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El trabajo de grado se desarrolló en la PTAP Francisco Wiesner y el Embalse San Rafael, teniendo en cuenta la subcuenca del río Teusacá; en especial el afluente (sistema fluvial) que llega al embalse. La Planta Wiesner está ubicada en el municipio de La Calera – Cundinamarca, al oriente de la ciudad de Bogotá D.C., en el kilómetro 14 de la vía Bogotá – La Calera. Esta PTAP entró en funcionamiento en 1982, atravesando una barrera natural montañosa mediante una serie de túneles para abastecer a Bogotá (Galindo, 2014; Garcia & Torres, 2016). Por otra parte, el Embalse San Rafael se ubica contiguo a la PTAP, sobre la subcuenca del río Teusacá; la subcuenca se localiza paralelamente al este de los Cerros Orientales del Distrito Capital y en la zona centro oriental de la cuenca del río Bogotá, y se encuentra mayoritariamente presente en los municipios de Sopó, Guasca, La Calera y Bogotá (Planeación Ecológica, 2006).

Figura 7. Localización del área de estudio.

En la Figura 7 se ubicó geográficamente el área de interés del proyecto de investigación incluyendo las macroestaciones de muestreo establecidas por la PTAP Francisco Wiesner para monitorear la calidad del agua. En orden descendente de ingreso al sistema se encuentran las siguientes estaciones:

Río Teusacá – Salitre: Ubicada en la entrada del río Teusacá al Embalse San Rafael.

Embalse: Localizada en la estación de bombeo del Embalse de San Rafael.

Filtros: Las muestras son tomadas luego de la aplicación del coagulante en cuatro de los dieciséis filtros de antracita y arena.

Salida filtros: Ubicada a la salida del proceso de filtración.

Suministrada CDC: Localizada a la salida de la Cámara de Contacto después del proceso de desinfección.

Calera interna: Antes del abastecimiento a los tanques de almacenamiento para la red matriz del municipio de La Calera.

Lodos 1 y 2: Ubicada en los lechos de lodos.

Descarga fondo: Localizada en la tubería de salida del río Teusacá aguas abajo del Embalse San Rafael.

Aguas servicio: Muestra tomada al agua destinada al uso del funcionamiento administrativo y logístico de la PTAP.

Calera externa: Muestra recolectada a las afueras de la jurisdicción de la EAAB antes de ingresar al casco urbano del municipio de La Calera.

6.1.2. Sistema Chingaza

El Sistema Chingaza está localizado al nororiente de Bogotá en el parque Nacional Natural de Chingaza en la Cordillera Oriental de los Andes (Colombia), se encuentra en la actualidad en jurisdicción de once municipios, siete en Cundinamarca (Fómeque, Choachí, La Calera, Guasca, Junín, Gachalá y Medina), y cuatro en el Meta (Restrepo, Cumaral, San Juanito y El Calvario). La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá es la encargada de operar y administrar 30.000 ha del PNN con el fin de garantizar la operación del Sistema Chingaza que abastece en la actualidad la mayor parte de agua potable de Bogotá y los municipios circundantes (López & Polo, 2009).

El proyecto Chingaza se inició en 1972 con la construcción del Embalse de Chuza que regula el caudal del río Chuza y el río Guatiquia. Además, se construyó un sistema de pozos que captan el río Blanco para la regulación de su caudal y luego estos caudales se suministran al sistema de túneles que los transportan a la Planta de tratamiento Francisco Wiesner. El flujo del agua es regulado en el sistema de túneles a través de una válvula en el sector de Ventanas, que permite lograr la condición de flujo libre para conducir el líquido por un canal abierto denominado Canal de Simayá. Posteriormente, el agua pasa por otro túnel de menor longitud y una tubería en concreto, que finalmente la lleva hasta la PTAP Francisco Wiesner (SDS, 2013). En 1997 se realizó la construcción del Embalse San Rafael para lograr disminuir la vulnerabilidad del Sistema Chingaza, ya que anteriormente el sistema podía presentar fallas en las conducciones y/o eventos hidrológicos críticos prolongados en las fuentes de abastecimiento (López & Polo, 2009).

Los siguientes elementos constituyen el sistema: Embalse de Chuza, Sistema de captación del río Blanco, Línea de conducción Embalse de Chuza – PTAP Wiesner (Túnel Palacio – río Blanco, sectores Chuza y Ventana, Túnel El Faro, Conducción de Simayá, Túnel de Siberia), Embalse San Rafael (río Teusacá) y Planta de tratamiento Francisco Wiesner (Galindo, 2014).

6.1.3. Embalse San Rafael

El agua procedente del Sistema Chingaza puede ser almacenada en el Embalse San Rafael a través de una estructura de rebose antes de entrar a la planta de tratamiento, dicho embalse tiene una capacidad de 75 millones m³. Otro aporte menor al embalse es el que entrega el río Teusacá. Este almacenamiento permite tener una alternativa de suministro a la Planta Wiesner en caso de mantenimiento de los túneles del Sistema Chingaza o contingencias del mismo, disminuyendo la vulnerabilidad del proceso de tratamiento de la planta Wiesner hasta por 70 días (Galindo, 2014). La captación se hace a través de una torre con diferentes niveles de toma, que permite manejar las condiciones de calidad del agua que se extrae del embalse hacia la planta, mediante una estación de bombeo que impulsa el agua hacia la planta de tratamiento a través de una conducción de acero de 60” (López & Polo, 2009).

6.1.4. Planta de tratamiento de agua potable Francisco Wiesner

La PTAP Francisco Wiesner (Figura 8) recibe aguas del Sistema Chingaza y del Embalse San Rafael, esta es una planta de filtración directa; es decir, que elimina los procesos de floculación

tradicional y sedimentación (López & Polo, 2009). El control del flujo de agua cruda desde el sistema de Chingaza se hace a través de la válvula Howel Bunger de 3,3 m de diámetro, localizada en la transición de presión a flujo libre del túnel Palacio – río Blanco. Por su parte, desde el Embalse San Rafael el agua se recibe a través de una estación de bombeo conformada por cuatro unidades, cada una con una capacidad de 5 m³/s (SDS, 2013). La capacidad máxima de producción de la planta es de 14 m³/s, pero con las etapas de ampliación puede llegar a producir hasta 26 m³/s (Galindo, 2014).

En su incorporación al proceso de potabilización, el agua pasa por una estructura de agitación que genera un resalto hidráulico para la aplicación del coagulante y, posteriormente, pasa al canal de repartición, que la distribuye hacia las dos baterías de filtros, conformadas por 14 unidades, donde se lleva a cabo la formación de floc. Por último, el agua entra al tanque clorador o cámara de contacto, que tiene un volumen de 50.000 m³ y una altura de 9,60 m; allí se realiza el proceso de desinfección mediante la aplicación de cloro y un compuesto químico denominado “miox” (SDS, 2013; Galindo, 2014).

La conducción del agua tratada inicia con dos túneles, uno de ellos antiguo y sin revestir llamado Túnel de Usaquén que empata con un sifón en tubería de acero y regresa luego a su condición de túnel en el tramo denominado Túnel Santa Bárbara y, por otro lado, un túnel revestido denominado Túnel Alterno de Usaquén. La conducción se complementa con un sistema de tuberías, todo el conjunto que alimentan a los diferentes tanques almacenamiento distribuidos por la ciudad en forma directa desde la PTAP se denominan líneas expresas (SDS, 2013).

La Potabilizadora Francisco Wiesner cuenta con un alto grado de tecnificación y control de los riesgos que puedan afectar el proceso de producción. Sin embargo, esta planta presenta problemas de operación y se considera vulnerable al tener que trabajar con cambios significativos en turbiedad y color, que genera disminución rápida en la carrera de los filtros, con su consecuente necesidad de disminuir los períodos de lavados y por ende la capacidad de producción de agua tratada para el suministro; existiendo casos críticos de taponamiento total y salida de servicio de la planta (Galindo, 2014).

Entre las dificultades en la operación del sistema se tiene el vertimiento de agua residuales domésticas y agroindustriales al río Teusacá. En su mayoría la contaminación que lleva el río Teusacá es básicamente orgánica, con concentraciones considerables de detergentes y sólidos

suspendidos, aunque también se presentan contaminantes de origen químico por los vertimientos industriales. En el municipio de La Calera el alcantarillado de la mayoría de las viviendas es de tipo mixto y se evacua directamente al cauce del río Teusacá sin ningún tratamiento. Aunque la EAAB trata de evitar que el agua de este río se mezcle con el resto del agua del Embalse San Rafael mediante la conducción de su cauce, cerca de un 5% del agua embalsada pertenece al río Teusacá, con lo cual, se presenta dilución de sus contaminantes antes de la entrada del agua a la Planta (SDS, 2013).

A pesar de todo, con la correcta implementación de los procesos de potabilización realizados en la PTAP Francisco Wiesner se logra suministrar agua sin riesgo a los habitantes de la ciudad de Bogotá y los municipios circundantes. Por otra parte, si se lograra suspender la entrada de agua del río Teusacá al Embalse San Rafael, la planta de tratamiento tendría que remover menos contaminación, con el consecuente ahorro de insumos y alargamiento de la vida útil de las estructuras (SDS, 2013).

Figura 8. Vista panorámica de la PTAP Francisco Wiesner.

Fuente: Neira (2008).

6.2.Sistema de recolección de la información