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7-La Gestión Avanzada del Drenaje Urbano – GADU – Caso España
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Ing. Gustavo Robledo – Director Comercial para Centroamérica de AGBAR. …

Ing. Gustavo Robledo – Director Comercial para Centroamérica de AGBAR.

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  • 1. GESTIÓN AVANZADA DE DRENAJE URBANO GADU
  • 2. GESTION AVANZADA DE DRENAJE URBANO GADU FORO INTERNACIONAL DISCUSIÓN SOBRE DRENAJE URBANO Bogotá, 18 de Noviembre de 2011
  • 3. Agbar en pocas palabras Barcelona – Finales siglo XIX Sede de Agbar en Barcelona Referente internacional Desde 1867 A 2011 Presencia en 10 países • En España más de mil municipios servidos • Más de 16.000 empleados en 20103
  • 4. Estructura accionarial de Agbar Otros 79,447% 35,41% 12,6% 100% 32,87% HISUSA 67,13% España 73,11% 25,93% Accionistas Minoritarios 0,96%4
  • 5. Actividad Ciclo integral del agua – Servicios transversales Medio Natural Potabilización Distribución y abastecimiento Retorno al medio natural Depuración Saneamiento Gestión de clientes Servicios Laboratorios Consultoría Formación5 Transversales
  • 6. AQUALOGY LATINOAMERICA Video de 3 minutos6
  • 7. GADU GESTIÓN AVANZADA DE DRENAJE URBANO7
  • 8. INDICE Indice 1. Introducción 2. Situación actual y perspectivas futuras 3. Principios de la Gestión Avanzada del Drenaje Urbano 4. Plan Director de Alcantarillado 5. Los sistemas de soporte tecnológico 6. El caso de Barcelona 7. Aplicabilidad de la GADU 8. Conclusiones8
  • 9. 1. Introducción Conceptos generales Alcantarillado Saneamiento Drenaje Depuración Aguas residuales Aguas pluviales9
  • 10. 1. Introducción Instalaciones componentes del sistema de saneamiento  La red de alcantarillado  Los elementos auxiliares  Las depuradoras  Los equipamientos de regulación  Los sistemas de informatización y control10
  • 11. 1. Introducción Historia del saneamiento - Evolución de la población mundial 6.000 5.000 4.000 III) Desarrollo II) Estancamiento acelerado I) Inicio: Ciudades Expansión del Islam Descubrimiento Revolución Imperio Romano Alejandro Magno Guerras Púnicas Industrial 2.000 de América Marco Polo Las cruzadas Atila 800 600 400 20011 -500 -250 0 250 500 750 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000
  • 12. 1. Introducción Funciones del saneamiento • Higienista – Evitar enfermedades • Minimizar las inundaciones – Proteger al ciudadano • Ambiental – Mantener y mejorar la calidad de los medios receptores – Conservar el recurso12
  • 13. 1. Introducción Problemas habituales en las redes de drenaje (1) PROBLEMAS HABITUALES CAUSAS ORIGEN Orografía Naturales Pluviometría Olores Desarrollo urbanístico desmesurado Urbanísticas Ocupación cuencas naturales Inundaciones Barreras de superficie o subterráneas Insuficiencias en colectores Impacto Ambiental Deficiencias Materiales baja calidad o deteriorados en la red Inflexibilidad red Falta de limpieza Inexistencia elementos de regulación Desconocimiento sistema Accidentes Deficiencias de gestión Desconocimiento funcionamiento Mantenimiento insuficiente Extensión permanente red Ausencia plan actualizado Deficiencias de planificación Uso criterios tradicionales Visión local y a corto plazo13
  • 14. 1. Introducción Problemas habituales en las redes de drenaje (2)14
  • 15. 1. Introducción Problemas habituales en las redes de drenaje (3)15
  • 16. 1. Introducción Problemas habituales en las redes de drenaje (4)16
  • 17. 2. Situación actual y perspectivas futuras Situación actual saneamiento a nivel mundial17
  • 18. 2. Situación actual y perspectivas futuras Algunos datos internacionales % población Población en Densidad media de % de población % de población Área total en 1000 conectada a País millones de población en conectada al conectada a km2 alcantarillado habitantes hab/km2 alcantarillado depuradora unitarioPaíses Bajos 42 17 484 99 88 85Bélgica 31 11 345 60 46 70Reino Unido 245 61 246 98 82 70Alemania 357 82 230 98,6 94,2 58,3Italia 301 59 196 95 89 ?Luxemburgo 2,6 0,5 187 96 91 >90Suiza 41 7,6 184 96,7 97 85Dinamarca 43 5,5 129 94 92 49,1República Checa 79 10 129 77,4 93 ?Polonia 312 38 122 59 58 23Francia 544 62 114 97 73 45Austria 84 8 99 86 86 > 50?España 506 45 89 98 86 88Croacia 57 4,5 78 43 28 >25USA 9.826 304 31 70 70 15Algeria 2.381 34,8 14 86 < 10 73 18Noruega 385 4,8 12 81 76 40
  • 19. 2. Situación actual y perspectivas futuras Situación actual: España (1) 17 Comunidades Autónomas / 8110 Municipios Aguas residuales colectivas: Depuración: 3.100 Hm3/año (190 l/Hab·día) 1.520 Hm3/año 1.720 EDARS 86 % cobertura Redes de alcantarillado: 89.900 Km Gestión y saneamiento: 98 % cobertura 72 % Población Pública 88 % unitario 15 % Población Mixta 15.000 aliviaderos 13 % Población Privada 700 tanques de tormenta19
  • 20. 2. Situación actual y perspectivas futuras Situación actual: España (2) • Multiplicidad de administraciones: diferentes normativas y criterios • Responsabilidades crecientes • Falta de visión de ciclo integral • Mercado con poco valor añadido. Falta de tecnología. • Duración corta de los contratos. Visión a corto plazo. • Infrafinanciación20
  • 21. 2. Situación actual y perspectivas futuras Situación actual: España (3) Precio medio del ciclo integral (€/m3). Encuesta AEAS21
  • 22. 2. Situación actual y perspectivas futuras Situación actual: España (4) Problemas principales de la red de saneamiento (%). Encuesta AEAS22
  • 23. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: Directivas europeas • Directiva 91/271 tratamiento de aguas residuales urbanas – Objetivos de depuración – Zonas sensibles • Directiva 2000/60 Marco del Agua – Participación ciudadana – Especificidades locales (buen estado ecológico 2015) – Recuperación de los costes (año 2010) • Directiva 2006/7 de Aguas de Baño – Importancia de la gestión – Información al ciudadano23
  • 24. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: España Antigüedad de la red de alcantarillado. Encuesta AEAS24
  • 25. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: España (4) Rango de precios medios (Eur/m3) del ciclo integral CICLO INTEGRAL ABASTECIMIENTO SANEAMIENTO MIN MAX 4,31 2,01 1,8 0,74 2,19 1,41 0,34 0,43 0,06 0,27 0,68 0,79 ESPAÑA EUROPA ESPAÑA EUROPA ESPAÑA EUROPA Abast. Abast. San. ESP San. CI ESP CI EUR25 ESP EUR EUR
  • 26. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: España NADA HAY TAN BARATO COMO EL AGUA !!26
  • 27. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: Requerimientos (1) • Visión integral ciclo del agua: – Conocimiento preciso del sistema – Coordinación alcantarillado- EDAR-medio receptor – Reutilización agua (adaptar la calidad al consumo) – Conocimiento preciso: medición y simulación de procesos • Gestión & Infraestructura: – Planificación (continúa haciendo falta infraestructura) – Explotación y mantenimiento – Rehabilitación – Control en tiempo real – Salud y seguridad27
  • 28. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: Requerimientos (2) • Tecnología – Conocimiento del sistema y control en tiempo real – Modelización (EDAR, alcantarillado, medio receptor) – Tratamientos avanzados: membranas, olores, anti-DSU – Construcción e impacto ambiental – Disminución / aumento de costes • Sostenibilidad – Participación-colaboración ciudadano – Disminución impacto ambiental – Tarificación: Sostenibilidad economía – No contaminación en origen: Control de vertidos – Minimización de residuos28
  • 29. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: Nuevos condicionantes • Legislación: – Directiva 91/271 de la UE de 21-05-91 – Plan Nacional de Calidad de las Aguas: 2007-2015 – Directiva Marco del Agua 2000/60/CE – Normativas y planes de las C.C.A.A. • Preocupación y demanda municipal: – Competencia municipal del saneamiento y medio ambiente – Incidencia de las EDAR’s – Demandas generales (¿qué hacer en el alcantarillado?) • Presión de la opinión pública: – Nivel de calidad de vida – Auge ecologista-medioambiental – Comparación del desarrollo europeo29
  • 30. 2. Situación actual y perspectivas futuras Perspectivas futuras: Interacciones drenaje urbano INFRAESTRUCTURAS CIUDADANOS URBANISMO DRENAJE URBANO MEDIO AMBIENTE SALUD PÚBLICA DEPURADORA ES IMPRESCINDIBLE CONSIDERAR TODOS LOS ELEMENTOS30 QUE INTERACCIONAN CON EL DRENAJE URBANO
  • 31. 2. Situación actual y perspectivas futurasNecesidad de una nueva filosofía de gestión del drenaje urbano • Los problemas actuales y los nuevos condicionantes obligan a una evolución (revolución) en los planteamientos de la gestión del drenaje urbano, pasando de sistemas pasivos y sin gestión a sistemas con una gestión integral, moderna y avanzada, y, a ser posible, a sistemas activos31
  • 32. 3. Principios de la GADU Evolución en la gestión GADU 1- No sé por dónde pasa 5- Puedo actuar sobre el flujo 3- Sé por dónde 7- Controlo el impacto pasa y su al medio receptor estado 4- Sé como funciona 6- Conozco carga contaminante e 2- Sé por dónde pasa impacto sobre el medio receptor cuando llueve Higienista (SXIX) Anti-inundaciones (SXX) Anti-contaminación (SXXI) Cartografía Base GIS y Plan Director Reguladores y telecontrol32
  • 33. 3. Principios de la GADU Principios de una gestión moderna y avanzada (modelo GADU) Filosofía de gestión basada en: 3.1 Conocimiento preciso y exhaustivo del sistema 3.2 Planificación integral 3.3 Gestión completa y coordinada en tiempo real 3.4 Enfoque medioambiental y sostenible33
  • 34. 3. Principios de la GADU 3.1. Conocimiento preciso y exhaustivo del sistema • Levantamiento topográfico exhaustivo de toda la red • Implantación de un GIS con toda la información de la red • Construcción de un modelo para conocer el comportamiento de la red • Implantación de un sistema de telesupervisión para calibración y explotación de la red en tiempo real 3.2. Planificación Integral • Es necesario realizar una planificación integral del sistema de drenaje urbano, integrado con la depuradora y el medio receptor, que establezca: El estado y el funcionamiento actual del sistema El estado y el funcionamiento futuro deseable del sistema La relación de actuaciones valoradas y priorizadas para pasar desde el estado actual al futuro • Esta planificación debe ser dinámica, estando constantemente actualizada34
  • 35. 3. Principios de la GADU 3.3. Gestión completa, coordinada y en tiempo real • Completa: Incluye todas las fases del drenaje urbano (Planificación-Proyectos-Dirección de Obra- Explotación-Mantenimiento) • Coordinada: Tiene en cuenta la gestión de las EDARs y el Medio Receptor. Importante dependencia de las actuaciones infraestructurales y urbanísticas. • Tiempo Real: a partir de la telesupervisión del sistema se realiza: – Gestión de las situaciones de alerta – Operación hidráulica del sistema 3.4. enfoque medioambiental sostenible • Debe tenerse en cuenta: – Todas las fases de la gestión del drenaje urbano deben minimizar el impacto medioambiental – El ciclo integral del agua, incluyendo el medio receptor y se deben establecer sus estándares de calidad – Las aguas de tormenta urbanas no son aguas limpias – El 50% de la contaminación vertida a los medios receptores proviene de las Descargas de Sistemas Unitarios (DSU’s) (25% de los sedimentos en la red y 25% del lavado de atmósfera y calles) – El control de vertidos a la red35
  • 36. 3. Principios de la GADU La conveniencia de una gestión avanzada: beneficios • Para los ciudadanos: • Para el municipio: – Alta calidad del servicio – Eficiencia y eficacia – Disminución de inversiones incomodidades – Aprovechamiento iniciativas – Preservación medio de terceros ambiente – Obtención de subvenciones • Para los gestores: – Definición clara de prioridades y actuaciones – Voz propia ante otras administraciones – Gestión eficaz de emergencias y fallos36
  • 37. 3. Principios de la GADU Instrumentos básicos para el desarrollo de la gestión avanzada Los instrumentos básicos para el desarrollo de la Gestión Avanzada son: – Elaboración de un Plan Director de Alcantarillado – Implementación de los 3 sistemas básicos de ayuda a la decisión: o Sistema de Información Territorial o Sistema de Modelización Matemática o Sistema de Telecontrol37
  • 38. 4. Plan Director de alcantarillado COMPARATIVO PLAN DIRECTOR DE ALCANTARILLADO INVERSIÓN vs BENEFICIO• Es un hito imprescindible para arrancar la modernización de la gestión del sistema Beneficio 15-100%• Idealmente debe apoyarse en los tres sistemas de soporte tecnológico• Se justifica, desde el punto de vista económico, por:– Eliminación de los costes de no-planificación– Proposición de soluciones óptimas y perdurables– Optimización de los costes de limpieza y mantenimiento Sin P.D.A Inversión Con P.D.A38
  • 39. 5. Los sistemas de soporte tecnológico El sistema de información territorial • Sistema para el conocimiento básico y exhaustivo • Utilización de herramientas GIS y Base de Datos • La dificultad principal es la obtención de datos fiables de la red39
  • 40. 5. Los sistemas de soporte tecnológico El sistema de modelización integral • Simulación cuantitativa y cualitativa del funcionamiento del alcantarillado, depuradora y medio receptor • Calibración del modelo – ajuste progresivo • Usos generales, de detalle y operativos: planificación, proyectos, explotación y mantenimiento40
  • 41. 6. El caso de Barcelona Obtención del conocimiento del sistema. Sistema de Información Territorial (SITE) DESCRIPCION EXHAUSTIVA DE LA RED • 1.755 km de red: 46.000 pozos, 64.000 sumideros, 69.000 acometidas • 600 instrumentos de control • 2.200 obras, 173 km de red proyectada • 671 km de actuaciones planificadas OTROS DATOS DEL SUBSUELO • 534 km red fibra óptica por el alcantarillado • 229 km red recogida neumática de residuos • 4.600 sondeos geológicos • 200 km de red de agua freática Planificación Proyecto CLAVES ÉXITO • Calidad de los datos • Usado por todos los estadios del alcantarillado como receptáculo de datos y para consulta Red existente Obra41
  • 42. 6. El caso de Barcelona Obtención del conocimiento del sistema. Sistema de Modelización (SIMO) Modelo cuantitativo Modelo cualitativo LLUVIA • Permite tener en todo LLUVIA momento una simulación de: LLUVIA LAVADO – Niveles y caudales en la red ESCORRENTÍA DE LA CUENCA ESCORRENTÍA – Vertidos a los medios HIDROGRAMA POLUTOGRAMA ALCANTARILLADO receptores MOUSE PROPAGACIÓN PROPAGACIÓN – Efectos de estos vertidos en POR LOS DE LOS COLECTORES POLUCIONANTES los medios INTERCEPTORES INTERCEPTORES PROPAGACIÓN ALIVIADEROS ALIVIADEROS FLUJO REDUCCIÓN DE (ADSU) HACIA LA (ADSU) POLUCIONANTES DEPURADORA DEPURACIÓN DEPURADORA EMISARI EMISARI STOAT O O PROPAGACIÓN REACCIÓN VERTIDO MEDIO RECEPTOR EN EL DEL RECEPTOR RECEPTOR42 MIKE11/MIKE 21
  • 43. 6. El caso de Barcelona Obtención del conocimiento del sistema. Sistema de Modelización (SIMO) - Análisis de lluvia 4 Pumping stations 9 Ultrasonic level-sensors 15 Raingauges 350 Intensidad de Precipitación RAINFALL [my-m/s] 300 280 260 Intensidad de precipitación 60.0 250 240 (mm/h) 50.0 220 200 200 40.0 180 150 (mm/h) 30.0 160 140 20.0 100 120 100 10 0 10.0 50 80 Período de 10 60 0.0 0 40 1 Retorno T500 WWTP 5 20 8-12-1932 31-5-1938 21-11-1943 13-5-1949 3-11-1954 25-4-1960 16-10-1965 8-4-1971 28-9-1976 21-3-1982 11-9-1987 3-3-1993 20 35 (años) 50 T100 0 65 80 0 .1 95 T10 110 5 10 15 20 25 30 35 T1 Duración (min.) 40 45 50 55 60 Inte rvalo (m in)43
  • 44. 6. El caso de BarcelonaObtención del conocimiento del sistema.Sistema de Modelización (SIMO) - Análisis de la escorrentía Precipitación Subcuenca Escorrentía superficial Almacenaje en superficie Imbornal PARÁMETROS DE LAS SUBCUENCAS URBANIZADAS Parámetro Área Impermeable Área Permeable Humectación [m] 0,00035 0,001 Almacenamiento [m] 0,00355 0,00467 Infiltración inicial [m] - 0,3 10 -4 Infiltración final [m] - 0,2 10 -544 Parámetro de Horton [m] - 0 00116 10 -2
  • 45. 6. El caso de BarcelonaObtención del conocimiento del sistema. Sistema deModelización (SIMO) - Análisis de la propagación45
  • 46. 6. El caso de BarcelonaSistema de Modelización (SIMO) - Modelización de la calidaden el alcantarillado [mg/l] CONCENTRACIÓN, NH4+ SIMULADO 70.0 MEDIDO 60.0 Reaireación 50.0 Oxígeno Crecimiento 40.0 Decaimiento DBO Decaimiento Hidrólisis Heterotrópico DBO en suspensión Disuelto Erosión Erosión Sedimentación 12:00:00 00:00:00 Demanda de DBO 00:00:00 del DBO Oxígeno Líquido SedimentoIntersticial Sedimento Sedimento MOUSE TRAP [106 UFC/100ml] CONCENTRACIÓN, F. COLI SIMULADO 6000.0 MEDIDO 4000.0 2000.0 0.0 00:00:00 12:00:00 00:00:0046
  • 47. 6. El caso de BarcelonaSistema de Modelización (SIMO) - Modelización del medio receptor 47 08/08 02:00 UTC 09/08 17:00 14:00 11:00 08:00 05:00
  • 48. 6. El caso de Barcelona Obtención del conocimiento del sistema. Sistema de telesupervisión (SITCO) • Suministra información • Claves de éxito – Puntos de medida – Riguroso mantenimiento del o Caudales de la red 146 sistema o Radares meteorológicos 2 – Adecuados algoritmos de o Pluviometría en la ciudad 24 control o Caudales DSU 11 – Base de Datos Técnica o Calidad de agua 4 o Anomalías de funcionamiento660 equipos • Opera los actuadores Visión local y/o visión global Depósitos Bombeos Compuertas 12 23 38 Nº maniobras al año 1.20048
  • 49. 6. El caso de Barcelona Redacción del Plan Integral DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL OBJETIVOS • ANTI-INUNDACIONES – General T = 10 años – Túneles urbanos y puntos críticos 10≤T≤50 años • ANTI-DSU + – Playas: Limitar a 1,5% horas por temporada de baño incumplimiento calidad sanitaria preceptiva – Puerto: Reducir 1/2 nº y volumen de vertidos – Besós: Reducir a 1/3 nº y volumen de vertidos ACTUACIONES PREVISTAS PROGNOSIS DE FUNCIONAMIENTO • 27Km colectores primarios • 117Km red local • 64107 Imbornales • 18 depósitos (V=709.100 m3)49
  • 50. 6. El caso de Barcelona Redacción del Plan Integral 06 - Actuaciones propuestas  Extensión-rehabilitación de redes  Nuevos colectores locales  Depósitos de retención de uso  Ventilaciones y anti-retornos en mixto o anti-DSU conexiones  Limpiezas preventivas (entradas,  Compuertas de derivación red y medios)  Sumideros  Técnicas de drenaje urbano sostenible50
  • 51. 6. El caso de Barcelona Plan Integral. Ejecución de las actuaciones 1997-2011 • 12 depósitos construidos 1997-2010 (V = 485.000m3) • 5 Compuertas de derivación y 1 de almacenamiento • 33 Km Grandes Colectores • 180 M€ invertidos51
  • 52. 6. El caso de BarcelonaGestión completa en tiempo real. Operativa de alertas por lluvias Previsiones Meteorológicas Sistema de Telecontrol Sistema de Radar Explotación Sistema de Información Territorial Centralizada Pluviómetros Sistema de Modelización Limnímetros NIVEL DE ALERTA ( 0 a 5 ) PROCEDIMIENTOS DE ACTUACIÓN Técnicos Coordinación Operación de Operativos Informativos depósitos y compuertas Bomberos Responsables Coordinación Depuradora Guardia urbana Municipales52
  • 53. 6. El caso de Barcelona Gestión de la calidad de las aguas de baño. Operativa de alertas por vertido Pluviómetros Sistema de Telecontrol Limnímetros Sistema de Explotación Sistema de Información Territorial Info meteorolog. Centralizada Sistema de Modelización (COWAMA) Información externa NIVELES DE ACTUACIÓN (0a5) PROCEDIMIENTOS ACTUACIÓN Detección y validación (0,1,2) Gestión sanitaria ambiental (3,4,5) DTS DSU Confirmación activación PJBIM Activación Validación Aviso lluvia Envío avisos CLABSA PAEM Confirmación Detección DSU Aviso a los bañistas PJIBM Criterios establecimiento grado afectación53
  • 54. 6. El caso de Barcelona Gestión completa en tiempo real. Herramientas y procedimientos (Radar)54
  • 55. 6. El caso de Barcelona Enfoque medioambiental Diagnóstico de impactos sobre los medios receptores, y planteamiento de acciones correctoras (PECLAB+COWAMA): Mejora de calidad de los medios receptores gracias a los depósitos: – 3.700.000 m3 regulados/año – 940 Tm MES (materia en suspensión) al año no vertidas – reducción MES y zonas anóxicas en fondos marinos del puerto55
  • 56. 7. Aplicabilidad de la GADU Aplicabilidad de la GADU a cualquier municipio • La GADU es aplicable y adaptable a cualquier municipio • Puede hacerse de una manera gradual en función de las necesidades y posibilidades • Existen ya muchos municipios en España o incluso en Sudamérica que han empezado esta modernización: – Ciudades AGBAR: Barcelona, Murcia, Alicante, Santiago (Chile), etc. – Otros: Madrid, Vitoria, Reus, Puerto de Barcelona, etc.56
  • 57. 8. Conclusiones CONCLUSIONES • Los problemas y la sensibilidad actual respecto al drenaje así como las nuevas directivas están impulsando el paso de una gestión tradicional y parcial a una gestión integral moderna y avanzada (GADU) • La GADU requiere de un cierto desarrollo tecnológico y está basada en un profundo conocimiento del sistema, una buena planificación, una explotación activa y una sensibilidad ambiental • La GADU permite conseguir eficazmente los objetivos deseados, y está en línea con el nuevo enfoque de la problemática del agua • El beneficio en la actividad que proporciona la GADU es inigualable por cualquier otro sector de gestión del ciclo del agua, pudiéndose llegar a multiplicar entre 5 y 8 veces el presupuesto actual destinado a inversiones y explotación en sistemas de drenaje urbano57
  • 58. GRACIAS ! Gustavo Robledo Villegas Director Comercial AQUALOGY Latinoamérica - Grupo AGBAR Calle 104 Nº14A-45 Of 402 Bogotá - Colombia Móviles +57 3174882583, +34 690647790 grobledo@agbar.net

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