El demoledor informe ASCE respecto a las redes de abastecimiento de agua potable

Rotura de la tubería de agua en Boston, 1925. Leslie Jones, Boston Public Library
Rotura de la tubería de agua en Boston, 1925. Leslie Jones, Boston Public Library

Llevamos varios posts reflexionando sobre la necesidad en la durabilidad y el mantenimiento de las infraestructuras. Ya se ha comentado varias veces que la crisis silenciosa, profunda y demoledora es la actual “crisis de las infraestructuras“, con un efecto que, con la política actual de inversiones en mantenimiento, va a provocar en poco tiempo un gran impacto en la calidad de vida de los ciudadanos.

A este respecto, voy a hacerme eco del 2013 Repord Card for America’s Infrastructure del ASCE. Se trata de un informe que califica el estado de las infraestructuras de todo tipo en Estados Unidos. En particular, vamos a fijarnos en las infraestructuras de abastecimiento de agua potable, cuya calificación actual es D, por debajo de lo admisible. Los datos que a continuación se citan suponen una auténtica bola de cristal que permite vislumbrar claramente lo que puede ocurrir en España con este tipo de infraestructuras. El documento completo lo podéis descargar en pdf aquí: http://www.infrastructurereportcard.org/a/documents/Drinking-Water.pdf

Existen casi 170.000 redes de abastecimiento de agua potable en Estados Unidos, de los cuales 54.000 son sistemas públicos que suministran agua a más de 264 millones de personas. Sin embargo, gran parte de la infraestructura de agua potable de Estados Unidos está llegando al final de su vida útil, presentando muchas de ellas más de 100 años de antigüedad. Se estima en 240.00 roturas de tuberías de agua al año, lo cual significa que su reemplazamiento puede costar más de 1 billón (1012) de dólares, según datos de la American Water Works Association (AWWA). [No confundir los billones y trillones americanos con los europeos]

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Si bien es cierto que se están ampliado continuamente estas redes de suministro, estos sistemas presentan componentes cuya vida útil puede oscilar entre 15 y 95 años. Este dato indica que gran parte de la infraestructura de las ciudades más antiguas del país debería reemplazarse de forma inmediata. Las roturas y fallos provocan daños en carreteras, problemas en el caso de incendios, interrupciones en el transporte, comercio, etc. Se estima que en Estados Unidos existen más de un millón y medio de kilómetros de tuberías enterradas en condiciones desconocidas. Algunas de ellas datan de la Guerra de Secesión, y no se inspeccionan hasta que existe un problema o rotura. Las roturas son cada vez más comunes, estimándose en más de 240.000 cada año.

La determinación del estado real de las redes es rentable, pues permitiría abordar su mantenimiento antes de que los fallos ocurriesen, con un ahorro muy notable de los costes. Además, se podrían evitar sustituciones de tramos que estuviesen en buenas condiciones. La Environmental Protection Agency (EPA) estima que aproximadamente entre 6.500 y 8.000 kilómetros de tuberías se reemplazan anualmente. Sin embargo, para el año 2035 el pico de reposición anual podría oscilar entre 25.500 a 32.000 km. Además, un aparte de las tuberías instaladas a mediados del siglo XX empezará a fallar masivamente.

En 2012, la AWWA estimó que el valor de reposición total de los más de millón y medio de kilómetros de tuberías es de aproximadamente 2,1 billones de dólares (2,1×1012) si se reemplazaran todas las tuberías simultáneamente. Si sólo se actuara en los tramos en peor estado en los próximos 25 años, el coste sería de un billón de dólares aproximadamente.

El presupuesto de reposición se duplicará de los aproximadamente 13.000 millones de dólares anuales a los casi 30.000 millones (en dólares de 2010) en la década del 2040, lo cual supondrá un encarecimiento muy importante de la facturación del agua y los impuestos locales. El retraso en la inversión puede degradar el servicio de abastecimiento de agua potable, aumentando las interrupciones del servicio y aumentando los gastos en reparaciones de emergencia.

En el horizonte de 2050, se necesitarán más de 1,7 billones de dólares, según el AWWA. Las previsiones de la EPA son más conservadoras, pues no tienen en cuenta el crecimiento de la población. En el año 2007 hicieron una previsión a 20 años de 334,8 mil millones de dólares para 53.000 redes públicas y 21.400 redes de entidades sin ánimo de lucro. Se necesitarían 199 mil millones de dólares para los sistemas de distribución, 67 mil millones para los sistemas de tratamiento de aguas, y 39 mil millones para el almacenamiento del agua.

Estas necesidades se traducen en más de 1000 dólares por persona en gran parte de los Estados Unidos. Estas necesidades no se están cubriendo al ritmo necesario. En el año 2008 los gobiernos estatales y locales estimaron un total de 93 mil millones de dólares de gasto anual para las aguas residuales y la infraestructura de agua potable. Las asignaciones del Congreso han disminuido durante el periodo 2008-2012, con una asignación de sólo 6,9 mil millones de dólares, con un promedio de 1,38 mil millones anuales, o lo que es lo mismo, 27,6 mil millones en 20 años. Esto es sólo el 8% de las necesidades identificadas por la EPA.

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Los emisarios submarinos

Un emisario submarino, en el ámbito de la ingeniería sanitaria es un conducto mediante el cual se bombea el agua residual, después de un tratamiento primario, para conducirla a una cierta distancia de la costa. Al final de la tubería se instala un tramo de tubo perforado, llamado difusor, que facilita la difusión del agua servida en el cuerpo receptor.

Para entender este tipo de obra y su funcionamiento, os recomiendo el siguiente Polimedia de la profesora P. Amparo López, de la Universitat Politècnica de València. Se introducen las partes del mismo y las metodologías de cálculo para realizar un diseño preliminar. Espero que os guste.

En la siguiente animación se puede ver cómo se podría ejecutar un emisario submarino usando la hinca de una microtuneladora. La hinca de tubos es una solución constructiva que presenta grandes ventajas en contra del método tradicional de apertura de zanjas en la construcción de emisarios submarinos.

Animación de construcción de emisario submarino. Fuente: www.microtunel.com

A continuación os dejo un vídeo resumen de la obra de construcción del emisario submarino de Pinedo en Valencia, del que José Álvarez fue autor del proyecto y director de la obra de  construcción. Las características de este emisario eran las siguientes: Caudal = 8.5 m3/s. Conducción hormigón armado camisa de chapa diámetro int. 2500 mm. y diámetro ext. 3200 mm. Longitud emisario 3800 m. Difusor en PEAD en forma de Y de 561 m. cada brazo. Diámetros 1600, 1200, 800, 560, 400 y 280 mm. Bocas difusoras totales = 340 ud. El procedimiento de construcción fue mediante el lanzamiento continuo y el arrastre de la tubería por el fondo marino o botton pull. Espero que os guste.

Otro vídeo de interés es el que os dejo a continuación. En él se explica el emisario submarino de Bens (A Coruña). El Emisario está diseñado para un caudal máximo de salida de 6,7 m3/s y el sistema consta de un equipo de desinfección por rayos UV, una cámara de carga, un tramo subterráneo en hinca de 560 m de longitud de Ø int. 1800 y un tramo de emisario submarino fondeado en zanja de 360 m. realizado en tubería de PEAD de Ø int. 1600 con 14 tubos elevadores con dos válvulas antirretorno de 350 mm de diámetro interior por unidad.

Aquí os dejo la propuesta ganadora para la construcción del Emisario Submarino de la depuradora de Lagares (Vigo). Vídeo realizado por Proin4D para DRAGADOS-DRACE.