Efecto de la presión de la red de Agua sobre el consumo de Agua

Se sabe que el volumen del consumo de agua de las ciudades depende de factores tales como el clima, el nivel económico poblacional, la densidad de población, las actividades productivas, el grado de industrialización de la comunidad, la calidad del agua, el costo del agua, la presión de la red y la calidad del abastecimiento; a razón de investigar el estado de la red  de distribución de una ciudad de 230 mil habitantes ubicada en el occidente de la República Mexicana, el posterior análisis de los resultados de los aforos, arroja una tendencia que describe el efecto de la Presión en la Red de Distribución sobre el Gasto de Operación de la Toma Domiciliaria y finalmente el impacto sobre el consumo.

Esta contribución permite medir el efecto de plantear una Presión de Proyecto y proyectar un Consumo de Agua a los Datos Básicos de Diseño a fin de verificar el valor esperado.

El promedio encontrado de la muestra de usuarios arroja un consumo máximo de 1268 l/hab/día, generado por los altos consumos registrados por los usuarios tipo Residencial Alta; mientras que el valor mínimo es de 72 l/hab/día, influenciado principalmente por los consumidores comerciales; quedando el promedio de 289 l/hab/día, los valores se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Valores de Consumo por Tipo de Usuarios de la Muestra en l/hab/día

Tipo	Consumo
	Máximo	Mínimo	Promedio
Residencial -A	1268	251	583
Residencial-M	451	157	275
Residencial-B	195	78	135
Comercial	494	72	194
Mixto	409	144	259
Promedio	563.4	140.4	289.2

La Figura 1 muestra los pares ordenados formados de la relación de la lectura de Presión y el valor del Gasto aforado de la Toma Domiciliaria; la  línea de tendencia lineal, resulta:

            Q=0.1551+0.0492P            (1)

donde Q es el gasto de la Toma Domiciliaria, en l/s, y P es la Presión en la Toma Domiciliaria, en kg/cm², la Ecuación es válida en el rango de 0.56 kg/cm² a 7,03 kg/cm².

Figura 1. Relación Presión vs. Gasto

Como puede notarse de la tendencia, siguiendo por ejemplo una presión de 2.0 kg/cm² sobre la toma domiciliaria y otro caso con 4.0 kg/cm², de acuerdo con la Gráfica de la Figura 1, en el primer caso el gasto es de 0.26 lps, y el segundo de 0.35 lps.

La Figura 2 confirma la relación de incremento del Consumo por efecto de la Presión.

La Tendencia de datos en la Figura 2 muestra la relación entre la Presión de la Toma y el valor del Consumo; la Ecuación de tendencia lineal resulta:

            C=135.07P-52.212            (2)

donde C es el Consumo, en l/hab/día, y P es la Presión en kg/cm².

Figura 2. Relación Presión vs. Consumo

Esta última Línea de Tendencia muestra una relación coincidente con los valores mínimos recomendados por la Normatividad en México, donde se establece una presión mínima de 1.50 kg/cm2, que coincide con el valor de Dotación Mínimo por Habitante de 150 l/hab/día; la Tendencia resuelta se muestra en la Tabla 2, hasta el rango de Presión máxima recomendado de Norma, en el que se muestra un valor de Consumo de 623 l/hab/día.

Tabla 2. Relación entre la Presión en la toma Domiciliaria y el Consumo

Presión	Consumo
(kg/cm2)	(l/hab/día)
5.00	623.14
4.00	488.07
3.00	353.00
2.00	217.93
1.50	150.39

Acorde con el valor promedio de Consumo obtenido de 253 l/hab/día, la presión sobre la Toma Domiciliaria asociada es de 2.26 kg/cm², con velocidad de 3.15 m/s y un Gasto de 0.27 l/s.

Este estudio demuestra la relación directa y proporcional entre la presión de la Red de Distribución y el Consumo de Agua Potable.

Material contenido en mi curso de Diseño de Sistemas de Agua Potable.