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• Rubén Alejandro Arenas Pizarro

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Ministerio de Planificación y Cooperación División de Planificación, Estudios e Inversión Departamento de Inversiones

Metodología de Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvia

INDICE INDICE ................................................................................................................ 2 I. OBJETIVOS Y ALCANCES DE LA METODOLOGÍA ............................................. 3 II. SISTEMAS DE EVACUACIÓN Y DRENAJE DE AGUAS LLUVIAS ........................... 5 1. Institucionalidad del Sector ..................................................................................................5 2. Componentes de los Sistemas de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias ................... 12 3. Tipología de Proyectos ...................................................................................................... 22 4. El Ciclo de Vida de los Proyectos ...................................................................................... 25 1. 2. 3. 4. 5. 6.

TEORÍA SOBRE LA CUAL SE BASA LA METODOLOGÍA DE EVALUACION........... 29 Identificación de los beneficios y costos del proyecto....................................................... 29 Metodologías de valoración de beneficios ........................................................................ 34 Horizonte de evaluación..................................................................................................... 40 Indicadores económicos .................................................................................................... 41 Momento óptimo de inversión............................................................................................ 45 Tamaño óptimo del proyecto ............................................................................................. 46

1. 2. 3. 4. 5.

PREPARACIÓN DE PROYECTOS ................................................................. 47 Recopilación de Antecedentes .......................................................................................... 47 Diagnóstico......................................................................................................................... 48 Identificación del Problema Central ................................................................................... 54 Optimización de la Situación Actual .................................................................................. 54 Planteamiento de Alternativas ........................................................................................... 54

1. 2. 3. 4. 5.

EVALUACIÓN DE PROYECTOS.................................................................... 56 Estimación de Beneficios Sociales .................................................................................... 56 Estimación de Costos Sociales .......................................................................................... 67 Cálculo de Indicadores ....................................................................................................... 69 Análisis de Riesgo.............................................................................................................. 71 Criterios de Priorización..................................................................................................... 73

III.

IV.

V.

Bibliografía .......................................................................................................... 75 Anexo 1 .............................................................................................................. 76 Anexo 2 .............................................................................................................. 82

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I.

OBJETIVOS Y ALCANCES DE LA METODOLOGÍA

Con el objeto de asignar eficientemente los recursos disponibles para inversión, es necesario disponer de información adecuada sobre la rentabilidad social de los proyectos y de los mecanismos que permitan programar la inversión en función de dicha rentabilidad. El Ministerio de Planificación y Cooperación (MIDEPLAN) es el encargado de sistematizar los esfuerzos tendientes a aumentar la contribución de la inversión pública al desarrollo económico del país, para lo cual una de las herramientas utilizadas ha sido la elaboración de metodologías de preparación y evaluación de proyectos para distintos sectores y subsectores. Durante el año 1997 se aprobó la Ley Nº 19.525 que establece que “El Estado velará porque en las ciudades y en los centros poblados existan sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias que permitan su fácil escurrimiento y disposición e impidan el daño que ellas puedan causar a las personas, viviendas y, en general, a la infraestructura urbana”. La referida Ley definió también que será el Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Telecomunicaciones (MOPTT), a través de la Dirección de Obras Hidráulicas (DOH), el encargado de la planificación, estudio, proyección, construcción, reparación, mantención y mejoramiento de la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias; por su parte, la red secundaria estará a cargo del Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), directamente en lo relativo a su planificación y estudio e indirectamente

a través de los

Servicios de Vivienda y Urbanismo ( SERVIU) para la proyección, construcción, reparación y mantención de la misma. La entrada en vigencia de la Ley Nº 19.525 ha sido fundamental para dar un impulso a las inversiones en este sector, el que arrastra un significativo déficit de infraestructura. Este déficit se produjo principalmente por dos motivos: i) la paralización de las inversiones, debido a que no existía una institucionalidad establecida que fuera responsable de esta materia, y ii) por el aumento de las urbanizaciones en las ciudades.

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Frente a este escenario y teniendo en consideración de que se tienen planificadas importantes inversiones en proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, MIDEPLAN ha visto la conveniencia de contar con una Guía Metodológica que establezca las bases para la formulación y evaluación de las diferentes tipologías de proyectos tendientes a resolver los problemas de inundaciones causados por las aguas lluvias y, además, defina criterios para una adecuada priorización de este tipo de iniciativas de inversión. La presente Guía Metodológica tiene por finalidad entregar un instrumento útil para el formulador y evaluador de proyectos, de manera que a través de su uso se puedan preparar y evaluar proyectos que hagan un uso eficiente de los recursos disponibles para inversión en el sector. Es un primer esfuerzo en este sentido y se espera que a través de la retroalimentación que producirá su utilización, MIDEPLAN podrá perfeccionarla y calibrar de mejor manera los diversos parámetros utilizados.

Cabe destacar que esta metodología ha sido elaborada para proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias y, por lo tanto, no es aplicable a la formulación y evaluación de proyectos de defensas fluviales ni de proyectos de control aluvial.

Esta Guía es aplicable tanto a los proyectos pertenecientes a un Plan Maestro, como a los proyectos formulados en localidades que no cuentan con este instrumento.

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II.

SISTEMAS DE EVACUACIÓN Y DRENAJE DE AGUAS LLUVIAS

1.

Institucionalidad del Sector En materia de aguas lluvias, existió durante muchos años un vacío legal, ya que no se

asignó institucionalmente la responsabilidad sobre la recolección y evacuación de aguas lluvias a ningún organismo público en particular. Como resultado de este vacío legal, durante gran parte de las últimas dos décadas no se realizaron acciones destinadas a solucionar o, a lo menos, mitigar la problemática generada por los episodios de lluvias intensas. La única excepción fue la aplicación del artículo 4º transitorio del D.F.L. Nº 382, que impuso a las empresas de servicios sanitarios la obligación de preocuparse de la explotación y mantención de los alcantarillados unitarios en operación a la fecha de publicación de dicho cuerpo legal, todo ello sin perjuicio de la legislación sobre aguas lluvias.

En atención a dicho vacío legal, y muy especialmente a la ocurrencia de situaciones graves de inundaciones con sus consiguientes daños, en el año 1994 el poder ejecutivo envía al Congreso un Proyecto de Ley para abordar en forma expresa el tema de las aguas lluvias y dar al mismo, una orgánica legal de la cual carecía. Después de una tramitación de alrededor de 3 años fue aprobada la Ley Nº19525, que “Regula Sistemas de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias”, la cual fue publicada en el Diario Oficial del día 10 de noviembre de 1997. a)

Ley Nº 19.525 La normativa legal en materia de aguas lluvias se encuentra en la Ley Nº19525,

publicada en el Diario Oficial del día 10 de noviembre de 1997, que “Regula Sistemas de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias”, la cual contiene una serie de normas de carácter general, destinadas a buscar soluciones para el tema de las aguas lluvias y a establecer las distintas competencias y responsabilidades que competen al Estado y a los particulares en la materia.

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El objetivo perseguido por las autoridades con la promulgación de dicho cuerpo legal, fue el de crear un marco regulatorio inicial, sobre la base del cual fuera posible organizar e implementar, con la mayor brevedad, las diversas tareas que requiere la solución del tema de las aguas lluvias, dando término al vacío institucional existente. Ello explica la amplitud de las normas establecidas en esta Ley, por lo que su aplicación práctica requerirá, probablemente, de normas legales y reglamentarias de carácter complementario. Por ser una legislación nueva cuya aplicación recién se inicia, el análisis se centrará en el contenido de su articulado. La ley Nº 19.525 es un cuerpo legal breve, que consta de sólo seis artículos permanentes y tres artículos transitorios. A continuación se presenta y analiza el contenido de sus dos primeros artículos y en el Anexo 1 se encuentra el detalle completo. Artículo Primero: “El Estado velará porque en las ciudades y en los centros poblados existan sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias que permitan su fácil escurrimiento y disposición e impidan el daño que ellas puedan causar a las personas, a las viviendas y, en general, a la infraestructura urbana. La planificación, estudio, proyección, construcción, reparación, mantención y mejoramiento de la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias corresponderá al Ministerio de Obras Públicas. La red secundaria estará a cargo del Ministerio de Vivienda y Urbanismo a quien le corresponderá, directamente, su planificación y estudio y, a través de los Servicios de Vivienda y Urbanización, la proyección, construcción, reparación y mantención de la misma. La Dirección de Obras Hidráulicas y los Servicios de Vivienda y Urbanización podrán contratar la realización de las obras a que den lugar las disposiciones de esta ley, de acuerdo a los procedimientos establecidos en sus respectivas normas orgánicas, pudiendo optar a tales contratos las empresas de servicios sanitarios.”

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Este artículo define las responsabilidades institucionales sobre la materia, objetivo primordial de la dictación de esta Ley, en los siguientes términos: Red Primaria

: MOPTT

Red Secundaria

: MINVU

Un segundo punto de interés es el concepto de “sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias”, ya que permite una amplia gama de soluciones técnicas adicionales a las tradicionales soluciones de redes de colectores, es decir, abre el abanico de soluciones técnicas. Artículo Segundo: “Para los efectos señalados en el artículo anterior, el Ministerio de Obras Públicas desarrollará Planes Maestros, en los cuales se definirá lo que constituye la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Dichos planes serán aprobados por decreto supremo firmado por los Ministros de Obras Públicas y de la Vivienda y Urbanismo. El resto de las redes, no contempladas dentro de la definición de red primaria, constituirán, por exclusión, la red secundaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Las redes de evacuación y drenaje de aguas lluvias que se construyan serán independientes de las redes de alcantarillado de aguas servidas y no podrán tener interconexión entre ellas. Sin embargo, podrán ser unitarias o tener interconexión entre ellas, cuando la autoridad competente así lo disponga, fundada en un estudio de ingeniería que lo justifique desde un punto de vista técnico.” Cabe destacar tres puntos: Este artículo encomienda al MOPTT la realización de Planes Maestros destinados a definir la red primaria de evacuación y drenaje de aguas lluvias, cuya realización se norma en el artículo primero transitorio de esta misma ley. Se define la red secundaria por exclusión a la definición de la red primaria, zanjando un punto controversial desde el punto de vista técnico.

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En general, la Red Primaria es considerada en los Planes Maestros como aquella constituida por los cauces naturales (ríos, esteros y quebradas) que atraviesan la ciudad, los canales existentes y proyectados, los colectores separados superiores a cierto diámetro y todos los colectores unitarios. Esta definición de diámetro es arbitraria y afectará la responsabilidad ministerial en relación a las aguas lluvias.

Se adopta la solución de redes separadas de aguas lluvias respecto de las redes de alcantarillado de aguas servidas, en lugar de las soluciones unitarias, aunque se deja la puerta abierta, si hay razones técnicas que lo aconsejen, a redes unitarias o interconectadas.

b)

Estructura Institucional Diversas instituciones del sector público participan directamente en el tema de

evacuación y drenaje de aguas lluvias sobre la base de lo dispuesto en la Ley Nº 19.525 o en forma directa, a través de lo dispuesto en otras legislaciones que tienen que ver con materia de inversiones en sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias o en temas relacionados relativos a usos del suelo y control y manejo de cauces naturales, entre otros.

Cabe destacar, que las atribuciones respecto de la ejecución de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, está radicada exclusivamente en la DOH y el MINVU (redes primarias y secundarias, respectivamente) y por lo tanto, el resto de las instituciones que se presentan a continuación, participan directa o indirectamente en la autorización, mantenimiento y supervisión de la misma. i)

Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Telecomunicaciones (MOPTT) Dirección de Obras Hidráulicas (DOH)

Según se señaló, la Ley Nº 19.525 dispuso que la planificación, estudio, proyección, construcción, reparación, mantención y mejoramiento de la red primaria del sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias corresponde al MOPTT, institución que opera a través de DOH.

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La DOH está encargada del desarrollo de los Planes Maestros, a través de los cuales se define lo que constituye la red primaria de sistemas de evacuación de aguas lluvias, en un esquema de evacuación y drenaje de aguas lluvias que, por regla general, debe ser independiente de las redes de alcantarillado y podrán conectarse cuando la autoridad competente así lo disponga. Asimismo, deben considerar la situación de las cuencas hidrográficas y contener las acciones para evitar la erosión y deforestación.

Dirección General de Aguas (DGA) El Código de Aguas le entrega, en gran medida, las atribuciones de normar, controlar y fiscalizar los derechos de propiedad, la construcción de obras de regadío, drenaje y el control de cauces y riberas.

Dirección General de Obras Públicas (DGOP) La DGOP, de acuerdo a la Ley Orgánica del MOPTT, tiene atribuciones en materia de obras fluviales. En efecto, la DGOP se encarga del estudio, proyección, construcción y conservación de las obras de defensa de terrenos y poblaciones, contra crecidas de corrientes de agua, protección de las riberas y cauce de los ríos y esteros, y de la supervigilancia, reglamentación y determinación de zonas prohibidas para la extracción de materiales áridos cuyo permiso corresponde a las municipalidades, previo informe favorable de la DGOP. Igualmente le compete indicar los deslindes de los cauces naturales con los particulares ribereños para los efectos dictados por el Ministerio de Bienes Nacionales en el Decreto Supremo correspondiente. Estas funciones provienen de lo que dispone la Ley Nº 11.402, de 1954, y fijan lo que es el ámbito de competencia de la DGOP en materias fluviales.

ii)

Ministerio de la Vivienda y Urbanismo (MINVU) Según se señaló,

la Ley N0 19.525 dispuso que el MINVU se encargara de la

planificación, estudio, proyección, construcción, reparación, mantención y mejoramiento de la red secundaria del sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias, actuando a través de los SERVIU en las labores de construcción y m antención.

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Adicionalmente, el articulo 2.1.5 del DS N0 47, 1992 que fija el texto de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, dispone que en los Planes Reguladores Intercomunales y Comunales se establecerán, cuando proceda y previo estudio de riesgos elaborado por profesionales especialistas, zonas no edificables o de edificación restringida tales como: •

Zonas inundables o potencialmente inundables, debido entre otras causas, a proximidad a lagos, ríos, esteros, quebradas naturales, canales, ac equias, vertientes.

•

Zonas próximas a pendientes peligrosas, tales como terrenos propensos a avalanchas, rodados, aluviones, aludes o erosiones acentuadas.

iii)

Ministerio del Interior Las Intendencias Regionales dependen del Ministerio del Interior y sobre la base de las

atribuciones que les otorga la Ley Orgánica Constitucional de Gobierno y Administración Regional, participan en la determinación de políticas de desarrollo e inversión, ordenamiento territorial, desarrollo social y fomento a las actividades productivas. El Gobierno Regional administra los recursos del Fondo Nacional de Desarrollo Regional (FNDR) asignados por el Ministerio del Interior, los que en muchos casos se destinan a inversiones relacionadas con agua potable, riego,

aguas lluvias, uso del suelo y de la

vegetación. iv)

Ministerio de Planificación y Cooperación (MIDEPLAN) Como Administrador del Sistema Nacional de Inversiones, MIDEPLAN tiene las

funciones relativas a la evaluación y aprobación técnico-económica de todos los proyectos de inversión que cuenten con fondos fiscales en el país. Las Secretarías Regionales de Planificación y Coordinación (SERPLAC) corresponden a la instancia de planificación y coordinación de los gobiernos regionales que representan las Intendencias. Coordinan las actividades de las distintas Secretarias Regionales Ministeriales

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(SEREMI) y asesoran al Intendente Regional y al Consejo Regional en la evaluación y priorización de proyectos que se ejecuten con financiamiento del FNDR. v)

Ministerio de Salud De acuerdo con el Código Sanitario, los Servicios de Salud tienen atribuciones para

fiscalizar la descarga de aguas servidas o de residuos que puedan contaminar las aguas que se utilicen o puedan ser utilizadas para el riego, uso o consumo humano, pudiendo ordenar su inmediata suspensión exigiendo su tratamiento previo. vi)

Ministerio Secretaria General de la Presidencia de la República Conforme a la ley N° 19.300 sobre Bases Generales del Medio Ambiente y los Decretos

Supremos N° 30/97 y N° 131/98

del Ministerio Secretaria General de la Presidencia de la

República correspondientes al reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, la CONAMA tiene funciones y atribuciones para la administración del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental así como la Coordinación de los Organismos del Estado involucrados en el mismo, para los efectos de obtener los permisos o pronunciamientos de carácter ambiental. De acuerdo al Artículo 3 del Título I del Decreto Supremo 30/97 inciso a), los acueductos, embalses o tranques y sifones que deban someterse a la autorización establecida en el Artículo 294 del Código de Aguas e inciso o), los proyectos de saneamiento ambiental, tales como sistemas de alcantarillado y agua potable, plantas de tratamiento de aguas o de residuos sólidos de origen domiciliario, rellenos sanitarios, emisarios submarinos, sistemas de tratamiento y disposición de residuos industriales líquidos o sólidos, corresponden a proyectos o actividades susceptibles de causar Impacto Ambiental.

vii)

Municipalidades Conforme a la Ley Nº 19.130, Ley Orgánica Constitucional de Municipalidades, de 1992,

los municipios tienen funciones y atribuciones para la protección del medio ambiente, especialmente en colaborar con la fiscalización del cumplimiento de las normas legales vigentes sobre la materia y facultades sobre urbanización y aprobación de subdivisiones de predios rústicos ubicados bajo su jurisdicción.

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Les compete la administración de los bienes nacionales de uso público, categoría que tienen los cauces naturales. También es competencia de los municipios, el otorgamiento de los permisos para la extracción de áridos bajo supervisión técnica de la DGOP. Históricamente las Municipalidades han cumplido un rol importante en el mantenimiento de los sistemas de aguas lluvias existentes en las ciudades del país. Es habitual que las cuadrillas de aseo se desempeñen en funciones de limpieza de sumideros y cámaras durante la época de lluvias.

2.

Componentes de los Sistemas de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias Para mitigar los efectos negativos causados por las inundaciones, se pueden diseñar y

construir sistemas de evacuación para reducir o eliminar el agua en el sector inundado, o bien para evitar o retrasar la llegada de ésta al sector que se inunda. Para efectos de elegir el sistema adecuado de evacuación y drenaje de aguas lluvias, hay que diferenciar entre sectores urbanos ya consolidados (caso específico del casco urbano consolidado de la mayoría de las ciudades del país) y aquellos sectores nuevos que están en vías de desarrollo. En el caso de los centros urbanos consolidados se opta generalmente por soluciones enterradas, motivadas por condiciones de seguridad, por restricciones de espacio, por razones de costos, etc., en cambio en sectores nuevos, es posible implementar en forma más profusa técnicas alternativas o técnicas de gestión de escurrimiento urbano.

En lo que respecta a las técnicas alternativas complementarias de infiltración a la napa de las aguas lluvias mediante pozos o zanjas de infiltración, se debe poner atención a las condiciones del suelo en el sector en términos de su permeabilidad y profundidad de la napa, los posibles efectos ambientales de estas medidas y los costos de operación asociados a las mismas. Los sistemas se han clasificado de la siguiente manera: •

Sistemas de Conducción

•

Sistemas de Regulación

•

Sistemas de Infiltración

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a)

Sistemas de Conducción Los sistemas de conducción pueden identificarse como:

•

Redes de Colectores de Aguas Lluvias.

•

Canales para drenaje urbano

•

Cauces naturales Tanto las redes de colectores de aguas lluvias como los canales, son sistemas

“tradicionales” de gestión de aguas lluvias, que interactúan para evacuar los flujos hacia lugares donde su presencia no provoque problemas de inundación. i)

Redes de Colectores de Aguas Lluvias

La red de colectores de aguas lluvias está compuesta por sumideros, que corresponde a una captación superficial que cuenta con una rejilla para retener sólidos y una cámara de decantación de sedimentos finos; a partir de esta cámara, una tubería conduce las aguas lluvias a la red de colectores correspondientes, sean estos primarios o secundarios.

Los colectores son tuberías de diversas características en cuanto a material y diámetro. Normalmente son subterráneos y funcionan transportando los flujos interceptados en los sumideros hacia su destino final en un cauce receptor. El tamaño de los colectores queda determinado por el caudal de diseño calculado, el que, a su vez, queda definido por el período de retorno adoptado. Considerando que el periodo de retorno corresponde al periodo promedio en años en que un determinado evento es igualado o superado por lo menos una vez, un mayor periodo de retorno implica un mayor nivel de seguridad y, por ende, un mayor tamaño de la obra.

Se entiende por colectores unitarios, aquéllos que fueron diseñados para conducir aguas lluvias y aguas servidas en una determinada área, de modo que sus dimensiones superan ampliamente las requeridas para conducir exclusivamente aguas servidas ( relación 1 a 10), en

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tanto, se entiende por colectores separados de aguas lluvias, aquellos colectores que sólo fueron diseñados para recibir las aguas lluvias. ii)

Canales para Drenaje Urbano En el caso de los canales para drenaje urbano, normalmente se han aprovechado los

canales de riego existentes. Estos canales interceptan las aguas lluvias superficiales, para descargar finalmente en un cauce natural. En general, se estudia los mejoramientos de capacidad de estos canales mediante aumentos de sección y revestimiento de las paredes. El uso de canales abiertos en sistemas de drenaje urbano de aguas lluvias tiene ventajas significativas por su excelente relación costo – capacidad. Además, presentan oportunidades de usos múltiples como recreación, aportes estéticos y al paisaje, mantención de condiciones naturales y un cierto volumen de regulación para crecidas importantes. Entre los inconvenientes es necesario considerar las necesidades de espacio y los costos de mantención y su posible utilización como depósitos de basura y descargas ilegales de aguas servidas, así como riesgos potenciales de caídas al cauce y surgimiento de fauna nociva. iii)

Cauces Naturales El uso de cauces naturales tales como quebradas y esteros para mitigar los efectos de

las inundaciones en centros urbanos, es una práctica normal; por tal motivo se consideran las obras de mejoramiento de cauces naturales como obras complementarias a las obras de recolección de aguas lluvias, las que requieren una mantención permanente. En estos casos es posible identificar lagunas de retención, enrocados y gaviones para la protección de riberas.

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b)

Sistemas de Regulación u obras de almacenamiento1 Los métodos basados en la regulación del agua se caracterizan por retrasar en el tiempo

la alimentación del agua hacia las redes receptoras, lo cual disminuye los caudales que deben finalmente evacuarse, disminuyendo las demandas al sistema de conducción. Como obras de almacenamiento se consideran estanques y lagunas. En ambos casos se trata de obras superficiales construidas aguas abajo de la zona a la cual sirven y de la cual reciben las aguas lluvias que escurren superficialmente o que son conducidas mediante colectores locales.

Los estanques están normalmente vacíos y se llenan de agua sólo durante las lluvias. Las lagunas están normalmente llenas de agua y se ocupa la parte superior para almacenar aguas lluvias.

Las principales obras de regulación son: •

Estanques de retención y/o de detención

•

Lagunas de retención y/o de detención

i)

Estanques de Retención y/o detención Los estanques de retención se diseñan de manera que se vacíen totalmente después

de un periodo relativamente corto, regulando el caudal efluente. Estos estanques se consideran del tipo seco, ya que, en general, no tienen una zona permanentemente llena de agua, y si la tienen, es de tamaño reducido. Se trata de una adaptación de los embalses de control de crecidas, con elementos que permiten su empleo en zonas urbanas. Los estanques de retención presentan como carac terística principal la posibilidad de uso alternativo cuando no están siendo utilizados para el almacenaje. Por ejemplo, se puede utilizar el área del estanque como área de esparcimiento.

1 Los conceptos vertidos sobre los sistemas de regulación fueron extraídos del libro “Técnicas Alternativas para Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores Urbanos”, MINVU. Una fuente alternativa es el “Urban Storm Drainage Criteria Manual” de Denver Regional Council of Governments, cuyas definiciones sobre obras de retención presentan algunas diferencias con las utilizadas en este trabajo.

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El objetivo fundamental de estos estanques es reducir los caudales máximos hacia aguas abajo. Se supone que si bien eventualmente pueden capturar cantidades significativas de sedimentos, éstos deben ser retirados posteriormente a su decantación de manera de mantener habilitado el volumen de retención de diseño y poder emplear la mayor parte de la superficie del estanque con otros fines durante el periodo entre tormentas. Como una ventaja adicional al control de crecidas, la retención del agua lluvia durante tiempos prolongados en el estanque, del orden de 12 a 36 horas, pueden tener efectos deseables en la calidad del efluente, debido a que la remoción de sólidos suspendidos y metales puede ser de moderada a alta, mientras la remoción de nutrientes es de moderada a baja. Si en el diseño se considera una pequeña zona con una laguna permanente se hace más eficiente la remoción de contaminantes solubles,

así como también si se considera una

canalización para flujos menores. El principal actor para controlar la remoción de contaminantes es el tiempo de vaciamiento proporcionado por el diseño de los elementos de evacuación. Metales, grasas, aceites y algunos nutrientes tienen afinidad por los sedimentos suspendidos de manera que son removidos parcialmente por sedimentación. Debido a que son diseñados para vaciarse lentamente, sus fondos y las partes más bajas son inundados frecuentemente y por periodos relativamente prolongados, dependiendo de la frecuencia de lluvias en el lugar. En estas zonas frecuentemente inundadas los pastos tienden a morirse, prevaleciendo especies que pueden sobrevivir a estas condiciones. Adicionalmente, el fondo es el depósito de todos los sedimentos que precipitan en el estanque, por lo que el fondo puede estar barroso y presentar apariencias indeseadas. Para reducir estos inconvenientes y mejorar la capacidad del estanque para otros usos, como recreación pasiva, se sugiere considerar un sector reducido más profundo, o poner este tipo de estanques aguas abajo de una laguna de retención, en el cual la sedimentación ocurre al interior de la zona permanentemente con agua.

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ii)

Lagunas de Retención y/o detención Una laguna de retención mantiene un volumen permanentemente ocupado por agua,

el cual es reemplazado total o parcialmente durante las tormentas. Sobre este volumen permanente se provee un volumen adicional destinado a amortiguar las crecidas provocadas por las aguas lluvias. Estas lagunas de retención son similares a los estanques de retención, ya que están diseñadas para captar y retener un volumen de agua determinado para las tormentas más frecuentes. La diferencia es que en este caso, el agua que se incorpora en cada tormenta se mezcla con el agua retenida anteriormente como volumen permanente al almacenarse sobre él. El volumen captado adicional al volumen permanente se evacua después de cada tormenta en un periodo del orden de 12 horas. Habitualmente estas lagunas de retención requieren la alimentación de un flujo continuo durante los periodos entre tormentas para mantener el volumen de agua permanente.

Las lagunas de retención pueden emplearse para controlar la escorrentía urbana procedente de calles, estacionamientos, barrios

residenciales, áreas comerciales y sitios

industriales. Este tipo de lagunas puede emplearse en conjunto con otras obras de control de aguas lluvias en el mismo lugar, tanto aguas arriba como aguas abajo. El volumen de retención requerido incluye el volumen permanente más el volumen mínimo a capturar para la amortiguación de las crecidas. Pueden ser muy efectivas en la remoción de contaminantes y, bajo ciertas condiciones, pueden satisfacer múltiples objetivos, como proveer de agua para incendios, riego y recreación. Una de las principales desventajas de este tipo de obras son los problemas de seguridad. Además en ellas resulta más difícil que en los estanques, limpiar los sedimentos atrapados, y si reciben aguas poco limpias pueden observarse problemas de cuerpos flotantes, espumas, crecimiento indiscriminado de algas, olores, y en algunos casos mosquitos. El crecimiento de plantas acuáticas puede causar problemas en los elementos de evacuación. El volumen de agua permanente puede atraer una sobrepoblación de aves acuáticas, lo cual puede producir suciedad por materia fecal y exceso de nutrientes que entran y salen de la laguna, haciendo más difícil la mantención del lugar y el control de la calidad del agua retenida.

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c)

Sistemas de Infiltración Estos métodos se basan en la infiltración del agua para así disminuir los caudales y los

volúmenes que deben evacuarse. Los principales tipos de obras de infiltración son: •

Estanques de infiltración

•

Zanjas de infiltración

•

Pozos de infiltración.

i)

Estanques de Infiltración Normalmente corresponden a pequeños estanques de poca profundidad, ubicados en

suelos permeables, que aprovechan la existencia de depresiones naturales en áreas abiertas o recreacionales, o bien, excavados en el terreno, preferentemente en jardines y áreas verdes. Los estanques de infiltración almacenan temporalmente el agua de la tormenta hasta que ésta infiltra a través del fondo y los lados. Habitualmente el terreno ocupado por el estanque es empleado entre los eventos lluviosos en otros fines, o bien queda como un espacio abierto. Deben ser construidos en terrenos que tengan un nivel de agua subterránea profundo, para asegurar que el agua filtre a través del suelo antes de alcanzar la napa, y una permeabilidad que permita el vaciado total del estanque entre lluvias en tiempos relativamente breves, para no dañar la vegetación.

En general se trata de obras más bien modestas en cuanto a dimensiones, dado que aprovechan pequeños espacios abiertos en jardines y lugares públicos, institucionales o privados. Las alturas de aguas almacenadas temporalmente son relativamente bajas, del orden de 5 a 10 cm, incluso cuando operan a plena capacidad. Su efectividad se pone en evidencia si se emplean de manera masiva en un sector, evitándose el uso de grandes estanques para infiltrar el agua que escurre desde una gran zona impermeable. El caso típico de estas soluciones, es su uso en jardines de una institución (casa, edificio, etc.) para infiltrar parte importante de las aguas lluvias que escurren desde los techos de edificios cercanos. Al igual que todas las obras de infiltración, una de las principales ventajas que presentan los estanques de infiltración es que permiten reducir el gasto máximo del escurrimiento superficial y el volumen de aguas lluvia que llega a las redes de drenaje, con lo

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cual disminuye el riesgo de inundación aguas abajo. Esto produce una disminución de los costos, ya que se pueden reducir o incluso suprimir partes de las redes de colectores aguas debajo de la zona drenada.

Cuando el estanque de infiltración posee una superficie pequeña comparada con el área aportante, puede ocasionar que el agua que ingresa al estanque quede retenida por extensos periodos. Así, normalmente no es posible la aparición de una vegetación abundante, lo que trae como consecuencia una tendencia de la superficie de infiltración a taparse rápidamente. Otra razón que hace fallar la capacidad de infiltración de estos estanques es el ascenso de la napa inmediatamente bajo la base, lo que ocurre cuando la recarga excede la capacidad de drenaje natural del suelo en condiciones de saturación. En estas situaciones, el estanque de infiltración se convierte en una laguna permanentemente llena de agua y no se puede restablecer el drenaje. Estos problemas pueden ser reducidos con un diseño adecuado y un mantenimiento preventivo para remover los sedimentos del estanque, ya que de lo contrario, pueden fallar en un periodo relativamente corto después de la construcción. Otra desventaja es el riesgo de contaminación de la napa, para lo cual es muy importante conocer las características de las aguas que se van a infiltrar: origen de las aguas, naturaleza de las superficies drenadas y contaminantes arrastrados por el agua. ii)

Zanjas de Infiltración Las zanjas de infiltración son obras longitudinales, con una profundidad recomendada

del orden de 1 a 3 metros, que reciben el agua en toda su longitud, interceptando el flujo superficial de una tormenta y evacuándolo mediante infiltración al subsuelo. Si la zanja no puede recibir el agua en toda su longitud, es posible alimentarla desde uno de los extremos empleando para ello una tubería perforada a lo largo de su parte superior, para lo cual es conveniente disponer de cámaras a la entrada y a la salida. En este caso, la zanja propiamente tal puede cubrirse de manera de emplear la superficie para otros fines, como veredas, paseos o estacionamientos. El funcionamiento hidráulico de estas obras puede resumirse en tres etapas. La primera es el ingreso del agua proveniente de la tormenta a la zanja, la que se puede efectuar a través de la superficie o desde redes de conductos. La segunda, es el almacenamiento temporal en su interior, y la tercera, es su evacuación a través del suelo mediante infiltración. Es recomendable usar las zanjas de infiltración en áreas residenciales,

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donde el agua lluvia tiene una baja concentración de sedimentos y aceite. Pueden ser alimentadas lateralmente desde franjas de pasto que actúan como filtro. A pesar de que son proclives a la acumulación de sedimentos, las zanjas de infiltración son más fáciles de mantener que otras obras de infiltración debido a su accesibilidad, si no están cubiertas por veredas o calles. Una ventaja especial de las zanjas de infiltración es su facilidad para integrarse a la estructura urbana, ya que son poco visibles y comprometen sólo una franja delgada del suelo en la superficie. Adicionalmente, tienen un bajo costo y una fácil puesta en marcha. Entre las desventajas se destacan los problemas de colmatación que se pueden presentar, en periodos menores a 5 años, al retener las partículas finas presentes en el agua. Una vez que se tapan, es necesario remover las piedras de relleno y reemplazarlas por otras limpias, y en algunos casos, la fosa debe ser ampliada para extraer los suelos impermeabilizados adyacentes. Este inconveniente puede ser reducido si el agua de la tormenta se filtra antes de ingresar a la zanja o se asegura que la zanja reciba agua limpia. Otro problema que se debe considerar es la migración de partículas finas hacia el relleno de piedras, lo que se puede prevenir usando un filtro entre el estrato de relleno y el suelo original. Para evitar el riesgo de contaminación de la napa, es muy importante conocer las características de las aguas que se van a infiltrar: origen de las aguas, naturaleza de las superficies drenadas.

iii)

Pozos de Infiltración Los pozos de infiltración consisten en excavaciones normalmente cilíndricas de

profundidad variable, que pueden estar rellenas o no de material y que permiten infiltrar el agua de lluvia directamente al suelo en espacios reducidos. Esta técnica tiene la ventaja de poder ser aplicada en zonas en las cuales el estrato superior de suelo es poco permeable, como es el caso de zonas ampliamente urbanizadas o de superficies del terreno impermeabilizadas, pero que tienen capacidades importantes de infiltración en la las capas profundas del suelo.

20

El funcionamiento hidráulico de estas obras puede resumirse en tres etapas: la primera es el ingreso del agua proveniente de la tormenta al pozo de infiltración, la que se puede efectuar a través de la superficie o desde redes de conductos. La segunda es el almacenamiento temporal del agua y, la tercera, es su evacuación mediante infiltración. Para ello, en general, se ubican en pequeños espacios, abiertos o cubiertos, cerca de las superficies impermeables que drenan a ellos, para operar preferentemente con agua limpia. Es posible combinar los pozos de infiltración y estanques de infiltración, lo que permite obtener una capacidad de almacenamiento suficiente y aumentar la infiltración. Además de las ventajas comunes a todas las obras de infiltración, su principal ventaja es su integración a condiciones urbanas restringidas, ya que son poco visibles, no tienen restricciones topográficas para su instalación y comprometen sólo una pequeña parte del suelo, economizando terreno. Sin embargo, es recomendable su instalación sólo en lugares en los cuales no es posible ubicar otros sistemas, ya que tienen una capacidad de almacenamiento reducida en comparación con otras obras. Una de sus principales desventajas es que pueden presentar problemas de colmatación al retener las partículas finas presentes en el agua, para lo cual se requiere una mantención durante la vida útil de la obra. Una alternativa para reducir este problema previamente es instalar un filtro en la parte superior haciendo pasar el agua a través de él antes de que pase al pozo o instalar un decantador previamente. En casos extremos se puede recurrir a un filtro de arena, similar a los empleados en piscinas.

Otra desventaja es el riesgo de contaminación de la napa, para lo cual es muy importante conocer las características de las aguas que se van a infiltrar (origen de las aguas, naturaleza de las superficies drenadas). Cuando exista riesgo de contaminación, no son aconsejables los pozos de inyección, ya que drenan directamente a la napa y no existe una capa de suelo que ayude a reducir la contaminación. A continuación se presenta esquemas de obras definidas en este capítulo, las que se han extraído del libro “Técnicas Alternativas para Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores Urbanos” del Ministerio de Vivienda y Urbanismo.

21

3.

Tipología de Proyectos La tipología de proyectos se basa en la categorización tradicional de MIDEPLAN2,

adaptada a las condiciones específicas del caso en estudio. En este sentido, se distinguen los tipos de proyectos que se indican a continuación y que se presentan esquemáticamente en la Figura 1:

2

MIDEPLAN (1992), “Inversión Pública, Eficiencia y Equidad”, Anexo Nº 5.1 “Normas para asignar nombre a proyectos, programas y estudios básicos”.

22

Figura I Esquema de Selección de Tipología de Proyecto

¿Existe sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias?

Sí

¿Terminó la vida útil del sistema?

No

Proyecto de Construcción Sí

No

Proyecto de Reposición

¿ Aumenta la superficie protegida del sistema?

Sí

Proyectode de Proyecto Mejoramiento Ampliación

No

¿ Aumenta nivel de protección del sistema?

No

Sí

Proyecto Proyecto dede Ampliación Mejoramiento ¿Recupera un deterioro ocasional del sistema?

Sí Proyecto de Reparación

No

¿Mantiene estándar de funcionamiento del

No

sistema?

Sí

Revisar Objetivos del Proyecto

Proyecto de Conservación

23

a)

Proyectos de construcción Acciones que corresponden a la materialización de un servicio que no existe a la fecha.

Consisten en entregar solución de evacuación de aguas lluvias en sectores que carecen de ella e incluye todos los proyectos que implican la ejecución de obras nuevas. b)

Proyectos de mejoramiento Este tipo de proyectos tiene como objetivo aumentar la calidad de un servicio existente,

entendiendo por tal, mejorar el nivel de protección que entrega el sistema existente, mediante trabajos como revestimiento de infraestructura de conducción y de obras que permitan aumentar la capacidad del sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias ya construido. c)

Proyectos de ampliación Acciones que tienen por objeto aumentar la capacidad de servicio, entendiendo por tal,

incrementar la superficie protegida por el sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias existente, sin modificación de las obras existentes. d)

Proyectos de reposición Proyectos que implican la renovación parcial o total de un sistema de evacuación y

drenaje de aguas lluvias ya existente, con o sin cambio de la capacidad y/o calidad del mismo, debido al término de su vida útil. e)

Proyectos de reparación Es toda acción que tiene como finalidad recuperar el deterioro ocasional sufrido por una

infraestructura de evacuación y drenaje de aguas lluvias ya existente. f)

Proyectos de conservación Es la acción tendiente a mantener los estándares que corresponden a un funcionamiento

predeterminado de un sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias.

24

4.

El Ciclo de Vida de los Proyectos Todo proyecto que se materializa debe seguir una trayectoria que va desde el proceso

de transformación de las ideas de inversión hasta su materialización y operación. Este proceso es conocido como ciclo de vida de los proyectos y está compuesto por los siguientes estados: • • •

a)

Preinversión Inversión Operación

Estado de preinversión En este estado se prepara y evalúa el proyecto de manera de obtener de él, el máximo

excedente económico a lo largo de su vida útil. Para asignar eficientemente los recursos de inversión es necesario seleccionar los mejores proyectos de inversión; esto se realiza durante la etapa de preinversión, siguiendo los siguientes estados secuenciales: •

Generación y análisis de la idea de proyecto Esta etapa comienza con la elaboración de un diagnóstico, de modo que la generación de una idea de proyecto de inversión surja como consecuencia clara de necesidades insatisfechas, de políticas generales, de la existencia de otros proyectos en estudio o en ejecución que requieran complementación mediante acciones en campos distintos. En el caso de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, estas ideas de proyecto surgirán de los Planes Maestros de Aguas Lluvias donde éstos existan y de otros estudios básicos donde no existan.

•

Estudio de perfil En esta etapa corresponde estudiar todos los antecedentes que permitan al inversor formarse un juicio respecto de la conveniencia y factibilidad técnico-económica de llevar a cabo la idea de proyecto. El énfasis está en identificar los beneficios y costos pertinentes, utilizando pocos recursos financieros y humanos para medirlos y valorarlos. En esta etapa se usan los

25

datos disponibles y eventualmente se generan otros a partir de estudios preliminares, pero en general, no se incurre en mayores costos en crear o generar información. •

Estudio de prefactibilidad

En esta etapa se examinan con más detalle, desde el punto de vista técnico, económico y social, las alternativas viables que fueron determinadas, en general, en la etapa anterior; además, se efectúan las optimizaciones por tamaño, aspectos técnicos, localización y otras, eligiéndose de todas las alternativas de proyecto, la opción óptima El énfasis en esta etapa es medir los beneficios y costos identificados en la etapa de perfil, lo cual

implica el uso de un nivel de recursos humanos y materiales

significativamente superior al utilizado en el estudio de perfil. •

Estudio de factibilidad El estudio de factibilidad debe enfocarse hacia el examen detallado y preciso de la alternativa óptima definida en la etapa anterior; colocando el énfasis en el mejoramiento de la valoración de beneficios y costos, lo que conlleva un incremento significativo de los recursos humanos y materiales utilizados en al etapa de prefactibilidad.

•

Etapa de diseño En la etapa de diseño se requiere elaborar la configuración de las características de arquitectura e ingeniería y ajustar detalles finales previos a la ejecución, tales como la disponibilidad y características del terreno. Tal como se señaló previamente, la ley establece la elaboración de un Plan Maestro en

el caso de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Este instrumento representa – desde el punto de vista del Sistema Nacional de Inversiones- un estudio básico, ya que permite por una parte, la realización de un diagnóstico sobre la evacuación y drenaje de las aguas lluvias en un determinado territorio y por otra, la identificación de un conjunto de proyectos independientes para resolver los problemas detectados, los que son analizados a un nivel de

26

perfil. Por lo tanto, el inicio del ciclo de vida de un proyecto de evacuación y drenaje de aguas lluvias depende de la existencia o no de Plan Maestro, tal como se muestra en la Figura II. Por otra parte, es importante tener presente que algunos proyectos o tipologías incluidas en este sector debieran ingresar al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) de acuerdo a lo establecido en la Ley de Bases del Medio Ambiente y su Reglamento, donde se encuentran los criterios para definir si corresponde la realización de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) o una Declaración de Impacto Ambiental (DIA) en función de las características de cada proyecto. Por este motivo, es conveniente que las consideraciones ambientales se incorporen gradualmente durante el ciclo de vida del proyecto y particularmente en la etapa de preinversión. Para estos efectos, MIDEPLAN establece en el Instructivo SEBI de cada proceso presupuestario, los requisitos que deben cumplir los proyectos públicos que ingresan al SEIA.

b)

Estado de inversión En este estado se realizan todas las acciones tendientes a ejecutar físicamente el

proyecto tal como fue especificado en la preinversión, a fin de concretar los beneficios y costos estimados en la misma. En esta etapa se construye el bien capital definido en el estudio del proyecto.

c)

Estado de operación Consiste en poner en funcionamiento los proyectos y concretar los beneficios netos

estimados en el estado de preinversión.

27

Figura II Ciclo de Vida de los Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias

Sí

¿Existe Plan Maestro de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias?

No Espera o Rechaza

PERFIL

¿La solución definida está suficientemente desarrollada y no existen más alternativas que analizar?

Sí

No

PREFACTIBILIDAD

Espera o Rechaza

PREINVERSION

FACTIBILIDAD

DISEÑO

INVERSION

EJECUCIÓN

OPERACION

OPERACIÓN

28

III.

TEORÍA SOBRE LA CUAL SE BASA LA METODOLOGÍA DE EVALUACION

1.

Identificación de los beneficios y costos del proyecto

a)

Beneficios Los beneficios asociados a los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias están

constituidos principalmente por la disminución de daños materiales durante las inundaciones, por la reducción de las molestias a las personas y enfermedades y por la recuperación de terrenos baldíos anegadizos . Si bien hay métodos de valoración de beneficios que captan más de un beneficio simultáneamente, por corresponder este punto a la Identificación de Beneficios se hará un listado exhaustivo de los mismos, independietnemente de su método de valoración , tema que se desarrollará posteriormente. Los tipos de beneficios varían de acuerdo al proyecto, pero en general se pueden clasificar en los siguientes: i)

Beneficio por menor daño en propiedades Las inundaciones producen daños materiales en las propiedades afectadas y también

daño por lucro cesante, producto de la imposibilidad de sus dueños de continuar normalmente con sus actividades. Los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias disminuyen estos daños, por lo que el beneficio corresponde al daño evitado. El tipo de beneficio dependerá del tipo de agente que se vea afectado; para tal efecto, se identificarán los siguientes agentes: •

Residenciales Corresponde a los menores daños que sufren las personas que viven en el sector afectado. Los daños materiales corresponden a daños a la propiedad (deterioro de pisos y muros, jardines) y la pérdida o deterioro de enseres (muebles, electrodomésticos, entre otros)

29

•

Industriales

Corresponde a los menores daños que sufren las industrias que se localizan en el área afectada por las inundaciones. Los daños materiales consisten básicamente en pérdida o deterioro de equipos e instalaciones, así como el deterioro o pérdida de insumos y productos terminados o en proceso. Los daños por lucro cesante corresponden a la menor producción generada por la imposibilidad de operar normalmente. •

Comerciales Corresponde a los menores daños que sufre el comercio que se localiza en el área afectada por las inundaciones. Los daños materiales consisten básicamente en pérdida o deterioro de equipos e instalaciones, así como

el deterioro o

pérdida de productos. Los daños por lucro cesante corresponden a las menores ventas que se producen por la imposibilidad de operar normalmente. Cabe tener presente que el beneficio por disminución del lucro cesante no necesariamente representa un beneficio social en su totalidad, ya que las menores ventas que experimentó un determinado comercio se pueden haber traducido en mayores ventas en otro comercio o bien, porque los consumidores sólo postergaron su consumo. • Organismos Públicos Corresponde a los menores daños que sufren los edificios y equipamientos de instituciones públicas como Carabineros, Consultorios, Colegios, Bomberos y otros,

ubicados

en

áreas

actualmente

afectadas

por

inundaciones.

Adicionalmente, en la situación sin proyecto pueden verse afectadas sus actividades normales, con el consiguiente costo para los usuarios, por lo que el proyecto al evitar este efecto, generará un beneficio adicional.

30

ii)

Beneficio por recuperación de terrenos baldíos anegadizos Los terrenos baldíos anegadizos tienen restricciones en términos de las actividades que

pueden desempeñarse en ellos y, por lo general, están limitados a cumplir un rol de áreas verdes o equipamiento comunitario. El proyecto, al reducir los efectos de las inundaciones, incrementa el potencial del terreno, permitiendo que se desarrollen actividades de mayor valor económico.

iii)

Beneficio por menor deterioro de la infraestructura vial La infraestructura vial, específicamente la carpeta de rodadura, sufre daños durante

las inundaciones producto de la infiltración del agua por grietas existentes en el pavimento. Esto implica adelantar los trabajos de conservación o, en un caso extremo, la reposición de la carpeta de rodadura dañada. El proyecto, al mejorar la capacidad de escurrimiento superficial de las aguas, disminuye los efectos dañinos de las aguas lluvias sobre la carpeta de rodadura, por lo que se produce un beneficio por este concepto.

iv)

Beneficio por disminución de los Costos Generalizados de Viaje (CGV) Las inundaciones de calles y avenidas producen un impacto negativo sobre el tránsito

vehicular de la red vial afectada, entendiendo por ésta no sólo la red que sufre de anegamientos, sino que también aquélla que no se encuentra anegada pero que se ve afectada por reasignaciones de tránsito desde sectores anegados. Los usuarios de las vías inundadas se verán afectados, ya sea por que deberán circular a una velocidad inferior a la deseada, o bien, por que deberán modificar su ruta de viaje hacia alternativas con mayores CGV. En el caso de los usuarios de las vías que no sufren de anegamiento, se verán afectados por la reasignación de vehículos desde las vías anegadas, lo que incidirá negativamente en la velocidad de circulación por esas vías.

31

Este efecto sobre la velocidad de circulación incide en un aumento de los CGV, los cuales dependen principalmente de la valoración del tiempo empleado en el viaje y del costo de operación de los vehículos (combustibles, neumáticos, entre otros).

El proyecto, al mejorar la capacidad de escurrimiento superficial de las aguas, aumenta el nivel de servicio de las vías y por lo tanto, permite un ahorro en los CGV. v)

Beneficio por menor ausentismo laboral Al inundarse los sectores residenciales, sus habitantes pueden tener problemas para

desplazarse a sus lugares de trabajo, causando ausentismo laboral. Esto tiene un efecto negativo sobre las actividades productivas desempeñadas, lo que se refleja en una pérdida de producción. La ejecución del proyecto permite reducir los efectos de las inundaciones y, por lo tanto, produce un beneficio asociado al menor ausentismo laboral.

vi)

Beneficio por menores gastos de emergencia y limpieza de vías y sumideros Producto de las inundaciones, las autoridades locales y regionales deben, en primera

instancia, prestar ayuda a los afectados por las inundaciones, mediante la entrega de enseres y la habilitación de lugares de albergue, así como realizar trabajos de emergencia para aliviar la situación de los sectores más afectados (desvío de cauces, entrega de sacos de arena, entre otras acciones). Posterior a las inundaciones, se deben realizar una serie de trabajos para limpiar las vías y sumideros de los sedimentos arrastrados durante las lluvias. El proyecto, al reducir los efectos de las inundaciones, permite un ahorro en los gastos de emergencia y limpieza de vías y sumideros.

vii)

Beneficio por menores enfermedades Una de las consecuencias de las inundaciones por aguas lluvias es el aumento de las

enfermedades respiratorias de las personas cuyas viviendas fueron afectadas. Esto produce mayores costos en consultas y tratamientos médicos, tanto a las personas como a los servicios

32

médicos a los que éstas acuden, además de las molestias y sufrimiento de las familias afectadas. El proyecto, al reducir los efectos de las inundaciones, genera un beneficio por menores enfermedades. viii)

Beneficio por menores molestias a las personas Las personas que viven en sectores afectados por inundaciones sufren molestias por

la alteración temporal de la forma habitual de vida (por ejemplo, no poder salir a realizar actividades no laborales) y por molestias tales como mojarse los zapatos y la ropa al cruzar las calles, entre otras.

Por su parte, las personas cuyas viviendas se inundan sufren molestias adicionales debido a que deben trasladarse a residencias temporales en otros lugares (albergues), etc. El proyecto, al reducir los efectos de las inundaciones, genera un beneficio por menores molestias a las personas.

b)

Costos Los costos están constituidos básicamente por las inversiones necesarias para la

ejecución del proyecto y por los costos asociados a la operación y mantención posterior de las obras. Dentro del costo de inversión, las partidas de costos que habitualmente se presentan en este tipo de proyectos son: i)

Movimiento de tierra: excavaciones, construcción de fosos revestidos, relleno, retiro y transporte de excedentes, entre otros

ii)

Obras de hormigón: revestimiento de fosos, bajadas de agua, sumideros, descargas y cámaras de inspección, entre otros.

iii)

Suministro y colocación de tuberías.

iv)

Rotura y reposición de pavimentos.

33

2.

Metodologías de valoración de beneficios Para medir y valorar los beneficios de un proyecto de evacuación de aguas lluvias,

asociados a un nivel determinado de protección contra inundaciones, se pueden –dependiendo del tipo de beneficio- aplicar alguna de las siguientes tres metodologías, las que surgen como respuesta a la no existencia de un mercado, donde las personas “revelen” su disposición a pagar y, por tanto, los beneficios de disponer de un sistema de conducción y disposición de aguas lluvias que evite o disminuya los costos asociados a las tormentas. •

Valoración Contingente

•

Precios Hedónicos, y

•

Daño Evitado Esperado.

a)

Valoración contingente El método de valoración contingente obtiene la información en forma directa de los

individuos a través de un cuestionario en las que se plantea un escenario hipotético y sobre el cual el individuo “declara” su máxima disposición a pagar (máxima DAP) por un cambio en la cantidad o calidad de un bien determinado3. En el caso de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, el método de valoración contingente se aplica principalmente para la estimación de beneficios residenciales. La desventaja principal de este método es la presencia de sesgos que pueden subvalorar o sobrevalorar la DAP y, por tanto, los beneficios del proyecto. Para minimizar aquello es fundamental el diseño y aplicación de la encuesta. Un sesgo de importancia es el denominado sesgo estratégico por parte del entrevistado. Este se presenta cuando el entrevistado cree que, con su respuesta, puede influir en la decisión final que se tome sobre la propuesta de proyecto. Esto ocurre porque se tiene la 3

También se puede preguntar por la mínima disposición a aceptar compensación; sin embargo, este procedimiento es menos recomendado, ya que la evidencia empírica demuestra que se obtienen valores consistentemente mayores que los obtenidos al preguntar por la máxima DAP (y por lo tanto, eventualmente sobreestimados).

34

percepción de que la solución de los problemas causados por las inundaciones es competencia del Estado y es éste quién asumirá su costo. En tal caso, su DAP estará sobrevalorada. Alternativamente, si la persona cree que le van a cobrar en función de la disposición a pagar que manifieste en la encuesta, tenderá a declarar una DAP menor, con lo cual la DAP estará subvalorada. Otro inconveniente de este método radica en la dificultad de que los beneficiarios del proyecto internalicen en su DAP el hecho de que la lluvia es un fenómeno probabilístico y que, por lo tanto, las soluciones propuestas presentan cierta probabilidad de falla. En todo caso, no es recomendable aplicar este método después de una lluvia de importancia o después de un par de años secos, debido a que en ambos casos la DAP estará sesgada al alza o a la baja según corresponda, ya que las respuestas están muy influenciadas por las vivencias más inmediatas.

b)

Precios hedónicos

Este es un método de valoración indirecto que se basa, generalmente, en los precios de las propiedades. Su principal aplicación a proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias es en la estimación de beneficios residenciales y beneficios de recuperación de terrenos baldíos anegadizos. El fundamento de este método radica en que el precio de un bien depende de las características o atributos que éste contiene; por lo tanto, aislando cada atributo específico es posible establecer su “precio” implícito. Por ejemplo, el precio de una vivienda dependerá de los siguientes atributos: i)

Tamaño, orientación y calidad del terreno y edificación,

ii) Ubicación (acces ibilidad a centros de trabajo, comerciales, asistenciales y áreas de recreación), iii) Urbanización del barrio y iv) Susceptibilidad de inundarse

35

Mediante técnicas econométricas se determina una "ecuación hedónica", a través de la cual se puede estimar el cambio en el precio del bien ante un cambio de uno de sus atributos. En este caso el atributo es "no inundable" o "inundable menos frecuentemente". La principal ventaja de este método es que, de poder aislar con éxito el atributo que interesa, permite capturar gran parte de los beneficios tangibles e intangibles del proyecto, a través de utilizar precios de mercado

de las viviendas (en lo que interesa), es decir,

preferencias “reveladas” en lugar de preferencias “declaradas” como es el caso de valoración contingente.

c)

Daño evitado esperado

Para cuantificar y valorar los beneficios asociados a un nivel de protección contra inundaciones, este método estima en terreno cada uno de los daños evitados respecto de la situación sin proyecto, tanto a los propietarios y usuarios de las viviendas como al resto de los afectados por las inundaciones. La medida de los beneficios de proyectos de control de inundaciones, calculada por la metodología de daño evitado, viene dada por el valor esperado de los ahorros de costos que se obtienen con el proyecto4. Es decir, se debe contar con una curva costos – probabilidad, que permita determinar dicho valor esperado. En virtud de lo anterior es que la construcción de esta curva se logra a través la secuencia ilustrada en

los cuatro gráficos, que siguen: (i) las

precipitaciones y sus probabilidades de ocurrencia, (ii) niveles de precipitación y severidades de inundación, (iii) severidades de inundación y costos de los daños producidos, y (iv) los costos y sus probabilidades de ocurrencia.

Es evidente que la condición necesaria para que se produzca un fenómeno de inundaciones es la precipitación, por lo que es fundamental una caracterización detallada de ellas. Un evento de lluvia (precipitación) corresponde a un fenómeno aleatorio el cual se rige por una función de densidad de probabilidades (conocida o desconocida). En el gráfico I de la

4 El análisis que sigue fue extraído de “Estudio de Valorización de Beneficios de Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias”, Soluciones Integrales 2001.

36

Figura III, se muestra una forma típica de la función de probabilidad de precipitaciones. En el eje de las abscisas se incorpora una medida de la magnitud de la lluvia, su intensidad medida en mm/día, mm/hora u otra relevante. Una caracterización completa de un evento de lluvia debe considerar posiblemente también su duración total y forma, y para efectos económicos puede ser relevante la época del año en que ocurre y la hora de inicio y término. Por simplicidad, el gráfico ilustra sólo la dimensión de intensidad. En el eje de las ordenadas se indica la frecuencia de ocurrencia de cada nivel de lluvia en un año hidrológico típico. El gráfico muestra el hecho que las lluvias más corrientes son aquéllas de menor intensidad. Figura III Esquema General de Medición de Beneficios.

Gráfico I.

P r o b a b i l i d a d

P r o b a b i l i d a d

Gráfico IV.

Intensidad

Daños

I*

Gráfico II.

S e v e r i d a d

S e v e r i d a d

Gráfico III.

Intensidad

Daños

I*

Sin proyecto

Con proyecto

Fuente: Soluciones Integrales (2001), adaptado de Penning-Rowsell and Chatterton, “The benefits of flood alleviation. A manual of assessment techniques (Blue Manual)”, Gower Publishing Group, Hampshire, United Kingdom, 1977.

37

Al producirse las precipitaciones, éstas pueden llegar a causar inundaciones, las que ocurren dependiendo de la topografía de la zona, tipo, condiciones y uso del suelo y otras variables que caracterizan la cuenca en estudio. Por otro lado se sabe que para un mismo lugar, los problemas de inundaciones comienzan a partir de cierto nivel de lluvias, los cuales son mayores a medida que el nivel de intensidad de la lluvia crece. En el gráfico II de la figura III queda ilustrado este fenómeno, en el cual se indica que a mayores niveles de precipitaciones, mayores los grados de severidad de las inundaciones que se producen. Hay que considerar también, que la severidad de una inundación es un fenómeno multivariado, pero que usualmente se relaciona con la altura del agua sobre la calle, la duración de la inundación, la velocidad de las aguas, si arrastran sedimentos, y los contaminantes que puedan acarrear. Distintas configuraciones de estos últimos valores (altura, duración, etc.), producen distintos niveles de severidad. Las inundaciones, de acuerdo con su severidad, pueden causar daños tanto en la naturaleza, como en la propiedad pública y/o privada, los que evidentemente tienen asociado un costo económico. Se observa que para distintas severidades de inundación se tienen diferentes costos, los que crecen a medida que la inundación es más severa. Esta situación queda descrita en el gráfico III de la figura III. “Finalmente se deduce que estos costos económicos en un año dado son aleatorios, como consecuencia de la aleatoriedad de las lluvias. Se puede por ello construir una curva costos - probabilidad de ocurrencia, a partir de la interconexión de cada una de las etapas descritas anteriormente, según se muestra en el gráfico IV de la figura III. Es decir, si producto de una lluvia, que tiene un cierta probabilidad de ocurrencia (gráfico I), se produce una inundación con un nivel de severidad (gráfico II) tal que produce un cierto daño (gráfico III), se deduce que la probabilidad de ocurrencia de ese daño (gráfico IV) es la probabilidad de ocurrencia de la precipitación que provocó la inundación. Con estos elementos, se puede obtener el valor esperado producto del ahorro de costos por las inundaciones que evita el proyecto, que en el caso que aplica la metodología de daños evitados, corresponde a los beneficios del proyecto. En la Figura III se muestra la construcción de la curva daños-probabilidad, para un año dado, considerando en primer lugar la situación bajo análisis sin proyecto. Con la construcción de las obras, para cada nivel de precipitaciones habrá una menor severidad de inundaciones.

38

De hecho para lluvias menores al nivel de diseño (I*), no habría inundaciones. Si la lluvia sobrepasa el nivel de diseño habrá inundaciones, aunque de menor severidad que en la situación sin proyecto. Este desplazamiento hacia abajo de la curva severidad- intensidad es el resultado directo del proyecto. A través de la lectura de la curva severidad-daños del gráfico III, se obtiene un desplazamiento de la curva de daños-probabilidad que se indica en el gráfico IV. De esta manera para un año dado, el efecto del proyecto es reducir el daño para cada nivel de lluvia que ocurre. Siguiendo la teoría de decisiones bajo incertidumbre, y suponiendo neutralidad al riesgo, se puede establecer que el beneficio total asociado a evitar el fenómeno de la inundación estará dado por la esperanza matemática de los menores daños que se obtienen con el proyecto. Luego, los beneficios para un año t estarán dados por la siguiente ecuación: ∞

B (t ) = ∫ P (i ) * [C 0 (i ) − C1 (i )]di 0

donde, B(t) P(i) C0(i) C1(i)

= beneficios del proyecto para un año t, = la probabilidad de ocurrencia de la tormenta de intensidad i, = costo asociado a la tormenta de intensidad i, sin proyecto, = costo asociado a la tormenta de intensidad i, con proyecto. Esta ecuación corresponde al valor esperado del ahorro de costos para el año t. En

ella se consideran las tormentas de todas las intensidades entre 0 e infinito, aún cuando en la práctica se adopte como límite de cálculo, una intensidad de muy baja recurrencia (100 años o más). Naturalmente, en la función de costos está implícita la relación intensidad de lluviaseveridad de la inundación y la relación entre severidad de la inundación y daños. En el Anexo 2 se detalla la forma en que se debe seleccionar las lluvias a simular y el cómo calcular las probabilidades para estimar el valor esperado del daño evitado. La complicación de este método es que se debe cuantificar y valorar cada tipo de beneficio por separado y sólo aquellos beneficios tangibles. Su principal ventaja está en el

39

hecho que su cálculo es más sencillo y de menor costo que los dos métodos anteriores. Esta metodología ha sido ampliamente aplicada en la evaluación de este tipo de proyectos. d)

Beneficios no valorados En general en toda evaluación económica, el evaluador tiene la opción de no valorar

algunos beneficios y costos de montos muy pequeños sujeto al hecho de que su no valoración no modifica la decisión final. Ello en virtud de las dificultades para valorar algún tipo de beneficio o costo, que dan como resultado que el costo en recursos monetarios y tiempo de su valoración es elevado con relación a la magnitud del beneficio o costo que se desea valorar. Estos beneficios o costos que el evaluador deja en calidad de intangibles sí deben ser claramente explicitados en el texto.

3.

Horizonte de evaluación El horizonte de evaluación corresponde al período para la cual se hará la evaluación del

proyecto. En general, el horizonte de evaluación utilizado es menor o igual a la vida útil económica de las obras. En el caso de que el horizonte de evaluación sea menor que la vida útil del proyecto, entonces hay que estimar su valor de desecho al término del horizonte de evaluación. Dicho valor debe registrarse como un beneficio y corresponde al valor presente de los beneficios futuros que exceden al horizonte de evaluación. En términos prácticos, en muchas oportunidades se utiliza un porcentaje de la inversión inicial como valor de desecho, asimilándolo al concepto de valor residual, más bien asociado a fines contables 5. Se sugiere utilizar un horizonte de evaluación no superior a 30 años para este tipo de proyectos.

5

La forma más simple de estimar el valor residual como porcentaje de la inversión inicial es un sistema de depreciación lineal cuyo cálculo se obtiene aplicando la siguiente fórmula: (años vida útil – años horizonte de evaluación) x (inversión inicial / años de vida útil)

40

4.

Indicadores económicos

a)

Indicadores Costo-Beneficio Este tipo de indicadores es apropiado para proyectos en los cuales es posible y

conveniente valorar sus beneficios y, por lo tanto, es posible construir el flujo de caja del proyecto, es decir, representar los montos y el instante en el cual se realizarán los beneficios y los costos del proyecto, los cuales se obtienen de la comparación entre las situaciones sin y con proyecto. En esta sección se analizarán los principales indicadores costo-beneficio utilizados en la evaluación social de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias: El Valor Actual Neto (VANS), la Tasa Interna de Retorno (TIRS) y el IVANS. i)

Valor Actual Neto Social (VANS) El Valor Actual Neto Social (VANS) de un proyecto es igual al valor actual del flujo neto

de beneficios que genera el proyecto en el horizonte de evaluación. n

Valor Actual Neto Social (VANS ) = − I 0 + ∑ t =1

Bt − C t VD + t (1 + r ) (1 + r ) n

Donde, I0

= Valor actual de la Inversión social del proyecto.

Bt = Beneficio social del proyecto en el período t (t = 1,...., n). C t = Costo social de operación y mantenimiento del proyecto en el período t (t = 1,.., n). VD = Valor de Desecho r

= Tasa social de descuento del proyecto.

n

= Número de años del horizonte de evaluación del proyecto

El VANS representa el cambio en la riqueza del país producto de la ejecución del proyecto. Por lo tanto, la regla de decisión sobre la conveniencia de ejecutar un proyecto es la siguiente:

41

•

Si VANS > 0 ⇒ Aumenta la riqueza del país, por lo tanto, conviene ejecutarlo.

•

Si VANS < 0 ⇒ Disminuye la riqueza del país, por lo tanto, no conviene ejecutarlo.

•

Si VANS = 0 ⇒ La riqueza del país se mantiene constante, por lo tanto, el país está indiferente entre ejecutar el proyecto o invertir en la alternativa que le renta r% anual.

ii)

Tasa Interna de Retorno Social (TIRS) La TIRS es la tasa de descuento que hace al VANS de un proyecto igual a cero. Es

decir,

n

VAN = − I 0 + ∑ t =1

Bt − C t VD + =0 t (1 + ρ ) (1 + ρ ) n

donde ρ es la tasa de interés que hace el VANS = 0 (TIRS)

La regla de decisión sobre la conveniencia de ejecutar un proyecto utilizando el criterio de la TIRS es la siguiente: •

Si la TIRS > r ⇒ el proyecto conviene ejecutarlo

•

Si la TIRS < r ⇒ el proyecto no conviene ejecutarlo

•

Si la TIRS = r ⇒ el inversionista está indiferente entre ejecutar el proyecto o su alternativa de inversión que le renta r% anual. En síntesis, el proyecto conviene ejecutarlo cuando el rendimiento del capital utilizado en

inversiones alternativas rinde menos que el capital invertido en el proyecto en estudio.

El criterio de la TIRS presenta algunos inconvenientes en su utilización, tales como la existencia de proyectos con múltiples TIRS o en los cuales no existe TIRS, como también el que no permite la comparación de proyectos mutuamente excluyentes. iii)

IVANS

Cuando existe restricción de presupuesto y se dispone de una numerosa cartera de proyectos con VANS positivo pero cuyo monto de inversión agregado excede la disponibilidad

42

de fondos presupuestarios, puede resultar engorroso determinar las distintas combinaciones de proyectos que maximizan el VANS de la cartera seleccionada. Para evitar el análisis “caso a caso” del aporte de un proyecto al VANS de la cartera, se puede utilizar el indicador IVANS, el cual se calcula de la siguiente forma:

IVANS =

VANS I0

El criterio de decisión consiste en elegir aquél conjunto de proyectos con mayor IVANS hasta copar el financiamiento disponible, lo que asegura la combinación de proyectos óptima, es decir, la que maximiza el VANS.

b)

Indicadores Costo-Eficiencia Este tipo de indicadores se utiliza en proyectos en que es difícil medir y valorar sus

beneficios y se cumple que: •

los beneficios del proyecto son altos desde un punto de vista de las necesidades sociales que deben ser satisfechas.

•

las alternativas de proyecto entregan beneficios similares, pero difieren en sus costos.

i)

Valor Actual de Costos Sociales (VACS) Cuando las alternativas de un proyecto, además de proporcionar beneficios similares,

tienen igual vida útil o diferentes vidas útiles pero los proyectos son no repetibles, entonces se requiere calcular el Valor Actual de Costos Sociales para cada una de ellas:

n

VACS = I 0 + ∑ t =1

Ct (1 + r ) t

donde, “n” es el número de años del horizonte de evaluación; r es la tasa de descuento;

43

VACS es el valor actual del flujo de costos sociales descontado a la tasa r; I0 es la inversión social inicial; C t es el costo social de operación y mantenimiento en el período t. ii)

Costo Anual Equivalente (CAE) Cuando las alternativas analizadas tienen vidas útiles distintas y los proyectos sí son

repetibles, no es posible utilizar directamente el VACS para compararlas; se requiere llevar previamente ambas alternativas a un período de tiempo común. Alternativamente, se puede utilizar el Costo Anual Equivalente, que corresponde a un valor uniforme de costo anual y que es equivalente al flujo de costos de la alternativa de proyecto analizada por un periodo infinito.

El CAE se calcula de la siguiente forma:

CAE =

iii)

VACS  (1 + r ) n − 1    n   r × (1 + r ) 

Indicador de Costo Efectividad El análisis costo-efectividad se utiliza para comparar alternativas de proyectos que

presentan beneficios distintos, los cuales no pueden ser valorados pero si cuantificados; es decir, los beneficios no pueden ser expresados en unidades monetarias pero sí en unidades físicas. El indicador de costo-efectividad se expresa matemáticamente de la siguiente forma ( en el numerador puede figurar el VACS o el CAE según corresponda):

Indicador Costo − Efectividad =

C . A.E . , Total Beneficiarios Directos

donde el total de beneficiarios directos corresponde al número de personas que habitan en la “mancha” de inundación.

44

5.

Momento óptimo de inversión El estudio del momento óptimo de inversión permite determinar el momento en que es

conveniente realizar la inversión, de manera de maximizar el VANS del proyecto. Este estudio es válido realizarlo en proyectos en que los beneficios son función del tiempo calendario e independientes del momento de ejecución del proyecto. En el caso de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, corresponde efectuar este estudio para proyectos en sectores no consolidados y cuyo desarrollo inmobiliario futuro permite la posibilidad de analizar la alternativa de postergar la ejecución del proyecto. Si los beneficios del proyecto son independientes del momento en que se construye el proyecto y éste es de vida útil finita y repetible (caso proyectos evacuación y drenaje aguas lluvias) , y la inversión y la tasa de descuento son constantes en el tiempo, entonces el momento óptimo del proyecto (t) será aquél en que6

 r × (1 + r ) n  It ×   = Bt +1 n ( 1 + r ) − 1   Se debe realizar el análisis de año en año, hasta encontrar el momento en que se cumple la igualdad anterior o la primera vez que el Beneficio neto anual excede a la anualidad de la Inversión. El supuesto de inversión constante en el tiempo se fundamenta en el hecho de que las inversiones se realizan en las zonas actualmente urbanizadas, por lo cual no serán afectadas por el nivel de urbanización y de interferencias crecientes. No obstante ello y aun cuando en el futuro se observara algún incremento de la inversión por mayor interferencia, se estima que éste será contrarrestado por el avance de las técnicas de construcción que abaratan los costos de inversión.

45

6.

Tamaño óptimo del proyecto Dada un área que se va a proteger, en función de los periodos de retorno surgen

opciones de tamaño7. En efecto, cada tamaño de proyecto representa un nivel de protección diferente frente a las inundaciones. Mientras mayor sea el nivel de protección, mayores serán los beneficios del proyecto, pero también mayores sus costos. Por esta razón, el estudio de tamaño óptimo determina el nivel óptimo de protección contra inundaciones, el que corresponde al tamaño del proyecto que maximiza el VANS. El tamaño del proyecto se puede expresar a través de la variable periodo de retorno T, ya que la protección para eventos de mayor periodo de retorno o, lo que es lo mismo, de mayor severidad, requiere de proyectos de mayor tamaño y mayor inversión. En la Figura IV se presentan las curvas de beneficios y costos actualizados en función del período de retorno T. La diferencia entre ambas curvas representa el VANS para distintas alternativas de diseño estudiadas. Como se puede apreciar, el tamaño óptimo del proyecto corresponde a T*, ya que ese tamaño es el que maximiza el VANS del proyecto.

Daños y Costos ($)

Valor Presente de los Costos

Figura IV Tamaño Óptimo del Proyecto Valor Presente de los Beneficios

Máximo VAN

T*

T años

6

“Evaluación Social de Proyectos” E. Fontaine, capítulo III. En el Instructivo SEBI que publica anualmente MIDEPLAN, se establecerán los períodos de retorno a considerar para optimizar el diseño. 7

46

El análisis de tamaño óptimo señalado, es aplicable en aquellos proyectos que no pertenecen a un Plan Maestro, ya que en el caso de proyectos que forman parte de una red de colectores identificada en un Plan Maestro, el tamaño óptimo queda definido por el período de retorno para el que fue diseñado el sistema total de evacuación y drenaje de aguas lluvias, no justificándose en este caso el estudio de tamaño óptimo para ese proyecto particular.

IV.

PREPARACIÓN DE PROYECTOS

Tal como se señaló en la sección II.4 de esta guía metodológica, durante la etapa de Preinversión de un proyecto es posible pasar por diversos estados - perfil, prefactibilidad, factibilidad y diseño -, los que difieren entre sí básicamente por la calidad de la información disponible para la toma de la decisión sobre la ejecución o rechazo del proyecto. Es así como puede darse el caso que en algunos proyectos la información disponible en el Plan Maestro o en el estudio de perfil permita tomar la decisión de pasar directamente a la etapa de diseño, sin necesidad de completar las etapas de prefactibilidad o factibilidad. Este puede ser el caso de proyectos de bajo monto que representan una solución a un problema puntual y en los que no es posible encontrar otras alternativas técnicas viables. La guía de formulación de proyectos que se presenta a continuación, trata de compatibilizar los diversos requerimientos dependiendo de la etapa de análisis en la que se encuentre el proyecto.

1.

Recopilación de Antecedentes Se deberá recopilar información sobre: •

Estudios básicos de la zona en que se ubicará el proyecto (por ejemplo, planes maestros de aguas lluvias, estudios de calidad de suelos, entre otros)

•

Estudios de CONAF, MINVU, DGA, DOH, sobre la planificación de cuencas

•

Estudios de proyectos de obras de riego, obras fluviales, viales y otros

•

Planes reguladores comunales e intercomunales

•

Cartografía

•

Estadística pluviométrica y fluviométrica del área a estudiar.

47

•

Investigación de eventos hidrometeorológicos extremos. Estadísticas de precipitaciones máximas en 24, 48, 72 horas.

•

Información histórica de problemas de inundación de aguas lluvias disponible en Municipios, servicios públicos y en la prensa local.

•

Estadísticas de población, vivienda y caracterización socioeconómica del área de estudio.

•

Recopilación bibliográfica sobre el tema y entrevistas a profesionales expertos que tengan experiencia en este tipo de proyectos, así como también a las juntas de vecinos y organizaciones comunitarias de la zona en estudio.

Para recopilar esta información se puede acudir a las Municipalidades, ENDESA, Dirección General de Aguas (MOPTT), Dirección Meteorológica de Chile (FACH), Departamento de Obras Fluviales del nivel regional-MOPTT, empresas sanitarias, Ministerio de Vivienda y Urbanismo, Instituto Geográfico Militar, o en cualquier otro organismo público o privado que pudiese tener información de utilidad para el estudio.

2.

Diagnóstico

a)

Definición y Caracterización del Área de Influencia Se deben identificar las “áreas de inundación” en el sector de interés y su

caracterización debe ser tal que permita conocer la altura del agua y la duración de la inundación, como también la extensión y superficie de ella, para distintos períodos de retorno; estos últimos serán definidos en el Instructivo SEBI que anualmente publica MIDEPLAN. Las áreas de inundación para cada tipo de evento pueden ser simuladas mediante modelos computacionales desarrollados para estos fines, sobre la base de una situación base optimizada. Para efectos de esta metodología, se considerará como área de influencia al área de inundación generada por una lluvia de período de retorno de cien años (tormenta centenaria). Esta área de inundación se considera una cota superior de las otras situaciones de inundación, y se ha supuesto como la situación más grave, ya que si bien es posible encontrar lluvias con período de retorno superior a 100 años, las probabilidades de excedencia serán menores que 0,01, valores que para efectos prácticos se han supuesto nulos.

48

Por otra parte, es importante caracterizar adecuadamente la zona de influencia del proyecto, ya que permite un conocimiento de variables que entregan el marco de referencia en el cual se efectuará y operará el proyecto. Las variables a considerar son: •

Población: Un procedimiento simple para estimar la población afectada por el problema de inundaciones, consiste en multiplicar el número de viviendas en el área de influencia por un valor promedio de habitantes por hogar, el que puede obtenerse de información del censo de población (INE), de información disponible en el Municipio o bien, para mayor precisión, de una breve encuesta en el área de influencia.

•

Nivel socioec onómico: Se debe caracterizar socio-económicamente la población de la zona de influencia del proyecto, lo cual es posible realizar a un nivel agregado utilizando información de la encuesta CASEN o bien a un nivel más desagregado a través de información disponible en el Municipio respectivo (ficha CAS II).

•

Tipos de vivienda: Se debe caracterizar las viviendas de la mancha de inundación de acuerdo a variables como el valor de mercado y a atributos como la superficie del sitio, la superficie edificada, el número de pisos, entre otros. Para efectos de estimación de los beneficios del proyecto, se debe agrupar las viviendas de acuerdo a rangos de precios relativamente homogéneos.

•

Número de viviendas: Se debe estimar el número de viviendas para cada uno de rangos de precios identificados. Esto se puede realizar a través de información proveniente de un catastro de las viviendas en la zona de influencia o bien a través de la aplicación de métodos muestrales que permitan extrapolar los resultados al área de influencia.

b)

•

Servicios públicos que se ubican en el área

•

Industria y comercio existente en el área

Estudio de la Oferta El estudio de la oferta actual consiste en realizar un análisis del sistema de evacuación y

drenaje de aguas lluvias existente, desde un punto de vista físico y operativo. Este análisis es

49

de tipo técnico y debe ser desarrollado por un especialista. A modo de ilustración se muestra a continuación los principales elementos que debiera incluir. En esta etapa se identificará la infraestructura existente, caracterizando las redes de aguas lluvias (unitarias y separadas), los cauces artificiales o naturales, entubados o canalizados, los canales de riego en su paso por la zona urbana que reciben aguas lluvias, las quebradas y cauces naturales que atraviesan zonas urbanas y otras infraestructuras que sirvan como vías de evacuación de aguas lluvias (por ejemplo, calles). Para cada uno de éstos se deberá indicar su estado de conservación y capacidad hidráulica. Para calcular la capacidad hidráulica de los colectores se utiliza, generalmente, la fórmula de Manning. El cálculo se hace en función del diámetro del tubo (colector en sección circular), la rugosidad de sus paredes y su pendiente.

 i 1/ 2  Q =   × 0,3353 × D 8 / 3  n  En que: Q = Caudal (en m 3 por segundo) i = Pendiente del tubo (en tanto por uno) n = Coeficiente de rugosidad (n = 0,015 para cemento comprimido) D = Diámetro del tubo (m) En el caso de los canales, su capacidad hidráulica se calcula con la fórmula de Manning, pero su expresión matemática es función de la forma del canal, el tipo de rugosidad de las paredes y la pendiente. Además, para la caracterización de la operación del sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias se deberá tomar en cuenta el arrastre de sedimentos en los cauces naturales o artificiales, entubados o canalizados, que atraviesan el área en estudio. El objetivo de esto es cuantificar el gasto sólido de los cauces, para identificar los problemas de arrastre y depósito de sedimentos en los cauces que constituyen la red de drenaje de aguas lluvias de una localidad. Se deberá realizar también, una clasificación geomorfológica de los suelos del área en estudio y su cuenca aportante, desde un punto de vista de su capacidad de retención, infiltración, pendientes y potencial generación de escorrentía.

50

El proceso de escorrentía superficial en una localidad se caracteriza porque

los

caudales que llegan a cada calle se van agregando a medida que se dirigen hacia el punto de evacuación de la cuenca. Es así como en ausencia de un sistema de evacuación de aguas lluvias, se produce el escurrimiento por las calles siguiendo la pendiente del terreno. A esta forma natural de escurrimiento de las aguas se le denomina patrón de escurrimiento y debe determinarse con base en la información topográfica de la cuenca.

La urbanización de los terrenos afecta el coeficiente de escorrentía superficial, por lo que se debe analizar el uso actual y futuro del suelo, considerando los Planes Reguladores Municipales, información del MINVU y polos de desarrollo. Se sugiere elaborar planos con indicaciones sobre las diferentes clasificaciones de urbanización, tales como tipo de vivienda existente y permitido, subdivisión de superficies mínimas, densidades de población actuales, máximas y mínimas permitidas, porcentaje de áreas verdes existentes y requeridas, grado de pavimentación existente y esperado. Además, se debe identificar zonas impermeables como techos, estacionamientos, calles, avenidas, etc. A continuación se presenta el cuadro N° 1 con valores de coeficientes de escorrentía, normalmente utilizados en los proyectos de aguas lluvias.

51

Cuadro N° 1 Coeficientes de Escorrentía Tipo de Área de Drenaje Coeficiente de Escorrentía (C) PRADOS Suelos arenosos, planos, 2%

0,05-0,10

Suelos arenosos, promedio, 2 – 7 %

0,15-0,20

Suelos pesados, planos, 2%

0,13-0,17

Suelos pesados, promedio, 2 – 7 %

0,18-0,22

Suelos pesados, pendientes, 7%

0,25-0,35

DISTRITOS COMERCIALES Áreas de centro de ciudad

0,70-0,95

Áreas vecinas

0,50-0,70

RESIDENCIAL Áreas casas individuales separadas

0,30-0,50

Casas multifamiliares, separadas

0,40-0,60

Casas multifamiliares unidas

0,60-0,75

Suburbana

0,25-0,40

Área de departamentos

0,50-0,70

INDUSTRIAL Áreas livianas

0,50-0,80

Áreas pesadas

0,60-0,90

PARQUES, CEMENTERIOS

0,10-0,25

CAMPOS DE JUEGO

0,20-0,35

AREA DE PATIOS DE

0,20-0,40

FERROCARRILES ÁREAS NO DESARROLLADAS

0,10-0,30

CALLES Asfaltadas

0,70-0,95

Concreto

0,80-0,95

Ladrillo

0,70-0,85

CALZADAS Y ALAMEDAS

0,75-0,85

TECHOS

0,75-0,95

Fuente: Hidrología en la ingeniería – Germán Monsalve Sáenz ed. Alfaomega

52

c)

Estudio de la Demanda

Se debe realizar un estudio hidrológico que considere la pluviometría y fluviometría del área de estudio. Para ello se deben seleccionar las estaciones pluviométricas y fluviométricas existentes en o cerca del área de estudio y su cuenca aportante, a fin de analizar, corregir, ajustar y extender la estadística correspondiente a un período común que sea lo más reciente posible. Se deberá calcular las curvas intensidad - duración - frecuencia (curvas IDF) para conocer la tormenta de diseño para los períodos de retorno de 2, 5, 10, 25 y 100 años. Esta tarea es de carácter técnico y previa al análisis económico y debe ser realzada por un especialista. Se acostumbra presentar estas curvas en la forma de la siguiente figura:

CURVAS INTENSIDAD -DURACION- FRECUENCIA

I (mm/hr)

T2 T5 T10

t (minutos)

También se debe estudiar la recurrencia anual de las lluvias, con el objeto de conocer el número de días al año en que se producen inundaciones. Para ello se debe calcular el número promedio de días con lluvia al año con precipitaciones diarias entre rangos de precipitación.

d)

Estimación del Déficit A partir de la información de oferta y demanda se establecerán los problemas y déficit

que enfrenta el actual sistema de evacuación de aguas lluvias. En particular, se determinarán los puntos de inundación que presente el sistema, debiéndose identificar, para cada uno de los

53

puntos detectados, la altura y duración de la inundación en cada una de las tormentas simuladas.

3.

Identificación del Problema Central A partir de la información del diagnóstico realizado, se debe identificar el problema

central que afecta la evacuación de las aguas lluvias. Este problema debe ser formulado como un estado negativo (por ejemplo, “deficiente servicio de evacuación y drenaje de aguas lluvias”) Para la adecuada formulación del proyecto, es conveniente también identificar las causas y los efectos del problema central detectado. De esta manera, al estudiar las causas del problema es posible identificar alternativas de solución que permitirán resolverlo y de esta forma, evitar los efectos que ese problema generaba sobre la comunidad (beneficios del proyecto).

4.

Optimización de la Situación Actual Esta corresponde a pequeñas inversiones o trabajos que eventualmente podrían mejorar

la situación actual. En general, trabajos de limpieza de sumideros y cauces naturales pueden constituir una optimización de la situación actual. La simulación computacional de la mancha de inundación debe efectuarse para la situación actual optimizada, según se señaló. El objetivo de optimizar la situación actual es el de evitar asignar al proyecto, beneficios que no le son propios, ya que pueden ser obtenidos por medios alternativos a un menor costo. La situación actual optimizada se denomina situación sin proyecto.

5.

Planteamiento de Alternativas En función de los daños que se pretende evitar, se debe plantear la mayor cantidad de

alternativas técnicas que den solución al problema.

54

En estas ideas de proyectos, se deben plantear no sólo soluciones de tipo estructural sino que también medidas normativas y de gestión, como por ejemplo, la relocalización de viviendas.

En esta etapa es relevante identificar “proyectos independientes”; es decir, proyectos que constituyen soluciones de aguas lluvias que son independientes entre sí. Esta independencia debe ser tanto desde el punto de vista constructivo como operativo o en otras palabras, independencia tanto en la ejecución de las obras como en el funcionamiento hidráulico de la solución planteada.

55

V.

EVALUACIÓN DE PROYECTOS En este capítulo se tratan los principales aspectos relacionados con la aplicación de la

metodología de evaluación social de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias antes desarrollada; específicamente, se desarrollan métodos de estimación de los beneficios y costos del proyecto, el cálculo de indicadores de rentabilidad, el tratamiento del riesgo y los criterios de priorización de inversiones. 1.

Estimación de Beneficios Sociales

La estimación de los beneficios de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias se realizará exclusivamente para el área de influencia del proyecto, definida ésta como el área de inundación de la tormenta de período de retorno de cien años (tormenta centenaria).

a)

Beneficio por menor daño en propiedades residenciales

El beneficio por menor daño en propiedades residenciales será equivalente al cambio en el precio de la vivienda al mejorar la condición de evacuación y drenaje de aguas lluvias, el que se obtiene a partir de la siguiente ecuación: 2 ∆P = e ( −0 , 033987 ×∆Severidad + 0, 5×0 ,012 ) − 1 P

donde, ? P/P = variación en el precio de la vivienda debido a las obras de evacuación y drenaje de aguas lluvias; ? Severidad = variación del valor del Índice de Severidad debido a las obras de evacuación y drenaje de aguas lluvias;

Para mayor simplicidad se presenta a continuación una matriz de doble entrada para obtener el porcentaje de aumento en el valor de la propiedad en función del cambio, en valor absoluto, del índice de severidad. Por ejemplo, si el proyecto produce un cambio ( severidad sin

56

absoluto, del índice de severidad. Por ejemplo, si el proyecto produce un cambio (severidad sin proyecto menos severidad con proyecto) en valor absoluto de 3,6 en el índice de severidad, entonces el porcentaje de aumento en el valor de la propiedad es de 13,0%.

Cambio Índice de Severidad*

0,1

0 0,3% 1 3,8% 2 7,4% 3 11,1% 4 15,0% 5 18,9% 6 23,0% 7 27,3% * En valor absoluto

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0,7% 4,2% 7,8% 11,5% 15,4% 19,3% 23,5% 27,7%

1,0% 4,5% 8,1% 11,9% 15,7% 19,7% 23,9% 28,2%

1,4% 4,9% 8,5% 12,3% 16,1% 20,2% 24,3% 28,6%

1,7% 5,2% 8,9% 12,6% 16,5% 20,6% 24,7% 29,0%

2,1% 5,6% 9,2% 13,0% 16,9% 21,0% 25,2% 29,5%

2,4% 6,0% 9,6% 13,4% 17,3% 21,4% 25,6% 29,9%

2,8% 6,3% 10,0% 13,8% 17,7% 21,8% 26,0% 30,4%

3,1% 6,7% 10,4% 14,2% 18,1% 22,2% 26,4% 30,8%

La información de precios actuales de las viviendas de un determinado sector puede ser obtenida a través de consulta a corredores de propiedades, revisión de avisos de compraventa de propiedades en periódicos o bien por una pequeña encuesta a los residentes. Alternativamente, se sugiere utilizar la base de datos del Servicio de Impuestos Internos que contiene la tasación fiscal de cada vivienda y corregir esta estimación por un factor que dé cuenta de la subvaloración de la tasación respecto del valor comercial, factor que se obtiene a través de estudiar para una muestra representativa, el monto de dicha distorsión (se realiza una sola vez con resultados válidos para muchos años). Luego, la única variable que queda por despejar es la “severidad”, que queda determinada de acuerdo a la siguiente tabla:

57

Cuadro N° 2 Índice de Severidad en función de la Altura de Inundación y probabilidad de Excedencia Altura Inundación Probabilidad de Excedencia (cm.)

1%-20%

20% - 50%

> 50%

0 cm.

0

0

0

0,1 - 10 cm.

1

1

1

10,1 - 20 cm.

2

3

4

> 20 cm.

6

7

8

Fuente:. “Estimación de Beneficios Residenciales de Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas Lluvias”, DOH, diciembre 2002.

El método propuesto plantea que si para todas las tormentas simuladas la altura de inundación, •

no es mayor que cero centímetros (no hay problemas de inundación), el indicador de severidad es cero.

•

es mayor que cero pero no excede nunca los 10 centímetros (sólo inundación en la calle), el indicador es 1.

•

es mayor a los 10 centímetros pero no exceda nunca los 20 centímetros (se inunda también vereda y patio), el indicador de severidad será 2 si es que la probabilidad de excedencia de este rango está entre 1% y 20%, 3 si es que la probabilidad de excedencia está entre 20% y 50% (ambos inclusive) y 4 si es que la probabilidad de excedencia es mayor que 50%.

•

Es mayor a los 20 centímetros (se inunda el interior de la vivienda), el indicador será 6 si es que la probabilidad de excedencia de este rango está entre 1% y 20%, 7 si es que la probabilidad de excedencia está entre 20% y 50% (ambos extremos inclusive) y 8 si es que la probabilidad de excedencia es mayor que 50%. En síntesis, la labor del evaluador consistirá solamente en estimar el precio de las

viviendas actuales y simular las tormentas con el objeto de determinar las alturas de inundación. El valor obtenido por este método corresponde al valor presente del beneficio esperado por menores daños directos en propiedades residenciales, por lo que corresponde registrarlo en el año 0 del flujo de caja del proyecto.

58

b)

Beneficio por recuperación de terrenos baldíos anegadizos Se utiliza la misma metodología que la señalada para propiedades residenciales

pero considerando solamente el cambio en el precio del terreno sin vivienda, ya que ésta no existe

c)

Beneficio por menor daño en propiedades comerciales e industriales

El daño de los locales comerciales e industriales inundados en un sector o link se calcula en función de la altura de inundación al interior de la propiedad en la tormenta centenaria, definida como la altura de inundación sobre el nivel de la calle, menos 20 cm. Esto significa que para que se empiece a producir daños al interior del local, la altura mínima (hmín) de la inundación debe ser de 20 cm. sobre el nivel de la calle. El daño de los locales comerciales e industrias inundados se mide como un porcentaje del valor de la propiedad, Pd, el cual variará en función de la altura de la inundación según se muestra en el cuadro N° 3.

Cuadro N° 3 Porcentaje de Daño en función de la Altura de Inundación Altura de agua sobre la solera (metros)

Pd (% del valor de la propiedad)

0 – 0,10

0%

0,10 – 0,20

5%

0,20 – 0,30

10%

0,30 y mayores

15%

El beneficio del proyecto viene dado por el diferencial del valor del daño entre las situaciones con y sin proyecto.

59

Por tanto, la única variable a estimar será el valor de los locales comerciales o propiedades industriales, es decir, un precio promedio por metro cuadrado multiplicado por la superficie promedio de los locales, en cada sector definido.

Las áreas de inundación y las alturas se obtendrán de la misma simulación computacional utilizada para el cálculo de los beneficios de las propiedades residenciales. El valor obtenido por este método corresponde al valor del beneficio esperado para cada año, por lo que corresponde registrarlo durante toda la vida útil del proyecto8.

d)

Beneficio por menor daño en propiedades de organismos públicos

Desde el punto de vista inmobiliario las propiedades de organismos públicos se asemejan a las propiedades comerciales, en cuanto a su valoración e impacto por inundaciones. En virtud de ello y amparados en el principio de simplicidad y economía, se ha estimado conveniente aplicar a este tipo de inmuebles la misma metodología de valorización de los beneficios del proyecto en propiedades comerciales.

e)

Beneficio por menor deterioro de la infraestructura vial 9

El beneficio por menor deterioro de la infraestructura vial se calcula como:

Beneficio por menor det erioro Infraestructura Vial = Cd Sin proyecto − Cd Con proyecto Donde Cd es el costo anual esperado de reposición de la infraestructura vial deteriorada por las inundaciones, tanto para las situaciones sin y con proyecto.

8

Nótese que este caso no se trata de medir el beneficio como menor pérdida de plusvalía, como en el caso residencial, si no el valor del daño del local comercial o industria, ya sea por daño a la infraestructura o la mercadería, se aproxima como un porcentaje del valor de la propiedad. 9 “Metodología de Evaluación de Proyectos de Aguas Lluvias”, DOH.

60

El daño en la infraestructura vial se determina en función de la superficie inundada y la altura de inundación producida en las calles de interés, información proporcionada por el modelo de simulación computacional de las tormentas, complementada por antecedentes obtenidos en terreno como visitas en días de lluvia, entrevistas a residentes, entre otros. Para la estimación del costo por deterioro de pavimentos, tanto en las situaciones sin y con proyecto, se aplica la siguiente ecuación:

n

(

)

Cd = ∑ Ω i np × S i np × Cr np + Ω i p × S i p × Cr np × Π i i =1

donde,

Ωi

np

= Coeficiente de rotura para calles no pavimentadas asociado a la inundación i;

Sinp = Superficie no pavimentada que es inundada por la tormenta i;

Cr np = Costo de reposición de calles no pavimentadas Ωi S ip

p

= Coeficiente de rotura para calles pavimentadas asociado a la inundación i; = Superficie pavimentada que es inundada por la tormenta i;

Cr p = Costo de reposición de calles pavimentadas Πi

= Probabilidad cruzada de ocurrencia de la tormenta i

El supuesto que subyace a esta estimación de beneficio es el que la reposición del pavimento no se efectuará después de cada evento; sino que una vez al año. Los coeficientes de rotura que son función de la altura de inundación en las calles, se presentan en el cuadro N° 4 que sigue:

61

Cuadro N° 4 Coeficiente de Rotura ( Ω ) en función de Altura de Inundación Altura del agua

Calles pavimentadas

Calles no pavimentadas

(metros)

(Ω p )

( Ωnp )

0,05 – 0,15

0

0,05

0,15 – 0,20

0,01

0,10

0,20 – 0,25

0,02

0,15

0,25 – 0,30

0,03

0,20

Más de 0,30

0,04

0,25

Fuente: Consultoría “ Colector de Aguas Lluvias Rotonda Grecia –Quilín “, IFARLE LTDA. DOH, MOPTT, 2000.

En tanto no se disponga de antecedentes específicos de la zona en estudio, se sugiere utilizar los siguientes valores de costos de reposición de calles10: Calles pavimentadas:

UF 2,01 / m 2

Calles no pavimentadas: UF 0,33 / m 2

f)

Beneficio por disminución de los Costos Generalizados de Viaje (CGV) La estimación de este tipo de beneficios se efectúa sobre la base de la siguiente

ecuación:

Ahorro por Costo Generalizado de Viaje = CGV Sin proyecto − CGVCon proyecto donde,

CGV k = Cc k + Ct k siendo, CGVk = Costo esperado de viaje en la situación k (sin proyecto o con proyecto) Cc k = costo anual esperado por consumo de combustible en la situación k (sin proyecto o con proyecto)

10

Valores sugeridos en Metodología simplifica de evaluación, DOH.

62

Ctk = costo anual esperado de tiempo de viaje en la situación k (sin proyecto o con proyecto) Por su parte, el Cc se calculará mediante la siguiente ecuación: n L  Cc =  × P × F × ∑ ∏ i ×Ti  × E i =1 η 

donde, L = distancia promedio recorrida por los vehículos en el área de inundación (Km.); ? = Rendimiento del vehículo (Km./litro) P = Precio del combustible ( $/litro) F = Flujo vehicular entrante al área de inundación (vehículos equivalentes / hora) Π i = Probabilidad cruzada de ocurrencia de la tormenta i, fPP,D (PP i,D i) Ti = Duración de la inundación producida por la tormenta i (horas) E = Número de eventos de lluvia al año que producen inundaciones. La probabilidad cruzada de ocurrencia de la tormenta i es la probabilidad de que se produzca una tormenta de intensidad PPi y de duración Di, la cual se obtiene al multiplicar la probabilidad asociada a la intensidad (período de retorno) por la asociada a la duración. El rendimiento de los vehículos será función de la altura de inundación, según se muestra el cuadro N° 5 que sigue:

63

Cuadro N° 5 Rendimiento de Vehículos en Función de Altura de Inundación Altura del agua

Variación de ?

?

(metros

(%)

(Km./litro)

0 -0,05

100

7,0

0,05 -0,15

80

5,6

0,15 -0,20

60

4,2

0,20 -0,25

40

2,8

0,25 -0,30

20

1,4

Más de 0,30

No se puede circular

No se puede circular

FUENTE: “Actualización Estudio Plan Maestro de Aguas Lluvias del Gran Santiago Colector Santa Rosa”, AC Ingenieros Consultores, DOH, MOPTT, 1999. citado en Metodología simplificada DOH.

Cuando el agua sobrepasa los 30 centímetros y no se puede circular, para fines de evaluación se sugiere utilizar el mismo costo que se obtiene para una altura entre 25 y 30 centímetros. La estimación de costos se efectuará para las situaciones con y sin proyecto en las calles que la simulación computacional de tormentas indique que se inundan. Finalmente, el Ct ,costo de tiempo de viaje, se calcula con la siguiente fórmula: n   Ct =  t × N 1× Vt ∑ Πi × Ti  × E i =1  

donde, t

= tiempo de viaje

N1 = Flujo vehicular * tasa de ocupación Vt = valor del tiempo de viaje de los pasajeros para transporte urbano que entrega anualmente MIDEPLAN. Π i = Probabilidad cruzada de ocurrencia de la tormenta i, fPP,D (PP i,D i) Ti = Duración de la inundación producida por la tormenta i (horas) E = Número de eventos de lluvia al año que producen inundaciones. A su vez el tiempo de viaje, t, se estima como

64

t=

L Vi

siendo L la distancia promedio recorrida por los vehículos en el área de inundación (Km) y Vi la velocidad de circulación durante la inundación (Km./hr) y que, a su vez, se estima como

Vi = Cv × Vn donde, Cv = coeficiente de reducción de la velocidad en función de la altura de inundación Vn = velocidad de circulación en condiciones normales ( Km./hora). En el cuadro N° 6 se presentan los valores del Cv en función de la altura de inundación. Cuadro N° 6 Valores Cv en Función de Altura de Inundación Altura del agua

Cv

(metros) 0,05 -0,10

0,40

0,10 -0,15

0,30

0,15 -0,20

0,20

0,20 -0,25

0,15

0,25 -0,30

0,10

Más de 0,30

No se puede circular

FUENTE: “Actualización Estudio Plan Maestro de Aguas Lluvias del Gran Santiago Colector Aguas Lluvias Vicuña Mackenna”, IFARLE LTDA., Dirección de Riego, MOP, 1996, citado en Metodología simplificada DOH.

Para efectos de evaluación se sugiere utilizar para el caso de inundaciones superiores a 30 centímetros, el valor de Cv correspondiente a inundaciones entre 25 y 30 centímetros.

65

g)

Beneficio por menor ausentismo laboral Este beneficio, en términos privados, está capturado por la metodología de precios

hedónicos. En principio, no se observan diferencias entre la valoración social y privada, por lo que los precios hedónicos captarían adecuadamente este beneficio. h)

Beneficio por menores gastos de emergencia y limpieza de vías y sumideros Interesa estimar sólo los gastos marginales que se ahorran debido al proyecto, ya

que existe una estructura fija de emergencia en Municipalidades, ONEMI y demás organismos relacionados con las emergencias, que no se afecta por la intensidad de las inundaciones. Sobre la base de las calles que se inundan de acuerdo con las simulaciones computacionales de las tormentas, para las situaciones sin y con proyecto, se debe estimar el número de cuadrillas

adicionales a las normales (personal contratado especialmente o

redestinado de otras funciones) que intervendrán en las faenas de limpieza de calles después de cada tormenta en estudio; el costo por cuadrilla se obtiene de la Municipalidad, ONEMI, SERVIU u otro organismo relacionado con el tema.

i)

Beneficio por menores enfermedades

Este beneficio, en términos privados, está capturado por la metodología de precios hedónicos. En general los costos privados de enfermedad son menores que los costos sociales, por existir importantes subsidios a través del sistema público de salud. En este sentido, los precios hedónicos estarían captando sólo parte de este beneficio desde el punto de vista social; sin embargo, dadas las dificultades y elevado costo que representa la medición y valoración de este diferencial de beneficio y su escasa significación en el total de beneficios, lo aconsejable es dejarlo en condición de intangible. j)

Beneficio por menores molestias a las personas

El uso de la metodología de precios hedónicos para estimar los beneficios del proyecto en propiedades residenciales capta buena parte de las molestias que sufren los

66

propietarios de las viviendas en las calles y sectores que sufren los efectos de inundaciones, razón por la cual no debe volver a estimarse, ya que se produciría una duplicación. Las personas que habitan fuera del área de inundación centenaria sufren molestias por circulación en vías pertenecientes al área de inundación, situación captada por los beneficios por la reducción de CGV que origina el proyecto.

2.

Estimación de Costos Sociales La evaluación social de proyectos requiere que los costos en que se incurre, tanto en

la etapa de inversión como en la de operación, consideren el costo de oportunidad en el uso de los recursos. Teniendo presente que los precios o costos privados incorporan un conjunto de distorsiones, es preciso "limpiar" los datos de modo de convertir los precios de mercado en precios a costos de factores, que muestran el costo de oportunidad de su uso. Por ello, los precios de mercado o precios privados deben ser depurados de impuestos y/o subsidios.

Por otra parte, en la evaluación social también se debe incorporar los costos o externalidades negativas que genere el proyecto. En el caso de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, es posible que durante la etapa de construcción se produzcan algunos impactos sobre el sistema de transporte, generando un aumento en la congestión vehicular de las vías afectadas por los trabajos. Este tipo de impactos debe ser incorporado en la evaluación a través de su valoración directa o bien, a través de las medidas de mitigación o compensación necesarias. a)

Tratamiento de impuestos y subsidios

Es necesario descontar todos los impuestos y subsidios en los precios, tales como el impuesto al valor agregado (IVA), los impuestos o derechos de internación y los impuestos específicos.

67

b)

Tratamiento de las divisas El costo social de los materiales y equipos importables, corresponde a su valor CIF 11

(en pesos) multiplicado por el factor de corrección de la divisa que publica anualmente MIDEPLAN más los gastos de comercialización y distribución internos. c)

Tratamiento de la mano de obra

El mercado de la mano de obra se segmenta en tres categorías: mano de obra calificada, mano de obra semicalificada y mano de obra no calificada. Cada una de ellas deberá ser ajustada por su correspondiente factor de corrección, el que es publicado anualmente por MIDEPLAN. d)

Correcciones a costos sociales

Las correcciones a precios sociales de acuerdo al criterio utilizado por MIDEPLAN, se encuentran indicadas en la publicación “Procedimientos y Formularios para el Sistema de Estadísticas Básicas de Inversión” (SEBI). Se deberán corregir: •

Bienes e insumos domésticos: descontar del valor de mercado el IVA

•

Materiales importables = descontar del valor de mercado el IVA y los aranceles de importación y multiplicar por factor de corrección de la divisa (FC D )

•

Combustibles = utilizar valor indicado por MIDEPLAN.

•

Mano de obra calificada = multiplicar valor de mercado por factor de corrección FC MOC

•

Mano de obra semicalificada = multiplicar valor de mercado por factor corrección FC MOSC

•

Mano de obra no calificada = multiplicar valor de mercado por factor corrección FC MONC El cuadro N° 7 presenta un resumen de las correcciones que deben efectuarse para

llevar los precios de mercado a precios sociales.

11

Valor CIF (Cost, Insurance and Freight) corresponde al costo de los bienes importados, más el valor del seguro y su flete hasta el puerto chileno. Este valor no considera el impuesto de internación (arancel).

68

Cuadro N° 7 Corrección de Precios de Mercado a Precios Sociales Operación, mantención, monitoreo y transporte

Inversión Inicial Terreno (expropiaciones) Bienes e insumos nacionales

Valor de Mercado (VM) sin corrección VM menos IVA

--VM menos IVA (VM menos IVA y menos aranceles)* FCD

Mano de Obra calificada

(VM menos IVA y menos aranceles)* FCD Valor indicado en SEBI VM * FC MOC

Mano de Obra Semicalificada

VM * FC

VM * FC MOSC

Mano de Obra no Calificada

VM * FC MONC

VM * FC MONC

Gastos Generales y Utilidades

VM menos IVA

VM menos IVA

Materiales importables Combustibles

MOSC

valor indicado en SEBI VM * FC MOC

FUENTE: Elaboración propia

Para evaluaciones a nivel de perfil y prefactibilidad se puede utilizar un factor de corrección social único para el total de la inversión sin IVA de 0,95 u otro valor que defina el Instructivo SEBI publicado anualmente por MIDEPLAN.

3.

Cálculo de Indicadores

Tal como se señalara en la sección II.4 de esta Guía Metodológica, el tipo de indicador a calcular dependerá del enfoque de evaluación que se utilice (costo-beneficio o costo eficiencia). La elección del enfoque de evaluación está condicionada por las características del proyecto, de manera tal que para las tipologías de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, corresponderá seguir el siguiente enfoque de evaluación:

69

Cuadro N° 8 Enfoque de Evaluación: Indicadores Tipo de Red

Enfoque de

Tipología de Proyectos

Evaluación Red Primaria y

Costo - Beneficio

Secundaria

Costo Eficiencia

Indicadores Económicos

•

Construcción

• VANS

•

Mejoramiento

• TIRS

•

Ampliación

•

Reparación

• VACS

•

Conservación

• CAES

•

Reposición

• Indicador de

•

Construcción,

Costo Efectividad

mejoramiento y ampliación cuya inversión sea menor a la establecida en el Instructivo SEBI FUENTE: Elaboración propia.

Para calcular estos indicadores se debe realizar el flujo de caja respectivo, el que deberá ser descontado utilizando la tasa social de descuento sugerida por MIDEPLAN. La metodología de costo eficiencia se utilizará también en el caso de proyectos de las tipologías de construcción, mejoramiento y ampliación de la red primaria, cuyo monto de inversión no justifique incurrir en los costos de estimación de los beneficios del proyecto. Este monto de inversión será definido por el Departamento de Inversiones de MIDEPLAN en el instructivo SEBI correspondiente al proceso presupuestario en el que el proyecto postula a fondos.

70

4.

Análisis de Riesgo En esta sección se analizan las fuentes de riesgo durante las etapas de inversión y

operación de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias y se indican los métodos posibles para incorporar el riesgo en su evaluación. a)

Fuentes de Riesgo

En el cuadro N° 9 se detallan las principales fuentes de riesgo de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, durante sus etapas de inversión y operación. Cuadro N° 9 Fuentes de Riesgo en proyectos de Aguas Lluvias Etapa Inversión

Fuente de Riesgo •

•

Operación

•

•

Variabilidad en costos: o

Cambio en precios unitarios

o

Cambio en cantidades contratadas

o

Obras no consideradas

o

Imprevistos (fuerza mayor)

o

Expropiaciones

o

Consideraciones ambientales

Variabilidad del tiempo de construcción: o

Administración del proyecto

o

Obras no consideradas

o

Existencia de imprevistos (fuerza mayor)

o

Por expropiaciones

o

Por consideraciones ambientales

Variabilidad de los beneficios: o

Pluviometría (variable aleatoria)

o

Cambio en la velocidad de urbanización

o

Cambio en valor de propiedades

o

Valor residual

Variabilidad de los Costos de Operación y Mantenimiento o

Cambio en precios de insumos

o

Actividades no consideradas

o

Existencia de imprevistos

FUENTE: Elaboración propia.

71

b)

Formas de incorporar el Riesgo

Tanto la metodología de precios hedónicos como la metodología de daño evitado incorporan el hecho de que la pluviometría es una variable aleatoria12, por lo que el valor de beneficios que se obtiene corresponde a un valor esperado. Para incorporar en el análisis el riesgo asociado a las otras fuentes identificadas en la sección anterior, se debe realizar un análisis de sensibilidad como se indica en el cuadro N° 10: Cuadro N° 10 Análisis de Sensibilidad Tipo de Evaluación Costo-Beneficio

Variable a Sensibilizar Inversión

Procedimiento • Calcular VANS ± 30% del monto de inversión. • Calcular porcentaje de variación en el monto de Inversión que hace al VANS del proyecto igual a cero.

Costos de Operación y • Calcular VANS ± 30% del costo de operación y Mantenimiento Beneficios

mantenimiento. • VANS ± 20% cambio en el valor total beneficios • VANS ± 20% valor de la propiedad (beneficios residenciales y recuperación de terrenos baldíos) • VANS ± 20% valor residual • Calcular el porcentaje de cambio en los beneficios totales que hace al VANS del proyecto igual a cero.

Costo Eficiencia

Inversión

• Calcular VACS o CAES

± 30% del monto de

inversión. Costos de Operación y • Calcular VACS o CAES Mantenimiento

± 30% del costo de

operación y mantenimiento.

FUENTE: Elaboración propia.

12

El método de “daño evitado esperado” utiliza las probabilidades de ocurrencia de cada evento, mientras que el método de precios hedónicos (y también valoración contingente) incorpora implícitamente las probabilidades subjetivas o individuales de ocurrencia de esos eventos.

72

5.

Criterios de Priorización La priorización de proyectos es relevante cuando la agencia encargada de la

ejecución de los proyectos no dispone de los recursos suficientes para ejecutar todos los proyectos que son convenientes desde el punto de vista social. En este caso, se impone el desafío de seleccionar aquellos proyectos que maximicen el bienestar social con los recursos disponibles. El indicador IVANS es muy utilizado en la priorización de proyectos evaluados bajo el enfoque costo-beneficio, ya que representa el aporte del proyecto al VANS de la cartera (por cada peso invertido en el proyecto).

Otro indicador utilizado es el indicador de costo efectividad, especialmente en proyectos evaluados con costo eficiencia. Este indicador representa el costo por unidad de beneficio o por beneficiario y mientras menor es, más prioritario es el proyecto. Sin embargo, este indicador es válido para priorizar sólo si la unidad de beneficio (o el beneficiario) es homogénea en términos del nivel de bienestar que obtiene del proyecto13. Por ejemplo, si se comparan distintos proyectos mediante el indicador de costo efectividad “VAC/Viviendas beneficiadas”, es correcto utilizarlo en la priorización de proyectos si es que cualquier vivienda beneficiada obtiene el mismo beneficio del proyecto, en caso contrario, este indicador pierde validez.

En el caso de los proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, las unidades de beneficio posibles de utilizar para la construcción del indicador de costo efectividad (viviendas beneficiadas, personas beneficiadas o hectáreas saneadas), no son homogéneas en términos de los beneficios que obtienen del proyecto; por lo tanto, el indicador de costoefectividad no es un buen indicador para la priorización de estos proyectos. Dada la complejidad de la priorización de proyectos de evacuación y drenaje de aguas lluvias, la Dirección de Planeamiento del MOPTT contrató el estudio “Priorización de Proyectos de Drenajes y Control de Aguas Lluvias” (Soluciones Integrales, 2002). En el se definen como criterios de priorización, además de IVAN, los siguientes:

13

Sólo en este caso es posible asegurar que se maximiza el bienestar social, ya que a igual nivel de beneficio al minimizar el costo se maximiza el bienestar.

73

i)

Índice General de Priorización 1

La confección del Índice General de Priorización (IGP1), estaría dada por la siguiente expresión: IGP1 = α * %IVAN + β * %Pobres, con (α+β=1).

Donde, %IVAN

= Valor que va de 0 a 100. Se asigna el valor 100 al máximo IVAN de la cartera y 0 al mínimo, incluso si este fuese negativo.

%Pobres

= Valor que va de 0 a100. Se asigna el valor 100 al mayor valor del porcentaje de pobres, con relación al total de pobres del país, de la comuna o las comunas por las cuales se emplaza un proyecto independiente, y 0 al mínimo valor.

El indicador IGP1 entregará una lista priorizada de proyectos, la que resultará de ordenar en forma descendente el valor del índice.

ii)

Índice General de Priorización 2

IGP2 = α * %IVAN + β * %POB/INV + χ * %VOL/INV, con α+β+χ =1.

Donde, %IVAN

= Valor que va de 0 a 100. Se asigna el valor 100 al máximo IVAN de la cartera y 0 al mínimo, incluso si este fuese negativo.

%POB/INV

= Valor que va de 0 a 100. Se asigna el valor 100 al máximo cuociente entre el número de personas beneficiadas y el monto de inversión en proyectos de aguas lluvias. Se asigna el valor cero al menor cuociente.

%VOL/INV

= Valor que va de 0 a 100. Se asigna el valor 100 al máximo cuociente entre el volumen de agua caída que causa daño y el costo total de inversión. Se asigna el valor cero al menor cuociente.

74

Bibliografía

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Proyectos de Evacuación de Aguas Lluvias y Defensas Fluviales: Metodologías y Aplicación en Colina. Instituto de Economía, 1992

DOH

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Ernesto Fontaine

Evaluación Social de Proyectos. Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Economía, 1992.

Germán Monsalve S.

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MIDEPLAN

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MINVU

Técnicas Alternativas para Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores Urbanos.

Ministry of Agricultural, Fischeries and Food. Flood and Coastal Defence Project Appraisal Guidance: Approaches to Risk. Reino Unido, 2000. Soluciones Integrales.

Priorización de Proyectos de Drenajes y Control de Aguas Lluvias, Informe Final. 2002.

Soluciones Integrales.

Estudio de Valorización de Beneficios de Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas lluvias, Informe Final. 2001.

75

Anexo 1 Ley Nº 19.525 e Interpretación

76

Ley Nº 19.525 Artículo Primero: “El Estado velará porque en las ciudades y en los centros poblados existan sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias que permitan su fácil escurrimiento y disposición e impidan el daño que ellas puedan causar a las personas, a las viviendas y, en general, a la infraestructura urbana. La planificación, estudio, proyección, construcción, reparación, mantención y mejoramiento de la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias corresponderá al Ministerio de Obras Públicas. La red secundaria estará a cargo del Ministerio de Vivienda y Urbanismo a quien le corresponderá, directamente, su planificación y estudio y, a través de los Servicios de Vivienda y Urbanización, la proyección, construcción, reparación y mantención de la misma. La Dirección de Obras Hidráulicas y los Servicios de Vivienda y Urbanización podrán contratar la realización de las obras a que den lugar las disposiciones de esta ley, de acuerdo a los procedimientos establecidos en sus respectivas normas orgánicas, pudiendo optar a tales contratos las empresas de servicios sanitarios.” Este artículo define las responsabilidades institucionales sobre la materia, objetivo primordial de la dictación de esta Ley, en los siguientes términos: Red Primaria

: Ministerio de Obras Públicas

Red Secundaria

: Ministerio de Vivienda y Urbanismo

Un segundo punto de interés es el concepto de “sistema de evacuación y drenaje de aguas lluvias”, ya que permite una amplia gama de soluciones técnicas adicionales a las tradicionales soluciones de redes de colectores, es decir, permite el surgimiento de una amplia tipología de proyectos de aguas lluvias. Artículo Segundo: “Para los efectos señalados en el artículo anterior, el Ministerio de Obras Públicas desarrollará Planes Maestros, en los cuales se definirá lo que constituye la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Dichos planes serán aprobados por decreto supremo firmado por los Ministros de Obras Públicas y de la Vivienda y Urbanismo. El resto de las redes, no contempladas dentro de la definición de red primaria, constituirán, por exclusión, la red secundaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Las redes de evacuación y drenaje de aguas lluvias que se construyan serán independientes de las redes

77

de alcantarillado de aguas servidas y no podrán tener interconexión entre ellas. Sin embargo, podrán ser unitarias o tener interconexión entre ellas, cuando la autoridad competente así lo disponga, fundada en un estudio de ingeniería que lo justifique desde un punto de vista técnico.” Cabe destacar tres puntos: Este artículo encomienda al MOPTT la realización de Planes Maestros destinados a definir la red primaria de evacuación y drenaje de aguas lluvias, cuya realización se norma en el artículo primero transitorio de esta misma ley. Se define la red secundaria por exclusión a la definición de la red primaria, zanjando un punto controversial desde el punto de vista técnico.

Se adopta la solución de redes separadas de aguas lluvias respecto de las redes de alcantarillado de aguas servidas, en lugar de las soluciones unitarias, aunque se deja la puerta abierta si hay razones técnicas que aconsejen redes unitarias o interconectadas. Artículo Tercero: “Modifícase el Decreto Supremo N°294, de 1984, del Ministerio de Obras Públicas, que fijó el texto refundido, coordinado y sistematizado de la ley Nº15.840, Orgánica del Ministerio de Obras Públicas, y del decreto con fuerza de ley N°206, Ley de Caminos, en la siguiente forma: Sustitúyese, en el artículo 12 y en todos aquellos artículos en que aparecieren las palabras “Dirección de Riego” por “Dirección de Obras Hidráulicas”, y Intercálase, en el artículo 13, la siguiente letra m), nueva, pasando las actuales letras m) y n) a ser letras n) y o), respectivamente: “m) La planificación, estudio, proyección, construcción, operación, reparación, conservación y mejoramiento de las obras de la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias, hasta su evacuación en cauces naturales.”

78

Este artículo tiene por objeto cambiar el nombre de la Dirección de Riego por el de Dirección de Obras Hidráulicas (DOH) e incorporar dentro de las facultades del MOPTT todo lo relativo a proyección, construcción y operación de la red primaria de evacuación y drenaje de lluvias. Estas atribuciones sumadas a la competenc ia que tiene la Dirección General de Obras Públicas en materia de defensa y regularización de las riberas de los cauces naturales, dota al MOPTT de las atribuciones requeridas para un enfoque integral del problema de evacuación de aguas lluvias. Artículo Cuarto: “Sustitúyese la letra g) del artículo 12 del decreto ley N° 1.305, de 1975, que reestructuró y regionalizó el Ministerio de la Vivienda y Urbanismo, por la siguiente: “g) Realizar el estudio y proponer la dictación de las normas técnicas nacionales y regionales de infraestructura y de instalaciones domiciliarias de electricidad, gas, teléfonos, pavimentación de vías urbanas y evacuación de aguas lluvias a través de redes secundarias de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias que empalmen con la red primaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias, todo ello en concordancia con el respectivo plan maestro y con las normas que al respecto dicte el Ministerio de Obras Públicas. Asimismo, le corresponderá la proposición de normas de administración, explotación, conservación y mejoramiento de los servicios de alcantarillado de aguas lluvias, ya sean fiscales, municipales o particulares, así como realizar los estudios y proponer la dictación de las normas técnicas, de diseño, cálculo, construcción, estándares u otros aspectos sobre equipamiento comunitario.”

Se entrega al MINVU las competencias y facultades en lo relativo a la red secundaria de sistemas de evacuación y drenaje de aguas lluvias. Artículo Quinto: “Sustitúyese el inciso primero del artículo 134 de la Ley General de Urbanismo y Construcciones, por el siguiente: “Artículo 134.- Para urbanizar un terreno, el propietario del mismo deberá ejecutar, a su costa, el pavimento de las calles y pasajes, las plantaciones y obras de ornato, las instalaciones sanitarias y energéticas, con sus obras de alimentación y desagües de aguas servidas y de aguas lluvias, y las obras de defensa y de servicio del terreno.”

79

Esta norma contiene una modificación del artículo 134 de la Ley General de Urbanismo y Construcciones, con el fin de reemplazar dicho artículo por el que se contiene en el artículo quinto de la Ley Nº 19.525, imponiendo al propietario de un terreno urbanizable la obligación adicional de ejecutar a su costa las obras de alimentación y desagües de aguas servidas y de aguas lluvias, obras correspondientes a sistemas secundarios de evacuación de aguas lluvias. Esta obligación de los urbanizadores debe entenderse en el sentido de que sus soluciones de aguas lluvias no solamente sean ejecutadas, sino que adicionalmente sean coordinadas y establecidas en función de lo que señalen los Planes Maestros respectivos, dando como resultado la obligación de construir colectores, habilitar

zonas de infiltración,

construcción de canales u otras obras que cumplan con los niveles de servicio señalados en los Planes Maestros en función del periodo de retorno, lográndose coherencia global. Artículo Sexto: “Los planes maestros y la coordinación de las actividades que señalan los artículos anteriores deben considerar la situación de las cuencas hidrográficas. Las acciones para evitar la erosión y deforestación serán elementos constituyentes del plan.”

Se amplió el ámbito de análisis del problema al concepto de cuenca hidrográfica, dado que el problema se inicia con el escurrimiento de aguas desde la cordillera y ello requiere soluciones de forestación, construcción de defensas y otras obras que permitan controlar estos flujos de agua, previo a su introducción a las calles de la ciudad. Artículo Primero Transitorio: “Los Planes Maestros que definirán las redes primarias de evacuación y drenaje de aguas lluvias en las ciudades y centros poblados de más de 50.000 habitantes, deberán ser aprobados dentro del plazo máximo de 5 años.”

Mediante esta disposición, se le coloca un plazo a la elaboración de los Planes Maestros de las ciudades “grandes” (con más de 50.000 habitantes). Este plazo debe contarse desde la publicación de la ley en el Diario Oficial, que fue el día 10 de noviembre de 1997, por lo que su vencimiento corresponde el 10 de noviembre del año 2002.

80

Dados los elevados montos de dinero que implica la solución del tema aguas lluvias en el país, los legisladores priorizaron a través de esta norma sobre la base del número de habitantes. Artículo Segundo Transitorio: “No será exigible a los urbanizadores la construcción de colectores de aguas lluvias, mientras no se haya aprobado el plan maestro correspondiente al área en que se encuentre ubicado el terreno que será urbanizado, debiendo emplearse otro sistema de evacuación de aguas lluvias.” Esta norma busca compatibilizar las nuevas obligaciones en materia de aguas lluvias impuestas a los urbanizadores, con los planes estatales para abordar el problema, materializados en los Planes Maestros . Artículo Tercero Transitorio: “A partir del momento en que están construidas las redes de evacuación y drenaje de aguas lluvias y dentro del plazo de cinco años contado desde esa fecha, los sumideros de aguas lluvias conectados actualmente a redes de alcantarillado de aguas servidas, deberán ser conectados a las redes de evacuación y drenaje de aguas lluvias.”

Su objetivo es el de entregar una herramienta destinada a poner término a la gran cantidad de conexiones de aguas lluvias, de tipo clandestino e ilegal, que existen en los sistemas de alcantarillado de aguas servidas y que constantemente causan desbordes a los mismos, creando graves problemas a las empresas de servicios sanitarios e interfiriendo en la continuidad del servicio de alcantarillado de aguas servidas.

Esta norma sólo tiene sentido cuando la construcción de redes de aguas lluvias se hará en forma separada de las redes de aguas servidas, y no en el caso que la autoridad, sobre la base de estudios técnicos, determine la conveniencia de que existan sistemas unitarios o interconectados.

81

Anexo 2 Daños Evitados y su Distribución de Probabilidades

82

Daños Evitados y su Distribución de Probabilidades14

A partir del esquema de medición de beneficios para proyectos de control de inundación (ver gráfico I, figura III) se hace necesario analizar la estadística de lluvias disponible ajustándola a una curva de distribución de probabilidades. Esto debido a que esta distribución de probabilidades corresponde también a aquella que rige a los daños que se producen con las inundaciones. Se tiene entonces que la caracterización de las precipitaciones debiera contener al menos dos dimensiones, la intensidad de la precipitación y la duración de la misma, o bien los milímetros de agua caída y su duración. Lo anterior se explica debido a que un evento de lluvia generará distintos niveles de inundación, dependiendo de las combinaciones de mm de agua caída y el tiempo en que demora en hacerlo. En efecto, la misma cantidad de agua caída en un intervalo más corto de tiempo generará inundaciones más graves, que si esta ocurre en un intervalo de tiempo mayor.

En forma más simple podemos decir que una lluvia se puede caracterizar por su intensidad media y su duración15, con la cual se puede conocer además, los milímetros de agua caída durante la tormenta (lluvia). Por lo tanto, una función de densidad de probabilidades de ocurrencia de una lluvia dada, tendrá al menos estas dos variables. Para construir dicha función, se necesita que la información de la lluvia sea más desagregada que la estadística lluvia diaria (medida en las últimas 24 horas), con mediciones de la precipitación en el tiempo de manera continua (pluviógrafos), o en intervalos que permitan obtener una descripción más detallada del evento.

Luego, si se considera las siguientes variables independientes: PP = milímetros de agua caída, y D = duración de la precipitación. 14

Este texto fue extraído del “Estudio de Valorización de Beneficios de Proyectos de Evacuación y Drenaje de Aguas lluvias”. Soluciones Integrales 2001.

83

Se tiene que la función de distribución de probabilidades estará dada por:

(2.3)

f PP, D ( PP , D ) = f PP ( PP ) * f D ( D )

Para ajustar las diferentes funciones de densidad marginales, y debido a la restricción de información16, se ha procedido de la siguiente forma: a)

La función densidad de las precipitaciones (mm de agua caída) se ha de ajustar con los datos de precipitación diaria, es decir, la estadística de los milímetros de agua caída en las últimas 24 horas, de la estación pluviométrica más representativa del área de estudio. Estás están operadas por la Dirección General de Aguas del Ministerio de Obras Públicas, o por la Dirección Meteorológica de Chile (DMC) de la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC), organismo dependiente de la Comandancia en Jefe de la Fuerza Área de Chile.

b)

La función de densidad de la duración, se considerará aquella que se ha encontrado para Santiago, definida por una función exponencial, cuya expresión funcional es la siguiente:

(2.4) f (x ) = λ * exp( −λ * x )

si x φ 0

;0 en otro caso.

Esta distribución contiene tan sólo un parámetro λ conocido como tasa y cuyo valor es 17

0,18 . Estos procedimientos y supuestos serán no válidos en caso de que exista la estadística necesaria para realizar los ajustes.

II.2.3. Matriz de Beneficios - Probabilidades y el Valor Esperado de los Beneficios.

El valor esperado de los beneficios obtenidos mediante la metodología del daño evitado esta dado por la siguiente expresión:

15

Esta es una caracterización simplificada de una lluvia que considera un hietograma con forma de pulso, en donde la intensidad es constante. En la realidad esto no ocurre, sino que la intensidad varía durante el transcurso de la lluvia. 16 La consecución de datos para realizar ajustes específicos a cada ciudad a sido infructuoso, ya que sólo se cuentan con las estadísticas de las precipitaciones caídas en las últimas 24 horas, sin hacer distinción si corresponde o a un evento de lluvia o a varios. Tampoco es posible identificar aquellas lluvias cuya duración va más allá de la hora de medición (08:00 horas), quedando éstas registradas como dos lluvias en dos días consecutivos. 17 Se incluye en este anexo una matriz con los valores de la función de distribución acumulativa para una amplia gama de posibles duraciones.

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(2.5)

VE ( B ) =

∫∫ f

PP

( PP ) * f D ( D) * B ( PP , D) dPP dD

donde fpp(PP)

= función densidad de probabilidades de la variable milímetros de agua caída (ver punto anterior),

fd(D)

= función densidad de probabilidades de la variable duración de la precipitación (ver punto anterior).

B(PP,D)

= beneficio asociado a una lluvia que produce PP milímetros de agua caída en D horas.

En la práctica, este cálculo del valor esperado se realiza mediante una aproximación discreta de la doble integral involucrada, utilizando una matriz de beneficios - probabilidades, la cual es posible definir dada la naturaleza bivariada de la caracterización de las lluvias. En las filas de esta matriz, se consideran rangos de precipitaciones (mm de agua caída) y en las columnas, rangos de duraciones de la lluvia (medida en horas). Cada celda tiene asociado un beneficio y una probabilidad de ocurrencia. El beneficio estará dado por los daños que son evitados por las obras, durante una lluvia de magnitud y duración tal que pertenezca a la celda. La probabilidad asociada a este beneficio, corresponde a la probabilidad de que la lluvia efectivamente se encuentra dentro de los rangos de la celda.

En el siguiente cuadro Nº1 se muestra la matriz beneficios - probabilidades. Cuadro Nº1 Matriz Beneficios-Probabilidades

[0,D1 )

…

[Dj-1 ,Dj )

…

Dn-1 y más Pr(PP)

[0,PP1) … [PPi-1 ,PPi )

Pri,j =Pr(PPj-1 ,PPj )*Pr(Dj-1 ,Dj ) Bi,j

Pr(PP i-1 ,PPi )

… PPn-1 y más Pr(D)

Pr(Dj-1 ,Dj )

Σ Pri,j =1

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Donde Pri,j

= Probabilidad de encontrar una lluvia con una precipitación PP(mm) que se encuentre en el intervalo [PPi-1,PPi), y duración D (horas) en el intervalo [D j-1,D j).

Pr(PP j-1,PP j)

= Probabilidad de encontrar una lluvia precipitación total PP (mm) en el intervalo [PPi-1,PPi)

Pr(Dj-1,D j)

= Probabilidad de encontrar una lluvia de duración D (horas) en el intervalo [D j-1,D j).

Bi,j

= Beneficio de asociado a una lluvia con una precipitación total PP (mm) que se encuentre en el intervalo [PP i-1,PP i) y duración D (horas) en el intervalo [D j-1,D j).

Los rangos de la matriz se escogerán de forma tal que se cubra el total de valores posibles de precipitaciones y duraciones de la lluvia. De la experiencia práctica de aplicar esta metodología, se recomienda la construcción de intervalos (rangos) equiprobables, es decir, si se consideran cuatro intervalos, estos deben considerar una probabilidad de ocurrencia de una lluvia en el intervalo de 25%.

Estos intervalos definen el universo de lluvias posibles a utilizar para la predicción de las áreas de inundación, duración de la misma y altura del agua. Estas lluvias quedan caracterizadas por los valores representativos de cada celda (valor medio del intervalo). Por ejemplo, si una de las celdas de la matriz, está caracterizada por los siguientes pares (10 mm;20 mm) y (1hora;3 horas), la lluvia representativa será una de 15mm de 2 horas de duración. Una vez que se ha decidido que lluvia ha de considerarse en la simulación de las "manchas" de inundación, para una celda particular, ha de generarse el beneficio asociado a esta tormenta. Este beneficio corresponde al daño o gasto que se evita con la construcción de la obra. En la práctica, se simula la misma lluvia para la situación sin y con proyecto, y se calculan los daños asociados a cada escenario. Los daños dependen a su vez de la severidad de la inundación generada por la lluvia (área inundada, altura de agua y duración de la inundación) y aplica solamente a quienes resultan afectados. Los afectados corresponden a quienes se encuentran

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directamente sobre el área de inundación 18 . La diferencia en valor absoluto de estos daños corresponde a los beneficios asociados a la lluvia simulada. Como sólo se han de simular algunas lluvias, la matriz presentará valores de beneficios para algunas de sus celdas. El resto de ellas se completa mediante un procedimiento ad-hoc (regresiones u otro) que permita asociar los beneficios (daños) con los milímetros de agua caída y la duración de la lluvia19 .

Una vez que se tienen todos los valores de las celdas, se procede a realizar la multiplicación entre los beneficios y las probabilidades de cada celda, y luego sumar estos resultados. El valor obtenido resulta ser el valor esperado de los beneficios por evento de lluvia, el que en términos matemáticos se expresa como:

(2.6)

E(B)=ΣΣ Pri,j * Bi,j

Para obtener el valor esperado anual, se ha de multiplicar esta última cifra por el número de eventos de lluvia en el año. Como aproximación de esta cifra se ha de considerar el número de días con precipitaciones registradas durante el año, el cual resulta de la estadística de los milímetros de agua caída en las últimas 24 horas de la estación pluviométrica más representativa del área de estudio. En términos prácticos se deberá tomar una estadística de al menos 10 años, obtener el número de días con precipitación en cada año y calcular el valor promedio de los días de lluvia. La selección de las lluvias a simular se escogerán de forma tal de cubrir la mayor parte de la matriz. Este procedimiento se realizaría para un número reducido de intervalos y de lluvias (por ejemplo 4 a 5 intervalos por dimensión y unas 5 a 10 lluvias), de forma tal de visualizar en que cuales de los intervalos se encuentran los mayores beneficios, y los puntos de corte (beneficios cero). De esta manera se busca que en una segunda iteración se construya una matriz más amplia y se seleccione un mayor número de lluvias, que permita recoger, en términos de beneficios, la mayor variedad de situaciones posibles. 18

La metodología incluye varios tipos de beneficiarios, dentro de los cuales se encuentran los usuarios de la red de transporte. En este caso hay que distinguir la red relevante que se ve afectada por la mancha de inundación simulada. 19 La metodología de medición de beneficios fue probada en tres proyectos de la ciudad de Puerto Montt (ver sección IV del informe de Soluciones Integrales). En esta aplicación práctica, se encontraron funciones lineales y cuadráticas que permitieron extrapolar los resultados de las lluvias simuladas, a las otras celdas de la matriz beneficios - probabilidades.

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Distribución de Probabilidades: Duración de las Precipitacione s en Santiago

Función de distribución acumulativaA2 :

F ( x ) = 1 − exp( −λ * x )

si x φ 0

;0 en otro caso .

λ = 0,18

d (horas) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0,0000 0,1647 0,3023 0,4173 0,5132 0,5934 0,6604 0,7163 0,7631 0,8021 0,8347 0,8619 0,8847 0,9037 0,9195 0,9328 0,9439 0,9531 0,9608 0,9673 0,9727 0,9772 0,9809 0,9841 0,9867 0,9889 0,9907 0,9922 0,9935 0,9946

0,0178 0,1796 0,3148 0,4276 0,5219 0,6007 0,6665 0,7214 0,7673 0,8056 0,8376 0,8644 0,8867 0,9054 0,9210 0,9340 0,9449 0,9539 0,9615 0,9679 0,9732 0,9776 0,9813 0,9844 0,9869 0,9891 0,9909 0,9924 0,9936 0,9947

0,0354 0,1943 0,3270 0,4379 0,5305 0,6078 0,6724 0,7264 0,7714 0,8091 0,8405 0,8668 0,8888 0,9071 0,9224 0,9352 0,9459 0,9548 0,9622 0,9684 0,9736 0,9780 0,9816 0,9846 0,9872 0,9893 0,9910 0,9925 0,9938 0,9948

0,0526 0,2086 0,3390 0,4479 0,5388 0,6148 0,6783 0,7313 0,7755 0,8125 0,8434 0,8692 0,8907 0,9087 0,9238 0,9363 0,9468 0,9556 0,9629 0,9690 0,9741 0,9784 0,9819 0,9849 0,9874 0,9895 0,9912 0,9927 0,9939 0,9949

0,0695 0,2228 0,3508 0,4577 0,5471 0,6217 0,6840 0,7361 0,7795 0,8158 0,8462 0,8715 0,8927 0,9104 0,9251 0,9375 0,9478 0,9564 0,9636 0,9696 0,9746 0,9788 0,9823 0,9852 0,9876 0,9897 0,9914 0,9928 0,9940 0,9950

0,0861 0,2366 0,3624 0,4674 0,5551 0,6284 0,6896 0,7408 0,7835 0,8191 0,8489 0,8738 0,8946 0,9120 0,9265 0,9386 0,9487 0,9571 0,9642 0,9701 0,9750 0,9791 0,9826 0,9854 0,9878 0,9898 0,9915 0,9929 0,9941 0,9951

0,1024 0,2502 0,3737 0,4769 0,5631 0,6351 0,6952 0,7454 0,7873 0,8224 0,8516 0,8761 0,8965 0,9135 0,9278 0,9397 0,9496 0,9579 0,9648 0,9706 0,9755 0,9795 0,9829 0,9857 0,9881 0,9900 0,9917 0,9930 0,9942 0,9951

0,1184 0,2636 0,3849 0,4862 0,5709 0,6416 0,7006 0,7499 0,7911 0,8255 0,8543 0,8783 0,8983 0,9151 0,9291 0,9408 0,9505 0,9587 0,9655 0,9712 0,9759 0,9799 0,9832 0,9860 0,9883 0,9902 0,9918 0,9932 0,9943 0,9952

0,1341 0,2767 0,3959 0,4954 0,5785 0,6480 0,7059 0,7544 0,7948 0,8286 0,8569 0,8804 0,9001 0,9166 0,9303 0,9418 0,9514 0,9594 0,9661 0,9717 0,9763 0,9802 0,9835 0,9862 0,9885 0,9904 0,9920 0,9933 0,9944 0,9953

0,1496 0,2897 0,4067 0,5044 0,5860 0,6542 0,7112 0,7588 0,7985 0,8317 0,8594 0,8826 0,9019 0,9181 0,9316 0,9428 0,9523 0,9601 0,9667 0,9722 0,9768 0,9806 0,9838 0,9865 0,9887 0,9906 0,9921 0,9934 0,9945 0,9954

A2

La función densidad asociada es f(x) = ?*exp(-?*x), con ?=0,18, que es la que se muestra en el cuerpo principal de este informe.

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