UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL INVESTIGACION DE OPERACIONES II

CONTENIDO DE ESTUDIO

1.INTRODUCCION21.1Riesgos Geolgicos en la ciudad de la paz21.2La empresa31.3Visin de la empresa31.4Extensiones de sistemas31.5El servicio de agua potable31.6Control del agua potable32.OBJETIVOS42.1Objetivos Generales42.2Objetivos Especficos43.DESCRIPCION SISTEMICA44.IDENTIFICACION SITUACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA44.1El problema44.2Planteamiento del problema (Ejemplo Prototipo)55.PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESIS76.IDENTIFICACION DE VARIABLES Y PARAMETROS76.1Quebradas76.2Acciones Preventivas86.3Riesgos Posibles en el sistema106.4Efectos que ocasionan los riesgos127.SOLUCION DEL MODELO138.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES14

MODELO MATEMTICO PARA LA TOMA DE DECISIONES DE MEDIDAS PREVENTIVAS EN EL MACRODISTRITO DE SAN ANTONIO

INTRODUCCION

Riesgos Geolgicos en la ciudad de la pazLos problemas de inestabilidad de suelos en la ciudad de La Paz se los conoci desde su fundacin y la historia narra innumerables tragedias vividas por los paceos a lo largo del tiempo.La ciudad de La Paz presenta condiciones naturales muy complejas por su configuracin geolgica, geotcnica y topografa de alta pendiente, motivos por los cuales se constituye en una urbe de las ms difciles en cuanto al mantenimiento y preservacin de su infraestructura urbana, pues est y ha estado sometida a una infinidad de riesgos naturales, los mismos que se presentan como deslizamientos, derrumbes, mazamorras, flujos de barro, etc. y que ao tras ao castigan a nuestra ciudad, especialmente y con mayor intensidad a los barrios perifricos que se han desarrollado en pendientes inestables y donde se han originado ltimamente remociones de grandes masas de tierra, como en las zonas de Kupini, Villa Salom, Retamani, bella vista causando a los vecinos prdidas materiales de considerable valor.Los problemas de inestabilidad de suelos en la ciudad de La Paz se los conocieron desde su fundacin y la historia narra innumerables tragedias vividas por los paceos a lo largo del tiempo.La ciudad de La Paz presenta condiciones naturales muy complejas por su configuracin geolgica, geotcnica y topografa de alta pendiente, motivos por los cuales se constituye en una urbe de las ms difciles en cuanto al mantenimiento y preservacin de su infraestructura urbana, pues est y ha estado sometida a una infinidad de riesgos naturales, los mismos que se presentan como deslizamientos, derrumbes, mazamorras, flujos de barro, etc. y que ao tras ao castigan a nuestra ciudad, especialmente y con mayor intensidad a los barrios perifricos que se han desarrollado en pendientes inestables y donde se han originado ltimamente remociones de grandes masas de tierra, como en las zonas de Kupini, Villa Salom, Retamani y el reciente ocurrido en Huanu Huanuni en Bella Vista, causando a los vecinos prdidas materiales de considerable valor.La empresaEPSAS, es la empresa responsable del aprovechamiento de aguas para la prestacin del servicio de agua potable y alcantarillado sanitario en las ciudades de La Paz, El Alto y sus alrededores.Visin de la empresaProveer los servicios de agua potable y saneamiento en beneficio de los habitantes de las ciudades de La Paz, El Alto y sus alrededores a travs de una gestin eficiente, transparente y sostenible, con enfoque social.1.3 Datos histricos de la empresaEn enero de 2007, asumimos el reto de llevar adelante la empresa ms importante del pas. Gracias a la colaboracin del personal de la empresa, esta labor ha podido ser llevada adelante, no sin tropiezos, pero si con un alto grado de compromiso de servicio a la comunidad. Al inicio de nuestra gestin, encontramos una empresa con recursos financieros limitados y con compromisos financieros que hicieron muy difcil la tarea que se nos haba encomendado, sin embargo, con el apoyo decidido de nuestro Gobierno y la Cooperacin Internacional, que no escatimaron esfuerzos para facilitar los recursos que permitan el acceso a los servicios bsicos de la poblacin de las ciudades de La Paz, El Alto y sus alrededores.Extensiones de sistemasEl proyecto consiste en la ejecucin de extensiones menores del sistema de agua potable en las diferentes zonas que comprende el sistema Pampahasi, las mismas que estn dentro de los Macrodistritos de San Antonio, Sur y Mallasa. As mismo el proyecto comprende el tendido de 2900.00 metros de tubera y la ejecucin de 340 conexiones domiciliarias.El servicio de agua potableEs el servicio Pblico que comprende desde la captacin, conduccin, tratamiento y almacenamiento de recursos hdricos que son objeto de potabilizacin para luego llegar a nuestros usuarios a travs del sistema de distribucin mediante redes de tuberas o medios alternativos.Control del agua potableEl aguaque ha sido sometida al tratamiento en las 4 Plantas Potabilizadoras de las ciudades de El Alto y La Paz, debe serevaluada en cuanto a sucalidad de abastecimientoa travs de la red, de manera permanente y sistemtica, a fin de garantizar la calidad sanitaria tal como sale de la planta y prevenir una contaminacin durante su recorrido.

OBJETIVOS

Objetivos Generales

Disear un modelo matemtico para el plan de prevencin de emergencias de agua potable para el sistema PAMPAHASI (San Antonio) de la ciudad de la paz, con la finalidad de tener alternativas econmicamente eficientes y cuyos resultados ayudaran a la toma de decisiones operativas.

Objetivos Especficos

Identificar los parmetros influyentes en el modelo de prevencin de emergencias. Disear el modelo matemtico en teora de decisiones. Identificar la mejor alternativa que implique el menor costo eficiente.

DESCRIPCION SISTEMICA

El sistema de prevencin de emergencias de la ciudad de la paz est compuesto por sub-sistemas como el sistema de Pampahasi, el sistema de Achachicala, sistema de la ciudad del Alto, etc. cada uno de estos sistemas presentan diferentes tipos de riesgos y amenazas, as tambin en cada sistema existen rangos variados de vulnerabilidad por el estado geogrfico que la ciudad de la paz presenta, para atacar a cada uno de los riesgos de todos los sistemas: Actualmente la empresa toma sus decisiones (acciones preventivas) contra riesgos fortuitos generalmente ocasionados por la naturaleza, estas decisiones se las realizan para todos los sistemas de la ciudad de la paz, en acuerdo con los departamentos encargados de mitigar los riesgos, como el departamento de planificacin, departamento de redes, departamento operacional, departamento de mantenimiento, departamento de finanzas. Sin embargo estas decisiones que se toman generalmente se las hace en base a informacin analtica. Recurriendo a reuniones en caso de emergencias y as poder tomar medidas correctivas con un mayor costo por no haber tomado medidas preventivas.

IDENTIFICACION SITUACION Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema

El macro distrito San Antonio es uno de los mas riesgosos del sistema Pampahasi, estos riesgos que se manifiestan de manera fortuita ocasionan destratares econmicos y/o sociales dando lugar a gastos extremadamente elevados en caso que se manifiesten dichos riesgos, sin embargo para aminorar los costos se toman medidas preventivas, para el sistema tales medidas se las toman en base informacin netamente analtica que comprende nuestro mapa de riesgos, en el que nos indica el grado y estado de amenazas y vulnerabilidad que presenta cada lugar, pero estas amenazas y vulnerabilidades se quedan de manera analtica y/o solo expresando datos de riesgo nicamente, dejando los costos por un lado y los riesgos por otro lado, es por tal situacin que generalmente no se consideran medidas preventivas y la empresa se somete continuamente a emergencias teniendo que optar por medidas correctivas

Planteamiento del problema (Ejemplo Prototipo)

El presente prototipo se diseo para una mejor comprensin de lo que es el modelo en su totalidad considerando que el sistema partiese de una quebrada con dos posibles acciones tales acciones tienen la posibilidad de ocurrencia de dos posibles riesgos, y tales riesgos conllevan a efectos arbitrarios, y en tal caso que no se haya tomado una medida preventiva puede dar la posibilidad que ocurra algn tipo de emergencia entonces se recurre a un costo de medida correctiva. Para tal efecto a continuacin se mostrara los parmetros que fueron considerados en el ejemplo prototipo y de la misma manera los resultados que se obtuvieron con nuestro rbol de decisiones

ACTIVIDAD PREVENTIVACOSTORIESGOS QUE AMINORA

A1100R1

A2150R2

RIESGOEFECTOCOSTO DEL EFECTOCOSTO ACCION CORRECTIVA

R1E150100

E2150150

R2E150200

E2100200

RIESGOPROB. CON MEDIDA PREVENTIVAPROB. SIN MEDIDA PREVENTIVAEFECTOPROBABILIDAD

R10,30,6E10,2

E20,8

R20,40,7E10,3

E20,7

En nuestro rbol de decisiones podemos observar que el mejor costo esperado es de realizar la accin preventiva A2, evitando as uno de nuestros riesgos ms altos(RIESGO1) con un efecto2 (costo) alto que ocasionara en caso de emergencia un elevado costo de medida correctiva.

PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESIS

HIPOTESIS (Ho)

Es posible mejorar la toma de decisiones de la empresa EPSAS sobre las acciones preventivas a tomar en el macro distrito San Antonio a partir de un modelo matemtico probabilstico basado en teora de decisiones.

HIPOTESIS (H1)

Es posible mejorar la toma de decisiones de la empresa EPSAS sobre las acciones preventivas a tomar en el macro distrito San Antonio a partir de un modelo matemtico probabilstico basado en teora de decisiones

IDENTIFICACION DE VARIABLES Y PARAMETROS

El presente trabajo comprende a las cuatro quebradas de San Antonio (del sistema de Pampahasi de la ciudad de la paz), dentro de cada sistema encontramos a nueve posibles acciones preventivas cada accin preventiva puede disminuir uno de los nueve riesgos que por lo general se presentan en el sub-sistema san Antonio, sin embargo cada uno de estos nueve riesgos hacen referencia a cinco posibles efectos, mismos que no se hayan corregido o tomado las medidas preventivas pueden ocasionar emergencias inmediatas en las que necesariamente se deben tomar medidas correctivas(costos de correccin de daos).

Quebradas

QuebradaUbicacinTipo de amenaza/consecuenciaGrado de amenazaEfectosOrigen

NaturalInducido

Q. Retamani IV.S. AntonioDeslizamientos, inundaciones, mazamorras/GraveModeradoafectara viviendas y dems obrascalidad de suelo, erosin, pendienteOcupacin de aires de rio, basura, pozos ciego

Q. RetamanIIV.S. AntonioDeslizamientos, inundaciones, mazamorras/GraveModerado/altoafectara viviendas y dems obrascalidad de suelo, erosin, pendienteOcupacin de aires de rio, basura, pozos ciego

Q. Retamani IIIV.S. AntonioDeslizamientos, inundaciones, mazamorras/GraveModerado/altoafectara viviendas y dems obrascalidad de suelo, erosin, pendienteOcupacin de aires de rio, basura, pozos ciego

Q. Retamani IVV.S. AntonioDeslizamientos/levesModeradoAfectara viviendascalidad de suelo, erosin, pendienteOcupacin de aires de rio, basura, pozos ciego

Acciones Preventivas

Dentro el plan de prevencin de emergencias se identifico nueve posibles medidas preventivas a ocurrir en las quebradas del macro distrito de san Antonio, teniendo cada una de estas aspectos independientes a considerar, tales acciones preventivas las podemos observar a continuacin.

CODIGODESCRIPCIN

A1Control de presiones en las cmaras reductoras.Mantenimiento de cmaras reductoras.Reparacin o cambio de vlvulasTener un stock de tuberas y vlvulas para evitar retrasos en las reparaciones o cambios.Mayor control en las zonas de alta pendiente, de riesgos geolgicos e inundacin (poca de lluvias)Consideraciones geolgicas y ssmicas en los trazados y clculos de extensiones (especialmente laderas)

A2Deteccin y anulacin de conexiones clandestinas.Deteccin de figas.Reparaciones o reposiciones de tuberas agua potable y alcantarillado.Anlisis de laboratorio puntuales, muestreo en puntos fijos, mayor detenimiento en el muestreo y anlisis en zonas anegadas.

A3Colocar vlvulas de retencin con mediciones, en zonas de baja presin(laderas)

A4Utilizar un equipo de menores dimensiones a la retroexcavadora 3CX para excavacin de zanjas.Evaluacin de la magnitud de volmenes a movilizarEvaluacin de la maquinaria y equipo necesarioLnea de equipos para adquisicin o alquiler(gras, retroexcavadoras, etc.)Lnea de cuenta para emergenciasEntibaciones en zanjas profundas

A5Control riguroso apertura vlvulas a la devolucin del servicio, control presionesDesbombeo antes de dar servicioCapacitacin a poblacin sobre calidad de agua a la devolucin de servicio

A6Conocimiento de las obras viales que se hagan en la zona del sistema a fin de hacer la respectiva advertencia anticipada, a los responsables de posibles daos a la red.Seguimiento de obras en proyectos relevantesInventario de tubera y accesorios ubicada en el emplazamiento del proyectoNotificacin legal a las empresas constructoras sobre las instalaciones de la redRed en formato digital: Banco de datosReuniones en coordinacin HAM

A7Tener Stock mnimo de tuberas y accesoriosMecanismo de digitalizacin de adquisiciones locales e importacionesLnea de cuenta para emergenciasProveedores locales y externos en lneaReporte mensual de inventario

A8Proteccin de personal: Casco de seguridad, calzados de seguridad, proteccin de manos, ropa de trabajo, otrosSealizacin, seguridad y limpieza: demarcacin rea de trabajo (vallas), sealizacin(letreros). Orden y limpiezaEntibaciones de zanjas profundas, evitar depsitos de tierra o encajonarlosImposicin de uso de las normas de seguridad e higiene en obra

A9Control riguroso apertura vlvulas a la devolucin de servicio, control presionesCapacitacin a poblacin sobre calidad de agua a la devolucin de servicioAdvertencia de sanciones de la manipulacin vlvulas por tercerosMantenimiento PreventivoIncrementar equipos de control y medicin en red

Riesgos Posibles en el sistemaCODIGODESCRIPCIN

R1Reventazn de tuberas en la red, sea por causas internas o externas (obras de otras empresas).Altera el normal suministro de agua. En caso de tuberas principales el efecto puede dar lugar a un corte de servicio importante

R2Existen conexiones domiciliarias clandestinas en zanjas donde vierten lquidos cloacales. Una infiltracin del mismo por el material o las juntas de las tuberas de agua constituye un contaminante de alto riesgo.Hay en los sistemas de Achachicala y Phampahasi gran cantidad de ros subterrneos utilizados como colectores sanitarios que en poca de lluvias pueden reventarse. En la misma poca los niveles freticos suben y puede haber agua contaminada afectando la red de agua potable.La planicie de El Alto se caracteriza por lentos procesos de drenaje, suelos impermeables, con presencia de aguas subterrneas contaminadas en los acuferos superiores y adems un Rio Seco como colector sanitario. Una red de agua potable en mal estado es susceptible a la contaminacin.

R3Por retorno de agua de una conexin puede haber una introduccin de contaminantes. Se produce en zonas de baja presin

R4Contar con un equipo no adecuado para movimiento de grandes volmenes puede dar lugar:Destruccin de tuberas, accesorios importantes, obras de dimensin, destrucciones civiles, accidentes personales, perdida de la maquinaria utilizada(sub dimensionada)

R5Posible reventazn de tuberas a la devolucin del servicio. Agua turbia en domicilios

R6La rotura de tuberas de dimetros mayores, frecuentemente son realizadas por terceras personas (empresas constructoras o la misma alcalda) durante trabajos viales. Segn la magnitud puede incurrir en un corte de servicio total (caso nudo VITA, nudo VILLAZON). Las obras como los nudos viales pueden constituirse como obstructores de drenaje, reductores de fatigas del suelo (crean un vacio) dando lugar a posibles asentamiento por su saturacin del suelo, colapso de la misma obra, etc. En tal caso la red tambin seria afectada

R7Retraso en la entrega de tuberas por proveedores de la empresa. Puede presentarse en situaciones extraordinarias cuando los proveedores locales no tengan a disposicin inmediata los insumos requeridos. En caso que se tenga que recurrir a un proveedor internacional.Las representaciones de tuberas o accesorios de red principal inexistentes en el mercado local suponen un proceso de importacin por lo tanto el perjuicio es prolongado.

R8La falta de seguridad en obra puede dar lugar a accidentes de personal(caso zanjas profundas, postes de luz mal ubicados, zonas de deslizamiento e inundaciones), transentes, curiosos y daos civiles. Este riesgo puede ser externo en el caso que la obra est a cargo de otra empresa.

R9La mala manipulacin de vlvulas durante mantenimiento, o por terceros, etc. Puede dar lugar a sobre presiones(reventazn hasta el chicotillo domiciliario) o sub presiones(falta de agua).La lnea Pampahasi-Ovejuyo es la de mayor riesgo potencial por estar diseada para presin de 60 bar

Efectos que ocasionan los riesgos

Dentro el plan de prevencin de emergencias se considero 5 efectos principales que son:

Falta de agua

Calidad de agua

Accidentes al personal

Accidentes a terceros

Prdidas patrimoniales

Tales efectos dependen del tipo de riesgo que ocurra y de la accin preventiva que se tome, en tal circunstancia existen algunos efectos que sern iguales a cero por la no ocurrencia de un suceso a priori de riesgo.

Acciones CorrectivasCDIGODESCRIPCIN

AC 1Cierre de vlvulasReparacin de la roturaSegn la magnitud Corte de servicio totalRenovacin de tuberas

AC 2Prevenir a la poblacin sobre acciones en caso de contaminacin

AC 3Prevenir a la poblacin sobre acciones en caso de contaminacinVerificar en atencin al cliente sobre resultados de campaa p/conexin clandestinaUso poltico

AC 4Pedido de maquinaria y equipo adecuadoPersonal calificado y con experiencia de operacin equipo

AC 5Advertencia a poblacin sobre la calidad de agua a la devolucin de servicio

AC 6Notificar usuariosReparaciones Interconexiones o uso de cisternas segn el caso

AC 7Agilizar las importaciones

AC 8No existe accin correctiva

AC 9Advertencia a poblacin sobre calidad de agua a la devolucin del servicioSuministro agua por cisternas durante reparaciones lnea

SOLUCION DEL MODELO

DECISIN SAN ANTONIO

ACTUAR ENQUEBRADA 2

COSTO DECISIN25672

QUEBRADA 1

ACCIN PREVENTIVAA1

COSTO MEJOR DECISIN27767

QUEBRADA 2

ACCIN PREVENTIVAA6

COSTO MEJOR DECISIN25672

QUEBRADA 3

ACCIN PREVENTIVAA8

COSTO MEJOR DECISIN26774

QUEBRADA 4

ACCIN PREVENTIVAA6

COSTO MEJOR DECISIN28174

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Por tanto la mejor decisin a nivel global es actuar en la quebrada 2 del macro distrito de San Antonio, tomando la medida de accin preventiva A6, la cual busca aminorar el riesgo de la rotura de tuberas de dimetros mayores.

En la quebrada 1 se determina que la mejor opcin es tomar la accin preventiva A1 que aminora el riesgo de rotura de tuberas.

En las quebrada 2 y 4 se determina que la mejor opcin es tomar la accin preventiva A6 que aminora el riesgo de rotura de tuberas de dimetros mayores.

En la quebrada 3 se determina que la mejor opcin es tomar la accin preventiva A8 que aminora el riesgo de accidentes de trabajo durante mantenimientos y reparaciones.

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