SEMINARIO INTERNACIONAL BID-SISS-FOMINTERCER ENCUENTRO ADERASA

Proceso del Cálculo de Tarifas

Modelamiento

Miguel Godoy Bravo

División de Concesiones - SISS

Santiago de Chile

23 al 25 de Septiembre de 2003

Modelamiento y Dimensionamiento de la Infraestructura

Etapa 1 (Punto de Partida)

Infraestructura Existente y Futura de la

Empresa Real

Caracterización de la Oferta

Determinación de la Demanda y Coeficientes

de Diseño

Ej: Situación Actual y ProyectadaSondaje Sondaje Sondaje

851 852 289Q = 22 l/s Q = 26 l/s Q = 19 l/s Q = 80 l/s

HM = 80 m HM = 80 m HM = 83 m H = m

P = 60 m P = 60 m P = 70 m P = 100 m = 10" = 10" = 12" = 12"

Fe Fundido Fe Fundido = 150 mm = 150 mm

L = 28 m L = 33 m

Fe Fundido = 250 mm

L = 45 m AceroL = 27 m = 200 mm

V = 500 m3 V = 500 m3

HT = 30 m HT = 30 m

Casablanca

Casablanca

A.C.L = 1.215 m = 450 mm

Q = 60 l/s (2Gr. 60 l/s c/u)H = 11 m

Laguna deEstabilización

Canal HormigónL = 762 m

Estero Casablanca

CF

E.

E.

P.T.A.S.

E.

E.

Dificultades Actuales

Modificación de Información Histórica

Proyectos Rezagados

Ajustes de Información ya entregada

Incorporación de Nuevas Obras

Agregar sin Eliminar (Ej proyectos de Reposición y Reemplazo).

Niveles de Agrupación (Empresa, Sistema, Etapa, Localidad)

No Existe Definición Única (Sectorial)

Unidades Cambian en el Tiempo

Solución Proyectada

Desarrollar un Sistema de Administración de Infraestructura de Empresas Sanitarias, que: Permita satisfacer completa y oportunamente los

requerimientos de información necesarios para el cumplimiento de los objetivos de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, con especial énfasis en el proceso de fijación tarifaria.

Permita contar una base de datos abierta, consistente y actualizada de la infraestructura, sea ésta del tipo sanitario o de apoyo.

Facilite las labores de validación y uso de la misma, entregando reportes gráficos que representen la interrelación de las obras sanitarias entre sí.

Funcionalidades Mínimas

Codificación de Obras: desarrollar un sistema de codificación detallada de obras de infraestructura, que permita su identificación en forma única y la interrelación de éstas con otros sistemas de información que también requieren de información de infraestructura.

Administración de Características: para cada tipo de obra definida en el sistema, debe ser posible definir distintos tipos de características, las que a su vez podrán tener diferentes atributos técnicos.

Se requiere un nivel de flexibilidad tal que el sistema no esté limitado a soportar un conjunto de obras predefinido, sino que permita incorporar distintos tipos de obras y características en el tiempo

El sistema no debe estar limitado a la infraestructura sanitaria, deberá contener la información de otros activos relevantes, por ejemplo terrenos y servidumbre, telemetría, informática, mobiliario, etc. Por tanto debe tener una concepción amplia en la definición de infraestructura y sus atributos.

Administración de Versiones de Infraestructura: el sistema debe proveer facilidades para registrar y administrar distintas “versiones” de la infraestructura de una empresa, aparte de la que ésta informe. Las distintas versiones pueden estar asociadas a las obras que tiene construidas una empresa en un año determinado, a la proyección de su infraestructura considerando obras futuras y también a modelos de infraestructura desarrollados con fines tarifarios, que también se almacenarían en el sistema.

La administración de la empresa modelo se espera que impacte fuertemente en el proceso tarifario, pues eliminará errores de consistencia entre la información de los esquemas modelo, y los datos que ingresaros al sistema de valorización.

Funcionalidades Mínimas

Administración del Ciclo de Vida de Obras de Infraestructura: entendiendo como tal, el tener la capacidad de incorporar, modificar y eliminar obras en el tiempo, de forma consistente y coherente con el sistema sanitario afectado.

Manejo Gráfico de Obras: Se requiere que el sistema tenga un módulo que permita visualizar en forma gráfica la interconexión entre las obras de infraestructura, del tipo diagrama unilineal, y en forma adicional a la visualización, es deseable que, a través de esta interfaz gráfica, se pueda administrar la información realizando modificaciones, agregando o eliminando obras, cambiando parámetros técnicos de las mismas y aplicando las reglas de validación lógicas asociadas a cada tipo de obras.

Funcionalidades Mínimas

Interrelación con otros sistemas: se espera contar con una base de datos abierta que permita integrar el sistema requerido con otros en uso:

Sistema de Fuentes de Agua: asegurar la unicidad en el manejo de obras asociadas a captaciones de agua.

Sistema de Cálculo de Tarifas: deberá proporcionar la información relativa a la infraestructura de la empresa modelo y la infraestructura proyectada, que ingresará al Sistema de Cálculo de Tarifas.

Sistema de Plan de Cuentas: asegurar la relación de gastos con las obras respectivas.

Funcionalidades Mínimas

Manejo de Atributos Adicionales a la Infraestructura: Asociar información complementaria de distinto tipo a la contenida en la base de datos de infraestructura, como planos autocad, archivos word, excel, etc., de forma tal que pueda ser obtenida por los usuarios directamente desde la base de datos.

Carga de Información de Infraestructura: Carga de la información de infraestructura a través de Internet, que permita recepcionar la información y realizar procesos de validación básicos que aseguren la consistencia de información.

Funcionalidades Mínimas

Principales Resultados: Representación Gráfica

Representación Gráfica….

Captacion subterranea

CF

Dren

Planta de tratamineto

CF

Planta elevadora

Red de Agua Potable

Al dar doble click,se presentarán losatributos de la obra

en consultada

Etapa 2

Aplicación de Criterios de Optimización

Determinación de Infraestructura Optimizada

Modelamiento y Dimensionamiento de la Infraestructura

Algunos Criterios Generales de Optimización

El Nivel de Pérdidas Aceptable

Capacidad y priorización de fuentes

La Seguridad y Continuidad del Abastecimiento.

Los Coeficientes de Diseño.

Niveles de Pérdida Eficientes

La empresa modelo debe tener niveles de pérdidas que enfrenta una empresa nueva que inicia su operación.

Incorpora los recursos necesarios para: Mantener instalaciones en buen estado, incluyendo programas

de mantención preventivos Reposición de redes al término de su vida útil Adecuada macro y micro medición Programas rutinarios de control de hurtos y detección de fugas

Por lo tanto la empresa eficiente considera niveles de pérdidas menores a las reales

Segundo y Tercer Proceso 15% Nivel de distribución 3 a 5% Nivel de producción con tratamiento (filtros)

Oferta: Capacidades de las Fuentes

Segundo Proceso de Fijación Tarifaria Fuentes Superficiales : Caudal mínimo informado por la empresa Fuentes subterráneas: Caudal y profundidad informada por la

empresa Tercer Proceso de Fijación Tarifaria

Fuentes Superficiales : Derechos de agua Caudal 90% probabilidad de excedencia

Fuentes subterráneas: Derechos de agua (no existe concepto de excedencia)

Fuerte discusión entre lo ofertado por las empresa en sus planes de desarrollo, y lo informado para tarifas.

Seguridad de Servicio

Segundo Proceso Para asegurar la continuidad de servicio ante

imprevistos se considera que la empresa tiene que construir obras adicionales

Determinación de las obras adicionales se hace caso a caso analizando la vulnerabilidad de cada sistema (pozos, estanques, embalses, etc.)

Tercer Proceso Sondajes de Reserva, solo para sistemas abastecidos

con fuentes subterráneas Grupos Electrógenos

Bases de Cálculo Obras de Agua Potable

Coeficientes de Consumo Máximo Diario y Máximo Horario

El factor del día de máximo consumo corresponde al producto entre el coeficiente del mes de máximo consumo (CMMC) y el coeficiente del día de máximo consumo, en el mes de máximo consumo (CDMC).

El coeficiente CMMC se determina a partir de las estadísticas de consumo.

El coeficiente CDMC se considera igual a 1,1. En lo que se refiere al Coeficiente Máximo

Horario (FHMC) se adopta un valor de FHMC=1,5.

Caudales de Producción

a) Caudal Medio de Producción 

Qmed = Caudal medio de producción (l/s)P = Población total (hab)D = Dotación de consumo (l/hab/día)C = Cobertura

 b) Caudal Máximo Diario 

Qmaxd = Caudal máximo diario (l/s)Qmed = Caudal medio (l/s)FDMC = Factor del día de máximo consumo

 c) Caudal Máximo Horario   Qmaxh = Caudal máximo horario (l/s)

Qmaxd = Caudal máximo diario (l/s)FHMC = 1,5

pérdidas

CDPQmed

1*400.86

**

FDMCQmedQmaxd *

FHMCQmaxdQmaxh *

Criterios de Diseño Estanques

El volumen total requerido es el mayor entre los siguientes:

  Volumen Total 1 = Volumen de Regulación + Volumen de Incendio

Volumen Total 2 = Volumen de Regulación + Volumen de Reserva

Regulación: 15% del volumen máximo diario

Incendio: dos horas y grifos de 16 l/s o 32 l/s

Reserva: 2 horas de consumo, en el día de máximo consumo

Bases de Cálculo Obras de Alcantarillado

 Caudales de Diseño

a) Caudal Medio 

Qmed = Caudal medio de aguas servidas (l/s)P = Población aportante (hab)D = Dotación de consumo (l/hab/día)R = Coeficiente de recuperaciónC = Cobertura

 Se adopta un coeficiente de recuperación igual a 0,80, valor normalmente utilizado.

 .

400.86*** CRDP

Qmed

Caudal Máximo Horario (Q Instantáneo)

Poblaciones mayores a 1.000 habitantes

Qmaxh = Caudal máximo horario (instantáneo) (l/s)Qmed = Caudal medio (l/s)M = Coeficiente de Harmon

 

La expresión para determinar el coeficiente de Harmon es la siguiente: 

En que: 

M = Coeficiente de HarmonP = Población (en miles de habitantes)

MQmedQmaxh *

PM

414

1

Caudal Máximo Horario (Q Instantáneo)

En el caso que la población sea mayor a 100.000 habitantes, el valor de M es el resultante de la aplicación de la fórmula, desestimando la práctica de fijarlo en 2.0 a partir de esa población

Para poblaciones menores a la equivalente de 20 viviendas, el caudal máximo es el convencional dado por la Boston Society of Civil Engineers.

En el caso que la población es menor a 1000 habitantes y mayor que la población equivalente a 20 viviendas, se utiliza una interpolación lineal entre el caudal máximo dado por la Boston Society of Civil Engineers y el dado por la expresión de Harmon para una población igual a 1000 habitantes.

Infiltración y Aguas Lluvias

Caudal de Infiltración No se considera caudal por infiltración, ya que en sectores

con napa se proyectan cañerías impermeables (PVC, HDPE).

Caudal de Aguas Lluvias No se consideran aportes por ingreso de aguas lluvias al

alcantarillado por lo siguiente: En la Empresa modelo no existen desagües de aguas lluvias ni

sumideros conectados a redes de aguas servidas. El ingreso de aguas lluvias a las redes de colectores por desagües

clandestinos de techumbres de viviendas no se considera, por cuanto corresponde a una situación ilegal que puede y debe ser denunciada y sancionada.

Excepción: Colectores Unitarios

Modelamiento Tratamiento Aguas Servidas

Los estudios tarifarios en general adoptan la solución de tratamiento de aguas servidas propuesta por el prestador

Para aplicar criterios de eficiencia y tarificar sólo los costos indispensables, se necesita estudios del nivel de tratamiento que debe pagar el cliente, considerando: Exigencia de calidad del efluente acorde con la dilución en el

cuerpo receptor y uso posterior del agua tratada. Disminución de costos de operación en base a reducción del

tiempo de retención en días de lluvia Revisión de la calidad del afluente, y de la solución técnica

adoptada, para detectar la posible inclusión de RILES Legalidad de considerar los ingresos por ventas de aguas

servidas tratadas y otros subproductos para rebajar la tarifa.

Ej Modelamiento

SondajesDren San Pedro Nº 691 Nº 692 Nº 3

Q = 50 l/s QExp. = 4 l/s QExp. = 4 l/s QExp. = 7 l/s = 600 mm QSeq. = 4 l/s QSeq. = 4 l/s QSeq. = 7 l/s

P =7 m HM = 72 m HM = 72 m HM = 77 m

L = 101 m P = 60 m P = 60 m P = 55 m = 10 " = 10 " L = 0 = 12 "

HM = 90 m L = 0

PVC; L = 1.200 m; = 250 mm

A.Cem. = 200 mmL = 760 m

V = 500 m3

A.Cem. = 200 mm

L = 400 m

Sector Bajo Sector Medio Pob. Sol de Julio

33% PVC 44 % 23 %PVC

H = 10 m L = 200 m = 200 mm PVC = 160 mm L = 10 m = 180 mm

L = 30 m

Bio Disco Ecojet

Ultravioleta Cloro

L = 50 m

Estero San Pedro Canal de regadío

E.

S.E.

P.T.A.S.

D

CF

P.T.A.S.

D

Sondajes

Dren Nº 691 Nº 692 Nº 3

Q = 50 l/s QT = 15 l/s

H = mP = m

L = 1.500 mD = 250 mm

H = 75 m

V = 500 m3

H =H = m %Q = %

L = 350 m

Laguna deEstabilización

L = 50 m

Estero San Pedro

CF

E.

S.E.

P.T.A.S.

D

Situación Base Situación Modelada