Simulador hidráulico sectorial

1 · Controles globales del sistema

Caudal total bombeado 1,500 L/s

Turbidez del agua (lodo) — daña medidores 80 UNT

Meses de exposición al lodo 8

Tarifa media del agua $22 /m³

Umbral / ruido del sensor de presión 1.5 m

2 · Pérdida y visibilidad por zona

Barra = fuga física de la zona (m³/día). El punto verde/rojo indica si la zona puede ver su fuga (tiene sensores y la caída de presión supera el ruido). Sin sensores, todo punto es rojo: ciego.

3 · Zonas (sectores) — cámbialas una por una

Cada zona alterna entre Presurizado (bombeo directo, sin control de presión) y Gravedad (tanque elevado: presión estable, menos fuga, sin golpe de ariete). La casilla Sensores coloca medición de presión de frontera (punto de control) que hace visible la fuga.

4 · Lectura técnica y fundamentos del modelo

A · Por qué el sistema actual es “ciego” a sus fugas

Una fuga obliga a la tubería a transportar consumo + fuga, es decir más caudal; por Hazen-Williams la pérdida de carga crece con el caudal (hf ∝ Q^1.852), así que la presión en el punto crítico cae. Esa caída es la firma de la fuga. Pero solo se puede leer si existen sensores de presión en la entrada y la salida de la zona (válvulas/puntos de control de frontera). Sin ellos, la señal existe pero nadie la mide: el organismo no sabe si una colonia o una calle pierde agua. El modelo lo muestra: en “Sistema actual” la detectabilidad es 0% aunque las fugas sean enormes.

Resultado clave del modelo: instalar sensores de frontera no reduce la fuga por sí mismo, pero la vuelve visible y localizable — condición previa para repararla. Es la inversión más barata y de mayor retorno: pasar de 0/8 a 8/8 zonas que ven su fuga.

B · Evaluación del daño de medidores por lodo (azolve y abrasión)

Los medidores domiciliarios de la zona son mayoritariamente mecánicos de velocidad (chorro único/múltiple). Con agua de alta turbidez sufren dos daños: (i) azolve → la turbina se atasca y registra cero; (ii) abrasión de cojinetes y álabes → sub-registran (marcan menos de lo que pasa). Modelo de degradación (saturante) en función de cuántas veces se rebasa el límite NOM-127 (≤5 UNT):

factor = turbidez/5 · parados = 1 − e^(−0.003·factor·meses) · sub-registro = 0.05 + 0.20·(1 − e^(−0.15·factor·meses/8))

Turbidez	Veces el límite NOM	Medidores parados/azolvados	Sub-registro medio

Consecuencia jurídica y financiera: con los medidores dañados, la facturación deja de reflejar el consumo real. Esto infla las pérdidas aparentes, hace que recibos como el de 32 m³ para 2 personas sean producto de estimación, no de medición, y rompe la base legal del cobro (Sección 6 del peritaje). El propio lodo que el organismo decidió bombear destruyó su instrumento de cobro.

C · Software y datos de elevación para diseñar los tanques elevados

Restricción topográfica decisiva: Tampico promedia ~7 m y Cd. Madero ~3 m sobre el nivel del mar. Es una planicie costera casi sin relieve: no hay cota natural para gravedad. Por eso la solución NO es “tanques en cerros” (casi no existen), sino torres elevadas (tanques sobre estructura de 20–35 m) y aprovechar las pocas zonas altas (Lomas del Chairel). Y por eso la instrumentación de presión es aún más crítica: sin gradiente natural, todo depende de bombeo y control.

Datos de elevación (curvas a desnivel) — gratuitos y oficiales

Fuente	Qué da	Cómo usarla
INEGI — Continuo de Elevaciones Mexicano (CEM 3.0)	Modelo digital de elevación oficial de México, resoluciones 15/30/60/90/120 m, en GeoTIFF	Descargar el recorte de Tamaulipas/zona conurbada en `inegi.org.mx/app/geo2/elevacionesmex`
INEGI — Cartas topográficas 1:50,000	Curvas de nivel ya dibujadas (cada 10 m), hidrografía	Referencia rápida; complemento al CEM
LiDAR INEGI (donde exista)	Elevación de alta resolución (<5 m)	Para diseño fino de cotas de tanque por sector

Software para procesar y modelar

Software	Licencia	Para qué
QGIS	Libre/gratuito	Cargar el GeoTIFF del CEM y generar curvas de nivel (Ráster → Extracción → Curvas de nivel), mapas de cotas, definir sectores
EPANET (US EPA)	Libre/gratuito	Modelación hidráulica de la red: presiones, caudales, tanques; simular escenarios presurizado vs. gravedad
WNTR (Water Network Tool for Resilience, Python)	Libre	Automatizar EPANET desde Python, análisis de fugas y resiliencia, escenarios masivos
EPANET-MSX	Libre	Calidad del agua (cloro, mezcla) acoplada a la hidráulica
SWMM (US EPA)	Libre	Drenaje sanitario/pluvial — modelar el otro lado del problema
WaterGEMS / WaterCAD (Bentley)	Comercial	Modelación profesional con interfaz GIS, sectorización y diseño de tanques

Flujo recomendado: CEM (INEGI) → QGIS (curvas de nivel y cotas por sector) → EPANET/WNTR (modelo hidráulico con tanques en las cotas viables) → validar contra telemetría real cuando exista. Este simulador es la capa conceptual previa para decidir qué zonas conviene migrar primero.

D · Supuestos declarados

Caudal, tarifa, energía específica (0.55 kWh/m³ presurizado vs 0.33 gravedad), ruido de sensor y fracciones de fuga son estimaciones [SUP] a nivel de orden de magnitud. Sustituibles por datos reales (SCADA, recibos CFE, padrón, bitácora de calidad).
El balance de masa y la firma de presión (Hazen-Williams) son correctos en forma; las magnitudes absolutas dependen de longitudes, diámetros y rugosidad reales de cada sector.
La conversión a gravedad asume reducción de fuga (−45%) por presión estable y eliminación de golpe de ariete, y medidores nuevos al sectorizar. Conservador frente a programas reales de control de presión.
No reemplaza un modelo EPANET calibrado ni un proyecto ejecutivo; es herramienta de decisión y comunicación.

Simulador del peritaje técnico-legal COMAPA Zona Sur · 2026 · Cifras [SUP] editables. Fuente de elevación: INEGI CEM 3.0. Topografía: Tampico ~7 m, Cd. Madero ~3 m sobre el nivel del mar.