I. INTRODUCCINLa mayora de los sistemas de abastecimiento de agua potable en las localidades urbanas superan los 60 aos de antigedad, se estima que las redes de distribucin de agua potable de nuestro pas son diseadas para estar operativas hasta los 20 aos despus de haberse construido. Durante todo este tiempo estas tuberas sufren incrustaciones aumentado su rugosidad, reduciendo su dimetro o incrementando su dimetro (por desgaste de la tubera) e incluso produciendo fatiga del material, lo que ocasiona frecuentes interrupciones del servicio por roturas y/o prdida de agua por grietas. En general, esto conlleva a obras de rehabilitacin de redes de agua potable en diferentes zonas de las principales ciudades del pas, con el fin de mejorar la infraestructura, en la que presentan constantemente problemas en las redes de agua potable como: roturas de tuberas de la red pblica y/o en la conexin domiciliaria, causando prdidas de agua y aniegos, lo que origina:1. Problemas que en algunos casos afectan a terceros, ocasionando incrementos de reclamos operacionales y comerciales, que cada vez son ms frecuentes, que de acuerdo a los indicadores de la Sunass la magnitud del problema es grave.2. Incremento en gastos de plizas, primas y deducibles.3. Incremento de gastos por mantenimiento correctivo.4. Detrimento de la imagen de la entidad, lo que genera falta de credibilidad.5. Deterioro del medio ambiente, debido a las incidencias operativas durante la realizacin de los trabajos para restituir el servicio.6. Malestar del sector privado principalmente por parte del sector inmobiliario, toda vez que la factibilidad del servicio muchas veces est condicionada a la rehabilitacin de redes y al no conocer los mtodos de rehabilitacin; lo ms probable es que opten por la apertura de zanjas, que en zonas de alto transito genera un problema social, cuyos costos en nuestro pas, an no est valorado.7. Riesgo en la salud de la poblacin, tanto directa como indirectamente afectada.8. Deterioro de las vas pblicas, por la reposicin parcial del pavimento, cuya reposicin no siempre cumple las expectativas de las municipalidades.Por otro lado, con una planificacin apropiada es posible realizar la sustitucin de las tuberas antes que empiecen a fallar, que permita asegurar los recursos financieros y la mano de obra calificada para rehabilitar las tuberas. Este enfoque reduce al mnimo las interrupciones del servicio, ya que se limita al tiempo usado en sustituir la tubera.Todo esto, conlleva a establecer una metodologa de evaluacin del estado de los componentes de una red de distribucin de agua potable, as como determinar los mecanismos de anlisis, pues todo ello, es fundamental para poder decidir sobre su rehabilitacin o renovacin.En el presente trabajo presentaremos el marco normativo que establece la metodologa para poder rehabilitar las redes de distribucin de agua potable, conjuntamente con criterios fundamentales econmicos para conocer el momento ms adecuado para realizarlo, adems los principales mtodos de rehabilitacin.

II. OBJETIVOS

Difundir el marco normativo que establece la metodologa para poder rehabilitar las redes de distribucin de agua potable.

Dar a conocer los principales metodologas de rehabilitacin de redes de distribucin de agua potable.

III. MARCO TERICO1. RehabilitacinIntervenciones orientadas a la recuperacin de la capacidad normal de prestacin del servicio, con acciones realizadas en las redes existentes, trabajando en el interior de las mismas.2. APLICACIN EN EL MARCO DEL SNIPLa rehabilitacin de redes de agua potable, dependiendo de la magnitud, est enmarcada dentro del ciclo de un proyecto de inversin pblica (PIP), tal como lo indica el Sistema Nacional de Inversin Pblica.En ese sentido, es necesario precisar que la aplicabilidad de esta gua, en los casos que corresponda, debe cumplir los lineamientos del SNIP, por lo que se propone para cada etapa lo siguiente, sin carcter limitativo:Cuadro 1: Aplicacin del SNIPFASE DEL SNIP Y NIVEL DE INFORMACINNECESIDAD DE REHABILITACIN DE REDES

PERFIL - PRE INVERSINEn funcin a estadsticas de cada entidad

FACTIBILIDAD - PRE INVERSINEn funcin a muestras de inspeccin de tuberas (Puede ser a travs de videos)

ESTUDIO DEFINITIVO - INVERSINEn funcin a muestras por tipologa muestreos de inspeccin de tuberas. (Puede ser a travs de videos)

EJECUCIN DE OBRA - INVERSINProcedimientos constructivos

OPERACIN Y MANTENIMIENTO - EX POSTInspeccin de tuberas y rehabilitaciones parciales (Puede ser a travs de videos)

3. EVALUACIN PARA DEFINIR LA REHABILITACIN O RENOVACIN DE LAS REDES DEDISTRIBUCIN DE AGUA POTABLETomando un caso real, las redes de distribucin de agua potable de la ciudad de Lima datan de aproximadamente 80 aos de antigedad y muchas de ellas estn an operativas (El sistema de agua potable de Lima tiene tuberas que estn en servicio desde el ao 1930), lo que demuestra que las redes pueden superar la vida til estimada. Durante ese largo perodo algunos tramos pueden deteriorarse y fallar, ocasionando prdidas del agua producida, interrupcin del servicio, disminucin de la confiabilidad del sistema, incrementos en los costos de operacin, adems del alto costo econmico resultante de reparar la tubera rota.Es casi imposible renovar al mismo tiempo todas las redes de distribucin de agua potable que han cumplido su vida til. Consecuentemente, existe la necesidad de encontrar mtodos que puedan ayudar a programar la rehabilitacin o la renovacin progresiva de las redes de distribucin, conforme a la disponibilidad presupuestal de los prestadores de servicio.

3.1. EVALUACIN DE LAS TUBERAS EXISTENTESLa decisin sobre la rehabilitacin o renovacin es sensible a la aparicin de acontecimientos imprevistos (roturas, fugas, entre otros) ligados al deterioro de las tuberas. Este deterioro se puede clasificar en los siguientes tipos:1. Deterioro estructuralSe manifiesta por una rotura de la tubera, fuga o el hundimiento de la calzada o pista. Se trata de un deterioro fsico vinculado al envejecimiento.Las elevadas prdidas de agua en una red de distribucin de agua potable, ocupa el primer lugar de las causas fundamentales que pueden aconsejar la rehabilitacin o renovacin de tuberas.

2. Deterioro hidrulicoSe manifiesta por una disminucin de presin y del caudal debido al estrechamiento de la seccin interna (dimetro) de las tuberas, causado por depsitos de sedimentos y/o la corrosin.La segunda causa que recomienda la rehabilitacin o renovacin de las tuberas es la falta de capacidad en la conduccin, que se manifiesta por una disminucin de la presin y del caudal en el sistema de distribucin. Con el paso del tiempo, las redes deben satisfacer mayores demandas que pueden ser debido al aumento del nmero de usuarios, aumento de la demanda de agua o a la superposicin de ambos factores.

3. Deterioro de la calidad del aguaSe manifiesta a travs de la disminucin de la calidad de agua provocada por las infiltraciones de sustancias o materias en las tuberas.La tercera causa que puede impulsar la rehabilitacin o renovacin de las tuberas es la imposibilidad de cumplir con los criterios de calidad del agua, que fundamentalmente se manifiestan a travs de un aumento de la turbidez, elevadas concentraciones de fierro y manganeso generadas por viejas tuberas de fundicin y por un excesivo incremento bacteriolgico.

4. MTODOS DE PRIORIZACIN PARA APLICAR LA REHABILITACIN DE TUBERAS.A continuacin se presentan los mtodos usados que ayudarn a tomar una decisin de rehabilitar una red de tubera.4.1. MTODO POR INDICADORES DE DETERIORO

4.1.1. Mtodo HirnerEse mtodo propone una forma de medir el deterioro de la tubera a travs del indicador m3/Km/hora, que representa el caudal perdido por unidad de longitud.Con el objeto de comparar el valor obtenido para la toma de decisiones y realizar la rehabilitacin o renovacin de las redes, Hirner4 propone ste mtodo que proporciona valores guas, los cuales se presentan en la siguiente tabla:Cuadro 2: Valores recomendados de fugas de agua especficasTipo de SueloIndicador especfico de las prdidas en m3/km - hora

Valor Gua InferiorValor Gua Superior

Conglomerados0.100.30

Arenoso0.050.15

Rocosos0.020.60

Fuente: Hirner W.Con la antigedad de las tuberas, este ndice de fugas va en aumento y las roturas deben ser reparadas con mayor frecuencia. Por lo tanto, no se puede hablar en un sentido estricto de que la vida de una tubera tiene un determinado nmero de aos, sino que debemos considerar su comportamiento.4.1.2. Mtodo ParsonsUn mtodo alternativo al sealado anteriormente, es el propuesto por Parsons, 19975, el cual es utilizado por la Water Services Regulation Authority (OFWAT) del Reino Unido, que propone una forma de medir el deterioro de la tubera a travs del nmero de roturas por unidad de longitud (en Km) y durante un periodo de cuatro (04) aos, de acuerdo a la siguiente escala:Cuadro 3: Valores gua recomendadosEscalasRango (valores gua)

ndice 1 (comportamiento excelente)Menor a 0,25 roturas/km.ao.

ndice 2Entre 0,25 y 0,5 roturas/km.ao.

ndice 3Entre 0,5 y 1,0 roturas/km.ao.

ndice 4Entre 1,0 y 2,0 roturas/km.ao.

ndice 5 (comportamiento inaceptable)Ms de 2,0 roturas/km.ao.

4.2. MTODO DE REGISTRO POR INCIDENCIASActualmente, muchos prestadores establecen una serie de criterios para planificar de manera automtica y con independencia del estado de la red, la renovacin de las diferentes tuberas.Cuadro 4: Criterios del mtodo de registro por incidenciasCRITERIO

Consideraciones generalesPUNTOS

EDAD DE LA TUBERIA

1. Ms de 80 aos de servicio4

2. Entre 51 y 80 aos de servicios3

3. Entre 21 y 50 aos de servicios1

4. Hasta 20 aos de servicios0

Historial de fugas y roturas2 por fuga

5. Mnimo 2 por ao o 3 en 5 aos

Profundidad de la tubera en el interior de la zanja

6. Discrepancia con relacin a la profundidad estndar5

Aspectos hidrulicos

Prdida seccin (envejecimiento) con relacin al dimetro inicial

7. Seccin til 3 o ms dimetros normalizados con relacin al inicial3

8. Seccin til 2 dimetros normalizados con relacin al inicial2

9. Seccin til 1 dimetro normalizados con relacin al inicial1

Dimetro insuficiente

10. 4" de dimetro en tubera sirviendo a un hidrante contra incendios4

11. 2" o menor, en tubera de suministro3

12. 3" en tubera de suministro2

13. 4" en tubera de suministro1

Capacidad de transporte (coeficiente C de Hazen Williams "C")

14. Inferior a 704

15. Entre 70 y 793

16. Entre 80 y 892

17. Por encima de 901

Aspectos relativos a la corrosin

Corrosin en la tubera, al menos de 5" de longitud de la conduccin

18. Orificios superiores al 75% del espesor de la pared.5

19. Orificios entre el 50 y 75% del espesor de la pared.3

20. Orificios inferiores al 75% del espesor de la pared.0

Resistencia del suelo en ohm-cm

21. Inferior a 10003

22. Entre 1000 a 20001

23. Superior a 20000

Tubera galvanizada2

Consideraciones Especiales

Presin en la zona

24. Inferior a 40 psi (27 m.c.a)4

25. Superior a 40 psi (27 m.c.a)0

Presin en la zona

26. 50 psi (34 m.c.a)8

27. 40 psi (27 m.c.a)5

28. 30 psi (20 m.c.a)3

29. 20 psi (13 m.c.a)1

Cambios de presin a introducir en los contornos de la zona

30. 6 meses8

31. 1 ao4

En el cuadro 4, se detallan los criterios utilizados para planificar la renovacin de las tuberas propuesta por la American Water Works Association6, la cual plantea lo siguiente:En el caso que una tubera alcance los 10 puntos, esta deber ser renovada o permanecer en la lista de candidatas para renovacin hasta que se haya llevado a cabo su sustitucin.La tubera de mayor puntuacin tendr prioridad.El valor numrico asumido responde a los criterios y consideraciones de los mismos prestadores, que pueden ser asumidos inicialmente como punto de partida.

4.3. MTODO ECONMICOA medida que las tuberas van envejeciendo el nmero de roturas que presentan por unidad de longitud aumenta. Si se procede a la rehabilitacin de todas las roturas que se van generando, los costos del mantenimiento de la distribucin de agua aumentan con el tiempo, por lo que en algn momento ser ms conveniente renovar las tuberas, considerando nicamente criterios econmicos.De lo anteriormente sealado, resulta que el ao ms conveniente para renovar una tubera es aquel en que la suma del costo de rehabilitacin resulta ser igual al costo de renovacin, tal como se muestra en el grfico 1.La AWWA ((American Water Works Association), propone una ecuacin simplificada en funcin de la ecuacin de Shamir y Howard que se presenta en el Anexo 1 y se puede aplicar directamente.Consiste en determinar el nmero roturas que advierte la necesidad de renovar la tubera. Tal momento coincide, cuando el costo de rehabilitacin Cr de todas las roturas se iguala al costo de renovacin de la tubera Cs que se expresa con la siguiente ecuacin:Grfico 1: Tiempo ptimo de renovacin de tuberas

En dnde:

Siendo:N: Nmero de roturas por unidad de longitud y tiempo.U: Costo unitario de reparacin de cada rotura.P (i, j, n): Trmino que tiene en cuenta el precio del dinero i, el factor anual de crecimiento de roturas j, y el periodo de tiempo n en aos, para los cuales se entiende que tiene vigencia el anlisis que se efecta.Adems, P (i, j, n) es un valor que viene dado por la siguiente relacin:

Donde la variable auxiliar M es igual a:

M: Variable auxiliar en funcin del valor del dinero i, el factor anual de crecimiento de roturas j.En el cuadro 5, se presentan algunos datos de los coeficientes que intervienen en las frmulas anteriores, aunque esperamos que con el tiempo cada prestador de servicio disponga de su propia base de datos. Los valores han sido desarrollados por Shamir y Howard y corresponden a valores usados en los diferentes pases europeos, para tuberas de 200 mm.Cuadro 5: Valores orientativos de los parmetros que intervienen en el anlisis econmicoParmetroUnidades mtricas (1000 m)

Valor TpicoRango

Roturas por unidad de longitud0.330.03 - 0.66

Crecimiento anual de roturas (j)0.050.01 - 0.15

Valor del dinero (i)0.030.02 - 0.07

Costo de una reparacin (Euros)800500 - 1000

Costo de sustitucin (Euros)100,000(0.6 - 1.6) 105

Nota: El valor el dinero i puede considerarse igual a la inflacin anual del pas. El valor i de la tabla corresponde a los valores de inflacin del Pas.En el Anexo 2, se presenta un ejemplo para la aplicacin de la metodologa propuesta.4.4. DIAGRAMA PARA ELECCIN DE REHABILITAR O RENOVAREn el grfico 2, se presenta un diagrama de flujo, de una sola entrada, donde se resumen todas las consideraciones presentadas en este captulo y que debera ser analizadas por los prestadores de servicios a fin de determinar cundo deben rehabilitar o renovar sus redes de distribucin de agua potable.Grfico 2: Diagrama de flujo rehabilitacin o renovacin de la tubera de agua potable

5. PRINCIPALES MTODOS DE REHABILITACIN

5.1. MTODO DE LIMPIEZA NO AGRESIVOSEstos mtodos se utilizan principalmente cuando existen problemas de calidad esttica del agua y se pretende eliminar depsitos sueltos o blandos de la tubera, causados normalmente por la sedimentacin del agua distribuida por la acumulacin de un producto de corrosin blando, que causan problemas de decoloracin. Tambin, pueden ser usados para controlar problemas de olores, entre otros.Los principales mtodos de limpieza no agresivos son:A. Descarga de aguaB. Arrastre con esponjaC. Arrastre con aireCuadro 6: Mtodos de limpieza no agresivosVentajasDesventajas

La limpieza con mtodos no agresivos pueden mejorar el flujo del agua cuando capas de musgo causan prdidas de cargas importantes. Los mtodos de limpieza no agresivos pueden hacer que exista un cierto deterioro de la calidad de agua transportada, durante el proceso de limpieza.

A. Mtodo de descarga de aguaObjetivo: Eliminar depsitos sueltos de las tuberas.Descripcin: Se trata de una tcnica habitual utilizada con frecuencia, donde un hidrante o vlvula de descarga es abierto hasta que un caudal adecuado descarga por la tubera. La circulacin del agua provoca la suspensin y eliminacin de depsitos.Es posible limpiar grandes reas del sistema de distribucin de una sola vez; sin embargo para que el mtodo sea efectivo, son necesarias operaciones con las vlvulas a fin de dividir la red en un sistema ramificado, limpindose el sistema de manera automtica aguas abajo.Rango de aplicacin: Tuberas de pequeo dimetro (