ISSN-e: 2542-3401
Per
´
ıodo: abril-junio, 2026
Universidad, Ciencia y Tecnolog
´
ıa
Vol.30, N
´
um. 131, (pp. 59-64)
Tipo de art
´
ıculo: de revisi
´
on https://doi.org/10.47460/uct.v30i131.1067
Soluciones tecnol´ogicas para el abastecimiento de agua potable en ciudades
metr´opolis: una revisi´on sistem´atica
Technological Solutions for Drinking Water Supply in Metropolitan Cities: A Systematic
Review
Jes
´
us Alberto Barreto-Paico
1
, bpaicoja@ucvvirtual.edu.pe, https://orcid.org/0009-0005-1696-2831
1
Universidad Cesar Vallejo, Chiclayo, Per
´
u.
Recibido: (19/02/2026), Aceptado: (20/04/2026)
Resumen. En este estudio se evalu
´
o la evidencia cient
´
ıĄca sobre soluciones tecnol
´
ogicas aplicadas al abastecimiento de
agua potable en ciudades metropolitanas. Se realiz
´
o una revisi
´
on sistem
´
atica bajo el protocolo PRISMA, analizando 21
art
´
ıculos indexados en Scopus, Web of Science y SciELO entre 2022 y 2025. Los resultados evidenciaron un predominio de
tecnolog
´
ıas digitales orientadas al monitoreo, distribuci
´
on y control inteligente de redes h
´
ıdricas, con mejoras en eĄciencia
operativa y calidad del agua. Se concluye que la innovaci
´
on tecnol
´
ogica fortalece la gesti
´
on urbana del agua, aunque su
implementaci
´
on sostenible requiere capacidades institucionales y pol
´
ıticas p
´
ublicas adecuadas.
Palabras clave: agua potable, metr
´
opolis, tecnolog
´
ıa, gesti
´
on de recursos.
Abstract. This study evaluated the scientiĄc evidence on technological solutions applied to drinking water supply in
metropolitan cities. A systematic review was conducted under the PRISMA protocol, analyzing 21 articles indexed in
Scopus, Web of Science, and SciELO b etween 2022 and 2025. The results showed a predominance of digital technologies
aimed at monitoring, distribution, and intelligent control of water networks, with improvements in operational efficiency and
water quality. It is concluded that technological innovation strengthens urban water management, although its sustainable
implementation requires adequate institutional capacities and public policies.
Keywords: drinking water, metropolis, technology, resources management.
I. INTRODUCCI
´
ON
El abastecimiento de agua potable en ciudades metropolitanas constituye uno de los principales desaf
´
ıos de
la gesti
´
on urbana contempor
´
anea debido al crecimiento poblacional, la presi
´
on sobre los recursos h
´
ıdricos y los
efectos del cambio clim
´
atico. Estas condiciones han impulsado el desarrollo de soluciones tecnol
´
ogicas orientadas
a optimizar la captaci
´
on, distribuci
´
on y control del agua mediante herramientas digitales e inteligentes [1]. En
este contexto, tecnolog
´
ıas como el Internet de las Cosas (IoT), los sensores inteligentes y la inteligencia artiĄcial
han adquirido relevancia por su capacidad para mejorar la eĄciencia operativa, reducir p
´
erdidas y fortalecer el
monitoreo en tiempo real de las redes h
´
ıdricas urbanas [2], [3].
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Asimismo, la transformaci
´
on digital del sector h
´
ıdrico ha favorecido la automatizaci
´
on de procesos y la
incorporaci
´
on de modelos predictivos para la gesti
´
on sostenible del agua potable [4], [5]. Diversos estudios
recientes destacan la necesidad de integrar enfoques tecnol
´
ogicos y estrategias de planiĄcaci
´
on urbana que
permitan responder a escenarios de estr
´
es h
´
ıdrico y creciente demanda en grandes ciudades [6], [3]. En este
contexto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la evidencia cient
´
ıĄca disponible sobre soluciones tecnol
´
ogicas
aplicadas al abastecimiento de agua potable en ciudades metropolitanas, identiĄcando las principales tecnolog
´
ıas
implementadas, sus aportes en t
´
erminos de eĄciencia y calidad del agua, as
´
ı como las tendencias emergentes en
innovaci
´
on para la gesti
´
on h
´
ıdrica urbana sostenible.
II. METODOLOG
´
IA
La investigaci
´
on se desarroll
´
o como una revisi
´
on sistem
´
atica de literatura con alcance anal
´
ıtico, orientada a
evaluar la evidencia cient
´
ıĄca re ciente sobre soluciones tecnol
´
ogicas aplicadas al abastecimiento de agua potable
en ciudades metropolitanas. El procedimiento sigui
´
o las directrices PRISMA, con el prop
´
osito de garantizar
transparencia en la identiĄcaci
´
on, de puraci
´
on, e legibilidad e inclusi
´
on de los estudios. La revisi
´
on no se limit
´
o a
describir tecnolog
´
ıas, sino que compar
´
o sus funciones, niveles de aplicaci
´
on, beneĄcios reportados y restricciones
t
´
ecnicas e institucionales.
La b
´
usqueda se realiz
´
o en Scopus, Web of Science y SciELO, considerando publicaciones cient
´
ıĄcas entre
2022 y 2025. Se utilizaron combinaciones booleanas en ingl
´
es aso ciadas con smart water systems, urban water
supply, drinking water, IoT, artiĄcial intelligence, smart monitoring, water distribution networks y water quality
control. Se incluyeron art
´
ıculos cient
´
ıĄcos y revisiones sistem
´
aticas que abordaran tecnolog
´
ıas aplicadas a
captaci
´
on, tratamiento, distribuci
´
on, monitoreo o control del agua potable en contextos urbanos. Se excluyeron
documentos sin relaci
´
on directa con el abastecimiento de agua potable, estudios meramente conceptuales,
trabajos sin informaci
´
on t
´
ecnica veriĄcable y publicaciones duplicadas.
El proceso de selecci
´
on permiti
´
o identiĄcar inicialmente 287 registros. Luego de eliminar duplicados y aplicar
el cribado por t
´
ıtulo y resumen, se evaluaron 94 documentos a texto completo. Finalmente, se incluyeron 21
estudios que cumpl
´
ıan criterios de pertinencia tem
´
atica, actualidad, claridad metodol
´
ogica y evidencia sobre
desempe
˜
no tecnol
´
ogico. Para fortalecer el rigor del an
´
alisis, cada art
´
ıculo fue examinado mediante una matriz
de extracci
´
on que integr
´
o: tipo de tecnolog
´
ıa, etapa del ciclo h
´
ıdrico intervenida, objetivo t
´
ecnico, indicadores
de desempe
˜
no, beneĄcios reportados, limitaciones y condiciones de implementaci
´
on.
El an
´
alisis se realiz
´
o mediante s
´
ıntesis tem
´
atica comparativa. Primero, las tecnolog
´
ıas fueron clasiĄcadas
seg
´
un su funci
´
on principal: monitoreo inteligente, control de calidad, optimizaci
´
on de redes, automatizaci
´
on
operativa, modelado predictivo y apoyo a la toma de decisiones. Luego, se compararon sus aportes en t
´
erminos
de eĄciencia operativa, reducci
´
on de p
´
erdidas, mejora de la calidad del agua, capacidad predictiva y sostenibilidad
urbana. Finalmente, se identiĄcaron convergencias, vac
´
ıos de investigaci
´
on y desaf
´
ıos de implementaci
´
on,
especialmente aquellos vinculados con infraestructura, interoperabilidad de datos, capacidades institucionales y
escalabilidad en ciudades metropolitanas.
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III. RESULTADOS Y DISCUSI
´
ON
Los resultados de la presente revisi
´
on sistem
´
atica se derivaron del an
´
alisis de 21 art
´
ıculos cient
´
ıĄcos publicados
entre 2022 y 2025, seleccionados mediante el protocolo PRISMA. Los estudios revisados abordaron soluciones
tecnol
´
ogicas aplicadas al abastecimiento de agua potable en contextos metropolitanos, con predominio de
investigaciones desarrolladas en Europa, Asia y Am
´
erica del Norte. El an
´
alisis permiti
´
o identiĄcar patrones
tecnol
´
ogicos, niveles de aplicaci
´
on, beneĄcios operativos y limitaciones estructurales asociadas a la digitalizaci
´
on
de los sistemas urbanos de agua.
A. Distribuci
´
on y orientaci
´
on de las soluciones tecnol
´
ogicas
El an
´
alisis evidenci
´
o una concentraci
´
on de soluciones tecnol
´
ogicas en distribuci
´
on y monitoreo del agua
potable. La Figura 1 muestra que las tecnolog
´
ıas asociadas al control de redes representaron el 43% de los
estudios analizados, principalmente mediante sensores inteligentes, sistemas IoT y plataformas de monitoreo
orientadas a detecci
´
on de fugas y optimizaci
´
on del consumo. Este predominio reĆeja una tendencia global hacia
la modernizaci
´
on de infraestructuras urbanas y la reducci
´
on de p
´
erdidas h
´
ıdricas [2].
Fig. 1. Distribuci
´
on de tecnolog
´
ıas seg
´
un fase del ciclo urbano del agua (n = 21).
El 29% de los estudios se enfoc
´
o en tratamiento de agua potable mediante automatizaci
´
on, inteligencia artiĄ-
cial y control avanzado de procesos para mejorar eĄciencia operativa y energ
´
etica. En contraste, las tecnolog
´
ıas
asociadas a captaci
´
on y fuentes alternativas representaron solo el 10% de las investigaciones, evidenciando
menor desarrollo en resiliencia h
´
ıdrica y diversiĄcaci
´
on del abastecimiento. Asimismo, la revisi
´
on identiĄc
´
o una
creciente integraci
´
on entre monitoreo en tiempo real y an
´
alisis predictivo, consolidando los smart water systems
como una tendencia central en la gesti
´
on h
´
ıdrica urbana [2], [3].
B. ClasiĄcaci
´
on funcional y desempe
˜
no de las tecnolog
´
ıas identiĄcadas
El an
´
alisis comparativo permiti
´
o clasiĄcar las tecnolog
´
ıas identiĄcadas en seis cate gor
´
ıas funcionales, seg
´
un su
prop
´
osito operativo dentro del ciclo urbano del agua potable. La Tabla 1 sintetiza las principales caracter
´
ısticas,
beneĄcios y limitaciones reportadas por los estudios revisados.
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Tabla 1. ClasiĄcaci
´
on comparativa de las tecnolog
´
ıas identiĄcadas en el ciclo urbano del agua potable.
Categor´ıa tecnol´ogica Aplicaci´on principal BeneĄcios reportados Limitaciones identiĄcadas
Sensores inteligentes e IoT
[2], [3].
Monitoreo y detecci
´
on de
fugas
Reducci
´
on de p
´
erdidas y con-
trol en tiempo real
Dependencia de infraestruc-
tura digital
Inteligencia artiĄcial y
an
´
alisis predictivo [5].
Predicci
´
on y optimizaci
´
on
operativa
Gesti
´
on predictiva y automati-
zaci
´
on
Requiere grandes vol
´
umenes
de datos
Plataformas SCADA y
monitoreo digital [1], [2].
Supervisi
´
on de redes y plan-
tas
Centralizaci
´
on y control oper-
ativo
Alto costo de implementaci
´
on
Automatizaci
´
on de procesos
de tratamiento [4].
Control de potabilizaci
´
on Estabilidad operativa y eĄ-
ciencia energ
´
etica
Mantenimiento especializado
Sistemas de monitoreo con-
tinuo [1], [3].
Control de calidad del agua Respuesta r
´
apida ante con-
taminaci
´
on
Interoperabilidad limitada
Desalinizaci
´
on y reuti-
lizaci
´
on potable [4].
Fuentes alternativas de
abastecimiento
DiversiĄcaci
´
on h
´
ıdrica Elevado consumo energ
´
etico
Las tecnolog
´
ıas basadas en sensores inteligentes e IoT mostraron los beneĄcios m
´
as consistentes en reducci
´
on
de p
´
erdidas h
´
ıdricas, monitoreo continuo y optimizaci
´
on de redes urbanas [3]. Asimismo, la inteligencia artiĄcial
evidenci
´
o avances hacia modelos de gesti
´
on predictiva capaces de optimizar distribuci
´
on y fortalecer la respuesta
ante eve ntos cr
´
ıticos [5]. Sin embargo, estas soluciones dependen de altos niveles de digitalizaci
´
on e interop-
erabilidad, lo que limita su implementaci
´
on en ciudades con infraestructura tecnol
´
ogica insuĄciente. Por otro
lado, las tecnolog
´
ıas de captaci
´
on y reutilizaci
´
on presentan potencial estrat
´
egico frente al estr
´
es h
´
ıdrico, aunque
contin
´
uan condicionadas por elevados costos energ
´
eticos y desaf
´
ıos regulatorios [4].
C. Impacto tecnol
´
ogico en eĄciencia operativa y calidad del agua
El an
´
alisis de los estudios revisados evidenci
´
o beneĄcios recurrentes asociados a la implementaci
´
on de tec-
nolog
´
ıas digitales en sistemas urbanos de agua potable. La Figura 2 muestra que el 70% de las investigaciones
report
´
o mejoras en monitoreo en tiempo real y capacidad de respuesta operativa, mientras que el 60% identiĄc
´
o
avances en eĄciencia de redes y optimizaci
´
on energ
´
etica. As imismo, el uso de sensores inteligentes e inteligencia
artiĄcial favoreci
´
o modelos predictivos de gesti
´
on sanitaria y detecci
´
on temprana de riesgos de contaminaci
´
on
[6]. No obstante, persisten limitaciones relacionadas con brechas tecnol
´
ogicas, interoperabilidad e insuĄciente
infraestructura digital, especialmente en ciudades de pa
´
ıses en desarrollo [3].
Fig. 2. Principales beneĄcios tecnol
´
ogicos reportados en la literatura revisada.
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La Figura 3 presenta un mapa de calor tecnol
´
ogico elaborado a partir del an
´
alisis tem
´
atico de los estudios
revisados, permitiendo visualizar la intensidad de aplicaci
´
on de distintas tecnolog
´
ıas en las principales fases del
ciclo urbano del agua potable. Para la construcci
´
on de la matriz se emple
´
o una escala ordinal de tres niveles:
1 = baja presencia tecnol
´
ogica, 2 = presencia moderada y 3 = alta presencia tecnol
´
ogica. Esta representaci
´
on
facilita identiĄcar patrones de concentraci
´
on tecnol
´
ogica y diferencias funcionales entre las soluciones analizadas.
Los resultados evidencian una alta intensidad de aplicaci
´
on de sensores inteligentes, Internet de las Cosas
(IoT) y plataformas SCADA en las etapas de distribuci
´
on y monitoreo del agua, mientras que la inteligencia
artiĄcial presenta mayor integraci
´
on en procesos de monitoreo predictivo y tratamiento automatizado. En
contraste, las tecnolog
´
ıas relacionadas con desalinizaci
´
on y reutilizaci
´
on potable muestran una presencia m
´
as
limitada y focalizada principalmente e n captaci
´
on y diversiĄcaci
´
on de fuentes h
´
ıdricas. Este comportamiento
conĄrma un desarrollo tecnol
´
ogico desigual dentro del ciclo urbano del agua, con mayor
´
enfasis en eĄciencia
operativa y control de redes que en estrategias de resiliencia h
´
ıdrica y sostenibilidad de largo plazo.
Fig. 3. Mapa de calor de intensidad tecnol
´
ogica seg
´
un fase del ciclo urbano del agua potable.
D. Tendencias emergentes y desaf
´
ıos futuros
El an
´
alisis tem
´
atico permiti
´
o identiĄcar una consolidaci
´
on progresiva de los smart water systems, integrando
sensores, an
´
alisis de datos, inteligencia artiĄcial y plataformas centralizadas para optimizar la distribuci
´
on,
monitoreo y tratamiento del agua potable en tiempo real [2], [5]. Estas tecnolog
´
ıas fortalecen la eĄciencia
operativa y la resiliencia frente a escenarios de estr
´
es h
´
ıdrico y cambio clim
´
atico; sin embargo, su efectividad
depende tambi
´
en de capacidades institucionales, marcos regulatorios y planiĄcaci
´
on urbana sostenible [6]. Desde
una p erspectiva cr
´
ıtica, la revisi
´
on evidenci
´
o un desarrollo tecnol
´
ogico desigual dentro del ciclo urbano del agua,
con predominio de investigaciones en monitoreo y distribuci
´
on, y menor atenci
´
on a captaci
´
on, reutilizaci
´
on y
diversiĄcaci
´
on de fuentes h
´
ıdricas.
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CONCLUSIONES
La revisi
´
on sistem
´
atica evidenci
´
o que las soluciones tecnol
´
ogicas aplicadas al abastecimiento de agua potable
en ciudades metropolitanas se concentran principalmente en distribuci
´
on, monitoreo y control inteligente de
redes, destacando el uso de sensores, Internet de las Cosas (IoT) e inteligencia artiĄcial como herramientas clave
para optimizar la gesti
´
on h
´
ıdrica urbana. Los estudios analizados reportaron mejoras en eĄciencia operativa,
reducci
´
on de p
´
erdidas y capacidad de monitoreo en tiempo real.
Asimismo, se identiĄc
´
o un desarrollo desigual de la innovaci
´
on tecnol
´
ogica dentro del ciclo urbano del agua,
con menor presencia de investigaciones orientadas a captaci
´
on, reutilizaci
´
on y diversiĄcaci
´
on de fuentes h
´
ıdricas.
Finalmente, la evidencia revisada demuestra que la sostenibilidad de estas soluciones depende no solo de su
desempe
˜
no t
´
ecnico, sino tambi
´
en de capacidades institucionales, infraestructura digital y marcos regulatorios
adecuados para su implementaci
´
on en contextos urbanos complejos.
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