modelo del sistema de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la ciudad de ejido

Proyecto de Grado

Presentado ante la ilustre Universidad de Los Andes como requisito parcial para

obtener el Ttulo de Ingeniero de Sistemas

Modelo del sistema de almacenamiento y

distribucion de aguas blancas de la ciudad de

Ejido

Por

Br. Gerson Abdiel Vera Morales

Tutor: Prof. Vicente Ramrez

Cotutor: Prof. Magdiel Ablan

Octubre 2012

c2012 Universidad de Los Andes Merida, Venezuela

Modelo del sistema de almacenamiento y distribucion de

aguas blancas de la ciudad de Ejido

Br. Gerson Abdiel Vera Morales

Proyecto de Grado Investigacion de Operaciones, 123 paginas

Resumen: En el presente trabajo se desarrollo un modelo de simulacion del sistema

de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la ciudad de Ejido, utilizando la

metodologa de Dinamica de Sistemas. Se realizo una descripcion detallada del sistema

real que va desde la captacion de agua en las fuentes de suministro, tratamiento y

desinfeccion, descripcion de las estructuras de almacenamiento, lneas de distribucion,

manejo de valvulas para regular ujo, hasta que llega al consumidor nal, para luego

a partir de esta descripcion construir el modelo que fue validado por expertos que

manejan da a da el sistema. Se evaluaron algunos escenarios haciendo cambios en

los valores de los parametros y determinando el impacto de los mismos. Dicho modelo

puede servir como una herramienta que permita a la poblacion en general y a los

organismos competentes en el area entender mejor el funcionamiento del sistema

as como generar polticas en pro de un uso racional del agua y que conlleve a la

prestacion de un mejor servicio a la poblacion involucrada.

Palabras clave: Modelado, Simulacion, Sistema de almacenamiento y distribucion de

agua, Dinamica de Sistemas

Este trabajo fue procesado en LATEX.

Indice general

Indice de Tablas VIII

Indice de Figuras IX

Agradecimientos XIII

1. Introduccion 1

1.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.1. Valoracion economica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.2. Calidad del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.1.3. Sistemas de distribucion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2. Planteamiento del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3.1. Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3.2. Objetivos Especcos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.4. Justicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.5. Metodologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.6. Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.7. Marco Teorico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.7.1. Sistema de almacenamiento y distribucion de aguas . . . . . . . 7

1.7.2. Calidad de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.7.3. Dinamica de Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2. Descripcion del sistema real Acueducto de Ejido 18

2.1. Sistema de distribucion de aguas blancas de la ciudad de Ejido . . . . . 18

iii

2.2. Fuentes de Abastecimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.1. Quebrada La Montalban . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.2. Quebrada La Portuguesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2.3. Quebrada La Fra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3. Calidad del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.1. Planta de tratamiento Eleazar Lopez Contreras . . . . . . . . . 21

2.4. Sistema de almacenamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4.1. Tanque El Manzano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4.2. Tanque Monsenor Duque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4.3. Tanque Las Carmelitas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4.4. Tanque Pan de Azucar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4.5. Tanque El Salado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4.6. Tanque El Carmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4.7. Tanque Lola I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4.8. Tanque Lola II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4.9. Tanque Hector Trujillo D15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.4.10. Tanque Aguas Calientes D8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.4.11. Tanque INREVI D7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.4.12. Tanque Cuadrado D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.4.13. Tanque Metalico D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.4.14. Tanque Centenario D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.4.15. Tanque Don Luis D6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.4.16. Tanque Boticario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.4.17. Tanques Asoprieto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5. Manejo de valvulas del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5.1. Valvula Toma Portuguesa - Tanque Lola I . . . . . . . . . . . . 28

2.5.2. Valvula Portuguesa - Montalban - Planta de tratamiento . . . . 29

2.5.3. Valvula Lola II - Lnea Caliente . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5.4. Valvula D15 - Lnea Caliente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5.5. Valvula D15 - Lola II - D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5.6. Valvula D15 - Lnea INREVI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5.7. Valvula Lnea Caliente - D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5.8. Valvula Lnea Alfredo Lara - D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.5.9. Valvula Lnea Alfredo Lara - Zona baja . . . . . . . . . . . . . . 30

2.5.10. Valvula Antigua entrada al tanque D6 . . . . . . . . . . . . . . 30

2.6. Notas importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.7. Problemas con el acueducto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.7.1. Poltica de racionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.7.2. Perdidas y agua no contabilizada . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.8. Empresa Aguas de Ejido C.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3. Modelo de simulacion del sistema de almacenamiento y distribucion

de aguas blancas de la Ciudad de Ejido 36

3.1. Supuestos del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2. Estructura del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2.1. Representacion de un tanque con alimentacion directa de la fuente 37

3.2.2. Representacion de los tanques intermedios con alimentacion entre s 42

3.2.3. Representacion de los tanques terminales . . . . . . . . . . . . . 47

3.2.4. Tanques principales del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.2.5. Total de agua en el sistema y la poltica de racionamiento . . . 49

3.2.6. Visualizacion del nivel de los tanques . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.3. Estimacion de los valores de los parametros . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.3.1. Suministros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.3.2. Agua contabilizada y no contabilizada . . . . . . . . . . . . . . 57

3.3.3. Conexiones entre tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3.4. Racionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.4. Comparacion entre el modelo de la ciudad de Merida y el modelo de la

ciudad de Ejido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4. Simulacion base, vericacion y validacion del modelo 62

4.1. Simulacion base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.1.1. Tanques con alimentacion directa de fuente . . . . . . . . . . . . 63

4.1.2. Tanques intermedios con alimentacion entre s . . . . . . . . . . 66

4.1.3. Tanques terminales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.1.4. Tanques D7, D8 y San Onofre . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.1.5. Tanques principales del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.1.6. Total de agua en el sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.1.7. Sub total por sectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.2. Validacion del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.2.1. Prueba del metodo de integracion y tamano de paso . . . . . . . 78

4.2.2. Consistencia dimensional y documentacion . . . . . . . . . . . . 79

4.2.3. Adecuacion de lmites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.2.4. Estructura del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.2.5. Condiciones extremas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.2.6. Analisis de sensibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5. Estudio de Escenarios 85

5.1. Escenario 1: Disminucion de la produccion de las fuentes y aumento la

demanda producto de la temporada de sequa . . . . . . . . . . . . . . 85

5.2. Escenario 2: En temporada de lluvia aumenta el caudal de La Fra

ocasionando obstruccion del dique toma . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.3. Escenario 3: Porcentaje de agua no contabilizada y demanda aumentan 90

5.4. Escenario 4: Porcentaje de agua no contabilizada y demanda disminuyen 91

5.5. Escenario 5: Comportamiento del sistema al no aplicar la poltica de

racionamiento permanente a los tanques D7, D8 y San Onofre . . . . . 93

5.6. Escenario 6: Comportamiento del sistema al no aplicar la poltica

de racionamiento permanente a los tanques D7, D8 y San Onofre y

disminucion de la produccion en las fuentes debido a la sequa . . . . . 96

5.7. Escenario 7: Aplicacion o no de la poltica de racionamiento de forma

permanente a los tanques D7, D8 y San Onofre. Aumento de la demanda

en 5% y disminucion de la produccion de las fuentes en 40% . . . . . . 98

6. Conclusiones 100

6.1. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

6.2. Notas nales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Bibliografa 105

A. Visita a los componentes del sistema 108

B. Vistas que conforman el modelo 110

C. Sobre el metodo de integracion y el tamano de paso 116

D. Plano y diagrama 121

Indice de tablas

3.1. Peldanos llenos en m3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.2. Anillos llenos en m3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.3. Capacidad del tanque en m3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.4. Suministros de fuentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.5. Suministros entre tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

3.6. Demanda, valor incial y nivel maximo por tanque . . . . . . . . . . . . 56

3.7. Efecto presion de los tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.8. Nivel para reactivar la entrada de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.9. Valores para las variables Conexion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.10. Valores para las variables racionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.1. Variacion de la demanda y suministro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.1. Corrida Base Vs. Escenario 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

viii

Indice de guras

1.1. Red ramicada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2. Red mallada interna y externa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3. Notacion del diagrama causal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4. Lazo de realimentacion positiva y negativa . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.5. Notacion de los diagramas de ujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.6. Estructura general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.7. Comportamientos en Dinamica de Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.1. Esquema del acueducto de Ejido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.1. Estructura de la variable multiplicador demanda horaria . . . . . . . . 39

3.2. Estructura de la variable multiplicador demanda horaria 4 . . . . . . . 39

3.3. Estructura generica de los tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.4. Estructura que representa al tanque El Manzano . . . . . . . . . . . . . 43

3.5. Estructura generica para alimentacion entre tanques . . . . . . . . . . . 44

3.6. Estructura generica para la valvula de entrada al tanque . . . . . . . . 45

3.7. Estructura generica para las conexiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.8. Estructura que representa el tanque Asoprieto . . . . . . . . . . . . . . 48

3.9. Estructura que representa el tanque Lola II . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.10. Estructura del tanque D15 y su ubicacion dentro del modelo . . . . . . 50

3.11. Estructura generica sub total y variable racionamiento . . . . . . . . 52

4.1. Nivel del tanque El Manzano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.2. Nivel del tanque Monsenor Duque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.3. Nivel del tanque El Salado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

ix

4.4. Nivel del tanque Pan de Azucar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.5. Nivel del tanque El Carmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

4.6. Nivel del tanque D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67



4.9. Nivel del tanque Boticario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69


4.11. Nivel del tanque Asoprieto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.12. Nivel del tanque D7 para un da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.13. Nivel del tanque D7 para una semana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.14. Nivel del tanque D8 para un da y una semana . . . . . . . . . . . . . 72

4.15. Nivel del tanque San Onofre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.16. Nivel del tanque Lola I para un da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.17. Nivel del tanque Lola II para un da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.18. Nivel del tanque Lola II para una semana . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.19. Nivel del tanque D15 para un da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.20. Total de agua en el sistema en una semana . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.21. Sub total de agua para el sector 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77




4.25. Prueba de condiciones extremas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.26. Prueba de condiciones extremas: caso 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.27. Variacion de la demanda Vs Corrida base . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.28. Variacion de la demanda Vs Corrida base . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.1. Total de agua en el sistema. Corrida base Vs Escenario 1 . . . . . . . . 86

5.2. Sub total 1. Corrida base Vs Escenario 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.3. Sub total 2. Corrida base Vs. Escenario 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 87



5.6. Total de agua en el sistema. Corrida base Vs. Escenario 2 . . . . . . . . 90

5.7. Corrida base Vs. Escenario 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90


5.9. Escenario 3: Sub total por sector Vs. Corrida base . . . . . . . . . . . . 92

5.10. Escenario 4: Sub total por sector Vs. Corrida base . . . . . . . . . . . . 93


5.12. Sub total sector 3. Corrida base Vs. Escenario 5 . . . . . . . . . . . . . 95

5.13. Sub total sector 4. Corrida base Vs. Escenario 5 . . . . . . . . . . . . . 95

5.14. Tanque Lola II. Corrida base Vs. Escenario 5 . . . . . . . . . . . . . . . 96


5.16. Escenario 6: Sub total para los sectores 1 y 2 Vs. Corrida base . . . . . 97

5.17. Escenario 6: Sub total para los sectores 3 y 4 Vs. Corrida base . . . . . 98


A.1. Captacion en La Portuguesa y La Montalban . . . . . . . . . . . . . . . 108

A.2. Tanques D15, Lola I y Lola II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

A.3. Problemas en las quebradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

A.4. Tomas del tanque a la comunidad y valvulas de control . . . . . . . . . 109

B.1. Vista 1. Tanques El Manzano y Monsenor Duque . . . . . . . . . . . . 110

B.2. Vista 2. Tanques El Salado y Pan de Azucar y El Carmen . . . . . . . 111

B.3. Vista 3. Tanques Lola II, Asoprieto, D7, D8, D3, D5 y San Onofre . . 112

B.4. Vista 4. Tanques Lola I, Boticario y D6, . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

B.5. Vista 6. Total de agua en el sistema y estructuras de racionamiento . . 114

B.6. Vista 7. Transformacion de litros a peldanos, anillos, cuartos de tanque

y m3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

C.1. Distintas corridas para el tanque El Manzano . . . . . . . . . . . . . . 117

C.2. Distintas corridas para el tanque D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118


C.4. Distintas corridas para el tanque San Onofre . . . . . . . . . . . . . . . 119


D.1. Ubicacion de tomas y tanques dentro de la ciudad . . . . . . . . . . . . 122

D.2. Esquema del acueducto de la ciudad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Agradecimientos

A Dios Todo Poderoso, por siempre estar a mi lado en todos los momentos tanto

buenos como malos, pues de ellos tambien se aprende. La Santsima Virgen Maria

Madre de Dios quien con su manto siempre me cubre y protege. Al anima de Machera.

Bajo su proteccion siempre me sent seguro.

A mi madre Morella, ese apoyo incondicional da a da, esa palabra de apoyo, ese

empuje, esa fuerza, ese ejemplo y esas ganas de seguir adelante, gracias por el apoyo

y por demostrarme que siempre seras la unica persona que nunca tendra un NO para

mi. Te amo.

Al personal de la empresa Aguas de Ejido C.A en especial al Sr. Giordano Mendoza,

Ing. Jesus Escobar y al Ing. Gonzalo Pena, sin su valiosa colaboracion y conocimiento

no hubiese sido posible la culminacion de este trabajo.

Al Prof. Vicente Ramrez quien con su conocimiento y profesionalismo me

inspiro para realizar un trabajo en el area de Modelado y Simulacion de Sistemas

y posteriormente en la conduccion y orientacion del presente. Muchas gracias.

A todas aquellas personas: familia, amigos, companeros de estudio, personal de la

BIACI, personal administrativo de la EISULA, entre otros, que contribuyeron de una

y otra forma con apoyo moral, recomendaciones, entre otras, que sin duda algunas

siempre fueron y seran necesarias, no solo para la elaboracion del presente trabajo

sino a lo largo de mi carrera, personas que nunca esperaron nada a cambio y siempre

estuvieron prestos y con muy buena fe. Muchas gracias a todos un Dios se los pague

por todo.

Al Consejo de Desarollo Cientco Humanstico Tecnologico y de las Artes

(CDCHTA) de la Universidad de Los Andes, por haber nanciado parcialmente este

trabajo bajo el proyecto I-1291-12-02-F.

Captulo 1

Introduccion

1.1. Antecedentes

El acelerado proceso de expansion y crecimiento en los ultimos anos de la ciudad

de Ejido, ha trado consigo un aumento considerable de la demanda en los servicios de

aguas blancas. Es necesario darle un uso racional a este importante recurso natural y

encontrar formas para aprovechar al maximo sus benecios.

1.1.1. Valoracion economica

Pena (2004) realizo la valoracion economica que tienen para los habitantes del

municipio Campo Elas los bosques en la proteccion del recurso hdrico, valoracion que

se estimo a partir de la tecnica de Regresion Logstica y de Turnbull y Kristrom, como

resultado se recomendo implementar a futuro un pago por servicios ambientales.

Pena et al. (2004) realizaron la estimacion monetaria del valor de uso indirecto

de los bosques y la vegetacion en las quebradas La Montalban, La Portuguesa y La

Fra, fuentes abastecedoras de agua del acueducto urbano de Ejido, ubicadas en los

municipios Campo Elas y Libertador del estado Merida. Este metodo permitio conocer

el valor economico que tiene para los habitantes del area urbana del municipio Campo

Elas, el servicio de los bosques y vegetacion en la proteccion del recurso hdrico.

1.1 Antecedentes 2

1.1.2. Calidad del agua

Vidal et al. (1994) hicieron uso del software EPANET para simular el

comportamiento de una red de distribucion de aguas y as estudiar la evolucion de la

calidad del agua en la misma determinando que factores como el cloro utilizado como

desinfectante al reaccionar con sustancias propias del agua, sustancias contenidas en

las paredes de las tuberas, los materiales con los cuales son construidas las tuberas, la

existencia de fugas en el sistema, la corrosion, entre otros, inuyen directamente sobre

la calidad del agua desde que sale de la planta de tratamiento hasta el consumidor

nal.

Ortega (1959) realizo estudios fsico-qumicos y bacteriologicos de las aguas de

consumo de la ciudad de Ejido. Segun el estudio, la fuente que proporcionaba el agua

de consumo a la poblacion era la llamada quebrada Los Wilches que era producto de

ltraciones provenientes de la montana las cuales formaban un cauce natural que no

era contaminado, conducido hasta un deposito de concreto de 500 m3. Destaco que

los procesos de desinfeccion y clorinizacion eran realizados de forma rudimentaria. Se

realizaron tomas de muestras de agua para someterlas a los examenes bacteriologicos

as como fsico-qumicos: olor, color, sabor, turbiedad, llegando a la conclusion de que el

agua consumida estaba sumamente contaminada, debido a la ausencia de tratamiento

conveniente o a lo rudimentario de los procesos. Por ultimo indico que el rendimiento

era ineciente, no satisfaca las necesidades de la poblacion y recomendo aumentar

la capacidad y en otros casos, construir totalmente nuevos componentes del sistema:

lneas de aduccion, tanques entre otros, ya que los que existan estaban en condiciones

deplorables.

1.1.3. Sistemas de distribucion

Pena (2008) elaboro un modelo del sistema de distribucion de aguas blancas para

la ciudad de Merida tomando en cuenta diversos factores, para luego evaluarlo ante

diferentes escenarios y generar polticas de interes y mejoramiento del servicio. Pena

et al. (2009) presentaron un modelo de simulacion del sistema de distribucion de aguas

blancas de la ciudad de Merida, utilizando la metodologa de Dinamica de Sistemas,

1.1 Antecedentes 3

el modelo resultante permitio estudiar el impacto de variaciones en los niveles de

produccion de agua y en la demanda sobre el abastecimiento a la poblacion medido

como el nivel total de agua en el sistema y el numero y duracion de las polticas de

racionamiento.

Orozco (1999) elaboro un modelo utilizando Dinamica de Sistemas que

permitio determinar algunos de los factores mas relevantes que afectan la disponibilidad

del recurso hdrico como son la demanda de la poblacion, las fuentes naturales de

suministro, el tratamiento de las aguas, aguas contaminadas, actividades comerciales,

industriales y sus respectivos desechos hdricos entre otros. Permitio observar el

comportamiento historico as como explorar opciones que podran ser tomadas en

cuenta para la toma de decisiones.

Miglio and Meja (2002) elaboraron una propuesta de rehabilitacion de la red de

distribucion de agua potable en la urbanizacion Santa Mara, Chosica, en la provincia

de Lima, Peru, utilizando un modelo de simulacion. Partiendo del analisis del estado

actual del sistema se probaron 18 escenarios variando los valores de 4 parametros: la

demanda, caractersticas fsicas, condiciones iniciales de funcionamiento y condiciones

operacionales de bomba y reservorio. La conclusion mas importante de este trabajo fue

un modelo de simulacion de distribucion optima sobre la base de un costo mnimo de

rehabilitacion.

Otalvora (1999) elaboro un sistema experto para el manejo y solucion de fallas

en el acueducto de Ejido, especcamente 3 problemas como son rotura, obstruccion

de tuberas y el control del nivel de agua en los tanques. Para la construccion

de este sistema experto fue indispensable el conocimiento del comportamiento del

acueducto de la ciudad as como la forma en la que el personal manejaba los

conictos senalados anteriormente. De este conocimiento del acueducto se describieron

brevemente algunos componentes: fuentes de suministro, tanques del sistema, sectores

alimentados, caractersticas de la red de distribucion y la problematica presentada.

Ramrez (2011) elaboro un prototipo de simulacion denominado Waterpy para el

analisis de redes de distribucion de aguas basado en software libre, se diseno para el

calculo hidraulico estatico, del cual se puede obtener las alturas piezometricas en cada

nodo y los caudales en cada tramo de tubera. Tambien se pueden obtener velocidades

1.2 Planteamiento del Problema 4

y factores de friccion, teniendo en cuenta que solo se pueden modelar tres elementos

hidraulicos como son tanques, tuberas y nodos. El metodo de analisis para redes

cerradas fue el del gradiente hidraulico. Las entradas al programa se realizan a traves de

un archivo de texto generado por el usuario, el cual contiene argumentos que denen la

red y por lnea de comando se le indican argumentos especcos para generar las salidas

la cuales pueden ser en distintos formatos, ademas de poder mostrar los resultados por

pantalla. Otra ventaja del programa es que al estar desarrollado bajo el paradigma de

software libre bajo la licencia GNU version 3, garantiza la distribucion del codigo fuente

del mismo lo que permite, en primer lugar, ser mejorado de acuerdo a los requerimientos

de los usuarios, los cuales al realizarle cualquier modicacion estan obligados a liberar

esos nuevos contenidos y modicaciones en pro de otros usuarios; segundo, permite

aprender y conocer acerca del programa en s lo que conlleva a un verdadero control

del mismo.

En algunos de los trabajos citados anteriormente se elaboran modelos de sistemas

de distribucion de redes de agua potable utilizando la metodologa de la Dinamica

de Sistemas. En otros se emplearon otras tecnicas igualmente importantes as como

el uso de diferentes software que permiten observar las ventajas de uso de alguno u

otro. Se toma en cuenta la inuencia de ciertos aspectos sobre el recurso hdrico y se

estudia como inuyen directamente elementos tanto internos como externos al sistema

de distribucion en la calidad del agua, en forma general y tambien en las aguas de

consumo de la ciudad de Ejido. Todos estos aspectos son de suma importancia, ya que

sirvieron como marco de referencia al momento de desarrollar el presente trabajo en

lo que respecta al estudio y conocimiento del sistema real, es decir el acueducto de la

ciudad de Ejido y en la elaboracion de un modelo para dicho sistema.

1.2. Planteamiento del Problema

El agua dulce es esencial para el mantenimiento de la vida y puede convertirse

segun Azqueta (2002) en el principal problema mundial en el corto o mediano

plazo, la desigual distribucion del recurso tanto fsica como socialmente, aunado a la

contaminacion del mismo por parte del mal uso de productos fertilizantes industriales

1.3 Objetivos 5

o la lluvia acida ademas de los desechos industriales y de las grandes ciudades que

mayormente son arrojados a las fuentes de agua dulce contribuyen a aumentar la

problematica.

Esta situacion genera problemas a la poblacion por la falta de acceso al vital

lquido inuyendo directamente en la calidad de vida de la misma, problemas de salud

por la contaminacion de aguas, problemas ambientales: ecosistemas alterados, bosques

destruidos, cuencas, ros y lagos contaminados y su fauna afectada y el mayor y quizas

mas peligroso de todos, la disminucion de los principales acuferos produciendo como

ya lo indicamos escasez.

Venezuela, el estado Merida y la ciudad de Ejido no escapan a este problema.

Aunado al rapido crecimiento de la poblacion, la intermitencia del servicio en unos

casos; la falta del vital lquido en ciertos sectores por periodos de tiempo variantes,

as como otros sectores que no disponen del servicio son ejemplo de algunos de los

problemas que presenta actualmente la ciudad.

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo General

Elaborar un modelo de simulacion del sistema de almacenamiento y distribucion de

aguas blancas de la ciudad de Ejido utilizando Dinamica de Sistemas.

1.3.2. Objetivos Especcos

Estudiar el sistema de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la

ciudad de Ejido.

Elaborar el modelo del sistema de almacenamiento y distribucion de aguas

blancas de la ciudad de Ejido a partir de la descripcion del sistema real, utilizando

Dinamica de Sistemas y la herramienta VENSIM (2011) .

Validar y probar el modelo de simulacion obtenido.

1.4 Justificacion 6

Evaluar distintos escenarios que pudieran generar polticas de mejoramiento de

servicio.

1.4. Justicacion

Es importante conocer la dinamica asociada a la forma en como se distribuye el

agua en la ciudad de Ejido. Al elaborar un modelo del sistema de almacenamiento y

distribucion de aguas de la ciudad, se estudio el comportamiento del sistema real y

los diferentes escenarios que pudieran presentarse ante cambios en los valores de los

parametros. A su vez, esta herramienta podra servir a los organismos encargados del

manejo de los recursos hdricos en la zona (Aguas de Ejido C.A., Alcalda del municipio

Campo Elas, Gobernacion del estado Merida.) para evaluar polticas de mejoramiento

del servicio.

1.5. Metodologa

La metodologa empleada es la propuesta por Forrester (1961) y Sterman (2000)

para la elaboracion de modelos usando Dinamica de Sistemas que comprende las

siguientes etapas:

Conocimiento y observacion cuidadosa del sistema real (comprension del

problema). Para conocer como funciona el sistema de almacenamiento y

distribucion de aguas blancas de la ciudad de Ejido, se recolecto informacion

con la empresa Aguas de Ejido C.A. a traves de entrevistas con el personal que

opera en el sistema y visitas a distintos componentes del mismo, desde las fuentes

de suministros pasando por los tanques hasta los usuarios nales. El producto de

esta etapa fue una descripcion detallada del sistema real, as como los modos de

referencia y las hipotesis dinamicas de las principales variables observadas.

Se construyo un modelo de simulacion del sistema de almacenamiento y

distribucion de aguas blancas de Ejido, a partir de la descripcion del sistema

real. Para ello se utilizo el software de simulacion VENSIM (2011).

1.6 Alcance 7

Se recolectaron todos los datos necesarios para estimar los valores de los

parametros que intervinieron en el modelo.

Se valido el modelo con la ayuda del conocimiento de expertos, para comprobar

que responda a los requisitos de diseno (pruebas del modelo).

Se realizo el analisis de sensibilidad del modelo, que permitio conocer como se

comportara el sistema de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la

ciudad de Ejido ante cambios en los valores de los parametros estimados.

Se realizaron estudios de escenarios para el almacenamiento y distribucion de

aguas blancas de la ciudad de Ejido bajo distintas condiciones.

1.6. Alcance

El producto es un modelo de simulacion del comportamiento del sistema

de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la ciudad de Ejido.

Permitio comprender la dinamica del sistema real, as como evaluar distintos escenarios,

que podran permitir el impulso de polticas en pro de un uso racional del agua, y a su

vez, la prestacion de un mejor servicio a la poblacion involucrada.

1.7. Marco Teorico

En esta seccion se presentan los conceptos relacionados con los sistemas de

almacenamiento y distribucion de aguas blancas as como los componentes de estos

sistemas en detalle. Luego se profundiza acerca de la metodologa de la Dinamica de

Sistemas que fue la empleada en el estudio y sus bases conceptuales.

1.7.1. Sistema de almacenamiento y distribucion de aguas

En lneas generales, la nalidad de un sistema de almacenamiento es la de

suministrar agua en forma continua y con presion suciente a una comunidad,

satisfaciendo razones sanitarias, sociales, economicas, de confort y propiciando su

1.7 Marco Teorico 8

desarrollo. Para lograr esto es necesario que cada una de las partes que constituyen el

acueducto esten bien acopladas. Segun Arocha (1980) los componentes de un sistema

de almacenamiento y distribucion de agua son los siguientes:

Fuente de suministro: Constituye la parte mas importante del acueducto, es

necesario que esta fuente pueda cubrir la demanda requerida de la poblacion

a abastecer para el da mas crtico (da de consumo maximo). El acueducto es

un sistema o conjunto de sistemas acoplados, que permite transportar agua en

forma de ujo continuo desde un lugar en el que esta es accesible en la naturaleza,

hasta un punto de consumo distante.

La obra de captacion: Es una estructura colocada directamente en la fuente con

la nalidad de captar el agua y conducirla hasta la lnea de aduccion. Esta obra

dependera del tipo de fuente y de las caractersticas de la misma.

El desarenador: Es una estructura utilizada para retener la arena y otros

sedimentos que trae el agua desde la fuente, con el fn de evitar que ingresen

al canal de aduccion, al tanque de almacenamiento, al proceso de tratamiento o

a cualquier otro punto del acueducto ocasionando problemas.

La lnea de aduccion: Es la tubera que conduce el agua desde la obra de captacion

hasta el tanque de almacenamiento, tambien debe satisfacer condiciones de

servicio para el da de maximo consumo, garantizando de esta forma la eciencia

del sistema. Puede verse afectado por situaciones topogracas que permitan una

conduccion por gravedad o que por el contrario requiera de un sistema de bombeo.

El tanque de almacenamiento: Generalmente es el elemento intermedio entre la

fuente y la red de distribucion, de su funcionamiento dependera en buena parte el

servicio que se preste a la comunidad. Segun Gomella and Guerre (1973) la mision

de los tanques ha variado con el tiempo, al principio sirvieron solo de reserva de

agua, ahora tambien se emplean para prevenir accidentes en la trada de las aguas

desde la fuente. Pueden ser de diferentes materiales (metalicos, hormigon:armado

y prensado) y ubicaciones (subterraneos, elevados, superciales).

1.7 Marco Teorico 9

La estacion de bombeo: Es una estructura destinada a elevar un uido desde

un nivel energetico inicial a un nivel energetico mayor, frecuentemente son

utilizadas cuando la red de distribucion se encuentra por encima del tanque de

almacenamiento.

La red de distribucion: Es el conjunto de canalizaciones que siguen al tanque, a

menudo el agua que sale del tanque lo hace por un solo conducto que se prolonga a

traves de la comunidad formando una tubera maestra y sobre la cual se ramican

tuberas de menor diametro llamadas secundarias, terciarias entre otras, si la

comunidad es mas grande es preferible entonces tener varias tuberas maestras

obtenidas por subdivision procedentes del tanque.

La red de distribucion puede ser ramicada o de mallas, esto dependera de la

topografa, de la vialidad y de la ubicacion de las fuentes de suministro y del

tanque. La red ramicada esta constituida por una rama troncal y una serie

de ramicaciones o ramales, este tipo de red es usualmente utilizado cuando la

topografa no permite la interconexion entre ramales. Tambien puede originarse

por el desarrollo lineal a lo largo de una va principal por ejemplo donde el diseno

mas conveniente puede ser una arteria central con ramicaciones para dar servicio

a una serie de calles que han crecido convergiendo a ella. La gura 1.1 describe

lo anterior.

Figura 1.1: Red ramicada

Fuente: Arocha (1980)

1.7 Marco Teorico 10

Una red de mallas se muestra en la gura 1.2. Esta constituida por tuberas

interconectadas formando mallas, este tipo de red es el mas conveniente y se trata de

lograr siempre por la interconexion de tuberas con el n de crear un circuito cerrado

que permita brindar un mejor servicio.

Figura 1.2: Red mallada interna y externa

Fuente: Arocha (1980)

Un aspecto importante que debe ser tomado en cuenta en cualquier sistema de

almacenamiento y distribucion de agua es el consumo. Una comunidad esta constituida

por sectores residenciales, comerciales, industriales y recreacionales cuya composicion

porcentual vara para cada caso, esto permite jar el tipo de consumo de agua

predominante y orientar as las estimaciones obteniendose los siguientes renglones:

Consumo domestico: Constituido por el consumo familiar de agua potable, lavado

de ropa, bano y aseo personal, cocina, limpieza, riego de jardn y lavado de carros,

representa el consumo predominante.

Comercial o industrial: Representado por comercios o industrias, hoteles,

estaciones de servicio entre otras.

Consumo publico: Constituido por el agua destinada al riego de zonas verdes,

parques, jardines publicos, limpieza de calles entre otras.

Consumo por perdida en la red: Debido a juntas en mal estado, valvulas y

conexiones defectuosas,


Consumo por incendio: Un sistema de almacenamiento representa el recurso mas

valioso a la hora de combatir un incendio, este consumo se contemplara de acuerdo

al pas y ciertas caractersticas segun la norma que rija el tema.

1.7.2. Calidad de Agua

Es uno de los aspectos fundamentales a tomar en cuenta en un sistema de

almacenamiento y distribucion de aguas ya que, como se indico anteriormente, la

mayor parte del agua en el sistema es dirigida al consumo humano razon por la cual

debe garantizarse que esta llegue en condiciones de pureza al usuario nal. Aunque la

calidad del agua que sale de la planta de tratamiento sea aceptable es posible que tenga

cambios a lo largo del sistema hasta llegar al consumidor nal, las tuberas y tanques

constituyen fuentes de reacciones biologicas y qumicas que no pueden ser controladas,

algunos de los factores que inuyen en el deterioro de la calidad del agua segun Mays

(2002) son:

Fuentes de suministro con funcionamiento interrumpido.

Contaminacion a partir de fugas en tuberas.

Corrosion en tuberas de hierro.

Perdida del desinfectante en instalaciones con largo tiempo de almacenamiento.

Reacciones fsicas, qumicas y biologicas entre componentes del sistema que

ocasionan cambios en variables como olor, sabor, color y turbiedad. Tambien

provocan desarrollo de elementos patogenos y bacterianos que a la larga conllevan

a problemas de salud en el consumidor nal.

Mays (2002) senala dos aspectos importantes referentes a la calidad de agua:

desinfeccion de colectores o tomas de agua y la desinfeccion de tanques de

almacenamiento. Segun sea el caso se aplican metodos diferentes. Para la desinfeccion

de nuevos colectores de agua se utilizan tres productos qumicos como son el cloro

lquido, el hipoclorito sodico o el hipoclorito calcico los cuales son los mas comunes y

requieren una manipulacion cuidadosa por ser productos qumicos.


Para la desinfeccion se emplean diferentes procedimientos entre los cuales destacan

el metodo de las tabletas, el metodo de alimentacion continua y el metodo del chorreado.

Una vez realizado el proceso de desinfeccion se procede a realizar pruebas al agua para

comprobar el nivel de cloro y de desinfeccion, si no son aceptables, debera realizarse la

desinfeccion nuevamente, de igual forma si el agua contiene alto nivel de cloro debera ser

evacuada del sistema.

Para los tanques de almacenamiento se utilizan los mismos productos qumicos

que para los nuevos colectores, todos los accesorios del tanque se retiran y el deposito

se lava, friega o trata con agua a presion para eliminar toda la suciedad que pueda

estar presente. Referente a la limpieza del sistema de distribucion una opcion es la

apertura de los hidrantes para mejorar la calidad del agua, de esta forma se pueden

eliminar sedimentos presentes en el sistema as como resolver problemas de olor, sabor

y turbiedad.

Existen otros metodos de desinfeccion denominados desinfeccion primaria y

secundaria, la desinfeccion primaria se utiliza para destruir los elementos patogenos

en las plantas de tratamiento usando una gran variedad de productos qumicos como

el cloro, cloraminas, ozono y dioxido de cloro. La desinfeccion secundaria consiste en

agregar nuevamente desinfectantes al agua tratada antes de enviarla al sistema de

desinfeccion, en algunos casos puede no ser necesaria esta desinfeccion secundaria. La

desinfeccion forzada consiste en anadir desinfectantes en diferentes puntos del sistema

posteriores a la planta de tratamiento debido a la sospecha de que en esos puntos del

sistema se requiere de mayor cantidad de desinfectante.

1.7.3. Dinamica de Sistemas

Segun Forrester (1961) y Sterman (2000) la Dinamica de Sistemas es una

metodologa para la construccion de modelos de simulacion de sistemas complejos. Esta

tecnica fue disenada para el desarrollo de modelos basados en suposiciones y utilizando

un rango completo de datos disponibles para especicar y estimar relaciones.

El modelado se realiza a traves de una iteracion constante, cuestionamiento

continuo, pruebas y renamiento. Los modelos de simulacion poseen informacion de


nuestros modelos mentales y la informacion recogida del mundo real. Estrategias,

estructuras, y reglas de decision usadas en el mundo real, pueden ser representadas

y probadas en el modelo.

Los experimentos y pruebas conducen a la realimentacion del modelo para mejorar y

guiar al diseno de nuevas estrategias, nuevas estructuras y nuevas reglas de decision. La

utilidad del modelo yace en el hecho de que es una simplicacion de la realidad, creando

una representacion que sea facil de comprender. Se trata de estudiar el problema en el

tiempo, se muestra como el problema surge y como puede evolucionar en el futuro.

El horizonte de tiempo en el cual se va a trabajar, debera extenderse lo suciente

en el pasado para mostrar como el problema se origino y descubrir sus sntomas y

debera extenderse lo sucientemente lejos en el futuro para capturar el retraso y los

efectos indirectos de polticas.

Una vez que el problema ha sido identicado y caracterizado, se debe comenzar

a desarrollar una teora, llamada hipotesis dinamica, la cual es una teora de como el

problema surge. Es una hipotesis porque es siempre provisional y esta sujeta a revision.

Es importante que el modelo recoja la informacion mas importante del sistema y no

detalles individuales no signicativos.

La Dinamica de Sistemas incluye una variedad de herramientas entre las que se

encuentran los diagramas de lazo causal y los mapas de nivel y ujo. Los diagramas

de lazo causal se muestran en la gura 1.3. Son una herramienta para representar la

estructura de realimentacion de los sistemas, muestran la inuencia entre las variables

y se denotan por echas. A cada enlace causal es asignado una polaridad positiva

o negativa para indicar como la variable dependiente cambia cuando la variable

independiente cambia.

Un enlace positivo signica que si la causa se incrementa, el efecto se incrementa, y

si la causa disminuye, el efecto disminuye. Un enlace negativo signica que si la causa

se incrementa, el efecto disminuye y si la causa disminuye, el efecto se incrementa.

Los lazos positivos tienden a reforzar o amplicar lo que sea que este pasando en el

sistema. Los lazos negativos contrarrestan y se oponen al cambio. Una manera rapida

para conocer si el lazo es positivo o negativo es contando el numero de enlaces negativos

en el lazo. Si el numero de enlaces negativos es par, el lazo es de realimentacion positiva,


Figura 1.3: Notacion del diagrama causal

Fuente: Sterman (2000)

si el numero de enlaces negativos es impar, el lazo es de realimentacion negativa. Estos

lazos de muestran en la gura 1.4.

Figura 1.4: Lazo de realimentacion positiva y negativa


Los niveles y ujos, junto con la realimentacion, son los conceptos centrales

de la metodologa de la Dinamica de Sistemas. Los niveles son acumulaciones que

caracterizan el estado del sistema y lo proveen de memoria, crean retardos por la

acumulacion de la diferencia entre el ujo de entrada al proceso y su ujo de salida.

La Dinamica de Sistemas usa una notacion de diagramas de ujo particular para

los niveles y los ujos mostrada en la gura 1.5:

Los niveles son representados por rectangulos.

Los ujos de entrada son representados mediante una echa dirigida hacia el

nivel.

Los ujos de salida son representados mediante una echa que salen del nivel.


Las nubes representan las fuentes y sumideros de los ujos. Una fuente representa

el nivel fuera de las fronteras del modelo donde se origina un ujo; los sumideros

representan los niveles hacia los cuales se desplazan los ujos dejando las fronteras

del modelo. Se asume que las fuentes y sumideros tienen capacidad innita. Los

niveles son cantidades de material u otras acumulaciones y son el estado del

sistema. Los ujos son la proporcion con la cual el estado del sistema cambia.

Figura 1.5: Notacion de los diagramas de ujo


La estructura general de todo nivel y ujo esta compuesta por estos elementos y se

muestra en la gura 1.6.

Figura 1.6: Estructura general


Los retrasos son una fuente crtica de dinamica en casi todos los sistemas. Algunos

retrasos crean inestabilidad y oscilacion. Otros ayudan a esclarecer las ideas eliminando

variabilidad no deseada y permitiendo a los que toman decisiones separar las senales

del ruido. Un retraso es un proceso donde la salida de alguna forma se desfasa con

respecto a la entrada. El comportamiento de un sistema surge de su estructura, la cual


consiste de lazos de realimentacion, niveles y ujos y la no linealidad creada por las

interacciones.

Los modos de comportamiento son crecimiento exponencial, busqueda de la meta,

y oscilacion. Cada uno de estos comportamientos es generado por una estructura

de realimentacion particular. El crecimiento exponencial surge de la realimentacion

positiva, la busqueda de la meta surge de la realimentacion negativa y la oscilacion surge

de la realimentacion negativa con retardos. Otros modos comunes de comportamiento

son el crecimiento en forma de S, crecimiento en forma de S con sobre disparo y

sobre disparo y colapso, surgen de interacciones no lineales de las estructuras de

realimentacion fundamentales. Estos comportamientos se aprecian en la gura 1.7.

Figura 1.7: Comportamientos en Dinamica de Sistemas

Fuente: Sterman (2000) y arreglos propios

Una vez que se han desarrollado una hipotesis dinamica inicial, las fronteras

del modelo y el modelo conceptual, se debe realizar la validacion del mismo. Parte

de las pruebas es comparar el comportamiento obtenido mediante el modelo con

el comportamiento actual del sistema. Cada variable debe corresponder con su

signicado en el mundo real. Cada ecuacion debe ser revisada para que sus dimensiones

sean consistentes. La sensibilidad del comportamiento del modelo y las polticas

recomendadas deben ser evaluadas debido a la incertidumbre en suposiciones. Los

modelos deben ser probados bajo condiciones extremas, condiciones que quizas nunca


podran ser observadas en la realidad.

Captulo 2

Descripcion del sistema real

Acueducto de Ejido

En este captulo se presenta una descripcion del sistema de almacenamiento y

distribucion de aguas blancas de la ciudad de Ejido y de cada uno de sus componentes

as como su funcionamiento. Esta etapa del trabajo es producto principalmente de

entrevistas y visitas realizadas al acueducto de la ciudad, as como informacion aportada

por el personal experto que labora en la empresa Aguas de Ejido C.A y las personas

que manejan da a da cada componente del sistema.

2.1. Sistema de distribucion de aguas blancas de la

ciudad de Ejido

Segun Bautista (2009) Ejido, capital de municipio Campo Elas del estado Merida

esta ubicada en una meseta que se eleva a 1.170 msnm rodeada por los ros Montalban,

Portuguesa y Chama, de las alturas de los paramos y de los cerros nacen quebradas y

pequenos ros que surten el acueducto de la ciudad.

Pena (2004) senala que el municipio Campo Elas, tiene una supercie de 80.030

ha aproximadamente. Se encuentra dividido en siete parroquias: Montalban, Matriz,

Fernandez Pena, La Mesa, Jaj, Acequias, y San Jose a las cuales se les presta atencion

directa a traves del acueducto urbano de la ciudad de Ejido. El acueducto urbano se

2.2 Fuentes de Abastecimiento 19

encuentra dividido en 7 acueductos los cuales son: Acueducto El Salado, Acueducto La

Fra, Acueducto Monsenor Duque, Acueducto El Carmen, Acueducto Pan de Azucar,

Acueducto La Mesa de los Indios Portachuelo, y el acueducto General Eleazar Lopez

Contreras y es surtido por las quebradas La Montalban y La Portuguesa en jurisdiccion

del municipio Campo Elas y la quebrada La Fra ubicada en la parroquia Jacinto Plaza

del municipio Libertador. Para el ano 2011 el municipio contaba con 109.781 habitantes

esto segun la Alcalda del municipio Campo Elas (AMCE (2012)). La poblacion urbana

es atendida por el acueducto de la ciudad mientras que las zonas rurales se les brinda

atencion a traves de 89 acueductos rurales.

El acueducto urbano presenta una estructura ramicada, las redes de distribucion

internas se alimentan del tanque en donde se encuentra ubicada la red.

Se presta servicio desde el sector de Pan de Azucar hasta el sector Los Higuerones,

en la salida sur en la carretera que conduce a la ciudad de El Viga. Y desde las

zonas altas, desde la cota de la carretera Panamericana que conduce a la poblacion de

Jaj hasta las zonas de cotas mas bajas de la ciudad donde se ubican la urbanizacion

Don Luis, sector La Vega, sector Pozo Ondo y sector San Onofre. (Ver Apendice D,

gura D.1)

2.2. Fuentes de Abastecimiento

2.2.1. Quebrada La Montalban

Segun Pena (2004) la microcuenca de la quebrada La Montalban ocupa una

supercie de 1.450 ha, nace en el paramo de los Conejos del Parque Nacional Sierra

de la Culata con variaciones altitudinales entre los 1.080 msnm y 3.760 msnm, es una

fuente de tipo supercial.

El agua proveniente de esta quebrada es conducida a traves de un canal de

concreto armado hasta llegar al desarenador donde se eliminan partculas y sedimentos

provenientes de la quebrada. Luego es transportada por tuberas de 12 a dos tanques

independientes como son el Tanque El Salado y el Tanque Pan de Azucar.

Ambos tanques cuentan con casetas de cloracion donde se realiza el primer

tratamiento de calidad al agua por parte del personal encargado del dique toma.

2.2 Fuentes de Abastecimiento 20

Los operadores del dique estan 24 horas monitoreando el sistema de captacion

as como el primer proceso de desinfeccion del agua y en constante comunicacion va

radio con la planta de tratamiento noticando posibles novedades.

El personal tambien es el encargado de realizar la limpieza a los desarenadores

para lo cual cierran las valvulas alimentadoras de modo que se vacen para realizar

la respectiva limpieza, este proceso se lleva a cabo de dos a tres veces por semana

o segun las condiciones del desarenador. El tanque El Salado alimenta de agua a los

sectores cercanos a la carretera que conduce a la poblacion de Jaj: Salado, Saladito y el

sector Las Cruces y las zonas cercanas, el resto se va directo a la planta de tratamiento

Eleazar Lopez Contreras. Mientras que el tanque Pan de Azucar distribuye agua a

la zona de Pan de Azucar en una lnea directa hasta la poblacion.

2.2.2. Quebrada La Portuguesa

La microcuenca de la quebrada La Portuguesa ocupa una supercie de 2.880 ha

con variaciones altitudinales que van desde los 960 msnm hasta los 3.160 msnm en su

nacimiento en la Loma de los Vientos (Pena (2004)).

Cuenta con dos obras de captacion las cuales conducen el agua hasta dos

desarenadores que se encuentran metros mas abajo con entradas independientes para

cada uno, a la salida de ambos se unen las tuberas para tener una sola lnea de aduccion

de 12, que va disminuyendo a 10 y 8 a lo largo del trayecto de aproximadamente 3

km hasta la planta de tratamiento donde el agua llega cruda ya que no recibe ningun

proceso de desinfeccion primario en el dique toma.

El acceso para esta fuente de tipo supercial es a traves de la va Panamericana

que conduce a Jaj. El operador no pernocta en la zona sino cumple un horario de 7:00

am hasta las 4:00 pm, verica la turbiedad del agua para abrir o cerrar las compuertas

del dique y noticar a planta, ademas de realizar la limpieza de los desarenadores.

En el trayecto de la tubera hacia la planta existen disipadores de energa para

controlar la fuerza con la que baja el agua as como medidores de presion los cuales

permiten vericar la presion con la que baja el agua en ese tramo.

2.3 Calidad del agua 21

2.2.3. Quebrada La Fra

Se encuentra ubicada en el sector La Carbonera de la parroquia Jacinto Plaza

del municipio Libertador. Administrativamente pertenece al Parque Nacional Sierra

Nevada. Su nacimiento se localiza en el Pico El Toro y el Pico El Leon a 4.070 msnm y

3.900 msnm respectivamente (Pena (2004)). Esta fuente supercial abastece a sectores

del municipio Libertador y Campo Elas. La obra de captacion es diferente a la de La

Montalban por caractersticas propias de la quebrada. El agua se desva de su cauce

para que entre a una tanquilla donde se acumula en una camara y se separan las

partculas que trae del ro. En esta camara se encuentra la conexion de la tubera que

la conduce hasta una estructura con tres desarenadores, luego que pasa por este proceso

el agua es conducida a un tanque donde se bifurca la tubera, una para abastecer las

zonas del Chama y otra que va directo para el acueducto de Ejido.

El agua es conducida por accion de la gravedad a traves de 11 km de tubera de 16

hasta la ciudad, especcamente hasta el tanque D15 Hector Trujillo donde recibe

su respectivo tratamiento de desinfeccion ya que en el dique toma no se realiza este

proceso.

El personal encargado del dique controla el nivel de agua en la obra de captacion,

verica la turbiedad del agua, si esta muy turbia entonces procede a abrir las

compuertas del dique para que uya, suspendiendose la entrada de agua y noticando

a planta, realiza la limpieza de los desarenadores y maniesta cualquier novedad que

se pueda presentar. Cuenta con operadores de las empresas Aguas de Merida C.A. y

Aguas de Ejido C.A. que monitorean los procesos las 24 horas del da.

2.3. Calidad del agua

2.3.1. Planta de tratamiento Eleazar Lopez Contreras

Como se indico anteriormente, en las quebradas La Montalban y La Portuguesa se

realiza desinfeccion primaria. Sin embargo en la quebrada La Fra no. Esta agua es

necesario desinfectarla para que este apta para el consumo. La desinfeccion y control

de la calidad se realizan en la planta de tratamiento Eleazar Lopez Contreras ubicada

2.3 Calidad del agua 22

en el sector conocido como Vuelta de Lola va Manzano Alto.

La planta cuanta con 4 unidades de tratamiento, cada una de ellas con cinco

camaras concentricas donde se llevan a cabo los procesos de mezcla rapida, mezcla

lenta, sedimentacion y ltracion. El proceso comienza con la desinfeccion de agua cruda

que entra a la planta aplicando una solucion de gas cloro por medio de un clorador a

la tubera, las 24 horas del da, a una determinada concentracion, esta dependera de

las caractersticas del agua cruda (pH, cantidad de organismos, bacterias, y caudal). El

segundo proceso en el tratamiento consiste en la dosicacion de una solucion de sulfato

de aluminio por medio de un dosicador de tolva a una concentracion determinada,

esta dependiendo de la turbiedad, pH, alcalinidad y caudal del agua cruda.

El agua pasa por las diferentes camaras dentro del mismo para lograr la conjuncion

de los qumicos con la misma y eliminar las partculas y restos que contenga. El

ultimo paso que se realiza es la dosicacion de la solucion de gas cloro aplicando cierta

concentracion de gas para concluir con la desinfeccion. (Otalvora (1999)). Estos ltros

son lavados y purgados de acuerdo a las condiciones climaticas y del agua. Usualmente

se lavan de dos a tres veces por semana de igual forma cada ltro tiene su valvula

independiente para realizar el proceso de lavado sin afectar los demas.

Para evaluar la calidad del agua se toman muestras a la salida de la planta

vericando los niveles de cloro residual. Una vez que el agua esta en el sistema de

distribucion se toman muestras en viviendas de los sectores: Pan de Azucar, El Salado,

Padre Duque, Manzano Bajo. El agua que proviene de la toma La Fra es desinfectada

con inyecciones de gas cloro que se le hace desde la planta de tratamiento al tanque

D15 donde se almacena.

Todas las pruebas de alcalinidad, dureza, analisis fsico-qumico, pH, olor, turbiedad,

niveles de cloro, se realizan diariamente en las instalaciones de la planta de tratamiento.

Las condiciones de calidad y las dosis de desinfeccion dependeran de las condiciones

climaticas. Mensualmente se recolectan 24 muestras de agua para realizar los examenes

bacteriologicos en los laboratorios de la empresa Aguas de Merida C.A.

2.4 Sistema de almacenamiento 23

2.4. Sistema de almacenamiento

El acueducto esta constituido por una serie de tanques de diferentes caractersticas

que se interconectan para abastecerse y abastecer a los sectores de la ciudad. A

continuacion se describen los tanques pertenecientes al acueducto:

2.4.1. Tanque El Manzano

Se encuentra ubicado a una cota de 1.860 msnm y se accede a traves de la

carretera Panamericana que conduce a la poblacion de Jaj. Tiene una capacidad

de almacenamiento de 200 m3 aproximadamente (222.260 l), abastece a los sectores

de Manzano Alto y zonas aledanas. Es alimentado directamente por la quebrada La

Portuguesa.

2.4.2. Tanque Monsenor Duque

Ubicado a 1.405 msnm en el sector Manzano Alto, con una capacidad 300 m3

aproximadamente (304.704 l), abastece la Urbanizacion Padre Duque, alimentado

directamente por la quebrada La Portuguesa.

2.4.3. Tanque Las Carmelitas

Ubicado a 1.872 msnm con una capacidad de 30 m3, abastecido por la quebrada

La Portuguesa y cubre los sectores de Las Carmelitas alta y baja. En la actualidad

el almacenamiento que se tiene en este tanque es casi nulo llegando a valores

aproximados de 5 m3. El agua de este tanque no recibe ningun tratamiento y tampoco

se contabilizada.

2.4.4. Tanque Pan de Azucar

Ubicado a 1.638 msnm con acceso a traves de la carretera Panamericana va Jaj,

cuenta con una capacidad de 60 m3, de concreto armado y subterraneo, con una altura

de 2,5 m. Abastece al sector Pan de Azucar y es alimentado por la quebrada La

Montalban.


2.4.5. Tanque El Salado

Ubicado a 1.638 msnm adyacente al tanque Pan de Azucar, abastece el sector El

Salado y poblaciones cercanas, fundado a ras de tierra, de concreto armado, con una

altura de 3 m. Es alimentado por la quebrada La Montalban, con una capacidad de

200 m3 aproximadamente (201.250 l).

2.4.6. Tanque El Carmen

Se encuentra a 1.377 msnm adyacente a la planta de tratamiento Eleazar Lopez

Contreras. Abastece al sector Manzano Bajo, tiene una capacidad de 120 m3 dividido

en dos tanques uno de 30 m3 y otro de 90 m3 aproximadamente sin embargo para

contabilizarlos se hace la suma de ambas capacidades. Es alimentado por una lnea que

proviene de la quebrada La Montalban.

2.4.7. Tanque Lola I

Ubicado a 1.373 msnm en el sector conocido como Vuelta de Lola. Abastecido por

la planta de tratamiento y por una lnea directa de la quebrada La Portuguesa que

no entra a planta, la valvula que controla el ujo de esta lnea permanece cerrada

y puede ser utilizada en contigencias. Cuenta con una capacidad de 1.200 m3, es un

tanque cilndrico, de concreto armado, fundado a ras de tierra, con una altura de 6

m y 14,50 m de diametro. Abastece los sectores de la ciudad: Villas Mara Eugenia,

Urbanizacion Alfredo Lara, Urbanizacion El Carmen, Urbanizacion Bella Vista, Calle

Lara, Urbanizacion Valmar, Urbanizacion Centenario, Sector El Carmen, Sector La

Vega. Todos los sectores abastecidos por este tanque corresponden a la Lnea Alfredo

Lara. Este tanque alimenta directamente al tanque Boticario y al tanque D6. Tambien

alimenta auxiliarmente al tanque D3 y al tanque D5, la valvula que regula el ujo de

esta linea permanece cerrada.


2.4.8. Tanque Lola II

Tambien conocido como Lola Nuevo, ubicado justo al lado del tanque Lola I a

1.373 msnm, de forma cilndrica, de concreto armado, fundado a ras de tierra, con 6 m

de altura y 19,50 m de diametro y una capacidad de 1.800 m3, tambien es abastecido

directamente por la planta de tratamiento. De este tanque salen 3 tuberas que se

distribuyen de la siguiente forma:

La primera tubera conocida como la Lnea Caliente, la valvula que controla el

ujo de agua a traves de ella permanece cerrada y se abre cuando sale de servicio

el tanque D15. Los sectores abastecidos por esta lnea son: Manzano Bajo, Calle

El Ceibal, Residencias Los Cedros, Calle y barrio Bella Vista, Sector El Palmo,

Sector La Florida, Urbanizacion San Miguel, Sector San Buenaventura, Calle

Justo Briceno, Residencias Alto Ejido, Urbanizacion El Pilar y la Urbanizacion

El Trapiche.

La segunda tubera es la Lnea INREVI que alimenta al tanque D7 y en el

trayecto alimenta a la Urbanizacion Asoprieto a traves de los tanques Asoprieto

y al tanque D8.

La tercera lnea alimenta al tanque D3 y al tanque D4. En la actualidad el uso

que se le da a esta lnea es para la cloracion del agua del tanque D15, recordemos

esta agua proviene de la toma La Fra y no tiene ningun tratamiento primario y

tampoco entra a planta de tratamiento.

2.4.9. Tanque Hector Trujillo D15

Ubicado a 1.309 msnm en el sector Manzano medio, cuenta con una capacidad de

1.200 m3, de concreto armado, fundado a ras de tierra, con una altura de 5,30 m y

un diametro de 16 m. Es alimentado directamente por la quebrada La Fra. Cubre los

sectores de la Lnea Caliente. Alimenta al tanque D4 y al tanque D3 conjuntamente con

el tanque Lola II. Atraves de la linea que proviene del tanque Lola II hacia el tanque

D3 es que se realiza el proceso de clorado del agua que sale de este tanque. Abastece


nuevos urbanismos ubicados en las cercanas del tanque como son Santa Eduviges y

La Pradera.

2.4.10. Tanque Aguas Calientes D8

De concreto armado, fundado a ras de tierra, ubicado a 1.279 msnm en el sector

Aguas Calientes, con una altura de 3,57 m, base de 8,57 m y 8,6 m de lado, tiene una

capacidad de 200 m3 aproximadamente y es alimentado por la Lnea INREVI, abastece

los sectores de Aguas Calientes, San Martin y Santa Eduviges.

2.4.11. Tanque INREVI D7

Ubicado a 1.197 msnm con una capacidad de 800 m3 con una altura de 6 m y 13

m de diametro, es abastecido por la Lnea INREVI y cubre los siguientes sectores:

Urbanizacion Carlos Sanchez, Urbanizacion San Rafael, Urbanizacion La Laguna,

Urbanizacion La Campina A, La Campina B, La Campina C, sector Canameral,

Residencias Agua Clara.

2.4.12. Tanque Cuadrado D4

Ubicado a 1.196 msnm en la calle Urdaneta, al lado de Residencias El Trapiche,

en el centro de la ciudad, con una capacidad de 800 m3 aproximadamente, de

concreto armado, semisubterraneo, con 4,16 m de altura, base y lado de 14,35 m.

Este tanque abastece a toda la red del centro de la ciudad: Av. Bolvar, sector

El Cobre, Residencias El Maestro, sector San Isidro, calle Herminia Rosas, Av.

Fernandez Pena, Residencias Montalban, Residencias Somariel, Residencias Piedras

Blancas, Residencias El Trigal, Residencias Martinica, Urbanizacion El Trapiche

(INAVI), calle Carabobo, calle Campo Elas, calle Rangel, calle Ayacucho, calle Andres

Bello, calle Uzcategui, calle Centenario, calle Camejo, calle Honduras, calle La Vega,

calle Urdaneta, calle Rivas Davila, calle 5 de Julio, calle El Cristo, calle Jauregui,

calle Rondon, calle Industria, calle Miranda, calle Porvenir, Residencias El Tepuy,

Urbanizacion Campo Elas, Urbanizacion Luis Sulbaran. Se alimenta prncipalmente

del tanque D15 y auxiliarmente del tanque Lola II.


2.4.13. Tanque Metalico D3

Como su nombre lo indica es un tanque metalico circular con cubierta metalica

ubicado a 1.186 msnm justo al lado del tanque D4, con una altura de 9,4 m,

13,94 m de diametro, capacidad de 1500 m3. Abastece al tanque D5 y se alimenta

principlamente del tanque Lola II y del tanque D15 y auxiliarmente del tanque Lola

I. Los sectores que abarca son Residencias Centenario, Urbanizacion Valmar, Centro

Comercial Centenario, tambien alimenta a la red del centro de la ciudad.

2.4.14. Tanque Centenario D5

Ubicado a 1.122 msnm al costado derecho de la Av. Centenario a la altura del

C.C Centenario, de concreto armado, fundado a ras de tierra, con una capacidad de

1.400 m3, 6 m de altura y 17,81 m de diametro. Es alimentado directamente por el

tanque D3 y auxiliarmente por el tanque Lola I a traves de la Lnea Alfredo Lara,

la valvula que controla este ujo permanece cerrada. Abastece a la Urbanizacion El

Molino, Residencias El Molino, sector El Pinal, sector Mesa Seca, Residencias San

Benito, calle Los Rosales, pasaje Colon, calle El Molino, sector Pozo Ondo, sector del

Club Italo y sector San Onofre, este ultimo a traves de 2 tanques de 60 m3 y 30 m3

llamados tanques San Onofre, ubicados a 1.059 msnm y 1.040 msnm respectivamente

que a su vez abastecen zonas cercanas hasta el sector Los Higuerones. El tanque de

30 m3 esta fuera de servicio. Estos tanques pueden ser alimentados auxiliarmente por

el tanque Lola I, sin embargo la valvula que controla el ujo de esta lnea auxiliar

tambien permanece cerrada.

2.4.15. Tanque Don Luis D6

Ubicado a 1.128 msnm en la entrada a la urbanizacion Don Luis, de concreto

armado, fundado a ras de tierra, con una altura de 1,85 m y capacidad de 600 m3.

Es abastecido directamente por el tanque Lola I a traves de la Lnea Alfredo Lara

y cubre la Urbanizacion Don Luis. Auxiliarmente tambien se puede abastecer a traves

del tanque D5, la valvula que controla ujo de esta lnea auxiliar permanece cerrada.

2.5 Manejo de valvulas del sistema 28

2.4.16. Tanque Boticario

Tiene una capacidad de 200 m3 y una altura aproximada de 3 m se encuentra en el

sector Boticario y abastece al mismo, es alimentado directamente por el tanque Lola I

a traves de una conexion que se hace desde la Lnea Alfredo Lara.

2.4.17. Tanques Asoprieto

Son dos tanques ubicados a 1.165 msnm en la Urbanizacion Asoprietro, fundados a

ras de tierra, de concreto armado, con una capacidad de 300 m3 cada uno y abastece a

dicha urbanizacion, son alimentados por la Lnea INREVI. Ambos tanques abastecen

a la comunidad simultaneamente.

En la gura 2.1 se muestra la estructura de la red de almacenamiento y distribucion

de la ciudad de Ejido, con sus tanques y valvulas, estas ultimas se explican con mayor

detalle en la siguiente seccion.

2.5. Manejo de valvulas del sistema

A lo largo del sistema existen gran cantidad de valvulas que se utilizan para regular

el ujo de agua a traves del mismo as como para controlar la presion en diferentes

sectores. A continuacion se mencionan las valvulas de mayor importancia as como los

criterios empleados para la apertura y cierre de las mismas.

2.5.1. Valvula Toma Portuguesa - Tanque Lola I

Identicada con el numero 1 en la gura 2.1. Esta valvula se encuentra ubicada

a la entrada del tanque Lola I y permanece siempre cerrada, esta lnea es usada en

situaciones de contingencia que se puedan presentar en la quebrada La Montalban o

en la planta de tratamiento.

2.5 Manejo de valvulas del sistema 29

2.5.2. Valvula Portuguesa - Montalban - Planta de

tratamiento

Identicada con el numero 2 en la gura 2.1. Esta valvula permanece siempre

abierta, se cierra cuando se presenta algun inconveniente en planta o en los diques

toma.

2.5.3. Valvula Lola II - Lnea Caliente

Identicada con el numero 3 en la gura 2.1. Esta permanece cerrada, es abierta

cuando existe algun inconveniente con el tanque D15 y no pueda alimentar a la Lnea

Caliente.

2.5.4. Valvula D15 - Lnea Caliente

Identicada con el numero 4 en la gura 2.1. A traves de ella se controla el ujo de

agua que alimenta a la Lnea Caliente.

2.5.5. Valvula D15 - Lola II - D3

Identicada con el numero 5 en la gura 2.1. Esta valvula esta regulada se abre

o cierra de acuerdo al estado del sistema para alimentar al tanque D3 cuando las

condiciones lo requieran.

2.5.6. Valvula D15 - Lnea INREVI

Identicada con el numero 6 en la gura 2.1. Esta valvula permanece cerrada, se

abre cuando se requiera alimentar la Lnea INREVI (tanque D7, tanque D8 y tanques

Asoprieto) con ujo proveniente del tanque D15.

2.5.7. Valvula Lnea Caliente - D4

Identicada con el numero 7 en la gura 2.1. Permanece cerrada, se abre cuando

requiera alimentarse al tanque D4 a traves del ujo proveniente del tanque Lola II.

2.6 Notas importantes 30

2.5.8. Valvula Lnea Alfredo Lara - D5

Identicada con el numero 8 en la gura 2.1. Permanece cerrada, se abre para

abastecer al tanque D5 a traves del tanque Lola I cuando se presentan inconveniente

en el tanque D3, por ejemplo el nivel de agua en este no sea suciente para abastecer

a la comunidad y por lo tanto tampoco para abastecerlo a el.

2.5.9. Valvula Lnea Alfredo Lara - Zona baja

Identicada con el numero 9 en la gura 2.1. Se encuentra en la Lnea Alfredo Lara

cerca de los sectores El Molino y Mesa Seca. Esta valvula se abre cuando el tanque D5

presenta inconvenientes, alimentando los sectores abastecidos por el tanque D5 ahora

por el tanque Lola I.

2.5.10. Valvula Antigua entrada al tanque D6

Identicada con el numero 10 en la gura 2.1. Anteriormente el tanque D6

se alimentaba por una lnea proveniente del tanque D5, en la actualidad esta

valvula permanece cerrada y puede ser abierta para abastecerlo cuando se presenten

inconvenientes en la Lnea Alfredo Lara que es la que abastece en la actualidad al

tanque D6.

2.6. Notas importantes

El control del nivel de agua en los tanques se realiza por observacion directa

ya que estos no cuentan con dispositivos de control automatizado, es realizado

por los trabajadores de la empresa en rondas de tres a cuatro veces por da y

noticando la situacion a la planta de tratamiento.

La empresa no lleva ninguna base de datos acerca de los consumos ni demandas

de los tanques, solo cuenta con datos de produccion por acueductos. El personal

alega que para la operatividad del sistema no hacen falta estos datos ya que ellos,

2.7 Problemas con el acueducto 31

por experiencia, saben como, mediante la apertura o cierre de valvulas, recuperar

el nivel de agua en los tanques, por ejemplo.

Todos los tanques del sistema presentan ujo constante, es decir en ningun

momento se paraliza la entrada o salida de agua en los mismos, con excepcion de

los tanques D7, D8 y San Onofre. El nivel de agua en las tomas no es tan alto

como para tener agua acumulada en el sistema, es un ujo constante de entrada y

salida de agua hacia otros tanques y hacia las comunidades, salvo aquellos casos

en que amerite realizar alguna reparacion o se presente algun problema en los

diques o en alguna tubera del sistema.

El criterio de apertura o cierre del valvulas utilizado por los operadores es en

base al numero de vueltas que se le dan a la misma, por ejemplo con cerrar

una vueltao abrir dos vueltaslos operadores pueden controlar la cantidad de

agua en el sistema, esto es de acuerdo al conocimiento y experiencia propia del

controlador.

2.7. Problemas con el acueducto

Segun Otalvora (1999) y rearmado por el Departamento de Operaciones de la

empresa Aguas de Ejido C.A. entre las fallas mas recurrentes en el sistema se encuentran

la rotura, la obstruccion y el nivel de los tanques debido a las condiciones topogracas

de la ciudad y la presencia de presiones altas en varios sectores. Para controlar estas

presiones se usan valvulas reguladoras que se manejan bajo el mismo criterio del numero

de vueltas hasta alcanzar la presion deseada en el sistema, cuando estas valvulas

son manipuladas por personas ajenas a la empresa entonces se produce nuevamente

descontrol lo que ocasiona rotura en las tuberas as como en las tomas domiciliarias.

Referente a la obstruccion se produce en el mayor de los casos por la acumulacion

de sedimentos solidos los cuales se cuelan en los procesos de tratamiento en los diques

toma, sobre todo en la toma La Fra, recordemos que el agua proveniente de esta toma

llega directa al tanque D15 sin ningun tratamiento primario. Tambien se presentan

casos donde los usuarios arrojan escombros a los desarenadores con el n de sabotear


el correcto funcionamiento del acueducto.

El nivel de agua en los tanques vara cuando hay problemas para abastecer a los

tanques principales del sistema como son los tanques Lola I y II y el tanque D15, ya

sea por problemas en planta, por temporada de sequa, rotura u obstruccion de tuberas

entre otros, lo que afecta el nivel de los tanques secundarios que son alimentados por

los principales.

2.7.1. Poltica de racionamiento

Para la fecha de realizacion de la presente investigacion, se aplica la poltica de

racionamiento permanente a los sectores abastecidos por los tanques D7, D8 y San

Onofre, para los dos primeros el servicio es intermitente por la dicultad que existe

para trasladar el agua que abastece a estos tanques, las condiciones geogracas impiden

que el agua llegue con suciente presion as como el comportamiento en cuanto al

consumo de estos sectores. Existen proyectos que estudian la factibilidad de llevar agua

desde otras fuentes, donde el trayecto de la tubera no sea tan complicado y as poder

solucionar este inconveniente.

Para el caso de San Onofre, el tanque de 30 m3 esta fuera de servicio y el de 60 m3

su capacidad ya es insuciente para cubrir la demanda, se trabaja en un proyecto para

traer agua desde otra fuente ubicada en zonas cercanas y la construccion de un nuevo

tanque de con una mayor capacidad de almacenamiento.

La empresa tambien aplica la poltica de racionamiento por otras razones. Cuando

el agua presenta turbidez producto de las lluvias, baja mayor cantidad de agua por las

quebradas lo que ocasiona que llegue con partculas y sedimentos, para evitar que esta

agua entre al sistema, se cierran las compuertas en las tomas. Estos cierres se producen

por periodos cortos de tiempo (horas) mientras la turbiedad del agua disminuye, por

esta razon no se afecta de inmediato a la poblacion a menos que la turbiedad de las

aguas persista por periodos de tiempo prolongados (das).

Otra razon por la cual se aplica la poltica es cuando, producto de las lluvias, las

quebradas crecen, arrastrando gran cantidad de sedimentos, rocas, arboles, entre otros,

lo que ocasiona la obstruccion o destruccion, parcial o total, de las obras de captacion.

Mientras se solventa el problema, los tanques que se alimentan directamente de la fuente


no tienen entrada de agua, en los demas tanques del sistema se realizan suspensiones

por periodos de tiempo para evitar que el agua que esta en el sistema se consuma mas

rapido. Se realiza apertura o cierres de algunas valvulas estrategicas para tratar de

alimentar a los sectores afectados a traves del ujo proveniente de otros tanques.

La poltica tambien es aplicada en periodos de sequa cuando los caudales de las

fuentes de suministro disminuyen. Dependiendo de que tanto descienda el nivel de agua

por sector se aplicara o no la poltica de racionamiento. La red se divide en 4 sectores:

los alimentados directamente por la quebrada La Portuguesa (tanques El Manzano

y Monsenor Duque), los alimentados directamente por la quebrada La Montalban

(tanques El Carmen, El Salado y Pan de Azucar) los alimentados por la planta de

tratamiento (La Montalban mas La Portuguesa) y por ultimo, los alimentados por la

quebrada La Fra recordando que el agua que proviene de esta toma llega al tanque

D15. Al aplicar la poltica de racionamiento por sectores se afecta solo a los tanques

pertenecientes a dicho sector y no a todo el sistema, de igual forma se realiza apertura o

cierre de valvulas para tratar de abastecer, en lo posible, los sectores y tanques afectados

con ujo proveniente de otros tanques, todo dependiendo del estado del sistema y de

los demas tanques.

2.7.2. Perdidas y agua no contabilizada

El sistema no cuenta con micro medidores para poder contabilizar con exactitud

la cantidad de agua que se pierde por concepto de fugas o roturas, solo los nuevos

urbanismos poseen estos micro medidores pero la mayor parte de la ciudad no. Sin

embargo a traves de los registros de entrada y salida de agua en planta as como

datos de facturacion y la experiencia de los operadores, se puede tener un estimado del

consumo y perdida en el sistema. El consumo de agua en el sistema se incrementa en

las llamadas horas pico: en la manana, medio da y noche, que es cuando la poblacion

realiza la mayor cantidad de actividades que demandan mayor consumo de agua por

ejemplo labores del hogar: limpieza, preparacion de alimentos, aseo personal entre otras,

observandose tambien en algunos casos el mal uso y despilfarro y comportamientos

atpicos en determinados sectores de la ciudad.

2.8 Empresa Aguas de Ejido C.A. 34

2.8. Empresa Aguas de Ejido C.A.

Segun HIDROVEN (2011), la empresa Aguas de Ejido C.A. es la encargada de la

prestacion optima del servicio publico de agua potable en el municipio Campo Elas del

estado Merida, llevando a cabo los procesos de captacion, conduccion, almacenamiento,

potabilizacion y distribucion de agua a traves de redes de tuberas hacia las tomas

domiciliarias incluyendo la medicion en la viviendas de los ciudadanos. As como

tambien prestar el servicio publico de saneamiento, recoleccion de aguas servidas de

las viviendas, conduccion, tratamiento y disposicion nal de dichas aguas servidas.

Dicha empresa nace el 29 de Junio de 1994, por la supresion del Instituto

Nacional de Obras Sanitarias (INOS), de conformidad con la Ley Organica de Regimen

Municipal, como una empresa descentralizada del municipio Campo Elas, su mision

es la prestacion integral del servicio de agua potable.

La empresa ofrece asesora tecnica a las comunidades organizadas participando

activamente en la gestion publica del servicio de agua potable a traves de las mesas

tecnicas de agua. HIDROVEN (2011) senala que las mesas tecnicas de agua son

asociaciones constituidas por usuarios del servicio de agua potable con el objeto de

conocer la gestion de los servicios, opinar sobre las propuestas de inversion ante las

autoridades nacionales, estatales y municipales, as como la evaluacion y supervision

de obras destinadas a la prestacion de los servicios. Para constituir una mesa tecnica

de agua, es necesario el interes maniesto de la comunidad por conformarla, la reunion

de los tecnicos de la empresa con la comunidad y el planteamiento de las necesidades

comunitarias en cuanto a los servicios de agua potable y de saneamiento.

2.8 Empresa Aguas de Ejido C.A. 35

Figura 2.1: Esquema del acueducto de Ejido

Fuente: Empresa Aguas de Ejido C.A. y arreglos propios

Captulo 3

Modelo de simulacion del sistema

de almacenamiento y distribucion

de aguas blancas de la Ciudad de

Ejido

Para la construccion del modelo de simulacion se utilizo como referencia el modelo

realizado por Pena (2008) para la ciudad de Merida. Sin embargo por tratarse de

sistemas reales y estructura de red diferentes, se realizo la adaptacion de las estructuras

para el caso de Ejido as como el mejoramiento de algunas ya existentes.

El modelo de simulacion abarca desde las fuentes de suministros (La Montalban, La

Portuguesa y La Fra) pasando por los tanques de la zona alta (El Manzano, Monsenor

Duque, El Salado, Pan de Azucar, El Carmen), la planta de tratamiento Eleazar Lopez

Contreras, los tanques principales (Lola I, Lola II, D15 ), los tanques intermedios (D3,

D5 ) y por ultimo, los tanques terminales (D8, D7, D6, D4, Asoprieto, Boticario y

San Onofre). Se muestran las estructuras que representan las valvulas de entrada a los

tanques y las valvulas especiales que se denieron en el captulo anterior as como sus

respectivos criterios para activacion lo cual representa la toma de decision en el modelo.

En la seccion de estimacion de los valores de los parametros se muestran las tablas con

los respectivos valores utilizados dentro del modelo y como fueron obtenidos.

3.1 Supuestos del modelo 37

3.1. Supuestos del modelo

Los tanques de Asoprieto se representan como uno solo cuya capacidad es la

suma de las capacidades de ambos. Lo mismo ocurre con el tanque El Carmen.

El porcentaje de agua contabilizada y no contabilizada se distribuye

uniformemente a lo largo del modelo.

El tanque Las Carmelitas no se representa dentro del modelo porque no se tiene

ningun registro del mismo (produccion, demanda del sector, entre otros). No es

tomado en cuenta por los operadores para el funcionamiento del sistema.

Las variables se muestran en letra cursiva, las variables Nivel se representan con

la primera letra en mayuscula, las variables ujo y auxiliares se representan en letras

minusculas, las CONSTANTES en mayusculas. La unidad de tiempo para el modelo es

el minuto. Las siglas dmnl quieren decir sin dimensionesen la sintaxis de VENSIM

(2011).

3.2. Estructura del modelo

Para una mejor comprension del modelo se realizo una division del mismo de

acuerdo a las caractersticas que se observan en el sistema real. Dentro de la red se

identican 3 tipos de tanques con estructuras similares: los tanques que se alimentan

directamente de la fuente de suministro, los tanques que se alimentan entre si y los

tanques terminales. Los tanques principales presentan combinaciones de las estructuras

anter

modelo del sistema de almacenamiento y distribucion de aguas blancas de la ciudad de ejido

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