2. SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LAS EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN E.S.P.

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1 2. SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LAS EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN E.S.P. 2.1 INTRODUCCIÓN Se presenta a continuación una descripción detallada del sistema y sus componentes para conocer las interacciones entre dichos elementos, las cuales deberán ser representadas de la forma más ajustada posible a la realidad, dentro del modelo a ser desarrollado. 2.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO El Sistema de Acueducto de la ciudad de Medellín se extiende además, a los municipios de La Estrella, Sabaneta, Envigado, Itagüí, Bello, Copacabana y Girardota. Actualmente Las Empresas Públicas de Medellín están administrando y operando los acueductos de los municipios de Caldas y Barbosa, los cuales, en principio, están funcionando en forma independiente del sistema interconectado de acueducto de Las Empresas Públicas de Medellín, por lo que no quedan incluidos en el modelamiento, objeto de este trabajo. Con el fin de prestar un servicio oportuno y de confiabilidad se ha recurrido a diversas fuentes de abastecimiento, situadas la mayoría de ellas y las más importantes en el oriente antioqueño; de dichas fuentes se abastecen los diferentes subsistemas. A lo largo del presente trabajo, se entenderá por subsistema, el conjunto completo de infraestructura que reúne todos los elementos necesarios para el abastecimiento de agua potable a una población específica, y que comprende desde la captación hasta la distribución del servicio al usuario final. En términos generales, el subsistema más complejo entre los que componen el sistema de acueducto de las Empresas Públicas de Medellín, está conformado por los siguientes elementos: Estaciones de bombeo de agua cruda desde una fuente a otra. Estaciones de bombeo de agua cruda desde una fuente a un embalse. Embalses de agua cruda. Túneles de descarga: túneles por los cuales se transporta el agua cruda desde los embalses. Conducciones de agua cruda: redes de mayor diámetro por donde se transporta el agua cruda que llega a las plantas de potabilización. Microcentrales de generación en plantas de potabilización. Plantas de potabilización. Conducciones de agua tratada: redes de mayor diámetro por donde se transporta el agua desde las plantas de potabilización hasta los tanques de almacenamiento. Tanques de almacenamiento de agua tratada: reservorios de agua potable. Redes de distribución de agua potable: redes de menor diámetro por donde se transporta el agua potable hasta las acometidas de los usuarios finales. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 11

2 Acometidas de los clientes: conjunto de accesorios que conforman la conexión del cliente desde las redes de distribución hasta su vivienda. La planta de potabilización Manantiales, la cual recibe sus aguas del embalse Río Grande II, situado al norte del Área Metropolitana junto con la planta de La Ayurá, constituyen la base fundamental del abastecimiento de agua del sistema. En febrero de 1996, se incorporó la planta La Cascada, con capacidad nominal de potabilización de 0,10 m 3 /s. Esta planta interactúa con algunos de los subsistemas ya existentes. Al aprovechamiento de las aguas para consumo en acueducto se han ido incorporando paulatinamente otros usos con eventuales beneficios socioeconómicos asociados, como son la generación de energía y la recreación. El sistema mismo y los usos incorporados hacen que su operación tenga un alto grado de complejidad que exige el mayor cuidado en su planeamiento. Sin embargo, en los subsistemas de acueducto donde se tengan aprovechamientos adicionales, la prioridad en la operación está dada por la prestación del servicio de acueducto, lo que significa que en ningún momento los usos adicionales competirán en cuanto al logro del los objetivos con el servicio de acueducto. El planeamiento operativo se basa en esta premisa, y se busca cumplir el objetivo minimizando los costos y maximizando los beneficios. Un circuito es una zona de distribución a los usuarios finales, que consta de uno o varios tanques de almacenamiento, de una red de distribución y de un grupo de usuarios, los cuales se encuentran sectorizados por el tipo de consumidor que puede ser residencial, comercial, industrial u oficial. Cada planta de potabilización tiene asignada una serie de circuitos, los cuales pueden ser exclusivos o no exclusivos; los circuitos exclusivos de una planta son aquellos que pueden ser abastecidos únicamente desde élla, constituyendo por lo tanto, su producción base, y cuyo abastecimiento es prioritario por encima de otros circuitos que dicha planta pueda abastecer. Por otra parte, los circuitos no exclusivos o compartidos pueden ser abastecidos desde más de una planta de potabilización y constituyen la producción complementaria opcional de cada planta; ésta es una de las componentes sobre la cual actuaría el modelo de optimización, pues la producción base debe garantizarse a cualquier costo, siempre y cuando sea razonable, para evitar racionamiento en los circuitos exclusivos. Para el caso de las Empresas Públicas de Medellín, éstas poseen un sistema interconectado de conducciones de agua tratada de tal forma que existen, como ya se mencionó, varios circuitos compartidos que pueden ser abastecidos desde varias plantas de potabilización; del sistema interconectado hacen parte los subsistemas principales que son abastecidos desde embalses (Piedras Blancas, Ayurá y Manantiales), y adicionalmente a ellos, participan también tres subsistemas menores que tienen captaciones directas (San Cristóbal, La Cascada y Envigado, ésta última fuera de operación desde el año 1999). El resto de subsistemas operan en forma independiente, es decir no hacen parte del sistema interconectado, y por lo tanto se limitan a abastecer sus circuitos exclusivos, por lo que no harán parte del modelo. El modelo que se pretende desarrollar, se limita a optimizar la operación del sistema interconectado de acueducto de las Empresas Públicas de Medellín, sin tener en cuenta los sistemas independientes. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 12

3 El sistema de acueducto de las Empresas Públicas de Medellín se compone en la actualidad de 11 subsistemas, de los cuales sólo uno de ellos no posee planta de potabilización propiamente dicha (Ana Díaz), y otro abastece a dos plantas de potabilización (Piedras Blancas que alimenta a las plantas Villa Hermosa y La Montaña); de esta forma, los once subsistemas abastecen once plantas de potabilización, con una capacidad nominal total agregada de 17,53 m 3 /s. Algunos de esos subsistemas toman agua directamente desde las fuentes, y otros poseen embalse con algún nivel de regulación. Se cuenta además, con cinco estaciones de bombeo de agua cruda, con una capacidad total agregada de 11,952 m 3 /s. De los once subsistemas actuales, existen cinco (San Antonio de Prado, Ana Díaz, Aguas Frías, Caldas y Barbosa), que son independientes del sistema de conducciones interconectado, compartido por los otros seis (La Ayurá, Manantiales, Piedras Blancas, La Cascada, San Cristóbal, y Envigado), los cuales en conjunto abastecen siete plantas de potabilización, una por cada subsistema, excepto Piedras Blancas que abastece a las plantas Villa Hermosa y La Montaña, según se había anotado antes. En la Figura 2.1 se presenta el esquema general de los distintos subsistemas que componen el sistema de acueducto de las Empresas Públicas de Medellín, tanto interconectados como independientes, por medio del cual se pueden entender, a grandes rasgos, las interacciones entre los elementos componentes. En la Figura 2.2 se presenta el esquema de los circuitos exclusivos y compartidos de cada una de las plantas de potabilización, bajo situación normal de operación. Esta agrupación puede variar con el tiempo, dependiendo de trabajos de infraestructura para aumentar confiabilidad, o por causa de situaciones de mantenimientos preventivos y correctivos y de contingencias operativas. En la Tabla 2.1 se presentan los diferentes subsistemas y plantas de potabilización, con las fuentes y captaciones correspondientes. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 13

4 2000 FIGURA 2.1 Esquema de los subsistemas del sistema Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 14

5 Campo Valdés Limoncito Yulimar Tolda San Esteban Girardota Totumo Popular Picacho Noral Doce de Octubre Pedregal París Copacabana Niquía Bello Machado Los Mangos Altos de Niquía San Cristóbal egal Bajo y Alto CRISTÓBAL Circuito Exclusivo Circuito No Exclusivo SÍMBOLOS MANANTIALES (F) : Futuro Nutibara Palenque Aures Castilla Piñuela Robledo Villa del Socorro Volador Aures Cucaracho Pajarito Planta de Tratamiento de Aguas Berlín La Montaña LA MONTAÑA Santo Domingo Moscú Batallón Orfelinato LA AYURÁ VILLA HERMOSA Ajizal Altavista América Asomadera Ayurá Belencito Brujas Campestre Corazón Corazón Alto Dorado Esmeralda Manzanillo Estrella Itagüí Porvenir Parras Miraflores Rincón Gerona Rodeo Las Flores Sabaneta La Pastora Salvatoriano La Mina Tesoro Versalles Villa Hermosa Santa Helena LA CASCADA La Cascada ANA DIAZ Ana Díaz AGUAS FRÍAS Aguas Frías SAN ANTONIO DE PRADO San Antonio de Prado FIGURA 2.2 Esquema de los circuitos exclusivos y no exclusivos de las diferentes plantas de potabilización Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 15

6 TABLA 2.1 Subsistemas y plantas de tratamiento, fuentes y captaciones SUBSISTEMA PLANTAS CAPACIDAD m 3 /s La Ayurá La Ayurá 9,20 Manantiales Manantiales 6,00 Piedras Blancas Villahermosa 0,95 FUENTES Ríos - Buey - Piedras - Pantanillo s - Las Palmas - Potreros - La Miel - Espíritu Santo Ríos - Grande - Chico s - Las Ánimas - Orobajo s - La Honda - Piedras Blancas La Montaña 0,38 - Chorrillos * Envigado Envigado 0,28 - La Ayurá s San Cristóbal San Cristóbal 0,23 - La Iguaná - La Puerta - La Tenche San Antonio de Prado San Antonio de Prado 0,10 s - La Manguala - Despensas - Doña María TIPO DE CAPTACIÓN Embalse: La Fe Capacidad Útil: 12,2 Mm 3 ** Embalse: Riogrande II Capacidad Útil: 152,1 Mm 3 Embalse: Piedras Blancas Capacidad Útil: 1,2 Mm 3 Captación Directa Captación Directa Captación Directa La Cascada La Cascada 0,10 - Santa Elena Captación Directa Aguas Frías Aguas Frías 0,03 - La Picacha Captación Directa Ana Díaz ** ** ** Captación Directa Caldas Caldas 0,20 s - La Valeria - La Redentora Captación Directa Barbosa Barbosa 0,06 s - El Viento - La López Captación Directa * Este subsistema interconectado salió de operación desde el año ** Mm 3 : Millones de metros cúbicos. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 16

7 El sistema de conducciones de agua potable que va desde las plantas de potabilización a los tanques de almacenamiento es principalmente por gravedad, aunque varios de los tanques deben ser abastecidos mediante estaciones de bombeo de agua potable, que no están ubicadas en las plantas de potabilización sino en tanques anteriores en la secuencia; el bombeo es requerido ya que dichos tanques se encuentran ubicados por encima de la cota de servicio de las plantas de potabilización. El sistema de conducciones de agua potable está conformado por tuberías en materiales diversos, con diámetros entre los 100 mm y los mm, las cuales conforman una malla con longitud del orden de 215,20 km y con válvulas de control de diferentes tipos que se utilizan como elementos separadores para definir los límites de cada subsistema y para efectos de regulación de caudales y presiones. En la Tabla 2.2 se presenta la infraestructura en números del sistema de redes de acueducto de las Empresas Públicas de Medellín. TABLA 2.2 Longitudes de las redes de acueducto CONDUCCIONES DE AGUA CRUDA km Túneles de descarga 27,30 Canales 15,60 Impulsiones 5,70 Conducciones de agua cruda 12,40 Total 61,00 DISTRIBUCIÓN DE ACUEDUCTO km Conducciones de agua tratada 215,20 Redes de distribución de agua tratada 2.669,80 Total 2.885,00 En su totalidad, el sistema consta actualmente de 73 circuitos, de los cuales, algunos son abastecidos por más de un tanque de almacenamiento. Los circuitos y sus respectivos tanques de almacenamiento se presentan en la Tabla 2.3. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 17

8 TABLA 2.3 Circuitos y tanques de almacenamiento CIRCUITO TANQUE CAPACIDAD (m3) CIRCUITO TANQUE CAPACIDAD (m3) Aguas Frías Las Brujas Ajizal Las Flores Altavista Limoncito América Los Altos Ana Díaz 1 25 Los Mangos Asomadera Los Parras Aures Machado Ayurá Miraflores Batallón Manzanillo Belencito Moscú Bello Pajarito 1 84 Berlín Niquía Campestre Nutibara Campo Valdés Orfelinato Cascada Palenque Castilla París Copacabana Pedregal Cucaracho Pedregal Alto Doce de Octubre Pedregal Bajo El Corazón Piñuela Corazón Alto Picacho El Dorado Popular El Noral Robledo El Porvenir Sabaneta El Rincón Salvatoriano El Tesoro San Antonio El Rodeo San Cristóbal El Totumo San Esteban Gerona Santa Elena Girardota Santo Domingo Itagüí Versalles La Esmeralda Villa Hermosa La Estrella Villa Socorro La Montaña Volador La Pastora Yulimar La Tolda Barbosa Caldas Se cuenta además con 23 estaciones de bombeo de agua, de las cuales 5 de ellas son de agua cruda y 18 de agua potable. Se debe tener en cuenta que algunas de estas últimas poseen flexibilidad operativa con abastecimientos por gravedad desde otras plantas de potabilización. ( Tabla 2.4) Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 18

9 TABLA 2.4 Estaciones de bombeo del Sistema de Acueducto de EEPPM NOMBRE AÑO UNIDADES CAPACIDAD (l/s) ALTURA ESTÁTICA (m) Bombeos de Captación - Honda Honda Pantanillo Pantanillo Piedras Bombeos de Distribución - V. Hermosa - Versalles Limoncito - Santa Elena Limoncito - Mangos Salvatoriano - La Estrella Parras - Tesoro Gerona - Miraflores Miraflores - Pastora América - Corazón Palenque - Cucaracho Cucaracho - Aures Cucaracho - Pajarito Robledo - Porvenir Pedregal - Picacho Picacho - Doce de Octubre Doce de Octubre - París Berlín - Moscú Moscú - Santo Domingo Pedregal Bajo Itagüí - Manzanillo Los usuarios del Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín, como se dijo anteriormente están sectorizados, según el tipo de suscriptor, y cada uno de esos sectores tienen participaciones relativas con respecto al número total de usuarios, consumos y facturación. Como se dijo anteriormente, cada una de las plantas de potabilización tienen capacidades de tratamiento de agua diferentes y por lo tanto, la producción anual de agua potable es distinta. Además, el Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín, como elemento a optimizar podría tener en cuenta a corto plazo su participación y relación con otros desarrollos, sean o no éstos, propiedad de las Empresas. En la Figura 2.3 se presenta un esquema que representa la interacción con otros desarrollos. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 19

10 Río Samaná Piedras Blancas B La M osca Embalse Riogrande I CH San Carlos Tanque El Toldo Embalse Punchiná Río Nare B Embalse Piedras Blancas PTA La Montaña Río Porce CH Riogrande I Embalse Riogrande II Río Grande CH Playas B La Honda Embalse Playas Embalse San Lorenzo B Chorrillos CH La Tasajera Río Chico La M osca La Honda Piedras Blancas CH Piedras Blancas Río Guatapé CH Jaguas PTA Villa Hermosa Embalse E l Peñol PTA Manantiales CH Manantiales CH Niquía CH Guatapé PTA San Cristóbal Río Nare PTA La Cascada Ciudades: Caldas, La Estrella, Sabaneta, Envigado, Itagüí, Medellín, Bello, Copacabana, Girardota, Barbosa La Iguaná PTA Ana Díaz Santa Elena Ana Díaz Río Negro Embalse La Fé Espíritu Santo PTA Aguas Frías Aguas Frías B Las Palmas Doña María Río Pantanillo B Pantanillo CH La Ayurá PTA La Ayurá Río Medellín PTA San Antonio de Prado B Piedras B La Agudelo La Ayurá La Manguala PTA Envigado Río Piedras B Río Buey SÍMBOLOS CH: Central Hidroeléctrica B: Estación de bombeo PTA: Planta de Tratamiento de aguas Embalse Conducción de agua Canal Conducción de agua Proyectada Demanda No Exclusiva Demanda Exclusiva Demanda Futura Río Buey Río o FIGURA 2.3 Sistema de Distribución de Agua Potable y su interacción con otros desarrollos Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 20

11 2.3 SUBSISTEMAS DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO Como se explicó antes, el Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín está compuesto por subsistemas interconectados entre sí, y otros totalmente independientes. El modelo a ser desarrollado se va a limitar a la optimización de los subsistemas que se encuentran interconectados. Por otra parte, los subsistemas interconectados se entenderán como "mayores" cuando se abastecen desde embalses, y "menores" cuando se abastecen desde captaciones directas. A continuación se realizará una descripción más detallada de cada uno de los subsistemas interconectados, comenzando por los que son mayores Subsistema de La Ayurá Hasta comienzos del año 1992 la fuente principal de abastecimiento del Sistema la constituyó el subsistema de La Ayurá, el cual está compuesto por el embalse de La Fe que es alimentado por sus afluentes directos por gravedad y por bombeo; desde dicho embalse se abastece la planta de potabilización La Ayurá, que hasta ese año participó con cerca del 75% de la producción total del Sistema. Después de la entrada en operación de la planta de Manantiales, el subsistema de La Ayurá ha mantenido su importancia relativa participando aproximadamente con el 50,38% de la producción total. El embalse La Fe tiene 12,1 millones de m 3 de almacenamiento útil y capacidad de regulación intranual, y aprovecha un área tributaria de 78 km 2 perteneciente a las quebradas Las Palmas, Espíritu Santo, Potreros y la Miel. Las otras fuentes del subsistema son los ríos Buey, Piedras y Pantanillo que en su orden son trasvasados al embalse la Fe. Inicialmente las aguas del río Buey pasan al cauce del río Piedras por gravedad a través de un canal; luego, las aguas del río Piedras pasan a las cabeceras del río Pantanillo gracias al bombeo del río Piedras el cual está compuesto por tres grupos de bombas con una capacidad instalada de 24 MW de potencia, que operan en paralelo, teniendo en cuenta que cada grupo está compuesto por una bomba y una antebomba funcionando en serie. En este bombeo se desvían aproximadamente l/s, el cual es el punto de trabajo agregado para los tres grupos de bombas operando en paralelo simultáneamente, para vencer una altura estática de 397 m. Una vez las aguas del río Piedras (y Buey) han sido bombeadas a las cabeceras del río Pantanillo, éstas, más las del caudal base del río Pantanillo, son bombeadas al embalse la Fe, en la estación de bombeo del río Pantanillo conformado por dos subestaciones independientes, denotadas por Pantanillo 1 y Pantanillo 2 con una capacidad instalada agregada de 2,6 MW de potencia. El bombeo Pantanillo 1 está compuesto por tres grupos de bombas que operan en paralelo con una capacidad de desviación de l/s en el punto de trabajo para vencer una altura estática de 30 m; el bombeo Pantanillo 2 está compuesto por dos grupos de bombas que operan en paralelo con una capacidad de desviación de l/s en el punto de trabajo para vencer una altura estática de 26 m. En Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 21

12 resumen, si las dos subestaciones del río Pantanillo se encienden simultáneamente tendrían una capacidad de bombeo agregada de l/s, teniendo en cuenta que van por impulsiones independientes. En la Figura 2.4 se presenta el esquema general del bombeo. Antes de continuar, cabe anotar que Las Empresas Públicas de Medellín es una entidad que además de prestar el servicio de Acueducto y Alcantarillado, presta también los servicios de Energía (Generación y Distribución), Telefonía, Distribución de Gas y otros servicios complementarios; para cada uno de ellos existe una Unidad Estratégica de Negocios (o Gerencia) que se encarga de dirigir todas las acciones en forma autónoma propias del mismo, y es por ello que se pueden establecer convenios entre las distintas Gerencias, cuando una va a hacer uso de un recurso o servicio que presta la otra. Una vez las aguas han sido almacenadas en el embalse la Fe, son conducidas hacia la planta de La Ayurá, donde pasan en primera instancia por la central hidroeléctrica de La Ayurá, de propiedad de la Gerencia de Aguas; allí normalmente se disipa la energía mediante una turbina Francis de 20 MW de potencia y 8,2 m 3 /s de capacidad. Existen además válvulas alternas de disipación de energía del tipo chorro hueco, por donde se descargan las aguas cuando la turbina no se encuentra en funcionamiento. La operación actual de este subsistema tiene una restricción de generación muy particular, ya que existe un rango de caudales en los cuales no funciona y por ende, no genera; dicho rango está establecido entre 2,5 m 3 /s y 4,7 m 3 /s. Sin embargo, la operación se hace de tal manera que el caudal de entrada a la planta se esté variando con el fin de que no caiga en dicho rango, lo que supone que la microcentral siempre está generando, y así se supera la restricción. El subsistema de La Ayurá interactúa con la cadena de generación Guatapé-Playas-San Carlos, de propiedad compartida entre la Gerencia de Generación de Energía de Empresas Públicas de Medellín e ISAGEN, a donde llegarían las aguas si no fuesen desviadas en el río Pantanillo. Durante situaciones de contingencia operativa del Sistema Interconectado Nacional de generación y transmisión de energía, es posible operar el Sistema de Acueducto de forma tal que, garantizando la confiabilidad en el suministro de agua potable a los municipios atendidos, se vierta parte de las aguas provenientes del bombeo del río Piedras y de las cabeceras del río Pantanillo, para efectuar un aporte energético importante a esa cadena de generación, lo cual se puede observar en la Figura 2.3, relacionada con la interacción entre el Sistema de Acueducto con otros desarrollos. Finalmente, la conducción de agua potable desde la planta de La Ayurá, ubicada en la cota metros sobre el nivel del mar (msnm), se hace mediante un complejo sistema de tuberías que abastecen circuitos exclusivos ubicados en el sur del Valle de Aburrá, a los cuales no puede llevarse agua potable desde ninguna otra planta. Algunos otros circuitos, los denominados compartidos, pueden ser abastecidos desde otras plantas como Villa Hermosa, Manantiales, San Cristóbal y/o Envigado. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 22

13 BOMBEO PANTANILLO EMBALSE LA FE POZO CANAL BOMBA PRINCIPAL BOMBEO PIEDRAS ANTEBOMBA DESVIACIÓN RÍO BUEY BOMBA PRINCIPAL RÍO PANTANILLO RÍO BUEY RÍO PIEDRAS ANTEBOMBA FIGURA 2.4 Esquema general de los bombeos al embalse la Fe Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 23

14 2.3.2 Subsistema de Manantiales El subsistema Manantiales es abastecido por la planta de potabilización del mismo nombre que fue puesta en operación en el mes de febrero de La planta recibe sus aguas del embalse Río Grande II, alimentado principalmente por los ríos Grande y Chico, y el cual tiene una capacidad útil de 152,1 millones de m 3. Desde allí las aguas se desvían hacia la central hidroeléctrica de Niquía, la cual no es conflictiva con el servicio de acueducto, donde se descargan a un tanque de compensación mediante una turbina Pelton de 20 MW de potencia, y con descarga alterna a través de válvulas de chorro hueco. Adicionalmente, desde este mismo embalse se alimenta la central hidroeléctrica de La Tasajera, conflictiva con el servicio de acueducto, con 300 MW de capacidad instalada. Ambas centrales son propiedad de la Gerencia de Generación de Energía de las Empresas Públicas de Medellín, pero el uso prioritario del líquido en caso de competencia es para consumo humano y las políticas de operación de dicho embalse deben ser definidas de acuerdo con ello. Cuando se anota que la central de la Tasajera es conflictiva, significa que tanto la planta como la Tasajera compiten por el recurso agua, cuando el embalse no tiene volumen suficiente para ambas; lo que no sucede con la central de Niquía ya que el agua que va para la planta Manantiales pasa por Niquía. Desde el tanque de compensación ubicado aguas abajo de la Central Niquía se llevan las aguas mediante un conducto a presión hasta la planta de potabilización, donde se descargan mediante dos válvulas de regulación de tipo multichorro. Antes de que el agua pase al proceso de potabilización, pasa por la microcentral de generación de energía ubicada en la planta Manantiales, la cual es operada por la Gerencia de Generación Energía pero es propiedad de la Gerencia de Aguas, lo que significa que los beneficios derivados de la venta de energía generada en dicha microcentral son para la Gerencia de Aguas, elemento que debe ser tenido en cuenta en el modelo. Después de efectuado todo el proceso de potabilización en la planta, el agua pasa a un tanque de almacenamiento de aguas claras con capacidad de m 3 y nivel máximo en la cota msnm, desde donde se distribuye a los tanques de almacenamiento correspondientes a cada uno de los circuitos del subsistema, a través de una red de conducciones concebida básicamente para atender la parte norte del Valle de Aburrá, teniendo como circuitos exclusivos algunos ubicados en el norte del Municipio de Medellín, pero principalmente los de los municipios de Bello, Copacabana y Girardota. Como puede entenderse, todo el abastecimiento del subsistema se hace por gravedad hasta llegar a la planta Manantiales, sin requerir ningún tipo de bombeo Subsistema de Piedras Blancas El subsistema denominado Piedras Blancas se compone de dos plantas de potabilización, Villa Hermosa y La Montaña, de las cuales la última, comenzó a operar en noviembre de Ambas plantas son abastecidas por el mismo sistema de captación, que es similar en configuración al del subsistema de La Ayurá: posee un embalse, el de Piedras Blancas, cuya capacidad actual de regulación es baja. Aprovecha las aguas de las Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 24

15 cuencas de las quebradas Piedras Blancas y Chorrillos, con un área total de 29 km 2. Hasta hace algún tiempo, dicho embalse recibía esporádicamente las aguas de la quebrada La Mosca mediante un bombeo que las desviaba hacia la cuenca de la quebrada La Honda, y de allí otro bombeo enviaba los aportes totales hacia la cuenca de la quebrada Piedras Blancas. Sin embargo hoy en día sólo se opera el bombeo de la Honda, debido a que el agua de la la Mosca está demasiado contaminada, creando inconvenientes mayores en el proceso de potabilización. Debido a problemas estructurales de la presa del embalse Piedras Blancas el volumen máximo operativo del embalse no corresponde al nivel de vertimiento, y sólo es posible llegar hasta un 50% aproximadamente; esto genera que cuando el nivel del agua va a superar el nivel del volumen máximo operativo, entonces se debe realizar una descarga de fondo, lo que se asumirá posteriormente como una forma indirecta de verter. Desde el embalse Piedras Blancas, las aguas se conducen por un canal a flujo libre hasta un tanque de compensación denominado El Toldo, ubicado en la cota msnm, desde el cual parte una tubería a presión que lleva las aguas hacia las plantas Villahermosa y la Montaña. La configuración original de esta conducción permitía conducir la totalidad del caudal hasta la central hidroeléctrica de Piedras Blancas, de propiedad de la Gerencia de Aguas. Allí se tiene una turbina Pelton de 7,0 MW de capacidad efectiva instalada, desde donde las aguas fluyen hasta la planta de potabilización de Villa Hermosa, localizada sobre la cota msnm, y la cual abastece algunos circuitos exclusivos del centro y oriente de la ciudad de Medellín, y algunos compartidos con las plantas Manantiales, La Ayurá y la Cascada. Posteriormente, en el año 1994 se adicionó un ramal de derivación que conduce parte del caudal desviado hacia la planta de potabilización de La Montaña, la cual tiene capacidad nominal de 0,38 m 3 /s. Esta planta abastece de agua potable su circuito exclusivo y también se puede utilizar para alimentar el circuito Santo Domingo, que se atendería en forma compartida con las plantas Manantiales, La Ayurá y Villa Hermosa. El esquema general del bombeo de agua cruda desde la la Honda hasta el embalse de Piedras Blancas, es similar al bombeo desde el río Pantanillo al embalse La Fe Subsistemas Menores El sistema interconectado está compuesto por subsistemas mayores ya descritos, y por subsistemas menores, los cuales son abastecidos desde captaciones directas. La demanda promedio diaria del Sistema asciende aproximadamente a 8,93 m 3 /s, de los cuales los subsistemas mayores de La Ayurá, Manantiales y Villa Hermosa producen cerca del 94%, mientras que el resto del área servida se cubre en la actualidad con los subsistemas menores interconectados y los independientes, cuya cobertura es relativamente localizada y rígida. En forma interconectada están los subsistemas San Cristóbal, la Cascada y Envigado, esta última fuera de operación, y en forma independiente están San Antonio de Prado, Ana Díaz, Aguas Frías, Caldas y Barbosa. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 25

16 La forma como se relacionan entre sí los subsistemas menores interconectados con los subsistemas mayores se puede observar en la Figura 2.2. La planta La Cascada, entró a formar parte del Sistema interconectado en el año 1996, cubriendo su zona exclusiva y con la posibilidad de atender el circuito Santa Elena en forma compartida con la Planta Villa Hermosa. Las Empresas Públicas de Medellín están en el proceso de reemplazar las válvulas multichorro de disipación de energía en algunos de los tanques por microcentrales hidroeléctricas. La Gerencia de Aguas cuenta además con un Centro de Control basado en tecnología SCADA, (sistemas de adquisición de datos para supervisión y control) que permite la supervisión, medición y control del Sistema a distancia, mediante el procesamiento de la información recogida automáticamente y enviada a un computador desde los puntos remotos de muestreo; ese computador remite a su vez las órdenes hasta los elementos que van a ser comandados. Desde allí es posible supervisar y controlar, entre otros, los siguientes parámetros: niveles en embalses, estado de válvulas, operación de estaciones de bombeo, niveles en tanques de almacenamiento, caudales en tuberías de entrada y salida de las plantas, caudales de salida de los tanques de almacenamiento, y presiones en diversos sitios del sistema de conducciones. La Gerencia de Aguas de las Empresas Públicas de Medellín, es un consumidor importante de energía, la cual utiliza principalmente en bombeos de agua cruda y tratada. Otras instalaciones como las plantas de potabilización, el Centro de Control Acueducto y los tanques de almacenamiento también consumen energía, aunque en cantidades menores. Este concepto influye fuertemente en los egresos operativos de la Gerencia, y es necesario realizar el planeamiento operativo dándole a este aspecto la importancia adecuada, máxime si se considera el crecimiento continuo del Sistema y el funcionamiento futuro de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Capítulo 2. Sistema de Acueducto de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. 26

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