Organizaciones resilientes y enfoques digitales para reducir el riesgo en la seguridad hídrica
Los profesionales del agua de todo el mundo contribuyen a llevar un suministro seguro a las zonas con escasez de agua. En este sentido, los ingenieros se encuentran simulando y evaluando escenarios, buscando soluciones optimizadas para combatir los efectos del cambio climático con el fin de impulsar planes de contingencia sólidos para las sequías estacionales, las cuales son cada vez más graves.
Si queremos lograr el sexto ODS (Objetivo de Desarrollo Sostenible) de la ONU, que busca garantizar el agua limpia y el saneamiento para todos para el año 2030, hay que hacer mucho más. No obstante, el acceso al agua potable es uno de los problemas más difíciles a los que se enfrenta el mundo: desde la inminente crisis del agua en la India, donde hay una gran desesperación en zonas rurales por tener acceso al agua limpia; hasta la zona subtropical de Brasil, donde se enfrentan a la peor crisis del agua en casi treinta años; pasando por las amenazantes sequías en regiones con escasez de agua en el oeste de los Estados Unidos.
Por ello, si vamos a combatir el cambio climático y sus repercusiones, como se pretende en el ODS 13, necesitamos trabajar de manera más inteligente para ser más resilientes aprovechando las soluciones digitales, con el fin de acelerar nuestras acciones y hacer que los cambios sean sostenibles. El cambio climático ha desencadenado muchos acontecimientos imprevistos en cascada que causan estragos en los recursos hídricos y en el funcionamiento de los servicios públicos, dejando a las comunidades vulnerables a la interrupción del suministro de agua o algo peor.
Las soluciones digitales ayudan a llevar agua de forma rápida a las personas necesitadas
En la India, el gobierno también busca formas de tener disponible agua limpia en todo el país, especialmente en las pequeñas aldeas rurales. En las casi cuatrocientas aldeas de Khatan, en el estado de Uttar Pradesh, aproximadamente un millón y medio de personas luchan a diario por obtener agua limpia. En estos pueblos, muchas mujeres caminan varios kilómetros cada día para ir en búsqueda de agua, lo que les impide ganarse la vida. A menudo llevan a sus hijos a la larga caminata, lo que evita que ellos asistan a la escuela y que reciban una buena educación, porque el agua es la principal prioridad de estos pueblos.
Si vamos a combatir el cambio climático y sus repercusiones, como se pretende en el ODS 13, necesitamos trabajar de manera más inteligente
La comisión estatal para mejorar las instalaciones hídricas y de saneamiento (State Water and Sanitation Mission) de Uttar Pradesh está mejorando la infraestructura hídrica del estado con la misión de llevar agua potable a todos los hogares. El plan de abastecimiento de agua para el grupo de aldeas de Khatan se le adjudicó a Larsen & Toubro Construction. El plan incluye el diseño y la construcción de un pozo de captación para recoger el agua del río Yamuna, así como un puente de aproximación que conecta con una planta de tratamiento de agua, 40 estaciones de refuerzo, 121 tanques de almacenamiento elevados para distribuir el agua a través de una red de tuberías de 1,531 kilómetros y una red de tuberías de distribución de 2,129 kilómetros que da servicio a la comunidad. Larsen & Toubro Construction necesitaba proporcionar una solución completa, que abarcará desde la concepción del plan hasta la puesta en servicio, para prolongar diez años el funcionamiento y mantenimiento de lo que será un sistema de agua inteligente integrado.
Hubo muchos retos de ingeniería, agravados por un calendario muy ajustado. En seis meses, el equipo tuvo que generar 890 modelos BIM para 200 estructuras diferentes, y en todo ello debió tomar en cuenta las diversas interacciones con el suelo. El diseño de la red de suministro de agua resultó ser un reto importante, por lo que el equipo recurrió al software de Bentley para ayudar a encontrar el mejor diseño que resultara más económico.
Permitir el acceso al agua en favor de la comunidad y completar la obra más rápidamente tendrá un enorme valor para los hogares locales
Con OpenFlows WaterGEMS, el equipo de ingenieros diseñó rápidamente la red, lo que los adelantó a los plazos previstos. Y con la ayuda de STAAD.Pro, el equipo pudo diseñar rápidamente las cimentaciones para la planta de tratamiento, los tanques de almacenamiento elevados y otras estructuras, lo que permitió que el trabajo de diseño se completara un 30% más rápido de lo que lo hubieran hecho si hubiesen utilizado métodos manuales. Utilizaron PLAXIS para garantizar la seguridad del área de trabajo mediante declives para una excavación segura, lo que también les ahorró tiempo y dinero. Afortunadamente, la fase de diseño técnico se adelantó al cronograma, ahorrando dos meses valiosos de trabajo gracias a la digitalización.
Permitir el acceso al agua en favor de la comunidad y completar la obra más rápidamente tendrá un enorme valor para los hogares locales, la alimentación, la cultura, la salud, la educación, la economía, así como para la conservación del entorno natural. La obra permitirá que 1,5 millones de personas tenga una salud sostenible gracias al agua potable de calidad. Desde mejorar el acceso a la educación hasta permitir que las mujeres ganen un salario en vez de ir en búsqueda de agua, este compromiso social impactará positivamente en la calidad de vida de esta región.
Un plan de contingencia para garantizar el suministro de agua en caso de sequía
Tras una grave crisis de agua, más de cien municipios de Brasil declararon estado de emergencia y entró en vigor el racionamiento y la rotación del suministro. La crisis del agua llevó a la ciudad de Joinville a elaborar planes de contingencia para mantener el suministro de agua en circunstancias de sequía. Las simulaciones preliminares mostraron escasez de agua, por lo que buscaron realizar un estudio de la red más completo. Utilizaron aplicaciones de Bentley para crear un gemelo digital y para realizar un análisis hidráulico de la red de distribución, lo que garantizó el suministro de agua y generó un ahorro de BRL 4,5 millones como resultado de maximizar el rendimiento y la eficiencia operativa. La tecnología del software permitió esta solución innovadora y dio tranquilidad a los residentes.
L and T Structures in Khatan: Instalaciones en el plan de suministro de agua para el grupo de aldeas de Khatan (Foto por Larsen & Toubro).
Preparación para responder rápido a los fenómenos climáticos
Cuando el huracán Ida descargó intensas lluvias sobre la Mancomunidad de Pensilvania, Nueva Jersey y Nueva York, los datos en tiempo real y los análisis automatizados prendieron de inmediato las alarmas y se enviaron avisos a ingenieros y a autoridades clave. La solución completa y autosuficiente para la supervisión de la seguridad de la presa utiliza una red de sensores para supervisar estados que van desde las precipitaciones, la presión de los poros, la deformación, el nivel del lago artificial y otras métricas para proporcionar información automatizada y específica del estado de la presa y de la red de distribución de agua.
Joinville utilizó aplicaciones de Bentley para crear un gemelo digital y para realizar un análisis hidráulico de la red de distribución
En el caso del huracán Ida, tales datos se utilizaron para generar alertas que lanzaban avisos, los cuales se enviaron de forma independiente a ingenieros y a autoridades clave cuando se superaron los umbrales (o límites de advertencia predefinidos). La solución de Bentley del IdC para la infraestructura, sensemetrics, ayudó a alertar a los condados para llevar a cabo las evacuaciones en el momento oportuno cuando varias ubicaciones de la presa se quedaron sin electricidad. Mediante el uso del monitoreo automatizado en tiempo real, el director de seguridad de la presa pudo atender las condiciones de rápido deterioro, las cuales casi alcanzaron un estado de sobrecarga, y, además, logró una respuesta de seguridad mejorada para las zonas circundantes.
Suministro de agua subterránea para comunidades vulnerables
Las reservas de agua están bajo presión y son sobreexplotadas. Mientras que el agua superficial es una fuente de agua fácil de ver, de adquirir y manejar, las aguas subterráneas son invisibles. Por lo tanto, este recurso oculto es mucho más difícil de regular y administrar. Es en este caso cuando los modelos de aguas subterráneas son cruciales para llevar agua a las comunidades vulnerables más rápido que nunca.
En un campamento de refugiados en Sudán del Sur, la organización Groundwater Relief utilizó los modelos hechos en Seequent Leapfrog de Bentley para crear un modelo 3D de aguas subterráneas para comprender mejor el perfil geológico del campamento. El modelo ayudó a los ingenieros a descubrir recursos hídricos adicionales, un sistema más profundo y otro poco profundo, justo debajo de sus pies.
Acelerando el paso en los objetivos de sostenibilidad en torno al agua
El trabajo de Larsen y Toubro demuestra la importancia de acelerar el acceso al agua limpia. El sexto ODS de las Naciones Unidas dejó sentado este noble llamado a la acción global como parte de los diecisiete objetivos de sostenibilidad acordados por la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2015 para lograr un futuro mejor y más sostenible para todos en el año 2030. El sexto ODS es garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y del saneamiento para todos. Abarca seis objetivos orientados a los resultados, incluyendo el agua potable segura y asequible, además de la mejora de la calidad del agua.
La solución de Bentley del IdC para la infraestructura, sensemetrics, ayudó a alertar a los condados para llevar a cabo las evacuaciones
Pero a nivel mundial necesitamos más. Estamos haciendo un buen progreso con Bentley y Larsen & Toubro trabajando juntos para acelerar la entrega de suministro de agua a las comunidades de la India. Sin embargo, se estima que, a nivel mundial, para el año 2025, el número de personas que vivirán en regiones con escasez de agua, debido a los crecientes problemas de sequía causados por el cambio climático y al crecimiento de la población, no disminuirá, sino que aumentará. En muchos lugares estaremos en una peor situación de lo que estábamos en 2015 cuando se adoptó el objetivo. Más personas tendrán dificultades para acceder diariamente a un suministro de agua limpio y seguro. Y para 2050, más de la mitad de la población mundial podría vivir en regiones con estrés hídrico debido a los efectos del cambio climático, a las sequías, a la urbanización, así como a los conflictos y las guerras.
Bentley proporciona software y servicios innovadores a los profesionales que diseñan, construyen y operan la infraestructura del mundo
La seguridad y sostenibilidad del agua son más frágiles de lo que creemos. No existe un plan B cuando se trata de objetivos relacionados con el agua, y fallar no es una opción. Todos somos parte de la solución, y la digitalización nos ayudará a lograrlo más rápido. La sostenibilidad significa repensar cómo hacemos las cosas, hacerlas de forma más inteligente y con mayor transparencia. Colaborar con las partes interesadas en un entorno conectado de gemelos digitales nos ayudará a aprender del pasado, a tomar mejores decisiones hoy y a crear un futuro mejor para todos.
La misión de Bentley es proporcionar software y servicios innovadores a las empresas y a los profesionales que diseñan, construyen y operan la infraestructura del mundo. Con ello, mejoramos la economía global y el medioambiente en favor de una mejor calidad de vida. En la conexión de todo el ciclo del agua, las empresas de ingeniería confían en el software de Bentley para acelerar la fase de diseño y de construcción. Luego, una vez que se encuentra en funcionamiento la red de distribución, los servicios públicos de agua pueden optimizar la red para evitar interrupciones en el suministro, garantizar el cumplimiento con la normatividad y reducir los riesgos. Al asociarse para lograr el éxito en la digitalización de la obra hídrica y del ciclo de vida de los activos, Bentley está liderando el camino hacia el futuro digital del agua.