L’eficiència de les xarxes municipals de proveïment d’aigua potable cada vegada agafarà més rellevància i s’acabarà afegint als tres objectius que actualment tenen tots els serveis municipals d’aigua potable de a) garantia de quantitat, b) garantia de qualitat i c) nivell de servei. Un dels objectius de desenvolupament sostenible de Nacions Unides (ODS6) estableix que cal: “Garantitzar la disponibilitat i una gestió sostenible de l’aigua i de les condicions de sanejament”. La directiva (UE) 60/2000 del marc de l’aigua diu: “L’aigua no és un bé comercial com els altres, sinó un patrimoni que cal protegir, defensar i tractar com a tal”. La directiva (UE) 2184/2020 relativa a la qualitat de les aigües destinades a consum humà indica que cal iniciar plans de reducció de les pèrdues reals per sistemes de més de 50.000 persones o 10.000 m3/dia. La transposició d’aquesta directiva a l’Estat Espanyol, Reial Decret 3/2023, obligarà a l’avaluació del nivell de fuites a les xarxa de distribució i l’aprovació de plans de reducció de pèrdues abans del 31.3.25 per tots els municipis de més de 500 habitants i des de llavors cada dos anys pels municipis de més de 50.000 habitants (10.000 m3/d) i cada 4 per la resta de casos i de més de 500 habitants (100 m3/d). A Catalunya, l’ACA ha aprovat un manual per a la realització d’auditories hídriques de forma estàndard i homogènia.
Aquest document és un compendi de la metodologia de la IWA (International Water Association) i la AWWA (American Water Works Association) per la reducció de les pèrdues reals o fuites, és a dir la pèrdua d’aigua per canonades, escomeses i accessoris de forma involuntària. Aquesta aigua en la majoria de casos ha estat extreta d’aqüífers, fonts, mines, rius i/o embassaments i transportada uns pocs quilòmetres o fins i tot centenars de quilòmetres i també potabilitzada. És a dir, és una aigua que ja comptabilitza una important inversió ambiental i econòmica a sobre.
Les pèrdues reals sovint, però, no han gaudit de gaire atenció per part dels serveis municipals d’aigua i encara menys del coneixement i la inversió necessària per reduir-les a nivell econòmicament i ambiental acceptables. Aquest document presenta un pla sistemàtic i estructurat en 4 passos seguint les recomanacions de la IWA i l’AWWA per afrontar amb garanties d’eficàcia i eficiència una reducció significativa de les pèrdues d’aigua reals en un sistema municipal de proveïment d’aigua potable (SMPAP).
Pas 1) Realitzar una auditoria hídrica.
Pas 2) Caracteritzar les pèrdues reals.
Pas 3) Implementar una prova pilot.
Pas 4) Aplicar els aprenentatges a tot el sistema.
Pas 1) Realitzar una auditoria hídrica per saber el volum de pèrdues reals. Tinc un problema de pèrdues reals comparat amb altres sistemes?
Les pèrdues reals o fuites d’aigua poden arribar a representar el 80% de l’aigua no facturada d’un sistema municipal de proveïment d’aigua potable (SMPAP). La resta d’aigua no facturada correspondria a les pèrdues comercials o aparents (frau i subcomptatge de comptadors) i el consum autoritzat però no facturat (boques d’incendi, neteges de canonades, etc.). Les auditories hídriques estandarditzades IWA/AWWA permeten l’estimació de tots aquests volums mitjançant l’establiment del balanç hídric del SMPAP segons el model normalitzat (veure esquema de més avall, Figura 1). Les auditories hídriques són així una diagnosi amb el triple objectiu de, per una banda, determinar els tant-cercats indicadors d’eficiència del sistemaç, per una altra banda, identificar doncs les àrees de major ineficiència i màxima priorització d’actuació d’acord amb aquests indicadors i finalment avaluar el potencial estalviador del sistema en el marc de la previsió de les demandes d’aigua en el mitjà termini.
Per les fuites de la xarxa (pèrdues reals) s’usa el famós índex de fuites estructurals ILI (Infrastructure Leakage Index o IFE), l’índex de gestió de la pressió PMI (Pressure Management Index) i els ràtios l/escomeses/dia i el m3/km/dia. Per les pèrdues aparents o comercials (subcomptatge, frau i altres) s’usa el ràtio l/escomes/dia o el percentatge de pèrdues comercials respecte el conjunt d’aigua facturada. El volum de pèrdues reals es pot estimar de forma indirecta a través del balanç hídric o bé de forma directa mitjançat l’aplicació de la metodologia dels cabals mínims nocturns (MNF, mininum night flow analysis) en el cas de disposar de dades d’aquesta tipologia.
Figura 1. Balanç hídric estandarditzat segons la IWA (International Water Association).
Els indicadors contextualitzats apunten quin és el marge de maniobra respecte a la reducció de les pèrdues reals. Així l’establiment d’objectius en les pèrdues reals, comercials i el consum autoritzat no facturat permet delimitar entre les pèrdues inevitables i les pèrdues recuperables. Pel cas de les pèrdues reals, normalment s’usa l’ILI, índex crucial per a l’establiment d’objectius i plans de millora. Aquest índex indica el nombre de vegades que perdem el volum d’aigua d’origen real (fuites) de tipologia inevitable. Països com Holanda molt preocupats pels impactes ambientals i econòmics de les pèrdues reals treballen en valors propers a 1. Així, la IWA i el Banc Mundial (World Bank) han establert una categorització de l’índex ILI pels països desenvolupats en els següents 4 grups:
– ILI entre 1-2 (categoria A, bona), on la reducció de les pèrdues d’aigua pot ser poc econòmica tret que hi hagi escassetat;
– ILI entre 2 i 4 (categoria B, mitjana) on hi ha possibilitats de millora addicional;
– ILI entre 4 i 8 (categoria C, mediocre) on només si els recursos són abundants i econòmics es toleraria la situació.
– ILI > 8 (categoria D, pèssim) on indica un ús clarament ineficient dels recursos i indicatiu d’un manteniment deficient i de l’estat del sistema en general també deficient.
Aquesta metodologia està essent usada arreu degut al seu caràcter estandarditzat. Als Estats Units d’Amèrica fa anys que en alguns estats les auditories son obligatòries; per exemple a Califòrnia (context de disponibilitat i consum similar al nostre cas de Catalunya) en són pioners. Vegeu per exemple el document Making Water Conservation a California Way of Life ja.cat/california2.
Pas 2) Caracteritzar les pèrdues reals. On es perd l’aigua?
Els tipus i orígens de pèrdues reals són molt diversos i determinaran la tècnica d’abatiment que cal usar per reduir-les. Les quatre potes per la reducció de les pèrdues reals segons la IWA són: la gestió de la pressió, la reparació ràpida i eficient de les fuites, la cerca activa i periòdica de fuites i la renovació de canonades i escomeses (gestió d’actius). Segons la IWA, les pèrdues reals es poden classificar segons la part de la xarxa on s’originen en transport (alta), dipòsits i distribució (baixa). Aquesta divisió és fàcilment aplicable si s’usen comptadors sectorials localitzats convenientment. Cadascuna d’aquestes tipologies de pèrdues requereix de tecnologies diferents. Les pèrdues més estudiades a nivell internacional per la IWA i la AWWA són les de distribució. Aquestes pèrdues es poden classificar segons l’origen de la fuita en fuites de canonades/accessoris i en escomeses. I també segons el mètode d’abatiment en fuites de fons, visibles i invisibles, vegeu la Taula 1.
Taula 1. Tipologies de pèrdues reals.
| Classificació 1 | Classificació 2 | Classificació 3 |
| Transport | Transport | Transport |
| Dipòsits | Dipòsits | Dipòsits |
| Fons (inevitables i evitables) | Distribució | Escomeses |
| Invisibles | ||
| Visibles | Canonades |
Les pèrdues visibles requereixen un servei de reparació eficient, les pèrdues invisibles requereixen campanyes actives i periòdiques de cerca de fuites, les pèrdues de fons evitables indiquen un mal estat de la xarxa i requereixen la substitució parcial de les canonades i escomeses en més mal estat (antiguitat, estat, material, etc.) mentre que les pèrdues de fons inevitables són intrínseques a la xarxa. Això sí, totes les pèrdues reals responen, a la baixa, a la reducció de la pressió. Vegeu la Taula 2. La caracterització detallada de les tipologies de fuites dominants en cada sector d’un SMPAP és fonamental per determinar quina és la millor (eficaç i eficient) estratègia per reduir les pèrdues reals d’aigua.
Taula 2. Tipologia de pèrdues reals segons el mètode d’abatiment.
| Fons (inevitables) | Fons (evitables) | Invisibles | Visibles | |
| Definició | Intrínseques a qualsevol sistema per molt nou que sigui. No detectables. | Intrinseques però agreujades pel mal estat de la xarxa (antiguitat, manca de manteniment, etc.). No detectables. | Fuites. Detectables amb equipament tradicional acústic | Fuites. Detectables a cop d’ull per la ciutadania o els operaris |
| Remei | Cap. | Renovació selectiva dels actius (escomeses i canonades) | Cerca activa de fuites a canonades i escomeses | Servei eficient de reparació |
La IWA i la AWWA han desenvolupat un conjunt de metodologies per descomposar les pèrdues reals d’un sector hídric o SMPAP i fer-ne una bona diagnosi. La combinació dels mètodes BABE (Burst and Background Estimates), LCA (Leakage Component Analysis) i MNF (Minimum Night Flow Analysis) permeten la descomposició i l’estimació dels volums de cadascuna de les partides de les Taules 1 i 2. Altre cop, aquesta caracterització permet la comparació internacional i per tant l’establiment d’objectius i el marge de maniobra en cada tipologia de pèrdua d’aigua dins el nostre sistema.
Pas 3) Implementar una prova pilot. Quina és la millor estratègia per reduir les pèrdues reals?
Els 4 pilars de la IWA per la reducció de les pèrdues reals són: 1) gestió de la pressió, 2) reparació ràpida i eficient de les fuites, 3) cerca activa de fuites i 4) renovació dels actius. Els plans de reducció de les pèrdues reals es basen en l’aplicació i implementació d’aquests 4 pilars d’acord amb la diagnosi sectoritzada com a resultat de les auditories hídriques. Si a més tenim en compte la localització de les pèrdues entre escomeses i canonades/accessoris les possibilitats són múltiples i els costos ben diferents per cadascuna de les estratègies. Es poden identificar 6 grans estratègies:
– Estratègia 1. Reparació ràpida i eficient de les fuites visibles.
– Estratègia 2. Gestió de la pressió (creació de sectors de gestió de la pressió, instal·lació de PRVs, etc..).
– Estratègia 3. Cerca activa de fuites invisibles a escomeses i la posterior reparació.
– Estratègia 4. Cerca activa de fuites invisibles a xarxa i la posterior reparació.
– Estratègia 5. Renovació significativa d’escomeses susceptibles de ser responsables de fuites (incidències, antiguitat, material, estat, etc).
– Estratègia 6. Renovació significativa de trams de canonades susceptibles de ser responsables de fuites (antiguitat, material, estat, etc).
L’estratègia 1 s’aplica en la majoria de SMPAPs i per tant es dona per feta. La resta d’estratègies estan aproximadament ordenades pel seu cost i requereixen d’estudis cost-benefici detallats per avaluar-ne la seva implementació. Per aquests anàlisis la diagnosi de l’auditoria hídrica del pas 2 de la caracterítzació detallada de la tipologia de pèrdues és fonamental. Per exemple, molts estudis internacionals indiquen que el gran volum de pèrdues reals no es troba a les canonades sinó a les escomeses. En aquesta línia, una prova pilot en una part sectoritzada i representativa de tota la xarxa amb l’aplicació consecutiva de les 6 estratègies i l’anàlisi i avaluació simultani de la reducció de les pèrdues reals (especialment amb ús dels mínims nocturns) i els costos econòmics seria el següent pas en el camí per fer el sistema més eficient. Aquesta prova pilot determinaria el marge de millora de cada estratègia i el cost-benefici de cadascuna d’elles.
Pas 4) Aplicar els aprenentatges a tot el sistema. Quina és la temporització de les mesures?
Un cop coneguts el cost-benefici de cadascuna de les 6 estratègies cal saltar a la implementació a més gran escala dins el nostre SMPAP. Aquí es tracta de determinar quina és la freqüència d’intervenció per cadascuna de les estratègies. La IWA també ha desenvolupat mètodes d’estimació per trobar, per exemple, la freqüència econòmica de la cerca activa de fuites.
Exemple 1. Una auditoria hídrica.
L’auditoria hídrica permet un desglòs sectoritzat i així una diagnosi també sectoritzada que ajuda en la concreció de la millor estartègia per reduir les pèrdues d’aigua de forma específica en cada sector. La Figura 2 presenta un resum d’una auditoria hídrica en un sol gràfic d’un municipi amb 9 sectors. S’hi grafiquen els volums perduts segons tipologia (reals/aparents i inevitables/recuperables) per cada sector conjuntament amb els indicadors més importants: % pèrdues aparents, ILI (distribució) i pèrdues lineals en transport (m3/km·d). La separació d’inevitables/recuperables està feta segons ILI=1 (distribució) i 5% pèrdues aparents. Com es pot observar cada sector té una problemàtica diferent i per tant unes solucions a aplicar diferents segons els 4 pilars de la IWWA per la reducció de les pèrdues reals i les pèrdues aparents. El pitjor sector en pèrdues reals en distribució tant en volum a recuperar com a indicador és el S1 (màxima priorització, ILI = 5,4), seguit de prop dels sectors S7 i S2. El sector S8 té una fuita a la xarxa de transport que perd uns 25 mil m3/any i també hi ha fuites a la xarxa de transport als sectors S4 i S3. El pitjor sector en pèrdues aparents és el S3, tant en volum com en indicador. A més aquestes pèrdues són a causa del frau. Els sectors S7 i S4 tenen poc marge de millora en pèrdues aparents amb el límit de 5% de pèrdues aparents acceptables.
Figura 2. Gràfica-resum d’una auditoria hídrica d’un municipi amb 9 sectors. Aquesta gràfica presenta el volum de pèrdues reals i comercials així com els indicadors més rellevants per l’avaluació d’aquestes pèrdues.
Exemple 2. Caracterització de les pèrdues reals.
En el següent exemple, d’un municipi amb dos sectors amb característiques i extensions similars, es constata que la cerca activa de fuites i la posterior reparació té marge de maniobra (pèrdues reals-inivisibles/visibles) però també que l’estat de la xarxa és pèssim i per tant que l’estratègia de la cerca de fuites (estratègies 3 i 4) tindrà limitacions importants. Addicionalment el model BABE va indicar que l’origen de les pèrdues reals de fons evitables caldria cercar-lo en el mal estat de les escomeses i no tant en la xarxa. Així aquest model apostava clarament per la renovació d’escomeses en aquest cas concret. També s’observa que el sector 1 té un marge de millora més gran que el sector 2 tenint en compte la similitud de mides d’ambós sectors i per tant la intervenció prioritària seria en aquest sector.
Figura 3. Descomposició de les pèrdues reals en pèrdues de fons (inevitables, evitables), i visibles/invisibles.
0 Comments