. La siguiente tabla muestra la cantidad de viviendas con y sin

servicio de acueducto.

Tabla 6 Cobertura del servicio de acueducto a 2005 en Riohacha, según DANE.

Cobertura de Acueducto

2005

Cabecera Riohacha

% del total

SI 20637 80.9%

NO 4870 19.1%

TOTAL 25507 100.0%





41

La cobertura del servicio de acueducto era de 80.9% en el año 2005 en las 25507 viviendas que existían,

según los datos recopilados y publicados por el DANE. Para alcantarillado se encontraron los siguientes

datos.

Tabla 7 Cobertura del servicio de alcantarillado a 2005 en Riohacha, según DANE.

Cobertura de Alcantarillado

2005

Cabecera Riohacha

% del total

SI 16464 64.5%

NO 9043 35.5%

TOTAL 25507 100.0%

El servicio de alcantarillado cubría el 64.5% de las viviendas del municipio según el censo del DANE de 2005.

6.9 REGISTROS DE CAUDALES (AGUAS DE LA GUAJIRA S.A. E.S.P.)

Con el fin de obtener información reciente de los volúmenes de agua producidos por el sistema de acueducto

del municipio de Riohacha, se solicitó a Aguas De La Guajira S.A. E.S.P. los datos para el último daño,

encontrándose lo siguiente:

La empresa operadora (Aguas De La Guajira S.A. E.S.P.) lleva un registro horario del caudal de

entrada a la planta de tratamiento. Ese caudal es medido mediante un sensor ultrasónico instalado

sobre una canaleta en la entrada a la planta. El operador de turno toma lecturas horarias que registra

en un formato junto a parámetros físico-químicos del agua cruda y tratada y la dosificación de

coagulante y desinfectante.

Adicional al registro de entrada en la planta, se cuenta con un medidor electromagnético de inserción

en la caseta de post-cloración, sobre la línea de conducción de agua tratada, 6 kilómetros aguas

arriba de la entrada a la red de distribución. Al igual que en la planta, el registro del caudal se lleva

manualmente, anotando el registro del equipo en formatos impresos junto a la dosificación de cloro,

el cloro residual de entrada a la caseta y el cloro residual de salida a la caseta, y la presión en la

descarga de las bombas que inyectan el agua con cloro en la tubería de conducción.

Los datos obtenidos para los años 2008 y 2009 se presentan más adelante en el capítulo de mediciones de

caudal.





42

6.10 INFORMACIÓN DEL ÁREA COMERCIAL DE AGUAS DE LA GUAJIRA S.A. E.S.P.

Actualmente Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. cuenta con cerca de 18400 suscriptores de acueducto activos

registrados en su base de datos. La empresa suministró los reportes mensuales de facturación para el lapso

comprendido entre enero de 2008 y diciembre de 2009. Las siguientes tablas muestran los datos reportados.

Tabla 8 Consumos facturados en el acueducto de Riohacha desde enero de 2008 a diciembre de 2009 (fuente:

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.).

Mes

Volumen Mensual

Facturado Medido (M3)

Suscriptores Con Medidor

Volumen Mensual Facturado No Medido (M3)

Suscriptores Sin Medidor

Volumen Mensual

Facturado (M3)

Suscriptores

Enero 2008 79,589 6,585 206,189 10,908 285,778 17,493

Febrero 2008 79,675 6,597 205,961 10,901 285,636 17,498

Marzo 2008 79,789 6,616 205,779 10,887 285,568 17,503

Abril 2008 80,319 6,667 205,616 10,877 285,935 17,544

Mayo 2008 80,245 6,671 205,948 10,903 286,193 17,574

Junio 2008 92,482 6,928 205,890 10,899 298,372 17,827

Julio 2008 93,335 7,049 205,953 10,902 299,288 17,951

Agosto 2008 93,335 7,049 205,953 10,902 299,288 17,951

Septiembre 2008 98,064 7,243 205,760 10,896 303,824 18,139

Octubre 2008 98,048 7,240 206,455 11,010 304,503 18,250

Noviembre 2008 96,247 7,238 206,182 10,993 302,429 18,231

Diciembre 2008 96,247 7,238 206,055 10,971 302,302 18,209

Enero 2009 116,719 7,204 208,558 10,981 325,277 18,185

Febrero 2009 123,905 7,224 207,828 10,949 331,733 18,173

Marzo 2009 109,609 7,223 207,537 10,942 317,146 18,165

Abril 2009 100,589 7,215 207,469 10,934 308,058 18,149

Mayo 2009 102,170 7,214 207,197 10,932 309,367 18,146

Junio 2009 103,929 7,499 207,041 10,928 310,970 18,427

Julio 2009 91,908 7,511 205,774 10,915 297,682 18,426

Agosto 2009 91,889 7,510 205,670 10,915 297,559 18,425

Septiembre 2009 91,869 7,509 205,629 10,905 297,498 18,414

Octubre 2009 88,263 7,516 204,750 10,892 293,013 18,408

Noviembre 2009 88,211 7,512 204,464 10,874 292,675 18,386

Diciembre 2009 88,285 7,514 204,175 10,852 292,460 18,366

Fuera del casco urbano del municipio de Riohacha, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. cuenta con dos

suscriptores registrados en su base de datos de información comercial. Ellos corresponden a “Corregimiento

de Camarones” y “Línea de Camarones”. Esos suscriptores se abastecen aguas arriba de la caseta de post-

cloración, por lo que aquí se reportan para considerarlos en el balance hidráulico.





43

Tabla 9 Consumos promedio en el sistema y Volúmenes facturados aguas arriba de post-cloración (fuente:


Mes Consumo

promedio Con medidor (M3)

Consumo promedio Sin medidor (M3)

Consumo Corregimiento de

Camarones

Consumo en Línea de

Camarones

Enero 2008 12.1 18.9 1,000 5,819

Febrero 2008 12.1 18.9 1,000 5,819

Marzo 2008 12.1 18.9 1,000 5,819

Abril 2008 12.0 18.9 1,000 5,819

Mayo 2008 12.0 18.9 1,000 5,819

Junio 2008 13.3 18.9 1,000 5,819

Julio 2008 13.2 18.9 1,000 5,819

Agosto 2008 13.2 18.9 1,000 5,819

Septiembre 2008 13.5 18.9 1,000 5,819

Octubre 2008 13.5 18.8 1,000 5,819

Noviembre 2008 13.3 18.8 1,000 5,819

Diciembre 2008 13.3 18.8 1,000 5,819

Enero 2009 16.2 19.0 1,857 6,308

Febrero 2009 17.2 19.0 1,621 5,955

Marzo 2009 15.2 19.0 732 5,543

Abril 2009 13.9 19.0 0 5,214

Mayo 2009 14.2 19.0 1,154 6,083

Junio 2009 13.9 18.9 732 5,952

Julio 2009 12.2 18.9 1,068 5,765

Agosto 2009 12.2 18.8 1,068 5,765

Septiembre 2009 12.2 18.9 1,068 5,765

Octubre 2009 11.7 18.8 1,000 5,819

Noviembre 2009 11.7 18.8 1,000 5,819

Diciembre 2009 11.7 18.8 1,000 5,819

Los consumos promedio de la tabla anterior fueron estimados a partir de todos los suscriptores de Aguas de

La Guajira S.A. E.S.P. Se observa que los consumos de usuarios sin medidor en general son mayores que

los de usuarios que si lo tienen. Adicionalmente, se realizó el análisis de consumo promedio para cada tipo de

usuario, discriminando también entre usuarios con medidor y sin él. La siguiente tabla muestra los resultados

y reafirma el que a los usuarios sin medidor en promedio se les está cobrando un consumo mayor que a los

usuarios que si lo tienen.





44

Tabla 10 Consumos mensuales promedio por tipo de suscriptor discriminado entre usuarios con y sin medidor,

para el año 2008 (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.).

Tipo de Suscriptor Consumo Medido

(M3//año)

Consumo No Medido (M3//año)

Susc. Con

Medidor

Susc. Sin

Medidor

Consumo Promedio Medido

(M3//mes)

Consumo Promedio

No medido (M3//mes)

Res. estrato 1 166,619 497,747 1,581 3,263 9 13 Res. estrato 2 327,485 1,357,109 2,526 5,590 11 20 Res. estrato 3 238,817 412,817 2,019 1,467 10 23 Res. estrato 4 34,788 59,711 162 196 18 25 Res. estrato 5 16,608 8,074 99 27 14 25 Comercial 131,162 120,848 171 194 64 52

Especial 82,390 52 3 1 2,436 4

Oficial 69,506 15,383 93 11 63 118

Subtotal 1,067,375 2,471,741 6,653 10,749 13 19

Total 3,539,116 17,402

Tabla 11 Consumos mensuales promedio por tipo de suscriptor discriminado entre usuarios con y sin medidor,

para el año 2009 (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.).

Tipo de Suscriptor

Consumo Medido

(M3//año)

Consumo No Medido (M3//año)

Susc. Con

Medidor

Susc. Sin

Medidor

Consumo Promedio Medido

(M3//mes)

Consumo Promedio

No medido (M3//mes)

Res. estrato 1 218,802 512,011 1,953 3,403 9 13 Res. estrato 2 334,161 1,357,025 2,634 5,530 11 20 Res. estrato 3 280,013 404,343 2,006 1,422 12 24 Res. estrato 4 39,431 57,921 157 173 21 28 Res. estrato 5 17,769 9,441 98 25 15 31 Comercial 145,899 117,938 139 146 87 67 Especial 82,959 169 3 1 2,304 14 Oficial 78,312 17,244 93 11 70 125

Subtotal 1,197,346 2,476,092 7,083 10,712 14 19

Total 3,673,438 17,794

La información anterior se debe analizar cuidadosamente, ya que los consumos medidos hacen referencia a

los suscriptores que tienen medidor, dentro de los cuales hay una fracción a los que realmente se les factura

un consumo producto de una lectura correcta de su consumo. Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. proporcionó

unos reportes de lectura en los que se observa que la micromedición efectiva es muy baja (es decir número

de usuarios con medidor funcionando como fracción del total de suscriptores). Esto se debe a varios factores

que impiden llevar a cabo una lectura adecuada del consumo de cada suscriptor. La siguiente tabla muestra

los promedios de los reportes entre marzo y diciembre del año 2009.

Tabla 12 Reportes de toma de lectura. Promedio entre marzo y diciembre de 2009 (fuente: Aguas de La Guajira





45

S.A. E.S.P.).

Reporte de Toma de Lectura # lecturas % lecturas

ACOMETIDA DIRECTA 1,255 16.80%

DENTRO DEL PREDIO 113 1.51%

MEDIDOR BAJO LLAVE 28 0.38%

MEIDOR EMPAÑADO 308 4.13%

MEDIDOR INACCESIBLE 56 0.74%

MEDIDOR INUNDADO 21 0.28%

MEDIDOR TAPADO 141 1.88%

MEDIDOR VOLTEADO 33 0.44%

NO LEIDO 543 7.27%

NO SE ENCUENTRA LA DIRECCION 97 1.30%

NO S EENCUENTRA EL MEDIDOR 426 5.70%

SIN MEDIDOR 645 8.63%

USUARIO NO PERMITE LECTURA 20 0.26%

SIN NOVEDAD 2,045 27.37%

SUSPENDIDO 337 4.51%

MEDIDOR DAÑADO 66 0.88%

INCONSISTENCIA DE INSTALACION 5 0.07%

MEDIDOR FRENADO 1,180 15.79%

MEDIDOR RETROCEDIENDO 75 1.01%

FUGA DE AGUA 3 0.04%

DESOCUPADO 17 0.22%

EN CONSTRUCCION 5 0.06%

CAJA MEDIDOR SIN TAPA 45 0.60%

LOTE 2 0.02%

MEDIDOR CON FICHERO MALO 1 0.01%

PERRO BRAVO 3 0.04%

NUEVO 4 0.05%

TOTAL 7,470 100%

En la tabla anterior se observa que de los 7470 suscriptores con medidor, tan sólo el 27.4% pudo leerse su

consumo sin novedad. Respecto a los 18306 suscriptores del servicio, sólo se tendría una micromedición

efectiva del 11.2%. Esto deja una incertidumbre muy alta en los consumos reportados como medidos dentro

de los reportes de facturación de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., dado que los inconvenientes en la lectura

son múltiples, y el estado de los medidores instalados es deficiente.





46

7 DIAGNÓSTICO GENERAL DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

La siguiente figura esquematiza la composición y conexión de las partes del sistema de acueducto (ver Anexo

A).

Figura 15 Configuración general del sistema de acueducto de Riohacha (Las estructuras en línea punteada gris

aún no están en servicio).

En la figura anterior, las estructuras mostradas en línea gris punteada son nuevas obras que se han puesto en

marcha, debido a su marcado deterioro. El siguiente diagnóstico es basado en el estudio de redes de ETC

Ltda., el levantamiento topográfico de la conducción y la información y descripciones suministradas por

empleados del área operativa de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

7.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO

La fuente de abastecimiento del acueducto de Riohacha es de tipo superficial, ya que corresponde al río

RÍO

TA

PIA

S

Captación

Río Tapias

Pre-Desarenador

Y Desarenador

Conducción Agua Cruda

30" CCP L=321m

PTAP Tapias

Cloración

Tanque 1

V=4500M3

Tanque 2

V=1500M3 Sector

CENTRO

Urbanización

Majayura

Dársena de

Pre-sedimentación

Canal

Rectangular

L=760m

TE-3

V=750M3

Conducción

De agua potable

30" CCP L= 26Km

TE-2

V=750M3

TE-1

V=750M3

18"CCP

24"CCP

14"PVC

Barrios

Tunas-

Caribe

12"PVC

18"CCP

Sector

BUGANVILLA

Sector

DIVIDIVI

6"PVC

Conducción

De agua potable

30" CCP L= 3.7Km

20"PVC

Corregimiento

CAMARONES

Conducción

De agua potable

30" CCP L= 9Km

6"PVC

Macro

Camarones

Conducción

De agua potable

30" CCP

L= 4.7KmMacro

Postcloración

Tanques superficiales

(V=1500+5500M3)

Tanque Elevado

V=300M3





47

Tapias. Este cauce cubre estribaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta. La cuenca se localiza al sur del

municipio de Riohacha y hace parte de la vertiente norte de la sierra. El área total estimada de la cuenca es

de 862 Km2, y su nacimiento es en la Cuchilla del Mico a 2800 msnm. La longitud total del cauce es de 82 Km.

La desembocadura del río Tapias sobre el mar Caribe es en el sitio llamado Punta la Enea.

La captación tiene lugar a 95 msnm. En el estudio de redes previo (ETC Ltda., 2002) citan valores de

caudales medios en la estación limnigráfica de Puente Bomba (localizada a 14 msnm) de 17.21 m3/s, y un

caudal mínimo medio de 0.83 m3/s.

En el documento de Imagen Actual del municipio del POT se menciona que la parte alta de la cuenca del río

Tapias ha sido sometida a deforestación, para la siembra de pastos para ganadería, exterminando amplias

áreas de bosques. Las siguientes son las recomendaciones respecto al manejo de la fuente.

Se recomienda procurar la reforestación de la cuenca para mantener la disponibilidad del recurso

hídrico y un equilibrio entre los aspectos geomorfológicos mediante la participación activa del

municipio y Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. en la formulación e implementación del Plan de

Ordenamiento y Manejo Ambiental de la Cuenca (POMCA) respectiva.

Monitorear los niveles y caudales de la fuente mediante la construcción de una estación limnigráfica

aguas arriba del sitio de captación. Esta información serviría para realizar el seguimiento a la

variación de los caudales y el efecto de la implementación de las estrategias de manejo ambiental de

la cuenca del río Tapias.

7.2 CAPTACIÓN

El sitio de captación está ubicado en cercanías al corregimiento de Tomarrazón. La estructura de captación

está conformada por una bocatoma de tipo lateral, a la cual se le garantiza el nivel de aguas mínimo mediante

un dique en concreto reforzado, cimentado sobre el lecho rocoso del río.

El agua captada se dirige hacia la margen derecha del río mediante un canal rectangular de 1.50 m de ancho,

en una longitud de 64 m, hasta una caseta de compuertas en la que el flujo se puede orientar hacia una

dársena de presedimentación o directamente hacia el desarenador. Ese sistema fue concebido para que de

manera automática en función de la turbiedad del agua captada se oriente el agua hacia la dársena o directo

al desarenador, mediante la operación electromecánica de compuertas.

Problemas de la captación:

Los sistemas de control instalados en la caseta de compuertas (sensores de caudal, sensores de





48

turbiedad, mecanismos de accionamiento de las compuertas y sistema de control automático) para

dirigir el flujo a la dársena o directo al desarenador están deterioradas, a causa de una creciente del

río.

Vulnerabilidad del sistema ante avenidas en el río, dado que los niveles a los que se instalaron los

controles fueron superados por una creciente.

Foto 2 Bocatoma en el río Tapias (fuente: A. Santos).

Las recomendaciones propuestas son:

o Reparación del sistema de control automático del flujo hacia la dársena de pre-sedimentación,

garantizando que los niveles de instalación de los equipos sean mayores a la cota de inundación

para un periodo de retorno de 100 años.

o Protección de las estructuras de captación y tratamiento contra crecientes mediante gaviones,

espolones o jarillones, basándose en el estudio hidrológico de la cuenca para dar un sustento a las

obras de protección para un periodo de retorno de la creciente de diseño de 100 años.

7.3 CANAL DE ADUCCIÓN

El agua captada es transportada desde la caseta de compuertas hasta la cámara de entrada del desarenador

mediante un canal rectangular abierto en concreto reforzado cuyo ancho es de 1.30 m y su longitud es de 650

m. El trazado del canal es por la margen derecha del río Tapias, a distancias entre 5 y 20 m de su orilla.





49

A unos 295 m de su punto inicial, el canal recibe el agua pre-sedimentada en la dársena.

Este canal fue inundado en la creciente que afectó la captación, por lo tanto debe ser protegido contra las

avenidas que puedan generarse en el río Tapias.

7.4 DÁRSENA DE PRESEDIMENTACIÓN

La dársena de presedimentación se localiza al oriente del canal de aducción. Es abastecida por un canal de 1

m de ancho y 165 m de longitud. Ocupa un área de 22000 m2 y su capacidad es de 23000 m3. Es excavada

en el terreno natural y tiene profundidades de uno a cuatro metros.

Su función es la de realizar decantación de sólidos suspendidos en el agua para condiciones de alta

turbiedad, las cuales se presentan en invierno o con aguaceros torrenciales. Adicionalmente, constituye una

reserva de agua en época de estiaje.

Al igual que las demás estructuras de captación, la dársena de ser considerada dentro de las obras de

protección contra avenidas del río que sean implementadas.

Foto 3 Dársena de presedimentación (fuente: J. Betancourth).

7.5 DESARENADOR

La estructura de pretratamiento del sistema Las Blancas se localiza a unos 320 m aguas arriba de la planta de





50

tratamiento sobre la margen derecha del cauce del río Tapias. El desarenador está conformado por dos

unidades en serie cada una compuesta de dos módulos.

En la primera unidad se tienen dos módulos de 11.5 m de longitud y 3.0 m de ancho. La segunda unidad

cuenta con dos módulos de 16 m de longitud por 8.5 m de ancho cada uno.

Se recomienda que las obras de protección contra crecientes del río Tapias incluya también los módulos del

desarenador existente.

7.6 CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA

Entre el desarenador y la planta de tratamiento se transporta el agua mediante dos tuberías de 30 pulgadas

tipo CCP. Las tuberías cubren una distancia de 320 m aproximadamente, por la margen derecha del río

Tapias. Esos ductos entregan el flujo a la cámara de aquietamiento de la planta.

El primero de los tubos fue construido en 1994. El segundo fue instalado en el 2004. La conducción de agua

cruda debe protegerse contra las crecientes del río, evitando que la socavación del cauce pueda afectarla.

7.7 PLANTA DE TRATAMIENTO

La planta de tratamiento del acueducto de Riohacha se localiza 45 Km. al sureste del casco urbano del

municipio, sobre la margen derecha del río Tapias. El acceso a la estructura es mediante una vía en afirmado

de regular especificación. La planta es de tipo convencional y sus componentes son los siguientes:

1. Cámara de aquietamiento que recibe los flujos transportados por la conducción.

2. Canaleta Parshall que permite la medición del caudal de entrada y la dosificación del coagulante,

que es mezclado en el resalto hidráulico que se forma aguas abajo de la garganta de la canaleta. El

coagulante aplicado es sulfato, mediante tolvas de mezclado mecánico. La canaleta cuenta con un

medidor ultrasónico de flujo, el cual muestra en una pantalla el valor registrado.

3. Canal de repartición a la entrada de los cinco módulos de floculadores.

4. Floculadores hidráulicos conformados por cinco (5) módulos independientes, cada uno de los cuales

cuenta con cuatro zonas y tres cámaras por zona, para un total de doce cámaras por floculador.

Cada módulo cuenta con compuertas de entrada y drenaje. Las dimensiones de los floculadores son:

longitud de 8.40 m, ancho de 6.50 m y altura máxima de 3.71 m. La capacidad de diseño de cada

módulo de floculación es de 100 L/s.

5. Canal de repartición del agua floculada.





51

6. Cinco (5) módulos de sedimentación de alta tasa que disponen de placas inclinadas de asbesto-

cemento y canaletas recolectoras. Cada sedimentador cuenta con una compuerta para evacuación

de lodos. Las dimensiones de cada sedimentador son: longitud de 14.74 m, ancho de 6.50 m y altura

máxima de 4.51 m. La capacidad de diseño de cada sedimentador es de 100 L/s.

7. Canal de repartición del agua sedimentada hacia los filtros.

8. Diez (10) filtros de flujo descendente, y con capacidad de autolavado. El área de filtración es de

6.45mx3.35m y su altura total es de 5.13 m. Cada filtro cuenta con una compuerta para controlar la

entrada de agua y otra para permitir el lavado ascendente.

9. Canal de recolección del agua filtrada, que cuenta con dos vertederos de control.

10. Caseta de desinfección con cloro gaseoso, en la que se cuenta con las bombas dosificadoras y el

sistema de puente-grúa para manipulación de los cilindros de cloro.

11. La caseta de cloración entrega el agua tratada al tanque de almacenamiento.

La capacidad de diseño de la planta de potabilización es de 500 L/s. El suministro del sistema eléctrico de la

planta se hace mediante un generador que usa combustible diesel, debido a que en la zona no hay cobertura

del sistema de interconexión eléctrica.

Las siguientes recomendaciones se consideran pertinentes para mejorar el funcionamiento de la planta de

tratamiento.

o Evaluar técnicamente la capacidad y la eficiencia de la planta de potabilización, con el fin de

determinar las mejoras más apropiadas para garantizar un óptimo funcionamiento del proceso de

tratamiento. Esta evaluación implica verificación en el sitio de las condiciones reales de

funcionamiento de toda la planta, midiendo tiempos de retención gradientes y eficiencia en cada

unidad de cada proceso. Igualmente, se deberá comparar la capacidad óptima con la proyectada al

final del horizonte de planeación.

o Evaluar la factibilidad de instalar un sistema de generación de energía eléctrica a partir de celdas

solares, con el objeto de reducir costos de operación.

o Monitorear permanentemente las fugas que se pueden presentar en cualquiera de los procesos de

tratamiento de la planta, principalmente en las compuertas de operación.

o Verificar que la planta de tratamiento sea operada por personal idóneo, con los conocimientos y la

experticia suficiente para cumplir esa importante labor de manera satisfactoria.

o Diseñar e implementar el sistema de tratamiento de los lodos producto del proceso de potabilización.

o Instalar un dispositivo de medición del agua que potabiliza la planta y habilitar el equipo de medición

del caudal de entrada para lograr que el registro sea llevado permanentemente de manera

automática, mediante la instalación de memoria e interfaz para la descarga de la información a un





52

computador.

o Garantizar que la planta de tratamiento se a protegida contra las crecientes del río Tapias, evitando

que se ve afectada estructural y operativamente durante esos eventos.

Foto 4 Planta de tratamiento río Tapias – vista general

(fuente: A. Santos).

Foto 5 PTAP río Tapias – caseta de cloración (fuente:

A. Santos).

7.8 ALMACENAMIENTO

El acueducto del municipio de Riohacha cuenta con varios tanques de almacenamiento. En la Figura 15 se

muestra la conectividad entre los diferentes tanques de almacenamiento y los demás elementos del sistema

de acueducto. A continuación se describe cada una de las estructuras de almacenamiento.

7.8.1 Tanques en la Planta de Potabilización

En cercanías a la planta de tratamiento de agua potable se localizan dos tanques superficiales construidos en

concreto reforzado. El más antiguo de ellos tiene una capacidad de 1500 m3 y actualmente está fuera de

funcionamiento; en la Figura 15 se muestra como el “Tanque 2”.

El segundo tanque de la planta tiene una capacidad nominal de 4500 m3. Es el único tanque que funciona

como regulador para el sistema de acueducto en la actualidad; en la Figura 15 se muestra como el “Tanque

1”.

7.8.2 Tanques Elevados del Nuevo Acueducto

Dentro del casco urbano del municipio se localizan tres (3) tanques elevados construidos durante el año 1994

en concreto reforzado, con forma cilíndrica y estructura de forma octagonal, siguiendo el patrón de las





53

estructuras construidas por el antiguo INSFOPAL. Según ETC Ltda. (2002), esos tanques nunca han

funcionado. Actualmente están fuera de servicio y se desconoce su estado de deterioro real. A continuación

se menciona la localización y altura de cada tanque:

1. El tanque No.1 (TE-1 en la Figura 15) se localiza en la carrera 8 con calle 15, frente al almacén

Carrefour. La altura de la estructura que lo soporta es de 22.35 m.

Foto 6 Tanque elevado No.1 frente a Carrefour.

2. El tanque No.2 (TE-2 en la Figura 15) se localiza en la carrera 15 con calle 14C. La altura de la

estructura que lo soporta es de 19.38 m.

Foto 7 Tanque elevado No.2 en carrera 15 con calle 14C.

3. El tanque No.3 (TE-3 en la Figura 15) se localiza en la carrera 12A con calle 26, contiguo a una





54

cancha de baloncesto. La altura de la estructura que lo soporta es de 15.70 m.

Foto 8 Tanque elevado No.3 en carrera 12A con calle 26.

Las siguientes son las recomendaciones en los aspectos hidráulicos de los tanques elevados en la red de

distribución.

o Actualizar las instalaciones hidráulicas de los dos tanques de almacenamiento, garantizando que las

válvulas de entrada, salida y drenaje funcionen adecuadamente, y que estén albergadas en casetas

de válvulas con acceso restringido a personal autorizado.

o Evaluar la rigidez de la estructuras verificando el cumplimiento de la norma sismo-resistente.

o Reparar y complementar los ductos de ventilación.

o Construir cerramientos para controlar el acceso a las estructuras.

o Poner en funcionamiento las estructuras según los lineamientos del informe final de este estudio.

o Instalar sensores o reglillas de control de nivel para cada tanque.

o Monitorear fugas en los tanques mediante pruebas de estanqueidad anuales.

7.8.3 Tanques del Acueducto Antiguo

Las instalaciones de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. se localizan en la planta del antiguo acueducto del

municipio de Riohacha (Cr.7 No.21-15), el cual era abastecido por pozos profundos localizados sobre la

margen izquierda del río Ranchería. Además de las instalaciones de la planta de tratamiento, en ese sitio se

localizan los tanques de almacenamiento descritos a continuación.





55

1. Dos tanques superficiales de 1500 y 5500 m3, respectivamente. Fueron construidos inicialmente para

almacenar el agua potabilizada en la antigua planta de tratamiento y abastecer el cárcamo de

succión de una estación elevadora. Son de concreto reforzado, y su tapa se encuentra a nivel de

piso. Las profundidades de los tanques oscilan entre 3.0 y 3.6 m, y se encuentran intercomunicados

por tuberías en su nivel inferior, de tal forma que por vasos comunicantes mantienen el mismo nivel.

Actualmente son usados para abastecer carrotanques de servicio particular que distribuyen el agua

en el casco urbano de Riohacha y los corregimientos circunvecinos. Son llenados mediante una

tubería 3 pulgadas que es abastecida directamente de una tubería de 24 pulgadas.

2. Un tanque elevado de 300 m3, de concreto reforzado. Bajo el esquema del acueducto antiguo este

tanque era abastecido por la estación elevadora, con el objeto de fijar el gradiente para distribuir el

agua potable en el municipio. Actualmente el tanque está fuera de servicio.

Foto 9 Tanque superficial de 1500 m3 en antigua PTAP (izq.: tubería de llenado, der.: tapa del tanque y registro

de control).

Foto 10 Tanque superficial de 5500 m3 en antigua PTAP (izq.: tubería de llenado y registro de control, der.:

panorámica de la tapa del tanque).





56

Foto 11 Izquierda: carrotanques abasteciéndose de agua en los tanques superficiales. Derecha: panorámica del

tanque elevado junto a la PTAP antigua.

Los siguientes son las recomendaciones respecto a los tanques de almacenamiento contiguos a la antigua

planta de tratamiento.

o Se debe llevar un registro operativo de los lapsos de llenado de los tanques superficiales, registrando

el caudal de llenado mediante la instalación de un caudalímetro. Igualmente, se debe hacer un

balance hidráulico permanente para estimar las pérdidas por filtración dentro de las estructuras o

reboses por mala operación. Esto permitiría tomar los correctivos necesarios como

impermeabilización interna o habilitación de un sistema de control de nivel automático.

o Es necesario llevar un registro de los volúmenes suministrados y reportarlos como agua facturada,

ya que actualmente esto no se hace y el agua suministrada en los tanques de almacenamiento está

incrementando las pérdidas comerciales del sistema de acueducto.

o Complementar el sistema de ventilación de los tanques superficiales, ya que los escasos ductos

actuales son insuficientes.

o Instalar una válvula de control automático de nivel para el llenado de los tanques, que controle

también las presiones en la red de distribución evitando que sea disminuida por esa operación. El

llenado debe programarse preferiblemente para horas de la noche.

o Evaluar la integridad estructural del tanque elevado y diseñar los refuerzos y obras necesarias para

que cumpla la norma de construcciones sismo-resistentes.

o Adecuar las instalaciones hidráulicas del tanque elevado y ponerlo en funcionamiento siguiendo los

lineamientos que se establezcan en la segunda parte de esta consultoría.





57

7.9 CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE

El acueducto de Riohacha cuenta con una conducción de agua potable entre el tanque de almacenamiento de

la planta de tratamiento y el tanque elevado No.3 de la red de distribución, en el casco urbano, con una

longitud de 43.4 Km en tubería de 30 pulgadas de cilindro de acero revestido en concreto (CCP por sus siglas

en inglés). Luego de la derivación para el tanque No.3 (TE-3 en Figura 15) la tubería continúa en 24 pulgadas

CCP hasta la calle 16 con carrera 12A, en donde se bifurca en tuberías de 18 pulgadas CCP que abastecen a

los tanques elevados 1 y 2. Todos los tanques elevados están fuera de servicio, por lo que la conducción se

conecta de manera directa a la red de distribución mediante el by-pass de cada tanque. En la Figura 15 la

conducción se resalta en azul, allí se esquematizan otras derivaciones que tiene la tubería, a saber:

1. En el kilómetro 26 se tiene la derivación para el corregimiento de Camarones en 6 pulgadas, donde

se dispone de una válvula de control y un macromedidor para totalizar los volúmenes de agua que se

deriven. Según empleados de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., ese macromedidor está fuera de

servicio desde hace varios meses. Como el corregimiento está alejado de la línea principal, en la

entrada del corregimiento se dispone de otro macromedidor para registrar el volumen entregado, el

cual también está fuera de servicio.

2. En el kilómetro 39.7, dentro del casco urbano de Riohacha, se tienen dos derivaciones para la

comuna de Dividivi, en 6 y 20 pulgadas.

3. En la carrera 15 o abscisa K42+100 se tiene una derivación en 14 pulgadas, mediante la que se

refuerza el servicio de las zonas de Tunas-Caribe y la Majayura.

En el kilómetro 35 se localiza una estación para post-cloración del agua. En ese sitio se inyecta solución de

cloro disuelto en agua para desinfectar el fluido y mejorar la calidad cumpliendo los parámetros legales.

Adicionalmente, en ese sitio se tiene instalado un medidor para totalizar el caudal de la línea. En visita al sitio

se identificó la falta de mantenimiento periódico de los equipos electrónicos, tales como el medidor de caudal

y los dosificadores automáticos del cloro.





58

Foto 12 Caseta de Post-cloración- K35+000 de la

conducción de agua potable

Foto 13 Interior de la caseta de post-cloración –

sensores de cloro fuera de servicio.

Foto 14 Sensor de caudal en post-cloración - varilla

electromagnética.

Foto 15 Tablero de control del medidor en post-

cloración (caudal leído: 377 L/s).

En la conducción de agua potable de 45 Km se tienen múltiples conexiones fraudulentas hechas por los

habitantes de la zona para disponer del agua para consumo doméstico y para riego de los cultivos. Ese

consumo ilegal para riego hace que las pérdidas en la tubería sean bastante altas. Más adelante se presentan

las cifras suministradas por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., que permiten estimar de manera aproximada las

pérdidas en la línea.

En la abscisa K7+800 la conducción atraviesa el río Mandinga. Debido a las crecientes de ese cauce, la

cimentación de la tubería ha sufrido drásticos procesos de socavación que han llevado a desacoples de

tubos. Esto ha obligado a la empresa operadora a construir obras de protección contra socavación de manera

correctiva en ese sitio.

En la abscisa K23+300 la tubería atraviesa el río Berebere, en donde en épocas invernales el río inunda la





59

zona.

Foto 16 Socavación de la tubería en el río Mandinga

(fuente: A. Santos).

Foto 17 Conexión fraudulenta en ventosa de la

conducción (fuente: A. Santos).

Existe una tubería paralela a la línea principal, en asbesto-cemento de 12 a 18 pulgadas, que transporta agua

cruda captada en cercanías a la planta de tratamiento del río Tapias hasta aguas arriba de la derivación para

Camarones. De allí hacia aguas abajo, la tubería de asbesto es usada por los habitantes de la zona para

distribuir el agua hurtada de la línea principal conectando las dos tuberías en varios sitios.

En el levantamiento topográfico realizado por INAMBIENTE E.U. en el 2009, se identificaron varias

conexiones fraudulentas hechas por los habitantes de la zona en la tubería principal de 30 pulgadas CCP. A

partir del plano elaborado en ese estudio, esta Consultoría elaboró un listado por abscisa y cantidad de

conexiones que se presenta en la siguiente tabla. La cantidad de conexiones identificadas suman 85.

Tabla 13 Acometidas fraudulentas identificadas en el levantamiento topográfico de la conducción (fuente:

INAMBIENTE E.U., 2009).

Abscisa Tipo de conexión Cantidad Abscisa Tipo de conexión Cantidad

K11+230 En caja No.17 3 K33+120 Directas 9

K11+620 Directa 1 K33+345 Directa 1

K12+920 En caja No.21 5 K33+440 Directa 1




K29+770 En caja No.57 4 K34+250 En caja No.65 4



K31+160 Directa 1 K35+730 En caja No.68 4






60

Abscisa Tipo de conexión Cantidad Abscisa Tipo de conexión Cantidad














K33+035 Directa 1 TOTAL: 85

Las siguientes son las recomendaciones generales respecto a la línea de conducción de agua tratada:

o Implementar dispositivos de medición de caudal que permitan hacer un balance hidráulico de los

caudales transportados y perdidos en la conducción por tramos. Se sugieren los siguientes sitios:

o Inicio de la línea en cercanías del tanque de almacenamiento.

o Kilómetro 11 antes del inicio de las acometidas fraudulentas.

o K26+030 aguas abajo de la derivación para el corregimiento de Camarones.

o K40+600 aguas arriba de la derivación para la comuna de Dividivi.

o Poner en funcionamiento las estaciones de macromedición de la línea de Camarones, tanto la del

inicio de la derivación, como la de entrega al corregimiento.

o Evaluar la estabilidad de la línea con criterios geotécnicos y geomorfológicos en sitios críticos para

diseñar las obras que de manera preventiva garanticen que la estructura soporte crecientes de los

cauces que atraviesa.

o Complementar el listado de conexiones fraudulentas identificadas en el levantamiento topográfico

incluyendo las que se pasaron por alto y agregando información de diámetro y sistema de conexión.

Esto para tener una información de base para implementar campañas de índole comercial que

busquen la reducción de las pérdidas en la línea.





61

7.10 RED DE DISTRIBUCIÓN

A partir del plano de catastro suministrado por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., del cual la empresa estima

una confiabilidad del 80%, se analizó la longitud de tubería por diámetro y material. A continuación se muestra

el inventario de la red cuantificando la longitud de tubería por diámetro y material.

Tabla 14 Longitud de tubería por diámetro y material (m) en la red de distribución (fuente: Aguas de La Guajira

S.A. E.S.P.).

Diámetro (pulgadas)

AC PVC CCP Total

2 503 1,232 1,735

3 131,682 84,416 216,098

4 8,141 8,527 16,668

6 10,653 11,451 22,103

8 8,681 1,237 9,918

10 9,375 408 9,783

12 6,125 2,820 12 8,957

14 2,866 1,170 4,036

16 1,504 1,504

18 414 464 1,637 2,516

20 2,753 2,351 5,104

24 371 1,023 1,394

28 309 309

30 4,263 4,263

Total 183,375 114,077 6,936 304,388

Tabla 15 Longitud de tubería por diámetro y material como porcentaje del total en la red de distribución (fuente:



AC PVC CCP Total

2 0.17% 0.40% 0.57%

3 43.26% 27.73% 70.99%

4 2.67% 2.80% 5.48%

6 3.50% 3.76% 7.26%

8 2.85% 0.41% 3.26%

10 3.08% 0.13% 3.21%

12 2.01% 0.93% 2.94%

14 0.94% 0.38% 1.33%

16 0.49% 0.49%

18 0.14% 0.15% 0.54% 0.83%





62


AC PVC CCP Total

20 0.90% 0.77% 1.68%

24 0.12% 0.34% 0.46%

28 0.10% 0.10%

30 1.40% 1.40%

Total 60.24% 37.48% 2.28% 100.00%

La red cuenta con 304 Km de tubería entre 2 y 30 pulgadas de diámetro con materiales de asbesto-cemento

(AC), policloruro de vinilo (PVC) y CCP. Más del 60% de la tubería está en AC y el 30.5 en PVC. El 71% de la

tubería es de 3 pulgadas, y más del 43% es de 3 pulgadas en AC.

La siguiente figura muestra la distribución de los diámetros en la red de distribución.

Figura 16 Red de distribución por diámetro nominal de las tuberías (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.).

En la siguiente figura se puede apreciar la conformación de la red por material, en donde es claro que la





63

tubería de PVC se localiza hacia el sur del municipio principalmente.

Figura 17 Red de distribución por material de los tubos (fuente: Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.).

7.10.1 Calidad Del Servicio De Acueducto

El servicio de suministro de agua potable en la población de la cabecera urbana de Riohacha se puede

caracterizar en cuanto a cobertura y continuidad de la siguiente forma.

1. La cobertura del servicio en cuanto a instalación de redes es superior al 90%. Esto se obtiene al

comparar el catastro de redes con el de usuarios existentes a 2005, en donde se tienen los predios

urbanos totales. Sin embargo, dada la despresurización del sistema de distribución, es posible que

ciertas zonas con cobertura de redes no reciban el servicio.

2. La continuidad del proceso de producción es alta, ya que la planta de tratamiento funciona las 24

horas del día los siete días de la semana, sólo siendo interrumpido el proceso cuando hay

inconvenientes en la captación o en las líneas de conducción. Esos inconvenientes son más





64

frecuentes en épocas invernales, en las que las crecientes del río Tapias ocasionan taponamiento de

la bocatoma.

3. Respecto a la continuidad del servicio en la red de distribución se estima en 9.8 horas diarias en

promedio, ya que actualmente se da el servicio en cinco turnos principales, que se describen más

adelante.

4. Las presiones en la red son bastante bajas, lo que es normal en sistemas con intermitencia de

servicio. Promediando los registros de presión tomados por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. se

obtiene una presión de 4 m.

La siguiente figura muestra las zonas que cubren los turnos de servicio.

Figura 18 Zonas de servicio actuales.

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. tiene documentado, dentro de su sistema de gestión de la calidad, el

procedimiento PR-OP-013-R5 que se titula como “Ejecución de Sectorización”. Ese documento describe

claramente los responsables y las actividades necesarias para dar los turnos de servicio que se tienen en la

red de distribución, incluyendo cada una de las válvulas que deben maniobrarse para acomodar cada turno o

sector. Los turnos mostrados en la figura anterior como Tunas-Caribe y Majayura, hacen parte del “Sector





65

franja común” dentro del documento citado.

En términos generales, los turnos de servicio se organizan de la siguiente forma:

1. El turno DIVIDIVI se inicia el lunes a las 5:30 a.m. y finaliza el martes a las 8 a.m.

2. El turno BUGANVILLA se inicia el martes a las 8 a.m. y finaliza el jueves a las 8 a.m.

3. El turno del CENTRO se inicia el jueves a las 8 a.m. y finaliza el martes a las 5:30 a.m.

4. El turno de TUNAS-CARIBE se sirve así:

a. Simultáneamente con Dividivi los lunes de 6 a.m. a 12 m.

b. Simultáneamente con el Centro iniciando el viernes a las 4:30 p.m. hasta el sábado a las 8

a.m.

5. El turno de la MAJAYURA se sirve simultáneamente con el Centro y Tunas-Caribe del viernes a las

4:30 p.m. hasta el sábado a las 8 a.m.

Para servir cada zona de servicio es necesario maniobrar entre 12 a 23 válvulas. Los límites entre cada

“sector” no están totalmente marcados, ya que hay tuberías que interconectan las distintas zonas, debido a

que no tienen válvulas de cierre temporal.

7.10.2 Macromedición En La Red

A la fecha de visita al sistema de acueducto, el único sistema de macromedición existente era la varilla

electromagnética instalada sobra la conducción de agua tratada frente a la caseta de post-cloración. Mediante

este dispositivo se pueden estimar los volúmenes entregados a la red de distribución, aunque se localice a 5

Km del casco urbano del municipio.

Es conveniente complementar el sistema de macromedición de caudales de la red de distribución. En el

informe final de esta Consultoría se formulará un esquema de medición de los volúmenes entregados a la red

por sector hidráulico.

7.10.3 Micromedición En La Red

La cobertura de micromedición en la red de distribución de Riohacha es muy baja. En promedio durante 2009,

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. reportó 18,306 suscriptores activos, de los que 7,388 tienen micromedidor

instalado. Esto implica que la cobertura de micromedición es del 40.4%. Sin embargo, en los reportes de

novedades de lectura de los micromedidores (ver Tabla 12) se reportaron solamente 2,045 lecturas efectivas,





66

lo que implicaría que sólo al 11.2% se le factura un consumo medido.

Adicionalmente, dentro de las novedades de lectura de micromedidores se obtuvieron en promedio 2,029

casos en los que el micromedidor mostraba algún caso de alteración (medidor frenado, medidor bajo llave,

medidor inaccesible, medidor retrocediendo, etc.).

7.10.4 Acometidas de la Red de Distribución

Gran parte de las conexiones domiciliarias de acueducto de Riohacha han sido ejecutadas por los propios

usuarios del servicio. Inclusive, existen barrios enteros cuyas redes han sido instaladas por los pobladores,

con total desconocimiento por parte de la empresa prestadora del servicio.

En el censo de usuarios realizado en el 2005 se identificaron 6,178 usuarios del servicio por matricular,

cuando los suscriptores eran de 16,652. Durante el 2009 se tuvo en promedio 18,306 suscriptores, lo que es

mucho menor que los 22,830 que se debían tener en el 2005. Por lo tanto, es claro que se sigue teniendo una

alto índice de usuarios clandestinos que debían registrarse en Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. Todas las

conexiones clandestinas tienen condiciones técnicas irregulares.

Lo mencionado permite concluir que las condiciones de instalación de las conexiones domiciliarias de

acueducto en Riohacha no cumplen requerimientos técnicos que disminuyan el potencial de fugas en la red

de distribución.

7.10.5 Daños en la Red de Distribución

La empresa operadora no lleva un registro digitalizado de los daños en la red de distribución que permita

elaborar estadísticas por tipo de tubería y zona del municipio. Sin embargo, sus empleados manifiestan que

actualmente los daños en las tuberías de distribución son poco frecuentes. Esto se sustenta con las bajas

presiones a que están sometidos los tubos, y la corta edad de la mayoría de los tramos. También manifiestan

que la frecuencia de daños en las acometidas domiciliarias es alta, dadas las malas condiciones técnicas con

que han sido ejecutadas.

Es importante que Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. consolide los registros de daños reparados en el sistema,

con el fin de poder analizar cuantitativamente este factor. Esos reportes pueden hacerse cuantificando los

daños cada mes por distintos parámetros, como por ejemplo: diámetro de tubería, material, barrio, y

discriminar los daños en acometidas.





67

7.10.6 Uso Del Agua En El Casco Urbano Del Municipio

Como se menciona antes, el nivel de usuarios clandestinos en Riohacha es bastante alto, ya que según el

censo de 2005, en ese momento representaban el 37% de los suscriptores. La siguiente figura muestra la

distribución de los usuarios clandestinos en el municipio, clasificados como “Por matricular” en el censo de

usuarios realizado en el 2005.

Figura 19 Distribución de usuarios clandestinos a 2005 (fuente: censo de usuarios - 2005).

Adicionalmente, la cobertura real de micromedición es bastante baja, por lo que la gran mayoría de

suscriptores pagan un consumo promedio, que según la Tabla 10 y la Tabla 11, es de 19 m3/suscriptor/mes

sin importar la cantidad de agua que realmente consuma.

Por otro lado, históricamente el acueducto de Riohacha ha sufrido suspensiones del servicio por problemas

de vulnerabilidad del sistema de abastecimiento. Las crecientes del río Tapias generan problemas de

desbordamiento y obstrucción de la captación, y altas turbiedades en la fuente que obligan a detener el





68

tratamiento, durante las cuales la población ha tenido que buscar otras formas de abastecerse. La misma

intermitencia del servicio en la red de distribución ocasiona que usuarios del sistema pueden permanecer

hasta 5 días sin agua normalmente.

Con el objeto de afrontar esos eventos, es usual que las viviendas de Riohacha cuenten con grandes tanques

de abastecimiento subterráneo, del orden de 4000 litros, además de grandes albercas en los patios y tanques

elevados para el suministro. También es un hábito en los habitantes el descuido en las instalaciones

domiciliarias, permitiendo el rebose de los tanques y albercas, además de las fugas en los puntos de servicio.

La mayoría de los tanques domiciliarios carece de válvulas con flotador de cierre automático. Usuarios con

baja capacidad económica almacenan el agua en recipientes plásticos que son llenados de manera manual

durante cada turno de servicio, prestándose esta situación para el rebose frecuente de los recipientes. Otros

usuarios con mayor capacidad económica adquieren motobombas eléctricas para succionar el agua de la red

de distribución, con el objeto de llenar rápidamente los tanques de los que disponga en su vivienda.

Lo anterior incrementa a niveles altísimos el desperdicio del agua que ingresa a las viviendas. Situación que

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. no ha abordado con políticas de control de la demanda, tales como

inspecciones de las instalaciones internas de las viviendas para corrección de fugas y reboses, e incremento

de la cobertura real de micromedición.





69

8 MEDICIONES DE CAUDAL

En el capítulo anterior se describió que la alimentación única de la red de distribución está conformada por la

conducción de 30 pulgadas CCP, y que Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. posee un macromedidor tipo varilla

electromagnética frente a la caseta de post-cloración. Para las campañas de medición los equipos más

usados son caudalímetros ultrasónicos portátiles no intrusivos, que no tienen un adecuado registro en tubería

tipo CCP. Los medidores electromagnéticos, entre ellos la varilla, tienen una alta precisión en su medida, ya

que sus errores suelen ser menores al 1%.

Por lo anteriormente expuesto esta Consultoría optó por emplear los registros de caudales en la caseta de

post-cloración para realizar el balance hidráulico de la red de distribución de Riohacha, en lugar de instalar

otros equipos de medición de caudal que implicarían la intervención de la tubería. Esto último sería necesario

porque los medidores no intrusivos no pueden registrar el caudal en tubería de CCP. La intervención de la

tubería se sale del alcance de la consultoría.

Igualmente, se tomaron como referencia de comparación los caudales de entrada a la planta de tratamiento,

que son registrados mediante un medidor ultrasónico instalado en la canaleta de dosificación de químicos.

La siguiente tabla muestra los caudales y los respectivos volúmenes registrados por Aguas del Sur de La

Guajira, como entrada a planta y en el macromedidor frente a la caseta de post-cloración. Para la estimación

del volumen producido se tomó un porcentaje de pérdidas en planta del 5%.

Tabla 16 Caudales y volúmenes producidos en planta y de entrada a la red en post-cloración (fuente: Aguas de

La Guajira S.A. E.S.P.).

Mes

Q prom. De

entrada a PTAP (L/seg)

No. De Días del

Mes

Pérdidas en planta (5%) (L/s)

Volumen Mensual

Producido en PTAP

(M3)

Q prom. En Post-cloración (L/seg)

Volumen Mensual

Registrado en Post-

Cloración (M3)

Volumen Mensual de Pérdidas y Consumos

entre PTAP y post. (M3)

Pérdidas y consumo en

conducción de agua tratada

(%)

Enero 2008 525.10 31 26.26 1,336,106 344.80 923,519 412,588 30.9%

Febrero 2008 541.90 29 27.10 1,289,895 363.32 910,332 379,563 29.4%

Marzo 2008 537.19 31 26.86 1,366,865 343.30 919,485 447,380 32.7%

Abril 2008 542.15 30 27.11 1,334,985 349.95 907,062 427,922 32.1%

Mayo 2008 543.20 31 27.16 1,382,162 348.71 933,995 448,167 32.4%

Junio 2008 573.80 30 28.69 1,412,925 349.51 905,936 506,989 35.9%

Julio 2008 542.91 31 27.15 1,381,423 327.20 876,377 505,046 36.6%





70

Mes

Q prom. De

entrada a PTAP (L/seg)

No. De Días del

Mes

Pérdidas en planta (5%) (L/s)

Volumen Mensual

Producido en PTAP

(M3)

Q prom. En Post-cloración (L/seg)

Volumen Mensual

Registrado en Post-

Cloración (M3)

Volumen Mensual de Pérdidas y Consumos

entre PTAP y post. (M3)


conducción de agua tratada

(%)

Agosto 2008 570.21 31 28.51 1,450,880 343.90 921,110 529,770 36.5%

Septiembre 2008 548.48 30 27.42 1,350,585 325.24 843,016 507,569 37.6%

Octubre 2008 542.91 31 27.15 1,381,423 335.27 897,977 483,446 35.0%

Noviembre 2008 546.22 30 27.31 1,345,004 353.63 916,603 428,400 31.9%

Diciembre 2008 583.73 31 29.19 1,485,287 363.76 974,290 510,998 34.4%

Enero 2009 578.86 31 28.94 1,472,908 356.08 953,725 519,183 35.2%

Febrero 2009 544.45 28 27.22 1,251,269 352.89 853,711 397,557 31.8%

Marzo 2009 541.57 31 27.08 1,378,018 333.80 894,050 483,968 35.1%

Abril 2009 536.44 30 26.82 1,320,926 319.20 827,366 493,559 37.4%

Mayo 2009 525.17 31 26.26 1,336,287 322.10 862,713 473,575 35.4%

Junio 2009 526.93 30 26.35 1,297,516 313.80 813,370 484,147 37.3%

Julio 2009 541.79 31 27.09 1,378,586 326.60 874,765 503,820 36.5%

Agosto 2009 551.58 31 27.58 1,403,493 343.90 921,102 482,391 34.4%

Septiembre 2009 528.61 30 26.43 1,301,638 306.94 795,588 506,050 38.9%

Octubre 2009 508.43 31 25.42 1,293,683 312.72 837,589 456,093 35.3%

Noviembre 2009 488.30 30 24.42 1,202,390 267.10 692,323 510,067 42.4%

Diciembre 2009 557.40 31 27.87 1,418,293 354.50 949,493 468,800 33.1%

En la tabla anterior se estimó el porcentaje de pérdidas y consumos ocurridos en la el tramo de la línea de

conducción comprendido entre la planta de tratamiento y la caseta de post-cloración. Como se explicó antes,

en ese tramo se tiene la derivación para el corregimiento de Camarones y una serie de acometidas

fraudulentas de habitantes de la zona rural del municipio.





71

9 LÍNEA BASE DEL ESTUDIO

En este capítulo se establece la situación actual del sistema de distribución en cuanto a las pérdidas de agua

existentes, estimando a partir de la información disponible el índice de agua no contabilizada, analizando la

aplicabilidad del factor de investigación de la red, y proponiendo el uso de la metodología de la International

Water Association (IWA) para estimar los indicadores de gestión más representativos para evaluar las

pérdidas en una red de acueducto.

9.1 BALANCE HIDRÁULICO DEL SISTEMA

En la actualidad es aceptada a nivel internacional la estandarización del sistema de indicadores de gestión

para acueductos y alcantarillados realizada por la “International Water Association” (IWA), con sede en

Inglaterra. Entidades como la “American Water Works Association” ya han incorporado ese sistema partiendo

de la definición de las variables medibles. Un importante punto de partida para la estructuración de los

indicadores de la IWA es la definición de los componentes del balance hidráulico del sistema, los cuales se

muestran en la siguiente figura.

Figura 20 Balance hidráulico del sistema de acueducto (IWA).

A B C D E

Volúmen de agua

exportadaVolúmen exportado facturado

Consumo

facturado medido

Consumo

facturado no

medido

Consumo no

facturado medido

Consumo no

facturado no

medidoConsumos NO

autorizadosErrores de

micromedición

Errores en el

manejo de datos

Fugas en tuberías

de conducción y

distribución

Fugas en

acometidasReboses en

tanques

Agua

Facturada

Consumos

NO

facturados

Agua No

Facturada

Pérdidas de

agua

Pérdidas

aparentes

Pérdidas

reales

Volúmen

suministrado al

sistema

Consumos

autorizados

Consumos

facturados

Volúmenes

de fuentes

propias

Volúmenes

de agua

importada





72

A continuación se describe cada componente del balance, mostrado en la figura anterior.

9.1.1 Definiciones de los Componentes

Cada uno de los componentes del balance corresponde a volúmenes de agua estimados durante un período

de tiempo dado, un mes o un año, definidos de la siguiente manera:

1. Volumen de fuentes propias, es aquel suministrado por el propio sistema desde la planta de

tratamiento o el sistema matriz de distribución.

2. Volumen de agua importada, agua en bloque comprada o adquirida de otro sistema.

3. Volumen de agua exportada, agua en bloque vendida a un sistema vecino.

4. Volumen suministrado al sistema, es la suma del volumen de fuentes propias y el volumen de

agua importada.

5. Consumo autorizado, es el volumen de agua medido o no medido que es consumido por usuarios

registrados y autorizados implícita o explícitamente por el operador para usos Res., comercial,

industrial o institucional. Se subdivide así:

a. Consumo autorizado facturado, incluye todos los consumos que son autorizados y

facturados por el operador, tanto medido como no medido. A su vez está compuesto por:

i. Consumo facturado medido, son todos aquellos consumos facturados a todos

los grupos de usuarios (Res., comercial, industrial e institucional). No incluye

venta de agua en bloque facturada.

ii. Consumo facturado no medido, incluye todos los consumos facturados que se

calculan con base en promedios, estimaciones o normas pero no se miden.

Puede ser un componente pequeño en sistemas con buena cobertura de

micromedición pero su estimación puede ser clave en sistemas con baja cobertura.

No incluye agua en bloque vendida a sistemas vecinos que no se mide pero se

factura.

b. Consumo autorizado no facturado, son aquellos consumos que no son facturados pero

son autorizados por el operador. Se conforma por:

i. Consumo no facturado medido, es el consumo medido que por cualquier razón

no se factura. Puede incluir consumos medidos de las instalaciones del operador o

agua suministrada a instituciones libres de cobro. No incluye agua en bloque

vendida a sistemas vecinos que es medida y no facturada.

ii. Consumo no facturado no medido, incluye todo tipo de consumos que no son





73

medidos ni facturados. Este componente típicamente incluye agua para incendio,

lavado de redes de acueducto y colectores de alcantarillado y lavado de calles.

Puede ser un componente pequeño que generalmente se sobreestima. La

recomendación general es que se tome como el 1.25% del volumen suministrado

al sistema.

6. Pérdidas de agua, es la diferencia entre el agua suministrada al sistema y el consumo autorizado.

Se subdivide de la siguiente forma:

a. Pérdidas aparentes, incluye todos los tipos de imprecisiones asociadas con la

micromedición a los usuarios, los consumos no autorizados (consumos ilegales y

clandestinos) y errores en el manejo de información de facturación. Se puede disgregar así:

i. Consumos no autorizados, Incluye la toma ilegal de agua de hidrantes,

conexiones ilegales y clandestinas, by-passes en las acometidas y manipulación

de los micromedidores.

ii. Errores de micromedición, son pérdidas aparentes debidas a imprecisión en los

micromedidores.

iii. Errores en el manejo de datos, son pérdidas aparentes causadas por el manejo

de datos durante los procesos de lectura y facturación.

b. Pérdidas reales, Son pérdidas físicas en el sistema de distribución y en los tanques de

almacenamiento. Los volúmenes perdidos dependen de la frecuencia, los caudales y la

duración de las fugas individuales y los tiempos de reparación de éstas, así como el control

de reboses en tanques. Cuando el caudal mínimo nocturno corresponde a fugas en el

sistema, la estimación de pérdidas físicas se puede basar en la medición de caudales

suministrados y la estimación de consumos nocturnos. En sistemas con caudales mínimos

nocturnos similares al caudal promedio, puede requerirse estimar más apropiadamente las

pérdidas comerciales o aparentes para obtener las físicas por diferencia respecto a las

totales.

7. Agua No Facturada, Son aquellos volúmenes de agua que no representan ningún ingreso para el

operador.

8. Agua Facturada, Es aquella que se cobra a los usuarios y puede generar un ingreso a Aguas de La

Guajira S.A. E.S.P.

En este balance el concepto de Agua No Facturada tiene exactamente el mismo significado del concepto de

Agua No Contabilizada, si se considera que el sistema en cuestión parte desde la salida de la Planta de

Tratamiento. Sin embargo es claro que este último término presenta un error de semántica, por cuanto hay





74

parte del “Agua No Contabilizada” que efectivamente sí se mide o “contabiliza”. Es por esto que es preferible

hablar de “Agua No Facturada”, ya que el concepto es exactamente ese: el agua que no se ha cobrado aún

cuando se haya medido o contabilizado.

Por otro lado, el concepto de Pérdidas Aparentes corresponde exactamente al concepto de Pérdidas

Comerciales, de las cuales hacen parte los consumos no autorizados y las imprecisiones en la medición. El

concepto de Pérdidas Reales corresponde exactamente al concepto de Pérdidas Físicas o Pérdidas

Técnicas, aquellas que incluyen las fugas en las tuberías y accesorios, y en estructuras como reboses en

almacenamiento, planta de tratamiento, etc.

9.1.2 Metodología de Cálculo

Una forma de realizar el balance hidráulico del sistema de acueducto, corresponde a la presentada aquí, cuyo

objeto es determinar el „Agua No Facturada‟. Los pasos del proceso son los siguientes, en los que se hace

referencia a los nombres de las columnas presentadas en la Figura 20:

1. Definir el volumen de entrada al sistema, columna A.

2. Definir el consumo facturado medido y el consumo facturado no medido, columna D.

3. Calcular el volumen de agua no facturada, columna E, como la diferencia entre el volumen de

entrada al sistema y el agua facturada.

4. Definir el consumo medido no facturado y el consumo no medido no facturado, columna D.

Insertar el resultado de esta suma en consumo autorizado no facturado, columna C.

5. Sumar los volúmenes de consumo autorizado facturado y consumo autorizado no facturado e

insertar el resultado como consumo autorizado, columna B.

6. Calcular las pérdidas de agua (columna B), como la diferencia entre el volumen de entrada al

sistema, columna A, y el consumo autorizado (columna B).

7. Estimar los componentes del consumo no autorizado e imprecisiones en la medición, (columna

D), mediante los mejores métodos disponibles. Sumar ambos valores e insertarlo como pérdidas

aparentes, columna C.

8. Calcular las pérdidas reales, columna C, como las pérdidas de agua (columna B), menos las

pérdidas aparentes, (columna C).

9. Estimar los componentes de las pérdidas reales (columna D) mediante los mejores métodos

disponibles (análisis de caudal nocturno, cálculo de frecuencia, caudal y duración de roturas,

modelación hidráulica, etc). Sumar estos componentes y comparar con las pérdidas reales

(Columna C), calculado en el punto 8.





75

9.1.3 Cálculo del Balance Hidráulico para el año 2009

La IWA recomienda la evaluación anual de las variables e indicadores del sistema, con el objeto de visualizar

mejor la evolución del mismo. Por esta razón, se estimaron los distintos parámetros para el año 2009, a partir

de la información recopilada.

En principio, la intención del Consultor es determinar los valores de partida para que Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P. continúe evaluando el balance y los indicadores de manera permanente. Por el momento, la situación

inicial se evaluó con los datos disponibles que tienen un nivel de incertidumbre alto, dada la muy baja

cobertura de micromedición. Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. debe instalar los dispositivos que permitan

mejorar esta situación lo más pronto posible. En la mayoría de los datos del balance se consideró un margen

de error para determinar la sensibilidad de los indicadores evaluados ante la incertidumbre en la información

de entrada, lo cual también es recomendado por la metodología de la IWA.

9.1.3.1 Volumen anual de entrada al sistema

En el caso de Riohacha no se tiene agua importada ni exportada. La estimación del volumen de entrada al

sistema se obtuvo acumulando el volumen mensual registrado en post-cloración, mostrado en la Tabla 16,

obteniendo para el año 2009 un volumen de entrada al sistema de 10‟275,796 m3/año. Se consideró un

posible margen de error de ±5%, dado que los datos corresponden al registro manual cada dos horas del

valor mostrado en la pantalla del medidor. Por lo tanto, sería más preciso si el equipo dispusiera de una

memoria para registro de sus lecturas, para ser descargadas a un computador de manera periódica para su

procesamiento. La siguiente tabla resume los resultados obtenidos.

Tabla 17 Estimación del volumen de entrada al sistema durante el 2009.

Volumen anual de entrada al sistema

Fuentes de suministro [m3/año] Margen de error

[+/- %]

Volumen registrado en post-cloración. 10,275,796 5.0%

Margen de error [+/-] 5.0%

Volumen de entrada al sistema [m3/año]

Mínimo 9,762,006

Máximo 10,789,585

Mejor estimación 10,275,796





76

9.1.3.2 Consumo Facturado

El consumo facturado anual en el sistema se estimó a partir de los reportes entregados por Aguas de La

Guajira S.A. E.S.P., mostrados en la Tabla 8 y la Tabla 9. Además se consideró un registro de volúmenes

vendidos a carrotanques en las instalaciones de la empresa operadora, según el cual para los meses de

enero y febrero de este año se vendieron en promedio 2815 m3/mes.

Los resultados son los siguientes:

Tabla 18 Estimación de los Consumos Facturados Medido para Riohacha durante el 2009.

Descripción

[m3]

Agua en bloque (Exportada)

Volumen facturado a suscriptores con medidor sin camarones 1,115,239

Consumo facturado medido

[m3] 1,115,239

Tabla 19 Estimación de los consumos facturados no medidos para Riohacha durante el 2009.

Descripción

[m3]

Agua en bloque (Exportada)

Volumen facturado por promedio a suscriptores sin Camarones. 2,476,092

Volumen suministrado a carrotanques 33,780

Consumo facturado no medido

[m3] 2,509,872

En las tablas anteriores se observa que el consumo facturado no medido, que corresponde a la facturación

por promedio y el agua vendida a carrotanques, es más del doble que la facturación a usuarios con medidor.

Se debe aclarar que el volumen facturado medido se estimó a partir de los volúmenes que Aguas de La

Guajira facturó a los suscriptores con medidor sin discriminar en cuáles de ellos la lectura no tuvo novedades,





77

ya que ese parámetro no fue entregado al Consultor en los reportes de facturación analizados.

En el consumo facturado se restaron los consumos de “Línea Camarones” y “Corregimiento Camarones”

dentro de los reportes de facturación realizados por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

9.1.3.3 Consumo No Facturado

La empresa operadora no tiene registros de Consumos No Facturados Medidos, por lo que esta variable se

supuso nula.

El Consumo No Facturado No Medido se tomó solamente como el agua que Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

entrega sin cobrar a carrotanques para suplir zonas con problemas de servicio. Para estimar el volumen se

dispuso de los registros de enero y febrero del año corriente, con un promedio de 3985 m3/mes.

Tabla 20 Estimación del consumo no facturado no medido.

Descripción

[m3]

Margen de error [+/- %]

Agua distribuida en carrotanques 47,826 25.0%


Consumo no facturado no medido [m3]

Mínimo 35,870

Máximo 59,783

Mejor estimación 47,826

9.1.3.4 Consumo No Autorizado

Para estimar el consumo no autorizado en Riohacha durante el 2009 se tomaron los siguientes parámetros:

1. La proyección del DANE estima un total de viviendas en el casco urbano de Riohacha de 31,466 a

2009. Tomando una cobertura del servicio del 80%, Aguas de La guajira abasteció 25,173 usuarios

cuando tuvo registrados 18,306 en promedio. La diferencia equivale a 6,867 usuarios clandestinos.

2. De la Tabla 12 se puede resumir que 2029 de los suscriptores con medidor tuvo en el 2009 alguna

alteración del medidor (se consideraron las novedades resaltadas en naranja).





78

3. Los usuarios consumen realmente más de lo que se les factura por promedio. Por lo tanto se estimó

un desperdicio por suscriptor así:

a. Se obtiene la dotación bruta por usuario dividiendo el volumen suministrado entre los

usuarios con servicio (25,173 para cobertura del 80%), obteniendo 34 m3/usuario/mes.

b. Se suponen unas pérdidas técnicas altas, como el máximo valor admitido por el Ministerio

de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial en la resolución 2320 de noviembre de 2009, o

sea 25%. Con esas pérdidas se obtiene una dotación neta por usuario, es decir consumo,

de 25.5 m3/usuario/mes.

c. La diferencia entre la dotación neta y el consumo facturado promedio para usuarios sin

medidor, se considera como el desperdicio por suscriptor sin medidor, o sea 6.5

m3/usuario/mes.

d. El desperdicio por usuario se multiplica por el promedio de suscriptores, obteniendo un total

de 3,813 m3/día.

Con los parámetros anteriores se obtuvo el consumo no autorizado que se muestra en la tabla siguiente.

Tabla 21 Consumo No Autorizado en Riohacha – 2009.

Descripción

Numero estimado

Margen de error

[+/- %]

Personas por vivienda

Consumo

[litros/persona/día]

Total [m3]

Conexiones domesticas clandestinas

6,867 2% 5.3 120 1,594,105

Consumo

[litros/usuario/día]

Medidor alterado de usuarios registrados

2,029 10% 5 3,703

Consumo [m3/día]

Desperdicio suscriptores sin medidor

20% 3,813 1,391,745


Consumo no autorizado [m3]

Mínimo

2,709,384

Máximo

3,269,722





79

Descripción

Numero estimado

Margen de error

[+/- %]

Personas por vivienda

Consumo

[litros/persona/día]

Total [m3]

Mejor estimación

2,989,553

9.1.3.5 Errores en la micromedición

Para obtener los errores en la micromedición se consideró un porcentaje de submedición del 15. Se supuso

una incertidumbre en éstos parámetros del ±20%.

Tabla 22 Estimación de los errores de micromedición

Descripción

Total [m3]

Submedición

Total [m3]

Margen de

error [+/- %]

Consumo facturado medido (sin agua en bloque) 1,115,239 15% 196,807 20%

Margen de error [+/-] 20%

Inexactitud de la micromedición y errores en el manejo de los datos de lectura

Mínimo 157,446

Máximo 236,168


9.1.3.6 Características de la red

Con el objeto de considerar las características físicas de la red de distribución en la estimación de algunos de

los indicadores del sistema, la metodología de la IWA contempla los siguientes datos:

Longitud total de tubería instalada, que para Riohacha es de 311 Km., considerando la longitud

mostrada en la Tabla 14 más 6.6 Km que hay entre la caseta de post-cloración y la derivación a la

comuna Dividivi. Se considera una posible subestimación del 5%, obteniendo un total de 318.8 Km

de tubería.





80

Cantidad y longitud de acometidas domiciliarias. La longitud promedio de acometida se asumió de 5

m. Proyectando la cantidad de suscriptores retirados estimada en el censo de usuarios de 2005 se

obtiene un total de 983 acometidas inactivas.

La tabla siguiente muestra los datos de acometidas considerados para la estimación de indicadores.

Tabla 23 Características de las acometidas de acueducto en Riohacha - 2009.

Descripción

Número Margen de error

[+/- %]

Número de conexiones de los usuarios registrados Nota: este valor es muy probable que sea (un poco) menor

que el numero de usuarios

18,306

5%

Number of inactive accounts with existing service connection

983

20%

Número estimado de conexiones clandestinas

6,867

2%


Número de conexiones

Mínimo 25,210

Total SD

Máximo 27,102 Total Accuracy


Longitud promedio de la acometida desde el limite de la propiedad hasta el medidor de consumos [metros]

5

10%

Longitud total de las acometidas desde el limite de la propiedad hasta el medidor de consumos [km]

131

11%

9.1.3.7 Presión de servicio en la red

A partir de los datos de calidad del servicio suministrados por el personal técnico de Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P. en los que se toman varios puntos de presión por cada zona de servicio se estimó la presión

ponderada para la red de distribución de Riohacha. La cantidad de conexiones por área se estimó a partir del

censo de usuarios del 2005, proyectado a 2009.





81

Tabla 24 Estimación de la presión promedio en la red de distribución en Riohacha - 2009.

Área

Número aproximado de conexiones

Presión promedio diaria [m]

Buganvilla 8302 5.2

Centro 15995 3.1

Dividivi 2459 6.6

Majayura 929 3.1

Tunas - Caribe 1462 5.2


Presión promedio [m]

Mínimo 3.3

Máximo 4.9

Mejor estimación 4.1

9.1.3.8 Continuidad del servicio

Otro factor de calidad del servicio involucrado por la metodología es la continuidad. En la siguiente tabla se

muestra la estimación de la cantidad de horas diarias promedio en las que se suministra el servicio de

acueducto en la red de distribución, a partir de la descripción de los turnos de servicio hecha por empleados

de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

Tabla 25 Estimación del continuidad del servicio de acueducto en Riohacha - 2009.

Área

Número aproximado de

conexiones

Periodo de suministro

[días por semana]

Periodo de suministro

[horas por día]

Buganvilla 8302 2 24.0

Centro 15995 4 23.8

Dividivi 2459 2 12.3

Majayura 929 2 4.3

Tunas-Caribe 1462 2 4.3


Tiempo promedio de suministro [h/día]





82

Mínimo 8.3

Máximo 11.3

Mejor estimación 9.8

9.1.3.9 Datos financieros

Los datos financieros empleados para estimar uno de los indicadores presentados más adelante son los que

permiten costear el valor del agua no facturada. En primer lugar debe considerarse la tarifa representativa por

m3, que para Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. fue en promedio de $1,098/m3 durante el 2009.

Por otro lado, se debe tener en cuenta los costos variables de producción y distribución por volumen, es decir,

el costo marginal del agua, que según la empresa operadora fueron de $312/m3 durante el 2009. La siguiente

tabla muestra los resultados obtenidos.

Tabla 26 Estimación del valor del agua no facturada en Riohacha - 2009.

Componente del agua no facturada Costo Anual

Moneda

Consumo no facturado medido - COP

Consumo no facturado no medido

14,921,712

Pérdidas aparentes (comerciales)

3,498,910,258

Pérdidas reales (físicas)

1,065,947,520

Valor total del agua no facturada 4,579,779,490

Para la valoración de los componentes del agua no facturada se empleó: la tarifa promedio para el consumo

no facturado medido y las pérdidas comerciales, ya que esa agua puede ser vendida; y los costos de

producción y distribución para el consumo no facturado no medido (mantenimiento de redes, extinción de





83

incendios, etc.) y las pérdidas técnicas (reales o físicas), porque la reducción de éstos volúmenes de agua no

facturada sólo llevara a reducir el volumen de entrada al sistema.

En la tabla anterior se observa que el ítem más representativo es el valor de las pérdidas aparentes, dado que

son muy elevadas por el gran desperdicio que hacen los usuarios, y constituye agua que potencialmente

puede ser cobrada a la tarifa comercial. Sin embargo, se debe tener presente que a medida que la cobertura

de medición se amplíe, el volumen de desperdicio se reducirá proporcionalmente y por ende las pérdidas

comerciales.

9.1.4 Resultados del Balance Hidráulico

Con los datos mostrados en el numeral anterior se obtiene el balance hidráulico de la red mostrado en la

siguiente figura, que corresponde a los datos recopilados para el año 2009.

Figura 21 Balance Hidráulico de la red de distribución de Riohacha durante el 2009.

9.2 INDICADORES DE GESTIÓN

A partir de la metodología formulada por la IWA se recomienda la estimación ciertos indicadores de gestión de

pérdidas que se presentan más adelante. Cada valor estimado muestra el margen de error resultante de la

incertidumbre en los parámetros del sistema, y sus resultantes límites superior e inferior.

Inicio

Inexactitud de la micromedición y errores en el manejo de los datos de

lectura

Consumo facturado medido

m3/año1,115,239Consumo autorizado

facturado

Consumo autorizado

Consumo no facturado medido

Consumo facturado no medido

2,509,872

Consumo no facturado no medido

47,826 m3/año

m3/año

3,625,111 m3/año

m3/año0Consumo autorizado

no facturado

7.7%Margen de error [+/-]8.9%

Margen de error [+/-]



Pérdidas reales (físicas)

m3/año3,416,498

7.8%


Pérdidas de agua

6,602,859 m3/año

Agua facturada

6,650,685 m3/año

3,625,111 m3/año

Agua no facturada5.0%



Pérdidas aparentes

(comerciales)

10,275,796 m3/año

3,672,937 m3/año

25.0%

0.0%Margen de error [+/-]

m3/año47,826

196,807 m3/año

Volumen de entrada

al sistema


Consumo no autorizado

2,989,553 m3/año

25.0%Margen de error [+/-]

m3/año3,186,360





84

9.2.1 Indicadores del nivel de servicio

Los siguientes indicadores caracterizan el servicio de acueducto.

1. Tiempo promedio de suministro [h/día]: es el promedio de las horas diarias que los usuarios del

acueducto reciben el servicio, ponderado por la cantidad de usuarios. El valor ideal de este indicador

es de 24 h/día.

2. Presión promedio [m]: corresponde a la presión de servicio promedio ponderada por la cantidad de

usuarios, medida a la entrada de la acometida domiciliaria. La recomendación general del RAS-2000

es que la presión en la red esté comprendida entre 15 y 50 m.

Tabla 27 Indicadores del nivel del servicio de acueducto en Riohacha - 2009.

INDICADOR DE GESTIÓN

Mejor estimación


Límite inferior

Límite superior


9.8 15% 8.3 11.3

Presión promedio [m] 4.1 20% 3.3 4.9

La incertidumbre en los indicadores es alta. Tanto la continuidad como la presión de servicio están bastante

por debajo de los valores óptimos.

9.2.2 Volúmenes de pérdidas reales o físicas

Los indicadores aquí citados muestran los volúmenes anuales de fugas que se dan en el sistema.

1. Volumen actual anual de pérdidas reales [m3/año] – CAPL por sus siglas en inglés según el Banco

Mundial (Current Annual Volume of Physical Losses): las pérdidas reales corresponden a las

técnicas o fugas. Es un indicador o variable que debe analizarse por su evolución histórica.

2. Pérdidas reales anuales inevitables [m3/año] - MAPL por sus siglas en inglés según el Banco

Mundial (Minimum Achievable Annual Volume of Physical Losses): este indicador representa el nivel

de pérdidas mínimo que es físicamente accesible. Su estimación se hace mediante la siguiente

ecuación empírica.

PLLUARL Pm 025.07.018

Donde el UARL es equivalente al MAPL pero se obtiene en litros diarios por acometida, Lm es la





85

longitud de tuberías en Km., Lp es la longitud promedio de acometidas (m) y P es la presión promedio

en la red (m). Esta variable se puede estimar confiablemente para cuando el sistema está totalmente

presurizado. UARL significa Unavoidable Annual Real Losses.

Los valores obtenidos para la red de distribución de Riohacha con los datos para el año 2009 se muestran a

continuación.

Tabla 28 Volumen de Pérdidas Físicas, acueducto de Riohacha - 2009.


Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

CAPL - Volumen actual anual de pérdidas reales [m3/día]

9,360 17% 7,753 10,967

MAPL - Pérdidas reales anuales inevitables [m3/día]

50 18% 41 59

El volumen de pérdidas reales es más de ciento ochenta veces mayor que el nivel de pérdidas técnicas

inevitables.

9.2.3 Indicadores de gestión para las pérdidas reales o físicas

Los siguientes indicadores hacen referencia al volumen de pérdidas técnicas en el sistema.

1. Índice estructural de fugas – IFE (por sus siglas en inglés es ILI): corresponde a la relación entre el

CAPL y el MAPL. El valor ideal de este indicador es 1. Las siguientes tablas permiten su evaluación.





86

Tabla 29 Matriz de evaluación de la pérdidas físicas (IWA).

Categoría técnica de

desempeño IFE

Litros/conexión/día

(cuando el sistema esta presurizado) a una presión promedio de:

10 m 20 m 30 m 40 m 50 m

País

desarrollado

A 1 - 2 < 50 < 75 < 100 < 125

B 2 - 4 50-100 75-150 100-200 125-250

C 4 - 8 100-200 150-300 200-400 250-500

D > 8 > 200 > 300 > 400 > 500

País en vías de

desarrollo

A 1 - 4 < 50 < 100 < 150 < 200 < 250

B 4 - 8 50-100 100-200 150-300 200-400 250-500

C 8 - 16 100-200 200-400 300-600 400-800 500-1000

D > 16 > 200 > 400 > 600 > 800 > 1000

Tabla 30 Descripción de las categorías de desempeño del sistema por pérdidas físicas (IWA).

Categoría de

desempeño DESCRIPCIÓN DE LA CATEGORÍA DE DESEMPEÑO

A La reducción adicional de las pérdidas puede ser antieconómica, aunque, se presenten racionamientos. Se requiere de un análisis

cuidadoso para identificar las medidas de mejoramiento costo efectivas.

B Potencial de mejoramiento interesante. Considere la gestión de presiones, unas mejores practicas para el control activo de pérdidas

y un mejor mantenimiento del sistema.

C El nivel de pérdidas es importante. Esta situación es tolerable sólo si el agua es barata y en exceso. Aun así, analice el nivel y

naturaleza de las pérdidas e intensifique los esfuerzos por su reducción.

D El uso de los recursos es terriblemente ineficiente. Los programas de reducción de pérdidas son imperativos y de alta prioridad.

2. Volumen de pérdidas reales en litros por acometida al día: este valor debe evaluarse y ponderarse

para los lapsos en que el sistema está presurizado.

3. Volumen de pérdidas reales en litros diarios por metro de presión: este valor debe evaluarse y

ponderarse para los lapsos en que el sistema está presurizado.

4. Volumen de pérdidas reales en litros por hora por Km. de tubería: este valor debe evaluarse y

ponderarse para los lapsos en que el sistema está presurizado.





87

Tabla 31 Indicadores de gestión de pérdidas reales, acueducto de Riohacha - 2009.


Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

Índice de fugas estructural (IFE) 187 25% 141 233

Litros por conexión por día (c.s.p.) c.s.p.: cuando el sistema esta presurizado. Esto significa que el valor ya está corregido en el caso de sistemas intermitentes

877 23% 674 1,079

Litros por conexión por día por metro de presión (c.s.p.)

214 31% 149 279

m3/km de red por hora (c.s.p.) 3.00 23% 2.30 3.70

El índice estructural de fugas indica que la categoría de desempeño del sistema de acueducto de Riohacha es

D, lo que implica una alta ineficiencia en el uso de los recursos, y que se le debe dar prioridad a los

programas de reducción de pérdidas. La siguiente figura muestra una comparación del “Índice de Fugas

Estructurales” con sistemas de acueducto internacionales.





88

Figura 22 Comparación del Índice Estructural de Fugas de Riohacha en el 2009 con promedios internacionales.

9.2.4 Indicadores de gestión de pérdidas aparentes

Los siguientes indicadores hacen referencia a las pérdidas comerciales ocurridas en el sistema de

distribución.

1. Volumen anual de pérdidas aparentes por acometida.

2. Pérdidas aparentes (comerciales) expresadas como % del consumo autorizado.

Tabla 32 Indicadores de gestión de pérdidas comerciales, acueducto de Riohacha - 2009.


Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

Pérdidas aparentes (comerciales) expresadas como % del consumo autorizado

87% 9% 79% 94%

litros/conexión/día

477 10% 431 523

Los niveles de pérdidas comerciales en el acueducto de Riohacha son muy altos, incluso comparados con el

volumen de consumo autorizado. Esto se debe a la gran cantidad de usuarios clandestinos del sistema, y a la





89

falta de cultura de uso racional del agua reinante en la comunidad de Riohacha.

9.2.5 Indicadores financieros de gestión de pérdidas

Los siguientes indicadores hacen relación a los costos implicados por las pérdidas.

1. Volumen de agua no facturada expresado como % del volumen de entrada al sistema: la definición

de este indicador es equivalente a la del Índice de Agua No Contabilizada – IANC, de extendido uso

en el sector.

2. Valor del agua no facturada expresado como % de los costos anuales de operación.

Tabla 33 Indicadores financieros de gestión de pérdidas comerciales, acueducto de Riohacha – 2009.


Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

Volumen de agua no facturada expresado como % del volumen de entrada al sistema

65% 0% 0% 0%


2,439 18% 2,009 2,868

La siguiente figura muestra la proporción de cada componente general de pérdidas en volumen y costos.





90

Figura 23 Proporción de pérdidas por volumen y por costo – acueducto de Riohacha para 2009.

En el siguiente numeral se analiza el IANC más detalladamente.

9.2.5.1 Índice De Agua No Contabilizada

El Índice de Agua No Contabilizada (IANC) se define mediante la siguiente fórmula:

1001P

F

V

VIANC

Donde: IANC = Índice de Agua No Contabilizada (%)

VF = Volumen Facturado (M3)

VP = Volumen Producido (M3)

El periodo de evaluación puede variar, según el lapso en el que se realice el monitoreo de sus variables. El

reporte al SUI obliga a los operadores a realizar al menos una estimación anual.

El objeto de este indicador es dar una proporción de la magnitud de las pérdidas totales del sistema. Como se

mencionó en el numeral anterior, el IANC promedio para Riohacha durante el año 2009 fue de 65%. Ese valor

es considerablemente alto, ocasionado principalmente por la baja cobertura de micromedición con que cuenta

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P..





91

El IANC no es un indicador apropiado para evaluar las pérdidas técnicas o comerciales de un sistema de

acueducto. Además de presentar un error de semántica, por cuanto hay parte del “Agua No Contabilizada”

que efectivamente sí se mide o “contabiliza”, este indicador no tiene en cuenta los aspectos que influyen en la

obtención de las pérdidas. Sin embargo, la IWA incluye el „volumen de agua no facturada como porcentaje del

agua que ingresa al sistema‟ como un indicador financiero, que muestra la eficiencia general del sistema.

Para valoración de las pérdidas es más apropiado tener en cuenta los indicadores estimados en el numeral

anterior, como son: índice de fugas estructural, las pérdidas técnicas por acometida, las pérdidas reales por

longitud de tubería, las pérdidas comerciales o aparentes por acometida, y las pérdidas aparentes como

porcentaje del volumen facturado. Éstos indicadores además del balance hidráulico como tal, ilustran más

claramente las causas de las pérdidas y por lo tanto los factores a abordar. Por ello es que esta Consultoría

recomienda que Aguas de La Guajira implemente esta metodología (IWA) que los países desarrollados han

venido adoptando en los últimos 8 años, y que ahora los países en vías de desarrolla están empezando a

adoptar. La siguiente figura ilustra la composición del Agua No Facturada o No Contabilizada.

Figura 24 Composición del Agua No Facturada para Riohacha durante el 2009.

9.2.6 Comentarios al Factor De Investigación De La Red

El Factor de Investigación de la red (FI) es un indicador que da la relación entre el caudal mínimo nocturno y

el caudal medio diario. Pretende reflejar la necesidad de realizar o no una búsqueda de fugas en la red





92

(pérdidas técnicas). Su fórmula de cálculo es la siguiente:

QpromDiar

ConQMedQFI

)minmin(

Donde: FI = Factor de Investigación de la red.

Qmin Med = Caudal mínimo nocturno medido (l/s)

Qmin Con = Caudal mínimo nocturno consumido (l/s)

QpromDiar = Caudal promedio diario producido (l/s)

Su interpretación se realiza según lo siguiente:

FI < 0.3 No se requiere búsqueda de fugas.

0.3 < FI < 0.6 Búsqueda de fugas necesarias.

FI > 0.6 Realizar búsqueda intensiva de fugas y evaluar la factibilidad de

renovación de redes.

La interpretación de este indicador debe ser cuidadosa, ya que no involucra la evaluación de la incidencia de

la cultura de consumo del agua con desperdicios excesivos, que en algunos casos podrían asimilarse a

pérdidas en la red. Por lo tanto, la evaluación de este indicador debe ser complementada con el análisis de

otros factores.

El factor de investigación es representativo en sistemas cuya demanda de agua potable responda a las

costumbres normales de consumo sin desperdicio de los usuarios del acueducto, ya que por lo general el

consumo mínimo sucede en horas de la madrugada y en ese caso su valor corresponde en su mayor parte a

las fugas en la red. Para este tipo de comportamiento en el caudal, las presiones máximas de suministro

ocurren a la misma hora en que se da el caudal mínimo nocturno, dado que el bajo caudal hace que las

pérdidas hidráulicas en la red sean menores y por ello la presión aumenta.

Para sistemas de distribución como el de Riohacha, con una continuidad del servicio muy baja, se puede

afirmar que la variación horaria del caudal no responde a costumbres normales sino de desperdicio

desmedido en el sistema. Los usuarios de Riohacha siempre tenderán a consumir o desperdiciar rápidamente

el flujo entrante con el llenado de grandes tanques superficiales y albercas, o simples fugas domiciliarias por

la ausencia de llaves de cierre.

El análisis anterior lleva a que la evaluación del factor de investigación no sea significativa para la red de

distribución de Riohacha, en donde ni siquiera es posible definir el caudal mínimo nocturno. Por lo cual, no se

evalúa ese parámetro.





93

9.3 RESUMEN DE INDICADORES DE LA LÍNEA BASE

A continuación se muestra una tabla que resume los indicadores que conforman la línea base del proyecto,

correspondiente al año 2009 para la red de distribución de Riohacha.

Tabla 34 Resumen de Indicadores de Gestión – red de distribución de Riohacha –2009.

Indicador de Gestión

Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

Nivel de servicio


9.8 15% 8.3 11.3

Presión promedio [m] 4.1 20% 3.3 4.9

Volumen de pérdidas físicas

CAPL - Volumen actual anual de pérdidas reales [m3/día]

9,360 17% 7,753 10,967

MAPL - Pérdidas reales anuales inevitables [m3/día]

50 18% 41 59

Indicadores de gestión para las pérdidas reales

Índice de fugas estructural (IFE) 187 25% 141 233


877 23% 674 1,079

Litros por conexión por día por metro de presión (c.s.p.)

214 31% 149 279

m3/km de red por hora (c.s.p.) 3.00 23% 2.30 3.70

Indicadores de gestión para las pérdidas aparentes

Pérdidas aparentes (comerciales) expresadas como % del consumo autorizado

87% 9% 79% 94%

litros/conexión/día 477 10% 431 523





94

Indicador de Gestión

Mejor estimación


Limite inferior

Limite superior

Indicadores financieros de gestión de pérdidas

Volumen de agua no facturada expresado como % del volumen de entrada al sistema

65% 0% 0% 0%


2,439 18% 2,009 2,868

9.4 BALANCE HIDRÁULICO DE LA CONDUCCIÓN DE AGUA TRATADA

Dada la importancia del nivel de pérdidas que ocurre a lo largo de la conducción que transporta el agua

tratada desde la planta a la red de distribución, en una longitud de 45 Km, aquí se muestran los datos

extraídos de los reportes de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

El balance se hace considerando lo siguiente:

1. En la entrada de la planta de tratamiento se mide el caudal a tratar.

2. Para obtener el volumen producido por la planta se supuso unas pérdidas por operación de la planta

del 5% del caudal de entrada.

3. El macromedidor de post-cloración se localiza a 35 Km del tanque de almacenamiento de la planta

de potabilización.

4. En la abscisa K26+020 se tiene la derivación de Camarones, en donde hay un macromedidor con el

que establece el volumen derivado. Ese dispositivo está fuera de servicio, por lo que el consumo

facturado se define a partir de promedios históricos, y constituye el único volumen facturado en los

35 Km de conducción de agua potable.

A partir de los valores mostrados en la Tabla 16 se acumularon los datos para los años 2008 y 2009,

obteniéndose lo siguiente.





95

Tabla 35 Balance de pérdidas totales en la conducción de agua tratada entre planta y post-cloración.

AÑO

Volumen Anual

Producido en PTAP

(M3/año)

Volumen Anual Registrado en Post-Cloración

(M3/año)

Volumen Facturado a

Corregimiento y Línea de

Camarones (M3/año)

Volumen Anual de Pérdidas y

Consumos entre PTAP y post.

(M3/año)


conducción de agua tratada (%)

Pérdidas Totales en L/s

Pérdidas Totales en L/s por Km

de tubería

2008 16,517,540 10,929,703 81,828 5,506,009 33.3% 174.59 4.99

2009 16,055,006 10,275,796 82,107 5,697,103 35.5% 180.65 5.16

Los resultados muestran que en los 35 Km de conducción se pierden alrededor de 180 L/s, lo que equivale a

más de 5 L/s por kilómetro de tubería. Esas pérdidas equivalen a más del 33% del volumen que se trata en la

planta.

Como se mencionó en la descripción de la conducción, el fraude lo hacen pobladores de la zona rural aledaña

a la tubería para uso de riego y doméstico. Dado lo desértica de la zona, la tubería se constituye en la única

fuente de agua de los habitantes, cuyo asentamiento se ha incentivado precisamente por la existencia de la

tubería. Al respecto se recomiendan las siguientes acciones para reducir las pérdidas en la línea, con el

objeto de que se evaluada su factibilidad y se inicie su implementación:

1. Monitorear de manera permanente las pérdidas en la línea complementando el sistema como se

indicó en el capítulo de diagnóstico, es decir, instalando más macromedidores en línea y

rehabilitando los de la línea a Camarones.

2. Implementar acciones tendientes a reducir el consumo de los usuarios fraudulentos de la línea, entre

la que se puede considerar los siguiente:

a. Campañas sociales para implementar el uso racional del agua potable.

b. Implementar alternativas que suplan la demanda para riego, como rehabilitación de la

conducción de asbesto-cemento.

c. Legalización de los usuarios con la normalización de las acometidas en diámetros menores

a los actuales e instalación de micromedidores para facturación por consumo.

d. Limitar el consumo de los usuarios en línea mediante reductores de presión en las

conexiones.

3. Levantamiento cuidadoso de todas las conexiones existentes sobre la línea y monitoreo exhaustivo

para evitar, con apoyo de la fuerza pública, que la cantidad de acometidas siga creciendo.





96

10 SOFTWARE DE MODELACIÓN

Para el desarrollo del Estudio para la Optimización Hidráulica de la Red de Distribución de Agua Potable del

Casco Urbano del Municipio de Riohacha se pretende usar el software de modelación WaterGEMS versión 8,

de la empresa Bentley (www.bentley.com) y su filial Haestad Methods. Entre las principales características del

software se pueden resaltar las siguientes:

WaterGEMS involucra un adecuado modelo matemático para sistemas complejos de redes

presurizadas, tales como sistemas municipales de distribución de agua potable. Con esa aplicación

es posible representar una amplia variedad de funciones, incluyendo análisis estático y simulaciones

en periodos extendidos de redes presurizadas con bombas, tanques, válvulas de control y otros

elementos.

Las opciones que incluye WaterGEMS apuntan hacia temas como salud pública y la planeación a

largo plazo, mediante herramientas de simulación de calidad del agua, análisis de protección contra

incendios, simulación de varios escenarios de gestión, simplificación de modelos, calibración,

análisis de costos, y amplias opciones de importación y exportación de datos con otras aplicaciones

(hojas de cálculo, aplicativos de bases de datos, aplicativos de sistemas de información geográfica,

etc.).

Adicionalmente, dispone del módulo WaterObjects que permite personalizar la aplicación a

necesidades más específicas. WaterGEMS dispone de varias interfaces gráficas de usuario, a saber:

stand-alone que es la independiente y más usada, interfaces integradas con AutoCAD, MicroStation,

ArcView o ArcGIS. La versión para ArcGIS se llama WaterGems V8.

WaterGEMS 8 tiene la opción de exportar los archivos de modelación, de tal manera que puedan ser

interpretados por otros aplicativos, como por ejemplo el ampliamente usado EPANET 2.0w, que es el

software gratuito creado por la U.S. Environmental Protection Agency.

En el sector de agua potable es muy común el uso del programa EPANET versión 2w para la modelación de

redes a presión. Este software es de libre distribución, y fue desarrollado por la Agencia de Protección

Ambiental de Los Estados Unidos (USEPA por sus siglas en inglés -

www.epa.gov/NRMRL/wswrd/dw/epanet.html). El uso de EPANET es sencillo pero el manejo de la

información es bastante limitado frente a las opciones comerciales disponibles.

Actualmente existen en el mercado versiones comerciales de software de modelación y diseño de redes

http://www.bentley.com/

http://www.epa.gov/NRMRL/wswrd/dw/epanet.html





97

basadas en el EPANET, como por ejemplo WaterNET desarrollado por la firma BOSS INTERNATIONAL

(www.bossintl.com).

Los precios de los programas de modelación dependen de los módulos de análisis y diseño que incluyan y la

cantidad de tuberías que pueda modelar la licencia. La cantidad de tubos o links puede ser desde 25 hasta

ilimitado.

Dado que para una Empresa Prestadora del Servicio de Acueducto del tamaño de Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P. ya es justificable la adquisición de un software de modelación, a continuación se presenta una

comparación entre las alternativas consideradas.

En la siguiente tabla se hace un comparativo entre los tres programas mencionados.

Tabla 36 Comparación entre alternativas de software para modelación.

PARÁMETRO EPANET WaterCad WaterGems WaterNET

Precio Gratis U$ 7,595 U$11,695 U$ 5,200

Cantidad de links para la licencia

cotizada. Ilimitado 2,000 2,000 Ilimitado

Procesamiento de información en

formato SIG y CAD

Sólo con módulos

desarrollados por

otras entidades

(EPACAD p. ej.)

Si Si Si

Modelación hidráulica y de la calidad

del agua con variación horaria Si Si Si Si

Diseño automatizado de elementos

de red según criterios de usuario No Si Si Si

Calibración automática del modelo

según criterios y datos medidos No Si Si Si

Reducción automática de la

complejidad del modelo No Si Si Si

Optimización de costos operativos

por energía No Si Si Si

Incorporación automática de

información procesada en otras

aplicaciones (Excel, Access, ArcGis,

etc.)

No Si Si Si

Soporte al usuario No Si Si Si

La anterior comparación muestra la mayor flexibilidad de las aplicaciones comerciales. Sin embargo, para los

propósitos que en el mediano plazo pueda tener Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. con el uso de un software

de modelación se considera que es suficiente con el EPANET. Esos usos pueden incluir el análisis de

viabilidades del servicio, instalación de nuevas redes o empalmes, y análisis de los cambios hidráulicos

generados por la implementación de las obras de optimización hidráulica.

http://www.bossintl.com/





98

11 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA

11.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN

11.1.1 Metodologías de proyección

En este capítulo se describen las metodologías de proyección de la población recomendadas por el RAS-

2000 y se reseña la metodología empleada por el DANE para realizar las proyecciones que publica

anualmente.

11.1.1.1 Método lineal

Representa un crecimiento vegetativo balanceado por la mortalidad y la emigración. La ecuación para calcular

la población proyectada es la siguiente:

Donde:

= Población futura o proyectada

= Población del último censo

= Población censo inicial

= Año de la proyección

= Año del último censo

= Año correspondiente al censo inicial

11.1.1.2 Método geométrico

Recomendable para los niveles de complejidad bajo, medio y medio alto. Este método es útil en poblaciones

que muestran una actividad económica importante, que generan un desarrollo apreciable y que poseen áreas

de expansión importantes, que pueden ser dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades. El

crecimiento es geométrico si el aumento de la población es proporcional al tamaño de la misma. La ecuación

para calcular la población proyectada es la siguiente:

Donde:

ucfciuc

ciucucf TT

TT

PPPP

fP

ucP

ciP

fT

ucT

ciT

ucf TT

ucf rPP 1





99

= Tasa de crecimiento anual en forma decimal

= Población futura o proyectada

= Población del último censo

= Año de la proyección

= Año del último censo

11.1.1.3 Método exponencial

La utilización de este método requiere conocer por lo menos tres censos para poder determinar el promedio

de la tasa de crecimiento de la población. Su aplicación es apropiada para poblaciones con las mismas

características descritas para el método geométrico. La ecuación empleada por este método es la siguiente:

Donde:

= Tasa de crecimiento de la población la cual se calcula como el promedio de las tasas

calculadas para cada par de censos, así:

Donde:

= Población del censo posterior

= Población del censo anterior

= Año correspondiente al censo posterior

= Año correspondiente al censo anterior

11.1.1.4 Metodología DANE

Dado que dentro del presente estudio se consideraron las proyecciones publicadas por el DANE, a

continuación se reseña una breve descripción de la metodología empleada por esa institución.

El Departamento Nacional de Estadística (DANE) utiliza el método demográfico de los componentes, para la

elaboración de las proyecciones de población nacionales por recomendación del Centro Latinoamericano de

Demografía (CELADE), organismo las Naciones Unidas. Según el principio básico de la ecuación

compensadora, consistente en la desagregación del crecimiento de la población en sus respectivos

componentes demográficos fundamentales (fecundidad, mortalidad y migración), según la siguiente expresión

matemática:

Nt+a = Nt + Bt,t+a − Dt,t+a +Mt,t+a

Donde:

r

fP

ucP

fT

ucT

cif TTk

cif ePP

k

cacp

cacp

TT

LnPLnk

cpP

caP

cpT

caT





100

Nt es la población en el instante t, a es el tiempo transcurrido entre dos censos, Bt,t+a son los nacimientos

ocurridos durante el período intercensal, Dt,t+a son las defunciones ocurridas durante el período intercensal y

Mt,t+a es la migración neta (inmigrantes menos emigrantes) llegados al país durante el período intercensal.

Para aplicar el método mencionado se debe contar con la población base de la proyección y con la siguiente

información por variable demográfica:

Fecundidad: Tasa Global de Fecundidad, Tasas de fecundidad por edades.

Mortalidad: Esperanza de vida al nacer, Tasa de mortalidad infantil y Relaciones de sobrevivencia; por sexo y

grupos de edad quinquenal.

Migración: Para la proyección nacional es necesario el SNM (saldo neto migratorio) internacional por sexo y

grupos de edad. Para la proyección departamental se debe considerar por sexo y edad tanto el SNM

internacional como el SNM interno. Finalmente, es necesario tener en cuenta que la suma de estos dos

saldos, internacional e interno, para todos los departamentos, genera el saldo neto internacional nacional.

11.1.2 Información demográfica

Con el fin de proyectar la población actual fueron considerados los datos censales mostrados en la Tabla 3,

junto a la proyección hecha por el DANE para los años 2006 al 2020 que se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 37. Proyección de población del DANE para el municipio de Riohacha entre el año 2005 y el año 2020

(marzo de 2010).

AÑO CABECERA AÑOS Pendiente Aritmética

Tasa Geométrica

Tasa Exponencial

2,005 136,183

2,006 144,321 1 8138.00 5.98% 5.80%

2,007 152,684 1 8363.00 5.79% 5.63%

2,008 161,112 1 8428.00 5.52% 5.37%

2,009 169,608 1 8496.00 5.27% 5.14%

2,010 178,162 1 8554.00 5.04% 4.92%

2,011 186,733 1 8571.00 4.81% 4.70%

2,012 195,305 1 8572.00 4.59% 4.49%

2,013 203,837 1 8532.00 4.37% 4.28%

2,014 212,276 1 8439.00 4.14% 4.06%

2,015 220,610 1 8334.00 3.93% 3.85%

2,016 228,857 1 8247.00 3.74% 3.67%

2,017 236,927 1 8070.00 3.53% 3.47%

2,018 244,836 1 7909.00 3.34% 3.28%

2,019 252,574 1 7738.00 3.16% 3.11%





101

AÑO CABECERA AÑOS Pendiente Aritmética

Tasa Geométrica

Tasa Exponencial

2,020 260,094 1 7520.00 2.98% 2.93%

Como se menciona en el numeral 6.8.1, las tasas de crecimiento anual intercensales para crecimiento

geométrico varían entre 4.86 y 7.61%, las cuales representan un alto nivel de crecimiento poblacional en la

cabecera urbana del municipio de Riohacha. Del mismo modo, las tasas de crecimiento mostradas en la

proyección demográfica del DANE, exhiben un crecimiento que inicia con una tasa del 5.98% y termina con

una tasa del 2.98%.

También se tomó como referencia las tasas de crecimiento demográfico departamentales proyectadas por el

DANE para La Guajira. Como se mostró en la Tabla 5, esa proyección muestra crecimientos geométricos

anuales con tasas de 3.73% para el quinquenio 2005-2010, 3.19% para 2010-2015 y 2.69% para 2015-2020.

11.1.3 Alternativas de proyección de la población

La Consultoría consideró de manera preliminar las siguientes alternativas de proyección de la población, a

partir de la información disponible:

1. Proyectar con la tasa promedio intercensal para las poblaciones estimadas en los diferentes censos

realizados por el DANE, para los métodos aritmético, geométrico (6.0%) y exponencial (5.83%).

2. Utilizar las tasas de proyección departamental del DANE por quinquenio, y culminar la proyección

del horizonte de planeamiento (hasta 2040) con la tasa del último quinquenio (2.69%).

3. Tomar la proyección del DANE para la cabecera municipal de Riohacha (2005-2020, ver Tabla 37) y

cubrir el resto del horizonte de planeamiento con la tasa de crecimiento geométrico de 2019 a 2020

(2.98% anual).

La siguiente figura muestra las diferentes proyecciones estimadas.





102

Figura 25. Alternativas de proyecciones de población.

Las anteriores alternativas fueron sometidas a discusión con la Gerencia del Plan Departamental de Aguas de

La Guajira (Unión Temporal Agua para La Guajira), representantes del operador (Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P.), en pre-comité técnico del 25 de mayo de 2010 en la ciudad de Riohacha (Revisión Proyectos de

Inversión en el municipio de Riohacha). Entre las principales conclusiones de ese análisis se resalta lo

siguiente:

Las proyecciones exponencial y geométrica basadas en tasas de promedios intercensales, estiman

una rata de crecimiento considerablemente alta, la cual sería muy difícil de sostener durante todo el

periodo de planeamiento (de 2010 a 2040).

La proyección aritmética estima un crecimiento mucho más bajo respecto a las demás alternativas.

La proyección basada en las tasas departamentales puede subvalorar el mayor potencial de

crecimiento que pueda tener Riohacha respecto al resto de La Guajira.

En consenso se determinó adoptar la población estimada a partir de la proyección municipal del

DANE (entre el 2005 y el 2020) extrapolada con la tasa geométrica anual del 2.98% hasta el año

2040, por ser un escenario intermedio respecto a las demás alternativas evaluadas. Sin embargo, es

una proyección que considera un alto crecimiento demográfico, ya que la población se incrementa en

más de 100% durante los 30 años del periodo de planeamiento.

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

Po

bla

ció

n C

ab

ec

era

AÑO

Aritmética promedio censal Geométrica promedio censal Exponencial promedio censal

DANE deptal. Geométrica DANE mpal. Geométrica





103

11.2 DEFINICIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD

El nivel de complejidad para el diseño de un sistema de acueducto se establece de acuerdo a la población a

ser suplida y su capacidad económica. De acuerdo con la proyección establecida antes y con la tabla A.3.1

del RAS, el nivel de complejidad del sistema es “ALTO”. En este caso no es necesario evaluar la capacidad

económica de la población, dado que prima el criterio de la población proyectada.

Con ese parámetro definido es posible establecer los horizontes de planeamiento para todos los componentes

del sistema de acueducto partiendo del artículo 2 de la resolución 2320 de 2009, el cual define “Para todos los

componentes del sistema de acueducto y alcantarillado se adoptan los periodos de diseño máximos

establecidos en la Tabla 10 según el Nivel de Complejidad del sistema”:

Tabla 38. Período de diseño según nivel de complejidad para todos los componentes del acueducto según

resolución 2320 de 2009.

Nivel de complejidad del Sistema Periodo de

Diseño (años)

Bajo, Medio y Medio alto 25

Alto 30

11.3 EVALUACIÓN DE LA DOTACIÓN Y CAUDALES DEMANDADOS

11.3.1 Dotación neta

Según la resolución 2320 de 2009, las dotaciones para la determinación de la demanda de los sistemas de

acueducto y alcantarillado será la dotación neta máxima, y no deberá superar los valores establecidos a

continuación.

Tabla 39. Dotación neta máxima según el Nivel de Complejidad del Sistema y el Clima.

Nivel de complejidad del sistema

Dotación neta máxima para poblaciones con clima frio o templado

(L/hab·día )

Dotación neta máxima para poblaciones con clima cálido

(L/hab·día )

Bajo 90 100 Medio 115 125

Medio alto 125 135 Alto 140 150

TABLA NUMERO 9 Resolución 2320 de 2009

Para efectos de la Resolución entiéndase por poblaciones con Clima Frío o Templado aquellas ubicadas a

una altura superior a 1.000 metros sobre el nivel del mar y por poblaciones con Clima Cálido aquellas





104

ubicadas a una altura inferior o igual a 1.000 metros sobre el nivel del mar, como es el caso de Riohacha. Por

lo tanto, para Riohacha la dotación neta de agua potable debe ser menor o igual a 150 L/hab./día, y se opta

por asumir ese mismo valor.

11.3.2 Pérdidas técnicas en el sistema

Las pérdidas técnicas corresponden a la diferencia entre el volumen de agua captado de las bocatomas y de

fuentes subterráneas y el volumen consumido por la población abastecida.

Las pérdidas técnicas máximas admisibles de acuerdo con el artículo 1 de la resolución 2320 de 2009 del

MAVDT, no deberán superar el 25%.

Según la tabla B.2.4 del RAS-2000, para el nivel de complejidad ALTO las pérdidas técnicas admisibles son

del 20%, por lo tanto, se asume este valor para las pérdidas técnicas en la red de distribución del municipio de

Riohacha.

Sin embargo, para el cálculo de las capacidades necesarias en la planta de tratamiento, en la captación y en

la aducción, se debe considerar el suceso de otras pérdidas. En el presente estudio se siguen las

recomendaciones del RAS-2000 en sus numerales B.2.5.1 a B.2.5.3.

De esta manera se asumió que las pérdidas en la conducción pueden ser del 3%, y del 4% en el proceso de

tratamiento. Esto debe considerarse en la estimación de la capacidad requerida en la planta de tratamiento de

agua potable y el sistema de abastecimiento.

11.3.3 Dotación bruta

La dotación bruta debe establecerse según la ecuación B.2.1 del RAS-2000 y es ratificada en el artículo 1 de

la resolución 2320 de 2009:

d bruta = (150)/(1-20%) = 187.5 (L/hab·día)

El porcentaje de pérdidas técnicas para determinar la dotación bruta corresponde al valor adoptado del 20%

según la tabla B.2.4 para el sistema de complejidad alto.

De esta forma se han definido los parámetros indispensables para la determinación de las capacidades

requeridas en cada subsistema, las cuales se muestran más adelante.

dd

pbruta

neta

1 %





105

11.3.4 Cálculo de caudales

11.3.4.1 Caudal medio diario

El caudal medio diario, Qmd, es el caudal medio calculado para la población proyectada con sus ajustes

teniendo en cuenta la dotación bruta asignada. Corresponde al promedio de los consumos diarios en un

período de un año y puede calcularse mediante la ecuación B.2.2. del RAS-2000:

En la anterior ecuación p corresponde a la población proyectada para el periodo de diseño de la estructura

que se esté dimensionando.

11.3.4.2 Caudal Máximo Diario

El caudal máximo diario (QMD) corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas en un lapso de

un año. Se calcula multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente de consumo máximo diario (k1). La

tabla B.2.5 del RAS-2000 establece los coeficientes de consumo máximo diario a ser utilizados en el estudio

de sistemas de acueducto según el nivel de complejidad. El caudal máximo diario se calcula mediante la

ecuación B.2.3 del RAS así:

QMD = Qmd ∙ k1

Tabla 40. Coeficiente de consumo máximo diario, k1, según el Nivel de Complejidad del Sistema

Nivel de complejidad del sistema Coeficiente de consumo máximo diario -

k1

Bajo 1.30 Medio 1.30

Medio alto 1.20 Alto 1.20

TABLA B.2.5 RAS

Con la tabla anterior se establece que para el caso de Riohacha el valor de k1 es de 1.20.

11.3.4.3 Caudal Máximo Horario

El caudal máximo horario, QMH, corresponde al consumo máximo registrado durante una hora en un período

de un año sin tener en cuenta el caudal de extinción de incendios. Se calcula como el caudal máximo diario

multiplicado por el coeficiente de consumo máximo horario, k2, según la ecuación B.2.4 del RAS-2000:

QMH =QMD ∙ k2

La tabla B.2.6 del RAS-2000 define el valor de k2 que debe usarse, según la clasificación del nivel de

complejidad del sistema y el tipo de red de distribución.

Qp d

86400md

bruta





106

Tabla 41 Coeficiente de consumo máximo horario, k2 , según el Nivel de Complejidad del Sistema y el tipo de

red de distribución.

Nivel de complejidad del sistema Red menor de distribución Red secundaria Red matriz

Bajo 1.60 - -

Medio 1.60 1.50 -

Medio alto 1.50 1.45 1.40

Alto 1.50 1.45 1.40

TABLA B.2.6 RAS

Para el caso en estudio el nivel de complejidad es ALTO, por lo que los valores del coeficiente de consumo

máximo horario son 1.5 para red menor, 1.45 para red secundaria y 1.4 para red matriz.

Los parámetros definidos para la determinación de la demanda de agua potable se resumen en la siguiente

tabla.

Tabla 42 Parámetros para el cálculo de la demanda de agua potable.

PARÁMETRO VALOR UNIDAD RAS-2000

Población de Diseño 467,697 hab. Proyección a 30 años.

Nivel de Complejidad Alto - A.3.1 para población proyectada a partir

del año 2010.

Dotación Neta 150 L/hab/día Resolución 2320/2009 MAVDT.

Pérdidas en la conducción de agua cruda 3% - B.2.5.1

Lavado PTAP 4% - B.2.5.2

Pérdidas Técnicas 20% B.2.5.4 (Tabla B.2.4)

Dotación Bruta 187.50 L/hab/día B.2.6 (Ecuación B.2.1)

Coeficiente de consumo máximo diario 1.20 - B.2.7.4 (Tabla B.2.5)

Coeficiente de consumo máximo Horario - Red Menor de Distribución

1.50 - B.2.7.5 (Tabla B.2.6) para red menor de

distribución. Coeficiente de consumo máximo Horario -

Red Secundaria 1.45 - B.2.7.5 (Tabla B.2.6) para red secundaria.

Coeficiente de consumo máximo Horario - Red Matriz

1.40 - B.2.7.5 (Tabla B.2.6) para red matriz

11.4 REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD

A continuación se muestra la proyección de la población junto con los caudales medio diario (demanda, Qmd),

máximo diario (QMD) y máximo horario (QMH), y caudales de diseño de algunas de las estructuras del

sistema de acueducto. Los valores fueron estimados según los lineamientos del RAS-2000 en su título B y C.





107

Tabla 43. Proyección de la demanda de agua potable y requerimientos de capacidad por componente.

AÑO No. POBLACIÓN DE DISEÑO

Qmd (LPS)

QMD (LPS)

QMH red menor (LPS)

QMH red secund.

(LPS)

QMH red Matriz (LPS)

QD Abastecimiento

(LPS)

QD PTAP (LPS)

2009 0 169,608 368.07 441.69 662.53 640.45 618.36 472.61 459.36

2010 Base 178,162 386.64 463.96 695.95 672.75 649.55 496.44 482.52

2011 1 186,733 405.24 486.28 729.43 705.11 680.80 520.32 505.74

2012 2 195,305 423.84 508.61 762.91 737.48 712.05 544.21 528.95

2013 3 203,837 442.35 530.83 796.24 769.70 743.16 567.98 552.06

2014 4 212,276 460.67 552.80 829.20 801.56 773.92 591.50 574.91

2015 5 220,610 478.75 574.51 861.76 833.03 804.31 614.72 597.49

2016 6 228,857 496.65 595.98 893.97 864.17 834.37 637.70 619.82

2017 7 236,927 514.16 617.00 925.50 894.65 863.80 660.19 641.68

2018 8 244,836 531.33 637.59 956.39 924.51 892.63 682.23 663.10

2019 9 252,574 548.12 657.74 986.62 953.73 920.84 703.79 684.05

2020 10 260,094 564.44 677.33 1,015.99 982.13 948.26 724.74 704.42

2021 11 267,838 581.25 697.49 1,046.24 1,011.37 976.49 746.32 725.39

2022 12 275,812 598.55 718.26 1,077.39 1,041.48 1,005.57 768.54 746.99

2023 13 284,024 616.37 739.65 1,109.47 1,072.49 1,035.51 791.42 769.23

2024 14 292,481 634.72 761.67 1,142.50 1,104.42 1,066.34 814.99 792.14

2025 15 301,189 653.62 784.35 1,176.52 1,137.30 1,098.08 839.25 815.72

2026 16 310,156 673.08 807.70 1,211.55 1,171.16 1,130.78 864.24 840.01

2027 17 319,391 693.12 831.75 1,247.62 1,206.03 1,164.45 889.97 865.02

2028 18 328,900 713.76 856.51 1,284.77 1,241.94 1,199.11 916.47 890.77

2029 19 338,692 735.01 882.01 1,323.02 1,278.92 1,234.82 943.75 917.29

2030 20 348,777 756.89 908.27 1,362.41 1,316.99 1,271.58 971.85 944.60

2031 21 359,161 779.43 935.31 1,402.97 1,356.21 1,309.44 1,000.79 972.73

2032 22 369,854 802.64 963.16 1,444.74 1,396.59 1,348.43 1,030.58 1,001.69

2033 23 380,866 826.53 991.84 1,487.76 1,438.17 1,388.57 1,061.27 1,031.51

2034 24 392,206 851.14 1,021.37 1,532.05 1,480.99 1,429.92 1,092.87 1,062.22

2035 25 403,883 876.48 1,051.78 1,577.67 1,525.08 1,472.49 1,125.40 1,093.85

2036 26 415,908 902.58 1,083.09 1,624.64 1,570.49 1,516.33 1,158.91 1,126.42

2037 27 428,291 929.45 1,115.34 1,673.01 1,617.25 1,561.48 1,193.42 1,159.96

2038 28 441,043 957.12 1,148.55 1,722.82 1,665.40 1,607.97 1,228.95 1,194.49

2039 29 454,174 985.62 1,182.75 1,774.12 1,714.98 1,655.84 1,265.54 1,230.06

2040 30 467,697 1,014.97 1,217.96 1,826.94 1,766.04 1,705.14 1,303.22 1,266.68

Según el numeral B.9.4 del RAS-2000, el volumen de almacenamiento mínimo requerido para un sistema de

acueducto, debe ser el mayor entre el volumen de regulación y el volumen requerido para extinción de

incendios. Para el nivel de complejidad alto el volumen de regulación mínimo puede estimarse como el 25%

del caudal máximo diario (QMD) suministrado durante un día, es decir, 6 horas de abastecimiento a la

población con el QMD. El caudal de extinción de incendios se puede estimar como el suministro durante 2

horas del caudal de extinción calculado mediante la siguiente fórmula:





108

Donde P es la población total en número de habitantes. La siguiente tabla muestra el resultado de la

estimación del volumen de almacenamiento requerido para Riohacha.

Tabla 44. Proyección de los requerimientos de almacenamiento.

AÑO No. POBLACIÓN DE DISEÑO

VOLUMEN REGULACIÓN. QMD∙6h (M3)

VOLUMEN DE

INCENDIO (M3)

ALMACENAMIENTO REQUERIDO (M3)

2010 Base 178,162 10,022 5,357 10,022

2011 1 186,733 10,504 5,465 10,504

2012 2 195,305 10,986 5,569 10,986

2013 3 203,837 11,466 5,669 11,466

2014 4 212,276 11,941 5,765 11,941

2015 5 220,610 12,409 5,858 12,409

2016 6 228,857 12,873 5,947 12,873

2017 7 236,927 13,327 6,032 13,327

2018 8 244,836 13,772 6,114 13,772

2019 9 252,574 14,207 6,192 14,207

2020 10 260,094 14,630 6,265 14,630

2021 11 267,838 15,066 6,340 15,066

2022 12 275,812 15,514 6,415 15,514

2023 13 284,024 15,976 6,491 15,976

2024 14 292,481 16,452 6,567 16,452

2025 15 301,189 16,942 6,644 16,942

2026 16 310,156 17,446 6,721 17,446

2027 17 319,391 17,966 6,799 17,966

2028 18 328,900 18,501 6,877 18,501

2029 19 338,692 19,051 6,956 19,051

2030 20 348,777 19,619 7,035 19,619

2031 21 359,161 20,203 7,115 20,203

2032 22 369,854 20,804 7,195 20,804

2033 23 380,866 21,424 7,276 21,424

2034 24 392,206 22,062 7,357 22,062

2035 25 403,883 22,718 7,438 22,718

2036 26 415,908 23,395 7,520 23,395

2037 27 428,291 24,091 7,602 24,091

2038 28 441,043 24,809 7,685 24,809

2039 29 454,174 25,547 7,768 25,547

2040 30 467,697 26,308 7,851 26,308

Dado que el sistema de acueducto funciona por gravedad, las capacidades requeridas comparadas con las

disponibles son las siguientes:





109

Tabla 45. Capacidad de diseño y capacidad instalada para cada componente del sistema, para el final del

horizonte de planeamiento – año 2040.

PARÁMETRO CAPACIDAD DE

DISEÑO CAPACIDAD INSTALADA

DÉFICIT COMENTARIOS

QD Abastecimiento 1,303 L/s 500 L/s 803 L/s

Se asume que la capacidad de bocatoma, aducción, desarenador y conducción son semejantes a la reportada para planta.

QD PTAP 1,267 L/s 500 L/s 767 L/s La planta produce caudales mayores a su capacidad de diseño pero con menor eficiencia.

Almacenamiento 26,310 m3

14,050 m3 12,260 m

3

Alternativa 1: incluye todos los tanques existentes en el sistema.

7,050 m3 19,260 m

3

Alternativa 2: incluye sólo los tanques elevados y el tanque de la planta Tapias.

4,500 m3 21,810 m

3

Alternativa 3: incluye solamente el tanque disponible en la planta Tapias.

Línea de conducción del Tanque a la Red

1,218 L/s 350 L/s 868 L/s Alternativas 1 y 2: el requerimiento debe ser el caudal máximo diario.

1,827 L/s 350 L/s 1,477 L/s Alternativa 3: se requiere que la conducción transporte el caudal máximo horario.

Red de Distribución 1,827 L/s El caudal máximo horario se calcula con el recomendado por el RAS-2000 para red menor.

En la tabla anterior los requerimientos de almacenamiento y de conducción entre planta y la red se evaluaron

considerando 3 alternativas de funcionamiento del sistema que son evaluadas en el siguiente capítulo.

Igualmente, el caudal máximo horario se estima únicamente con la recomendación del RAS-2000 para la red

menor, es decir, con un coeficiente k2 de 1.5, con el objeto de unificar el criterio de diseño de toda la red de

distribución. Ese componente tiene un déficit de capacidad semejante al de la conducción, sin embargo, con

la modelación, cuyos resultados se presentan más adelante, se estimaron los requerimientos de optimización

para diferentes escenarios proyectados.





110

12 ALTERNATIVAS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

Con el objeto de definir a nivel de pre factibilidad los requerimientos del acueducto de Riohacha en cuanto a

infraestructura de producción y transporte de agua potable hasta la red de distribución, se formularon tres

alternativas, las cuales se basan en el supuesto de que la fuente de abastecimiento actual, el río Tapias, es

capaz de suplir el municipio de Riohacha. Por lo tanto, la primera recomendación es que en el corto plazo se

realice un estudio del potencial hidrológico del río Tapias en el sitio de toma, que en primera aproximación

valide la capacidad de la fuente, y en caso de que esta no sea suficiente debe estudiar la capacidad de

fuentes alternas con las que se pueda complementar el abastecimiento de agua para el municipio.

Si se requiriera complementar la explotación del río Tapias con fuentes alternas, el esquema de

abastecimiento aquí propuesto debe ser replanteado totalmente. Sin embargo, la optimización de la red

conservaría su validez, siendo necesario validar únicamente la configuración de la red matriz de distribución.

Deberá tenerse en cuenta, que como se refiere en el numeral 7.1, los caudales medios mínimos reportados

para el río Tapias son inferiores a los requerimientos proyectados. Por lo tanto, deberá estudiarse la

posibilidad de regular los caudales disponibles en esta fuente, a través de un embalsamiento que permita

acceder a los caudales medios históricos de la cuenca.

12.1 ALTERNATIVA No.1

En la alternativa No.1 se buscó el máximo aprovechamiento de la infraestructura existente, lo que implicaría

principalmente lo siguiente:

1. Los requerimientos de conducción entre la planta de tratamiento del río Tapias y la red de

distribución se establecen a partir del caudal máximo diario (QMD).

2. Cada sector hidráulico de la red de distribución será abastecido desde un tanque elevado cuyo

volumen debe ser equivalente al 30% del volumen de regulación exigido por el sector. Se aclara que

el volumen de regulación total del sistema es el mostrado en la Tabla 44.

3. Los tanques elevados serán abastecidos en horas de alto consumo mediante equipos de bombeo

instalados cerca de ellos. En horas de bajo consumo (cuando la demanda sea menor al caudal

medio diario) los tanques podrán ser suplidos directamente por la red matriz y la conducción de la

planta al municipio.





111

4. El volumen de regulación adicional al suplido con tanques elevados más los requerimientos

resultantes del balance del sistema de bombeo serán dispuestos mediante tanques superficiales

instalados en cercanías de los elevados de cada sector. Las estaciones de bombeo se ubicarían de

forma contigua a los almacenamientos superficiales.

5. Los tanques superficiales existentes en las antiguas instalaciones del acueducto servirían para

abastecer algunas de las estaciones de bombeo que impulsen el flujo a los tanques elevados.

6. Los cuatro tanques elevados deben ser acondicionados para su funcionamiento en los aspectos

hidráulicos, operativos, estructurales y de seguridad.

Entre las ventajas de esta alternativa se listan las siguientes:

Aprovecha al máximo la infraestructura existente, al tiempo que minimiza los requerimientos de

expansión del sistema, en lo que se refiere a tanques de almacenamiento y capacidad de transporte

entre planta y red de distribución.

Los volúmenes de almacenamiento elevados se minimizan, dado que el volumen de regulación

excedente se suple con almacenamiento superficial.

Las principales desventajas de la alternativa No.1 son:

o Se incorporan siete estaciones de bombeo de agua tratada al sistema de distribución, lo que

incrementaría los costos de funcionamiento del sistema, y por ende las tarifas del servicio.

o La operación del acueducto se torna más compleja que en la actualidad, dada la cantidad de

estaciones de bombeo, tanques y tuberías de impulsión que implicaría. Por este motivo el sistema

sería más vulnerable que en las otras alternativas.

o Como implicaría el uso de todos los tanques disponibles, se tendría que realizar un completo

diagnóstico y el subsecuente diseño de las obras de rehabilitación necesarias para poner en

funcionamiento dichas estructuras.


La segunda alternativa formulada para el abastecimiento del sistema busca aprovechar la infraestructura

existente sin incorporar estaciones de bombeo. Incluye las siguientes acciones:


distribución se establecen a partir del caudal máximo diario (QMD).





112

2. Cada sector hidráulico de la red de distribución será abastecido desde un tanque elevado cuyo

volumen debe ser equivalente al 100% del volumen de regulación exigido por la demanda del sector.

3. Las conducciones de planta a red deben abastecer una red matriz que alimenta los tanques

elevados del sistema.

4. Los tanques superficiales existentes en las antiguas instalaciones del acueducto no se incorporarían

al nuevo sistema.

5. Los cuatro tanques elevados deben ser acondicionados para su funcionamiento en los aspectos

hidráulicos, operativos, estructurales y de seguridad. Los nuevos tanques elevados deberían

construirse en cercanía de los existentes.


Aprovecha la infraestructura existente incorporando los tanques de almacenamiento elevado

disponibles en Riohacha.

Exige la misma capacidad de transporte entre planta y red de distribución que la alternativa No.1.

No requiere incorporar estaciones de bombeo al sistema de distribución, lo que evita incrementar los

costos del funcionamiento, al tiempo que mantiene una baja complejidad en la operación del sistema.


o Requiere grandes volúmenes de almacenamiento elevado, lo que implica la adquisición de predios y

la construcción de infraestructura costosa.

o El funcionamiento de los tanques elevados bajo el esquema de demanda existente en la actualidad

impediría su correcto funcionamiento. Sólo la normalización de la demanda permitiría que los

tanques elevados funcionen de forma correcta cumpliendo con la regulación necesaria.


La tercera alternativa formulada para el abastecimiento del sistema busca aprovechar el gradiente disponible

en la planta de tratamiento del río Tapias. Incluye las siguientes acciones:


distribución se establecen a partir del caudal máximo horario (QMH).

2. La demanda del sistema es regulada por tanques de almacenamiento que deberán disponerse en la

planta de tratamiento. Como se muestra en la Tabla 45, esta alternativa requiere un volumen





113

adicional de 22000 m3.

3. Las conducciones de planta a red deben abastecer una red matriz que alimenta los sectores

hidráulicos en los que se divide la red de distribución del sistema.

4. Ni los tanques superficiales existentes en las antiguas instalaciones del acueducto, ni los tanques de

almacenamiento elevado dispuestos en el casco urbano del municipio se incorporarían al nuevo

sistema.

5. Los requerimientos adicionales de almacenamiento serán instalados de manera contigua al tanque

de 4500 m3 existente en la planta de tratamiento Tapias.


Se aprovecha todo el gradiente disponible en la planta de tratamiento sobre el río Tapias, para

suministrar el caudal máximo horario demandado por el municipio de Riohacha hasta el final del

horizonte de planeamiento.

Sólo se tiene un sistema de almacenamiento cerca de la planta, lo que reduce el potencial de

presentar problemas en la calidad del agua tratada.

Todo el almacenamiento a emplear es superficial, por lo que no requiere grandes inversiones en

tanques de almacenamiento elevado.

No requiere incorporar estaciones de bombeo al sistema de distribución, lo que evita incrementar los

costos del funcionamiento, al tiempo que mantiene una baja complejidad en la operación del sistema.


o El requerimiento de transporte de agua entre la planta y la red es mayor que las alternativas 1 y 2,

dado que requiere entregar desde la salida del tanque contiguo a la planta Tapias el caudal máximo

horario.

o El volumen de almacenamiento adicional requerido es el mayor de las alternativas formuladas, dado

que en este caso se aprovecha poco de la infraestructura disponible.

12.4 SELECCIÓN DE ALTERNATIVA

En discusión con la Gerencia del Plan Departamental de Aguas de La Guajira (Unión Temporal Agua para La

Guajira) y representantes del operador (Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.), en pre-comité técnico del 25 de

mayo de 2010 en la ciudad de Riohacha (Revisión Proyectos de Inversión en el municipio de Riohacha), se





114

concluyó lo siguiente:

Es preferible aprovechar todo el gradiente hidráulico disponible en la planta de tratamiento, evitando

al máximo la incorporación de estaciones de bombeo al sistema de distribución.

El impacto urbano, junto a la complejidad de la operación hacen poco recomendable el empleo de

tanques elevados para la regulación de la demanda en la red.

La Consultoría resalta lo siguiente:

Es claro que la incorporación de sistemas de bombeo al sistema de distribución generaría costos

elevados de operación que pueden evitarse optando por alternativas que no se basen en esos

sistemas.

La regulación de la demanda mediante tanques elevados es compleja de lograr en un sistema con

los inconvenientes que tiene actualmente el acueducto de Riohacha, entre los que se destaca la

demanda descontrolada, la intermitencia del servicio, las bajas presiones disponibles y la alta

clandestinidad en sus usuarios.

Los dos puntos anteriores llevan justificar la selección de la alternativa No.3, no sin resaltar que en

cuanto a inversión en infraestructura puede ser la más cuantiosa, ya que los requerimientos de

conducción entre planta y red se evalúan con el caudal máximo horario, y de la infraestructura de

almacenamiento sólo se aprovecha la disponible en la planta Tapias.

12.4.1 Descripción de la alternativa seleccionada

Con el objeto de escalonar la gran inversión requerida en infraestructura, se recomienda la división de esa

tarea en dos etapas, la primera de las cuales debe ejecutarse en el corto plazo, una vez se elaboren los

diseños de toda la infraestructura requerida. La segunda etapa se debe implementar en la mitad del horizonte

de planeación, es decir, dentro de 15 años (2025).

En resumen, la primera etapa requeriría el incremento de la capacidad de producción de agua potable en el

sistema abastecido por el río Tapias de 500 a 960 L/s, es decir, se deberían implementar las ampliaciones y

módulos en bocatoma, aducción, pre-sedimentación, desarenador, conducción, y planta de potabilización, de

tal forma que el caudal producido se incremente en 460 L/s. En almacenamiento se deberían construir

módulos cuya capacidad sume 12,000 m3. Finalmente, el transporte del agua producida desde el tanque

Tapias hasta el casco urbano requiere de una nueva conducción diseñada para el caudal máximo horario

requerido al 2025, contando con los 350 L/s actualmente aportados por la conducción existente, es decir, 800





115

L/s adicionales.

La segunda etapa requiere el incremento de la capacidad de producción de agua potable en el sistema

abastecido por el río Tapias de 960 a 1420 L/s, es decir, se deberían implementar las ampliaciones y módulos

en bocatoma, aducción, pre-sedimentación, desarenador, conducción, y planta de potabilización, de tal forma

que el caudal producido se incremente en 460 L/s. En almacenamiento se deberían construir módulos cuya

capacidad sume 10,000 m3. Finalmente, el transporte del agua producida desde el tanque Tapias hasta el

casco urbano requiere de una nueva conducción diseñada para el caudal máximo horario requerido al 2040,

contando con los 1150 L/s desarrollados con la etapa 1, es decir, 750 L/s adicionales.

Las siguientes gráficas muestran el crecimiento de los requerimientos de caudal producido, volumen de

almacenamiento y transporte del caudal máximo horario, junto al esquema de expansión de infraestructura

propuesto.

Figura 26. Crecimiento de los requerimientos de caudal producido frente al crecimiento de la capacidad.

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

CA

PA

CID

AD

(L/

s)

AÑO

QD PTAP + Usuarios en línea (LPS) Capacidad de Producción (L/s)





116

Figura 27. Crecimiento de los requerimientos de almacenamiento frente a la expansión proyectada para los

tanques.

Figura 28. Crecimiento de los requerimientos de conducción entre tanque y red distribución.

La siguiente figura esquematiza la conformación de la alternativa recomendada para la expansión del sistema

de abastecimiento de agua potable del casco urbano del municipio de Riohacha.

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

VO

LUM

EN (M

3)

AÑO

Almacenamiento Requerido (M3) Volumen Disponible (M3)

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040

CA

PA

CID

AD

(L/

s)

AÑO

QMH red menor (LPS) Capacidad de la Conducción (L/s)





117

Figura 29. Alternativa de expansión del sistema de acueducto de Riohacha.

12.4.2 Condicionamientos de la conducción existente

La línea de conducción existente tiene una problemática por pérdidas de tipo comercial que se presentan en

sus 45 Km de longitud. Esta situación fue descrita en los numerales 7.9 y 9.4, el último de los cuales muestra

que en el trayecto de la línea se pierde más del 30% del caudal potabilizado.

Actualmente, la demanda de los usuarios clandestinos de la línea varía entre los 150 y los 200 L/s. Para

efectos de las estimaciones de los requerimientos de capacidad en todos los componentes del sistema de

acueducto se supuso que la demanda de esos usuarios clandestinos se mantendrá en 150 L/s. Ese caudal

debe seguir siendo producido en la planta Tapias y transportado por la conducción existente. Por lo tanto, en

los requerimientos descritos en el numeral anterior, se incluyó esa capacidad adicional establecida por los

usuarios clandestinos de la línea de conducción.

Respecto a esta situación se resalta lo siguiente:

Como se mencionó previamente, es necesario realizar una gestión de tipo comercial frente a las

pérdidas en la línea de conducción, con el objeto de revertir esa situación o al menos estancarla. Si

se permite que la situación se haga más crítica, cualquier inversión en expansión de infraestructura

implicará un aumento proporcional en las demandas de la comunidad que habita la zona circundante

a la conducción.

La reducción en las pérdidas de la línea lograda a partir de la gestión que podría ejercer el operador

del sistema, lograría un efecto directo en la calidad del servicio suministrado a la población del casco

urbano de Riohacha. Por ejemplo, reducir las pérdidas de 170 a 80 L/s generaría un aumento en la

RÍO

TA

PIA

S

Captación

Río Tapias

Bocatoma

Existente

Con

Adecuaciones

Desarenador

Conducción

Existente

2x30"

PTAP Tapias

Tanque

Existente

V=4500M3 CASCO

URBANO

Aducción

Existente

Conducción Tanque – Red

Etapa 1: 42"CCP.

Canal

Etapa 1

Canal

Etapa 2

Conducción

Etapa 1

2x27"CCP

Conducción

Etapa 2

2x27"CCP

Tanque

Etapa 1

V=12000M3

Tanque

Etapa 2

V=10000M30.5 12.4 24.0 29.0 34.5 39.0


Etapa 2: 42"CCP.

0.5 12.4 24.0 29.0 34.5 39.0


Existente: 30"CCP.

0.5 12.4 24.0 29.0 34.5 39.0

Componentes

Etapa 1

Componentes

Etapa 2

Componentes

Existentes

24.0

Macromedidor

Sobre conducción en

La abscisa indicadaConvenciones





118

disponibilidad de agua para la zona urbana del 20%.

Por lo anterior, se recomienda la instalación de macromedidores en la línea de conducción existente, los

cuales permitirían llevar un registro de las pérdidas de agua que se dan en el sistema, al igual que el efecto

de las gestiones que el operador realice. Esta Consultoría le solicitó a Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., que

desde su punto de vista definiera las abscisas en las que consideraba más conveniente la localización de los

equipos de medición. Los siguientes son los sitios sugeridos:

1. Abscisa K0+500: corresponde al sitio más cercano de la salida del tanque de almacenamiento, en el

que se puede tener flujo a tubo lleno.

2. Abscisa K12+400: zona en la que inician las acometidas clandestinas, cerca a vía carreteable.

3. Abscisa K24+000: cercanías al cruce sobre el río Berebere, zona inundable.

4. Abscisa K29+000: aguas abajo de la derivación para el corregimiento de Camarones que se localiza

en el Km 26.

5. Abscisa K35+000: caseta de post-cloración que se localiza. Punto que permite dosificar el cloro

requerido para suministrar agua potable a la población. Actualmente corresponde al único dispositivo

de medición instalado en la línea, por lo que requiere mantenimiento preventivo. No se requiere

instalar un dispositivo de medición adicional en esta abscisa.

6. Abscisa K39+000: entrada al casco urbano aguas arriba de la derivación para el sector Dividivi que

se localiza en el Km 39.7.

Por lo tanto, siguiendo las recomendaciones del operador, es necesaria la instalación de medidores en 5 sitios

adicionales al que se tiene actualmente. Para ello se recomienda el uso de varillas electromagnéticas, que por

el diámetro y material de la tubería (30 pulgadas CCP), es el dispositivo de más fácil instalación y que mayor

precisión puede arrojar en los resultados de medición. Igualmente, se sugiere que se inspecciones

cuidadosamente la línea de conducción, con el objeto de establecer si en su construcción se previó la

instalación de dispositivos de medición como cámaras para pitometría, en las que se pueden instalar las

varillas electromagnéticas sin necesidad de intervenir la tubería, inclusive sin tener que cortar el servicio.

Por otro lado, se debe verificar que los sitios de medición preseleccionados correspondan a zonas bajas de la

tubería en las que se garantice flujo a tubo lleno. Adicionalmente, el punto de medición se debe alejar de

cualquier accesorio que cauce turbulencia en el flujo, tales como válvulas, codos, reducciones, o tés. La

distancia recomendada es al menos 10 veces el diámetro, es decir, para la conducción existente es 7.50 m.

Para las nuevas conducciones formuladas como expansión del sistema de abastecimiento de agua potable de





119

Riohacha se recomienda instalar macromedidores en las mismas abscisas que se definieron para la

conducción existente.

12.5 PRESUPUESTO ESTIMADO

Con el objeto de tener una estimación aproximada de la inversión requerida como evaluación de pre-

factibilidad, se calculó el valor global requerido para la expansión de la infraestructura determinada bajo la

alternativa No.3.

La siguiente tabla resume las obras requeridas para el sistema de abastecimiento de agua potable de

Riohacha, bajo el supuesto de que el río Tapias puede suplir los requerimientos futuros.

ETAPA COMPONENTE INCREMENTO DE LA CAPACIDAD

OBSERVACIONES

Etapa 1 Bocatoma 475 L/s Adecuaciones de la actual bocatoma lateral.

Etapa 1 Aducción 475 L/s Canal trapezoidal en concreto 1.5:1, 0.07%, profundidad 1 m, base inferior 0.6m, base sup. 2.6m, L=600m.

Etapa 1 Desarenador 475 L/s Dos módulos de dimensiones aproximadas: ancho de 13 m, largo de 39 m, y profundidad de 4m.

Etapa 1 Conducción 475 L/s Dos tuberías de 27 pulgadas, CCP para 100 psi y longitud de 320 m.

Etapa 1 PTAP 475 L/s Planta de tratamiento convencional en concreto reforzado.

Etapa 1 Almacenamiento 12,000 m3. Tanque superficial de concreto reforzado, de 60x50x4.5 m.

Etapa 1 Conducción de tanque a red 800 L/s Tubería de 42 pulgadas en CCP con presión de trabajo de 150 psi, longitud de 40 Km.

Etapa 2 Bocatoma 475 L/s Bocatoma lateral.

Etapa 2 Aducción 475 L/s Canal trapezoidal en concreto 1.5:1, 0.07%, profundidad 1 m, base inferior 0.6m, base sup. 2.6m, L=600m.

Etapa 2 Desarenador 475 L/s Dos módulos de dimensiones aproximadas: ancho de 13 m, largo de 39 m, y profundidad de 4m.

Etapa 2 Conducción 475 L/s Dos tuberías de 27 pulgadas, CCP para 100 psi y longitud de 320 m.

Etapa 2 PTAP 475 L/s Planta de tratamiento convencional en concreto reforzado.

Etapa 2 Almacenamiento 10,000 m3. Tanque superficial de concreto reforzado, de 50x50x4.5 m.

Etapa 2 Conducción de tanque a red 750 L/s Tubería de 42 pulgadas en CCP con presión de trabajo de 150 psi, longitud de 40 Km.

Las siguientes tablas muestran las estimaciones de los costos por componente para las etapas 1 y 2 de la

ampliación del sistema de abastecimiento.





120

Tabla 46. Presupuesto estimado para la etapa 1 de la ampliación del acueducto de Riohacha.

COMPONENTE Incremento de la capacidad

VALOR TOTAL DESCRIPCIÓN

Bocatoma 475 L/s $ 116,458,116 Costo con relación a obras de adecuación de estructuras similares.

Aducción 475 L/s $ 300,150,882 El precio incluye: excavación en una profundidad de 0,66 m con taludes 1.5:1 a lo largo de todo el canal, volumen estimado en 633 m3 Base de fondo 0.6x0.2x600=72 M3. Muros laterales de 1.2 Longitud y 0.2 de espesor para un volumen estimado de 288 m3. Se asumío una cuantía de 75 kg de refuerzo por cada metro cúbico de concreto.

Desarenador 475 L/s $628,018,084 Se incluyó en el costo de esta estructura el valor correspondiente a los concretos de la placa de fondo, placa superior y muros perimetrales, adiciaonalemente se consideró una cuantia de 75 kg por M3; No se tiene encuenta excavaciones, ni rellenos, ni muros divisorios, ni valvulas u otro accesorio.

Conducción 475 L/s $ 155,892,270 El precio incluye excavación en material comun, rellenos, suministro e instalación de tuberias y 10% adicional por accesorios.

PTAP 475 L/s $ 9,835,610,463 El valor de la planta de tratamiento, se obtuvo de manera estimada y con base en proyectos similares de plantas de tratamiento convencionales; los costos corresponden a las siguientes estructuras de tratamiento: Canaleta Parshall, floculadores, sedimentadores, filtros, tanques de contacto de cloro y unidad de lechos de secado de lodos, los procesos de tratamiento incluyen instrumentación y automatización para el control. (No se incluye edificaciones administrativas, de control, almacenamiento, laboratorios u otras).

Almacenamiento 12,000 m3. $ 1,530,804,795 Puesto que es un tanque superficial, el valor estimado

corresponde basicamente a los concretos para la placa de fondo (e=0.35), los muros perimetrales (0.25) y la tapa del mismo (e=0.25). Se asume igualmente una cuantia de refuerzo de 75 kg por metro cúbico.

Conducción de tanque a red

800 L/s $ 55,992,176,416 El precio incluye excavación en material comun, rellenos, suministro e instalación de tuberias y 10% adicional por accesorios.

COSTO DIRECTO $ 68,559,111,027

ADMINISTRACIÓN 6% $ 4,113,546,662

IMPREVISTOS 4% $ 2,742,364,441

UTILIDAD 10% $ 6,855,911,103

IVA. SOBRE UTILIDAD

16% $ 1,096,945,776

INTERVENTORÍA 5% $ 3,427,955,551

COSTO TOTAL $ 86,795,834,560

Tabla 47. Presupuesto estimado para la etapa 2 de la ampliación del acueducto de Riohacha.



Bocatoma 475 L/s $ 540,039,883 Costo con relación a obras de adecuación de estructuras similares.

Aducción 475 L/s $ 300,150,882 El precio incluye: excavación en una profundidad de 0.66 m con taludes 1.5:1 a lo largo de todo el canal, volumen estimado en 633 M3. Base de fondo 0.6x0.2x600=72 M3. Muros laterales de 1.2 Longitud y 0.2 de espesor para un volumen estimado de 288 M3. Se asumío una cuantía de 75 kg de refuerzo por cada





121



metro cúbico de concreto.

Desarenador 475 L/s $ 628,018,084 Se incluyó en el costo de esta estructura el valor correspondiente a los concretos de la placa de fondo, placa superior y muros perimetrales, adiciaonalemente se consideró una cuantia de 75 kg por M3; No se tiene encuenta excavaciones, ni rellenos, ni muros divisorios, ni válvulas u otro accesorio.

Conducción 475 L/s $ 150,695,861 El precio incluye excavación en material comun, rellenos, suministro e instalción de tuberias y 10% adicional por accesorios.

PTAP 475 L/s $ 9,835,610,463 El valor de la planta de tratamiento, se obtuvo de manera estimada y con base en proyectos similares de plantas de tratamiento convencionales; los costos corresponden a las siguientes estructuras de tratamiento: Canaleta Parshall, floculadores, sedimentadores, filtros, tanques de contacto de cloro y unidad de lechos de secado de lodos, los procesos de tratamiento incluyen instrumentación y automatización para el control. (No se incluye edificaciones administrativas, de control, almacenamiento, laboratorios u otras).

Almacenamiento 10,000 m3. $ 1,396,241,825 Puesto que es un tanque superficial, el valor estimado

corresponde basicamente a los concretos para la placa de fondo (e=0.35), los muros perimetrales (0.25) y la tapa del mismo (e=0.25). Se asume igualmente una cuantia de refuerzo de 75 kg por metro cúbico.

Conducción de tanque a red

750 L/s $ 55,992,176,416 El precio incluye excavación en material comun, rellenos, suministro e instalción de tuberias y 10% adicional por accesorios.

COSTO DIRECTO $ 68,842,933,415

ADMINISTRACIÓN 6% $ 4,130,576,005

IMPREVISTOS 4% $ 2,753,717,337

UTILIDAD 10% $ 6,884,293,341

IVA. SOBRE UTILIDAD

16% $ 1,101,486,935

INTERVENTORÍA 5% $ 3,442,146,671

COSTO TOTAL $ 87,155,153,703

Las dos etapas tendrían un costo aproximado de 174 mil millones de pesos, valor que es sólo un indicativo

para que los gestores del sistema proyecten las inversiones requeridas.





122

13 MODELACIÓN HIDRÁULICA

Para establecer las obras requeridas para optimizar el funcionamiento de la red de distribución se realizó un

modelo matemático que representa su funcionamiento mediante el software WaterGEMS. Aquí se presenta el

procedimiento seguido y sus resultados.

Como resultado del proceso de modelación de la red se presentan los siguientes escenarios:

1. Escenario año 2010: incorpora la topología actual de la red de distribución probada para la demanda

estimada con la proyección para el caudal máximo horario a 2010.

2. Escenario año 2040 optimizado: sobre la red de distribución con los requerimientos de optimización

hidráulica y la segunda etapa de ampliación del acueducto configurada para entregar las demandas

requeridas para caudal máximo horario proyectado al 2040.

3. Escenario año 2025 optimizado: sobre la red de distribución con los requerimientos de optimización

hidráulica y la primera etapa de ampliación del acueducto configurada para entregar las demandas

requeridas para caudal máximo horario proyectado al 2025.

4. Escenario año 2010 plan de choque: sobre la red de distribución con todos los requerimientos de

optimización configurados y sin implementar ninguna de las etapas de ampliación del sistema de

abastecimiento, se evalúa el suministro permanente para el sector piloto del Plan de Gestión de la

Demanda y el servicio intermitente a los demás sectores del municipio.

A continuación se da una descripción más detallada de cada escenario y se presentan los resultados de

manera gráfica. Las obras de optimización definidas mediante la modelación hidráulica de la red se describen

de manera detallada más adelante en el numeral 14.1.

13.1 DATOS DE ENTRADA PARA LA MODELACIÓN

13.1.1 Topografía del terreno

Las cotas del terreno de las esquinas de la población fueron proporcionadas en el plano topográfico

mencionado previamente y se extrapolaron para los nodos que no eran cercanos a dichos puntos. La

siguiente figura muestra la configuración del modelo junto a la topografía del terreno.





123

Figura 30. Topografía del municipio de Riohacha.

Con la información mostrada en la figura anterior se obtuvo la cota de cada nodo o válvula de la red de

distribución.

Dado que la red es alimentada por la conducción proveniente de la planta de tratamiento del río Tapias, fue

necesario incorporar la configuración básica de esa línea en cuanto a trazado, nivel mínimo del agua en el

tanque de distribución y cotas de algunos nodos intermedios que se guardaron en la configuración de la

tubería. Esa información fue extraída del estudio topográfico de la conducción realizado por INAMBIENTE

E.U. en el 2009.

13.1.2 Topología actual de la red

En el numeral 7.10 se describe la red de distribución a partir del plano de catastro entregado por Aguas de La

Guajira S.A. E.S.P. para el desarrollo del estudio. A partir del plano se incorporó dentro del modelo la

conectividad entre los elementos del sistema de distribución, así como las características de las tuberías en

cuanto a diámetro nominal en pulgadas y material que las conforma.





124

13.1.3 Pérdidas de energía por el flujo

La ecuación más precisa para el cálculo de las pérdidas por fricción en el flujo en tuberías es la fórmula de

Darcy-Weisbach, la cual puede ser empleada en cualquier rango de velocidad, dado que es físicamente

basada. La ecuación expresa así las pérdidas de energía por fricción, en m de cabeza de agua:

Donde L es la longitud de la tubería en m, D es el diámetro interno de la tubería en m, v es la velocidad del

flujo en m/s, g es la aceleración de la gravedad, y f es el factor de fricción de Darcy, el cual se estima de la

siguiente forma:

para flujo laminar, es decir, Re ≤ 2000.

para flujo turbulento, es decir, Re ≥ 4000.

En la ecuación anterior ks es la rugosidad absoluta de la superficie interna de la tubería en m, y Re es el

número de Reynolds que se define por la siguiente ecuación

DvRe

Donde es la densidad del fluido en kg/m3, y es la viscosidad absoluta del fluido en Pa·s. Debe evitarse

diseños con flujos en zona de transición (2000 < Re < 4000).

Sin embargo, en la modelación se empleó la fórmula de Hazen-Williams para establecer las pérdidas por

fricción ocasionadas por el flujo, la cual se expresa como sigue:

Donde V es la velocidad promedio del flujo en m/s, R el radio hidráulico en m, C el coeficiente de rugosidad

de Hazen-Williams, y S representa las pérdidas de energía por unidad de longitud de la tubería (equivale a

hf/L). Aunque esta ecuación es empíricamente basada, por lo que tiene limitaciones en su aplicación (exige

que el flujo sea altamente turbulento), funciona apropiadamente para los rangos de flujo que se presentan

normalmente en redes de distribución.

Los materiales que componen la red de distribución son PVC, asbesto-cemento y CCP. El coeficiente de

Hazen-Williams empleado para esos materiales fue de 150, 140 y 140, respectivamente.





125

Además de las pérdidas por fricción, las pérdidas menores ocasionadas por los accesorios del sistema tales

como tes, cruces, codos y reducciones, disminuyen la capacidad de transporte del sistema. Las pérdidas

menores ocasionadas por los accesorios se pueden expresar de la siguiente manera:

Donde Km es el coeficiente de pérdidas menores que depende del tipo y estado del accesorio.

Con el objeto de considerar este factor se asignó un coeficiente de pérdidas menores de 1 a todos los

elementos de la red, de tal forma que se considere la existencia de al menos una te y dos codos por tubería.

Adicionalmente, por cada válvula existente o nueva incluida en el modelo se agregó un coeficiente de

pérdidas de 0.39, que equivale a una válvula de compuerta totalmente abierta. En las estaciones de

macromedición de caudales a la entrada de los sectores hidráulicos definidos para la red de distribución se

incluyó un coeficiente de pérdidas menores de 2.5 que comprende los accesorios comúnmente incluidos en

esas instalaciones.

13.1.4 Asignación de demandas

Las demandas de agua se distribuyeron entre los nodos del modelo por áreas aferentes determinadas

mediante el método de polígonos de Thiessen. Se determinó la densidad poblacional a partir de la densidad

actual y la densidad de saturación, mediante el método proporcional que se describe más adelante. Las

siguientes tablas muestran los datos para el análisis.

Tabla 48 Densidades actuales y de saturación por zona del POT.

USO DEL SUELO Población

2005 (hab.)

Área (Ha)

Densidad Promedio

2005 (hab./Ha)

Densidad Máxima

2005 (hab./Ha)

Densidad Mínima

2005 (hab./Ha)

Densidad de Saturación (hab./Ha)

Población de Saturación

(hab)

COMERCIAL 10,147 125.19 81.05 243.71 9.51 400 50,077

INDUSTRIAL 155 41.23 3.75 25.28 0.00 400 16,494

INSTITUCIONAL 12,008 313.63 38.29 174.36 0.00 450 141,134

MACROPROYECTOS 2,653 45.40 58.43 95.70 0.00 450 20,430

RESERVA 6,352 651.86 9.74 60.88 0.00 65 42,371

RESIDENCIAL 104,869 1,471.13 71.28 182.56 0.00 350 514,896

Total 136,183 2,648.45 51.42 243.71 0.00 785,402

El método proporcional para proyección espacial de la población, teniendo las densidades de saturación y las

iniciales, se define de la siguiente manera:

Sea n el año de estimación de la población de la zona z del PBOT; entonces la población de la zona





126

z para el año n es:

)1(,,

)1(,,

)1(,,

)1(,, nzsz

ntst

ntnt

nznz pppp

pppp

Donde p(1),(2) es la población para lo que indique el primer subíndice (1) en el año indicado por el

segundo subíndice (2), t hace referencia a todo el municipio.

La proyección de la población se hizo para todas las áreas consideradas dentro del POT como zonas de

desarrollo urbano y a partir de los usuarios georreferenciados en el catastro realizado en el año 2005. La

siguiente figura ilustra esa información.

Figura 31. Zonificación definida en el POT y concentración de usuarios al 2005.

Los datos obtenidos con el catastro de 2005 permitieron estimar las densidades de población por zonas del

municipio de Riohacha, valores a partir de los cuales se realizó la distribución espacial de la población con la

aplicación del método proporcional. La siguiente tabla muestra un resumen de los datos de densidades y

población distribuidas en las zonas del POT.





127

Tabla 49. Densidades y poblaciones proyectadas por zona del POT.

USO DEL SUELO Área (Ha)

Población 2010 (hab.)

Densidad Promedio

2010 (hab./Ha)


Densidad Promedio

2025 (hab./Ha)


Densidad Promedio

2040 (hab./Ha)

COMERCIAL 125.19 12,823 102.4 20,665 201.8 31,278 155.0

INDUSTRIAL 41.23 1,250 30.3 4,459 147.1 8,802 59.8

INSTITUCIONAL 313.63 20,661 65.9 46,021 698.6 80,344 115.0

MACROPROYECTOS 45.40 3,844 84.7 7,335 86.6 12,061 139.2

RESERVA 651.86 7,238 11.1 9,836 885.8 13,351 15.1

RESIDENCIAL 1,471.13 132,346 90.0 212,873 2366.3 321,861 136.0

Total 2,648.45 178,162 67.3 301,189 113.7 467,697 176.6

Las densidades proyectadas para el año 2010, el 2025 y el final del horizonte de planeamiento (2040) se

muestran en las siguientes figuras. Al demarcar las áreas aferentes a cada nodo de la red de distribución

(polígonos de Thiessen) fue posible estimar densidades promedio por polígono que al multiplicarlas por el

área arrojaron la población suplida desde cada nodo del modelo. A partir de la población abastecida en cada

nodo se estimó el caudal máximo horario para agregar ese dato en el modelo y poder así simular el

comportamiento hidráulico del sistema y poder definir los requerimientos de renovación y adición de tuberías

para cada uno de los escenarios evaluados.

Figura 32. Densidades de población proyectadas al 2010.





128







129

13.1.5 Materiales para tuberías nuevas o a renovar

Entre los materiales disponibles para las nuevas tuberías a proponer en la red de distribución se tienen para

diámetros menores a 12 pulgadas el PVC, el polietileno de alta densidad (PEAD) y el hierro dúctil (HD). Los

tres materiales ofrecen una alta confiabilidad en su comportamiento, una vez son correctamente instalados y

adecuadamente especificados. La facilidad de instalación y de transporte en obra favorece fuertemente al

PVC, ya que con el PEAD son tuberías mucho más livianas que el HD. Además, la instalación del PVC es

mucho más simple que la del PEAD, ya que normalmente este último requiere de uniones electro-soldadas

cuya ejecución exige mano de obra calificada, mientras que el sistema de campana y espigo del PVC facilita

mucho su instalación. En los aspectos económicos el PVC también resulta más favorable en el mercado

colombiano dada la buena cantidad de fabricantes y la competencia entre ellos, mientras que para el PEAD y

el HD la oferta es más limitada.

En diámetros mayores a 12 pulgadas, los materiales a considerar son el CCP, el HD y el GRP. En el aspecto

económico el hierro dúctil normalmente es más costoso que los otros dos, mientras que el CCP y el GRP

tienen precios de suministro semejantes y los costos de instalación no tienen diferencias muy representativas.

En éstos diámetros mayores se configuran las redes matrices y secundarias del sistema, cuya

responsabilidad es más representativa que en las redes menores. Por lo tanto, se prefiere seleccionar un

material menos vulnerable a roturas causadas por factores externos, es decir, menos frágil, criterio que

claramente favorece al CCP frente al GRP. Adicionalmente, en Riohacha se tiene un elevado nivel de

clandestinidad en las conexiones domiciliarias de los usuarios del acueducto, cuya instalación es mucho más

fácil en materiales plásticos como el GRP.

Por lo expuesto, esta Consultoría optó por seleccionar la tubería de PVC para diámetros menores o iguales

10 pulgadas, y con una relación diámetro espesor de 26 que proporciona la presión de trabajo suficiente para

resistir la presión estática máxima en el sistema que puede ser de 84 m_H2O, incrementada en 30%

(siguiendo recomendaciones del RAS-2000). La presión de trabajo de esa tubería es de 160 psi.

Para redes matrices y secundarias con diámetros mayores o iguales a 12 pulgadas se optó por recomendar la

tubería tipo CCP, con una presión de trabajo de 150 psi, que cubre suficientemente las presiones estáticas

menores o iguales a 80 m_H2O que se tendrán en esas tuberías.

Se resalta que el alcance del presente estudio es a nivel de factibilidad para la red de distribución, por lo que

las posteriores Consultorías para diseños definitivos deben abordar un análisis más profundo para la

selección del material considerando presupuestos detallados que partan de los requerimientos de instalación

de las opciones de tubería disponibles en el mercado.





130

13.2 ESCENARIO AÑO 2010

Mediante la modelación del escenario actual se representó el funcionamiento de la red de distribución

estimado para el 2010 con la información contenida en el plano de catastro y los consumos estimados para el

año 2010, asumiendo una demanda correspondiente a un sistema en el que la población consume

racionalmente), es decir, no hay llenado descontrolado de albercas y tanques, y el estado de las instalaciones

hidráulicas domiciliarias es aceptable.

Como se mencionó en el capítulo de diagnóstico, la conducción entre tanque y red tiene usuarios clandestinos

que hoy día consumen cerca de 200 L/s. En el escenario 2010 se consideró esa demanda en nodos de la

conducción antes de llegar al casco urbano.

El escenario actual proporcionó una herramienta válida para el análisis del escenario futuro que permite la

formulación de las obras de optimización requeridas. El resultado principal es que ni la conducción ni la red de

distribución no tienen la capacidad hidráulica para transportar el caudal de 696 L/s que corresponde al

máximo horario estimado para el año 2010. La siguiente figura muestra que las presiones obtenidas en esa

simulación son menores a cero.

Figura 35. Presiones y velocidades escenario año 2010.





131

13.3 ESCENARIO AÑO 2040 OPTIMIZADO

Con el fin de establecer las mejoras más adecuadas para la red de distribución de Riohacha se realizó el

modelo hidráulico del escenario año 2040.

13.3.1 Estructuración del Modelo

El modelo del escenario año 2040 fue estructurado de tal manera que se lograran los siguientes objetivos:

1. Distribuir la demanda correspondiente al caudal máximo horario para la población proyectada al año

2040 en los nodos del modelo.

2. Dividir la red en sectores hidráulicos, cada uno de los cuales debe tener una sola entrada en la que

se deberá instalar una estación de macromedición. Para ello se tomaron los límites antrópicos más

importantes en el municipio, como son: avenida calle 15, avenida carrera 15, avenida carrera 7 y

calle 40 o vía del gasoducto. Con ese criterio se definieron seis (6) sectores que se describen

detalladamente en el capítulo siguiente.

3. Estructurar una red matriz que alimente los sectores hidráulicos del sistema, en la que el servicio sea

continuo y con buenas presiones. Las tuberías que conforman la red matriz sólo deben alimentar las

derivaciones hacia los sectores sin abastecer acometidas domiciliarias en su trayecto.

4. Las presiones en la red sectorizada con las demandas futuras deben ser mayores a los 15 m_H2O

bajo el caudal máximo horario.

5. Las velocidades en las tuberías deben ser menores a los 3.0 m/s para evitar sobrepresiones

ocasionadas por el fenómeno del golpe de ariete, bajo el caudal de diseño.

Se resalta que las demandas futuras llegan a un valor de caudal máximo horario de 1827 L/s para el diseño

de la red menor de distribución en el año 2040, y que la modelación se realizó de manera estática en el

tiempo.

Se plantearon los empalmes necesarios para garantizar que la red matriz sólo tendrá las derivaciones que

constituyen la entrada a cada sector hidráulico. Además, al interior de cada sector se establecieron los

empalmes necesarios para garantizar presiones residuales mayores a los 15 m_H2O.

La topología de la red de distribución fue extraída del plano del catastro y complementada con las mejoras

requeridas.

Los diámetros internos reales de las tuberías se tomaron en pulgadas.

La infraestructura de abastecimiento debe estar ampliada incluyendo las etapas 1 y 2 que se describieron en





132

el capítulo anterior.

13.3.2 Resultados del modelo

La siguiente figura esquematiza las presiones y velocidades de suministro que se tendrían en la red con las

obras de optimización propuestas incluyendo la ampliación de la capacidad de abastecimiento y el caudal

máximo horario proyectado al año 2040 para la red menor de distribución.

Figura 36. Presiones y velocidades en la red optimizada para el ‘escenario año 2040 optimizado’.

En la figura anterior se aprecia que las presiones se ubican entre los 15 y los 50 m_H2O para el caudal de

diseño en las zonas pobladas. Igualmente, se muestra que las velocidades en la las tuberías son menores

que 3.0 m/s. Por lo tanto se puede concluir que con la optimización se logra la capacidad hidráulica suficiente

para el abastecimiento de la población.

Los caudales máximos horarios para cada sector y para cada línea de conducción se muestran en la siguiente

tabla.

Tabla 50 Caudales de entrada por conducción y por sector para el ‘escenario año 2040 optimizado’.

Sitio Tubo Diámetro

(pulg.) QMH (L/s)

Velocidad (m/s)

Entrada S-1 T0143-S1 18 228.8 1.4

Entrada S-2 T0136-S2 18 341.0 2.1

Entrada S-3 T0132-S3 14 162.9 1.6





133


(pulg.) QMH (L/s)

Velocidad (m/s)

Entrada S-4 T0244-S4 24 343.9 1.2

Entrada S-5 T0147-S5 20 259.5 1.3

Entrada S-6 T0105-S6 20 456.0 2.3

Línea 1 T0253 30 200.1 0.4

Línea 2 T0128 42 813.7 0.9

Línea 3 T0130 42 813.2 0.9

En la tabla anterior se incluye la velocidad en la tubería de entrada y el nombre del tramo en el modelo

hidráulico que se adjunta a este documento. La distribución de la red en sectores hidráulicos se muestra en el

capítulo siguiente en la Figura 45.

13.4 ESCENARIO AÑO 2025 OPTIMIZADO

Para dimensionar los requerimientos de conducción de tanque a red en el acueducto de Riohacha se realizó

el modelo hidráulico del escenario año 2025, en el que debe suplir con suficiencia la demanda de agua

potable la etapa No.1 de ampliación de la infraestructura.


El modelo del escenario año 2025 fue estructurado siguiendo las siguientes premisas:

1. Distribuir la demanda correspondiente al caudal máximo horario para la población proyectada al año

2025 en los nodos del modelo, que corresponde a 1177 L/s.

2. Todas las obras de optimización hidráulica de la red definidas mediante la modelación del „escenario

año 2040 optimizado‟, dentro del casco urbano, se incorporaron al „escenario año 2025 optimizado‟,

bajo el supuesto de que se siga la recomendación de implementar esas obras en el primer año del

horizonte de planeamiento.

3. Las obras de ampliación del sistema de acueducto que se consideraron dentro del escenario

corresponden a las de primera etapa, las cuales deben satisfacer la demanda durante los primeros

15 años del horizonte de planeamiento.

4. Las presiones en la red sectorizada con las demandas futuras deben ser mayores a los 15 m_H2O

bajo el caudal máximo horario.

5. Las velocidades en las tuberías deben ser menores a los 3.0 m/s para evitar sobrepresiones





134

ocasionadas por el fenómeno del golpe de ariete, bajo el caudal del escenario.

Se resalta que las demandas futuras llegan a un valor de caudal máximo horario de 1177 L/s para la

verificación de la red menor de distribución en el escenario año 2025, y que la modelación se realizó de

manera estática en el tiempo.

No fue necesario complementar las obras definidas en el escenario año 2040 con la verificación hecha para el

2025.

La infraestructura de abastecimiento debe estar ampliada incluyendo la etapa 1 que se describió en el

capítulo anterior. El escenario permitió validar de manera preliminar que el diámetro requerido por las

conducciones de tanque a red en cada etapa debe ser de 42 pulgadas.


La siguiente figura esquematiza las presiones y velocidades de suministro que se tendrían en la red con las

obras de optimización propuestas incluyendo la ampliación de la capacidad de abastecimiento en primera

etapa y el caudal máximo horario proyectado al año 2025 para la red menor de distribución.

Figura 37 Presiones y velocidades en la red optimizada para el ‘escenario año 2025 optimizado’.

En la figura anterior se aprecia que las presiones se ubican entre los 23.7 y los 47.6 m_H2O para el caudal de

diseño en las zonas pobladas. Igualmente, se muestra que las velocidades en la las tuberías son menores

que 3.0 m/s. Por lo tanto se puede concluir que con la optimización se logra la capacidad hidráulica suficiente





135

para el abastecimiento de la población.

Los caudales máximos horarios para cada sector y para cada línea de conducción se muestran en la siguiente

tabla.

Tabla 51 Caudales de entrada por conducción y por sector para el ‘escenario año 2025 optimizado’.


(pulg.) QMH (L/s)

Velocidad (m/s)

Entrada S-1 T0143-S1 18 165.3 1.0

Entrada S-2 T0136-S2 18 232.6 1.4

Entrada S-3 T0132-S3 14 103.8 1.1

Entrada S-4 T0244-S4 24 249.9 0.9

Entrada S-5 T0147-S5 20 156.5 0.8

Entrada S-6 T0105-S6 20 251.0 1.2

Línea 1 T0253 30 247.6 0.5

Línea 2 T0128 42 928.9 1.0

Línea 3 T0130 42 (N/A) (N/A)

En la tabla anterior se incluye la velocidad en la tubería de entrada y el nombre del tramo en el modelo

hidráulico que se adjunta a este documento.

13.5 ESCENARIO AÑO 2010 PLAN DE CHOQUE

Con el objeto de establecer una estrategia para iniciar la implementación del Programa de Gestión de la

Demanda (PGD) de manera previa a la puesta en marcha de las obras de ampliación de la capacidad de

abastecimiento del acueducto de Riohacha, se formuló el escenario de plan de choque, en el que se

considera que las obras de optimización de la red de distribución estén implementadas y que se proporcione

servicio continuo al sector piloto del PGD para presurizarlo y normalizar el consumo de agua potable de sus

usuarios.


El modelo del escenario de plan de choque fue estructurado siguiendo las siguientes premisas:

1. Proporcionar el servicio de manera continua al sector piloto (S-1) mientras que a los demás sectores

se les suministre de manera intermitente el servicio. La intermitencia se organizaría mediante turnos

de servicio cuya duración debe ser proporcional a la población atendida.

2. La operación requerida para suministrar el servicio a una zona dada se debe reducir a la apertura de

una sola válvula en la entrada del sector respectivo, una vez se tengan implementadas todas las





136

obras planteadas en el presente estudio para la optimización hidráulica de la red de distribución.

3. El plan de choque parte de servir todo el sistema solamente con el caudal promedio disponible hoy

día en la entrada a la red, es decir, según los registros del caudalímetro de post-cloración

corresponde a 350 L/s aproximadamente.

4. El sector piloto sería servido con el caudal máximo horario estimado para el año 2010 de manera

continua, es decir, 118.4 L/s. El flujo restante de 231.6 L/s será distribuido en los demás sectores.

5. Todas las obras de optimización hidráulica de la red dentro del casco urbano se incorporan al

modelo, mientras que las obras de ampliación de la capacidad de abastecimiento no se colocan a

funcionar.

6. El escenario se modeló en periodo extendido para un total de 168 horas que comprende una

semana.

La siguiente tabla muestra la estimación de la duración de los turnos de servicio y su organización para una

rutina semanal de ejecución.

Tabla 52. Estimación de los turnos de servicio para el plan de choque.

TURNO QMH

2010 (L/s) Demanda

Demanda Intermitente

(L/s)


(% t)


(horas/semana)

Hora inicial

Hora final

Factor

Sector S-1 118.36 17.1% 118.36 168.0 0.0 168.0

Sector S-2 152.54 22.1% 231.64 26.6% 44.7 0 44.7 1.5

Sector S-3 60.17 8.7% 231.64 10.5% 17.6 44.7 62.4 3.8

Sector S-4 180.53 26.1% 231.64 31.5% 52.9 62.4 115.3 1.3

Sector S-5 80.36 11.6% 231.64 14.0% 23.6 115.3 138.8 2.9

Sector S-6 99.50 14.4% 231.64 17.4% 29.2 138.8 168.0 2.3

TOTAL 691.46 350 168

En la tabla anterior la columna „QMH 2010‟ presenta el caudal máximo horario estimado para el 2010 por

sector hidráulico; la columna „Demanda‟ muestra el porcentaje de participación de la demanda de cada sector

en el total; la columna „Demanda Intermitente (L/s)‟ muestra el caudal que se suministrará a cada sector en el

plan de choque, es decir, para el sector S-1 corresponde al QMH 2010 y para los demás sectores

corresponde a la capacidad actual de suministro restante; la columna „Demanda Intermitente (% t)‟ muestra la

participación porcentual por sector en la demanda de la zona a servir con intermitencia, es decir, los sectores

del 2 al 6; la columna „Demanda Intermitente (horas/semana)‟ convierte la columna anterior en horas a la

semana, lo que representa la duración requerida del turno para suministro intermitente; las dos columnas

siguientes muestran la hora inicial y final de cada turno de servicio distribuidos en las 168 horas que tiene una

semana; finalmente, la columna factor muestra la relación entre el caudal de suministro intermitente (231.64

L/s) y el caudal máximo horario determinado al 2010. La tabla que se presenta a continuación muestra la





137

población atendida por sector y el déficit o superávit en el volumen suministrado frente a la demanda de agua

potable (caudal medio diario - Qmd).

Tabla 53. Grado de abastecimiento por sector en el plan de choque.

Descrip. Qmd (L/s)

Qmd (M3/sem)

Suministro (M3/sem)

Superávit Población Viviendas

Sector S-1 65.76 39,770 71,586 80% 30,497 5,712

Sector S-2 84.74 51,253 37,289 -27% 39,304 7,362

Sector S-3 33.43 20,216 14,708 -27% 15,503 2,904

Sector S-4 100.29 60,657 44,130 -27% 46,515 8,712

Sector S-5 44.64 27,000 19,643 -27% 20,705 3,878

Sector S-6 55.28 33,433 24,324 -27% 25,638 4,802

TOTAL 384.14 232,330 211,680 -9% 178,162 33,370

El escenario sirvió para establecer requerimientos de refuerzos de la red en el sector S-3, para el que el

caudal de suministro intermitente resulta 3.8 veces el caudal máximo horario estimado para el año 2010 (ver

Tabla 52. Los demás sectores no requieren refuerzos adicionales para distribuir apropiadamente el caudal de

este escenario.


Las siguientes figuras muestran las presiones obtenidas para cada uno de los sectores cuando está

recibiendo el servicio en su turno respectivo.





138

Figura 38. Presiones y velocidades en el plan de choque con suministro al sector S-2.






139







140






141

14 IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACION HIDRÁULICA Y GESTION DE DEMANDA (PGD) EN EL ACUEDUCTO DE

RIOHACHA

Una vez definidos los aspectos técnico operativos del Programa de Gestión de la Demanda consistentes en la

formulación, a través del modelo hidráulico, de la red matriz del sistema de distribución y de una sectorización

que permita lograr la presurización paulatina pero permanente de cada uno de los sectores propuestos, se

presentan en este numeral las actividades y procesos conducentes a la implementación del proyecto de

optimización operacional y PGD, no solo en referencia a las obras requeridas en el sistema, sino también a la

gestión comercial y social indispensable para lograr una solución integral para el problema de intermitencia de

servicio.

Es de destacar que el éxito de la implementación del PGD depende primordialmente de la gestión comercial y

social que realice la empresa operadora del sistema, es decir, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. La puesta en

marcha de las obras por sí sola no permitirá mejorar la continuidad y presiones del servicio si no se coordina

con las actividades comerciales y sociales necesarias para modificar los hábitos de demanda de los usuarios

del sistema.

14.1 DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA OPERACIONAL

Con base en la configuración sugerida a partir del modelo hidráulico, la implementación de la red matriz se

inicia con la instalación de las tuberías principales, refuerzos y empalmes requeridos, además de aquellas

tuberías concebidas como “manijas” o “laterales” para aislar las conexiones domiciliarias de las líneas

matrices (en caso de ser necesario).

El proceso constructivo deberá planearse de tal manera que se reduzca, al mínimo posible, el impacto en el

servicio. Por ejemplo para el caso específico de la desconexión de usuarios desde las líneas matrices y su

re-conexión a los laterales, es imprescindible garantizar que estos estén adecuadamente conectados a las

redes secundarias internas de cada sector hidráulico y que tengan servicio.

De igual manera la instalación de válvulas de cierre permanente o taponamientos requeridos para configurar

la sectorización, deberá programarse explícitamente para las condiciones y requerimientos locales de tal

manera que no se afecte el servicio, previendo alternativas de alimentación temporal a las redes que están





142

siendo intervenidas.

Dentro del proceso se deberá programar adecuadamente la construcción de las estaciones de macromedición

sobre las alimentaciones principales de cada sector hidráulico.

14.1.1 Configuración planteada

Se formuló la configuración de la red de distribución siguiendo una jerarquía en la organización de las

tuberías, de tal forma que se tenga una red matriz que se pueda mantener presurizada todo el tiempo, a partir

de la cual se suplan los siete sectores hidráulicos en los que se subdividió la red. A continuación se

esquematiza la configuración del sistema.

Figura 43 Esquema de operación propuesto.

14.1.1.1 Sistema de abastecimiento

La sectorización propuesta pretende organizar la configuración de la red con el fin de facilitar la

implementación de políticas de Gestión de la Demanda, al igual que labores de operación y mantenimiento.

Los requerimientos de expansión del sistema de abastecimiento de agua potable para el municipio de

Riohacha son descritos en el numeral 12.4.1 y esquematizados en la Figura 29. La primera etapa requiere la

adecuación de la bocatoma, la expansión del canal de aducción, la construcción de un nuevo módulo de pre-

RÍO

TA

PIA

S

Captación

Río Tapias

Almacenamiento

Tapias

SECTOR 5

NOTA: Las estructuras mostradas en gris

con línea punteada están fuera de servicio.

TE1 = Tanque elevado No.1.

MCE = Conducción existente.

MC1 = Conducción etapa 1.

MC2 = Conducción etapa 2.

Tratamiento

TAPIAS

TE-3

Conducción

Etapa 1

42"CCP

SECTOR 4

SECTOR 6

30"CCP

20"PVC

Conducción

Etapa 2

42"CCP

30"CCP

Conducción

Existente

30"CCP

MCE MC2

MC1

20"PVC

EMC6

EMC4

14"PVC

SECTOR 3

EMC3

SECTOR 2

TE-2

24"CCP

14"PVC

18"CCP

18"CCP

EMC2

24"CCP

24"CCP

20"CCP

TE-1

EMC5

18"CCP

18"CCP

18"CCP

SECTOR 1EMC1





143

sedimentación, la construcción una nueva conducción entre desarenador y planta de tratamiento, la

construcción de nuevos módulos de almacenamiento y una nueva conducción entre tanque y red. La segunda

etapa requiere la construcción de otros módulos semejantes en cada parte del sistema.

14.1.1.2 Red Matriz

Como parte de la optimización hidráulica se propone la conformación de una red matriz constituida por

tuberías en su mayoría de diámetro mayor o igual a 8”, a partir de la cual se surtan los seis (6) sectores

hidráulicos en que se subdividió el municipio. En esa red matriz debe garantizarse la continuidad total del

servicio, al igual de permitir suspender el servicio de cada sector hidráulico de manera independiente sin

afectar a otros. Para formar la red matriz se requiere aislar unos tramos existentes dejando solo activas las

derivaciones para alimentar a cada sector hidráulico proyectado. Las conducciones entre tanque y red de

distribución hacen parte de la red matriz de distribución, ya que conforman su entrada. A continuación se

describen las tuberías que conforman la red matriz:

1. En primer lugar, la conducción existente entre tanque y red, es decir, los 39.7 Km de tubería de

30”CCP que hay entre el tanque Tapias y la derivación a la comuna Dividivi. Las nuevas

conducciones propuestas, de 42 pulgadas, llegarían a ese mismo sitio y también harán parte de la

red matriz.

2. Tramo existente de 30”CCP entre la derivación a Dividivi y la calle 36A con carrera 14.

3. Tramo existente de 30”CCP entre calle 36A con carrera 14 y el tanque elevado No.3 (carrera 12A

con calle 25).

4. Tramo existente de 24”CCP entre el tanque No.3 y la carrera 12A con carrera 16B.

5. Tubería de 18”CCP existente entre la carrera 12A con carrera 16B y el tanque No.1 (carrera 8 con

calle 15).

6. Tubería de 18”CCP existente entre la carrera 12A con carrera 16B y el tanque No.2 (carrera 15 con

calle 15).

7. Tubería existente de 14”PVC desde la carrera 36A con carrera 14 hasta la calle 33 con carrera 15.

8. Derivación para el sector 6, conformada por un tramo de 700 m de la tubería de 20”PVC que

actualmente abastece la comuna del Dividivi.

9. Tubería nueva de 14”CCP por la carrera 15 entre calles 33 y 16B.

10. Tubería nueva de 24”CCP desde la derivación de la conducción actual para el Dividivi, por la calle 72





144

hasta la carrera 12C, carrera 12C entre calles 72 y 40.

11. Nueva tubería de 24”CCP por la calle 40 entre las carreras 12C y 14, y carrera 14 entre calles 40 y

36A.

12. Tubería nueva de 20”CCP por la calle 40 entre las carreras 12C y 10A, carrera 10A entre calles 40 y

25, y carrera 8 entre calles 25 y 16A.

13. Tubería nueva de 20”CCP para abastecer el sector 5. Abarca la calle 23 entre carreras 8 y 7.

En los planos anexos se muestra en detalle las obras de aislamiento requeridas. La conformación de la red

matriz implicó la jerarquización de toda la red de distribución, en matriz, secundaria y menor. Los tubos de la

red secundaria son fundamentales para la distribución del servicio al interior de cada sector hidráulico. La

siguiente figura muestra la jerarquización de toda la red de distribución, en la que el nivel de jerarquía 1

(mostradas en rojo) lo tienen las tuberías matrices, el 2 las redes secundarias (mostradas en azul) y el 3 las

redes menores (mostradas en verde).

Figura 44. Jerarquía de la red de distribución.

La siguiente tabla resume la longitud de tubería nueva requerida para la conformación de la red matriz de





145

distribución.

Tabla 54. Longitudes de tubería nueva para red matriz.

TUBERÍAS Longitud (m)

12 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 722



20 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 2,236

24 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 3,286

Total 7,796

14.1.1.3 Sectores Hidráulicos

La sectorización hidráulica facilita la realización de las siguientes actividades en la gestión de la red:

1. Medición de volúmenes de agua entregados al sistema.

2. Monitoreo de la variación de los consumos efectuados por los usuarios de la red.

3. Análisis de pérdidas comparando los caudales entregados con los consumos registrados en la

micromedición.

4. Regulación de presiones en el caso de tener valores excesivos de este parámetro de funcionamiento

de la red de distribución.

5. Seguimiento de la efectividad de las políticas de gestión de la demanda y reducción de pérdidas.

6. Facilita la recolección de datos para evaluar la gestión a todo nivel de la empresa (operativo, técnico,

comercial, financiero, etc.).

La sectorización hidráulica de Riohacha comprende cuatro actividades principales: conformación de la red

matriz de distribución, instalación de tuberías nuevas, materialización de límites entre sectores y subsectores,

e instalación de estaciones de macromedición de caudales.

La nomenclatura de sectores y subsectores inicia con la letra S, separada del número del sector por un guión.

Los sectores se numeraron de manera consecutiva del 1 al 7. Finalmente, para los subsectores operativos se

incluye un segundo dígito que corresponde a la numeración de subsectores dentro del sector hidráulico

respectivo.





146

Figura 45 Sectorización hidráulica de la Red de Distribución de Riohacha.

La Figura 45 esquematiza la sectorización hidráulica o permanente de la red. Se proponen cuatro sectores

hidráulicos que se describen así:

Sector S-1: o Abarca la comuna del Centro Histórico, la mayor parte de la comuna Nuevo Centro y la

parte norte de la comuna Eco-turística Río Ranchería. o Limita por el costado norte con el mar Caribe, por el oriente con el límite del perímetro

urbano, por el sur con la calle 15 y por el occidente con la carrera 15 o avenida El Estudiante.

o El punto de abastecimiento de este sector es en cercanías del tanque elevado No.1, localizado en la carrera 8 con calle 15. La derivación de la red matriz que abastece el sector 1 es una tubería de 18 pulgadas en CCP existente.

o Las tuberías secundarias de distribución del sector parten de la salida del tanque elevado No.1. Un ramal de reposición en 12 pulgadas distribuye hacia el noreste por la carrera 8. Otra tubería nueva en 12 pulgadas distribuye hacia la zona suroeste por la calle 15.

Sector S-2: o Comprende las comunas de Coquivacoa, Cooperativo, y Sub-urbana Nuevo Horizonte. o Limita por el norte con el mar Caribe, por el oriente con la carrera 15, por el sur con la calle

15, y por el occidente con el límite del perímetro urbano. o El abastecimiento del sector se realizará en la carrera 15 con calle 15, es decir, donde se

localiza el tanque elevado No.2. La derivación existente de 18 pulgadas por la carrera 15 es la que surte el sector.

o Las tuberías secundarias de distribución inician con un ramal de 12 pulgadas de reposición por la carrera 15 que distribuye hacia la zona norte del sector. Por la calle 15 distribuye hacia el sureste una tubería de 16 pulgadas que corresponde a reposición.

Sector S-3: o Abarca solamente la comuna del Aeropuerto Almirante Padilla.





147

o Limita por el norte con la calle 15, por el oriente con la carrera 15 y por el sur con el aeropuerto, y por el occidente también con la calle 15.

o El punto de abastecimiento del sector 3 se localiza en la calle 33 con carrera 15. o La distribución se realiza mediante la tubería existente por la calle 33 en 14 pulgadas.

Sector S-4: o Comprende las comunas Bocagrande y Nuestra Señora de Los Remedios. Igualmente,

puede abastecer parte de la comuna sub-urbana Nazareth. o En el extremo norte limita con la calle 15, por el oriente con la carrera 7, por el sur con la

calle 40 o vía del gasoducto, por el occidente con la carrera 15 y el aeropuerto. o El sitio de abastecimiento es en el actual tanque elevado No.3 que se localiza en la carrera

12A con calle 25, mediante la tubería de 24 pulgadas CCP que abastece el tanque. o El flujo se distribuye dentro del sector por las tuberías secundarias de la carrera 12, hacia el

norte con una tubería existente de 24 pulgadas CCP, y hacia el sur con una tubería de reposición de 16 pulgadas.

Sector S-5: o Abarca la comuna Ecológica de las lagunas Salada y El Patrón, así como la parte sur de la

comuna Eco-turística Río Ranchería. o Por el norte limita con la calle 15, por el oriente con el límite del perímetro urbano, por el sur

con la calle 49A. o El sitio de abastecimiento del sector 5 se localiza en la calle 23 con carrera 7, y se realiza a

través de una nueva tubería de 20 pulgadas. o La distribución se realiza hacia el norte con una tubería nueva de 14 pulgadas por la carrera

7. Hacia el sur por una nueva tubería de 14 pulgadas por la carrera 7, que se conecta con una tubería de 12 pulgadas en reposición por la calle 24.

Sector S-6: o Este sector cubre la comuna del Dividivi y parte de las comunas Ecológica lagunas Salada y

El Patrón y sub-urbana Nazareth. o El sector limita por el norte con la calle 40, por el oriente con la carrera 7 y el perímetro

urbano, por el sur y el occidente con el perímetro urbano. o El punto de abastecimiento es la actual derivación para Dividivi desde la conducción

existente, en 20 pulgadas PVC, a la altura de la calle 71. o La distribución interna del sector se inicia por la tubería existente en 20 pulgadas hacia el

oriente por la calle 71, y se complementa con nuevas tuberías en la carrera 13B hacia el norte en 14 pulgadas y en 8 pulgadas hacia el sur.

La materialización de los límites entre los sectores hidráulicos requiere la instalación de válvulas de cierre

permanente.

Tabla 55. Cantidad de válvulas de cierre permanente.

Rótulos de fila Red matriz S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 Total general

3 (VCP) 18 6 8 20 9 3 64

4 (VCP) 5 4 2 1 1 13

6 (VCP) 7 3 2 8 5 7 32

8 (VCP) 1 1 2 1 5





148

Rótulos de fila Red matriz S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 Total general

12 (VCP) 4 2 1 2 9

14 (VCP) 1 3 4 1 9

16 (VCP) 1 1

14.1.1.4 Subsectores operativos

A continuación se muestran y se describen los subsectores operativos por sector:

Figura 46 Subsectores operativos.

Sector S-1: Subsectores S-1-1 y S-1-2. El límite que los divide es la carrera 9 entre calles 1 y 7, y la carrera 8 entre calles 7 y 15. El primero es la parte noreste del sector y el segundo la parte suroeste.

Sector S-2: Subsectores S-2-1 y S-2-2. El límite que los divide es: calle 13B entre carreras 32 y 23, carrera 23 entre carreras 13B y 14B, calle 14B entre carreras 23 y 20, y carrera 20 entre calles 14B y 15. El primero es la parte noreste del sector y el segundo la parte suroeste.

Sector S-3: Subsectores S-3-1 y S-3-2. El límite es la carrera 23 entre la calle 15 y el aeropuerto. El primero es la parte noreste del sector y el segundo la parte suroeste.

Sector S-4:





149

Subsectores S-4-1, S-4-2, S-4-3 y S-4-4. Los dos primeros abarcan la zona norte y se separan del 3 y el 4 por la calle 23. El S-4-1 cubre el noroeste y es separado del S-4-2 por la carrera 11. El subsector S-4-4 abarca el suroeste y se separa del S-4-3 por la carrera 11.

Sector S-5: Sub-sectores S-5-1 y S-5-2. El primero cubre la zona norte del sector, y es separado del segundo por la calle 22A. El segundo abarca la zona sur.

Sector S-6: Subsectores S-6-1 y S-6-2. El primero cubre la zona suroeste, y el segundo la parte norte y el oriente. El límite entre los subsectores es la calle 49A desde el límite occidental hasta la carrera 7H y la carrera 7H desde la calle 49A hasta el límite sur del sector.

14.1.1.5 Tuberías de refuerzo y empalmes

La implementación de la sectorización hidráulica y operativa formulada requiere la implementación de nuevos

tramos y empalmes de tubería que permitan la correcta distribución de los flujos desde la única entrada que

tendrá cada sector hidráulico.

La siguiente figura muestra la localización de las nuevas tuberías requeridas en la red de distribución.

Figura 47. Tuberías nuevas requeridas en la red de distribución.

La siguiente tabla resume las longitudes de tubería a instalar por cada sector hidráulico.





150

Tabla 56. Longitud de tubería nueva por diámetro y sector hidráulico.

TUBERÍAS S1 S2 S3 S4 S5 S6 TOTAL

3 pulg. PVC RDE 26 10 149 189 6,916 2,114 837 10,215

4 pulg. PVC RDE 26 99 2,874 4 1,330 232 1,118 5,656

6 pulg. PVC RDE 26 41 1,252 7 28 1,927 1,797 5,052

8 pulg. PVC RDE 26 552 96 648

10 pulg. PVC RDE 26 744 712 1,457

12 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 1,008 418 8 1,434

14 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 12 35 308 700 1,055

16 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 20 20

20 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 14 14

24 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 26 252 278

TOTAL 1,914 5,246 234 8,341 5,389 4,704 25,828

14.1.1.6 Proyecto de renovación de redes

Para la renovación de redes normalmente se debe tener en cuenta los siguientes criterios:

1. Renovación por capacidad hidráulica. Este requerimiento se determina a partir de la modelación

hidráulica de los escenarios actual y futuro, estableciendo las tuberías que deben mejorarse para

reducir las pérdidas hidráulicas en la red.

2. Renovación por incidencia de daños. En ocasiones ciertos materiales de tubería pueden incrementar

su frecuencia de daños por su deterioro estructural, causado por el suelo circundante o el líquido que

transporta. Se requiere que la entidad administradora de la red recopile de manera permanente un

completo registro de los daños ocurridos en las tuberías.

3. Renovación por cumplimiento de la vida útil de las tuberías. Por la antigüedad de ciertos acueductos

resulta conveniente el reemplazo de tuberías que tenderán a fallar en el corto plazo. Igualmente, se

requiere que la entidad administradora lleve un registro de las fechas de instalación de cada tubería.

4. Renovación por cumplimiento de requerimientos técnicos de las tuberías. En algunos casos por

inconvenientes técnicos y financieros las entidades administradoras instalan tuberías de bajas o

inapropiadas especificaciones técnicas.

En Riohacha se tiene una gran longitud de tubería en asbesto-cemento (183 Km que equivalen a más del

60% de las tuberías). Aunque no hay un registro confiable de la fecha de instalación de las redes, en la zona

del centro se tienen tuberías con más de 30 años de instalación. El proponer una renovación total de las

tuberías de AC acarrearía que el proyecto sea demasiado costoso, dado que el cambio de esas tuberías





151

generaría un impacto urbano muy fuerte por ser necesaria la reposición de pavimento en las zonas más

concurridas de la ciudad. Por otro lado, no se tienen estadísticas georreferenciadas de daños en tubos de la

red de distribución, las cuales permitirían identificar zonas con deterioro marcado en sus redes.

A partir de lo mencionado, la Consultoría optó por seguir los siguientes lineamientos para definir los tramos

que requieren renovación:

1. Capacidad hidráulica. Como se menciona antes, a partir del modelo hidráulico, y bajo los

requerimientos de demanda futura se identificaron las tuberías cuya capacidad de transporte no

permitiría distribuir apropiadamente los flujos en cada sector hidráulico.

2. Disminución de la vulnerabilidad del sistema. Para esto se decidió plantear la renovación de las

tuberías existentes cuya jerarquía fuese de red secundaria, y que su material sea asbesto-cemento.

Como las tuberías existentes tienen buena capacidad hidráulica pero en la mayoría de los casos la

topología del sistema obedece al antiguo acueducto abastecido por bombeo desde los pozos de

bombeo localizados al suroriente del municipio, en algunos casos resultó innecesario mantener el

diámetro nominal de un tubo a renovar y más conveniente reducir ese parámetro.

3. Dado que el operador, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., tiene el conocimiento de las zonas de la red

con mayores fallas por el marcado deterioro de sus tuberías, se le solicitó que definiera las áreas

prioritarias renovación de redes menores. Los siguientes sitios fueron los recomendados, mediante

correo recibido del Sub Gerente Operativo, el 17 de junio de 2010.

a. Entre carrera 1 a la 3 y calle 1 a la 10 (redes de asbesto cemento. 3") motivo: taponamiento

por sedimentos.

b. Entre calle 11a a la 11 b y carrera 18 a la 21 (redes de asbesto cemento 3") motivo:

cristalización de empaques en las uniones.

c. Entre carrera 15 a la 21 y calle 15 a la 28 (redes de asbesto cemento) motivo cristalización

de empaques en las uniones y intervención masiva de redes por parte de los usuarios.

d. Carrera 12b entre calles 40 y 70 (tubería de PVC 10") intervención masiva de la tubería

por parte de los usuarios generada por la escases de agua.

e. Calle 35 entre carreras 7 y 10 a (tubería 8" asbesto cemento) intervención masiva de los

usuarios y cristalización de empaques.

f. Calle 35 entre carreras 10a y 13a (tubería 6" asbesto cemento) intervención masiva de los

usuarios y cristalización de empaques.





152

g. Carrera 21a entre calles 14h y 15 y cale 14h entre carrera 21a y carrera 25 (tubería de 8"

asbesto cemento). Intervención masiva de usuarios.

h. Carrera 4 entre calles 24 y 35 (tubería 6" asbesto cemento) Intervención masiva de

usuarios cristalización de empaques.

i. Entre calles 22a a la 24 y carrera 4 a la 6 (redes de asbesto cemento) Intervención masiva

de usuarios cristalización de empaques.

j. Entre calles 21 y 25 y carrera 12 a la 15 (redes de asbesto cemento) cristalización de

empaques carrera 12 c entre calle 70 y 75 (red de 3" PVC) Intervención masiva de los

usuarios.

Como resultado de la aplicación de los tres criterios anteriores se definieron los tramos cuya renovación es

necesaria. La siguiente figura ilustra la localización de los tramos a renovar.

Figura 48. Tuberías a renovar.

En la siguiente tabla se resume la longitud de tubería que requiere el proyecto de renovación de redes.

Tabla 57 Longitud de tubería a renovar por diámetro nominal y sector hidráulico.


3 pulg. PVC RDE 26 3,314 1,178 3,108 5,164 3,551 126 16,441

4 pulg. PVC RDE 26 2,201 118 677 652 16 291 3,955





153


6 pulg. PVC RDE 26 2,264 1,098 112 3,956 3,260 636 11,326

8 pulg. PVC RDE 26 646 787 1,890 1,459 976 5,759

10 pulg. PVC RDE 26 1,279 75 1,319 1,454 467 4,594

12 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 803 2,163 2,111 715 5,792

14 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 18 686 437 213 821 2,174

16 pulg. CCP. Presión de trabajo 150 psi. 742 264 1,006

TOTAL 10,524 6,847 3,897 15,794 10,667 3,317 51,046

De los 51.05 Km de tubería a renovar, 28 Km corresponden a los tramos que Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

identificó como vulnerables y por ende prioritarios para renovar.

14.1.2 Sector Piloto

El sector elegido como sector piloto para iniciar el proceso de implementación es el Sector S-1 (Ver Figura

45), el cual se estima que está constituido por 5712 usuarios aproximadamente. En este sector se deberán

enfocar las labores de socialización del proyecto, la normalización de acometidas y la instalación masiva de

micromedidores y flotadores de control de reboses para aquellos usuarios en donde se requiera.

14.1.2.1 Descripción y localización

Como se mencionó previamente, el sector S-1 abarca las comunas Centro Histórico, Nuevo Centro y la parte

norte de Coquivacoa. Cubra la zonas de mayor consolidación en el municipio de Riohacha, y donde se

centraliza la mayor parte de las edificaciones institucionales, comerciales y hoteleras.

Limita por el norte con el mar Caribe, por el sur con la calle 15, por el oeste con la carrera 15 y por el este con

el límite del perímetro urbano. La materialización de esos límites se logra mediante la instalación y cierre de

válvulas de compuerta, presentadas en los planos como VCP (válvulas de cierre permanente).

En el catastro de usuarios del 2006 se identificaron 4733 usuarios de acueducto, en la zona comprendida por

el sector S-1. Según la base de datos, se clasificaron 141 usuarios como „Por matricular‟. Para propósitos de

estimación presupuestal en este estudio, se toma esa proporción de usuarios (0.6%) como conexiones

clandestinas. En todo caso, se recomienda la actualización total del catastro de usuarios, con el objeto de

tener información de alta confiabilidad para implementar el Programa de Gestión de la Demanda en el

municipio de Riohacha.

14.1.2.2 Aspectos hidráulicos

La tubería de entrada del sector S-1 es de 18 pulgadas en CCP y se localiza en la carrera 8 con calle 15. En





154

ese sitio se tiene prevista la construcción de una Estación de Macromedición de Caudales (EMC S-1).

Las presiones resultado de la modelación del escenario futuro (año 2040), para un caudal máximo horario de

229 L/s, se encuentran entre 23.1 y 43.7 metros de cabeza de agua. El proceso de presurización puede

convertirlo, al menos en teoría, en un sector susceptible de reducción de presiones. Sin embargo, dado que la

modelación implica una serie de supuestos que aún no están en funcionamiento, se debe implementar

primero las obras y tareas formuladas en este estudio. Cuando los consumos de los usuarios se normalicen y

las presiones medidas en la red lo ameriten (el sitio de menor presión debe presentar valores mínimos

mayores o iguales a 30 m.c.a.) se formulará el control de presiones, a partir de la modelación hidráulica

calibrada para los caudales y presiones medidas en el sector piloto.

Las tuberías de empalmes y refuerzos en el sector S-1 son de 1.5 Km. En renovación de redes se prevé la

instalación de 10.8 Km. Sin embargo, es necesario que la sectorización y la red matriz estén conformadas en

el sector para implementar el Programa de Gestión de la Demanda (PGD).

14.1.3 Estrategia de macromedición de caudales

Un elemento esencial en la implementación del Programa de Gestión de la Demanda lo constituye el control

de caudales a través de estaciones de macromedición. En el caso de Riohacha se prevé que éstas deberán

instalarse tanto sobre las conducciones a la salida de los tanques hacia la red de distribución y en puntos

intermedios de la conducción entre tanque y red, así como sobre las alimentaciones principales de cada uno

de los sectores hidráulicos propuestos.

La estrategia de macromedición de caudales requiere que la implementación de las demás obras de

optimización hidráulica esté culminada, a saber: conformación de la red matriz, tuberías de refuerzo y

empalmes, proyecto de renovación de redes y materialización de los límites de los sectores hidráulicos.

La estrategia de macromedición de caudales incluirá los siguientes aspectos fundamentales para el proyecto

de optimización hidráulica y gestión de la demanda en el acueducto de Riohacha:

Conocimiento real de los caudales demandados por el sistema general o por cada unidad sectorial

independientemente.

Calibración de modelos hidráulicos generales o sectoriales.

Cálculo de indicadores operacionales como:

o Factor de investigación, que relaciona los caudales mínimos nocturnos con los caudales

medios suministrados al sistema.





155

o Desperdicio por conexión por hora, que relaciona igualmente el caudal mínimo nocturno con

el número de conexiones en el área monitoreada.

o Índice de pérdidas reales por longitud de red

o Caudal de pérdidas, definido como la diferencia entre los caudales suministrados y

facturados en el sistema en cuestión.

o Rendimiento hidráulico, que relaciona los caudales facturados y suministrados al sistema.

o Índice de agua no contabilizada.

Priorización de proyectos de reducción de pérdidas

Definición de requerimientos de adecuación y rehabilitación de redes.

La siguiente tabla ilustra las especificaciones básicas de selección de caudalímetros.

Tabla 58. Estaciones de Macromedición.

Lugar DN tubo (pulg.)

Material QMH2040

(L/s) VtuboQMH 2040

(m/s) QMIN (L/s)

DN Macro (pulg.)

VMAX (m/s)

HmMAX (m)

VMIN (m/s)

Tipo de Medidor

Entrada sector 1 18 CCP 229 1.39 39.45 12 3.14 1.13 0.54 Carrete. Entrada sector 2 18 CCP 341 2.08 50.85 12 4.67 2.52 0.70 Carrete. Entrada sector 3 14 AC 163 1.64 20.06 8 5.03 2.91 0.62 Carrete. Entrada sector 4 24 CCP 344 1.18 60.18 12 4.71 2.56 0.82 Carrete. Entrada sector 5 20 CCP 260 1.28 26.79 12 3.56 1.46 0.37 Carrete. Entrada sector 6 20 PVC 456 2.25 33.17 14 4.59 2.43 0.33 Carrete. K0+500 Línea 1 30 CCP 550 1.21 175 30 0.90 0.09 0.38 Inserción. K0+500 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K0+500 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K12+400 Línea 1 30 CCP 550 1.21 175 30 0.90 0.09 0.38 Inserción. K12+400 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K12+400 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K24+000 Línea 1 30 CCP 550 1.21 175 30 0.90 0.09 0.38 Inserción. K24+000 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K24+000 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K29+000 Línea 1 30 CCP 550 1.21 175 30 0.90 0.09 0.38 Inserción. K29+000 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K29+000 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K34+500 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K34+500 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K39+000 Línea 1 30 CCP 550 1.21 175 30 0.90 0.09 0.38 Inserción. K39+000 Línea 2 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción. K39+000 Línea 3 42 CCP 814 0.91 240 42 0.68 0.05 0.27 Inserción.

En la tabla anterior, „Línea 1‟ hace referencia a la conducción existente, „Línea 2‟ hace referencia a la

conducción a construir en la etapa 1 y „Línea 3 indica la conducción a construir en la segunda etapa de

expansión del sistema de acueducto. „QMH2040‟ es el caudal máximo horario proyectado al año 2040, „QMIN‟ es el

caudal mínimo estimado al principio del horizonte de planeamiento como el 50% del caudal máximo diario,

„HmMAX‟ corresponde a las pérdidas menores estimadas para el caudal máximo horario del 2040.

Los medidores sugeridos son de tipo electromagnético de carrete para la entrada de los sectores hidráulicos y





156

deberán ser instalados siguiendo los esquemas y recomendaciones ilustradas en los planos del proyecto.

Para las líneas de conducción se recomienda medidores electromagnéticos de inserción, dado que la

precisión que proporcionan en la medición tiene errores inferiores al 1%, y el costo para grandes diámetros es

mucho menor que el de medidores de sección completa tipo carrete.

El principio de medición electromagnético proporciona precisiones muy altas, con errores por debajo del 1%.

Este parámetro es ideal comparado con medidores ultrasónicos o de hélice, los cuales permiten errores de

hasta el 5% del caudal. Esta es la razón por la que la consultoría recomienda la implementación de medidores

electromagnéticos, ya que su mayor costo se ve reflejado en la obtención de datos más fiables.

14.2 PROCESO DE PRESURIZACIÓN

14.2.1 Presurización de la red matriz

En la Figura 49 se presenta la configuración inicial de la red de distribución incluyendo los límites de

sectorización hidráulica propuestos. Se observa también la condición en la cual puedan existir usuarios

conectados a las tuberías matrices.

Figura 49. Condición inicial y límites propuestos.

Etapa 1

El proceso de presurización se inicia con la construcción y conexión de las alimentaciones principales de los

sectores hidráulicos propuestos, incluyendo las estaciones de medición de caudales. Simultáneamente se

debe iniciar la construcción de los laterales de aislamiento que permitirán desconectar a los usuarios de las

Condición inicial y límites propuestos





157

líneas matrices una vez se esté alimentando cada sector por la alimentación principal. Así mismo, se debe

iniciar la instalación de las válvulas de cierre permanente que conformarán los sectores hidráulicos, aunque

en esta etapa deberán permanecer abiertas. La siguiente figura ilustra el procedimiento.

Figura 50. Alimentación de sectores, laterales y VCP.

Etapa 2

Seguidamente se deberá iniciar el suministro de agua a las redes de cada sector únicamente a través de la

alimentación principal correspondiente. Estando conectadas las alimentaciones principales a las redes

internas de los sectores, se inicia el cierre de VCP (válvulas de cierre permanente) y se procede a las

validaciones de aislamiento de cada uno de ellos. En esta etapa se inicia el traslado de acometidas a los

laterales de aislamiento. Ver Figura 51.

VCP abiertas





158

Figura 51 Traslado de acometidas, cierre VCP y validación de aislamiento

Etapa 3

Desde este momento, aunque el servicio continúa prestándose por turnos, cada sector comienza a ser

alimentado por una única entrada, lo que permite controlar el proceso de presurización de la red matriz. Es

decir, se suministra agua a cada sector mediante la operación de la válvula sobre la alimentación principal.

Es importante destacar que en esta etapa, el suministro de agua al sistema matriz debe ser continuo

independientemente del sector que se está alimentando. Ver Figura 52.

Sector Piloto VCP cerradas





159

Figura 52 Alimentación por entradas principales, matriz presurizada y servicio por turnos

14.2.2 Presurización del sector piloto y plan de choque

Etapa 4

Cuando se logre sostener la presión permanente en la red matriz, se puede proceder a la presurización del

sector piloto, una vez se haya realizado la instalación masiva de micromedidores y flotadores de control de

nivel en las cisternas, para todos los usuarios de dicho sector. La presurización deberá iniciarse una vez se

tenga control operacional sobre la red matriz y el abastecimiento sea permanente al sector piloto. Deberá a

su vez acompañarse por una socialización del proceso, tema que será tratado posteriormente. Ver Figura 53.

Sector Piloto VCP cerradas





160

Figura 53 Servicio permanente en el piloto

La presurización del sector piloto, no solo dependerá de las condiciones hidráulicas suficientes para

garantizar un suministro de agua permanente. Deben darse otras condiciones asociadas con la forma como

consumen el agua los usuarios.

En este aspecto cobra gran valor la necesidad de que se elimine paulatinamente el uso de las cisternas

(albercas) de almacenamiento en las viviendas. Este proceso no se logra de manera súbita; sino más bien

como consecuencia de una serie de condiciones, algunas de las cuales se mencionan a continuación:

La confianza que tengan los usuarios en la empresa operadora del acueducto, respecto a su

capacidad de mantener un servicio permanente (continuidad del servicio).

El desarrollo de una cultura de ahorro y preservación del recurso hídrico por parte de todos los

usuarios del sistema.

El control del consumo y en especial del desperdicio.

La valoración que haga el usuario del beneficio que supone abastecerse directamente de la red, con

una presión suficiente y adecuada, sin necesidad de recurrir al uso de electrobombas para bombear

el agua desde sus cisternas o peor aún mediante baldes o elementos similares.

De lo anterior se puede vislumbrar que el proceso de presurización del sector piloto puede tardar varios

Servicio permanente al sector piloto, instalación masiva

de micromedidores y flotadores. Socialización

Sector Piloto





161

meses, dependiendo de la sinergia que se logre entre Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. y los usuarios del

sistema.

Etapa 5

Antes de que se logre poner en marcha la etapa 1 de la expansión del sistema de abastecimiento de agua

potable, se debe implementar el plan de choque, que consiste en lo siguiente:

Proporcionar el servicio de manera continua al sector piloto (S-1) mientras que a los demás sectores

se les suministre de manera intermitente el servicio.

Esa intermitencia se organizaría mediante turnos de servicio cuya duración debe ser proporcional a

la población atendida.

Cada sector hidráulico tendrá un turno asociado, con la excepción del piloto que tendría servicio

totalmente continuo.

La operación requerida para suministrar el servicio a una zona dada se reduce a la apertura de una

sola válvula en la entrada del sector respectivo, una vez se tengan implementadas todas las obras

planteadas en el presente estudio para la optimización hidráulica de la red de distribución.

El plan de choque parte de servir todo el sistema solamente con el caudal promedio disponible hoy

día en la entrada a la red, es decir, según los registros del caudalímetro de post-cloración

corresponde a 350 L/s.

El sector piloto sería servido con el caudal máximo horario estimado para el año 2010 de manera

continua, es decir, 118.4 L/s. El flujo restante de 231.6 L/s será distribuido en los demás sectores.

La siguiente tabla muestra los turnos de servicio planteados, a partir del análisis descrito en el capítulo 13.

Tabla 59. Turnos de servicio recomendados para el plan de choque.

Descripción Población Viviendas Día y hora Inicial Día y hora Final

Sector S-1 30,497 5,712 Servicio continuo

Sector S-2 39,304 7,362 Lunes 5:00 a.m. Miércoles 1:42 a.m.

Sector S-3 15,503 2,904 Miércoles 1:42 a.m. Miércoles 7:21 p.m.

Sector S-4 46,515 8,712 Miércoles 7:21 p.m. Sábado 12:16 a.m.

Sector S-5 20,705 3,878 Sábado 12:16 a.m. Sábado 11:49 p.m.

Sector S-6 25,638 4,802 Sábado 11:49 p.m. Lunes 5:00 a.m.

TOTAL 178,162 33,370

Dado que inicialmente el sector piloto se abastecería con el caudal máximo horario del 2010, se espera que





162

una vez el servicio se estabilice la demanda real del sector sea menor que ese caudal. Lo anterior generaría

un flujo remanente que permitiría mejorar el servicio dado a los otros sectores.

Cuando se logre implementar la etapa 1 de ampliación del sistema de abastecimiento de agua potable de

Riohacha, se podrá continuar con la presurización del servicio en los demás sectores, como se explica más

adelante.

14.2.3 Presurización de los demás sectores

Etapa 6

Una vez lograda la presurización del sector piloto, y que se presente una transición de la demanda desde la

generada por el llenado de cisternas, hacia la demanda basada en hábitos normales de consumo, es de

esperar que los caudales suministrados al sector se reduzcan y generen excedentes de agua que permitan

redistribuir la producción, para continuar presurizando otros sectores hasta lograrlo en todo el sistema. Ver

Figura 54.

En este sentido se deberán repetir las actividades desarrolladas para la presurización del sector piloto en los

demás sectores de la red de distribución, es decir, normalización de acometidas con la instalación de

micromedidores y la instalación de válvulas de control de llenado de tanques domiciliarios.

Figura 54 Presurización sectores subsiguientes

Presurización siguiente sector. Idem sector piloto.

Sector Piloto





163

14.3 ESTRATEGIAS DE SOCIALIZACIÓN DEL PROYECTO

En este numeral se presentan las principales estrategias que deberán ser estructuradas e implementadas por

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., con miras a fortalecer la participación de la comunidad en los procesos

asociados a la implementación del Programa de Gestión de Demanda y optimización operacional del sistema

de acueducto del Municipio de Riohacha.

14.3.1 Aspectos pedagógicos

Desde el momento en que la socialización del Programa de Gestión de la Demanda involucra de varias

formas la participación comunitaria, cobra gran importancia el fortalecimiento de los aspectos pedagógicos

relacionados con la reflexión alrededor de la cultura del agua y su uso racional.

En este sentido se presentan a continuación dos estrategias pedagógicas que deberán ser implementadas

por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.:

14.3.1.1 Uso eficiente del agua

Este programa busca generar una valoración integral del agua como un derecho humano instaurando

corresponsabilidad frente al uso, preservación y cuidado del recurso hídrico.

Está dirigido a sectores de población vulnerable como un compromiso con las actividades que desarrollan y

donde se busca que mediante un uso eficiente del agua se reduzcan los costos en los servicios y de esta

manera se contribuya a las actividades sociales que cumplen.

Grupo objetivo

El programa de uso eficiente del agua deberá dirigirse a los siguientes grupos objetivo:

Grupos de Madres Comunitarias de los Hogares de Bienestar Familiar.

Operarios de Comedores Comunitarios, considerados como centros que atiende población

vulnerable.

Escuelas y colegios públicos y privados.

14.3.1.2 Pedagogía del agua

A través de este programa se generan procesos educativos y de capacitación dirigido a instituciones

educativas y a las organizaciones sociales y comunitarias sobre el reconocimiento del sistema de acueducto y

alcantarillado y los recursos hídricos del municipio para fomentar una nueva cultura del agua. Es desde esta

propuesta que niñas, niños y jóvenes afianzan y fortalecen sus prácticas pedagógicas en torno a la





164

preservación, mantenimiento y cuidado de este recurso.

El programa deberá estructurarse a través de prácticas y acciones lúdico-pedagógicas como talleres con

títeres, cartillas, maquetas interactivas y salidas pedagógicas a los diferentes componentes del sistema de

acueducto, como una forma de generar procesos de sensibilización y apropiación del recurso hídrico.

Grupo objetivo

El programa de Pedagogía del Agua, deberá dirigirse a los siguientes grupos objetivo:

Escuelas y colegios públicos y privados

14.3.2 Divulgación específica del Programa de Gestión de Demanda y optimización operacional

La divulgación específica del Programa de Gestión de Demanda, inicialmente con énfasis en el proceso de

presurización del sector piloto, debe basarse en la promoción y el fortalecimiento de la participación activa de

los usuarios en el desarrollo del proyecto. El propósito de la estrategia de divulgación es el de crear

conciencia en la comunidad, respecto a que la problemática del servicio tiene orígenes tanto técnicos y

operativos, como también asociados con el consumo.

Esta divulgación estará basada en el desarrollo de charlas técnicas a través de las cuales se explican los

conceptos básicos del PGD, el objetivo que se pretende lograr con la implementación del programa y lo más

importante, la necesidad de compromiso y participación de la comunidad.

Dentro de los canales de divulgación que deberá utilizar Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. se destacan las

siguientes:

Reuniones con líderes comunitarios. Estas reuniones requerirán de concertaciones previas sobre

las fechas y lugares en los cuales se llevarán a cabo. Además de establecer con claridad los

compromisos respecto a la convocatoria que harán dichos líderes con sus comunidades respectivas.

Programa Puerta a Puerta. Esta estrategia deberá desarrollarse por parte del personal de Aguas

de La Guajira S.A. E.S.P., el cual informará a cada usuario los alcances y actividades que se

desarrollarán dentro del Programa de Gestión de Demanda. Deberá estar acompañado de material

impreso pedagógico.

Medios de comunicación local. Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá diseñar y divulgar cuñas

radiales o de prensa escrita, a través de las cuales se informe a la comunidad en general, sobre los

procesos en curso referentes al Programa de Gestión de Demanda en el sistema de acueducto del

municipio.





165

14.3.3 Indicadores de gestión

Con el propósito de monitorear y hacer un seguimiento exhaustivo de las labores de divulgación y

socialización del Programa de Gestión de la Demanda (PGD), Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá

implementar un sistema de indicadores propios de dicha actividad.

Las fuentes de información sugeridas para “alimentar” estos indicadores serán las siguientes:

Planillas de control de asistencia a las reuniones. Deberán diseñarse de manera genérica y que

permitan controlar la asistencia tanto a reuniones de carácter pedagógico, como a aquellas con

propósitos específicos de divulgación del PGD.

Encuestas. Deberán diseñarse de tal manera que recojan no solamente la información particular de

los encuestados y la percepción de la comunidad respecto al Programa de Gestión de Demanda,

sino sobre todo el compromiso potencial de cada encuestado a participar activamente en la

implementación del programa en especial respecto a la aceptación de la micromedición.

Llamadas telefónicas aleatorias. Deberán contener prácticamente las mismas preguntas

contenidas en las encuestas de tal manera que la información obtenida pueda ser registrada y

procesada de la misma manera.

14.3.3.1 Indicadores propuestos

A continuación se presenta algunos de los indicadores que se consideran relevantes en el control y

seguimiento del proceso de socialización del Programa de Gestión de Demanda en el Municipio.

1. Número de reuniones pedagógicas realizadas en el período.

2. Numero de reuniones de divulgación del PGD realizadas en el período.

3. Número de asistentes a las reuniones pedagógicas en el período.

4. Número de asistentes a las reuniones de divulgación del PGD en el período.

5. Porcentaje de asistencia a las reuniones pedagógicas.

6. Porcentaje de asistencia a las reuniones de divulgación del PGD.

7. Porcentaje de encuestados respecto a los asistentes a las reuniones pedagógicas.

8. Porcentaje de encuestados respecto a los asistentes a las reuniones de divulgación del PGD.

9. Porcentaje de encuestados que aceptan la micromedición.





166

14.4 ESTRATEGIAS DE GESTIÓN COMERCIAL

A continuación se presentan las diferentes estrategias de tipo comercial que Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

deberá implementar o fortalecer según sea la situación comercial de la empresa, con el propósito de

complementar los procedimientos operativos formulados dentro del Programa de Gestión de Demanda.

Vale la pena mencionar que los procesos de presurización paulatina de la red de distribución están totalmente

asociados al control de los consumos y por tal motivo cobra suma importancia la implementación de estas

estrategias comerciales, hasta tal punto que la simple implementación de obras en la red (conformación del

sistema matriz, sectorización, estaciones de medición sectorial, etc.) no ofrecerán los resultados esperados, si

no existe una gestión comercial organizada, planeada y adecuadamente estructurada.

14.4.1 Catastro de usuarios

El catastro de usuarios permite clasificar, cuantificar, costear y priorizar las actividades de control de

consumos en el sistema y en especial en el sector piloto definido en la formulación del PGD.

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., como prestador del servicio de acueducto, deberá realizar la actualización

catastral georreferenciada de los usuarios del sistema que permita definir con precisión el estado actual de las

acometidas domiciliarias (longitud, diámetro, estado del micromedidor, etc.), la existencia de tanques o

cisternas de almacenamiento en las viviendas (volumen disponible y presencia y estado de la válvula de

flotador), el estado de las instalaciones internas de las viviendas, identificación de conexiones clandestinas,

además de las variables generales de cada usuario (tipo de uso, estrato, # de personas, etc.).

Riohacha cuenta con un catastro de usuarios realizado en el año 2005. La información recopilada en esa

oportunidad debe ser actualizada y complementada para implementar con mayor certeza el PGD en todas sus

fases. Para efectos de presupuestar al menos aproximadamente algunas de las actividades del PGD, se

tomaron como referencia los resultados del catastro existente para el municipio. La siguiente tabla muestra el

resultado de cruzar los usuarios georreferenciados en el 2005, contabilizarlos por sector hidráulico propuesto

y clasificarlos por un atributo incluido en la base de datos llamado „ESTADO‟.

Tabla 60 Usuarios identificados en el catastro de 2005 por atributo ‘ESTADO’.

Sector Activo Por matricular Retirado <Null> (en blanco) Total

S-1 4231 141 361 5 137 4875 S-2 3648 1785 135 5 1010 6583 S-3 881 682 40 364 1967 S-4 5833 1273 202 4 983 8295 S-5 1455 916 49 1 340 2761 S-6 604 1381 10 1293 3288

Total 16652 6178 797 15 4127 27769





167

En la tabla anterior los usuarios incluidos en la columna „Activo‟ equivalen a los suscriptores de acueducto en

Riohacha en el año 2005. La columna „Por matricular‟ incluye los usuarios de acueducto no inscritos ante la

empresa, es decir, conexiones clandestinas. Los valores mostrados implican unos porcentajes de

participación que aplicados a la proyección de la población arrojan los resultados en que se muestran en la

siguiente tabla para el año 2010.

Tabla 61. Porcentajes de usuarios por ‘ESTADO’ en el catastro de 2005, y usuarios clandestinos estimados para

el año 2010.

Sector Activo Clandestinos Retirado Total Usuarios

Clandestinos año 2010

Total usuarios año 2010

S-1 17.91% 0.60% 1.53% 20.03% 199 5712 S-2 15.44% 7.55% 0.57% 23.57% 2521 7362 S-3 3.73% 2.89% 0.17% 6.78% 963 2904 S-4 24.69% 5.39% 0.85% 30.93% 1798 8712 S-5 6.16% 3.88% 0.21% 10.24% 1294 3878 S-6 2.56% 5.85% 0.04% 8.44% 1950 4802

Total 70.48% 26.15% 3.37% 100.00% 8726 33370

14.4.2 Regularización comercial de clientes

Para controlar los consumos en el sistema, los usuarios deben estar al día en sus compromisos de pago o

con el servicio suspendido. Por lo tanto, se deben regularizar los deudores morosos a través de un plan

agresivo de persuasión y regularización comercial a estos clientes.

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá regularizar de manera integral el 100% de clientes generando los

espacios para la instalación masiva de micromedidores (inicialmente en el sector piloto S-1), y procurando el

incremento de recuperación de cartera y recaudo corriente.

14.4.3 Regularización técnica de Acometidas Domiciliarias (A.D.)

Existe un gran número de A.D. no visibles que impiden el control del suministro y consumo de agua, la

instalación del medidor y la suspensión del servicio, desmotivando al usuario al pago oportuno. Con base en

el catastro actualizado de usuarios Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá cuantificar las A.D. visibles y su

estado técnico, y las A.D. no visibles para su detección, ubicación y regularización técnica.





168

14.4.4 Estrategia de micromedición de consumos

Entendiendo la importancia del micromedidor como elemento para controlar el consumo Aguas de La Guajira

S.A. E.S.P. deberá propender por el incremento paulatino de la cobertura de micromedición, iniciando la

regularización de acometidas e instalación de micromedidores en el sector piloto y posteriormente en los

demás sectores hidráulicos definidos en el PGD. Los objetivos de la estrategia de micromedición de

consumos son los siguientes:

Aumentar la cobertura de micromedición a la totalidad de los suscriptores del servicio de acueducto.

Hacer coincidir las zonas cubiertas por las rutas de lectura de consumos con los sectores hidráulicos,

de tal forma que los consumos totales obtenidos sean comparables de manera directa con los

volúmenes entregados a la entrada de cada sector.

Obtener los consumos totales de los suscriptores con alta precisión.

Brindar la información comercial necesaria para realizar el balance hidráulico de la red de manera

periódica, y así poder estimar los indicadores operacionales (ver numeral 14.1.3) con alta

confiabilidad.

En el numeral 14.2.2 se hace referencia al proceso de presurización del sector piloto, el cual incluye como

actividades principales la normalización de acometidas y la instalación masiva de micromedidores y flotadores

de control de nivel en las cisternas a todos los usuarios del sector piloto que para el caso del acueducto de

Riohacha es el sector S-1.

En la Tabla 61 se presenta la estimación proyectada de usuarios del sector piloto S-1 (5712 usuarios) en los

cuales se deberá iniciar las actividades propuestas en el numeral 14.4, estrategias de gestión comercial.

Siguiendo la secuencia presentada en el numeral 14.2.2, una vez consolidada la cobertura de micromedición

y normalización de acometidas en el sector piloto, procedería a implementar el mismo proceso en los demás

sectores siguiendo el cronograma de ejecución presentado en el numeral 14.6.

14.4.5 Suspensiones y cortes

La existencia de clientes renuentes a la regularización comercial y otros que de manera temporal incumplen

sus compromisos, implica que la empresa implemente una política correctiva y eficaz de cortes y

reconexiones del servicio, para así lograr mantener el control del sistema, y mejorar las condiciones del

recaudo corriente.





169

14.4.6 Codificación y ruteo

La falta de rutas de lectura óptimas compatibles con los sectores hidráulicos imposibilitan la realización de

balances hídricos sectoriales. En este sentido la empresa operadora (Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.)

deberá diseñar las nuevas rutas de lectura que correspondan con los sectores hidráulicos propuestos,

optimizando la secuencia geográfica.

Además deberá compatibilizar los ciclos de lectura con las nuevas rutas propuestas para poder confrontar la

información operativa de caudales y volúmenes de agua suministrados con aquellos facturados a cada sector.

14.4.7 Análisis de consumos (crítica)

Un débil proceso de revisión, relectura, comprobación de errores y ajustes de consumos disminuye la

confiabilidad de los balances hídricos. Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá establecer procedimientos

óptimos para la revisión de consumos domiciliarios minimizando el error en el consumo total del sistema y de

cada uno de los sectores de demanda y así poder garantizar la confiabilidad de los consumos medidos y el

consumo total del sistema, además de poder identificar posibles clandestinos y fraudes y disminuir la cantidad

de quejas y reclamos por problemas de facturación.

14.4.8 Fraudes y clandestinos

Dentro del sistema pueden existir infinidad de conexiones ilegales y con derivaciones internas, ya sea por el

avance en la cobertura de micromedición o por aspectos culturales que motivan al cliente a realizar fraudes.

A través de los procesos de regularización técnica de acometidas, inspecciones con geofonía y controles

internos en las viviendas, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá iniciar la identificación de posibles

conexiones clandestinas, fraudulentas o manipulación de los equipos de medida, y así poder proceder a la

regularización y normalización de clientes infractores, incrementando los volúmenes facturados y recaudados.

14.4.9 Estrategia de transición de facturación por lectura de medidores

Dado el bajo nivel en cobertura de micromedición y por lo tanto el alto nivel de facturación de consumo

basada en promedios, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá implementar una estrategia de transición de

facturación por promedios hacia la facturación por lectura de medidores (inicialmente en el sector piloto), la

cual permitirá generar un impacto gradual en la economía familiar de los usuarios a los cuales se les cobrarán

sus consumos reales. A continuación se presenta una propuesta básica referente a la estructuración de dicha

estrategia.





170

Al primer mes de iniciado y socializado el proceso se envía la factura tradicional por promedio

acompañada de una hoja “informativa” en la cual se relacionan los consumos reales medidos. En

este primer período no se cobraría al usuario los excedentes entre los volúmenes medidos y los

volúmenes cobrados por promedio, y se le informa al usuario sobre esta decisión.

En el segundo mes igualmente se le envía al usuario la factura por consumos reales medidos

acompañada de la factura “informativa” por promedio. En esta oportunidad se le informa al usuario

que solo se le cobrará la mitad de los excedentes entre el consumo medido y el consumo facturado

por promedio.

El tercer mes se enviará al usuario una única factura por consumos reales medidos los cuales se

cobrarán en su totalidad.

14.5 PRESUPUESTO

14.5.1 Obras de optimización hidráulica y operacional

Alcances

Implementar las obras y demás actividades formuladas en referencia a la optimización hidráulica y

operacional del sistema de distribución, incluyendo aquellas actividades referentes a la Gestión de Demanda

en el sistema.

Conformación de los sectores hidráulicos.

Conformación de la red matriz y sus estaciones de macromedición.

Proyectos de renovación de redes.

Instalación de válvulas de cierre temporal.

La red matriz de distribución y las redes secundarias de cada uno de los sectores hidráulicos quedan

capacitadas para atender las demandas futuras durante el periodo de diseño. Por lo tanto, la futura expansión

de la red de distribución debe realizarse a partir de la red secundaria de cada sector hidráulico, es decir,

tuberías con diámetros mayores o iguales a 8 pulgadas, respetando las cotas de servicio del sistema, y

validando las obras mediante la actualización del modelo hidráulico.

Todas las obras definidas logran en conjunto, en primer lugar organizar la red para facilitar las tareas del

Programa de Gestión de la Demanda, y en segundo lugar fortalecer el sistema para permitir la expansión de

la red. Por lo tanto, no se tienen obras específicas para expansión del sistema.





171

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. ha adelantado en los últimos años obras de reposición de tubería, logrando

en el último año reemplazar todas las tuberías de asbesto-cemento por PVC, de tal forma que en la actualidad

toda la red está constituida por ese último material. Por lo tanto, no es necesario por el momento formular

proyectos de reposición de tubería, porque la edad del sistema de distribución es muy corta.

A continuación se relacionan los valores correspondientes a las obras a realizar.

Tabla 62 Presupuesto implementación obras PGD – Riohacha.

Ítem Descripción Valor

0 PRELIMINARES $ 16,333,210,405

1 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERÍAS $ 8,349,407,318

2 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE VÁLVULAS DE CIERRE TEMPORAL

$ 358,351,664

3 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE VÁLVULAS DE CIERRE PERMENENTE

$ 118,631,359

4 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE ACCESORIOS $ 1,749,356,635

5 SUMINISTRO E INSTALACIÓN ACCESORIOS DE LAS ESTACIONES DE MACROMEDICIÓN DE CAUDALES (EMC)

$ 523,690,477

6 OBRA CIVIL DE LAS ESTACIONES DE MACROMEDICIÓN $ 127,868,881

TOTAL COSTOS DIRECTOS $ 27,560,516,738

COSTOS INDIRECTOS

ADMINISTRACIÓN (6%) $ 1,653,631,004

IMPREVISTOS (4%) $ 1,102,420,670

UTILIDAD (10%) $ 2,756,051,674

IVA. SOBRE UTILIDAD (16%) $ 440,968,268

INTERVENTORÍA (5%) $ 1,378,025,837

GRAN TOTAL $ 34,891,614,190

14.5.2 Presupuesto de implementación del Programa de Gestión de la Demanda

A continuación se presenta el presupuesto correspondiente a la implementación de las actividades propias del

Programa de Gestión de Demanda que deberán ser implementadas por parte de Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P. En las tablas siguientes se relacionan las actividades y presupuesto estimado de cada una de ellas,

correspondientes a los componentes sociales y comerciales requeridos para la implementación del PGD en el

Municipio de Riohacha.

Debido a que la información existente en la base comercial de la empresa y en el censo de usuarios





172

disponible, no discrimina las condiciones específicas referentes al estado de las acometidas domiciliarias en

el sistema, las cantidades descritas en los siguientes cuadros son estimadas y deberán ser revisadas,

validadas y actualizadas por la empresa Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

Tabla 63. Componentes sociales y comerciales PGD para catastro de usuarios y sector piloto.

PRECIO VALOR ITEM D E S C R I P C I O N UNIDAD CANTIDAD UNITARIO TOTAL

($) ($)

0 CATASTRO DE USUARIOS

0.1 Actualización del catastro de usuarios de acueducto del municipio de Riohacha.

Usuario 33,370 $ 9,000 $ 300,330,000

1 SECTOR PILOTO S-1

1.1

Normalización de acometidas largas con afectación de espacio público (incluye excavaciones, rellenos, rep. Pavimentos, suministro e instalación de cajilla, tubería y accesorios)

Usuario 1,142 $ 620,000 $ 708,288,000

1.2

Normalización de acometidas cortas con afectación de espacio público (incluye excavaciones, rellenos, rep. Pavimentos, suministro e instalación de cajilla, tubería y accesorios)

Usuario 1,142 $ 310,000 $ 354,144,000

1.3

Normalización de acometidas largas sin afectación de espacio público (incluye excavaciones, rellenos, suministro e instalación de cajilla, tubería y accesorios)

Usuario 1,714 $ 330,000 $ 565,488,000

1.4

Normalización de acometidas cortas sin afectación de espacio público (incluye excavaciones, rellenos, suministro e instalación de cajilla, tubería y accesorios)

Usuario 1,714 $ 240,000 $ 411,264,000

1.5 Suministro de medidores Usuario 5,712 $ 80,000 $ 456,960,000

1.6 Suministro e Instalación de flotadores Usuario 5,712 $ 15,000 $ 85,680,000

1.7 Identificación y corte conexiones clandestinas Usuario 5,712 $ 70,000 $ 399,840,000

1.8 Identificación y corte conexiones fraudulentas Usuario 5,712 $ 35,000 $ 199,920,000

1.9 Socialización Usuario 5,712 $ 50,000 $ 285,600,000

SUBTOTAL $ 3,467,184,000

Para los demás sectores se obtuvieron los siguientes costos.

Tabla 64. Resumen de los costos de los componentes comerciales del PGD.

Ítem Descripción Valor

0 CATASTRO DE USUARIOS $ 300,330,000

1 SECTOR PILOTO S-1 $ 3,467,184,000

2 SECTOR S-2 $ 4,468,734,000

3 SECTOR S-3 $ 1,762,728,000

4 SECTOR S-4 $ 5,288,184,000

5 SECTOR S-5 $ 2,353,946,000

6 SECTOR S-6 $ 2,914,814,000

TOTAL COSTOS DIRECTOS $ 20,555,920,000





173

En el anexo de presupuesto se muestra en detalle el presupuesto para cada sector.

14.6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

A continuación se presenta el cronograma de actividades previstas dentro de la implementación del Programa

de Gestión de Demanda en el sistema de acueducto del Municipio de Riohacha.

Por lógicas razones, los tiempos de ejecución de cada actividad estarán sujetos a la gestión administrativa,

técnica, comercial y social que haga la empresa operadora, Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. como líder

articulador del proyecto.

Sin embargo, se presenta este cronograma como una referencia primaria de los tiempos de ejecución de cada

actividad.

Figura 55 Cronograma de implementación del PGD.

Las labores de presurización de cada uno de los sectores no tienen un costo directo asociado, ya que se

realizan como parte de las labores operativas y comerciales cotidianas que debe realizar Aguas de La Guajira

S.A. E.S.P. Las otras actividades del PGD tienen asociados los costos mostrados en el numeral anterior.

AÑO

1 2 3 4 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

ACTIVIDAD

1Obras de Optimización Hidráulica de la Red de Distribución de

Agua Potable.

14 Presurización del sector S-5

2 Actualización del Catastro de Usuarios del servicio de acueducto.

4 Presurización del sector piloto S-1

5Consultoría para la ampliación de capacidad del sistema de

acueducto de Riohacha.

6 Construcción de obras de ampliación del acueducto


16

15

3 Normalización de acometidas del sector piloto S-1

13 Normalización de acometidas del sector S-5




Normalización de acometidas del sector S-6



Presurización del sector S-6





174

14.6.1 Plan de seguimiento a la puesta en marcha del proyecto

En el presente documento se han identificado todas y cada una de las actividades que deberá implementar la

empresa Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. con miras a lograr la optimización operacional del sistema desde el

punto de vista hidráulico y la optimización de la gestión comercial, ambas conducentes a que en el corto

plazo, se puedan mejorar los indicadores de servicio del sistema. A continuación se presenta el Plan de

Seguimiento que deberá abordar la empresa Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. para lograr estos objetivos:

14.6.1.1 Programa de ejecución de las obras

Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. deberá realizar todas las actividades conducentes a la materialización de las

obras formuladas en el presente estudio según el cronograma ilustrado en la Figura 55, actividad 1 “Obras de

optimización hidráulica de la red de distribución de agua potable”. En este sentido deberá estructurar los

procesos licitatorios y de contratación correspondientes. Así mismo deberá realizar las contrataciones

correspondientes a las interventorias de dichas obras para garantizar que estas cumplan con las condiciones

técnicas y operativas para las cuales fueron planteadas.

A través de esta actividad se podrá configurar el sistema matriz y la sectorización propuesta en el presente

estudio.

14.6.1.2 Actualización del catastro de usuarios

Dada la importancia de fortalecer la gestión comercial en la empresa Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. se

deberá dar inicio a la mayor brevedad posible (ver cronograma de actividades), al proyecto de actualización

catastral, de tal manera que se pueda establecer para cada uno de los usuarios del sistema, la información

comercial actualizada y georreferenciada.

14.6.1.3 Normalización de acometidas sector piloto S-1

Con base en la actualización catastral y la definición del sector piloto establecida en el numeral 14.1.2, se

deberá proceder a la normalización de acometidas, instalación masiva de micromedidores y flotadores de

control de nivel en las cisternas de los usuarios de dicho sector, con lo cual se pretende racionalizar los

consumos y mejorar las condiciones de servicio en cuanto a presiones mínimas y continuidad de servicio.

14.6.1.4 Presurización del sector piloto S-1 y plan de choque

Construidas las obras propuestas, configurada la red matriz, configurada la sectorización de las redes

secundarias y realizada la normalización de las acometidas en el sector piloto S-1, se espera que

paulatinamente se dé el proceso de presurización del sector piloto cuya alimentación permanente se realizará

a través de la estación de macromedición prevista para tal fin y descrita en el numeral 14.1.3 del presente





175

documento.

El plan de choque, como se describió en el numeral 14.2.2, pretende que una vez se implementen las obras

de optimización hidráulica de la red de distribución, se proceda mantener servicio permanente en el sector

piloto y para los demás se siga suministrando servicio intermitente mediante los turnos recomendados en la

Tabla 59. El plan de choque debe seguirse implementando hasta la puesta en marcha de las obras de

expansión del sistema de abastecimiento de agua potable.

Las actividades anteriormente descritas deberán implementarse para los demás sectores hidráulicos

propuestos, atendiendo la secuencia presentada en el cronograma de actividades.

14.7 GESTIÓN DE PÉRDIDAS

Las actividades complementarias a la presurización del sistema y requeridas para consolidar la

implementación del proyecto de optimización operacional, están relacionadas estrechamente con la gestión

de las pérdidas. En los numerales siguientes se hará una descripción de las sub-actividades

correspondientes a la gestión, tanto de pérdidas técnicas como comerciales.

14.7.1 Gestión de pérdidas técnicas (reales)

Es de esperar que el sistema de distribución del acueducto de Riohacha, una vez inicie su proceso de

presurización al implementar el Programa de Gestión de la Demanda experimente niveles mayores y más

considerables de fugas. Por lo tanto dentro de un proyecto de gestión de pérdidas reales para Riohacha es

necesario identificar el tipo de actividades que se deben desarrollar por parte de Aguas de La Guajira S.A.

E.S.P.

Existen cuatro tipos de actividades dentro de un proyecto integral de reducción de pérdidas reales agrupadas

así:

De corto plazo:

El control activo de fugas, que consiste en el desarrollo de campañas de localización y detección.

Velocidad y calidad en las reparaciones.

De mediano a largo plazo:

Gestión de la presión en el sistema.

Administración de activos (Selección, instalación, mantenimiento, renovación y reemplazo de





176

tuberías).

En la siguiente figura se ilustran cada uno de estos componentes de gestión sobre las pérdidas reales.

Figura 56. Componentes de gestión de pérdidas reales

El proyecto de gestión de pérdidas técnicas o reales para el sistema de Riohacha, deberá estructurarse como

un programa organizado por parte de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., para el cual se disponga el personal y

los recursos necesarios, dando prioridad a las actividades de corto plazo (control activo de fugas y la

velocidad y calidad en las reparaciones) y posteriormente si el sistema lo requiere, evaluar la necesidad de

controlar presiones o realizar proyectos de renovación de redes.

14.7.2 Gestión de pérdidas comerciales (aparentes)

Para el caso de las pérdidas aparentes o comerciales, la Fuerza de Tareas de Pérdidas de Agua (WLTF, por

sus siglas en inglés) de la International Water Association (IWA), define cuatro actividades principales para

lograr la reducción de pérdidas aparentes o comerciales. Éstas se presentan en la siguiente figura.

Pérdidas Reales Inevitables

Nivel Económico de Pérdidas Reales

Pérdidas Reales Potencialmente Recuperables

Pérdidas Reales Actuales

Velocidad y calidad en las reparaciones

Control Activo de Fugas

Gestión de Presión

Administración

de activos:

SelecciónInstalación

Mantenimiento Renovación

Reemplazo

© WRP (Pty) Ltd, 2001





177

Figura 57. Componentes de gestión de pérdidas aparentes

De la anterior es posible identificar cuatro actividades principales a desarrollar dentro de un programa de

reducción de pérdidas comerciales o aparentes:

1. Gestión de consumos no autorizados, robo y consumos ilegales.

2. Gestión de submedición.

3. Reducción de errores en manejo de datos.

4. Análisis entre datos de archivo y datos para facturación.

En el caso específico del Municipio de Riohacha, las acciones prioritarias deberán enfocarse en la gestión de

consumos no autorizados, robo y consumos ilegales, mediante la implementación decidida de la

micromedición, siguiendo los parámetros del Programa de Gestión de Demanda e iniciando con la instalación

masiva de micromedidores en el Sector Piloto S-1 y continuando posteriormente con los demás sectores

hidráulicos propuestos en el sistema.

Una vez consolidada la implementación de la micromedición en todo el sistema, se podrá proceder a realizar

la gestión y el control de la submedición a través del mantenimiento sistemático del parque de medidores

previamente instalados.

Las actividades de reducción de errores en manejo de datos y análisis entre datos de archivo y datos para

facturación, sugeridas en la metodología de IWA, podrán desarrollarse una vez implementada

adecuadamente la micromedición, hoy inexistente en el sistema.





178

Dada la importancia de la implementación de la micromedición en el sistema de Riohacha, se presentan a

continuación algunas consideraciones importantes respecto a esta actividad:

Instalación del medidor

La instalación física del medidor puede impactar significativamente en su desempeño. Algunos medidores

están diseñados para ser montados horizontalmente y por lo tanto es posible que no funcionen

adecuadamente si se han instalado verticalmente.

La precisión del medidor puede depender de la estabilidad y la uniformidad del patrón de flujo. Esto puede

verse seriamente afectada por la existencia de curvas u otros elementos inmediatamente aguas arriba del

medidor. Muchos fabricantes recomiendan que haya un tramo recto de al menos 10 diámetros de entrada

aguas arriba del medidor, para permitir un nivel aceptable de turbulencia en el agua.

Uso del medidor

Todo medidor se deteriora con el uso. Este desgaste es una función tanto de la edad como de la calidad del

agua. Si el agua es especialmente agresiva ya sea física o químicamente, el nivel de precisión puede

deteriorarse significativamente dentro de un período más corto de tiempo. En casos extremos, los sedimentos

pueden interferir con la mecánica del medidor y este no registrará adecuadamente el flujo.

Clase y tipo de medidores

Hay varias clases de medidores según sus características de diseño. Los diferentes niveles de precisión

generalmente reflejan el rendimiento del aparato al registrar flujos bajos. La mejor clase de medidores es

aquel que empieza a registrar adecuadamente en caudales bajos con una precisión aceptable.

Hay dos tipos principales de medidores de agua. Los volumétricos (desplazamiento positivo) y de velocidad

(chorro único y chorro múltiple). Los medidores volumétricos utilizan un mecanismo de pistón y cámara, y en

general son más precisos en flujos menores, pero pueden deteriorarse rápidamente con el tiempo. Los

medidores de velocidad utilizan un rotor o mini-turbina y transforman la velocidad del agua medida en un

volumen de consumo. La escogencia de uno u otro tipo dependerá de las condiciones locales de cada

sistema.

Tamaño del medidor

Es una práctica común sobre-dimensionar los medidores de agua para hacer frente a los posibles cambios en

el consumo o debido a preocupaciones por posibles pérdidas de carga a través del aparato. En tales casos,

esto puede significar que los medidores a menudo operan en el extremo inferior de su rango de rendimiento y

por lo tanto pueden presentar altos niveles de sub-registro.





179

Presencia de aire

Si un sistema de distribución está mal diseñado u opera inadecuadamente en especial con intermitencia de

servicio, es muy posible que se presenten bolsas de aire que se acumulan en las redes. Cuando estas bolsas

de aire pasan a través de un medidor, es probable que su mecanismo de registro gire a alta velocidad

presentando inconsistencia de lecturas.





180

15 CONCLUSIONES

Las siguientes son las principales conclusiones del estudio:

1. El acueducto de Riohacha ha sido sometido a varios estudios, entre ellos el Estudio de Redes hecho

por ETC Ltda. Sin embargo, la gran mayoría de las recomendaciones establecidas en esas

consultorías no han sido acogidas por Aguas de La Guajira S.A. E.S.P.

2. El acueducto de Riohacha debe complementar su sistema de macromedición de caudales para

poder realizar un balance hidráulico adecuado entre los distintos componentes.

3. Respecto a la definición de la línea base se destaca lo siguiente:

a. Se logró la elaboración del balance hidráulico de la red de distribución, con un alto nivel de

incertidumbre en las variables involucradas, dada la práctica ausencia de micromedición.

b. El caudal de entrada al sistema es aproximadamente de 326 L/s, que con una dotación

bruta de 150 L/hab./día y unas pérdidas del 20% correspondería al caudal medio diario para

la población que proyecta el DANE de 167811 habitantes a 2009.

c. El índice de fugas estructural estimado indica que las pérdidas físicas del sistema son tan

altas que, según la clasificación de la IWA para países en vías de desarrollo, el desempeño

de sistema tiene nivel D, que corresponde al menos eficiente. Ese nivel se caracteriza un

uso de los recursos muy ineficiente, y se debe dar prioridad a las tareas para reducción de

pérdidas.

d. Los volúmenes de consumo medido se consideran muy inexactos, dada la gran afectación

del parque de medidores instalados, según los reportes de novedades. El promedio de 14

m3/suscriptor/mes probablemente es mucho menor que los reales consumos de los

suscriptores.

e. Las pérdidas comerciales son menores que las físicas, aunque en costos son mucho más

representativas, ya que es un volumen que podría facturarse al valor de la tarifa, mientras

que el volumen de pérdidas físicas se valora con el costo marginal del agua distribuida.

f. Las pérdidas totales son tan altas que equivalen a 2.4 m3/día por cada acometida.

4. El catastro de la red de acueducto tiene problemas de edición que deben corregirse para la

conformación del modelo matemático de la red. Sin embargo, por el dibujo se pueden descifrar la

mayoría de las imprecisiones de conectividad que muestran los planos.





181

5. Se logró la formulación del Programa de Gestión de la Demanda, incluyendo las obras de

optimización requeridas por la red de distribución a nivel de factibilidad, y las obras de expansión del

sistema de abastecimiento a nivel de prefactibilidad.

6. La posibilidad de ampliar el sistema de acueducto actual depende de los caudales mínimos en el río

Tapias, lo que requiere un estudio hidrológico de esa fuente.

7. Se realizó modelación de la red de distribución en cuatro escenarios, el escenario 2010 con el caudal

máximo horario sin optimizar el sistema, el escenario 2040 con el caudal máximo horario y el sistema

optimizado y ampliado, el escenario 2025 con el caudal máximo horario y el sistema optimizado y

ampliado, y finalmente el escenario de plan de choque 2010 con la optimización de la red sin la

expansión del sistema de abastecimiento.

8. El acueducto de Riohacha requiere amplias inversiones dado su atraso en infraestructura y el gran

crecimiento demográfico ocurrido y proyectado para el municipio.





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16 RECOMENDACIONES

A continuación se destacan algunas de las recomendaciones formuladas en el desarrollo del proyecto de

optimización de la red de distribución de Riohacha, en la parte abarcada por este primer informe parcial.

1. Entre las principales recomendaciones del diagnóstico general de acueducto se resalta lo siguiente:

a. La infraestructura de producción de agua potable debe protegerse contra las crecientes del

río Tapias, a fin de reducir la vulnerabilidad general del sistema.

b. La línea de conducción también debe protegerse adecuadamente contra procesos erosivos

que puedan alterar su cimentación. El mayor inconveniente de este subsistema es las

pérdidas que se permiten en todo su trayecto, para lo cual se sugiere:

i. Implementar más puntos de medición de caudal que permitan localizar más

acertadamente los volúmenes que se están perdiendo (salida de tanque,

derivación Camarones, entrada al casco urbano, etc.).

ii. Ejecutar políticas de socialización del uso racional del agua potable entre la

comunidad que realiza los fraudes en la línea.

iii. Normalizar y legalizar las acometidas instaladas en la línea para consumo humano.

iv. Adecuar la conducción de asbesto-cemento para la distribución de agua cruda

para riego, garantizando que la línea de 30 pulgadas CCP no sea empleada por

los pobladores para ese propósito.

c. Rehabilitar los tanques de almacenamiento elevados con que cuenta el sistema, para poder

implementarlos según los lineamientos que se definan en la parte final de esta consultoría.

d. Instalar sistemas de control del llenado de los tanques enterrados de 5500 y 1500 m3 que

se localizan en las instalaciones de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P., mediante válvulas de

control automático de nivel.

e. La cobertura de micromedición es incipiente, por lo que debe ser incrementada rápidamente

para lograr que los suscriptores regulen su consumo al entrar en el esquema en que la

factura dependa de él. Igualmente, se debe rehabilitar el parque de medidores existente, ya

que a partir de los reportes de novedades de lectura se observa que está muy deteriorado.

f. Se debe llevar un registro digital de los daños ocurridos en la red de distribución, en el que

se consignen los siguientes datos por rotura: fecha, localización (coordenadas y dirección),





183

diámetro de la tubería, material de la tubería, materiales usados en la reparación, horas de

suspensión del servicio, zona a la que se suspendió el servicio, personal que participó en la

reparación. Esto debe registrarse en el Sistema de Información Geográfica de la empresa

para disponer de información estadística que permita orientar la renovación de tubería.

g. Es necesario implementar una sectorización permanente de la red de distribución.

h. Reducir las pérdidas en la conducción de agua tratada, ya que el caudal que llega a

Riohacha corresponde apenas al medio diario para la población actual, siendo que el

sistema está capacitado para suministrar un volumen mayor.

2. El índice de agua no contabilizada no caracteriza las pérdidas del sistema. En algunos casos su

evolución no es consecuente con la gestión hecha por las empresas operadoras. Por lo tanto se

sugiere implementar el balance hidráulico de la IWA y los indicadores estimados en este documento,

con fines de análisis de la evolución del sistema y el efecto de las políticas de reducción de pérdidas.

3. Es necesario iniciar lo más pronto posible la implementación de las obras de optimización de la red

de distribución para poder iniciar el Programa de Gestión de la Demanda. De manera paralela a las

obras se debe iniciar la normalización de acometidas en el sector piloto para que cuando las obras

se pongan en marcha sea posible controlar la demanda de los usuarios de ese sector y presurizar el

servicio.

4. Es imperante iniciar los estudios de consultoría requeridos para la expansión del sistema de

acueducto de Riohacha, dado el atraso en el desarrollo de la infraestructura, el cual no ha ido a la

par con el crecimiento del municipio.

5. Una vez se realicen los diseños de la ampliación del sistema de abastecimiento de agua potable se

debe iniciar la construcción de las obras requeridas. Sin esas obras de ampliación, no es posible que

el servicio en el casco urbano de Riohacha sea totalmente continuo.





184

REFERENCIAS

Alegre H., et al, PERFORMANCE INDICATORS FOR WATER SUPPLY SERVICES. International Water

Association – Operations & Maintenance Specialist Group. Madrid, España, 2000.

DANE. Proyecciones de nacionales y departamentales de población, 2005-2020. Bogotá, marzo 2010.

Estudios Técnicos y Construcciones Ltda. – Catastro de la red de distribución de acueducto - 2000.

Estudios Técnicos y Construcciones Ltda. Diseño de Redes de Distribución para los Distritos Sanitarios I, II,

III, IV, y V – 2001.

Fundación Bolívar. Revisión de los Diseños y Análisis de Alternativas para la Optimización de Redes de

Acueducto – 2007.

Fundación Bolívar. Consultoría para la Evaluación de las Necesidades de Optimización de Redes de

Acueducto en la Zona correspondiente a los Distritos I y II (Etapa I) – 2008.

INAMBIENTE E.U. Estudio Topográfico de la Línea de Conducción, la Planta de Tratamiento y la Zona de

Captación, del acueducto del municipio de Riohacha - 2009.

Ministerio de Desarrollo Económico. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico

(RAS-2000); Títulos A y B. Dirección de Agua Potable y Saneamiento Básico. Bogotá, diciembre de

2000.

OPERAMOS 2000 S.A. E.S.P. Sistema de Información Geográfica de Aguas de La Guajira S.A. E.S.P. –

2005.

Santiago Molina, Freddy A. Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de Riohacha, Guajira, en su

componente urbano, 2001.





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ANEXOS

ANEXO A ESQUEMAS DE FUNCIONAMIENTO DEL ACUEDUCTO.

ANEXO B PRESUPUESTO DEL PROGRAMA DE GESTIÓN DE LA DEMANDA.

ANEXO C PLANOS DE LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN.

ANEXO D COPIA DIGITAL DEL INFORME INCLUYENDO ARCHIVOS DE MODELACIÓN.

Documents

Gobernación de La Guajira · Gobernación de La Guajira Contrato No. 582 de 2009 FORMULACIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA y GESTIÓN DE DEMANDA PARA LOS SISTEMAS DE