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Master Thesis ǀ Tesis deMaestría

submitted within the UNIGISMScprogramme presentadapara el Programa UNIGISMSc

at/en

InterfacultyDepartment of Geoinformatics- Z_GIS

Departamento deGeomática – Z_GIS

University of Salzburg ǀ Universidad deSalzburg

Catastro del sistema de agua potable mediante integración SIG-CARTO: Centro cantonal Sevilla de Oro, Ecuadorcomo estudio de caso

Drinking watersystem cadastre through GIS-CARTO integration: Sevilla deOro cantonal center, Ecuadoras a case study

by/por

Carlos Gustavo Cárdenas Cárdenas, 12041724

A thesis submitted in partial fulfilment of therequirements of the degreeof Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS)

Advisor ǀ Supervisor:

LeonardoZurita Arthos PhD

Cuenca - Ecuador, 01 de Julio del 2022

COMPROMISO DE CIENCIA

Por mediodelpresente documento,incluyendo mi firma personal certifico yaseguro que mi tesis es completamente resultadodemi propio trabajo. Hecitadotodaslas fuentesque he usadoen mi tesis y en todoslos casos he indicadosu origen.

Sevilla de Oro,Azuay, 01 deJulio del2022

DEDICATORIA

El presentetrabajo investigativo lo dedicoprincipalmente a Dios,por haberme inspirado ydarme la fuerza para continuar con una meta más en mi vida.

A mis hijos: Juan Carlos, José Luis, Jessica Paulina, Carla Jacqueline, a mi esposa Dolores Magdalena y a mi pequeño nieto Juan Sebastián, núcleo familiar que me apoyó y me inspiró de forma incondicional, dándomeánimos y prestándome el tiempo necesario en esta trayectoria de estudiante.

AGRADECIMIENTOS

Agradezcoa Dios por bendecirme con la salud yla vida,guiarme a lo largo demi existencia, ser el apoyo y fortaleza en aquellos momentos dedificultad ydedebilidad.

A mis padres(†) por los consejos, valores y principios que me han inculcado.

Agradezco a mis docentes de la Universidad Salzburgo y al programa UNIGIS

INTERNACIONAL, educadores de gran nivel académico y de una profunda calidez humana, quienes me supieron formar y compartir sus sabios conocimientos para poderdesarrollar ciencia y tecnología, y deesta manera ser un profesional útil para la sociedad.

Finalmente, un agradecimiento a mi distinguida familia por comprender, apoyar y animar a culminar esta meta más que me trace en mi vida.

RESUMEN

El centro cantonal Sevilla del Oro (Ecuador), actualmente no dispone de información sintetizada de la cuantía existente de cada uno de los componentes de su sistema de red de agua potable. Además, no cuenta con un sistema virtual eficiente que almacene dicha información y permita a los usuarios realizar consultas en relación al sistema de red o de algún morador delsector. Este trabajo realizó el catastro para el sistema deagua potable del centrocantonal Sevilla deOro integrandoSistemas deInformaciónGeográfica (SIG)conun sistema informático cliente-servidor (CARTO), y tomando en cuenta además variables socio-económicas que permitan aclarar el panorama del consumo deagua delos habitantes del centro cantonal. Se recopiló información in-situ y del Departamento deObras Públicas, la cual fue procesada en el programa ArcGIS incorporando información alfa-numérica y representando gráficamente la red de distribución de agua. Se vincularon los resultados de ArcGIS con el sistema informático (CARTO) para generar las diferentes consultas gráficas por parte delos usuarios. Los resultados mostraron el catastro de 132 tuberías entre principales y secundarias, 25 válvulas, 3 hidrantes, 313 medidores, y 54 tees. Además, mediante la integración ArcGISCARTO permitió satisfacer los requerimientos de los usuarios ante cualquier consulta respecto al sistema de agua potable como de información general de sus moradores. Mediante la incorporación de las variables socio-económica se logró evidenciar que el consumo deagua delos habitantes es independiente del nivel de ingreso mensual percibido, pero si tieneuna relación directa con la ocupación o actividad decadaunodelos habitantes. Medianteeste trabajo se puedencomprobar resultados positivos detrabajar en el catastro de la reddeaguapotable delcentro cantonalSevilla deOro conuna metodologíamás apropiada a la realidad municipal, metodología que puede resumirse en la integración de SIG con un sistema cliente-servidor (CARTO)en elproceso deimplementación yutilización delcatastro para una mejor utilización de la información catastral y un manejo más eficiente de la información de la red detuberías y de los usuarios, así como la incorporación devariables socio-económicas que permitieron entenderde mejor manera el panorama del consumo de agua desus habitantes.

PALABRASCLAVE:Catastro,Sistema deagua potable, Sistemas deInformación Geográfica, Redesdedistribución, Sevilla deOro

ABSTRACT

The Sevilla del Oro cantonal center doesnot currently have synthesized information on the existing amount of each of thecomponents of its drinking water system. Inaddition,it does not have an efficient virtual system that stores this information and allows users to make queries regarding the network system or any inhabitant of thesector. This work carried out the cadastre for the drinking water system of the cantonal center of Sevilla de Oro by integrating Geographic Information Systems (GIS) with a client-server computer system (CARTO), and also taking into account socio-economic variables that allow clarifying the water consumption of the inhabitants of the cantonal center. Information was collected insitu and fromtheDepartment of Public Works, whichwas processed in the ArcGISprogram incorporating alpha-numeric information and graphically representing thewaterdistribution network. The ArcGISresults were linked to thecomputer system (CARTO) togenerate the different graphical queries by theusers. The results showedthecadastreof132 main and secondarypipes, 25 valves, 3 hydrants,313 meters, and 54 tees.In addition,throughtheArcGIS-CARTO integration, it was possible to satisfy the users' requirements for any query regarding the drinking water system as well as general information about their residents. By incorporating the socio-economic variables, it was possible to show that the water consumption of the inhabitants is independent of the level of monthly income received, but it doeshave a direct relationship withthe occupation or activity of each of the inhabitants. Through this work, positive results of working on the cadastre of the potable water network of the cantonal center of Sevilla de Oro with a methodology more appropriate to the municipal reality can be verified. This methodology can be summarized in the integration of GIS with a client-server system (CARTO) in the process ofimplementation anduseof thecadastreforabetteruse ofthecadastralinformation and a more efficient management of the information of the pipe network and users, as well as the incorporation of socio-economic variables that allowed a better understandingof the water consumption panorama of its inhabitants.

KEYWORDS: Cadastre, Drinking water system, Geographic Information Systems, Distribution networks, Sevilla deOro,

ACRÓNIMOS

CARTO Cartographic Information Division

GAD Gobierno Autónomo Descentralizado

INAMHI InstitutoNacional deMeteorología e Hidrología

INEC InstitutoNacional deEstadísticas y Censos

MPa Megapasacales

PVC Cloruro depolivinilo

SIG Sistemas deInformación Geográfica

UTM Universal Transverse Mercator

CAPÍTULOI

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Antecedentes

El catastro de sistema de agua potable se basa en disponer de una base de datos georreferenciada con información real delos elementos que la componen y sus respectivas especificaciones. Esta representación constituye un instrumento para el análisis, evaluación ycorrecto desarrollo delas operaciones yel mantenimiento eficientedela reddedistribución deagua (ERSAPS,2007).

López (2012) menciona que en los catastros desistema deagua potable es necesario disponerdeformacorrecta las redesdeinfraestructurabásica deacuerdocon las condiciones de habitabilidad de la población Tomando como referencia el costo deinversión, se puede determinar el valor delterreno urbanizable. Pormedio delos sistemas decatastroses posible determinar tanto el radio de alcance dela dotación, así como el servicio de distribución de agua potable. Éste es un factor que dependerá directamente de las redes matrices de distribución, alimentación y recolección estando dispuestas en las redes urbanas de las ciudades

Además, los sistemas de catastros son un factor fundamental en los gobiernos autónomos seccionales debido a que constituyen una de las principales bases de datos por las que se puederealizar deforma correcta y precisa los inventarios delos bienes inmuebles en los aspectos deorden jurídico, económico y físico (López, 2012)

Los sistemas catastrales permiten complementariamente, efectuar una planificación urbanística ordenada,ejecutar proyectosy obras deinfraestructura, avaluar predios, proteger y conservar el medio ambiente; aspectos determinantes en el desarrollo socioeconómico de una población (Peña Segura, 2013)

Los sistemas de distribución de agua potable están constituidos por un conjunto de tuberías, instalaciones y accesorios destinadosasuministrar agua desdelas fuentesnaturales hasta las localidades de los usuarios. El suministro de agua debe garantizar la satisfacción de las necesidades de los consumidores, la funcionalidad, calidad, cobertura óptima y la continuidad dela prestación del servicio (Peña Segura, 2013).

Un sistema dedistribución deagua potable debecumplir con normas y reglamentos vigentes para garantizar su buen funcionamiento La existencia y ubicación de las redes de agua potable es registrada por medio de un GPS, siendo este registro, posteriormente mapeado,cuyainformación se procesa ysetransformaainformación decarácter cuantitativo mediante el empleo deSistemas deInformación Geográfica (SIG) (Trifunovic, 2006). Los SIG son herramientas que contribuyen a una correcta gestión mediante la digitalización de redes complejas de agua potable con todoslos elementos e instalaciones que la componen. La utilización de los SIG proporciona además un apoyo a la toma de decisiones encuantoaplanificación, programas demantenimiento dela red,control defugas y mejoramiento del servicio (Fragoso Sandoval et al., 2013). El programa ArcGIS es un softwareutilizado en los SIG,que relaciona información alfanumérica ygeográfica, y puede aplicarse en la elaboración de inventarios y obtención de mapas y cartografía en diferentes áreas delconocimiento (Fragoso Sandoval et al., 2013)

Sevilla deOroes uncantóndela provincia deAzuay,enEcuador,ubicadoenla parte nororiental de la provincia, a una distancia de 63 kilómetros de la ciudad de Cuenca. El cantónSevilla deOrosegún estadísticascuentaconel 50% deinfraestructura, enlo quetiene que ver con servicios básicos que satisfacen a los pobladores como agua, luz, teléfono. Pero todavíason insuficientes estos servicios debidoa la lejanía y olvido por las autoridades del cantón en especial en las zonas rurales (Guncay y Valladares, 2011)

El sistema de suministro deagua potable del cantón Sevilla deOro se construyó en el año de1982 por el Ex InstitutoEcuatoriano deObras Públicas cuando el cantón todavía pertenecía al cantón Paute Almismo tiempo, se le ha realizado ampliaciones ymejoras para abastecer lademandadela población quehaido enaumentosignificativamente Almomento la cobertura delservicio es de52.67%que abastece atodoel cantón(García yLópez, 2019).

En el cantón Sevilla de Oro, específicamente en el centro cantonal del mismo nombre, se dispone deun sistema deagua potable en las zonas urbanas; sin embargo, en las zonas rurales su sistema de abastecimiento de agua por canalización se trata mediante cloración y filtración. Estos depósitos se encuentran en la parte alta de Sevilla, con agua de manantial en otros lugares (Guncay y Valladares, 2011).

El casco urbano es la zona con más agua potable. Según datosdeInstitutoNacional de Estadísticas y Censos (INEC) la parroquia Sevilla de Oro cuenta con 335 sistemas de redes públicas, delos cuales el 74% son redes públicas, el 3% (14) son provistas por pozos y el 22% (98) son provistos por ríos, manantiales o acequias (INEC, 2001) La mayoría de

la población recibe agua potable por tubería, pero en las partes rurales y lejanas de la parroquia todavíase proveen deagua mediante ríos overtientes, ya que en esta zona existen ríos y cascadas que son aprovechados por los moradores, en especial para el riego de los cultivos (Guncay y Valladares, 2011).

Por otra parte, en la parroquia Las Palmas dominan los servicios de red pública de agua, peroen lamayoría deviviendas,son los ríos o sequias las quetodavíales proporcionan agua. Esto ocurre principalmente en la parte alta de la parroquia Otro gran porcentaje de viviendas disponen agua mediantepozos haciendoque la gente deestos lugares no tengaun buen servicio de agua, ya que la gran mayoría recibe agua entubada y que simplemente es tratada. Acorde al INEC de las 539 viviendas ocupadas que tiene la parroquia 266 se abastecen de agua mediante red pública que representa el 50%, 66 se proveen de agua mediante pozos que representa el 12%, 189 tiene agua mediante río, vertiente o acequia que representa el 35%, por último 18 se proporcionan de agua mediante carro recolector o de otras maneras que representa el 3% (INEC,2001).

En esta parroquia (Las Palmas), el servicio dered pública es predominante, pero en muchas otras viviendas todavía se abastecen de agua por ríos o acequias. Esto se da en las partes altas dela parroquia y otrogran porcentaje deviviendastodavíatienen aguamediante pozos haciendo que la gente de estos lugares no tenga un buen servicio de agua. Esto es debidoa que la gran mayoría recibe agua entubaday que simplemente es tratada (Guncay y Valladares, 2011)

Por su parte, en la parroquia Amaluza, el servicio de agua es insuficiente ya que la misma se encuentra muy lejana de la otras parroquias y sobre todo las autoridades no han tomado medidas oportunas, lo que ha provocado que los habitantes de la zona no puedan obtener agua de calidad y se pueda encontrar problemas de salud debido a que la mayoría bebe agua de ríos o pozos sin recibir el tratamiento adecuado(Guncayy Valladares, 2011)

Según el INEC de las 249 viviendas ocupadas que tiene Amaluza, 51 viviendas se suministran de agua mediante red pública que constituye el 20%, 19 tienen agua mediante pozos que constituye el 8%, 176 se abastecen de agua mediante ríos, vertientes o acequias que constituye el 71% y por último 3 viviendas tienen agua mediante carro recolector o de algunas otras maneras que constituyen el 1% (INEC,2001)

El servicio de agua en esta parroquia es insuficiente ya que la misma se encuentra muy lejana de las otras parroquias, y sobre todo las autoridades no han atendido adecuadamente las necesidades de las personas, haciendo que los habitantes del lugar no

tengan agua decalidad. Adicional, se presentan problemas de salud, ya que la mayoría dela gente toma agua que no está debidamente cuidada ya sea del río o pozo (Guncay y Valladares, 2011).

El departamentodeObrasPúblicas delGobierno AutónomoDescentralizado (GAD) del cantón Sevilla del Oro es la entidad encargada del suministro y gestión del agua. Sin embargo, al momento, no se disponede información actualizada a nivel del centro cantonal de Sevilla de Oro de la cantidad existente de cada uno de los componentes del sistema de red de agua potable. Además, no se cuenta con un sistema virtual eficiente que almacene información del sistema de distribución de agua, así como de información referente a sus pobladores, ni dela relación delconsumo de agua con los ingresos percibidos y ocupaciones desus moradores

Este trabajo se centra solamente en el centro cantonal Sevilla de Oro, debido a la disponibilidad y acceso a la información. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo principal realizar el catastro para el sistema de agua potable específicamente para el centro cantonal Sevilla deOro integrando tecnologías de SIG conun sistema informático (cliente-servidor) que permita generar yrealizar consultas gráficasdeformacorrecta, precisa y georreferenciada de cada uno de los componentes del sistema, e información referente a sus pobladores como dirección, nombres, número de medidor., entre otras, para satisfacer los requerimientos y necesidadesdelos usuarios en cualquier puntodel mundo.

Complementariamente se hace un análisis dela relación delconsumo deagua delos moradores respecto a los ingresos percibidos mensuales y las ocupaciones comúnmente realizadas.

1.2. Objetivo general

Realizar el catastro para el sistema de agua potable del centro cantonal Sevilla de Oro en la provincia del Azuay integrando SIG con un sistema informático cliente-servidor.

1.3. Objetivos específicos

Levantar yregistrar la información técnica delos elementos dela red dedistribución deagua potable del centro cantonal Sevilla deOro

Geo-referenciar y digitalizar los componentes de la red de distribución de agua potable del centro cantonal Sevilla deOro en el programa ArcGIS.

Representar gráficamente la red de distribución de agua potable utilizando el softwareArcGIS.

Integrar mediante SIG y un sistema informático cliente/servidor la información catastral de la red de agua potable y de sus moradores para gestionar de forma eficiente y oportuna diferentesconsultas delos usuarios.

1.4. Preguntas de investigación

¿Cuál es la información delos componentes queconforman la red dedistribución de agua potable en el centro cantonal Sevilla deOro?

¿De qué manera se encuentran geo-referenciadas y digitalizadas los distintos componentes dela red dedistribución de agua potable en el centro cantonal Sevilla deOro?

¿De quéforma un sistema virtual eficientede información catastral deredesdeagua potable permite satisfacer diferentes consultas delos usuarios?

¿Cuál es el grado de factibilidad de aplicar Sistemas de Información Geográfica en la red dedistribución deagua potable del Gobierno Autónomo seccional del cantón?

1.5. Hipótesis

La integración de un SIG con un sistema informático cliente-servidor permite a los usuarios realizar consultas gráficas respecto al sistema dered deagua potable e información general desus moradores.

1.6. Justificación

El agua es un patrimonio nacional estratégico de uso público y constituye un elemento vital para la naturaleza y subsistencia de los seres humanos, siendo este pilar fundamentalpara mantener lasoberanía alimentaria, saneamiento básico ygarantizar el buen vivir (Terán, 2017).

Por esta razón, esteestudiojustifica realizar un catastro dela red deagua potable del centro cantonal Sevilla deOromedianteSIG,dadoaqueel departamentode Obras Públicas del GAD delcantónno cuenta con un catastro técnico dela red de agua potable.

La misma conlleva a una planificación prolongada, tiempo e inversión, y además carece de información técnica representada en mapas temáticos, lo que dificulta el

conocimiento delfuncionamiento real dela red y,por tanto,delrecorrido del agua a lo largo del conjunto detuberías, desdelos puntosdeproducción hasta el consumo. Del mismo modo, la ausencia de un catastro técnico imposibilita conocer el estado de la red de agua potable y dificulta el proceso de diagnóstico de las pérdidas del agua, además restringe efectuar maniobras de operación y mantenimiento con seguridad y exactitud,puestoque nose conoce la ubicación precisa delos diferenteselementos dela red. La aplicación delos SIG enel centro cantonal Sevilla delOro contribuye como base inteligente para la gestión dedatos.Además,conel catastrodela red deagua potable se dará prioridad a la gestión técnica, información que satisfaga las consultas requeridas por los usuarios. La elaboración deun modelo cartográfico de la red constituye un elemento clave no sólo para la gestión delas redes deagua potable, sino también en la toma dedecisiones.

1.7. Alcance

El alcance de esta tesis inicia con el levantamiento, recopilación y análisis de información del sistema de red de agua potable del centro cantonal Sevilla de Oro Posteriormente, con realiza la identificación de cada uno de los componentes del sistema para realizar el catastro de agua potable mediante GPS dealta precisión. Seguidamente, se realiza la digitalización ygeorreferenciación dela información levantaday creación debase dedatosalfa-numérica en el programa ArcGIS

Conla implementación dela herramienta SIG parael manejo dela información geoespacial con la base dedatospreviamente creada sevisualiza la red dedistribución en forma demapas Seguidamente, se integra la información georreferenciada y alfa-numérica con el servidor informático CARTO (Cartographic Information Division) para realizar las consultas gráficas referentes al sistema dered y a la información dela población del centro cantonal Finalmente, se realiza un análisis socio-económico considerandola relación entre el consumo deagua, ocupación e ingresos percibidos delos habitantes del centro cantonal

CAPÍTULOII

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Marco Teórico

2.1.1. Definición de agua y sistemas de distribución de agua potable

El agua potable, es agua purificada cuyas propiedades físicas, químicas y microbiológicas cumplen conlos estándaresnacionales ointernacionales decalidaddelagua potable. Se considera apta para el uso doméstico normal y no causa enfermedades ni pone en peligro la salud (NTE INEN 1108, 2014).

El sistema de distribución de agua potable es un grupo deproyectos compuesto por subsistemas (tanquesdeagua, tomasdeagua,tuberías, bombas, válvulas y otrosaccesorios). Estas aguas pueden producir agua pura en una calidad aceptable para consumo (Cualla y Alfredo, 1995). Los sistemas de distribución requieren diferentes infraestructuras, y estas infraestructuras varían en complejidad, desdecomplejos sistemas de tuberías hasta los más simples contenedoresdeagua. Todos los costos deinfraestructura están relacionados con el mantenimiento, control y procesamiento. Además, si la fuente de agua no está adecuadamente protegida y monitoreada, el funcionamiento normal de la planta de tratamiento de aguas residuales o la infraestructura no se mantiene. El agua en cualquier sistema dedistribución es vulnerable a la contaminación (Albornoz-Euán et al., 2017).

Generalmente, los sistemas de distribución de agua potable suministran agua a las plantas detratamiento defuentesnaturales enla superficie obajo tierra y luego la almacenan en tanquesdeagua,lo que asegura un servicio continuo, independientementedelos cambios estacionales u otros factores.La conexión entre la red dedistribución deaguay el tanquede almacenamiento deagua serealiza através deuna tubería denominadatubería principal, que transporta el agua hasta el punto de entrada de la red de distribución. Dado que su diseño depende de la red de agua, éste juega un rol fundamental en las condiciones de funcionamiento, como tráfico, trazadoy presión dela red (Cualla y Alfredo,1995).

La red de distribución de agua tiene la función de transportar y suministrar agua desdeel sistema de abastecimiento deagua. Además del objetivo, se puedealmacenar agua pura hasta alcanzar el consumo El propósito de la red es asegurar que todos los puntos de consumo tengan tráfico Presión suficiente y calidad química requerida (Cualla y Alfredo, 1995).

2.1.2. Tipos de redes de distribución

La red de distribución de agua potable se puede caracterizar por tres modos de funcionamiento diferentes. Por red reticulada o mallada, red ramificada y red mixta.

2.1.2.1. Red reticulada o mallada

La característica de esta red es que los ramales convergen juntas para formar una malla, demodoque el agua pura puedellegar a un puntoa través demúltiples caminos. Sin embargo, este tipo dered detuberías es difícil dedeterminar el sentidodela circulación del agua, pero su ventaja es que, en caso de falla, siempre y cuando el agua esté debidamente aislada, el agua puedellegar al resto de la red a través de otras tuberías. El tramo es dañado por la válvula, y la posición hace que formen un pequeño polígono cerrado (Bagaria, 2001; Cualla yAlfredo,1995). Este tipodered es más conveniente porque compensa la superficie deenergía al fluir por el circuito y brinda servicios efectivos en términos depresión y flujo (Bagaria, 2001).

2.1.2.2. Red ramificada

Estesistema consta detuberías principales o derivadas.El tronco es secundario a las arterias de segundo nivel, seguido de las arterias de tercer y cuarto nivel, al igual que las ramas de un árbol (Cualla y Alfredo,1995). En una red deramales, cada punto recibe agua a través deun camino, lo cual es perjudicial en algunos casos, porque si un puntofalla, hará que los ramales debajo delpuntodefalla no puedansuministrar agua, pero se adaptarána la población ríos o carreteras.

2.1.2.3. Red mixta

La red mixta se caracteriza por ser una mezcla de dosredes previamente nombradas porque forman una celosía y se subdividen en ramificaciones al mismo tiempo. Estetipo de red tiene todaslas ventajas y desventajasdelos dostipos anteriores deredes dedistribución deagua (Trifunovic, 2006).

2.1.3. Métodos de distribución

Hay varios métodos de distribución, entre los cuales están la distribución por gravedad,distribución por medio de bombas.

2.1.3.1. Distribución por gravedad

Estetipo dedistribución se realiza cuandoel suministro deagua es relativo al lago o manantial en el puntoalto dellago. Sin embargo, cuandola altitud es demasiado elevada, es muy importante subdividir la red en áreas de presión, para que cada área cumpla con los

requisitos de presión, de modo que no sea demasiado alta en la altitud mínima y no demasiadoalta en puntosbajos (Bagaria, 2001).

2.1.3.2. Distribución por medio de bombas

Cuandolas condiciones delterreno yla viabilidad económica no permiten el diseño de una red de distribución por gravedad, se pueden utilizar esta distribución (Bagaria, 2001; Cualla y Alfredo, 1995). En la distribución por bombeo, hay dos opciones de reabastecimiento; la primera es tener un tanque de almacenamiento elevado cuando la bomba está en uso. Esta opción mantiene un suministro continuo, ya que en períodos de bajo consumo se almacena agua y en períodos de alto consumo se utiliza agua para sustentar la cantidad deagua que proporciona la bomba (Cualla y Alfredo, 1995; Bagaria, 2001). La segunda opción y menos recomendada es utilizar una bomba de agua sin dispositivo dealmacenamiento. En este caso, la bomba deagua inyecta agua directamente en la tubería sin las otras salidas de agua del usuario, lo que es un problema en caso de falla (Bagaria, 2001).

2.1.4.

Componentes de una red de distribución

Entre los componentes dela red de distribución se puede mencionar los siguientes: tuberías, válvulas (depurga, eliminadora deaire, denoretorno, deseccionamiento o control, aliviadora depresión, de alivio contra golpe deariete), reducciones, hidrantes, tees, codos, cruces, tapones,depósitosotanquesdealmacenamiento, cámara rompe presión. Brevemente se detalla a continuación cadauno delos componentes.

2.1.4.1. Tuberías

Actualmente, las tuberías más utilizadas son las deplástico y acero. El primero es el canal más recomendado para las redes de distribución (Romero, 2005). Los materiales plásticos más necesarios en las redes de distribución de agua potable es polietileno de alta densidadycloruro depolivinilo (PVC). Secaracterizan porsu resistencia ydurabilidad.Una delas ventajas delos materiales plásticos es su excelente flexibilidad y ligereza que el acero y no tiene corrosión (Romero, 2005).

2.1.4.2.

Válvulas de purga

Son válvulas que tienen la función de eliminar la grava o lodo acumulado en la tubería. Estas válvulas deben colocarse en cada punto más bajo de la red de distribución y conectarse directamenteal sistema detratamiento deaguas residuales (SIAPA,2014).

2.1.4.3. Válvulas eliminadoras de aire

Las válvulas de escape tienen la función de expulsar el aire de la tubería, que se acumula continuamente durante el funcionamiento, generalmente llamados des aireadores, y suelen estar ubicadas en todoslos puntosaltos de la red para permitir que el aire escape de la tubería. (SIAPA,2014).

2.1.4.4. Válvulas de no retorno

La válvula solo permite el flujo en una dirección. Cuandose muestra el flujo en la dirección opuesta, la válvula se cierra hasta que se restablece la dirección del flujo. Se utilizan comúnmente en estaciones debombeo y líneas dedescarga (SIAPA,2014).

2.1.4.5. Válvulas de seccionamiento o control

Laválvula deaislamiento se utiliza parapermitir oprevenir elflujo deagua.También se usa para reducir el flujo de agua, llamada válvula de control. Las válvulas de control se clasifican según su forma, por ejemplo, del tipo, mariposa o esférico (SIAPA,2014).

2.1.4.6. Válvulas aliviadoras de presión

Se coloca la válvula de alivio de presión en la tubería para reducir la sobrepresión causada por fenómenos transitorios. Es un equipado con un dispositivo con un resorte de calibración quepuedeabrir la compuerta bajopresión cuandosupera unciertovalor (SIAPA, 2014).

2.1.4.7. Válvulas de alivio contra golpe de ariete

Se utiliza para proteger el equipo debombeo, las tuberías y otros componentes en la conexión contra cambios bruscos depresión provocadospor el arranque oparadadel equipo debombeo, cuandola presión enel sistema es mayor que la presión decalibración. Se puede abrir ydescargar automáticamente al exterior, reduciendoasí la medición depresión (Cualla y Alfredo,1995; SIAPA,2014).

2.1.4.8. Reducciones

El reductor se utiliza para conectar dos tubos de diferentes diámetros. En algunos materiales como el PVC,la parte reducidapuedenser púas o campanas (SIAPA,2014)

2.1.4.9. Hidrantes

Sonaccesorios quese utilizan paraobtenerun chorro deaguaapresión paraextinguir incendios. En la mayoría delas redes de distribución, cada tipo dehidrante está aislado por válvulas dered (Romero, 2005).

2.1.4.10. Tees, codos, cruces y tapones

Este accesorio se utiliza para conectar tres conductos en forma de T. Tres de los cuales pueden tener el mismo diámetro, o dos del mismo diámetro y uno más pequeño, cuando aparece este último se le llama tee (Romero, 2005). El codo tiene la función de conectar dos tuberías del mismo diámetro, pudiendo cambiar la dirección horizontal o vertical (SIAPA,2014). Las cruces son accesorios que se utilizan para conectar 4 tuberías diferentesy existendostiposdecruces; 3entradasy1 salida,o1 entraday3 salidas(SIAPA, 2014). Los tapones son accesorios que se utilizan para evitar el paso de agua en la tubería. Por lo general, se colocan al final del cable y generalmente se puedenenhebrar (Gancedo y Merayo, 1999)

2.1.4.11. Depósitos o tanques de almacenamiento

El almacenamiento deagua tratadatiene la función decompensar los cambios en el consumo horario y almacena una cantidad estratégicamente significativa para mantener un suministro constantedeagua (Romero, 2005).

2.1.4.12.

Cámara rompe presión

Se puedeutilizar para evitar una presión excesiva a lo largo de la tubería cuando la presión generada es superior a la presión máxima que la tubería puede soportar debido al desnivel entre la entrada de aire y ciertos puntos de la red de distribución (CEPIS y OPS, 2004)

2.1.5. Sistemas de Información Geográfica

A lo largo del tiempo, los seres humanos han desarrollado sus actividades en algún punto dela superficie dela Tierra. Por ejemplo, para la construcción detúneles (Correal et al., 2016), excavación de zanjas (Flores-Villanelo, 2012) para tender redes de tuberías y cables como los deagua, gasy electricidad,laconstrucción deminas para explotar minerales (Ávila del Campo, 2014; Noriega y Fernández, 2014; Resl y Torres, 2014). Todas estas actividadesson de gran importancia, al igual que lo es saber dóndeestánocurriendo. Por lo tanto, la información sobre un elemento en algún punto de la superficie de la Tierra, se conoce como Información Geográfica (Sosa-Pedroza y Martínez-Zúñiga, 2009)

A lo largo de los años se han propuesto varias definiciones de los SIG a nivel mundial, pero ninguna de ellas ha sido completamente satisfactoria. En la actualidad, las distintasdefiniciones delos SIG se basan en el software, los datos,las comunidades deSIG o el hecho detrabajar conellos. Como una delas tantasdefiniciones delos SIG se menciona que es un sistema que puede ser automatizadoo manual, que incluye personas, máquinas y

otros métodosorganizadospara la recogida,tratamiento, transmisión y distribución dedatos que entregan y representan información útil (Bosque Sendra,2000).

También se menciona a los SIG como un equipo informático o de telecomunicaciones o un sistema interconectado que se utiliza para la adquisición, almacenamiento, manipulación, gestión, movimiento, control, representación, intercambio, transmisión o la recepción de voz o datos,incluyendo el software y el hardware (Burrough y McDonnell, 2000). Sin embargo, estas definiciones aún siguen siendopoco claras cuando se quiere aplicar a alguna temática deinterés deinvestigación.

Otras definiciones de los SIG se presentan más elaboradas, como por ejemplo Chrisman (2003), que lo define como acciones organizadas con que las personas miden aspectos de fenómenos y procesos geográficos para enfatizar cuestiones espaciales, entidadesyrelaciones. Otro ejemplo, es la deBurrough Y McDonnell (1998), que lo define como una poderosa caja de herramientas para recoger, almacenar, recuperar, transformar y visualizar datosdel mundoreal.

Por su parte, Smith et al. (1987) lo definencomo un sistema de bases dedatosen el que la mayoría de los datos están indexados geográficamente y con los cuales se puede realizar un conjunto de procedimientos con el objetivo de dar respuesta a consultas sobre entidades espaciales en la base de datos. Carter (1989) lo define como una entidad institucional con una estructura organizativa que integra tecnología con bases de datos. Tapiador (2006) menciona que son programas informáticos deanálisis espacial. Nosonsólo medios devisualizar datos,sino también medios para trabajar con esos datosyquecontando conlas variables quedescribenun espacio, prevénsuevolución futurayplanteanalternativas que puedenser evaluadas. Pérez Navarro (2011) sostiene que escoger un conceptodeSIG u otro depende del contexto en el que se aplique y a las realidades actuales. Una de las definiciones más aceptadasy usadaes la del Centro Nacional deInformación Geográfica y Análisis.

En base, a las definiciones antes mencionadas, la definición de lo SIG para efectos deeste trabajo detesis, se adaptaráal pensamiento deSmith et al. (1987), definiéndolocomo un Sistema de hardware, software, datos, personas, para la recopilación, almacenamiento, análisis, distribución de información, representación y salida de datos espacialmente georeferenciados aplicados a resolver problemas degestión ambiental.

Tras años deacumulación deexperiencias y tecnologías, los SIG hanexperimentado en los últimos quince años un rápido desarrollo teórico, tecnológico y organizativo y una

amplia difusión tantoen la administración como en el mundo académico y profesional. Por ello, los SIG son hoy en día una técnica imprescindible que se aplican, especialmente para las líneas de investigación relacionadas con las Ciencias de la Tierra y las Ciencias Ambientales.

2.1.6. SIG en catastros de sistemas de agua potable

En esta sección se desarrolla lo que hastaahora se ha investigado respecto a los SIG en redes desistemas deagua potable a nivel mundial y nacional.

Dentro delcampo de los SIG,se utilizan softwares creados para la captura, edición, análisis, tratamiento,diseño,publicación eimpresión deinformación geográfica. Entreellos, el software ArcGIS es un sistema de información geográfica que contiene un conjunto de aplicaciones que permiten organizar, administrar, analizar y distribuir información geográfica para obtener mapas digitales, es ampliamente utilizado para actividades de planificación y toma dedecisiones (Kraak y Ormeling, 2010).

Un SIG es ideal para realizar el catastro de una red de agua potable porque no solamente es un software decartografía para elaborar mapas, sino que además tiene ciertas funciones específicas como su capacidad para almacenar y analizar grandes cantidades de datosalfanuméricos, facilitandola gestión de la información geográfica, toma dedecisiones y la planificación (Vegas, 2012). En contraste con otros softwares como AutoCAD,donde no produce planos georreferenciados y no se puede obtener información precisa de la realidad (Sivila, 2017).

2.1.7. Sistema Cliente-Servidor

El sistema cliente-servidor se puede entender como el sistema de la máquina que solicita un servicio específico (cliente), y la máquina que lo proporciona dicho servicio (servidor). El servicio puede: ejecutar un programa, acceder a un repositorio específico, o acceder a dispositivos de hardware.La existencia decomunicación física entre máquinas es un elemento fundamental, y la viabilidad del equipo dependerá de la naturaleza de este medio. Sistema (López, 2012).

Entre los servidores más comunes se puede mencionar a los servidores de archivos que proporcionan archivos para clientes. En el caso deque los archivos no fuerangrandes y los usuarios que comparten esos archivos no fueran muchos, ésta es una gran opción para almacenamiento y procesamiento dearchivos (Dinneen y Julien, 2020).

Otro servidor es el deServidores deBase deDatos que almacenan gran cantidad de datos estructurados, y se diferencian de los de archivos puesto que la información que se

envía estáya resumida en la base dedatos.Otroservidor es el deServidores deSoftwarede Grupo, aquel, que permite organizar el trabajo de un grupo. El servidor gestiona los datos que dan soporte a estas tareas. Por ejemplo: almacenar las listas de correo electrónico. El Cliente puedeindicarle, que se ha terminado una tarea y el servidor se lo envía al resto del grupo (Corbellini et al., 2017).

Otro tipo de servidor es el de Servidores WEB que son los que guardan y proporcionan páginas HTML. El cliente desde un browser o link hace un llamado de la página y el servidor recibe el mensaje y envía la página correspondiente (Sadqi y Maleh, 2021).

Otrotipo deservidor es el deservidores decorreo que gestiona el envío y recepción decorreo de un grupo de usuarios (el servidor no necesita ser muy potente). El servidor solo debe utilizar un protocolo de correo. Otro tipo de servidor es el de objetos que permite almacenar objetos que puedenser activados a distancia. Los clientes puedenser capaces de activar los objetos que se encuentran en el servidor (Dadaet al., 2019).

Finalmente, los servidores de impresión que gestionan las solicitudes de impresión delos clientes. El cliente envía la solicitud de impresión, el servidor recibe la solicitud y la ubica en la cola deimpresión, ordenaa la impresora que lleve a cabo las operaciones y luego avisa a la computadoracliente que ya acabo su respectiva impresión (López, 2012).

Para el caso de este trabajo de tesis, se aplicará el tipo de servidor denominado Servidores WEB en dondeelcliente o usuario desdeunbrowser olink ingresa a una página de interés y el servidor (otro usuario) recibe el mensaje y realiza el envío de la página correspondiente.

2.1.8. CARTO

CARTO es unaplataforma deInteligencia deUbicación “Location Intelligence” que permite realizar análisis espaciales. Desde los teléfonos inteligentes hasta los coches conectados, los datos de localización están cambiando la forma de vivir y de dirigir las empresas. Todo ocurre en algún lugar, pero visualizar los datos para ver dónde están ocurriendo las cosas no es lo mismo que entenderpor qué ocurren allí.

CARTO ademáspermite alas organizaciones utilizar datosy análisis espaciales para conseguir rutas de reparto más eficientes, un mejor marketing de comportamiento, colocación estratégica de tiendas y mucho más. Científicos de datos, desarrolladores y

analistas utilizan CARTO para optimizar los procesos de negocio y predecir los resultados futurosa través delpoder dela ciencia dedatosespaciales (CARTO, 2021)

El análisis delos datosde localización a escala es fundamentalpara entender temas medioambientales como la pérdidadebiodiversidad o el cambio climático, pero también es crucial para empresas de otros sectores como el inmobiliario, los servicios financieros, las telecomunicaciones o la administración pública, entre otros. Científicos vieron la oportunidad dellevar el análisis espacial a un mayor número de organizaciones e industrias que antes no podían utilizarlo (CARTO, 2021).

Desde entonces, la plataforma se ha visto acrecentada, con cientos de miles de usuarios que ahora permiten a millones de personas ver historias y resolver problemas a través deuna lente espacial. CARTO tiene su sede en Nueva York,con oficinas adicionales en Madrid,Sevilla y Londres,con un equipo demás de 150 expertos en análisis espacial y desarrollo deSIG (CARTO, 2021).

2.2. Marco histórico y metodológico

2.2.1. Marco Histórico

A nivel mundial, los SIG se han integrado por ejemplo al sector empresarial en empresas públicas como en el caso de estudio para el suministro de agua en Maribor, Eslovenia (Burnač et al., 2020). EnGhana,por ejemplo, undesafíoimportante que amenaza la gestión y administración del uso deagua entre ellos potable es la ausencia de un sistema de información completo e integral, mediante la aplicación de los SIG se logró capturar y registrar los diversos intereses relacionados con los recursos hídricos y desarrollar un prototipodesistema deinformación que facilite la visualización yel análisis delos intereses identificados(Aduahet al., 2011).

Kistemann et al. (2001) realizaron un análisis basado en SIG de las estructuras de suministro de agua potable cuyos resultados permitieron una visualización y un análisis eficiente y rápido de la estructura del suministro deagua potable y delos componentes del sistema. Por otro lado, Fragoso Sandoval et al. (2013), aplicaron un SIG para la administración de la información espacial y alfanumérica de la red de agua potable de dos localidades de México con el objetivo de mejorar el servicio de abastecimiento de agua potable y mantener actualizado un catastroanteriormente realizado.

Velásquez y Vélez (2010) realizaron un diagnóstico y actualización del catastro de las redes matrices de un acueducto en una localidad de Colombia, dondemodelaron la red deacueductomedianteel softwareArcGIS,cuyosresultadosse montaron en un SIG,el cual

permite conocer la capacidad de servicio, como presión del agua, con que esta empresa cuenta en determinadazona.

En un caso de estudio en Costa Rica-Heredia, se ha logrado sistematizar una metodología que incluye el tratamiento y gestión de la información de los sistemas de acueducto y saneamiento, de manera georreferenciada y ajustada a los estándares institucionales deestetipo dedatosespaciales, y suincorporación para su usoen unsoftware de modelado hidráulico Este estudio permitió sintetizar en capas organizadas, toda la información disponible pertinente al sistema. González-Ramírez y Bejarano-Salazar (2019) realizaron la construcciónyajuste geográficodedatosespaciales desistemas deaguapotable y saneamiento en Costa Rica, en donde,el estudio permitió tener a disposición una versión más adecuada de los datosde obras civiles de los sistemas de acueducto y saneamiento de las principales ciudades de Costa Rica Con ello, se permite manejar de mejor manera los datosconuna base espacial, los datosgeneradospermitieron a medianoplazo tener una base para la constitución de un sistema integrado, para dar una atención más oportuna a los distintos usuarios mediante el mejoramiento de atención domiciliaria, gestión de cortes y reconexiones, entre otros servicios.

Dentro de la literatura científica nacional, autores como Moreira y Segovia (2016) han aplicado SIG en el levantamiento catastral dela red principal y secundaria de la ciudad dePuyo, basándose en la recolección dedatosdecampo y procesamiento dela información en el software ArcGIS para la obtención de mapas temáticos con sus respectivas especificaciones técnicas.

López (2012) aplicó SIG en el que desarrolló un catastro de la red de agua potable del cantón Paute, la cual contiene una base de datos alfanuméricos de los elementos de la red que permitieron gestionar demanera adecuadael sistema deagua potable. En el mismo cantón, Vintimilla (2012), aplicó los SIG en el catastro del alcantarillado para mejorar deficiencias como el desconocimiento del sistema, dada la escasa información de redes existente. Su estudio mejoró la calidad de servicio al asegurar una eficaz gestión de los problemas delas redesy una comunicación a los usuarios de las deficiencias en el servicio.

Vintimilla (2012) utilizó SIG aplicado al catastro de alcantarillado para el mismo cantón, en donde realizó un análisis, referenciación y procesamiento de la información existente, además de la creación de una base de datos alfanumérica, para posteriormente integrar conSIG.Ensu estudiorecalca quela utilización delos SIG contribuye a la toma de

decisiones, dondese mejora tanto la calidad y tiempo del servicio a los usuarios. Permite identificarproblemas puntualesenlos elementos delared yreducecostosdemantenimiento.

Trabajos más recientes, como Caicedo (2018), donde la realización del catastro predial georreferenciado delas redes deagua potable y alcantarillado en el cantón Antonio Ante, permitió a los diferentes usuarios la realización de consulta de datos tanto de la población como de sectores, tuberías de agua y tuberías de alcantarillado, facilitando la información delos datosal área de comercialización mismos que se enfocan en brindar un servicio decalidad a sus pobladores.

Habitualmente, la gestión de una red de agua potable se basa en operaciones de mantenimiento correctivo y en la inclusión de nuevas conducciones mediante fichas y croquis realizados manualmente (Abril yLuna,2018),lo queprovoca unaserie deproblemas como son: el inadecuadocontrol dela red,la faltadeactualización y el desconocimiento de todoslos elementos presentes en la red

Laaplicación delos SIGabre laoportunidadderelacionar la información delsistema de distribución con entidades espaciales y geográficas. Los SIG han llegado a ser un instrumentoclave para lagestión eficientederedesdeaguapotable,yaqueasegura la calidad delos datosy permite controlar los elementos de distribución de agua potable a lo largo de su vida útil (Vegas, 2012).

2.2.2. Marco metodológico

Enla mayoría delos casos, los municipios delos cantonesrurales enla provincia del Azuay, manejan los servicios de Agua Potable y Alcantarillado, como parte de la gestión municipal debidoa la limitación en sus recursos (López, 2012). Razón por la que se cuenta con un catastro deficiente,manejado en papel y que carece deinformación actualizada. La aplicación de SIG es una solución para la gestión de redes de agua potable, proponiendo un método de levantamiento que permita que los datos del SIG reflejen exactamente la realidad, georreferenciando las redes y sus elementos de manera exacta, incorporando las tecnologías necesarias para determinar su ubicación (López, 2012)

Los estudios descritos anteriormente demuestran que la realización deun catastro a partir de la recolección deinformación en campo contribuye al conocimiento del estadode la red de agua potable, identifica de manera precisa los elementos del sistema hidráulico y proporciona beneficios en la administración delagua potable.Además,se demuestra que los SIG son ampliamente utilizados en estudios referentes al catastro, ya que permiten

representar gráficamente los componentes dela red yalmacenar grandesvolúmenes dedatos

(López, 2012)

En un estudio, Valdiviezo (2019) utilizó el software QGIS para gestionar datos de redes de distribución deagua en una urbanización dePiura, Perú. En donde,recalca que la implementación de un SIG mejora el desempeño y rendimiento de los usuarios que manipulen este tipode datos.Además,señala que, con el empleo dela tecnología GISen la implementación del sistema de redes de distribución de agua potable, se logra motivar a instituciones y organizaciones que trabajan con información catastral, y de esta manera mejorar la toma decisiones.

En la ciudad de Azogues, Méndez y Valdiviezo (2018) elaboraron el catastro de la red de agua potable en una parroquia de la Ciudad aplicando SIG, en donde, localizaron geográficamente tuberías y accesorios de la red de agua potable, a partir, delevantamiento in situ mediante GPS,para posteriormente levantar información alfanumérica y geográfica, y representarlo en mapas temáticos usando el software ArcGIS. El estudio representó las características y ubicación de cada elemento, incluyendo sectorización de la red, ubicación de tanques de distribución y planta de tratamiento. El estudio finalmente recomienda la actualización periódica del catastro con el fin de apoyar en la gestión del agua potable brindandoinformación precisa y vigente manteniendola calidad del servicio a los usuarios.

CAPÍTULOIII

3. METODOLOGÍA

3.1. Descripción general del cantón

ElCantónSevilla deOrose localiza enla provincia delAzuay,en la partenororiental a 63 kilómetros desde la ciudad de Cuenca, Ecuador, con coordenadas geográficas 78°39’11’’O y 2°47’51’’S. Limita al Norte con los cantones de Azogues y Santiago de Méndez, al Sur con el cantón El Pan y el río Collay, al Este con los territorios de Santiago de Méndez y al Oeste con los cantones de Azogues, Guachapala, Paute y El Pan. Posee un área de323,8 km2 dentrodelas cuales comprenden las parroquias Sevilla deOro, Palmas y Amaluza siendo las dos últimas parroquias rurales (Guncay y Valladares, 2011). La parroquia Sevilla de Oro, que alberga al centro cantonal del mismo nombre tiene una extensión de68 km2 que representa el 21,79% del territorio cantonal.

Los primeros habitantes del cantón conformaron una pequeña comunidad viéndose influenciada por el río Collay y la extracción dela cascarilla dela cordillera del Allcuquiro. El cantón presenta una geomorfología particular debido a la presencia de ríos, cascadas y quebradas dependientes altas que la hacen irregular. Se conserva en la actualidad bosques endémicos que generan distintas zonas de vida para la flora y fauna nativa (Guncay y Valladares, 2011).

Su clima es templado, y se encuentra ubicada a una altura sobre los 2.200 hasta los 2.800 metros sobre el nivel mar (msnm). Las partes planas de la parroquia son más idóneas para la agricultura. Cabe recalcar que en las zonas altas existe un clima frío con vientos moderados en donde existe remanentes de bosque. La precipitación del centro cantonal según los estudios realizados por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI)muestra un tiempo pluvioso entre los meses de abril a julio dondese registran precipitaciones promedio de 452.7 mm al año y un lapso de tiempo en donde las precipitaciones disminuyen entre los meses de septiembre a enero según los estudios delos últimos 10 años (Guncay y Valladares, 2011).

En cuanto a la temperatura según los estudios dela estación climática dePaute, su nivel térmico oscila entre 9.4ºC y los 25.5ºC con un promedio anual de 17.46 ºC. La temperatura máxima alcanza los 27.4ºC y la mínima 6.9ºC. Los meses con menor temperatura son los meses de junio a septiembre y abril, mientras, que los meses demayor temperatura son los meses de octubre a mayo (Guncay y Valladares, 2011).

En cuanto a los recursos hidrográficos, cuenta con gran cantidad deríos, quebradas, lagunas y cascadas, teniendouna extensión deagua dulce de258,54 km que alimentan a las represas hidroeléctricas del cantón. La parroquia Sevilla deOro cuenta con el río principal; el río Collay, que sirve delímite natural entre los cantones Sevilla deOro y El Pan y cuenta con algunos afluentes como el río Martirio, el río Panjón y el río Chorro Blanco que sirve de límite natural entre las parroquias Sevilla de Oro y Palmas. Estos tres ríos son los más importantes delsistema hidrográfico dela parroquia Sevilla deOro. Adicionalmente, se puede encontrar en esta localidad pequeñas quebradas como la quebrada de Urcuchagra, Osorancho, Bermejos, que alimentan a los ríos. Además, lagunas como la laguna denombre “Lagunas” en Urcuchagra, la Mulata y la Suca que son las más importantes del lugar. Todo este sistema hidrográfico alimenta los caudales delas represas hidroeléctricas y sirven para el riego de la agricultura para los moradores (Guncay y Valladares, 2011).

3.2. Área de estudio

El cantón Sevilla de Oro (Mapa 1) está dividido en tres parroquias, la parroquia urbana deSevilla deOroy las parroquias rurales dePalmas y Amaluza. Estetrabajo se llevó a cabo específicamente en el centro cantonal Sevilla de Oro. La parroquia Sevilla de Oro quealberga alcentro cantonalestádivididapolítica yadministrativamente en6 comunidades que son: Chimul, Urcuchagra, Sevilla (centro), La Unión, Cayguas y Osorancho (Guncay Aguaiza y Valladares Ortiz, 2011).

Su población total según el censo del INEC (2001), es de 5.234 habitantes distribuidos en cadaparroquia que representa el 1.03% del total dela provincia del Azuay, de los cuales 2,598 son hombres y 2,636 son mujeres. Sin embargo, acorde a proyecciones hechas por Guncay y Valladares (2011) sugieren un decrecimiento de la población en el 2020 a 3,598 habitantes debidoa causas migratorias. Su economía se basa en la agricultura yganadería, cuentancon servicios básicos de infraestructura, pero este todavíaes deficiente.

El proceso general de la metodología aplicada consta de cinco fases las cuales se detallan en la Figura 1. La primera fase se basa en la recopilación deinformación, es decir el levantamiento de información in situ. Una segunda fase consta del procesamiento de información, enla cual se administran las capas vectoriales autilizar para realizar los mapas. Una tercera fase que es la representación gráfica del sistema de red utilizando el programa

Mapa 1. Localización del área deestudio delcantón Sevilla deOro, dentrodela provincia del Azuay

3.3. Flujograma de metodología

Arcgis. Una cuarta fase donde se integra los mapas obtenidos en Arcgis con el sistema CARTO mediante la importación de información catastral. Y una última fase donde se realiza un análisis socio económico dela población deSevilla deOro para contrastarlo con la ubicación y distribución del sistema dered de agua potable.

Recopilación de información

Fase 1

Levantamiento de información in-situ

Levantamiento de información en el Departamento de Obras Públicas

Fase 2

Procesamiento de la información

Fase 3

Administración de capas vectoriales

Información de datos alfanuméricos

Cálculo de longitudes y alturas

Fase 4

Representación gráfica de la red en ArcGIS

Integración SIG - CARTO

Creación de cuenta en la plataforma

Importación de información

catastral y general de los moradores Consultas gráficas

Fase 5

Análisis socioeconómico

Integración consumo de agua-ingresosocupación de los habitantes

3.4.

El presente trabajo se enfoca en realizar el catastro del sistema de agua potable del centro cantonal Sevilla deOro. Lo que ha llevado a realizar este estudio es principalmente resolver inquietudes o consultas de la comunidad local y extranjera, referente a inconvenientes o problemas que puedan surgir en el abastecimiento y suministro de agua potable en sus viviendas.

La metodología empleada funciona por medio deun sistema virtual de información catastral que integrado a un SIG contiene la información delos componentes del sistema de redesdedistribución deagua potabledel cantón, particularmente del centro cantonal Sevilla de Oro que dispone de un sistema adecuado de tratamiento de agua para consumo de sus moradores.

Figura 1. Flujograma de metodología empleada en el presente estudio

Justificación de la metodología

Esta integración (SIG-sistema virtual CARTO) permite resolver dudas referentes por ejemplo al tamaño de tuberías que pasan por los domicilios de algún morador en particular, o al número demedidor dealgún usuario para conocer la cuenta de consumo de agua, o cualquier información de la persona dueña de alguna vivienda en particular, como las calles, dondevive, sus nombres, la categoría dela vivienda, entre otras.

La metodología empleada en esteestudio, mediantela integración del SIG-CARTO, se justifica debido a que en la literatura consultada no existen estudios publicados que integren tecnologías SIGcon sistemas virtuales deanálisis espacial para el manejo adecuado decatastros deagua potable. Por ello, la metodología empleada con soporte de los objetivos planteados permite a los usuarios un fácil entendimiento y manejo delprograma (CARTO) en una interfaz amigable, que permite obtener información precisa, y georreferenciada de cualquier inquietud que se tenga referente al sistema de distribución de agua potable o a información general delos moradores.

La metodología empleada es de práctico manejo y permite el acceso a cualquier usuario a nivel mundial por lo que representa una contribución nueva respecto a otras metodologías donde emplean otro tipo de programación, donde se limita la cobertura espacial debúsqueda.

3.5. Descripción de la metodología

3.5.1. Fase 1: Recopilación de información

La parte fundamental de todoproyecto y el nivel de detalle que se quiere presentar es indudablemente un levantamiento de información deprecisión y de calidad. De acuerdo a la Figura 1, para el presente trabajo, se obtuvola información del Departamento deObras Publicas de la Municipalidad de Sevilla de Oro, dondeahí reposa la información de todos los componentesy estructurascorrespondienteal sistema deagua potabledel centrocantonal deSevilla deOro.

Revisando la documentación se observó que ésta fue levantada con un equipo de estación total marca Sokkia serie 630RK, adicionalmente se informó que previo al levantamiento in situ fue necesario la creación deuna Red dehitos con la finalidad decrear una poligonal. Para este efecto se utilizó un GPS RTK diferenciales de alta precisión. Este proceso consistió en ubicarse con el GPS en un hito conocido. En el centro cantonal de Sevilla deOroexiste un hitocolocado por el InstitutoGeográficoMilitar, en dondesepartió

desde ese punto y se repartió al resto de hitos de la poligonal. Mediante postprocesos se obtuvo las coordenadas reales de la red de estaciones dando un total 14 estaciones en el Centro Cantonal.

La información proporcionada por el departamento técnico se encontró en archivo digital formato CAD, en dondetambién se verificó que el plano esté geo-referenciado en CoordenadasUTM (Universal Transverse Mercator), y definidoen el sistema dereferencia WGS84,proyección UTM,zona 17Sur.Serealizó la verificación y chequeo correspondiente de los componentes del sistema y se observó que éstos corresponden a la ubicación en la realidad. Deigual forma se revisó que la información entregadase encuentre actualizada.

3.5.2. Fase 2: Procesamiento de la información

3.5.2.1. Administración de capas de tuberías, válvulas, accesorios

Se cargó el archivo en formato vectorial (shp.) al software ArcGIS de la provincia delAzuay, en dondeconla utilización dela herramienta “clip”, fue seleccionado solamente el cantón Sevilla de Oro, para trabajarlo independientemente. Además, se cargaron los archivos ya post procesados de toda la red de distribución de agua y sus accesorios, que inicialmente seencontraron en formatoCAD.Para que el SoftwareArcGISpuedareconocer los archivos, se realizó una transformación previa de la extensión dwga dxf. Inicialmente la capa de red distribución y sus accesorios se encontraban agrupadas en una sola capa, por lo cual se procedió a dividirlas en varias capas, cada una correspondiente a un diferente accesorio (válvulas, tuberías) para facilitar su manejo y visualización.

3.5.2.2. Incorporación de datos alfanuméricos

En el software ArcGIS,hay muchas formas deagregar información en una tabla de atributos. Sin embargo, el proceso más apropiado para agregar datos es la edición, donde puedetranscribir manualmente la información recopilada enla tabla deatributos yeditarlos atributos existentes o crear nuevos atributos. Para editar la tabla de atributos, se utilizó una herramienta deedición “editor” para agregar la información en la tabla para cada unodelos elementos dela red dedistribución deagua.

3.5.2.3. Cálculo de longitudes

Para realizar lamedición automática dela longituddela tubería yel áreadecobertura del servicio, se utilizó la herramienta “ calculate geometry”, que proporcionó el cálculo longitudinal dela tubería y el área deubicación dela red.

3.5.2.4. Cálculo de alturas

Para calcular las alturaso elevaciones alas quese encuentran ubicadoslos accesorios de la red de agua potable, se utilizó como programa complementario Google Earth, donde se añadieron manualmente puntos cubriendo toda el área de estudio (parroquia Sevilla de Oro), donde posteriormente se descargó el archivo en formato kml para calcular las elevaciones en la plataforma https://www.gpsvisualizer.com/elevation. Una vez calculadas las elevaciones, se exportó al programa ArcGIS, en la que se transformó el archivo a shapefile para su visualización. Esta información permite conocer la inclinación y la altura a la que encuentra el accesorio, lo que ayudaa la correcta gestión del agua.

3.5.3. Fase 3: Representación gráfica de la red de distribución

La representación gráfica delos elementos dela red dedistribución de agua potable del cantón Sevilla de Oro, se basó en la simbología existente del software ArcGIS en el apartado Utilities, como se muestra en la Tabla 2. Se utilizó la terminología estandarizada de ArcGIS cartógrafos experimentados de la comunidad ArcGIS compilan bibliotecas de símbolos para crear mapas con diferentestemas (ESRI,2016).

3.5.4.

4: Integración SIG con sistema informático (CARTO)

CARTO (anteriormente CartoDB) es una plataforma software como servicio decomputación en nube que proporciona herramientas SIG ydemapeo webpara visualizar en un navegador de web. La compañía está orientada como plataforma de Inteligencia de Localización dado que dispone de herramientas con capacidad para el análisis y visualización de datos y que no requiere experiencia previa en el desarrollo SIG. Los usuarios deCARTO puedenutilizar la plataformalibre dela compañía o desplegar supropia instancia delsoftware de códigoabierto (CARTO,2021)

Fase

Desde los teléfonos inteligentes hasta los coches conectados, los datos de localización están cambiando la forma de vivir y de dirigir las empresas. Todo ocurre en algún lugar, pero visualizar los datos para ver dónde están las cosas no es lo mismo que entenderpor qué ocurren allí. CARTO permite a las organizaciones utilizar datosy análisis espaciales para conseguir rutas de reparto más eficientes, un mejor marketing de comportamiento, la colocación estratégica detiendas (CARTO,2021)

Los científicos de datos,desarrolladores y analistas utilizan CARTO para optimizar los procesos denegocio y predecir los resultados futurosa través del poderde la Ciencia de DatosEspaciales (CARTO,2021)

Para realizar la integración dela información catastral y desus usuarios almacenada en ArcGIS,primeramente, se procedió acrear una cuentagratuita en la plataforma CARTO Una vez creada la cuenta, se procedió a importar la capa “Usuarios” que contiene toda información general delosmoradores dela parroquia Sevilla deOro,como nombres, número de cédula, calles principal y secundaria de domicilio, número de medidor, entre otros. Adicionalmente, se importaron las capas “red de distribución”, “red de conducción”, “válvulas”, “medidores”, “viviendas”, “hidrantes”, “calles”, que contienen toda la información relacionada al sistema deagua potable. Con ello, medianteesta plataforma, los usuarios tienen libre acceso deacceder a la página y realizar consultas técnicas referentes al sistema de distribución y también información relacionada a algún morador del sector en específico. Tanto la capas de “Usuarios” como las demás capas se importan en formato shapefile, enel cual la información catastral debeestar previamente comprimida enformato (zip).

La plataforma permite al usuario, editar, añadir o eliminar campos de información, por lo que su manejo de vuelve sencillo y amigable con quien lo usa. Finalmente, la plataforma permite crear el mapa deseado por el usuario, y le proporcionará un “link”, el cual podrá ser compartido hacia distintosusuarios a nivel mundial, para que pueda el mapa ser visualizado desde cualquier punto del mundo y desde cualquier servidor ya sean dispositivos móviles, smartphones, PCs, laptops, etc.

3.5.5. Fase 5: Variables socio-económicas

Para el presente estudio, se realizó un análisis complementario de los ingresos promedio mensuales en dólares americanos ($) percibido por cada uno de los habitantes en el período Enero-Diciembre del 2020, y su relación con la ocupación o actividad de los

moradores y con el consumo de agua (m3) promedio, con el fin de entender mejor el panorama respecto al consumo y aprovechamiento del agua a nivel decentro cantonal.

CAPÍTULOIV

4. RESULTADOSY DISCUSIÓN

4.1. Resultados

4.1.1. Recopilación de Información

La planta de tratamiento (Figura 2) donde se potabiliza el agua para consumo humano, se ubica en las coordenadas 761,328 O, 9,690,221 S a una altura de2,530 msnm. Constadedostanquesdeformacircular quecumplen lafunción defiltrar ypurificar el agua.

Tienen 3m dediámetroytienen la capacidaddetratar 10m3 deaguadeformacontinua cada estructura. Además, consta de dos tanques circulares para almacenar el agua. El primer tanquetiene un diámetrode6.40m y puedealmacenar hasta60 m3 deagua tratada,mientras que el segundo tanque tiene 2.54 m dediámetro y una capacidad dealmacenamiento de40 m3. La planta de tratamiento también costa de una caseta para cloración (Figura 3) y desinfección del agua. Todas las estructuras están construidas con materiales pétreos y reforzados con acero con sus respectivos terminados y acabados. De igual forma consta de cerramiento y con todaslas medidasde seguridad.

Figura 2 Planta de tratamiento

De acuerdo con la información del Departamento de Obras Publicas de la Municipalidad de Sevilla de Oro, se obtuvo la información de la posición y características de las tuberías y accesorios de la red. En total, se identificaron seis accesorios dentro del sistema dedistribución deagua potable en la parroquia Sevilla deOro, descritosen la Tabla 1, con su correspondiente simbología.

Elementos identificados en el sistema de agua potable

Simbología

Componente

Medidores

Hidrantes

Red deconducción

Tees

Red dedistribución (Tuberías)

Válvulas

Figura 3. Caseta de cloración

Tabla 1.

En el centro cantonal Sevilla de Oro, el sistema de agua potable se capta de tres vertientes naturales detipo manantiales, medianteestructuras tipo cajón. Además,existe una cuarta captación desde la quebrada sin nombre, esta captación entra en funcionamiento únicamente en tiempo de estiaje y casos de emergencia. El tipo de estructura es de cajón recolector tipo Azud, todas las captaciones están ubicadas en el cerro denominado la Margarita enlas coordenadas764,072O,9,689,760S,yuna altura de3,090msnm en la parta alta delcentro cantonal deSevilla deOro. Seconducen mediantetuberías PVC de63mm de diámetro y 1 MPA presión de trabajo, desde las captaciones hasta un tanque recolector construidoen hormigón armado. En el Figura 4, se puedeapreciar el tanque decaptación de estructura tipo cajón.

Adicionalmente, se determinó el consumo total de agua (en m3) de la población y consumo promedio por habitante del centro cantonal Sevilla de Oro con la información de dos años (2020-2021) obtenida del Departamento de Obras Públicas de Sevilla de Oro. El consumo total de la población (Figura 5), mostró que el 47.21% de la población tiene un consumo entre 101 a 500 m3 deagua, el 37,92% mostró un consumo entre 0 a 100 m3, y el 14.87% restante mostró un consumo deagua entre 501 a más de5,000 m3, con una mayoría del 9.67% entre 501 a 1,000 m3 de agua. Por otra parte, el consumo promedio de agua por habitante (Figura 6) mostró que el 62.4% dela población consume entre 0 a 10 m3 deagua, el 24% consume entre 11 a 20 m3, el 8.4% entre 21 a 30, y el 5.2% restante entre 31 a más

Figura 4. Tanque de captación tipo cajón

de90 m3, con una mayoría del2 8% entre 31 a 40 m3 deagua.

4.1.2. Procesamiento de la información. - Se detalla a continuación: 4.1.2.1. Cálculo de longitudes

El sistema de agua potable de la parroquia Sevilla de Oro cubre un área de 1,022 km

. Por otro lado, las longitudes de tuberías calculados con la herramienta “calculate

Figura 5. Consumo de agua total en la población del centro cantonal Sevilla de Oro

Figura 6. Consumo de agua promedio por persona en el centro cantonal Sevilla de Oro

geometry” de ArcGIS, se muestran en la Tabla 2. Se puede apreciar una mayor predominancia de tuberías (en total 41) de longitudes entre 1 a 20 metros, con una menor cantidad detuberías con longitudes mayores a los 100 metros.

Longitudes de tuberías en el sistema de agua potable

Tabla 2.

4.1.2.3. Cálculo de alturas

Las alturas o elevaciones a las que están ubicadas los componentes del sistema de agua potable se muestran en la Tabla 3. Se puede apreciar que las hidrantes se encuentran a alturas entre 2,335 a 2,392 msnm. Para el caso de las válvulas se encuentran en una altura entre 2,300 a 2,442 msnm. Los demás componentes como Tees, medidores, tuberías, se encuentran entre 2,215 a 2,533 msnm.

Tabla 3.

Alturas en msnm de los componentes del sistema de agua potable

2,335 a 2,392

2,300 a 2,442

2,300 a 2,442

2,300 a 2,442

2,300 a 2,442

Hidrantes

Medidores

Tuberías

Tees

Válvulas

4.1.3. Representación gráfica de la red de distribución

4.1.3.1. Línea de Conducción

Desdeel tanquerecolector se conducemediante la línea deconducción el agua hasta la planta de tratamiento aprovechando el desnivel de la zona. El transporte se realiza en tubería PVC de63 mm de diámetro y de1 MPA (megapascal) depresión de trabajo, con la finalidad de reducir las presiones productosdel desnivel que existe entre el punto de inicio y de la llegada. En el tramo deconducción se utiliza seis tanques rompe presiones (Figura 7), estos tanques son construidos en mampostería de ladrillo panelón, y costa de un cajón recolector deagua y una caja de válvulas decontrol. La estructura del tanque está prevista detapas y elementos de seguridad.En el tramo de la conducción está construido un tanque desarenador (Figura 8); su función es atrapar solidos finos de alto peso molecular con la finalidad de evitar que lleguen a la planta detratamiento. Este tanque desarenador se ubica en las coordenadas 763,947 O, 9,689,852 S a una cota de3,040 msnm; la longitud total del

recorrido dela línea de conducciónes de3,131 40 m.

Figura 7. Tanque rompe presiones

Figura 8. Tanque desarenador

4.1.3.2. Catastro de red de distribución (tuberías)

En la Mapa 2, se puede observar el catastro de red de distribución (tuberías), que poseen un diámetro 63 mm y de1 MPA depresión detrabajo. La longitud totalde la red es de12,046.31 m. Entotal se identificaron 132 tuberías a lo largo dela red dedistribución de agua delcantón. El sistema consta de300 conexiones domiciliarias, las cuales danservicio a alrededorde1,500 habitantes. Para aliviar la carga detrabajo en la red se trabajan con tres tanques rompe presión y cuatro válvulas reductoras depresión.

La red dedistribución de tuberías se caracteriza por un sistema ramificado formado por una tubería principal o ramal troncal dondesederivan arterias secundarias. En las redes ramificadas cada punto recibe el agua por un solo camino, siendo perjudicial en algunos casos deexistir una avería en un punto determinado,lo que dejaría sin abastecimiento a las ramificaciones que se encuentran a continuación delpunto averiado.

También el sistema está previsto para atender emergencias de incendios por lo que se han instalado 3 hidrantes (Figura 9) de 4’ de salida y 11 focas de fuego (Figura 10) ubicados en lugares estratégicos y demayor concentración humana. Para un mejor control duranteeventosdereparación dela red se hainstalado 25 válvulas de control para sectorizar el sistema y tener bajo control el mismo.

Mapa 2. Red dedistribución deagua potable en el cantón Sevilla deOro

Figura 9. Hidrante

4.1.3.3. Catastro de válvulas

En la Mapa 3, se puede observar el catastro de válvulas, dondeel cantón Sevilla de Oro yespecíficamente la parroquia Sevilla deOrocuenta en totalcon 25válvulas en todoel sistema de agua potable. Hay una mayor presencia deválvulas en la parte norte del sistema de agua con 12 válvulas, mientras que en la parte sur del sistema de agua se cuenta con menos presencia deválvulas contabilizándose en total 6 válvulas.

Figura 10. Bocas de fuego

En la Mapa 4, se puede observar el catastro de hidrantes del cantón Sevilla de Oro contandocon solamente tres hidrantes, todosubicados en la parte central-norte del sistema de agua potable. Los hidrantes utilizados en la red de agua potable para sofocar incendios. El material predominante de los cinco hidrantes es hierro fundido. Cabe recalcar que los hidrantes deben estar en lugares de fácil acceso y distribuidos de manera que la distancia entre ellos no sea mayor a 200 m (INSHT, 1983).

Mapa 3. Ubicación deválvulas en el sistema dered dedistribución deagua del cantón Sevilla deOro

4.1.3.4. Catastro de hidrantes

Mapa 4. Ubicación dehidrantes en el sistema dered dedistribución deagua del cantón Sevilla deOro

4.1.3.5. Catastro de medidores

En la Mapa 5, se puede observar el catastro de medidores cubriendo en su totalidad la parroquia Sevilla deOro y contabilizándose en total 313 medidores.

Mapa 5. Ubicación demedidores en el sistema dered de distribución deagua del cantón Sevilla deOro

4.1.3.6. Catastro de tees

En la Mapa 6, se puede observar el catastro de accesorios, específicamente Tees, ubicados por todo el sistema de red de agua potable, con una mayor concentración y aglomeración de Tees en la parte norte del sistema, y ubicaciones más dispersas en la parte sur del sistema. En total, se contabilizaron 54 Tees. Este accesorio cumple la función de cambiar la dirección y dividir el flujo de agua, además controla las velocidades de flujo y caudal por medio deTees reductoras.

Mapa 6. Ubicación deTees en el sistema dered dedistribución de agua delcantón Sevilla de Oro

4.1.4. Integración SIG con sistema el informático cliente-servidor (CARTO)

Laintegración dela información catastral delSIGconel programa CARTO permitió realizar consultas gráficas y georreferenciadas referentes a la ubicación de alguna vivienda en específico como se muestra en la Mapa 7, en el cual se puedeobtener información de la persona quereside en esa vivienda relacionada al número demedidor,nombres, calles desu domicilio, número de cédula, barrio, categoría del bien inmueble, y su ubicación exacta en latitud y longitud

La información de interés obtenida por parte del usuario permite ser publicada en el servidor CARTO y ser visualizada por otros usuarios a nivel mundial. La información obtenidaademáspermite ser exportada enforma demapa tantoen formato (jpg) como (png) como muestra el Mapa 8 La única limitante del programa es que, al exportar el mapa, la leyenda no puedeser visualizada. Sin embargo, la simbología decadauno delos elementos del mapa es defácil identificación para sus usuarios. Además, la información de cualquier capa deinterés para el usuario, puedeexportadaen diferentesformatos (csv, shp, kml, entre otros), el cual permite al usuario obtener la información de una manera rápida, sencilla, directa y precisa

Mapa 7. Consultas gráficas en el sistema informático CARTO

4.1.5. Variable socio-económicas

Respecto a las variables socio-económicas se puede observar que, a nivel del centro cantonal, la mayoría de habitantes o usuarios perciben ingresos mensuales entre 100 a 200 dólares en promedio, alcanzando un 31 8%. Con un 21 7%, los usuarios perciben ingresos entre 401 a 500 dólares, seguido de un 10.7% entre 301 a 400 dólares. El 2.25% restante perciben ingresos mayores a 1,000 dólares

Mapa 8. Visualización de los componentes delsistema deagua potable en el sistema informático CARTO

Con un 24 51%, la mayoría de habitantes del centro cantonal Sevilla de Oro se dedican principalmente a actividades relacionadas a los quehaceres domésticos. Destacan otras ocupaciones como trabajos eventuales con un (11 83%), un 10 70% de su población son jubilados, un 9 58% son empleados privados y varios de sus habitantes se dedican al comercio (9 30%). Las actividades u ocupaciones menos realizadas por los habitantes son los pequeños emprendimientos y talleres demadera (0 28%).

Figura 11. Rango de ingresos mensuales de los habitantes del centro cantonal Sevilla de Oro

En el Mapa 9, deingresos mensuales, se puedeobservar que la mayoría de usuarios perciben ingresos entre100a800 dólares, concasos excepcionales porsobre los 900 dólares, y se encuentran dispersadospor todala extensión del centro cantonal.

Mapa 9. Ingresos mensuales delos usuarios delcentro cantonal Sevilla deOro

Figura 12. Ocupaciones de los habitantes del centro cantonal Sevilla de Oro

En el mapa 10, de ocupaciones de los usuarios, se puede observar una mayor predominancia dela actividad “quehaceres domésticos” concentradosa lo largo y ancho del centro cantonal

En el Mapa 11, de consumo de agua promedio (Enero-Diciembre 2020), se puede observar que los usuarios con mayor consumo ocupan la parte norte del centro cantonal, mientras que los consumidores menores se dispersan cubriendo todala extensión deSevilla deOro.

Mapa 10. Ocupaciones delos usuarios del centro cantonal Sevilla deOro

4.2. Discusión

Elobjetivo general deestetrabajo consistió enrealizar elcatastrodelsistema deagua potable del cantón Sevilla deOro. De la información obtenida del Departamento de Obras Publicas de la Municipalidad de Sevilla de Oro, se logró recopilar archivos georreferenciados deseis componentes y o accesorios delsistema de agua potable (válvulas, medidores, Tees, hidrantes, línea de conducción y red de distribución (tuberías)). Sin embargo, otroselementos delsistema como planta detratamiento,tanques rompe presiones, tanques desarenadores y caseta de cloración, no se obtuvieron en forma de archivos georreferenciados sino más bien evidenciadosmediante archivos fotográficos. Respectoal objetivo principal se logró cumplir realizando el catastrorespectivo para cada uno de los seis elementos descritos anteriormente. La metodología usada permitió incorporar la información georreferenciada en el programa ArcGISpara posteriormente ser visualizada en la interfaz del mismo programa. La metodología que integra al sistema informático CARTO permite mediante el enfoque cliente/servidor, incorporar archivos en formatoshapefile desdecualquier dispositivo móvil conconexión a Internet,decadaunade las capas vectoriales deinterés (válvulas, tuberías) yser visualizadas ycompartidaspor otros usuarios desdeen cualquier parte del mundo para obtener información de la ubicación de

Mapa 11. Consumo deagua promedio mensual delos usuarios del centro cantonal Sevilla de Oro

cada uno de los elementos del sistema, así como también información particular de algún morador del sector.

Respecto al primer objetivo específico “Levantar y registrar la información técnica de los accesorios de la red de distribución de agua potable del Cantón Sevilla de Oro” se logró cumplir completamente con lo propuesto ya que se obtuvo información técnica delos diferentes accesorios o componentes del sistema (válvulas, medidores, Tees, red de distribución, red de conducción e hidrantes). Esa información fue importada al programa ArcGISpara su posterior análisis y visualización.

Respecto al segundo objetivo específico “Geo-referenciar y digitalizar los componentes de la red de distribución de agua potable del cantón Sevilla de Oro en el programa ArcGIS” se logró cumplir parcialmente con lo propuesto ya que se obtuvo información en forma de capas vectoriales georreferenciadas de seis accesorios o componentes delsistema (válvulas, medidores, tees, red de distribución, red deconducción e hidrantes), mientras que otros componentes como el tanque de captación, caseta de cloración, tanques desarenadores, tanque de captación, solo se tiene registros fotográficos, más no georreferenciados en capas vectoriales.

Respecto al tercer objetivo específico “Representar gráficamente la red de distribución de agua potable utilizando el software ArcGIS”, se logró cumplir completamente ya que se realizó la visualización de los seis componentes del sistema en la interfaz de ArcGIS, lo que permitió realizar su respectivo análisis y poder integrar la información catastral al sistema informático CARTO para lograr cumplir con el último objetivo específico

Respecto al cuarto y último objetivo específico “Integrar mediante un sistema informático cliente/servidor la información catastral de la red de agua potable y de sus moradores paragestionar deformaeficienteyoportunadiferentesconsultasdelos usuarios”, se logró cumplir completamente ya que el programa CARTO permite importar diferentes capas vectoriales en diferentes formatos para visualizar en forma de mapas la información contenida. Esta interfaz permite al usuario realizar consultas respecto a los distintos componentes delsistema dered deagua potable, y también realizar consultas precisas de la ubicación del domicilio de algún morador en particular. Se puede obtener además información como por ejemplo delnúmero demedidor delinteresado para conocer cuentas de agua. Una fortaleza del uso de esta interfaz es que permite a cualquier persona ubicada en cualquier parte del mundo con acceso a Internet,ingresar creando una cuenta gratuita y

con ello, obtener información precisa y rápida del sistema de agua potable del Centro Cantonal, satisfaciendolos requerimientos que se tengaen ese momento. Relacionando los ingresos mensuales percibidos con el consumo de agua promedio mensual ylas distintasocupaciones delos usuarios, existe unmayor consumo deagua (88,26 a 179,97 m3) en actividades relacionadas a fondos públicos con un 75% perciben ingresos de $180 (dólares americanos). De igual manera usuarios del Gobierno Municipal, de los cuales nose disponedeinformación desuingreso percibido, ni desuactividad en específica (sin datos).

Los usuarios con un consumo de agua “medio” entre 19,01 y 36,12 m3, están relacionados conactividadescomo comerciantes, empleados públicos y privados,jubilados, trasportistas, quehaceres domésticos, remesas, pequeños emprendimientos, de los cuales existe una mayor tendencia a realizar actividadesde quehaceres domésticos en un 25,85%. Estos usuarios perciben ingresos promedios mensuales de $412,06.

Los usuarios con un consumo de agua mayor (entre 36,13 y 88,25 m3), se dedican principalmente a actividades relacionadas a quehaceres domésticos, remesas, fondos públicos, empleadores privados oal comercio, percibiendo ingresos ligeramente mayores de $445,2 en promedio. Existe una mayor tendencia de los usuarios a realizar tareas de quehaceres domésticos.

Losusuarios que tienenun menor consumo deagua mensual promedio entre0 a 7,25 m3, se dedican a diversas actividades como al comercio, taxismo, transportista, quehaceres domésticos, empleados públicos y privados, entre otros, de los cuales, hay una mayor tendencia a realizar mayormente actividades de quehaceres domésticos en un 24%. Los usuarios perciben ingresos mensuales promedio de $445,88.

En general, y en vista de los resultados socio-económicos, no hay una relación clara entre los ingresos percibidos de los usuarios con el consumo de agua promedio anual. Es decir, los ingresos mensuales de los habitantes de Sevilla de Oro son independientes de su consumo deagua en sus respectivas viviendas. Por ejemplo, usuarios con el menor consumo (0-7,25 m3) perciben ingresos promedio de $445,88 mensuales, respecto a usuarios que con un consumo mayor (36,13-88,25 m3), perciben el mismo ingreso ($445,02). Los de mayor consumo de agua (88,26-180 m3), no se tiene registros exactos de sus ingresos mensuales por lo que los $180 puede no estar indicando completamente la realidad de este grupo de usuarios.

Las actividades a las que más se dedican los usuarios del centro cantonal son los quehaceres domésticos independientemente del consumo de agua, seguido de personas jubiladas (no exactamente una ocupación), y en menor medida a empleadores privados y usuarios dedicados al comercio. Los usuarios que se dedican a la ocupación “quehaceres domésticos” al ser la más frecuente en el centro cantonal, presenta un mayor consumo de agua que van desdelos 0 hasta los 88,25 m3 mensuales, ya que en esta actividad se utiliza bastante agua para mantener la limpieza de cada hogar. En cambio, los usuarios que se dedican u obtienen sus ingresos por ejemplo de bonos de gobierno o aportes feligreses, transportistas, taxistas, odedicadosatalleres de madera, son personas que probablemente se encuentren la mayor partedel tiempo fuera decasa y consumen menor cantidad deagua,ya que no requieren necesariamente agua para realizar sus actividades. Por lo tanto, la ocupación o actividad decada usuario tendría una relación directa con el consumo de agua promedio

CAPÍTULOV

5. CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

Este trabajo tuvocomo finalidad realizar el catastro del sistema de agua potable del cantón Sevilla deOro, así como también satisfacer requerimientos delos distintos usuarios mediante consultas gráficas utilizando un sistema integrado SIG y cliente-servidor (CARTO).

El catastro deagua potable de la parroquia Sevilla deOro lo conforman 132 tuberías entre principales y secundarias, 25 válvulas, 3 hidrantes, 313 medidores, y 54 tees. Considerando la amplitud del área de abastecimiento, se pudo observar que la cantidad de hidrantes es deficienteen el área de estudio.

Mediante este trabajo se logró determinar la cantidad existente de los distintos componentes que conforman el sistema de red de agua potable a nivel del centro cantonal Sevilla de Oro. Adicionalmente, mediante la integración de un SIG con el sistema informático CARTO permitió que diferentes usuarios, ubicados en cualquier punto del mundo,realicen consultas gráficas referentea los elementos que componen el sistema dered (por ejemplo, diámetro de tuberías), así como también información de algún morador en específico que viva en el sector (por ejemplo, nombres, calles de domicilio, número de medidor).

En este trabajo se logró demostrar que la hipótesis planteada inicialmente “La integración de un SIG con un sistema informático cliente-servidor permite a los usuarios realizar consultas gráficas de requerimientos respecto al sistema de red e información general de sus moradores” , es afirmativa. Con ello, esta integración entre SIG-CARTO (cliente/servidor), es una herramienta que permite facilitar el manejo de la información catastral dealgún cantón o parroquia, y aplicarlo a estudios desistemas catastrales. Mediante la incorporación delas variables socio-económica se logró evidenciar que la ocupaciónmás comúnmente realizada esla dequehaceres domésticosendondeserequiere mayores consumos deaguarespecto aotras ocupaciones no tancomunes como transportista, talleres de madera o pequeños emprendimientos en donde el consumo de agua es significativamente menor. Se evidenció que el nivel de ingreso percibido por los habitantes

es independientedel consumo deagua, pero si tiene una relación directa con la ocupación o actividad decadauno delos habitantes.

Tomando encuentalas preguntas deinvestigación planteadasal inicio deeste trabajo se puedemencionar que se logró determinar la información en términos decantidad decada uno de los componentes que conforman el sistema de red de agua potable del cantón. Además,se logró georreferenciar y digitalizar los distintoscomponentes del sistema dered, mediante el uso del programa ArcGIS.

Respecto ala tercera pregunta deinvestigación, se logró proponer unsistema virtual eficienteque permite ingresar información catastral georreferenciada previamente procesada en ArcGIS, para poder satisfacer requerimientos de cualquier persona mediante consultas gráficas en cualquier parte del mundodondetengaacceso a Internet Finalmente, es factible aplicar SIG en redes de distribución de agua potable ya que es unaherramienta quepermite facilitar el análisis y manejo degran cantidaddeinformación y poder visualizarlo en forma demapas y además permite optimizar tiempo y recursos a la persona que implementa esta tecnología. Las consultas gráficas de datos permiten brindar información en tiempo real sin la necesidad deposeer información manual, además permite una búsqueda personalizada delos datosque sean requerido por el usuario.

5.2. Recomendaciones

Se recomienda mantener actualizada la información geoespacial utilizando archivos vectoriales shapefiles (.shp) en el SIGpara que los datosvisualizados en el servidor CARTO sean reales y veraces.

Se recomienda además mantener una base de datos actualizada continuamente referente a la información catastral entregada en este trabajo para brindar información precisa, confiable y vigente a los distintos usuarios y mejorar la toma dedecisiones a nivel municipal e institucional.

Debidoala insuficiente cantidaddehidrantesenla parroquia, se recomienda realizar un estudioextensivo dehidrantesnecesarios según normas técnicas establecidas.

Se recomienda realizar periódicamente mantenimientos correctivos delos diferentes elementos que conforman la red de distribución y que se encuentren en estadodeficiente o que no estén operativos, y que puedan afectar la distribución y abastecimiento normal de agua a la parroquia.

Los datos socio-económicos aquí analizados pueden ayudar a solventar las necesidadesdela localidad en términos deunuso racional deagua potable y mejorar la toma dedecisiones a nivel depolíticas públicas desu suministro continuo. Se recomienda el uso de CARTO para realizar consultas gráficas tanto de los componentes del sistema de agua potable como información específica relacionada a los moradores delalgún sectoren particular, conel findedarsoluciones oportunas alos mismos cuando exista algún daño o desperfecto del sistema de tuberías dentro de su manzana o domicilio

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