El siguiente material corresponde a la sección # 3 “La infraestructura de los organismos (unidades operacionales) y su funcionamiento)” de la serie de materiales producidos por IMTA durante 2007 para el "FONDO PARA LA COMUNICACIÓN Y LA EDUCACIÓN AMBIENTAL, A.C." y su "Centro Virtual de Información del Agua" (Cevla). La intención de estos materiales es poner a disposición de los responsables de administrar sistemas de abastecimiento de agua potable, información básica para la gestión racional del servicio a los usuarios, satisfaciendo requisitos de cantidad, continuidad, calidad, confiabilidad y costo, dentro de un marco de desarrollo sustentable.

La infraestructura de los organismos La infraestructura de los organismos (unidades operacionales) y su funcionamiento. (unidades operacionales) y su funcionamiento.

Índice de contenido:

1.- Amplitud y diversidad de la infraestructura y del patrimonio ciudadano. 2.- Infraestructura gris, verde, o multicolor. 3.- Algunos ejemplos de mala operación (abuso) y conservación de la infraestructura. 4.- Unidades operacionales, o subsistemas componentes de la infraestructura. 5.- Rutinas y obligaciones del O.O. para con la infraestructura. 6.- Conocimientos sobre la infraestructura (inventarios, planos, indicadores de desempeño). 7.- Manuales e instituciones de apoyo al conocimiento. 8.- Componentes del sistema de abastecimiento de agua. 9.- Componentes del sistema de alcantarillado sanitario. 10.- Componentes del sistema de tratamiento y reuso de aguas residuales.

11..-- AAmmpplliittuudd yy ddiivveerrssiiddaadd ddee llaa iinnffrraaeessttrruuccttuurraa yy ddeell ppaattrriimmoonniioo cciiuuddaaddaannoo.. En cualquier ciudad es muy amplia y diversa la infraestructura que permite operar correctamente los servicios de agua potable, de alcantarillado sanitario, y de retorno sin riesgos del agua residual al medio ambiente, una vez depurada en alguna planta tratadora. Esa infraestructura es aun más compleja y extensa cuando el operador responsable debe también distribuir y vender el agua residual tratada mediante alguna red adicional; o encargarse de la captación y conducción de red de agua pluvial; o incluso propiciar la recarga de los acuíferos subterráneos por medios artificiales, como los pozos de inyección. Lo anterior ilustra lo numeroso, variado y geográficamente extendido que es el conjunto de elementos que rutinariamente debe estar manteniendo, reparando, monitoreando y operando el organismo operador o empresa de aguas encomendada por la ciudadanía a esas tareas. Ya en otra guía de esta misma serie (la #1) se mencionó que el organismo operador (O.O.) no es el dueño de la infraestructura ni de otros patrimonios comunes de la ciudadanía. Solamente es un administrador comisionado para su preservación y buen aprovechamiento. Tal patrimonio común se conforma de fuentes de abastecimiento, acuíferos, bosques, ríos, lagos, redes de tuberías, plantas tratadoras, mobiliario urbano, oficinas, herramientas, herramientas, conocimientos, información (cartera de clientes, planos, bases de datos, planes a futuro), y los propios recursos humanos del O.O.. Desde luego el cuidado y buena operación de la infraestructura, aunque sea responsabilidad del O.O., no se logrará sin usuarios y clientes colaboradores y responsables. Ya que, por ejemplo, su respeto a las instalaciones, el aviso rápido cuando observan algún daño o falla, o simplemente el pago oportuno de sus cuotas, son fundamentales para que funcione el O.O. Entonces, entre las tareas del Operador está el transmitir avisos a la comunidad e inducir ciertos comportamientos deseados para preservar tal patrimonio comunitario.

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Lo anterior es un complemento, que de ninguna manera atenúa la responsabilidad del operador de contar con personal competente y una razonable estructura organizativa, para efectuar inspecciones frecuentes a la infraestructura, realizar mantenimientos preventivos o reparaciones con prontitud y a bajo costo, y rutinariamente operar y controlar flujos, presiones y calidades del agua en cada “unidad operacional” del sistema. 22..-- IInnffrraaeessttrruuccttuurraa ggrriiss,, vveerrddee,, oo mmuullttiiccoolloorr.. Por “infraestructura urbana” (según etimología Infra = debajo) se entiende aquella realización humana carente de utilidad directa que es, sin embargo, el conjunto básico y de soporte para el desarrollo de cualquier realización de actividad o funcionamiento necesario en la organización estructural de la ciudad bajo aspectos físicos, sociales, económicos, reglamentarios, etc. Usualmente se emplea tal palabra como sinónimo de obra pública por ser el gobierno el encargado de su construcción y mantenimiento, en razón de la utilidad pública y de los costes de ejecución, generalmente elevados. A grandes rasgos la infraestructura hidro-sanitaria urbana comprende:

• Redes de agua potable: embalses, depósitos, tratamiento y distribución. • Redes de desagüe: alcantarillado o saneamiento y estaciones depuradoras. • Redes de reciclaje: recogida de residuos, vertederos, incineradoras, ...

Una característica notable y común de la infraestructura hidráulica urbana, es que en su mayoría está enterrada bajo tierra. Por tanto está oculta, es poco visible o definitivamente invisible para la ciudadanía. Tratándose de ciudadano común no importa mucho que sea invisible, incluso, mejor que no sea un obstáculo a la vista; pero lo que es intolerable es que lo sea a para muchos políticos, gobernantes o incluso para muchos operadores, que no saben donde está, ni sobre su importancia y necesidad de mantenimiento. Algunos prefieren invertir en nuevas obras como pavimentaciones, puentes, monumentos, o edificios, en lugar de atender lo existente, que durante décadas de esfuerzos se ha logrado conformar. Los malos funcionarios o directivos darían prioridad a inaugurar pequeñas ampliaciones de la red, en lugar de dar mantenimiento a miles de kilómetros de tubos enterrados. Se llega al extremo de no querer invertir en catastros e inventarios de la infraestructura, cuando se han invertido millones de pesos en instalarla. Es como tener un tesoro enterrado sin saber donde está, por lo que se desaprovecha o se deteriora cuando se opera mal o no se le da mantenimiento. Normalmente la palabra “infraestructura” se asocia a grandes obras de ingeniería civil, sin embargo es mejor entenderla como aquello que físicamente permite y hace posible lograr el objetivo del agua y alcantarillado, de aportar salud, comodidad y funcionalidad en la ciudad. Entonces, ¿que sucedería si el rió o el acuífero de donde procede originalmente el agua se daña o se deteriora, si no se le conserva o da mantenimiento? Por ello es mejor ampliar el concepto de infraestructura, y no limitarlo a obras de concreto y acero. Hay que incluir a los recursos naturales que posibilitan tener agua, y que pueden absorber hasta cierto grado de contaminantes. Entonces, puede hablarse de infraestructura verde para abarcar bosques, áreas libres de construcción (que favorecen la infiltración de lluvias al subsuelo), acuíferos subterráneos, cauces fluviales, cuencas hidrológicas, etc. Ellos son el cimiento subyacente que

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sostiene la vida y posibilita el desarrollo económico, los cuales por tanto deben ser protegidos, mantenidos y preservados. Es decir, el O.O. debe tener responsabilidad e injerencia, junto con otras autoridades, en su cuidado y preservación. En otra acepción, parecida pero no igual, la “infraestructura verde” puede entenderse aquella como sistemas de depuración de aguas residuales más amigables y en armonía con el entorno natural y que a la vez aprovechan mejor los procesos naturales. Entre esta infraestructura están las represas para aminorar erosión de laderas; hondonadas para almacenar agua y aprovecharla después; represas y estanques de retardo a avenidas fluviales; los pozos o terrenos para infiltrar lluvias (por ejemplo parques, terrenos naturales, cauces de arroyos, para favorecer recargas y el manejo o almacenaje de agua pluvial); los humedales para tratar efluentes municipales, las lagunas de oxidación, Dentro de este grupo caen tanto las obras e instalaciones de gran magnitud, como múltiples obras pequeñas o domiciliarlas. Entre esas últimas están el saneamiento casero (letrinas secas), o los filtros de aguas grises y su reutilización en riego de huertos familiares.

Figura 1.- Infraestructura verde

Figura 2.- Infraestructura gris En asuntos de agua es importante erradicar los viejos paradigmas de manejos independientes del agua y del drenaje, o de responsabilidad para con la ciudad sin tenerla para la cuenca o las zonas rurales. Ello debe reemplazarse por una gestión integral de los recursos hídricos. O sea, una visión conjunta y coordinada del abasto, de drenaje sanitario, de drenaje pluvial, de tratamiento de desechos y el reuso del agua. Similarmente debe verse al conjunto de elementos que favorecen a la salud y al medio ambiente y a la economía, aunque sean múltiples y pequeños, y no centrase solamente en obras masivas aisladas. Estas obligaciones ampliadas pudieran extrañar a algunos hoy día, pero baste recordar que hace algunos años pocos O.O. creían tener la obligación de tratar sus aguas negras. Entonces, así como ahora se acepta que hay que invertir en infraestructura de tratamiento, operarla y mantenerla; igualmente hay que invertir, renovar y proteger la “infraestructura” más fundamental para dar los servicios de agua, que se llama naturaleza (T. Prugh, “Natural Capital and Human Economic Survival”). Desde luego estas “nuevas” obligaciones tienen un costo, lo que da pie para introducir el concepto de “pagos por servicios ambientales” dentro de las tarifas que aplique el O.O. a la sus clientes. Los “impuestos verdes” para la prevención, amortiguamiento, compensación o remediación del deterioro ambiental, es fundamental, debe financiarse mediante cualquier mecanismo recaudatorio apropiado. Uno de los síntomas más evidentes de un desarrollo

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insustentable es el abatimiento de acuíferos, por extracciones excesivas, que está ocurriendo en muchas ciudades, tema que se ampliará en la sección 3 de esta guía. Adicionalmente a la infraestructura gris e infraestructura verde, ya expuestas, y para “seguir coloreando” (sin que importe mucho el nuevo color que se elija), también designaremos como “infraestructura” (soporte subyacente, no muy evidente, pero indispensable) o cimiento para la correcta operación del O.O. a otros elementos como: laboratorios de calidad del agua; medidores de consumos y talleres de calibración o reparación; pozos profundos para monitoreo de niveles o calidades del acuífero; oficinas de atención al publico; módulos para recaudación, cobranza; central telefónica para atención al público (para aclaraciones, orientación, reportes, solicitudes, quejas); los boletines y enlaces para comunicaciones por prensa; la radio-frecuencia para comunicaciones entre unidades operativas; el sitio internet oficial del O.O., etc. Similarmente, es necesario disponer de instalaciones o equipos que solo se usarán ocasionalmente, por ejemplo en eventos de emergencias o desastres, como serían: grúas, equipos de bombeo, pozos profundos o cisternas de reserva; generadores de electricidad; plantas potabilizadoras o incluso desalinizadoras portátiles; camiones cisterna (pipas) para distribuir agua; hidrantes y redes de tuberías contra incendios; etc. Ellos, como cualquier otro elemento de infraestructura, también están sujetos a fallas y requieren rutinas para su inventario, inspección o mantenimiento como las que se explican en las secciones 3 y 5 de esta guía. 33..-- AAllgguunnooss eejjeemmppllooss ddee mmaallaa ooppeerraacciióónn ((abuso)) yy ccoonnsseerrvvaacciióónn ddee llaa iinnffrraaeessttrruuccttuurraa Un evidente caso de mal manejo de infraestructura (verde) es el abatimiento de acuíferos por extracciones excesivas de agua subterránea. Es decir, cuando se sobre-explota el acuífero y el nivel del agua desciende año con año. El mal uso es porque en pocos años se está acabando con algo que seguramente tardó milenios en formarse. Ello además de generar un peligro y riesgo de desbasto para generaciones futuras, puede causar problemas a cimentaciones de edificios debido a hundimientos del terreno, agotamiento de manantiales naturales en otro sitios, y encarecimientos en la operación de pozos (se requiere mas energía para sacar el agua), y necesidad de construir nuevos pozos o profundizar los existentes. La sobreexplotación es un síntoma inequívoco de que la ciudad ha crecido de manera irracional e insustentable. Los ejemplos de malos manejos a la infraestructura abundan en los organismos operadores mexicanos. La sobreexplotación de acuíferos es uno de los más peligrosos y que debe corregirse con urgencia. Otro ejemplo frecuente sería cuando las tuberías se someten a presiones mayores a las recomendadas para su trabajo normal, o se les somete a golpes de ariete frecuentes, sin válvulas de protección apropiadas. Igualmente cuando las tuberías sufren presiones negativas. Estos dos casos son muy frecuentes al existir en los organismos las prácticas de “tandeos” (rotaciones en la distribución, cerrando, vaciado y llenado frecuente de tuberías en la red de distribución), que definitivamente acortan la vida útil de la tubería. Estas también deberían erradicarse. Mas ejemplos de fallas en la operación o conservación, es cuando se usa mala calidad de refacciones o de mano de obra, o no se siguen procedimientos aprobados al operar las instalaciones. Igualmente, cuando no se le da mantenimiento preventivo apropiado, y se espera a que fallan las instalaciones para comenzar “a ver que se hace”.

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Por otro lado, es inaceptable dejar que las instalaciones agoten su vida útil y no operen con la efectividad, rendimiento y eficiencia esperada para interactuar apropiadamente con otros equipos o unidades operacionales del O.O. Debería haber rutinas de inspección y diagnóstico del estado para cada elemento de infraestructura que alimenten programas de rehabilitación, reemplazo o modernización. Otro indicio de pésima administración y gestión es cuando se gasta más dinero del estrictamente necesario en el mantenimiento, operación o en la construcción. Por ejemplo asignando personal innecesario, cuando se sobredimensionan las obras, cuando se encienden los equipos eléctricos sin criterios de eficiencia y optimización. Hemos mencionado este panorama de deficiencias y fallas, no con ánimo derrotista y pesimista, sino para resaltar que existen muchas oportunidades para el director de una empresa de aguas en que puede mejorar y demostrar sus habilidades y competencia profesional. Algo de eso se comenta en las siguientes secciones de esta guía. 44..-- UUnniiddaaddeess ooppeerraacciioonnaalleess,, oo ssuubbssiisstteemmaass ccoommppoonneenntteess ddee llaa iinnffrraaeessttrruuccttuurraa.. Cada tipo de infraestructura mencionado que hasta aquí puede entenderse como una unidad, elemento o subsistema componente de un sistema mucho más grande y complejo (en la guía # 4 –enfoque sistémico- de esta misma serie se explica que es un sistema y sus componentes). Así que cuando un componente del sistema falla o funciona incorrectamente, hará que el sistema en su conjunto sea deficiente. Podemos ver al O.O. como un gran sistema, pero similarmente todo el subconjunto de elementos que sirven para extraer, conducir y distribuir el agua potable constituyen el “sistema de abastecimiento de agua”. Similarmente, la red de atarjeas, los colectores y los emisores componen el “sistema de alcantarillad sanitario”. Algo por el estilo podría decirse del “sistema de tratamiento de aguas residuales”, o del de “distribución de agua tratada” o del de “captación y recarga de agua pluvial”. Cada uno los sistemas operativos anteriores es la conjunción de distintos componentes o subsistemas que se sincronizan para lograr su propósito. Esos componentes, aunque individuales, deben trabajar coordinados con el resto. Por ejemplo cada pozo profundo sería un elemento del subsistema de captación, mientras que el conjunto de varios pozos (batería de pozos de la ciudad) puede definirse como la “unidad operacional”. No existen, ni convienen, definiciones ni distinciones únicas o rígidas entre lo que es sistema, subsistema, unidad operacional o elemento. Lo verdaderamente importante es que existan procedimientos, reglas de funcionamiento, diagnósticos específicos y completos, y responsables de supervisar u operar cada una de las partes. Se recomienda entender por “unidad operacional” aquella parte de infraestructura claramente asociada a un área de responsabilidad organizacional de la empresa, con elementos concretos, procedimientos específicos y objetivos claros, que pueden ser supervisados o monitoreados aisladamente.

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55..-- RRuuttiinnaass yy oobblliiggaacciioonneess ddeell OO..OO.. ppaarraa ccoonn llaa iinnffrraaeessttrruuccttuurraa La empresa de aguas en su conjunto (y desde luego su directivo) es responsable del correcto diseño, dimensionamiento, funcionamiento y preservación de cada parte de la infraestructura. Individualmente cada departamento se encargará de las unidades operacionales que le competan. Una rutina esencial para cualquier “unidad operacional” es efectuar continuas mediciones y registros, tanto de situaciones normales como de aquellas anómalas. Con esos datos podrá calcular eficiencias y rendimientos, al igual que comparar y evaluar si los resultados se apegan a estándares, expectativas y metas tanto técnicas como económicas. Cada departamento, sea individualmente o con la supervisón o apoyo de áreas como planeación, control de calidad o informática, debe aportar una serie de “indicadores de gestión” y criterios de comparación útiles y prácticos, Mas sobre esto se comenta en la “guía # 9 sobre indicadores de gestión” de esta misma serie. Entre las rutinas y obligaciones que le tocarían a cada equipo responsable de unidad operacional deben estar las siguientes:

Relacionadas a inventarios y descripciones de la infraestructura: - Catastro o inventario detallado de cada elemento y componente, con ubicación, características,

estado, costo original, costo a valor actual, fecha de instalación, tipos y frecuencias de mantenimiento, etc.

- Planos (planimetría) tanto en papel como digitalizada y de preferencia asociados a un GIS (sistema de información geográfica).

- Memorias de cálculo o diseños originales, incluidos datos de dimensiones, capacidades, flujos y aforos iniciales.

- Diagramas de instalación. - Descripciones escritas y diagnósticos de cada obra y sus equipos accesorios o complementos. - Fotografías ordenadas bien resguardadas (de preferencia en forma digital y en bases de datos). - Videos (también inventariados y bien clasificados).

Relacionadas a procedimientos y guías de trabajo y especificaciones:

- Manuales de instalación, manuales de operación, manuales de reparación, - Procedimientos logísticos y reglamentarios. - Especificaciones o estándares: de diseño, construcción, operación, mantenimiento, análisis,

reemplazo, inspección. - Procesos y procedimientos para generar, entregar o recibir información.

Relacionadas a funciones, organización y apoyos para operar la infraestructura:

- Nivel de habilidades, conocimientos o tipo de entrenamiento o certificación que deben reunir los operarios de esas instalaciones (y asegurarse que el personal realmente los tenga).

- Planes y procedimientos para situaciones de emergencia fuera de rango normal. - Herramientas o equipos de apoyo requeridos para monitoreo, inspección, operación,

mantenimiento o reparación. - Formatos para llevar registros estadísticas. - Catalogo de refacciones o proveedores confiables relacionados a ese tipo de infraestructura en

particular.

Relacionadas a medición y monitoreo de estados, desempeños y costos: - Estadísticas sobre sondeos de niveles del agua (en pozos, tanques o represas), aforos de caudales

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(gastos o flujos). - Resultados de análisis de laboratorio (calidades del agua en procesos o entregas). - Lecturas a medidores volumétricos, manómetros (presiones), registradores de niveles o

similares. - Consumos de insumos (electricidad, cloro, repuestos, pilas o baterías, etc.) - Frecuencia de mantenimientos o reparaciones - Reportes de labores de reparación o mantenimiento. - Resultados, costos y consumos de labores rutinarias (mano de obra, refacciones, otros insumos). - Resultados, costos y consumos de labores de reparación o mantenimiento. - Volúmenes de agua, y sus caracteristicas, recibidos de, o entregados a, otras unidades

operacionales. - Registros de temperaturas, presiones, consumos de gasolina, electricidad u otros insumos o

caracterizadores en equipos o instrumentos para operar la infraestructura.

Relacionadas a generación de informes para evaluaciones y planeación. - Avances y contrastes contra programa operativo anual. - Quejas, avisos peticiones recibidos y resultados de su atención. - Reportes periódicos (diarios, semanales, mensuales o trimestrales), con diferentes niveles de

agregación y detalle. - Indicadores de gestión específicos para cada unidad operacional. - Gráficas con datos medios, máximos y mínimos observados en el periodo. - Comparativos con reportes del periodo anterior, así como contra metas anuales y de largo

plazo, y contra datos históricos. - Tendencias de consumos, costos, rendimientos, eficiencias situaciones favorables o

desfavorables. - Programas de rehabilitación o reemplazo de equipos de apoyo o partes de la infraestructura y

su posible costo. - Avisos o solicitudes de cambios en procedimientos. - Comunicados específicos y concretos para solicitar apoyo de otras áreas o unidades

operacionales, de situaciones extrañas o de peligro. Las listas anteriores señalan información que debe tenerse a la mano en todo momento, sin embargo lo verdaderamente importante, desde luego, es realizar con efectividad todas las operaciones, rutinas y monitoreos que ello implica. Así por ejemplo las atarjeas de alcantarillado deben desazolvarse bajo un calendario preestablecido: o atender con prontitud cualquier reporte o queja del público por taponamientos o mal olor. Los filtros lentos de una planta potabilizadora deben retrolavarse cada cierto número de horas de operación,. La red de distribución debe estar separada en distritos hidrométricos y llevarse registros diarios las lecturas a los micromedidores y manómetros. La inspección especializada, la modernización, la ampliación, la expansión, el reemplazo o la renovación de infraestructura normalmente no los realizan los departamentos “staff” (base o nómina), del organismo operador, sino que suelen encomendarse a compañías especialistas. Eso porque son necesidades esporádicas y masivas de relativa poca duración, y no conviene mantener personal especializado en el organismo pues resultarían muy caros y desaprovechados tales especialistas y sus herramientas. La tarea importante de cada “unidad operacional” y su cuerpo “staff”, será que mediante los monitoreos y demás labores asignadas aporten los elementos para planear y decidir cuando, cómo y donde realizar estas labores especiales.

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66..-- CCoonnoocciimmiieennttooss ssoobbrree llaa iinnffrraaeessttrruuccttuurraa ((iinnvveennttaarriiooss,, ppllaannooss,, iinnddiiccaaddoorreess ddee ddeesseemmppeeññoo)) La infraestructura bien diseñada es un bien sumamente valioso para la comunidad; sin embargo pierde valor cuando no se le opera correctamente o se le conoce imperfectamente. Entonces, aparte de ella y del agua, otro bien indispensable, que la empresa de aguas debe vigilar y cuidar, son las habilidades, la información y los conocimientos del su personal. La infraestructura física es la pieza fundamental con que el organismo opera y cumple su función de llevar agua a las viviendas, para luego alejarla y depurarla. Algo clave para aprovechar y conservar tal infraestructura es un completo y detallado inventario (catastro) que indique donde está cada elemento, su estado, sus caracteristicas, y sus procedimientos para mantenerlo y operarlo. En la sección anterior ya se enlistó una amplia gama de las rutinas y obligaciones, que se explicarán en este corto documento (ver referencias recomendadas en sección 7 de esta guía). En esta sección solamente se reforzarán unas cuantas ideas antes de pasar a describir, someramente, en las siguientes secciones los principales elementos de infraestructura que componen los “sistemas” de agua potable, de alcantarillado sanitario y de tratamiento y reuso de aguas residuales. Definitivamente es esencial contar con planos detallados de cada obra o red de tuberías, desafortunadamente esto es un tema increíblemente descuidado en muchos organismos operadores. Quizá piensen que porque son de papel no valen y lo que cuenta son los tubos enterrados. Pero están a ciegas si no saben donde están esos ductos, en que condiciones se encuentran, cuanto costaron, cuando se repararon, Si no hay planos actualizados deberá invertirse tiempo y esfuerzo en levantar datos en campo. Un directivo incompetente insistiría que hay cosas más urgentes que eso, así que nunca lo realiza. Hay que entender que lo importante debe ir antes que aparentes urgencias cotidianas, que nunca se terminan de resolver, en parte por la falta de buenos conocimientos. Un director debe conocer perfectamente su infraestructura, los líneas de agua, de alcantarillado, los diámetros, por que calles van, a que profundidad, de que materiales son, su edad, etc. Desde luego es imposible memorizar todo, aunque los más importantes sí debieran saberse de memoria (total de kilómetros de tubos, capacidad de los acueductos, presión promedio en la red, cantidad de conexiones totales, etc.). Los planos, las bases de datos y los inventarios son para efectuar consultar ágilmente cada que se requiera; aunque por otro lado, sí debe haber “unidades operacionales” (departamentos organizacionales) con personal especializado que conozca los detalles de memoria. Toda la información debe compartirse entre diferentes departamentos del O.O. en incluso ser divulgada al publico en publicaciones y boletines formales. En la guía # 9 de esta serie se comenta sobre algunos indicadores de gestión, algunos de ellos específicos y útiles para conocer y dar seguimiento a las caracteristicas y estado de la infraestructura a cargo del O.O. 77..-- MMaannuuaalleess ee iinnssttiittuucciioonneess ddee aappooyyoo aall ccoonnoocciimmiieennttoo Para saber más sobre cada rutina y obligación asociada a los componentes de infraestructura, de las enlistadas en la sección 5, se invita al lector (deseablemente un director de organismo operador) a profundizar en el tema, leyendo algunos de los muchos manuales técnicos que han editado y

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difundido múltiples instituciones como por ejemplo: CoNAgua (Comisión Nacional del Agua de México), CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente). AWWA (American Water Works

Association), IRC (International Water and Sanitation Centre), IWA (International Water Association), WRc (researchers and consultants in the water, waste and environment). Igualmente hay diversas agencias internacionales y empresas operadoras latinoamericanas o europeas, que publican y divulgan amplia literatura técnica y administrativa para servicios de agua y saneamiento. Desde luego también existen algunas Comisiones Estatales de Agua de México, y algunos organismos operadores municipales competentes (Monterrey, León, Culiacán, Mexicali, Tijuana y otros), que comparten sus materiales. Por ejemplo la CoNAgua, divulga un disco compacto con diversos manuales detallados que ha generado (posiblemente también los divulgue en alguna de sus páginas internet). El conjunto se denomina “Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento” (MAPAS).

El propósito del “MAPAS” es ofrecer apoyo y orientación a ingenieros, técnicos y operadores responsables del diseño, construcción, operación y mantenimiento de los sistemas de agua potable, alcantarillado, potabilización y saneamiento. Ese CD en su versión del año 2003 abarca un total de 45 libros técnicos, cuya imagen de búsqueda y acceso se muestra en la figura adjunta.

Figura 3.-Pantalla del menú principal conjunto de manuales para agua,

alcantarillado y saneamiento de CoNAgua. 88..-- CCoommppoonneenntteess ddeell ssiisstteemmaa ddee aabbaasstteecciimmiieennttoo ddee aagguuaa El objetivo de un sistema de agua potable es aportar salud, confort, calidad, eficiencia (continuidad), seguridad, todo ello a un precio razonable (acorde a la dificultad y costos de construir, mantener y operar la infraestructura y a las condiciones de escasez del agua en la zona). Un sistema de abastecimiento suele tener lo siguientes componentes:

� Fuentes subterráneas y superficiales de agua potable. � Pozos profundos u obras de captación superficial. � Línea de conducción y rebombeos. � Sistema de distribución. � Red primarla y secundarla. � Plantas de bombeo y tanques de almacenamiento. � Plantas potabilizadoras y cloradoras. � Sistemas de monitoreo de la calidad del agua.

A continuación se describen y se dan comentarios para algunos de esos componentes:

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8.1 OBRAS DE CAPTACION La fuente de abastecimiento debe de proporcionar el gasto máximo diario requerido para las necesidades futuras, tomando en cuenta periodos de diseño de varios años al futuro (de al menos 15 o 30 años). Es pertinente no estar esperanzado a conseguir nuevas fuentes en el futuro, pues las normas ecológicas cada vez serán más estrictas y la competencia entre usuarios de una misma cuenca. La fuente abasto a la localidad puede ser de agua superficial, o de agua subterráneas, o de ambas en conjunto. En algunos casos el agua puede proceder del mar, o lagunas salobres, para ser procesada en plantas desalinizadoras. Siempre es importante contar con análisis frecuentes y diagnósticos sobre la calidad del agua de cada fuente, o incluso de cada pozo individual. Desde luego deben satisfacer las normas de calidad vigentes, o en su defecto realizar los tratamientos necesarios para que antes de entregarla a la comunidad, ya cumplan con la normatividad. . Para evaluar si el sistema de abastecimiento de agua es satisfactorio para las necesidades actuales y futuras un dato fundamental, es el de la población actual. Pero este debe complementarse con el de estructuras de edades, los comportamientos de control de natalidad y estructuras de famillas, la mortandad y las tendencias migratorias. Asimismo conocer o decidir políticas y estrategias apropiadas sobre “administración de la demanda” La, o las, fuentes deberán aportar el gasto máximo diario, considerando la época del año más desfavorable, que normalmente corresponde a la temporada de sequía (estiaje) cuando la demanda aumenta y el potencial de las fuentes suele disminuir. Por tanto hay que estar compenetrado con las condiciones climatológicas, y los planes de planes de desarrollo urbano. Toda obra de captación de aguas superficiales (ríos, corrientes, lagos superficiales) debe estar construida con materiales resistentes al intemperismo y principalmente a la acción del agua. La corriente debe ser de escurrimiento perenne para justificar una obra formal de captación, tal son las tomas directas y las torres de tomas. Compuesta de elementos como los siguientes:

• Dispositivos de toma (orificios, tubos). • Dispositivos de control de excedencias (vertedores). • Dispositivos de limpia (rejillas, cámaras de decantación). • Dispositivos de control (compuertas, válvulas de seccionamiento). • Dispositivos de aforo (tubo pitot, diferencial de presión con transmisión, parshall, vertedores).

8.2 LÍNEAS DE CONDUCCION La conducción puede ser un conjunto de conductos, estructuras de operación, de protección y especiales, destinado a conducir el agua desde la fuente de abastecimiento hasta el sitio de entrega. Suele ser un conducto cerrado (tubería) o un canal abierto que transporta el agua desde la captación, o desde alguna batería distante de pozos profundos, hasta un tanque de regularización o una planta potabilizadora. Debe tener suficiente capacidad para conducir el gasto máximo diario de la ciudad, o el que sea prudente extraer de la fuente de abastecimiento. La conducción debe ser fácil de inspeccionar, para detectar y reparar cualquier fuga que ocurra durante su operación, por ello suele instalarse paralela a algún camino existente. La conducción puede ser “por gravedad”, siguiendo el desnivel natural del terreno desde zonas mas altas hasta algún punto de entrega mas bajo. Puede ser también una conducción por bombeo

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a presión. Aun en los sistemas de abastecimiento de agua por gravedad actualmente se utilizan tuberías cerradas en lugar de canales abiertos. En el caso de conductos y tubería operando “por gravedad” el trazo de la línea debe seguir el perfil del terreno, considerando reducir los costos de construcción y las presiones resultantes. Es importante que la línea de gradiente hidráulico se mantenga ni muy alta ni muy baja respecto al conducto. Si la presión es muy alta el costo de la tubería es elevado, y en tal caso se prefiere usar “cajas rompedoras de presión”. Cuando el terreno es accidentado o cuando habrá frecuentes operaciones de llenado y vaciado del conducto, se deben instalar válvulas automáticas de admisión y de expulsión de aire en los sitios más elevados del perfil. Aun en terrenos planos deben instarles esas válvulas cada cierta distancia. Cuando la conducción es alimentada por una estación de bombeo o por algún pozo profundo, y por tanto el tubo inicia con una presión elevada. El dimensionamiento del tubo debió haberse efectuado realizando un cuidadoso análisis de optimización económica. Para comparar los costos de instalación y mantenimiento con los costos operativos continuos a que obliga bombeo. Este mismo tipo de evaluación debe efectuarse al considerar la eventual renovación o reemplazo de la tubería. Es recomendable que el siempre se consideren plazos de varios años para integrar los costos de operación (análisis a muy largo plazo) e igualmente considerara tendencias de encarecimiento en comestibles fósiles y en las tarifas eléctricas. Además de las válvulas de aire mencionadas, en las conducciones deben existir instalaciones auxiliares para poder aislar y drenar secciones de tubería con fines de prueba, inspección, limpieza, reparación y seguridad. Algunos de tales elementos serían las válvulas de seccionamiento y las válvulas de flotador y de altitud. 8.3 OBRAS DE REGULARIZACION La regularización normalmente se hace con un tanque con cierta capacidad de almacenamiento, que sirve para transformar el régimen de entradas de la conducción, que normalmente es constante, en el régimen de consumos o demandas de la red de distribución, que siempre es variable. El tanque de regularización puede ser superficial o elevado, y debe cumplir con normas de higiene y seguridad. Es preferible que antes de entrar a la red de distribución, el agua de la conducción entre al regularizador. Solo si la fuente de abastecimiento y la conducción poseen capacidad como para aportar el gasto máximo horario, pudiera omitirse el tanque regulador. 8.4 RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE Normalmente en cada calle de la ciudad existe una tubería de agua potable. En calles muy anchas pueden ir dos líneas paraleles. De ellas se derivan las tomas o conexiones domiciliarlas. Cada toma debe estar debidamente registrada en un catastro o padrón de usuarios y estar formalizada mediante un contrato firmado entre el O.O. y el usuario que la solicitó. El diámetro mínimo recomendable para las tuberías de la red es de 10 centímetros. Deben existir suficientes válvulas para el seccionamiento de la red, y su número por km2 de superficie urbana

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puede estar entre 80 y 180, o bien de 1 válvula por cada 1,5 km lineal de tubo. Las válvulas deben alojarse en cajas de válvulas y desde luego estar detalladas en las bases de datos y planos del O.O. Mas sobre redes de distribución y su operación será es tratado en las guías # 6 (balance volumétrico) y # 7 (control de pérdidas) de esta misma serie. 99..-- CCoommppoonneenntteess ddeell ssiisstteemmaa ddee aallccaannttaarriillllaaddoo ssaanniittaarriioo El propósito de un sistema de alcantarillado sanitario es evitar epidemias, malos olores, y dar confort, seguridad, bienestar y seguridad a la población. Desde luego el costo de la construcción, mantenimiento y operación del sistema debe ir incluido el la misma tarifa que el O.O. cobra a sus clientes, junto con el costo de depurar las aguas residuales y su eventual reuso o disposición al medio ambiente. Opera recolectando el agua negra de cada domicilio, hospital, comercio, industria, etc., a través de una red de atarjeas, que luego se concentran en colectores que llevan al agua hacia plantas de tratamiento. Los principales elementos que integran este sistema son:

_ Red secundarla y primarla de alcantarillado. _ Red de colectores. _ Plantas de bombeo de aguas negras. _ Interceptores. _ Emisores. _ Descarga en planta de tratamiento, humedal u otro sistema de depuración del agua residual.

9.1 RED de ALCANTARILLADO Para algunas zonas de una ciudad, sobre todo de la periferia, o en terrenos de baja densidad, o con dificultades de acceso o drenaje, es recomendable que el O.O. en lugar de promover y pensar en redes tradicionales de alcantarillado (que pueden resultar demasiado caras y difíciles de mantener), recomiende tecnologías mas apropiadas, como letrinas secas, o sistemas aislados y sistemas de tratamiento comunitario. Fuera de eso, por las calles de la ciudad suele instarse una atarjea o tubo para el drenaje sanitario. A veces se opta por que el mismo tubo reciba también escurrimientos pluviales durante las temporadas lluviosas, pero eso obliga a instalar tubos de diámetro mucho mayor para poder conducir lo de la lluvia. Sin embargo es recomendable no mezclar esa agua pluvial relativamente limpia con la contaminada. Además de que los flujos pluviales suelen ser mucho mayores que los sanitarios. A las atarjeas sanitarias se conectan las “descargas domiciliarias”, cada una de las cuales debe estar debidamente registrada en un catastro o padrón de usuarios y estar formalizada mediante un contrato firmado entre el O.O. y el usuario que la solicitó. Las tuberías deben ir en tramos rectos no muy largos para permitir su correcto desazolve y limpieza con equipos mecánicos o mediante vehículos de alta presión. Normalmente en cada crucero de cales o en la unión de dos o mas atarjeas, se coloca un pozo de visita, que es el elemento que permite revisar, resolver desatascos y efectuar mantenimientos.

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Algunas recomendaciones para la instalación y operación de atarjeas son las siguientes:

Un tubo que sea de salida en un pozo de visita debe ser de entrada para el siguiente pozo al que se conecta y si es de entrada para uno debe ser salida del otro; es decir, no puede ser de entrada para ambos.

Si un tubo sale con cierto diámetro desde un pozo, con ese mismo diámetro debe llegar al pozo al que se une. En caso contrario hay error en el reporte de campo, existe un pozo intermedio no detectado o la línea se construyó sin respetar las especificaciones técnicas.

Los tubos normalmente tienen pendientes que oscilan entre 0.0001 (velocidad menor a 0.25 m/s para diámetros de 30 cm, fluyendo a cualquier tirante) y 0.1000 (velocidad mayor a 6.3 m/s en tubos de 30 cm fluyendo llenos o a medio tirante). Cualquier tubo con pendientes fuera de este rango puede deberse a errores en los datos de campo o capturados y por tanto deberá ser sujeto a comprobación.

El tubo de mayor diámetro en cualquier pozo debe ser de salida, y debe tener la elevación de plantilla mas baja de todos, si no cumple la red opera inadecuadamente. v. En cada pozo normalmente habrá dos tubos de salida como máximo y uno como mínimo.

El colchón mínimo sobre el lomo de cualquier tubería debe cumplir con las especificaciones de construcción vigentes.

El diámetro mínimo en la red de alcantarillado debe ser de 30 cm, según las normas, aunque si se localizan menores a éste durante los trabajos deberán ser incluidos en el levantamiento.

9.2 BROCALES, TAPAS, COLADERAS Un brocal es la estructura que se utiliza de marco para colocar la tapa de un pozo de visita y fijarla de manera tal que al variar la rasante, por pavimentación o repavimentación, sea fácil su remoción para ajustarla a las nuevas condiciones. Las tapas son del mismo material del que esta fabricado el brocal, por lo que pueden ser de fierro fundido, de concreto reforzado, o de fibrocemento. Existen también brocales con tapa elaborados de concreto polimérico para tránsito ligero que sustituyen principalmente a las de fierro fundido, las cuales son propensas a que sean robadas, debido a su valor comercial; además podemos encontrar brocales con tapa de plástico (polietileno). Las coladeras son las estructuras de captación de un sistema de alcantarillado pluvial. Su número, tipo, capacidad y ubicación dependen de varios factores: como son el tamaño del área de aportación, la topografía y el tipo de urbanización. Algunos tipos de coladeras son: de captación, de banqueta, de piso o bocas de tormenta. 9.3 SIFONES INVERTIDOS Cuando es necesario cruzar alguna corriente de agua, depresión del terreno, estructura, conducto o viaductos subterráneos, que se encuentren al mismo nivel en que debe instalarse la tubería, normalmente se utilizan sifones invertidos. El sifón invertido tiene la característica de funcionar totalmente lleno bajo la acción de la gravedad y bajo presión, debido a que se encuentra en un nivel inferior al del gradiente hidráulico. 9.4 CARCAMOS y ESTACIONES DE REBOMBEO En ciudades muy planas con redes de atarjeas y alcantarillado muy extendidas, cada vez los volúmenes de excavación y las cotas topográficas para alojar las tuberías son más desfavorables.

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Además de costosos de construir pueden no tener algún sitio de cota inferior donde descargar, por lo que el agua debe ser elevada de nivel, precisamente mediante un cárcamo y una batería de bombas, para continuar circulando por gravedad o finalmente descargarla a una planta de tratamiento, humedal o cuerpo receptor. Son obras costosas de construir y de operar, y al igual que se dijo para las conducciones de abastecimiento surtidas por bombeo, sus caracteristicas y sus reglas de operación deben decidirse por cuidadosos análisis de costos de construcción, de operación (consumos de energía) y de mantenimiento. 1100..-- CCoommppoonneenntteess ddeell ssiisstteemmaa ddee ttrraattaammiieennttoo yy rreeuussoo ddee aagguuaass rreessiidduuaalleess El tratamiento de las aguas residuales es costoso, pero es indispensable realizarlo. Particularmente porque todos los municipios en México deben acatar las disposiciones y NOMs legales que al respecto existen. Sin embargo actualmente sólo un pequeño porcentaje del volumen total de las aguas residuales es tratado y el resto se deja fluir hacia las masas de agua naturales, situación que debe resolverse. Los sistemas de tratamiento, y consecuentemente la infraestructura para realizarlos, es muy amplia y variada. Dado que la descripción de cada uno de ellos ocuparía muyo espacio y tiempo en este documento, y como afortunadamente existen diversos manuales técnicos como los de la CoNAgua ya referidos antes, no se intentará aquí describirlos. Únicamente se comenta que como piezas de infraestructura, las plantas de tratamiento, los hiumedales o las lagunas de estabilización son elementos que requieren unidades operativas y departamentos especializados para su conservación y operación. Igualmente los residuos que salen de estas plantas no deben verse como desechos, sino como recursos valiosos, sean lodos o agua ya tratada. Esa agua puede comercializarse y ser aprovechada en múltiples formas, sea dentro de la ciudad, tanto en parques, camellones arbolados, reusos en sanitarios domicilios, centros deportivos o en industrias. Para su distribución se requieren vehículos cisterna (pipas), o mejor aun redes de distribución, que tendrán válvulas, tuberías y demás elementos como cualquier red hidráulica. La agricultura aledaña a la ciudad seguramente será un receptor ávido para esta agua y se puede negociar con ellos algunos intercambios. Desde luego el conducirla hasta ellos requiere algún sistema de conducción y quizá de bombeo, cuyos costos de operación y mantenimiento deberá ser cubierto ya sea por los agricultores beneficiarios o por los habitantes de la ciudad que deben alejar esas aguas ya tratadas. Otra opción es recargarla a los acuíferos, si los estudios hidrológicos y sanitarios dan la factibilidad de eso.