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									SEMINARIO INTERNACIONAL BID-SISS-FOMIN
     TERCER 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 Proyectada
             Sondaje        Sondaje        Sondaje
                 851            852            289
      Q = 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                                          Acero
                                                            L = 27 m
                                                             = 200 mm
                                                       C
                                                       F


                                                       E.
                           V = 500 m3      E.                  V = 500 m3
                                           E.          E.
                            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


                                                P.T.A.S.       Laguna de
                                                               Estabilización


                                                       Canal Hormigón
                                                       L = 762 m




                                                       Estero Casablanca
             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.
                Funcionalidades Mínimas

   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.
Principales Resultados: Representación Gráfica
       Representación Gráfica….



Dren
                                       Captacion subterranea




       CF



                                  CF



                                                 Al dar doble click,
                                                se presentarán los
                                                atributos de la obra
   Planta elevadora                                en consultada




            Red de Agua Potable


                                             Planta de tratamineto
   Modelamiento y Dimensionamiento de la
              Infraestructura

 Etapa 2

  Aplicación de Criterios de Optimización

  Determinación de Infraestructura Optimizada
   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                           P* D* C
                                     Qmed 
                                               86 . 400 * 1  pérdidas 
  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  Qmed * FDMC
  Qmaxd        =          Caudal máximo diario (l/s)
  Qmed         =          Caudal medio (l/s)
  FDMC         =          Factor del día de máximo consumo

c) Caudal Máximo Horario
                                Qmaxh  Qmaxd * FHMC

  Qmaxh        =          Caudal máximo horario (l/s)
  Qmaxd        =          Caudal máximo diario (l/s)
  FHMC         =          1,5
         Criterios de Diseño Estanques

 Elvolumen 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
                                     P * D * R* C
                            Qmed 
a) Caudal Medio                         86 . 400

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

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

.
          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
                  Qmaxh  Qmed * M

La expresión para determinar el coeficiente de Harmon es la siguiente:
                               14
                  M  1
   En que:                   4  P


   M    =        Coeficiente de Harmon
   P    =        Población (en miles de habitantes)
        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
                         Situación Base                                                                                              Situación Modelada
                                                                           Sondajes                                                                    Sondajes
Dren 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   Dren                 Nº 691          Nº 692          Nº 3
           P =7 m                   HM = 72 m                HM = 72 m                               HM = 77 m       Q = 50 l/s                                                  QT = 15 l/s
           L = 101 m                 P = 60 m                 P = 60 m                               P = 55 m                                                                    H= m
                                       = 10 "                  = 10 "        L=0                    = 12 "                                                                    P= m
      HM = 90 m                                                                       L=0

                PVC; L = 1.200 m;  = 250 mm                                                                                L = 1.500 m
                                                                           C
                                                                           F                                                D = 250 mm

                                                                         A.Cem.
                                                                      = 200 mm                                                                           C
                                                                     L = 760 m                                                                            F


                                                       E.
                                                                 V = 500 m3                                                                                        H = 75 m
                                                      S.E.



                                      A.Cem.                                                                                                              E.
                                = 200 mm                                                                                                                S.E.      V = 500 m3
                             L = 400 m




  Sector Bajo                Sector Medio                        Pob. Sol de Julio




33%                    PVC       44 %                         23 %
                                             PVC                                                                                                                      H=
        H = 10 m       L = 200 m              = 200 mm                          PVC                                                      H= m                        %Q = %
                        = 160 mm            L = 10 m                             = 180 mm
                                                                                 L = 30 m
                                                                                                                                                       L = 350 m

                     Bio Disco         P.T.A.S.                                P.T.A.S.     Ecojet                                            P.T.A.S.          Laguna de
                                                                                                                                                                Estabilización
                        Ultravioleta     D                                           D      Cloro
                                                                                                                                                   D

                                             L = 50 m

                                                                                                                                                       L = 50 m
                                         Estero San Pedro                             Canal de regadío


                                                                                                                                                       Estero San Pedro

								
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