Charla aguas subterraneas

ADMINISTRACIÓN DE
RECURSOS HÍDRICOS EN EL
AREA PRIVADA: Caso Empresa
Sanitaria

Semestre Otoño 2004

Expositor: Ing. Civil Leonel Barra O.

ADMINISTRACIÓN DE
AREA PRIVADA

1.- INTRODUCCION

1

AREAS DE GESTIÓN
1) Planificación. Se entiende por planificación a temas como
modelación de acuíferos; aspectos legales (Código de Aguas);
disponibilidad de recursos subterráneos; determinación de
caudales subterráneos sustentables en el tiempo; regulación de
acuíferos; determinación de los lugares óptimos para perforar
nuevos pozos.
2) Operaciones. Operar pozos significa necesariamente referirse
al sistema pozo-bomba, en este sentido se abordan temas tales
como: dimensionamiento de sistemas de bombeo; estudio de
casos de equipos mal dimensionados; despacho económico de
pozos.

ETAPAS DEL CURSO

Mantenimiento de Pozos. La mayoría de
las empresas de servicio (quizás todas), ya
no disponen de maquinaria ni de personal
especializado para la rehabilitación de
pozos, motivo por el cual los trabajos
respectivos son desarrollados por
empresas contratistas; los aspectos que se
enfatizan en este punto son: pérdidas de
rendimiento; frecuencias de rehabilitación
y disposición a pagar.

2

1.- INTRODUCCIÓN (Continuación)

Demanda de aguas subterráneas.

En la actualidad nuestro país ya no cuenta con derechos de aguas superficiales
consuntivos y permanentes, disponibles de ser otorgados por la Autoridad. Esta
situación junto con el crecimiento de la demanda por el recurso, hace necesario
recurrir en mayor medida a las fuentes alternativas de suministro, como son las aguas
subterráneas.

Si bien la ciencia de las aguas subterráneas se encuentra bien desarrollada, existen
barreras técnicas, y muchas veces administrativas, que impiden que las áreas
operativas reciban y/o apliquen los conocimientos sobre el tema.


En Chile, las empresas Sanitarias más grandes, no cuentan con una política de
gestión en Aguas Subterráneas, lo que se traduce en altos costos de explotación y
mantenimiento. También, esta falta de un plan adecuado de gestión, lleva a
considerar que las aguas subterráneas no sean sustitutas de las fuentes
superficiales, escuchándose habitualmente comentarios como “ los pozos se caen
en sequía”; una planificación adecuada de las fuentes subterráneas, permite
aprovechar adecuadamente la regulación del acuífero, que es exactamente un
embalse (subterráneo).

Disponibilidad y calidad de las aguas subterráneas.
En general las aguas subterráneas en nuestro país son de buena calidad,
requiriendo únicamente una desinfección, para ser apta para consumo humano.
Esta condición transforma a las aguas subterráneas en una alternativa competitiva
frente a las superficiales, ya que estas últimas requieren un mayor tratamiento para
ser potable.

3


Gestión en recursos subterráneos: Consultoría, Empresas de
Servicios, Contratistas.

Un ingeniero civil hidráulico-sanitario-ambiental recién titulado, se encuentra
capacitado para ingresar directamente al mundo de la Consultoras. En cuanto
al campo de trabajo de los Contratistas, requiere siempre de algún tiempo de
experiencia laboral, para que su aporte sea totalmente efectivo.

En cambio, en el ámbito de las Empresas de Servicio el trabajo puede ser una
combinación de las dos alternativas anteriores; este curso apunta a este
enfoque, preparando al alumno para enfrentar de un buen modo un eventual
desafío en el área de las Empresas de Servicio.

ADMINISTRACIÓN DE
AREA PRIVADA

2.- PLANIFICACION

4

2.- PLANIFICACIÓN (Continuación)

Generalidades.

La planificación de las aguas subterráneas, busca determinar de forma clara y
precisa la disponibilidad del recurso subterráneo, y dar además las bases para la
gestión en otros aspectos como son la operación, construcción y mantenimiento
de pozos profundos.

Hidrología Superficial v/s Hidrología Subterránea.

La hidrología puede separarse en dos áreas: superficial y subterránea, los
enfoques son muy similares, solamente difieren en la disponibilidad de
información, mientras habitualmente en el campo superficial, la autoridad se
encarga de generar la información ( que hoy se comercializa).


En el área subterránea, son los usuarios quienes “debieran” ocuparse de los controles,
esto último, si bien la autoridad lo exige, no se produce siempre en la práctica, siendo las
empresas que controlan sus fuentes subterráneas en forma sistemática e integral, las
excepciones dentro del medio sanitario nacional. La Empresa Aguas Cordillera era una
de esas excepciones.

Hidrología superficial

Un hidrólogo que debe gestionar los recursos hídricos superficiales, tiene como
principal objetivo estimar la disponibilidad de recursos hídricos en las cuencas
de interés, estableciendo con un alto grado de confianza los valores de aportes
en fuentes superficiales, habitualmente mensuales, para diferentes
probabilidades de excedencia. En especial interesa saber lo que ocurre en
situaciones de escasez del recurso hídrico, es decir con probabilidades de
excedencia elevadas, del orden de 0,90; 0,95 y 0,98, que equivalen a períodos
de retorno de 10, 20 y 50 años respectivamente.

5


Generación de estadística.

Lo habitual es que las series de datos disponibles en una cuenca tengan
diferentes orígenes. Es así como algunas de ellas corresponden a
estadística de caudales medidos en estaciones de aforo controladas por la
Autoridad, mientras otras corresponden a series sintéticas (también
denominadas pseudo históricas), confeccionadas mediante modelos de
transformación de estadística de precipitaciones en escurrimientos, pero
que no han sido medidas ni observadas de manera sistemática.

Para efectuar un análisis estadístico es importante que las series
representen una amplia gama de condiciones hidrológicas ocurridas en el
pasado de manera que puedan considerarse representativas. Estas
incluyen situaciones de abundancia y escasez así como periodos normales.
En general esto se acepta si el registro de datos es lo suficientemente
extenso, en principio más de 30 años, pero también si el registro incluye
épocas en las que se sabe que se han alcanzado condiciones extremas.


Es por lo tanto importante que las series, además de ser largas, estén
relativamente completas. En caso de no estarlo es conveniente
rellenarlas estimando los datos faltantes con procedimientos que sean
capaces de reproducir condiciones hidrológicas amplias y que no
produzcan un sesgo en las estadísticas básicas de las series.

Esquema de gestión de aguas superficiales

6


Para una gestión correcta en recursos hídricos es fundamental contar con
estadística y modelos adecuados dependiendo de los fines que se pretendan
alcanzar. Prescindir de la estadística y/o modelos, lleva a efectuar una gestión sin
bases sólidas, que puede traer malas consecuencias, en particular, cuando los
estudios hidrológicos se presentan para respaldar procesos determinados ante la
Autoridad.

En el caso de la Hidrología Subterránea, el esquema de trabajo es el mismo,
solamente cambia la generación de estadística; ya no es la Autoridad quien
registra los datos de interés, sino es cada usuario particular, quien debiera generar
la información.


Control de Fuentes Subterráneas.

Se denomina control de fuentes, al seguimiento sistemático del comportamiento
de los pozos; lo anterior se traduce en medir y registrar variables tales como
niveles estáticos, niveles dinámicos, caudales, volúmenes, horas de
funcionamiento; adicionalmente se pueden incorporar otras variables como
voltajes y corriente, para verificar alguna anomalía en los equipos de bombeo.

Las mediciones pueden efectuarse en línea o en forma discreta. Cuando las
mediciones son discretas, un aspecto importante es la frecuencia de los
registros; para determinar la disponibilidad de recursos subterráneos basta un
control mensual, pero si se pretende optimizar la operación de los sistemas
pozo-bomba, se requiere de una frecuencia semanal, ya que las tarifas se
aplican mensualmente, y para poder calibrar y validar un modelo de despacho
económico, se requiere la frecuencia de registros mencionada.

7



El control, además debe ser integrado, ya que no es de mucha utilidad contar
por ejemplo con caudales en un momento, y posteriormente disponer de
niveles dinámicos en otros períodos, asociados a otros caudales.

Modelación de Acuíferos.

Los modelos tienen principalmente dos objetivos: representar la realidad y
basado en esa representación, simular situaciones futuras.

8


Control de fuentes. Registro sistemático de niveles, caudales, volúmenes,
horas de funcionamiento, etc.

Modelación. El armado del modelo contempla conocer la geometría del
acuífero(Geofísica), condiciones de borde, y especialmente las recargas.

Calibración. En este proceso se determinan los parámetros del acuífero que
reproducen los niveles de la napa registrados(se reservan algunos niveles
para la etapa siguiente).

Validación. Con los parámetros determinados en el proceso anterior, se
simula el comportamiento de la napa, confrontándola con los niveles
reservados durante la calibración; en caso de reproducirse
satisfactoriamente los niveles, se acepta el modelo, de no ser así, se vuelve
a la etapa de calibración y se repite el proceso.


Análisis Modelación típica de un Consultor.

El objetivo de efectuar un análisis crítico de la modelación efectuada por un
consultor, es identificar elementos que puedan ser mejorados, de tal forma
de ganar en representatividad con la modelación; en este sentido los puntos
de interés son los mencionados a continuación:

9


i. En la calibración en régimen permanente, se plantea utilizar estadística de
niveles y caudales del período de invierno de cualquiera de los años con
control de fuentes, siendo toda información anterior, sólo estimaciones gruesas
de la producción subterránea.

ii. Utilizar todos los pozos operativos para la calibración.

iii. El fondo rocoso debe ser considerado un dato objetivo, vale decir, debe
mantenerse fijo durante la calibración.

iv. La recarga, que debe determinarse como variable externa del modelo, no debe
modificarse en el proceso de calibración.


v. El régimen de operación de los pozos, debe ser un resultado de la
modelación, de tal manera que los caudales definidos sean sustentables en
el tiempo.

La gran ventaja de contratar a un consultor de prestigio, es el respaldo
que puede dar a una presentación de un proceso determinado ante la
Autoridad.

10


Derechos de Agua.

La utilización de los recursos hídricos en las empresas sanitarias, se
encuentra regulada por dos organismos estatales, que son la Dirección
General de Aguas (DGA), dependiente del Ministerio de Obras Públicas,
y la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS).

La DGA debe velar por el uso racional de los recursos hídricos,
otorgando derechos de aguas sólo cuando éstos se encuentren
disponibles; la gratuidad del derecho es el principal concepto
incorporado en la modificación del Código de Aguas durante la década
de los ochenta.


Anterior a esta modificación las peticiones de derechos de agua debían
fundamentarse justificando el uso. Este cambio permitió lamentablemente la
especulación, ya que cualquier ciudadano podía adquirir derechos donde le
pareciera, bastando solamente demostrar la disponibilidad del recurso.

Código de aguas

El código de aguas es el texto que fija los conceptos y procedimientos sobre los
derechos de aprovechamiento, además le otorga a un organismo denominado
DGA todas las atribuciones y funciones que incluye el código, y dos funciones
especiales:

Planificar el desarrollo del recurso en las fuentes naturales, con el fin de
formular recomendaciones para su aprovechamiento.
Investigar y medir el recurso.

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Aprovechamiento del agua subterránea.

Las aguas son bienes nacionales de uso público y se otorga a los particulares el
derecho de aprovechamiento.

Exploración de aguas subterráneas.

Cuando se pretende constituir derechos de aguas en pozos que se construirán en
bienes nacionales de uso público, el particular debe solicitar a la DGA,
autorización para explorar, la que al ser obtenida, le da al beneficiado prioridad
por sobre otros usuarios interesados en explorar.

La zona de exploración solicitada debe ser muy bien identificada y caracterizada,
por ejemplo: área limitada por un polígono cuyos vértices se identifican con
coordenadas UTM; caudal que se pretende alumbrar; características de los pozos
que se proyecta construir; etc.


El usuario cuenta con un plazo definido para efectuar los trabajos de
exploración (2 años); el inicio de los trabajos también se encuentra estipulado,
pero no se precisa que se entiende por “inicio” de los trabajos de exploración.

Cuando el usuario es dueño de los terrenos donde proyecta construir sus pozos,
no requiere cumplir con este trámite.

En particular si una Empresa sanitaria, pretende construir en zona pública, por
ejemplo, áreas verdes, también puede obviar este trámite de exploración,
bastando con obtener el permiso del administrador del terreno, como puede ser
la Municipalidad respectiva.

12


Explotación de aguas subterráneas.

La explotación del agua subterránea debe efectuarse en conformidad con las
normas establecidas por la DGA.

Comprobada la existencia y disponibilidad del recurso, el interesado podrá
solicitar el otorgamiento del derecho de aprovechamiento, el que se constituirá
de acuerdo al procedimiento establecido en el Código de Aguas ( Título I del
Libro II).

El derecho de aprovechamiento se otorga de acuerdo a una Resolución DGA,
que además establece el área de protección en la cual se prohibirá instalar otras
obras de captación subterránea; habitualmente se trata del área comprendida
en una circunferencia de radio 200 m, cuyo centro es el pozo.


Disponibilidad del recurso

En aguas subterráneas, la autoridad acepta se encuentra demostrada la
disponibilidad del recurso, si la prueba de bombeo ejecutada sobre el pozo,
presenta para el caudal solicitado, un nivel dinámico estabilizado por lo menos
de 5 horas.

Constitución del derecho de aprovechamiento

El procedimiento para la constitución del derecho de aprovechamiento remite
principalmente a los artículos 140 y 141 del Código de Aguas. En especial se
debe identificar la ubicación de la fuente (coordenada UTM, comuna, ciudad);
caudal que se pretende explotar; se debe adjuntar las pruebas de bombeo que
demuestren la disponibilidad del recurso; etc.

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Protección de las aguas subterráneas

Cuando un acuífero se encuentre en un riesgo real o potencial de ser
sobreexplotado, afectando por lo tanto, a los usuarios de derechos de agua
debidamente constituidos, la Autoridad y los usuarios disponen de herramientas
legales consideradas en el Código de Aguas, como son las zonas de restricción
y de prohibición.

Zonas de restricción

Son consideradas zonas de restricción aquellos acuíferos de aprovechamiento
común, en los que existe el riesgo de grave disminución de la disponibilidad del
recurso con el consiguiente perjuicio de derechos de aprovechamiento ya
constituidos.


La declaración de la zona de restricción la efectúa la DGA a petición de
cualquier usuario del acuífero, y lo que es muy importante, en base a
antecedentes históricos de explotación de sus obras de captación, que
demuestren la conveniencia de restringir el acceso al sector.

Comunidad de aguas

La declaración de un área de restricción da como resultado la formación de una
comunidad de aguas, constituida por todos los usuarios de aguas subterráneas
comprendidas en ella.

Zonas de prohibición

La DGA puede declarar zonas de prohibición para nuevas explotaciones,
mediante Resolución fundada en la protección del acuífero.

14

ADMINISTRACIÓN DE
AREA PRIVADA

3.- OPERACIÓN DE
POZOS

3.- OPERACIÓN DE POZOS
“ Las decisiones se deben basar tanto como sea posible en datos exactos y
oportunos, no en deseos o corazonadas o en la “experiencia”: William E.
Deming.

Generalidades.

Uno de los objetivos principales de una Empresa Sanitaria Privada, y en especial
de su área de Producción, es poder planificar la utilización de sus recursos
hídricos, compatibilizando la disponibilidad de los recursos con los costos
asociados.

Con lo expuesto en el capítulo anterior, se cubre perfectamente la disponibilidad
del recurso subterráneo, quedando por desarrollar la variable costo asociada a
las fuentes subterráneas.

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Al igual que la disponibilidad de recursos subterráneos, la gestión operacional de
las fuentes subterráneas, se fundamenta en el control sistemático e integral de
los pozos.

Control de Fuentes.

Es fundamental para realizar una gestión en hidrología, contar con estadística, y
como ya se dijo en el capítulo anterior, en el caso de las aguas subterráneas no
existe ninguna institución estatal que realice los controles periódicos como sí
ocurre con las aguas superficiales, se hace necesario entonces, implementar un
control propio.

Para la determinación de la disponibilidad de recursos basta con una frecuencia
de control mensual.

Pero para la optimización de la operación(despacho económico), sólo sirve el
control semanal, ya que las tarifas eléctricas de aplicación mensual, obligan a
calibrar la operación real en períodos menores(semanas).

Desde el punto de vista operativo, un pozo debe analizarse en conjunto con su
equipo de bombeo, ya que son las variables asociadas al bombeo, las que
permiten evaluar rendimientos, costos de producción, determinación de
parámetros, etc.

Por lo tanto, corresponde referirse a los equipos de bombeo de pozos profundos,
y a partir de ello entregar pautas de control y optimización de los sistemas
pozos-bombas.

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Equipos Motobombas.

Las bombas generalmente utilizadas en la explotación de aguas subterráneas,
son del tipo centrífugas, eje vertical y motor sumergido.

La vida útil nominal de estos equipos es de ocho(8) años, siendo principalmente
sus fallas de tipo eléctrico.

Un costo importante asociado a la reparación de los equipos motobombas, es
su desmontaje y posterior montaje.

Asumiendo que un motor sumergido reparado dura dos años, y que los
montajes se efectúan con Contratistas, los costos identificados durante el
período de evaluación son los mencionados a continuación:

Horizonte evaluación: 8 años
Tasa de retorno: 10%
Costo rebobinado motores: $X
Vida útil reparación: 2 años
Costo desmontaje y montaje: $Y
Costo equipo nuevo: $Z

Con los valores de mercado para X, Y y Z, la evaluación económica concluye la
conveniencia de NO reparar motores sumergidos, y proceder a reemplazar el
equipo motobomba que falla por un equipo nuevo.

Interesa ahora como elegir un equipo de bombeo, para lo cual se explica a
continuación como se calcula un equipo de bombeo para un pozo profundo.

17

Cálculo de Equipos de Bombeo.
Curva de Sistema

Altura de Elevación (m)
A diferencia de las plantas elevadoras,
120
donde la curva de sistema es fija, en los
pozos sucede que la curva de sistema 100
cambia en el tiempo; los cambios se 80
deben a variaciones de las condiciones 60
hidrológicas manifestadas en los 40
niveles de la napa.
20
0
Curva de sistema. Grafica la energía
0 10 20 40 60 80 100
que demanda un sistema para
incorporarle un determinado caudal; a Caudal(l/s)
medida que aumenta este último,
mayor es la demanda de energía.

Entonces para dimensionar un equipo de bombeo en un pozo se procede en
primer lugar a determinar la curva de sistema, es decir, la curva Q(l/s) v/s H(m),
para posteriormente, de acuerdo al rendimiento del pozo y otras
consideraciones, definir el caudal de explotación, y con ello la altura de
elevación asociada; este último punto (Qp,Hp) es el punto de operación que
debe entregar el equipo de bombeo.

Cálculo de Curvas de Sistema.

La curva de sistema resulta de un balance de energía, definido entre el punto de
origen al punto de llegada del agua.

Los antecedentes que se requieren son los siguientes:

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Curva de agotamiento del pozo.
Cota de superficie del pozo.
Cota de punto de llegada del agua del pozo.
Profundidad de instalación de la bomba.
Características del piping (diámetros, materiales, piezas especiales, etc.)

El agua se mueve de un punto de mayor energía a otro punto de menor energía:

H1 > H2, siendo

H1 = 0(E. Potencial) + Z1(presión) + HB (A. E. Bomba)
H2 = Z2(E. Potencial) + 0(presión)
Aplicando balance de energía, resulta que:

H1 = H2 + pérdidas de carga
Z1 + HB = Z2 + pérdidas de carga (3.1)
Z1 corresponde a la profundidad de instalación de la bomba, menos el nivel
dinámico, dato que se obtiene de la curva de agotamiento del pozo.

Las pérdidas de carga, tanto singulares como friccionales son funciones del
caudal y de las características de la infraestructura hidráulica.

Entonces, el procedimiento es el que sigue:

i) Se define un caudal Q.
ii) De la curva de agotamiento se obtiene el nivel dinámico, asociado al caudal
mencionado.

19

iii) Se determina Z1, que es igual a la profundidad de instalación de la bomba,
menos el nivel dinámico determinado en ii).

iv) Con el caudal definido en i), y junto con las características de la infraestructura
hidráulica, se calculan las pérdidas de carga singulares y friccionales.

v) De la ecuación (3.1), se despeja HB.

vi) Con Q y HB se define un punto de la curva de sistema.

vii) Se van aumentando los caudales y se repite el procedimiento, determinando
así varios puntos (Q,H), y con ello se define la curva del sistema.

Lo habitual es que se considere un solo punto de análisis, lo que basta para
elegir el equipo de bombeo que se requiere, para las condiciones del
momento.

(Continuación

Consideraciones.

El nivel de referencia que se usa para el balance de energía es totalmente
arbitrario, ya que las energías potenciales de los puntos de llegada y partida se
restan, siendo esta diferencia siempre la misma, independiente del nivel de
referencia.

La curva de sistema resultante se encuentra condicionada por la curva de
agotamiento del pozo, y ya que esta última es variable en el tiempo, se concluye
que la curva de sistema también lo es. Esta es una condición fundamental, que
debe ser considerada siempre en la selección de equipos de bombeo.

20

(Continuación

En un sistema pozo-bomba, que se encuentra en operación, resulta poco
práctico determinar periódicamente las curvas de agotamiento, por lo tanto, se
hace necesario contar con alguna herramienta que simplifique el cálculo de
curvas de sistema.

Curvas de Sistema en Función de Variables Operacionales.

Como ya se dijo las curvas de sistema asociadas a un sistema de bombeo pozo-
bomba, son curvas variables en el tiempo. A continuación se presenta una
metodología para determinar estas curvas en función de variables
operacionales, que se encuentran incluidas en el control sistemático de fuentes
subterráneas.

Las curvas de sistema se pueden representar en la forma siguiente:

(Continuación

H = A + B*Q2 + C*Q1,846 (3.2)

A : Componente de carga potencial.
B*Q2 : Componente pérdidas singulares.
C*Q1,846 : Componente pérdidas friccionales.

La ventaja de representar la curva del sistema con la expresión (3.2), es
que la curva queda completamente definida al cumplir con ciertas
condiciones, estas son:

i) Que tenga la forma expresada en (3.2.)
ii) Cuando Q = 0, el parámetro A queda absolutamente definido, y es
igual al nivel estático más la altura geométrica desde la superficie
del pozo al punto de llegada de las aguas bombeadas.

21

(Continuación

iii) El polinomio que se busca, Curvas de Sistema
cumple que para el caudal 2
H = A + BQ +CQ
1,84

medido en el control de

Altura de Elevación
fuentes, sea este QP, satisface la 150
curva de la bomba, es decir, se
100
conoce el punto (QP, HP).

(m)
50
iv) Por lo tanto, con las condiciones 0
i),ii) y iii) con algún optimizador, se 0 10 20 40 60 80 100
determinan los parámetros B y C, Caudal(l/s)
quedando completamente definida la
curva del sistema.

(Continuación

Como ya se estableció las curvas de sistema, son variables en el tiempo,
condicionadas a la variación del nivel estático y del caudal de bombeo. Contando
con un control sistemático de fuentes, las curvas de sistema se pueden
determinar en todo momento, sin necesidad de intervenir el pozo.

La metodología de análisis de curvas de sistema, es la base para determinar
pérdidas de rendimiento en los pozos, tema que se tratará en el capítulo
correspondiente a mantención de pozos.

Si para cada pozo, o zonas de pozos, se cuenta con los rangos de variación de
la napa, entonces se está en condiciones de definir la curva de sistema de
sequía, la curva de sistema de condiciones normales (promedio), y la curva de
sistema de crecida (alta).

22

(Continuación

Para dimensionar adecuadamente un Curvas de Sistema
2 1,84
equipo de bombeo, se debe hacer un H = A + BQ +CQ
análisis continuo, es decir, a través de

curvas de sistema, y definiendo las tres 200
curvas mencionadas; la bomba que se 150 C.S. Normal

solicitará adquirir deberá cumplir con C.S. Sequía

(m)
100 C.S. Alta
tres puntos de operación, 50 C. Bomba
representados por los tres puntos de
intersección del gráfico anterior, aunque 0

100
0
10
20
40
60
80
bastaría con solicitar dos puntos:
condición de sequía y condición normal. Caudal(l/s)

(Continuación

A continuación se presentan clásicos problemas por mal dimensionamiento de
equipos de bombeo, que es lo mismo que decir, por no considerar las curvas
características.

Estudio de Equipos mal dimensionados.

Cuando se realiza un análisis discreto del punto de operación de una bomba, se
corre el riesgo de definir un equipo de bombeo que sólo operará correctamente
en las condiciones hidrológicas del momento, pudiendo aumentar su consumo
de energía, provocar fallas en el equipo de bombeo, o incluso dejar fuera de
operación al pozo.

Se presentan gráficamente los potenciales problemas de una mala selección de
un equipo de bombeo.

23

(Continuación

Pozos Construidos en períodos de
Alta, casos 1 y 2. Curvas de Sistema
2 1,84
H = A + BQ +CQ
Si el pozo fue construido en

condiciones de alta, con el análisis 250
discreto se escogerá una bomba
de Q = 75 l/s, y H = 50 m; este 200 C.S. Normal

equipo presenta una curva de 150 C.S. Sequía

(m)
bomba que NO cortará a la curva 100 C.S. A lta
de sistema de sequía, generando 50 C. Bomba
problemas de cavitación.
0

100
0
10
20
40
60
80
Caudal(l/s)

(Continuación

Curvas de Sistema
En este caso se escoge un 2 1,84
H = A + BQ +CQ
equipo que rinde alrededor de 90
l/s en condiciones de alta, pero

que en condiciones de sequía se 300
va a caer. 250 C.S. Normal
200 C.S. Sequía
(m)

150 C.S. Alta
100
C. Bomba
50
0
100
0
10
20
40
60
80

Caudal(l/s)

24

(Continuación

Pozos Construidos en períodos de Sequía.

Curvas de Sistema
2 1,84
H = A + BQ +CQ

250
200 C.S. Normal
150 C.S. Sequía
(m)

100 C.S. Alta

50 C. Bomba

0
100
0
10
20
40
60
80

Caudal(l/s)

(Continuación

En este caso, la bomba fue dimensionada en condiciones de sequía con un
caudal de 50 l/s, pero en condiciones normales la curva de la bomba no corta a
la curva de sistema normal; a diferencia de los dos casos mencionados
anteriormente, en esta situación es posible corregir, restringiendo válvula de tal
forma que la curva de sistema se cierre hasta cortar la curva de la bomba. Suele
pensarse que el restringir válvulas genera mayor consumo de energía eléctrica,
lo cual no es efectivo, más aún la práctica demuestra lo contrario. El caso recién
expuesto muestra que la ineficiencia eléctrica se encuentra asociada a que el
equipo instalado es de mayor potencia que el requerido.

La metodología mencionada (ajuste de polinomios), se aplica para sistemas en
operación.

25

(Continuación)

Cuando un pozo es nuevo, y se cuenta sólo con la curva de agotamiento
original, se debe efectuar una proyección de curvas de agotamiento para
distintas condiciones hidrológicas, en función de la estadística de
caudales específicos de la zona donde se ubica el nuevo pozo.

Despacho Económico.

El control sistemático de pozos profundos, que se inició en el último
trimestre del año 1996, permitió junto con la elaboración de un catastro
confiable de equipos motobombas instalados y en stock, programar la
operación de los pozos con el objetivo de producir a mínimo costo de
energía, lo que Aguas Cordillera llama despacho económico de pozos.

(Continuación)

Paralelamente el Dpto Eléctrico de la Empresa, regularizó las tarifas eléctricas
de cada uno de los pozos.

El despacho económico tuvo una aplicación gradual, que comenzó a aplicarse el
año 1999 en el sistema San Francisco, y el año 2000 se sumó el sistema
Mapocho.

Curvas de Costos en Energía v/s Tiempos de Uso.

La función de costo se obtiene de la tarifa eléctrica contratada en cada pozo, se
menciona que todos los pozos considerados en el modelo de despacho
económico, cuentan con una tarifa del tipo AT.4.3. La estructura de este tipo de
tarifa se menciona a continuación:

26

(Continuación)

Costo($) = C.F.($/mes) + Energía($/kwh) + Potencia contratada($/kw/mes)

El segundo término es el variable, y puede determinarse a través del control de
fuentes. Energía es potencia absorbida por tiempo de operación; el tiempo de
operación(las horas de funcionamiento) no merece mayor análisis, pues se mide
directamente en el tablero partidor del pozo.

A la curva de potencia absorbida es posible ajustarle una función(polinomio) que
depende únicamente del caudal, por lo tanto, la función de costo eléctrico, se
define por medio del control de variables operacionales, en este caso, sólo dos:
caudal y horas de funcionamiento del equipo de bombeo.

(Continuación)

Como se cuenta con el caudal y las horas de funcionamiento, se dispone
entonces del volumen producido, por lo tanto, se cuenta con la relación $/
m3 .

Curvas Costos $/m3 v/s Uso Efectivo.

Por cada sondaje se establece su curva de costo energía por volumen de
producción v/s el uso efectivo del pozo, resultando que el costo
mencionado($/m3), disminuye a medida que aumenta su uso, hasta
alcanzar una asíntota; este valor asintótico difiere para los diversos pozos
y alcanza valores entre $3,3/ m3 y $8,8/ m3. Por lo general este valor
mínimo se alcanza para un funcionamiento del 70 % del tiempo.

27

(Continuación)

El gráfico siguiente muestra al estructura costo v/s uso efectivo, para un
pozo tipo de Aguas Cordillera; estas curvas dependen del equipo
motobomba instalado, que a su vez se encuentra directamente relacionado
con el rendimiento del pozo.

Despacho económico
Costo tarifa eléctrica/Volumen producido
Pozo Tipo
Aguas Cordillera S.A.
0
20
40
60
Costo ($/m3)

80
100
120
140
160
180
200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Uso efectivo(%)

(Continuación)

Estas curvas presentan dos características importantes de analizar, una de
ellas es la asíntota, que nos indica el menor costo ($/m3) que puede
alcanzar un pozo, aumentando su uso efectivo; la otra es la pendiente de la
parte creciente de la curva.

Despacho económico
Costo tarifa eléctrica/Volumen producido
Pozos Diferentes
Aguas Cordillera S.A.

0

50
Costo ($/m3)

100

150

200

250
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Uso efectivo(%)

28

(Continuación)

Cuando se opera un grupo de pozos, la operación óptima no
necesariamente se logra seleccionado los pozos de menor asíntota, ya
que puede ocurrir que algunos pozos se deban operar por poco tiempo
debido a la demanda del período, y resulta más económico, seleccionar
sondajes que presenten menor costo en el tramo creciente de la curva.
De todas formas, la selección óptima sólo es posible determinarla
haciendo uso de un optimizador computacional.

La tabla siguiente muestra los menores costos($/m3) para cada pozo,
estos valores no se obtienen de la estadística de facturación, sino de las
curvas características costo v/s uso efectivo.

POZO COSTO($/m3) USO EFECTIVO(%) (Continuación)
San Antonio Nº 13 4,8 70
Puente San Antonio 4,9 70
San Francisco Nº 9 7,8 70
San Francisco Nº 10 5,6 70
Puente Nuevo Nº 3 5,2 70
Hualtatas Nº 7 3,6 75
Predecantadores Nº 11 4,2 70
Tabancura Nº 1 3,7 70
Tabancura Nº 2 4,9 70
Lo Gallo Nº 3 8,3 75
Vitacura Nº 1 3,4 70
Vitacura Nº 2 3,6 70
Vespucio Aguirre 4,7 70
Campanario 5,7 70
Rosa Elena Kennedy Nº 11 3,3 70
Rosa Elena Kennedy Nº 12 5,8 70
Lo Matta Nº 7 8,8 70
Lo Matta Nº 8 4,7 70
Barnechea Nº 4 4,9 70
Barnechea Nº 5 5,0 70
Raúl Labbé Nº 3 3,6 70
Raúl Labbé Nº 4 7,1 70
Villa Los Estanques 5,8 70
PROMEDIO 5,1 70

29

(Continuación)

Modelo Despacho Económico.

El programa de despacho económico de pozos, utiliza como entrada el
volumen estimado para el período. El resultado del modelo entrega las horas
de operación asignadas a los pozos que forman parte de un mismo sistema
(pozos alternativos). Como ya se mencionó, no se privilegia necesariamente
los pozos que tienen menor costo mínimo, ya que debe tomarse en cuenta
que los pozos que se utilizan poco tiempo, generan un alto costo($/m3).

Por lo tanto, la filosofía del modelo minimiza el costo total de un conjunto de
pozos, sujeto a un volumen determinado.

(Continuación)

De acuerdo a simulaciones realizadas, Aguas Cordillera podría alcanzar
un costo óptimo de $7/ m3(con la tarifa vigente al año 2001)

Consumos Eléctricos Fuentes Subterráneas.

A continuación se presentan los consumos eléctricos v/s producción
subterránea, de los últimos cuatro años, donde se puede apreciar los
efectos de la optimización del sistema:

30

(Continuación)

1997 1998 1999 2000

MES V Costo V Costo V Costo V Costo
(m3) ($) (m3) ($) (m3) ($) (m3) ($)
ENERO 1.148.715 21.961.548 1.258.240 23.677.653 1.584.504 15.060.884 1.164.526 7.633.666

FEBRERO 1.502.416 22.833.400 1.070.014 18.240.131 1.360.206 14.061.328 1.307.481 9.421.781

MARZO 2.198.820 23.321.659 1.463.370 20.174.566 1.483.875 13.009.867 1.946.367 12.111.108

ABRIL 1.846.755 27.145.086 387.787 22.922.158 1.282.573 10.728.715 1.419.717 12.247.864

MAYO 1.501.216 27.183.222 283.116 17.137.735 2.075.831 8.349.554 929.310 8.697.703

JUNIO 321.516 21.823.263 226.459 12.153.425 1.600.468 13.325.223 884.109 6.428.197

JULIO 56.875 18.677.075 198.317 9.990.300 572.001 8.874.421 536.494 5.613.097

AGOSTO 110.392 13.249.760 832.241 12.987.057 569.002 5.587.008 669.581 8.323.575

SEPTIEMBRE 465.591 11.194.257 952.332 13.868.865 277.788 5.636.358 443.160 8.080.958

OCTUBRE 278.717 12.982.583 1.570.331 10.703.815 431.069 6.442.415 932.074 8.058.025

NOVIEMBRE 613.474 16.793.486 2.588.943 13.898.878 565.936 6.520.696 1.052.792 9.116.797

DICIEMBRE 824.492 29.422.482 1.495.557 13.088.714 625.327 6.830.917 1.752.839 17.775.746

TOTALES 10.868.979 246.587.822 12.326.707 188.843.297 12.428.578 114.427.386 13.038.449 113.508.516

(Continuación)

Se observa claramente que la producción fue en aumento, y los costos
eléctricos disminuyeron.

Los costos por volumen fueron los siguientes:

Año 1997 Costo = $ 22,7/ m3
Año 1998 Costo = $ 15,3/ m3
Año 1999 Costo = $ 9,2/ m3
Año 2000 Costo = $ 8,7/ m3

Como se mencionó en su oportunidad, la potencia absorbida por el equipo de
bombeo, es la principal variable en la estructura de la función de costo eléctrico
en los pozos, por lo tanto, cobra mucha relevancia las características del equipo
de bombeo en el despacho económico global de los pozos.

31

(Continuación)

Se debe prestar especial atención a esta función de costo cuando se
selecciona una equipo de bombeo, ya sea para un sistema nuevo, o
para reemplazo en sistemas en operación. El criterio de costo
operacional mínimo, complementa a otros criterios en la selección de
equipos de bombeo.

ADMINISTRACIÓN DE
AREA PRIVADA

4.- MANTENCION
DE POZOS

32

4.- MANTENCIÓN DE POZOS
Generalidades.

En este contexto, mantención se entiende como las metodologías tanto
técnicas como económicas que se aplican directamente en los pozos, para
garantizar su productividad durante su vida útil. Indistintamente se usan los
términos rehabilitación y regeneración, para referirse a la mantención de pozos.

Habitualmente se aplican procesos de mantenimiento en pozos, sin existir
evaluaciones técnicas de pérdidas reales de rendimiento; algunas veces se
asumen que existen, otras veces se comparan situaciones hidrológicas que no
son equivalentes, confundiendo bajas de rendimiento con bajas naturales de la
napa. Menos aún se realizan evaluaciones económicas que definan la
disposición real a pagar por los servicios de rehabilitación.


Se define entonces un plan anual de mantenimiento de pozos, de tal manera que
cada pozo reciba un tratamiento cada x años, de acuerdo a una frecuencia
establecida subjetivamente. A continuación se licita un número de pozos,
invitando a contratistas que por lo general se dedican a construir pozos; estos
contratistas cobran por sus servicios según criterio de costo alternativo, es decir,
presupuestan sus trabajos de rehabilitación a un costo equivalente a los pozos
que construirían en el período que se dedicarán a la mantención. Súmese
además, que si la empresa mandante no realiza un control sistemático de
fuentes, no hay forma de verificar la efectividad de los trabajos de mantenimiento.

Por lo tanto, para una gestión adecuada en rehabilitación de pozos se deben
definir de la mejor manera posible, los siguientes conceptos: pérdida de
rendimiento; disposición a pagar; métodos efectivos de rehabilitación

33

Pérdidas de Rendimiento.

Interesa determinar objetivamente las pérdidas de rendimiento, utilizando algún
criterio y también un indicador, fáciles de cuantificar. Entonces se escoge como
indicador el caudal de bombeo de cada pozo; como criterio para determinar una
baja crítica de rendimiento se elige el caudal de derecho, es decir, cuando el
caudal de un pozo baja (en iguales condiciones hidrológicas) hasta alcanzar su
caudal de derecho de agua, esto obviamente supone dimensionar los equipos
de bombeo a un caudal mayor que el derecho otorgado a cada pozo.

Adicionalmente, se utiliza un segundo criterio, que consiste en definir como
crítica la condición en la cual la baja de caudal corresponde a un 10% del
caudal original.

Se aplican ambos criterios para determinar la frecuencia de rehabilitación de
todos los pozos de Aguas Cordillera, metodologías que pueden ser extendidas a
otros pozos de la Región Metropolitana. De todas formas, se presentan otros
criterios, ya sea complementarios, o que a veces inducen a errores.

Análisis según curva de agotamiento

Si se pudiera contar con curvas de agotamiento, efectuadas periódicamente y por
un tiempo largo, bastaría con comparar curvas con niveles estáticos similares,
pero efectuadas en tiempos diferentes.

34

Curvas de agotamiento en períodos hidrológicos equivalentes
0
10 Curva año 0

20
Nivel dinámico(m)

Curva año x

30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60
Caudal(l/s)

Este método es netamente cualitativo, que permite observar de manera fácil si el
pozo ha presentado algún grado de baja de rendimiento; en el ejemplo el pozo
presenta una baja de rendimiento x años después de haber sido construido, ya
que para un mismo nivel de depresión, presenta un caudal menor.

Esta metodología adolece de un problema, que es contar con curvas de
agotamiento periódicas para detectar los cambios en el tiempo, lo que en la
práctica no ocurre. Entonces, se debe recurrir a otra metodología que se base en
parámetros medidos sistemáticamente, y en forma directa.

Análisis según caudales específicos

En el capítulo de planificación, se estableció que a medida que la napa sube en
promedio, es decir, que se hace más superficial, el caudal específico también
sube en promedio.

Nivel de sequía para año lluvioso presenta mayor caudal específico que para año
seco.

Esto invita a efectuar la comparación entre niveles estáticos similares, que es lo
mismo que condiciones hidrológicas similares.

35

En el gráfico siguiente, si el análisis se efectúa para un año lluvioso, el caudal específico
presenta fluctuaciones que varían entre 21 y 25 l/s/m, no observándose una tendencia
permanente a la baja, incluso para un año seco el caudal específico presenta una leve
tendencia al aumento.

Qesp v/s N.Estáticos Año normal
Año lluvioso

en un pozo de ACSA Año seco

30
25
20
Qesp(l/s/m)

15
10
5
0
1 2 3 4 5 6
Tiempo(años)


Si bien este es un ejemplo de un solo pozo, que se eligió por presentar
variaciones de caudales específicos bien marcadas para las tres condiciones
hidrológicas, prácticamente todos los pozos de la Empresa Aguas Cordillera
exhiben un comportamiento similar.

Si el pozo presentase una baja real de rendimiento, que justifique un trabajo de
rehabilitación por ejemplo, cada cuatro años, debiera presentar una baja
permanente en el caudal específico, por lo menos para alguna de las condiciones
hidrológicas características. Este método permitiría detectar la baja permanente
de rendimiento del pozo, que al proyectarla alcanzaría una situación crítica que
no se ha definido.

36

Rendimiento de un pozo (según Jacob)

Este procedimiento, no sirve en la práctica para determinar pérdidas de
rendimiento en los pozos, más bien es un indicador de dónde se concentra en
mayor medida la pérdida de carga del caudal que ingresa al pozo, si es en el
acuífero o en el entrono del pozo (cribas-filtro).

El procedimiento se describe a continuación: La depresión en un pozo, del cual
se está bombeando un caudal Q, presenta una depresión s (nivel dinámico
menos nivel estático), que se expresa como:

s = B·Q + C·Q2

Donde:

B·Q es la pérdida de carga en la formación y
C·Q2 es la pérdida singular (entrada al pozo).

De aquí Jacob estableció el coeficiente de eficiencia E del pozo:

B ⋅ Q ⋅100
E(% ) =
(
B ⋅ Q + C ⋅ Q2 )
Se puede observar que si el sistema captante (cribas) se obstruyen, la pérdida
singular (C·Q2), aumenta, por lo tanto, la eficiencia E disminuye, aún cuando la
zona acuífera entorno al pozo no sufra mayor cambio.

37


Si se pretende ocupar este método para determinar la efectividad de un método
de rehabilitación, pueden cometerse errores importantes, por ejemplo, a un pozo
que se le efectúa una mantención se le realizan dos pruebas de bombeo, antes y
después de aplicar el procedimiento, por lo tanto se cuenta con dos curvas de
agotamiento, a las cuales en forma independiente se les ajusta el polinomio s =
B·Q + C·Q2, y por tanto, se conocen las eficiencias Eantes y Edespués. Suponiendo
que el tratamiento provocó un excesivo precipitado de sales, que en la práctica
tapó poros, con la consiguiente disminución de permeabilidad, resultando que la
componente B·Q aumentó; si además el precipitado se generó en la zona de
entrada al pozo (filtro y cribas), entonces la componente de pérdida singular C·Q2
también aumentó, por lo tanto, la eficiencia E después de la rehabilitación puede
perfectamente haber aumentado, pero la baja de permeabilidad afectó la
productividad del pozo, obteniéndose un caudal de explotación menor que el
inicial.

Curvas de sistema

Una metodología de aplicación directa es la construcción de curvas de sistema.
La curva de sistema del conjunto pozo-bomba, incluye la carga geométrica, las
pérdidas singulares y las pérdidas friccionales, pero también lleva implícita la
curva de agotamiento, por lo tanto, comparar curvas de sistema es una buena
medida de la pérdida de rendimiento de los pozos, asumiendo que son factibles
de ser construidas a partir de variables operacionales.

Las curvas de sistema presentan la siguiente estructura:

H = A + B·Q2 + C·Q1,846

Donde:

38

Donde:

A = altura geométrica.
B·Q2 = pérdida de carga singular.
C·Q1,846 = pérdida de carga friccional.

Curvas de Sistema
H = A + BQ2+CQ1,84
160

140
120
100
(m)

80
60
40
20
0
0 10 20 40 60 80 100

Caudal (l/s)


Ya se vio en el capítulo de Planificación, como construir estas curvas a partir de
variables operacionales como lo son el nivel estático, caudal y altura de elevación
asociada (obtenida de la curva de descarga de la bomba instalada).

El gráfico ánterior, muestra la comparación de tres curvas de sistema para
condiciones hidrológicas similares, reportadas a través de niveles estáticos
similares, pero con caudales de bombeo distintos. Las curvas se van cerrando en
el tiempo, lo que acusa una real pérdida de rendimiento.

En la práctica ocurre, que las fluctuaciones de la napa son importantes, por lo
que se hace necesario analizar las curvas de sistema en distintos intervalos, por
ejemplo, tramos de un metro.

39

Observar que las curvas de sistema se cierran, sólo permite efectuar un
análisis cualitativo, un criterio objetivo o cuantitativo consistiría en determinar
en cuánto tiempo la curva de sistema cruzará a la curva de descarga de la
bomba en un caudal crítico, que puede ser definido como el caudal de derecho
de agua asignado al pozo, o en su defecto un caudal menor en un 10% que el
original.

Frecuencia de rehabilitación.

Como ya se observó, la metodología más recomendable que permite
determinar cualitativa y cuantitativamente las pérdidas de rendimiento en los
pozos, es la metodología de las curvas de sistema.

Si el pozo pierde rendimiento en el tiempo, las curvas de sistema para un
mismo nivel estático debieran cerrarse hacia el eje vertical.

Ocurre que para todos los pozos analizados, no se observó ninguna tendencia
permanente a la baja de rendimiento, entonces para trabajar por el lado de la
seguridad, se escoge la máxima baja para cada nivel estático, y se proyecta en el
tiempo, hasta alcanzar el caudal definido como crítico.

El caso real de los pozos de la Empresa Aguas Cordillera, arrojó que los pozos
en promedio, alcanzarían ese caudal crítico en un plazo superior a diecisiete (17)
años. La realidad de otros pozos en Santiago, no tendría por qué ser diferente.

Lo anterior sólo fue posible determinarlo, gracias al control sistemático e integral
de fuentes, que permitió comparar el comportamiento de los pozos en
prácticamente todas las condiciones hidrológicas.

40

Disposición a Pagar.

Un argumento que se usaba mucho para justificar la ejecución de trabajos de
rehabilitación de pozos, se basaba en que los trabajos se pagaban solos, ya
que el ahorro de energía era considerablemente importante. Este argumento se
desvirtúa completamente, por el solo hecho de que los participantes en las
licitaciones cobraban según costo alternativo; en las licitaciones participaban
principalmente perforistas, y sus ofertas consideraban lo que dejaban de
percibir por construir pozos, al desviar la maquinaria a los trabajos de
rehabilitación, en ningún momento cobraban en función de los ahorros de
energía.

Todo esto hizo necesario cuantificar los supuestos aumentos de costos de la
operación de pozos, verificándose que los aumentos no eran tales; bastó
solamente con suspender los trabajos por un período, para demostrar que ni la
frecuencia ni los valores pagados por lo trabajos se justificaban.


Ya se vio en el capítulo de Operaciones, que a partir de curvas de sistema y de la
bomba, más variables operacionales, es posible cuantificar los costos de
operación de los pozos; entonces contando con un seguimiento de la variación de
las curvas de sistema, más la proyección de las eventuales pérdidas de
rendimiento hasta alcanzar un caudal crítico, es posible contar con una buena
estimación de los costos que se estaría dispuesto a pagar por estos trabajos.

La tabla siguiente muestra tanto la frecuencia de mantenimiento como la
disposición a pagar por cada rehabilitación, por cada pozo de la Empresa.

41

POZO Frecuencia(años) Costo
Mantenimiento($)
San Antonio Nº 13 Poca información Poca información
San Antonio Nº 14 Poca información Poca información
San Antonio Nº 16 10 1.397.485
Puente San Antonio Poca información Poca información
San Francisco Nº 9 12,5 694.846
San Francisco Nº 10 20 8.425
Puente Nuevo Nº 3 9 99.783
Hualtatas Nº 7 11 53.958
Predecantadores Nº 11 8 625.591
Predecantadores Nº 12 65 0
Predecantadores Nº 10 19 1.214.596
Tabancura Nº 1 Poca información Poca información
Tabancura Nº 2 10 584.412
Lo Gallo Nº 3 24 657.741
Lo Gallo Nº 4 9 272.859
Lo Gallo Nº 5 11 596.676
Vitacura Nº 1 13 2.023
Vitacura Nº 2 Poca información Poca información
Vespucio Aguirre Poca información Poca información
Campanario 16 310.117
Rosa Elena Kennedy Nº 11 10 90.040
Rosa Elena Kennedy Nº 12 18 Poca información
Lo Matta Nº 7 12 162.444
Lo Matta Nº 8 26 332.382
Barnechea Nº 4 26 0
Barnechea Nº 5 14 473.674
Raúl Labbé Nº 3 No necesita mantención 0
Raúl Labbé Nº 4 11 983.074
Villa Los Estanques No necesita mantención 0
La Dehesa 26 112.937
PROMEDIO 17,3 377.090

Una mantención de lo más básica, ejecutada por contratistas, cuesta diez (10)
veces el valor promedio obtenido de este análisis, lo que se puede interpretar
como que la rehabilitación del promedio de los pozos de Santiago, debe
efectuarse cada ciento setenta (170) años.

Debe tenerse en cuenta que las proyecciones de baja de rendimiento asumen
una condición extremadamente desfavorable, por lo tanto, en el peor de los
casos, las frecuencias promedios son las indicadas en la figura anterior.

Lo más acertado es efectuar una evaluación económica que confronte la
rehabilitación de pozos con la construcción de pozos nuevos, ya que se cuenta
con todos los elementos para calcular inversiones iniciales y costos
operacionales.

42

Una alternativa muy recomendable, es aprovechar los cambios de
bombas, cuando estas últimas fallan, y aplicar un método de
tratamiento de bajo costo, que se encuentre bien establecido en un
plan de mantenimiento o plan de contingencia.

Entonces se requiere definir los métodos de rehabilitación, para que el
área de aguas subterráneas, de cada empresa interesada en un
manejo eficiente de sus fuentes, establezca qué dónde y cuándo
aplicar un determinado método.

5.- CONTROL SISS

Requerimientos de la Superintendencia de Servicios Sanitarios
(SISS).

La SISS se preocupa tanto de los aspectos sanitarios de las fuentes, como
también de su seguridad de abastecimiento.

Para ello establece pautas de control en todas las etapas de desarrollo de
las fuentes, esto es: compra, inversiones, operación de las fuentes, etc.

La SISS en función de la estructura de costos y beneficios que reporta una
empresa sanitaria, regula las tarifas en períodos de cuatro años; y algo muy
importante, cuenta con las facultades para exigir y garantizar el recurso a los
usuarios, en oportunidad y calidad.

43

5.- CONTROL SISS
Instructivos sobre control de fuentes

La única forma de controlar el comportamineto de los acuíferos que son
explotados para fines de abastecimiento de agua potable, es llevando un control
acucioso y sistemático de cada captación.

En su rol fiscalizador de los prestadores de servicios sanitarios, la SISS decidió
establecer normas comunes para el sistema de control de las captaciones
subterráneas que son usadas como fuentes de abastecimiento de agua potable.

Estos controles que deben llevar los prestadores, deberán siempre estar
disponibles en forma expedita para cuando los fiscalizadores de la SISS así lo
requieran.

5.- CONTROL SISS
Aspectos generales

El instructivo elaborado por la SISS, denominado “Control de fuentes
subterráneas”, del año 1992, identifica las captaciones consideradas: pozos,
drenes, punteras, etc.; determina los elementos para facilitar las mediciones:
líneas de aire, medidores de caudal, etc.; medidas de seguridad sobre pozos
fuera de operación y pozos abandonados.

Antecedentes que deberá poseer el prestador

Para que el control de las captaciones sea de real utilidad, tanto para prevenir posibles
deficiencias durante el funcionamiento, como para proyectar nuevas captaciones, los
prestadores deberán mantener al menos un ejemplar de los siguientes antecedentes, a los
que deberán tener acceso los inspectores de la SISS cuando lo requieran:

44

5.- CONTROL SISS
- Antecedentes de estudios.
- Antecedentes de construcción.
- Catastro de captaciones.
-Antecedentes de explotación.

Control periódico de captaciones

El control de las captaciones los realizará cada prestador midiendo aquellos parámetros
cuya variación en el tiempo permita detectar disminuciones de eficiencia, de recarga, de
producción, de calidad, etc.

Mediciones

La periodicidad de las mediciones se establecen como las mínimas aceptables, en el caso
de las fuentes de interés (pozos profundos), se exige un control mensual de volúmenes y
horas de funcionamiento real de bombeo.

5.- CONTROL SISS
En relación a niveles, se solicita nivel estático antes de iniciar la operación
diaria, y el nivel dinámico, una vez estabilizado; esto obviamente exige un
control en línea.

En todas las captaciones se deberán analizar los parámetros establecidos
en la Norma Nch 409, y estos controles se efectuarán una vez cada cinco
años.

El instructivo adjunta planillas tipo, para el control de las captaciones, que
permiten el control durante un semestre, y se deben utilizar de Enero a
Junio y de Julio a Diciembre de cada año calendario.

45

5.- CONTROL SISS

Antecedentes que requiere la Superintendencia

Para la supervigilancia del sistema de control de captaciones, cada
prestador deberá enviar a la Superintendencia, una vez al año los
antecedentes que se indican a continuación.

- Antecedentes de Construcción de pozos
- Un resumen de los controles de acuerdo a planillas incluidas en el
instructivo.

5.- CONTROL SISS
Las aguas subterráneas en los procesos tarifarios.

En un proceso tarifario una empresa sanitaria, solicita a la SISS, le apruebe las
nuevas tarifas, de acuerdo a su estructura de costos, con un beneficio por
venta de agua que garantice una tasa de rentabilidad superior a la otorgada por
una institución financiera.

La obligatoriedad de dar continuidad de servicio es hasta una probabilidad de
excedencia de un 90%, que habitualmente se aplica a las aguas superficiales,
asignándole a los derechos de aguas subterráneas algún factor menor que 1,
sólo por razones operacionales.

46

5.- CONTROL SISS
Disponibilidad de recursos subterráneos.

En un capítulo anterior ya se vio como asignarle probabilidades de
excedencia a las aguas subterráneas, lo que interesa en este punto es definir
la estrategia más conveniente a los intereses de la empresa de servicios.
Mientras menor la oferta de agua (disponibilidad del recurso), la empresa se
obliga a suplir el eventual déficit, ya sea proponiendo un plan de obras y/o
comprando nuevos derechos de aguas, por cierto estas inversiones las debe
pagar la tarifa.

Operación de las fuentes subterráneas

Habitualmente la SISS, consideraba válido utilizar en los balances de agua,
la totalidad de los caudales de los pozos, ponderados por un factor de
seguridad, que integra: el riesgo de falla, ya que las bombas fallan en alguna
oportunidad, cortes de energía, detención de los pozos por mantenimiento,
restricción por tarifas eléctricas, etc.

5.- CONTROL SISS
El factor mencionado puede ser perfectamente un 80%.

Aspectos sanitarios

Una exigencia de la SISS respecto a las fuentes subterráneas, que
puede tener una incidencia económica importante, es el tiempo de
contacto que debe tener el cloro con el agua, antes del primer
consumo; esto obliga a considerar en los proyecto de nuevas fuentes,
necesariamente conexiones a estanques, que pueden eventualmente
ubicarse a distancias importantes.

47

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