MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA ELABORAR CATASTRO DE REDES DE ALCANTARILLADO

AUTORES:

CRISTIAN LIBARDO MUÑOZ MARTOS

ANDRES DAVID RUEDA RINCON

TRABAJO DE GRADO: MODALIDAD DE PASANTÍA

DIRECTOR INTERNO:

ING. MIGUEL AVILA

DIRECTOR EXTERNO:

ING. WILMER ESTUPIÑAN

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROYECTO CURRICULAR: INGENIERÍA CATASTRAL Y GEODESIA

BOGOTÁ D.C 2017

CONTENIDO

1. Introducción. 2

2. Objetivos. 3

3. El Catastro de Redes. 4

4. Marco Normativo. 5

5. Planeación. 6

6. Ejecución. 8

6.1 Etapa de construcción de la base de datos. 8

6.2 Etapa de inspección. 9

6.3 Etapa de edición. 16

6.4. Etapa de topografía. 18

7. Control de Calidad. 22

8. Recomendaciones. 25

9. Bibliografía. 26

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1. Introducción. Un catastro de redes es un sistema de registro y archivo que contiene información relacionada con todos los detalles de ubicación y especificaciones técnicas de los elementos de una red y se utiliza como un instrumento para el análisis, evaluación, formulación y desarrollo de programas para la toma de decisiones.

La elaboración de catastro de redes de acueducto en colombia no cuenta con estándares de calidad, los proyectos que se han realizado han seguido diferentes metodologías y se han ajustado a distintos alcances; particularmente para la ciudad de Bogotá se realizaron varios proyectos entre los cuales se destaca el Proyecto “CATASTRO ALCANTARILLADO REDES CUENCA SALITRE ETAPA I”, que recogió las metodologías previas, las adaptó, y las mejoró para optimizar los tiempos de ejecución y la calidad de los resultados en la elaboración de este tipo de catastro de redes en función de los requerimientos técnicos exigidos por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.

En la elaboración del presente trabajo se recopilaron los procesos y metodologías mediante las cuales se desarrolló el proyecto “CATASTRO ALCANTARILLADO REDES CUENCA SALITRE ETAPA I” para generar un manual básico de procedimientos para la elaboración de catastro de redes de alcantarillado con el que se recomiendan una serie de etapas, procesos y normatividad claves para la realización de este tipo de proyecto de manera ordenada y sistemática.

Con esto se busca generar una primera aproximación a la estandarización de los procesos y detalles técnicos básicos de este tipo de proyectos que además sirva como base para la elaboración de proyectos futuros dentro del país. Actualmente la elaboración de los catastros de redes de alcantarillado está parcialmente regulada con normas que abarcan métodos y modalidades; sus especificaciones en cuanto a información y calidad están ligadas en mayor medida a los requerimientos de las entidades que los requieren; sin embargo no hay una normatividad definitiva para la elaboración de estos y la existente está muy dispersa.

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2. Objetivos.

2.1 General

Generar un manual de procedimientos que oriente la construcción de una base de datos geográfica, con los elementos que componen una red de alcantarillado pluvial y sanitario/combinado, que sugiera los procesos pertinentes entre planeación y ejecución del mismo.

2.2 Específicos

2.2.1. Capturar la información atributiva de los elementos de la red (material, estado, diámetros, composición estructural, entre otros) y plasmarla en formatos soportado con fotografías.

2.2.2. Unificar las metodologías existentes para la elaboración del catastro de redes de acueducto, y así lograr un proceso más eficaz. 2.2.3. Realizar el armado topológico de la red de alcantarillado con todos sus elementos respectivamente conectados en una base formato de datos geográfica.

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3. El Catastro de Redes. El catastro técnico de redes constituye uno de los requisitos fundamentales para realizar una eficiente operación y mantenimiento de las redes tanto de agua potable como de alcantarillado Sanitario. En esencia, el catastro técnico:

● Permite determinar la ubicación exacta y referenciada de cada uno de los elementos de los sistemas que abastecen y evacúan el agua en una ciudad

● Hace posible contar con una radiografía integral y actualizada de su estado ● Brinda las pautas para cualquier actividad de operación ● Posibilita el proceso de diagnóstico de las pérdidas físicas en la distribución de

Agua Potable y contaminación en el alcantarillado sanitario, debido a fugas en las juntas, o roturas en el cuerpo de las tuberías, o por el mal estado de las válvulas

3.1 El catastro de redes de alcantarillado juega un papel sustancial en la gestión integral del territorio, principalmente es importante para:

● Conocer todo lo referente a los detalles técnicos y operacionales de la totalidad de los elementos que intervienen en cada uno de los sistemas mencionados.

● Efectuar maniobras de operación y regulación del sistema con seguridad y exactitud basándose en el conocimiento preciso del lugar de ubicación y de las condiciones técnicas de operación de sus principales accesorios.

● Ejercer un mejor control sobre la operación de los respectivos sistemas apoyar la tarea de detección y localización de fugas y aportar información para su reparación oportuna.

● Mantener actualizada y disponible la información sobre ampliaciones y sustituciones de componentes de las redes.

3.2 El catastro de redes se utiliza como instrumento de gobernabilidad para la toma de decisiones que afectan el territorio, principalmente se usa para el:

● Apoyo a la elaboración de planes de desarrollo, planes de ordenamiento territorial y para la formulación y evaluación de proyectos de inversión, y entrada de datos reales de estructura y funcionamiento para simulaciones hidráulicas de la red de AP, con el fin de determinar la capacidad de los sistemas y la factibilidad técnica de atender la demanda del servicio en las áreas de cobertura de el Prestador; estos escenarios virtuales también facilitan la anticipación y solución de problemas operativos no contemplados en el diseño original de la red y que con el transcurrir del tiempo se vienen presentando.

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4. Marco Normativo. Las normas que fundamentan la realización de este manual son:

4.1 Reglamento Técnico del Sector de Agua potable y Saneamiento Básico RAS: Título A.11.3 Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales Domésticas y Pluviales. El presente capítulo incluye los elementos de sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales y/o pluviales que conforman los alcantarillados sanitarios, pluviales y combinados, sus diferentes componentes y estaciones de bombeo. Se consideran además nuevas tecnologías y sistemas de disposición in situ como alternativas a los sistemas convencionales. No incluye los sistemas de tratamiento de aguas residuales, ni las instalaciones internas domiciliarias de aguas residuales pluviales o domésticas. Título D.6 Estructuras Complementarias. Parámetros generales de los pozos de inspección como diámetro, profundidad y distancia entre pozos, conceptos que ayudan a conocer normas que rigen las estructuras de las redes alcantarillado. Título D.1 Aspectos Generales de los Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales y Pluviales. Definiciones empleadas en el transcurso del proyecto, los cuales son conceptos básicos apoyados en un reglamento de suma importancia en el área de alcantarillado. (MINVIVIENDA., 2000)

4.2 Especificaciones técnicas basadas en la normatividad SISTEC: NS 030 Lineamientos Para Trabajos Topográficos. NS 038 Manual De Manejo Del Impacto Urbano. NS 040 Panorama De Factores De Riesgo. NS 041 Requisitos Mínimos De Higiene Y Seguridad Industrial En Excavaciones. NS 046 Requisitos Para La Elaboración Y Entrega De Planos Récord De La Red De Alcantarillado De Aguas Residuales Y Pluviales. NS 048 Programación Y Control De Proyectos. NS 058 Aspectos Técnicos Para Inspección Y Mantenimiento De Redes Y Estructuras De Alcantarillado. NS 089 Equipos De Topografía: Requisitos Mínimos De Calibración Y Verificación Nefrológica. NS 111 Requisitos Mínimos De Higiene Y Seguridad Industrial En Espacios Confinados. NS 137 Reporte E Investigación De Accidentes E Incidentes. NT 003 Terminología De Alcantarillado. NT 006 Terminología De Seguridad Industrial.

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5. Planeación. Aunque la planeación de cada proyecto varía según sus características específicas como lo son los requerimientos técnicos del usuario, los tiempos de ejecución o incluso factores físicos, económicos y sociales; se sugiere para esta etapa tener en cuenta algunos aspectos básicos que permitan garantizar la eficiencia y eficacia en la ejecución del proyecto.

5.1 Elaborar un estudio preliminar del proyecto y de las características del mismo para determinar su alcance, dimensiones espaciales y económicas.

5.1.1. Teniendo como base un proyecto preliminar (ej. cuenca Fucha) , se procede estableciendo tiempos de inspección, edición, topografía y procesos de calidad de base de datos 5.1.2. Estimación de costos del proyecto.

5.2. Identificar las fases de desarrollo del proyecto y definir cada una de estas. 5.2.1. Fase de inspección 5.2.2. Fase de edición 5.2.3. Fase de topografia 5.2.4. Fase de calidad

5.3 Consultar los requerimientos técnicos del proyecto para determinar los recursos a utilizar.

5.3.1. Implementos para trabajo de campo. 5.3.2. Implementos y software a utilizar para plan de edición y calidad.

5.4 Establecer los tiempos proyectados para la ejecución de cada una de las fases del proyecto y los actores que intervienen en cada fase o proceso. 5.5 Estimar el recurso humano mínimo para cumplir con los requerimientos del proyecto, así como los requisitos de este personal para poder ejecutar cada tarea.

5.5.1. Estudios de perfil para cada cargo y la cantidad de recurso humano por perfil.

5.6 Capacitación del recurso humano según su papel en el proceso. 5.6.1. Capacitación manejo de implementos. 5.6.2. Capacitación manejo de software. 5.6.3. Capacitación seguridad industrial. 5.6.4.Capacitación personal de campo por horarios de trabajo diurna - nocturna.

5.7 Estimar los rendimientos de trabajo de cada área. 5.7.1. Orden de cuota diaria por comisión de campo. 5.7.2. Orden de cuota diario por personal de edición de oficina.

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5.8 Establecer los recursos financieros, materiales y tecnológicos necesarios para la ejecución del proyecto. 5.9 Identificar los requerimientos del usuario a quien se entrega el proyecto.

5.9.1. Revisión de términos de referencia. 5.9.2. Revisión plan de calidad.

5.10 Identificar las condiciones técnico-normativas generales a las que se debe someter el proyecto. 5.11 Recolectar la información geográfica de la zona de estudio (cartográfica, imágenes de satélite, información temática. Etc.) y las bases de datos previas de las redes si existen.

5.11.1. Estudio base previa, si existe. 5.11.2. Ortofoto, ortomosaico, metadatos existentes.

5.12 Elaborar una caracterización físico-técnica de los elementos que conforman las redes de alcantarillado en estudio (tuberías y pozos de inspección).

5.12.1. Subdivisión por tipo de elemento. 5.12.2. Subdivisión por sistema hidráulico.

5.13 Elaborar un cronograma de trabajo donde se definan las actividades a desarrollar, la duración de estas y sus costos.

5.13.1. Cronograma inspección. 5.13.2. Cronograma edición oficina. 5.13.3. Cronograma topografía. 5.13.4. Cronograma calidad.

5.14 Elaborar diagramas de flujo donde se identifique cada una de las actividades, su orden, tareas preliminares y continuidad.

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6. Ejecución. Se sugieren las siguientes etapas para ejecución de un proyecto de elaboración del Catastro de redes de alcantarillado.

6.1 Etapa de construcción de la base de datos.

En esta etapa se construye el modelo de base de datos que almacenará la documentación recolectada en campo, esta dependerá de los requerimientos del cliente y de las características de las redes de alcantarillado. Para toda base de datos es fundamental tener en cuenta:

Figura 1. Construcción de la base de datos - Fuente: http://www.cursosgis.com

● Definir el modelo de datos ● Elaborar el respectivo Modelo UML definiendo subtipos, dominios y valores

por defecto. ● Establecer las reglas de negocio. ● Elaborar los respectivos modelos entidad relación y sus atributos. ● Elaborar el diccionario de datos donde se indican todos los flujos de datos y su

estructura. ● Asignar la simbología de las entidades. ● Generar las matrices de Conectividad y cardinalidad. ● Definir la red geométrica y las reglas topológicas del modelo. ● Establecer los protocolos para edición de información en base de datos. ● Generar el diccionario de datos.

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La estructura de la base de datos tiene una gran importancia pues ésta debe permitir ingresar directamente toda la información que habitualmente se extrae en campo.

Dentro de la base de datos es necesario también definir el sistema de referencia, se recomienda el sistema sobre el que generalmente se georreferencia la cartografía base.

6.2 Etapa de inspección.

La etapa de inspección es el proceso en el cual se toma en campo la información atributiva de los pozos, la información principal que se debe tomar en esta etapa es la profundidad de la salida del pozo y de cada una de las claves, los diámetros de estas y el tipo de red que alimentan; atributos como el estado de la red, el estado físico, materiales del cono, de la tapa, etc. no son estrictamente necesarios y dependen de los requerimientos del usuario del catastro de redes.

Figura 2. Inspección de la red de alcantarillado - Fuente: Plan de calidad consorcio Catastrar

Los componentes principales de los sistemas de alcantarillado son los siguientes:

Red de alcantarillado sanitario: Los componentes de una red de alcantarillado sanitario son.

● Colectores terciarios. Son tuberías de pequeño diámetro (150 a 250 mm de diámetro interno, que pueden estar colocados debajo de las veredas, a los cuales se conectan las acometidas domiciliares).

● Colectores secundarios. Son las tuberías que recogen las aguas de los colectores terciarios y los conducen a los colectores principales. Se sitúan enterradas, en las vías públicas.

● Colectores principales. Son tuberías de gran diámetro, situadas generalmente en las partes más bajas de las ciudades, y transportan las aguas servidas hasta su destino final.

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● Pozos de inspección. Estructura de ladrillo o concreto, de forma usualmente cilíndrica, que remata generalmente en su parte superior en forma tronco-cónica, y con tapa removible para permitir la ventilación, el acceso y el mantenimiento de los colectores.

Red de alcantarillado pluvial. Los componentes de una red de alcantarillado pluvial son:

● Cunetas. Las cunetas recogen y concentran las aguas pluviales de las vías y de los terrenos colindantes.

● Colectores secundarios. Son las tuberías que recogen las aguas de lluvia desde las bocas de tormenta (imbornales o tragantes) y las conducen a los colectores principales. Se sitúan enterradas, bajo las vías públicas.

● Colectores principales. Son tuberías de gran diámetro, conductos de sección rectangular o canales abiertos, situados generalmente en las partes más bajas de las ciudades, y transportan las aguas servidas hasta su destino final.

● Pozos de inspección (de registro, cámaras de inspección). Son cámaras verticales que permiten el acceso a los colectores, para facilitar su mantenimiento.

● Drenaje. Estructura destinada a la evacuación de aguas subterráneas o superficiales para evitar daños a las estructuras, los terrenos o las excavaciones.

Pozos de Inspección. Los elementos principales de los pozos de inspección son los siguientes:

● Z0 (Cota rasante): Es el valor correspondiente a la altura en metros sobre el nivel del mar y pertenece a la cota del borde del cargue o la cota del terreno sobre el elemento puntual.

● Z1 (Cota terreno): Es el valor correspondiente a la altura en metros sobre el nivel del mar y pertenece a la cota de la tapa en el centro de la misma.

● Z2 (Cota Elemento): Es el valor correspondiente a la altura en metros sobre el nivel del mar y pertenece a la cota de la cañuela en el centro de la misma.

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Figura 3. Diagrama pozo de inspección - Fuente: Manual para la referenciación de redes de

acueducto y alcantarillado EPM

A continuación se menciona la metodología detallada para la inspección de los pozos:

Se sugiere como etapa preliminar para los procesos de inspección y recorrido apoyarse en la cartografía existente de tal manera que se tracen recorridos ordenados (rutas de inspección) con los cuales se pueda archivar de manera óptima la información tomada en campo y sea más fácil su incorporación a la base de datos y/o revisión en procesos posteriores.

La información reunida durante la etapa de inspección debe registrarse en formatos de captura claros y suficientes donde se incluya la información atributiva que se agrega a la base de datos.

Figura 4. Formato de inspección en campo - Fuente: EAAB

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6.2.1 Procedimiento para abrir la tapa de pozos o cámaras

Figura 5. Apertura de Tapas - Fuente: Plan de calidad consorcio Catastrar

El procedimiento de apertura de tapas se realiza utilizando herramientas tradicionales como pica y barra, se hace la extracción desde el borde de la tapa y se remueve manualmente. En las tapas de difícil se recomienda usar entre otros uno o varias de las tecnologías siguientes:

- Tecnologías para tapas de difícil apertura. Diferencial de 2 toneladas.

Para lograr la apertura de las tapas que no se lograron abrir durante el proceso normal de inspección, utilizar un diferencial que realiza una fuerza vertical de DOS (2) toneladas. Se recomienda este proceso a modo de garantizar la apertura del pozo, teniendo en cuenta que al aplicar mas fuerza, puede afectarse la estructura del elemento. El diseño de la estructura que soporta al diferencial tiene en cuenta las características para la apertura de las tapas de los pozos.

Figura 6. Diferencial de dos toneladas - Fuente: Plan de calidad consorcio Catastrar

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6.2.2 Procedimiento de medición interna:

El procedimiento de medición interna inicia con la marcación de la tapa con el código que identifica cada pozo y un punto de referencia que se utiliza para realizar medición de profundidades y nivelación topográfica. La captura de la información se realizará con medios análogos (papel) y la captura de fotografías con cámaras fotográficas digitales.

La marcación e inspección interna se realiza de la siguiente forma:

A. Ubicación del pozo: se realiza la búsqueda del pozo de acuerdo a la localización preliminar en cartografía o bases de datos, si existe.

B. Marcación del pozo: Se sugiere utilizar un número único consecutivo precedido de un código específico para cada tipo de estructura, utilizando pintura de alta

resistencia color blanco, se realiza la marcación en la tapa.

Figura 7. Marcación de tapas - Fuente: Plan de calidad consorcio Catastrar

C. Marcar en el aro del pozo el punto donde se encuentra la salida y el cual servirá como referencia para los procesos topográficos posteriores. Una vez el elemento sea levantado con topografía, por parte de esta comisión se le asignará una letra “T” cuando se encuentra nivelado mediante el levantamiento altimétrico, y una letra “L” cuando ya se le realizó el levantamiento planimétrico.

A continuación se sugieren los códigos para las estructuras principales existentes en una red de alcantarillado, sin embargo según las especificaciones de cada acueducto o cliente se pueden usar códigos internos.

Los subtipos hacen referencia a la codificación en base de datos para cada una de las estructuras.

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Tabla 1. Codificación sugerida para Pozos de Inspección

POZO SANITARIO POZO PLUVIAL

SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN

21 CMP POZO INSPECCION 21 PMP POZO DE INSPECCIÓN

22 CMCI CAMARA INSPECCION 22 PMCI CAMARA INSPECCION

23 CMS CAMARA SIFÓN 23 PMS CAMARA SIFÓN INVERTIDO

24 CMB MANHOLE BOCA 24 PMB POZO BOCA

25 CMT CAMARA TÚNEL 25 PMI POZO INICIAL

26 CMI POZO INICIAL

Tabla 2. Codificación sugerida para Redes Locales

RED LOCAL SANITARIA RED LOCAL PLUVIAL

SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN

20 CLT INTERCEPTOR 20 PLO INTERCEPTOR

21 CLT COLECTOR 21 PLO COLECTOR

22 CLEF EMISARIO FINAL 22 PLEF EMISARIO FINAL

24 CLC CANAL 24 PLC CANAL

25 CLA ALIVIO 25 PLA ALIVIO

26 CLSI SIFON INVERTIDO 26 PLSI SIFON INVERTIDO

27 CLV VALLADO 27 PLV VALLADO

33 CLVI VIRTUAL 33 PLVI VIRTUAL

34 CLCO COLILLA 34 PLCO COLILLA

35 CLSI SECUNDARIA 35 PLS SECUNDARIA

Tabla 3. Codificación sugerida para Sumideros

SUMIDEROS SANITARIOS SUMIDEROS PLUVIALES

SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN

21 CSL SL100 21 PSL SL100

22 CSL SL150 22 PSL SL150

23 CSL SL200 23 PSL SL200

24 CSL SL250 24 PSL SL250

25 CSR FCCOMBINADOVIA 27 PSL FCPLUVIALVIA

26 CSL FCCOMBINADOANDEN 28 PSR FCPLUVIALANDEN

29 CST TRANSVERSAL 29 PST TRANSVERSAL

30 CSO OTRO 30 PSO OTRO

Tabla 4. Codificación sugerida para Líneas laterales

LÍNEA LATERAL SANITARIA LÍNEA LATERAL PLUVIAL

SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN

20 CLL DOMICILIARIA 20 PLL DOMICILIARIA

21 CLLI INDUSTRIAL 23 PLLS SUMIDERO

22 CLLC COMERCIAL 23 CLTS SUMIDERO 24 CLLO INSTITUCIONAL

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Tabla 5. Codificación sugerida para Estructuras de red

ESTRUCTURA DE RED SANITARIA ESTRUCTURA DE RED PLUVIAL

SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN SUBTIPO ABREVIACIÓN DEFINICIÓN

21 CEA PUNTO DE ALIVIO 22 PEE ESTACIÓN

ELEVADORA

22 CEE ESTACIÓN ELEVADORA 23 PEC ENTREGA

23 CEC CABEZAL DE ENTREGA 24 PET TRINCHO

24 CET TRINCHO 25 PEV VERTEDERO

25 CEV VERTEDERO 27 PETN TRANSICIÓN

26 CEP PLANTA DE TRATAMIENTO 28 PEEB ESTACIÓN BOMBEO

27 CETN TRANSICIÓN 29 PR PRESA

28 CEEB ESTACIÓN DE BOMBEO 30 PED DESARENADOR

29 CEPR PRESA 31 PEVA VALVULA

ANTIRREFLUJO

30 CED DESARENADOR 32 PEPC PUNTO CONEXIÓN

31 CEVA VALVULA ANTIRREFLUJO 32 CEPC PUNTO CONEXIÓN

6.2.3 Medición de profundidades:

Para los conductos se realiza la medición de la profundidad desde un punto de referencia en el borde del aro, marcado y referido a la salida del pozo. Se realiza el siguiente procedimiento para cada conducto que se encuentre en el pozo o cámara:

Figura 8. Medición de profundidades - Fuente: Plan de calidad consorcio Catastrar

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A. Se abre la tapa y se retira B. Con el ingreso de un operario se identifica la clave de cada conducto. C. Se prolonga la clave con un nivel de construcción. D. Desde el punto de referencia en el borde de la tapa, se coloca un nivel, desde el

cual se mide la respectiva profundidad de cada una de las claves.

6.2.4 Medición de dimensiones de los conductos:

La medición de los diámetros se realiza directamente por un operario que ingresa al pozo, el cual realiza la medición con flexómetro, garantizando que se mida el diámetro interno verdadero (en los casos que exista campana).

Esta información se debe consignar en un formato donde además se debe dibujar un esquema del pozo donde se detallen los elementos que lo conforman y que son fundamentales para el catastro.

6.3 Etapa de edición.

Teniendo claro el proceso de inspección de campo, se procede a editar y almacenar la información en la base de datos establecida en el proceso de planeación y posteriormente creada. Este paso se denominara la fase de edición de información suministrada en campo.

6.3.1 Información previa requerida:

6.3.1.1 Formatos de recolección de información de campo correctamente diligenciados, que incluyen sin excepción:

● Código de identificación del pozo ● Estado funcional ● Diámetros de conductos de redes y conductos de sumideros ● Croquis de campo ● Detalles de sumidero (si aplica)

6.3.1.2 Fotografías del pozo y sus alrededores:

● Tapa ● Estado del pozo ● Conductos de redes ● Conductos de sumideros ● Cartografía de campo

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6.3.1.3 Base de datos con información de la red hidráulica si existe

6.3.2 Proceso de edición.

Siguiendo el orden de la ruta de inspección se procede a incorporar a la base de datos los elementos que conformarán la red.

Figura 9. Base de datos geográfica - Fuente: EAAB

6.3.2.1 Análisis de la información previa, donde el editor identifica las particularidades de cada elemento reportado en la etapa de inspección.

6.3.2.2 Añadir espacialmente entidades por cada uno de los elementos inspeccionados (pozo, sumidero, red, estructura de red, línea lateral) de la red con ayuda de cartografía base, ortofotos e imágenes satelitales.

6.3.2.3 Ingresar a la base de datos la información atributiva de los elementos inspeccionados, garantizando la lógica topológica, la lógica hidráulica de la red y la coherencia espacial de los datos.

6.3.2.4 Entregar la información para los posteriores procesos de calidad.

En el caso de que existiese una base de datos con información previa se corrobora la información actual con la información previa y se actualiza de ser el caso.

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6.4. Etapa de topografía.

Figura 10. Levantamiento topografico con receptores GPS - Fuente: http://civilgeeks.com

Una parte fundamental en el proceso de catastro de redes, es el correcto posicionamiento de las entidades (pozos), para ello, la tercera fase corresponde en modo en cómo obtener las cotas de planimetria y altimetria respectivas.

6.4.1 Levantamientos planimétricos

El primer punto en el desarrollo topográfico, corresponde a la asignación de coordenadas X,Y respectivas.

Para desarrollar este punto, es importante iniciar desde placas debidamente certificadas y georeferenciadas por una entidad propia de las actividades. Se deben calcular poligonales de cierre, y el posicionamiento por gps de los pozos visitados, de ahí sale el post-proceso.

6.4.2 Levantamientos altimétricos

El segundo punto corresponde a la asignación de coordenadas Z respectivas.

Con ayuda de niveles electrónicos y con un punto debidamente certificado (ejemplo en Bogotá, punto de referencia “Bogotá 7” avalado por la entidad encargada IGAC), se realiza un procedimiento de nivelación y contranivelación para asegurar la cota de elevación.

En cada proceso finalizado, se deberá realizar el correcto cálculo para determinar las cotas finales, y de esta manera la posición final.

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6.4.3 Proceso de Calidad en Topografía

Después de tener los datos procesados en coordenadas XYZ, lo siguiente es ajustar lo reportado en campo por cada entidad, para dar así un posicionamiento correcto visto desde lo geográfico.

Para ello, se debe establecer un proceso propio que permita trasladar las entidades que se encuentran editadas en la base de datos geográfica trabajada, ayudado por herramientas visuales y quizá por ayudas por aplicativo.

Luego de tener la correcta posición, se procede a realizar una verificación de calidad, comprobando que las redes no presenten una pendiente negativa

Los puntos importantes a tener en cuenta en este procedimiento serán:

A. Verificar la correcta posición de los post-procesos de los datos levantados en terreno.

B. Evitar duplicidades en la información y así poder estar seguros de la plenitud de la información.

C. Asignar la nueva posición mediante proceso propio. Se sugiere desarrollar un aplicativo, que identifique las entidades y traslade cada una de ellas a la nueva posición, asegurando de igual forma que las entidades unidas se reubiquen y asegurar su correcta topología.

D. Revisión de calidad, inspeccionando valores en cotas (rasante, terreno, clave, batea, fondo) los cuales no arrojen valores negativos, de lo contrario, entraría un proceso de revisión y/o edición de las mismas asegurando lo siguiente:

a. Diferencia en rasantes de pozo a pozo no varíe en cierto rango de metros, dependiendo de la altura del terreno msnm.

b. Diferencia entre cotas claves iniciales y claves finales, esperando resultados positivos, de lo contrario obtendremos pendientes negativas.

c. Diferencia entre cota rasante y cota batea, para asegurar la cota fondo del pozo y concuerde con la mínima batea del mismo.

En la figura 11 se observa un perfil que cumple con la ley de gravedad, donde el valor de las cotas disminuye constantemente y se ajusta a la lógica hidráulica; el tramo perfilado no presenta contrapendientes y se considera apto en el proceso de calidad en topografía.

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Figura 11.Ejemplo de verificación de perfiles - Fuente: EAAB

6.4.4 Referenciación Es el registro de la localización e información de cualquier objeto sobre la superficie terrestre, que permite a partir de este registro, ubicar y consultar los atributos del objeto cuando sea necesario. Este registro se puede dar en coordenadas reales (X, Y, Z) o en medidas relativas a otros objetos identificables en la superficie terrestre.

6.4.4.1 Exactitud de posición: Al realizar la referenciación es necesario tener en cuenta lo especificado en la Norma Icontec NTC-5043, respecto a la definición de: Exactitud de posición: “Describe la cercanía en posición de los objetos en el conjunto de datos, con respecto a sus posiciones verdaderas (o las asumidas como verdaderas). Esta exactitud debe ser definida en términos de los componentes horizontal y vertical. El componente horizontal se refiere a los valores de las coordenadas X y Y, mientras que el componente vertical hace relación a la coordenada Z (altura).” Esta diferencia generalmente se expresa como el error máximo en distancia que tiene un porcentaje determinado de datos.

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6.4.4.2 Exactitud temática en los atributos: De acuerdo a la Norma Icontec NTC-5043, la definición de Exactitud Temática es: “Describe el grado de fidelidad de los valores de los atributos asignados a los elementos en la base de datos con respecto a su verdadera característica en el mundo real, y la clasificación correcta de los objetos y sus relaciones de acuerdo con las especificaciones del producto.”

6.4.5 Tipos de Referenciación.

6.4.5.1 Referenciación con cinta: Consiste en localizar las redes de servicios públicos y sus accesorios, tomando medidas a cinta a partir de los paramentos y/o bordes de vía y/o cerramientos que coincidan con los la base cartográfica. Se utilizarán plomadas para mejorar las medidas y localización del elemento puntual, tal como se hace en las mediciones topográficas. Siempre se deben validar las distancias entre paramentos y/o bordes de vía del terreno contra las que aparecen en la cartografía con el fin de verificar posibles diferencias propias del proceso de restitución aerofotogramétrica empleado para la generación de la cartografía digital. Cuando se realiza referenciación con cinta, ésta debe realizarse a partir de los paramentos (o hilos de construcción) del primer piso de la edificación seleccionada o a partir de los bordes de vía claramente definidos, o a partir de cerramientos identificables en la base cartográfica. 6.4.5.2 Referenciación con equipos de precision: Este tipo de referenciación se ejecuta con equipos topográficos de precisión que permiten ubicar los elementos de las redes en coordenadas reales (CR) a partir de puntos geodésicos establecidos y aprobados por la Secretaría de Planeación del Municipio respectivo, o a partir de varios puntos levantados con equipos GPS de alta precisión especificados para aplicaciones de topografía y geodesia validados por EPM. Para obtener las coordenadas reales de un punto se pueden utilizar diferentes tecnologías, como:

● Estación total con amarre a puntos de la red geodésica. ● Topografía convencional con amarre a puntos de la red geodésica. ● Receptores GPS de alta precisión con especificaciones técnicas para

aplicaciones en topografía y geodesia. ● Combinación de algunas de las anteriores tecnologías.

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7. Control de Calidad. Los procedimientos de control de calidad tienen por objetivo garantizar los parámetros de calidad y las reglas de almacenamiento de información, establecidos por el usuario. 7.1 Validación Temática

La validación temática garantizará la coherencia y completitud de los atributos levantados en campo y almacenados en la base de datos, de acuerdo a una consistencia lógica. 7.2 Validación del Modelo de Datos

La validación comprende la verificación de los valores almacenados para que la base de datos cumpla con el modelo de datos. Además se garantizará que la base de datos entregada mantiene la estructura del modelo de datos. Los procesos de validación son:

● Validación de valores almacenados respecto a los dominios de la base de datos. ● Comparación de estructura de datos de la base de datos para garantizar que no

hayan cambios respecto al modelo de datos. 7.3 Validación de Conectividad

Figura 12. Ejemplo de verificación de convectividad Línea Nodo - Fuente: EAAB

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La validación de conectividad comprende los procesos para garantizar que los elementos de la red de alcantarillado se encuentren topológicamente conectados. Los nodos están conectados adecuadamente con las líneas y se comprobará que no existan elementos duplicados. Estos proceso se realizan mediante validación en software gis de la red geométrica de la base de datos y permitirá además validar la existencia de nodos huérfanos, es decir que no existan nodos sin línea o líneas sin nodos en sus extremos y cumplir con reglas de conectividad y las reglas de negocio. 7.4 Validación de la red con Perfiles

La validación de consistencia de la red, se realizará mediante el modelo hidráulico, construyendo perfiles para todos los tramos de red. A partir de la validación se podrán identificar posibles errores en construcción como pendientes adversas y se verificará su existencia real en terreno, o se corregirá si las mediciones iniciales eran inconsistentes. Las siguiente figura muestra ejemplos típicos de perfiles con inconsistencias donde se encuentran tramos en contrapendiente; para resolver este error se debe validar si en la etapa de topografía se cometió un error en el cálculo de cotas, de no ser así se debe revisar si en la etapa de inspección se cometió algún error en la medición de profundidades:

Figura 13. Ejemplo de errores en validación de perfiles - Fuente: Plan de Calidad Consorcio Catastrar

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7.5. Exportación y validación en Software de Modelación Hidráulica

Figura 14. Validación de la información en Sewergems - Fuente: http://www.archiexpo.es

Una vez estructurada y validada la base de datos con la red levantada se debe realizar una exportación de los elementos de la red y sus datos, para ser almacenados en algún software de modelación hidráulica; con la información cargada se realizará la validación para verificar que la red tiene consistencia lógica y no presenta errores topológicos, datos faltantes o incoherentes.

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8. Recomendaciones.

En el desarrollo de este manual se viene mencionando la metodología para construir la base de datos geográfica con prácticas y procesos de calidad adecuados; a continuación en este punto se sugieren, teniendo como base el ejercicio de la Cuenca el Salitre, una serie de recomendaciones técnicas para los equipos con que se capture y genere la información de la base de datos garantizando su calidad y precisión.

● Para los procesos de oficina se recomienda trabajar con PCs con RAM no menor a 8 GB para ya que los procesos de análisis son de gran consumo de memoria. Adicional se recomienda trabajar con tarjetas gráficas con memoria mayor a 1gb, sugerido AMD o Nvidia.

● Usar software licenciado ArcGis y/o software libre Quantum Gis. ● Efectuar los procesos finales de calidad con software para modelación

hidráulica SewerGEMS. ● Trabajar en los posible con ortofotos digitales con resolución espacial de 7.5 m

ya que las imágenes de satélite no tienen resoluciones aptas para el desarrollo de este tipo de trabajos.

● Adquirir las bases catastrales locales para tener como guía la información de loteo y nomenclatura vial vigente.

● Para la medición en el proceso de inspección se recomienda el uso de distanciometros laser Bosch con mínimo 15 metros en distancia.

● Para la captura de las fotografías de soporte para la base de datos usar cámaras resistente al agua con resolución no menor a 10 megapixeles.

● En cuanto a equipos y elementos para los procedimientos topográficos se sugiere utilizar: (Fuente plan de calidad CTL-RG-QA-03 Versión 2.1 consorcio catastrar).

○ Receptores GPS doble frecuencia marcas Geomax, Leica, Topcon. ○ Niveles electrónicos marca Geomax, Fo00if ○ Estaciones totales marcas Nikon, Topcon, Gowin, Target, Sokkia, Leica

● Software a Utilizar para descarga de Datos y Cálculos para post-procesos en topografía:

○ Transit, Topconlink, Geomax, Geoffice, Concoord, Magna Pro, Civilcad

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9. Bibliografía. EMPRESA DE ACUEDUCTO DE BOGOTÁ

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA EN EL DESARROLLO OPERATIVO DE

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