ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA EN LA GESTIÓN
DE FUGAS DE AGUA POTABLE EN LA RED DE
ABASTECIMIENTO EN LA REGIÓN CENTRAL
DE TAMAULIPAS
ANALYSIS OF WATER LOSS MANAGEMENT EFFICIENCY
IN THE CENTRAL TAMAULIPAS WATER SUPPLY
NETWORK
José de Jesús Federico Mauricio Ruiz
Instituto Tecnológico de Cd. Victoria, México
Edgar Pérez Arriaga
Instituto Tecnológico de Cd. Victoria, México
Edna Edith Becerra Puente
Instituto Tecnológico de Cd. Victoria, México
Javier Julian Rodriguez Hernandez
Instituto Tecnológico de Cd. Victoria, México
Omar Silva Gutierrez
Instituto Tecnológico de Cd. Victoria, México
pág. 6031
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14020
Análisis de la Eficiencia en la Gestión de Fugas de Agua Potable en la Red
de Abastecimiento en la Región Central de Tamaulipas
José de Jesús Federico Mauricio Ruiz1
M22380006@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0004-0440-5600
TecNm/Instituto Tecnológico de Cd. Victoria
México
Edgar Pérez Arriaga
edgar.pa@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0001-8874-6963
TecNm/Instituto Tecnológico de Cd. Victoria
México
Edna Edith Becerra Puente
edna.bp@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0006-0595-573X
TecNm/Instituto Tecnológico de Cd Victoria
México
Javier Julian Rodriguez Hernandez
javier.rh@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0005-7697-4308
TecNm/Instituto Tecnológico de Cd. Victoria
México
Omar Silva Gutierrez
omar.sg@cdvictoria.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0004-1862-7335
TecNm/Instituto Tecnológico de Cd. Victoria
México
RESUMEN
La presente investigación tiene como objetivo analizar los principales parámetros que miden la
eficiencia de los protocolos utilizados para la atención de fallas en la red distribución de agua
potable.Para llevar a cabo este análisis se utilizaron los indicadores claves de desempeño KPI 's, que
permitieron identificar las áreas de oportunidad y mejora. Fue utilizado un tipo de estudio
descriptivo en un periodo de tiempo determinado, se recolectó, analizó e interpretaron los datos, siendo
los principales hallazgos, las fallas originadas en toma, calle y banqueta, representando un 47% de las
pérdidas del total de extracción. También se determinó mediante un analisis de temporalidad que el
cuarto trimestre del año es donde se presentan más fugas de agua potable, derivado de un aumento en
las precipitaciones y por la falta de capacidad de la red de distribución de agua potable. Otro dato de
vital importancia es que los mantenimientos correctivos se llevan a cabo con un promedio de 28 días
dejando una espectro de desperdicio de agua enorme.Se concluye que las deficiencias operativas
representadas por los KPI´s de resolución de mantenimientos está estrechamente ligada con la gestión
del proceso de inicio a fin desde la reciba de reportes de fugas hasta su consumación siendo estos en los
que se debe poner especial atención.
Palabras clave: KPI´s, estudio descriptivo, mantenimientos correctivos, red de distribución de agua
1
Autor principal
Correspondencia: M22380006@cdvictoria.tecnm.mx
pág. 6032
Analysis of Water Loss Management Efficiency in the Central Tamaulipas
Water Supply Network
ABSTRACT
The present research aims to analyze the key performance indicators (KPIs) that measure the efficiency
of protocols used for addressing failures in the potable water distribution network. To conduct this
analysis, KPIs were utilized to identify areas for opportunity and improvement. A descriptive study was
employed over a defined period to collect, analyze, and interpret data. The main findings indicate that
failures originating at the connection point, street, and sidewalk represent 47% of total extraction losses.
Additionally, a temporal analysis determined that the fourth quarter of the year experiences the highest
number of potable water leaks due to increased rainfall and the distribution network's limited capacity.
Another crucial finding is that corrective maintenance takes an average of 28 days, resulting in a
significant amount of water wastage. The research concludes that operational deficiencies, as reflected
in the maintenance resolution KPIs, are closely linked to the end-to-end process management, from
receiving leak reports to their completion. These areas require special attention for improvement.
Keywords: KPIs, descriptive study, corrective maintenance, water distribution network
Artículo recibido 08 agosto 2024
Aceptado para publicación: 10 septiembre 2024
pág. 6033
INTRODUCCIÓN
La creciente escasez de agua a nivel mundial, agravada por el cambio climático, el crecimiento
poblacional y la contaminación, plantea desafíos apremiantes para la gestión sostenible de este recurso
vital. Estudios recientes indican que más de 4 mil millones de personas en todo el mundo enfrentan
escasez severa de agua potable (Mekonnen & Hoekstra, 2016). Esta problemática se intensifica en
regiones áridas y semiáridas, donde la disponibilidad de agua es naturalmente limitada y la presión
sobre los recursos hídricos es mayor (WWAP, 2012). En regiones como la central de Tamaulipas,
México, donde la disponibilidad de agua potable es crucial para el bienestar de la población y el
desarrollo económico, la eficiencia en la gestión de los sistemas de suministro se vuelve aún más crítica.
Las fugas en las redes de distribución de agua potable representan una pérdida significativa de este
recurso, impactando tanto la eficiencia operativa de las empresas proveedoras como la economía local
y el medio ambiente. A pesar de ser a menudo invisibles, las fugas exacerban la crisis hídrica y ponen
en riesgo la sostenibilidad de las comunidades. Estudios previos han demostrado que las pérdidas de
agua por fugas pueden alcanzar niveles alarmantes, llegando incluso al 40% del agua suministrada en
algunos sistemas (Kingdom, Liemberger, & Marin, 2006). Estas pérdidas no solo representan un
desperdicio de un recurso escaso, sino que también generan costos económicos significativos para las
empresas proveedoras y los usuarios finales, pudiendo incluso afectar la tarifa del agua y la satisfacción
de los usuarios (Lambert, 2002; Thornton, et al., 2008).
En este contexto, la organización encargada de la gestión del suministro de agua potable en la región
central de Tamaulipas enfrenta el reto de garantizar un suministro de agua confiable y eficiente,
minimizando las pérdidas por fugas. La presente investigación se propone analizar la eficiencia en la
gestión de fugas de agua en la red de abastecimiento, con el objetivo de identificar áreas de mejora y
proponer soluciones para una gestión más sostenible del recurso hídrico.
Para lograr este objetivo, se recopilaron datos de los reportes de fugas de agua potable a lo largo de un
año. Estos datos permitirán evaluar el tiempo que tarda la organización en atender y reparar las fugas,
un indicador clave de la eficiencia del proceso de gestión. El análisis de los tiempos de reparación es
fundamental para comprender el desempeño de los sistemas de gestión de fugas, ya que permite
identificar cuellos de botella y áreas de mejora en la respuesta a las fugas (Al-Washali et al., 2016).
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Mediante el análisis estadístico de estos tiempos de reparación, se busca establecer límites de control y
evaluar la variabilidad del proceso, lo que proporcionará información valiosa para la toma de decisiones
y la implementación de mejoras.
Además, se realizará un análisis de temporalidad para examinar la relación entre la ocurrencia de fugas
y las condiciones climáticas, particularmente la temporada de lluvias. Estudios previos han demostrado
que las precipitaciones intensas pueden aumentar la incidencia de fugas debido a la mayor presión en
las tuberías y la erosión del suelo (Mutikanga, Sharma, & Vairavamoorthy, 2011). Este fenómeno se
debe a que las lluvias intensas pueden saturar el suelo, aumentando la carga sobre las tuberías y
provocando movimientos que generan tensiones y posibles roturas (Farley, 2001). En el contexto de
Tamaulipas, donde la temporada de lluvias se concentra entre septiembre y diciembre, se espera
observar un incremento en el número de fugas reportadas durante este período.
La presente investigación contribuirá a la comprensión de los desafíos y oportunidades en la gestión de
fugas de agua en la región central de Tamaulipas. Los resultados obtenidos permitirán a la entidad
responsable del suministro de agua potable implementar estrategias más efectivas para reducir las
pérdidas, optimizar la eficiencia operativa y promover la conservación de este recurso vital.
METODOLOGÍA
La presente investigación se basa en un enfoque de estadística descriptiva para analizar la eficiencia en
la gestión de fugas de agua potable en la región central de Tamaulipas. Ya que la estadística descriptiva
es una herramienta valiosa en la investigación de la gestión del agua, ya que permite sintetizar y
presentar la información de manera clara y concisa, facilitando la identificación de patrones y tendencias
(Burt, 1995). A través de la recopilación y análisis de datos cuantitativos, se buscó caracterizar y
comprender los tiempos de reparación de fugas, identificar patrones y tendencias y evaluar la
variabilidad del proceso.
Fase 1: Recopilación y Análisis de Datos
Se recopilaron datos detallados de los reportes de fugas de agua potable generados por la entidad
responsable del suministro de agua en la región durante un período de un año. Estos reportes incluyeron
información sobre la fecha y ubicación de cada fuga, el tiempo transcurrido entre la detección y la
reparación, y otros datos relevantes.
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A continuación, se presenta la figura 1 para hacer alusión a la base de datos recuperada de la interfaz de
gestión de reportes de fugas de agua potable.
Figura 1 “Base de datos sobre reportes de fugas de agua potable”
Fase 2: El análisis estadístico
El análisis estadístico descriptivo se centró en los tiempos de reparación de fugas, calculando medidas
como la media, mediana, desviación estándar, mínimo, máximo y cuartiles. Estas medidas permiten
resumir y comprender la distribución de los tiempos de reparación, identificando valores representativos
y la dispersión de los datos (Hair et al., 2010). Además, se construyó una gráfica de control I-MR
(Individuos y Rangos Móviles) para visualizar la variabilidad del proceso a lo largo del tiempo y
detectar posibles causas especiales de variación (Montgomery, 2013). La utilización de gráficos de
control en el análisis de la gestión de fugas de agua permite identificar tendencias, patrones y
variaciones inusuales en los tiempos de reparación, lo que facilita la toma de decisiones informadas y
la implementación de mejoras en el proceso (Al-Washali et al., 2017).
Fase 3 Análisis de Temporalidad
Se realizó un análisis de temporalidad para examinar la relación entre la ocurrencia de fugas y las
condiciones climáticas, específicamente la temporada de lluvias. Se comparó la frecuencia de fugas
reportadas en diferentes meses del año, considerando los patrones de precipitación en la región. Este
análisis permitirá evaluar si existe una asociación entre la temporada de lluvias y un aumento en la
incidencia de fugas, lo que podría tener implicaciones importantes para la planificación y gestión del
mantenimiento de la red de distribución. La influencia de las condiciones climáticas en la ocurrencia de
fugas ha sido documentada en diversos estudios, y la identificación de patrones estacionales puede ser
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clave para la implementación de medidas preventivas y la optimización de los recursos
(Vairavamoorthy, Gorantiwar, & Pathirana, 2008).
Estimación del Desperdicio de Agua
Para cuantificar el impacto de las fugas en términos de desperdicio de agua, se utilizó la tasa de fuga
promedio proporcionada por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Se estimó el volumen de
agua perdido en función de los tiempos de reparación de las fugas, lo que permite evaluar el costo
económico y ambiental de las fugas en la región (Lambert, 2002). La estimación del desperdicio de
agua no solo permite dimensionar la magnitud del problema, sino que también proporciona una base
para evaluar la efectividad de las estrategias de gestión de fugas y justificar la inversión en mejoras en
la infraestructura y los procesos (Puust, Kapelan, Savić, & Koppel, 2010).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis estadístico descriptivo de los tiempos de reparación de fugas, presentado en la Tabla 1, revela
una media de 29.34 días, lo que sugiere que, en promedio, la organización tarda casi un mes en atender
y solucionar un reporte de fuga. Sin embargo, la desviación estándar de 55.15 días indica una
considerable variabilidad en los tiempos de reparación, lo que implica que algunos casos pueden
requerir mucho más tiempo que el promedio.
Esta variabilidad se refleja también en los cuartiles: mientras que el 25% de las fugas se reparan en un
día o menos (Q1), el 75% se resuelve en 29 días o menos (Q3), y el tiempo máximo de reparación
alcanza los 406 días. Estos datos sugieren la existencia de ineficiencias en el proceso de gestión de
fugas, que pueden estar relacionadas con diversos factores, como la complejidad de las fugas, la
disponibilidad de recursos, o la eficiencia de los procesos de detección y reparación.
Tabla 1. Estadísticas descriptivas de los tiempos de reparación de fugas
Variable
N
N*
Error
estándar
de lamedia
Desv.Est.
Mínimo
Q1
Mediana
Días que tarda el
mantenimiento
3318
0
0.957
55.151
0.000
1.000
6.000
Variable
Q3
Máximo
Días que tarda el
mantenimiento
29.000
406.000
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Análisis de la Variabilidad del Proceso
La gráfica I-MR (Figura 1) muestra que el proceso de reparación de fugas no se encuentra bajo control
estadístico. La presencia de numerosos puntos por encima del límite de control superior (LCS) en la
gráfica de valores individuales indica que existen causas especiales de variación que generan tiempos
de reparación excesivamente largos. Estos puntos representan fugas cuya atención y reparación se
prolongan considerablemente, lo que puede tener un impacto significativo en el desperdicio de agua y
la satisfacción de los usuarios.
La gráfica de rangos móviles, por otro lado, no muestra puntos fuera de control, lo que sugiere que la
variabilidad entre reparaciones consecutivas es relativamente estable, aunque elevada. Esto indica que,
aunque los tiempos de reparación individuales pueden variar considerablemente, la magnitud de estas
variaciones se mantiene relativamente constante a lo largo del tiempo.
Figura 2 “Grafica IMR
Análisis de la Distribución de Fugas
La gráfica de dispersión (Figura 3) revela un patrón estacional en la ocurrencia de fugas, con un aumento
notable en los últimos meses del año (septiembre a diciembre), coincidiendo con la temporada de lluvias
en la región. Este patrón es particularmente evidente en las fugas en banqueta y calle, lo que sugiere
una posible relación entre las precipitaciones intensas y el deterioro de la infraestructura hidráulica.
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Este hallazgo es consistente con la literatura existente, que señala que las lluvias intensas pueden
aumentar la incidencia de fugas debido a diversos factores, como el aumento de la presión en las
tuberías, la erosión del suelo y las dificultades en la detección y reparación de fugas (Mutikanga et al.,
2011; Gebre, 2015).
Por otro lado, las fugas en toma presentan una tendencia relativamente estable a lo largo del año, lo que
sugiere que pueden estar influenciadas por otros factores, como la antigüedad de las conexiones
domiciliarias o la calidad de los materiales utilizados.
Figura 3 “Grafica de dispersión de fugas”
Los resultados obtenidos hasta el momento evidencian desafíos importantes en la gestión de fugas de
agua potable en la región central de Tamaulipas. La alta variabilidad en los tiempos de reparación, la
presencia de casos extremos y el patrón estacional observado en la ocurrencia de fugas sugieren la
necesidad de implementar estrategias de mejora para optimizar la eficiencia del proceso y reducir el
desperdicio de agua.
En la siguiente sección, se presentará la estimación del desperdicio de agua asociado a las fugas y se
discutirán las implicaciones de estos hallazgos para la gestión sostenible del recurso hídrico en la región.
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CONCLUSIONES
En conclusión, este estudio ha puesto de manifiesto los desafíos apremiantes en la gestión de fugas de
agua potable en la región central de Tamaulipas. La alta variabilidad en los tiempos de reparación, la
existencia de casos extremos y la clara influencia de la temporada de lluvias en la ocurrencia de fugas,
evidencian la necesidad de una acción decisiva para mejorar la eficiencia y sostenibilidad del sistema
de abastecimiento.
Los hallazgos de esta investigación subrayan la importancia de implementar estrategias integrales para
abordar las pérdidas de agua. Es fundamental optimizar los procesos de detección y reparación de fugas,
reducir los tiempos de respuesta y fortalecer la infraestructura hidráulica para hacerla más resiliente a
las condiciones climáticas adversas. Además, la adopción de tecnologías innovadoras y la promoción
de la participación ciudadana en la identificación temprana de fugas pueden desempeñar un papel
crucial en la mejora de la gestión del agua.
La presente investigación no solo proporciona una evaluación crítica de la situación actual, sino que
también sienta las bases para la implementación de soluciones concretas. Al abordar las deficiencias
identificadas y adoptar un enfoque proactivo en la gestión de fugas, la entidad responsable del
suministro de agua potable en la región central de Tamaulipas puede avanzar hacia un futuro más
sostenible, garantizando un acceso equitativo y eficiente a este recurso vital para las generaciones
presentes y futuras.
Es importante reconocer que la gestión de fugas es un desafío continuo que requiere una atención
constante y una mejora continua de los procesos. A medida que la región enfrenta los impactos del
cambio climático y el crecimiento poblacional, la necesidad de una gestión eficiente y sostenible del
agua se vuelve aún más crítica. La presente investigación representa un paso importante en esta
dirección, proporcionando información valiosa para la toma de decisiones y la implementación de
estrategias que promuevan la conservación y el uso responsable del agua en la región central de
Tamaulipas.
pág. 6040
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