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
HM = 80 m
HM = 80 m
HM = 83 m
P = 60 m
 = 10"
P = 60 m
 = 10"
Fe Fundido
 = 150 mm
L = 28 m
Q = 80 l/s
H= m
P = 70 m
 = 12"
P = 100 m
 = 12"
Fe Fundido
 = 150 mm
L = 33 m
Fe Fundido
 = 250 mm
L = 45 m
Acero
L = 27 m
 = 200 mm
C
F
V = 500 m3
HT = 30 m
E.
E.
E.
E.
V = 500 m3
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
Planta elevadora
Al dar doble click,
se presentarán los
atributos de la obra
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
Diario y Máximo Horario
Máximo
El factor del día de máximo consumo
corresponde al producto entre el coeficiente del
mes de máximo consumo (CMMC) y el
coeficiente del día de máximo consumo, en el
mes de máximo consumo (CDMC).
 El coeficiente CMMC se determina a partir de
las estadísticas de consumo.
 El coeficiente CDMC se considera igual a 1,1.
 En lo que se refiere al Coeficiente Máximo
Horario (FHMC) se adopta un valor de
FHMC=1,5.

Caudales de Producción
a) Caudal Medio de Producción
Qmed
P
D
C
=
=
=
=
Caudal medio de producción (l/s)
Población total (hab)
Dotación de consumo (l/hab/día)
Cobertura
Qmaxd  Qmed* FDMC
b) Caudal Máximo Diario
Qmaxd
Qmed
FDMC
=
=
=
Caudal máximo diario (l/s)
Caudal medio (l/s)
Factor del día de máximo consumo
c) Caudal Máximo Horario
Qmaxh
Qmaxd
FHMC
=
=
=
P* D* C
Qmed 
86 .400 * 1  pérdidas
Qmaxh  Qmaxd* FHMC
Caudal máximo horario (l/s)
Caudal máximo diario (l/s)
1,5
Criterios de Diseño Estanques
 El
volumen total requerido es el mayor
entre los siguientes:
Volumen Total 1
=
Volumen de
Regulación + Volumen de Incendio
Volumen Total 2
=
Volumen de
Regulación + Volumen de Reserva
Regulación: 15% del volumen máximo diario
Incendio: dos horas y grifos de 16 l/s o 32 l/s
Reserva: 2 horas de consumo, en el día de
máximo consumo
Bases de Cálculo Obras de Alcantarillado
 Caudales de Diseño
a) Caudal Medio
Qmed
P
D
R
C
=
=
=
=
=
Qmed 
P * D * R* C
86 .400
Caudal medio de aguas servidas (l/s)
Población aportante (hab)
Dotación de consumo (l/hab/día)
Coeficiente de recuperación
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
Qmed
M
=
=
=
Caudal máximo horario (instantáneo) (l/s)
Caudal medio (l/s)
Coeficiente de Harmon
Qmaxh  Qmed * M
La expresión para determinar el coeficiente de Harmon es la siguiente:
M  1
En que:
M
P
=
=
14
4 P
Coeficiente de Harmon
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
Dren San Pedro
Q = 50 l/s
 = 600 mm
Situación Modelada
Sondajes
Nº 692
Nº 691
Sondajes
QExp. = 4 l/s
QExp. = 4 l/s
Nº 3
QExp. = 7 l/s
QSeq. = 4 l/s
QSeq. = 4 l/s
QSeq. = 7 l/s
Dren
HM = 72 m
P = 60 m
 = 10 "
HM = 72 m
P = 60 m
 = 10 "
HM = 77 m
P = 55 m
 = 12 "
Q = 50 l/s
P =7 m
L = 101 m
L=0
HM = 90 m
Nº 691
Nº 692
QT = 15 l/s
H= m
P= m
L=0
PVC; L = 1.200 m;  = 250 mm
L = 1.500 m
D = 250 mm
C
F
A.Cem.
 = 200 mm
L = 760 m
E.
S.E.
C
F
V = 500 m3
H = 75 m
A.Cem.
 = 200 mm
L = 400 m
Sector Bajo
33%
E.
S.E.
Sector Medio
PVC
H = 10 m
Nº 3
V = 500 m3
Pob. Sol de Julio
44 %
23 %
PVC
 = 200 mm
L = 10 m
L = 200 m
 = 160 mm
PVC
 = 180 mm
L = 30 m
H=
%Q = %
H= m
L = 350 m
Bio Disco
Ultravioleta
P.T.A.S.
D
P.T.A.S.
D
Ecojet
Cloro
P.T.A.S.
Laguna de
Estabilización
D
L = 50 m
L = 50 m
Estero San Pedro
Canal de regadío
Estero San Pedro
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Presentación PowerPoint