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demanda hidrica
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OFERTA HDRICA
SUPERFICIAL
DEFINICIONES
Diferentes nombres y definiciones
Diversas metodologas
DEFINICIONES
Histricamente y an en la actualidad, el enfoque dado
para valorar el caudal ambiental ha sido el de
mantener la pesca en agua dulce debido a su
importancia para la economa de algunas regiones,
esta valoracin supone que el caudal que mantiene la
poblacin, hbitat y actividades del pez objeto,
mantendr todo el ecosistema fluvial (Castro et, al.
2006).
Sin embargo, en pases desarrollados las metodologas han
evolucionado para valorar los requerimientos de caudal ambiental de
los ecosistemas fluviales, los cuales deben atender las necesidades de
la biodiversidad bitica como forma del canal, vegetacin ripiara,
humedales y llanuras aluviales entre otros (Tharme, 1996), (King et al.,
1999), (Davis y Hirji, 1999).
DEFINICIONES
Estas metodologas permiten reconocer y
respetar el valor de los ecosistemas en
las fuentes hdricas, para lo que se hace
necesario dejar la suficiente cantidad de
agua en la corriente y que la extraccin
necesaria para satisfacer las
necesidades humanas bsicas, debe
estar condicionada por la disponibilidad
de la misma (Castro et, al. 2006),
DEFINICIONES
Caudal mnimo necesario en una fuente o curso fluvial, para
preservar la conservacin de los ecosistemas fluviales
actuales, en atencin a los usos de agua comprometidos, a los
requerimientos fsicos de la corriente fluvial, para mantener
su estabilidad y cumplir sus funciones tales como, dilucin de
contaminantes, conduccin de slidos, recarga de acuferos y
mantenimientos de las caractersticas paisajsticas del medio.
(Ormazabal 2004)
Cantidad, rgimen, calidad y caudal que se
requiere para sostener tanto los ecosistemas de
agua dulce como los medios de subsistencia y
bienestar de la poblacin que dependen de esos
ecosistemas. (Declaracin de Brisbane 2007)
Rgimen hdrico que se da en un rio, humedal o zona costera
para mantener ecosistemas y sus beneficios donde se dan
utilizaciones del agua que compiten entre s y donde los
caudales se regulan. (UICN 2003).
DEFINICIONES
Volumen de agua necesario en trminos de
calidad, cantidad, duracin y estacionalidad
para el sostenimiento de los ecosistemas
acuticos y para el desarrollo de las
actividades socioeconmicas de los usuarios
aguas abajo de la fuente de la cual dependen
tales ecosistemas. (MAVDT 2010)
DEFINICIONES
Al igual que mltiples definiciones, existen
multiples metodologas (de tipo hidrolgico,
hidrulico, ecohidrulico u holsticas) para
estimar y cuantificar caudales ambientales
(King et. al., 1999), sin embargo su
implementacin depende del tipo de
informacin que se utilice en su estructura y
a los elementos de manejo en la cuenca.
INSTRUMENTOS
Existen mas de 200 metodologas para la determinacin
de caudales ambientales en todo el mundo, las cuales
han sido agrupadas de manera general segn diversos
autores en:
Hidrolgicas
(tratamiento estadstico)
Hidrulicas
(Rgimen, Dispersin)
Simulacin de Hbitat
(informacin bitica)
HOLSTICAS
DETERMINACIN DEL Q AMBIENTAL A
PARTIR DEL A CDC
La demanda de agua en general, representa el
volumen de agua utilizado por las actividades
socioeconmicas en un espacio y tiempo determinado y
corresponde a la sumatoria de las demandas
sectoriales. Resolucin 865 de 2004.
Dh = U
Dh: Demanda hdrica
U: Uso sectorial y domestico
Comprende la extraccin de agua del sistema natural
destinada a suplir las necesidades o requerimientos del
consumo humano, la produccin sectorial y las
demandas de los ecosistemas no antrpicos (ERA,
2013)
DINMICA DEL USO Y
DEMANDA DE AGUA
PROCEDIMIENTO PARA LA
EVALUACIN DE LA DEMANDA
Demanda hdrica sectorial nacional 2008
IDEAM. ENA. 2010
METODOLOGAS
El pas no cuenta con un sistema de informacin
continua y sectorial de uso del agua, ni ha
contabilizado histricamente el agua usada de fuentes
superficiales y subterrneas. El volumen de agua
usada para el desarrollo de actividades
socioeconmicas, debe ser el resultado de las
mediciones efectuadas por los usuarios y reportadas a
las instituciones relacionadas y autoridades
ambientales regionales
ESCENARIOS
1. CUANDO EXISTE INFORMACIN MEDIDA
ESCENARIOS
2. CUANDO EXISTE INFORMACIN
MEDIDA, PERO ESTA ES INSUFICIENTE
Frente a esta situacin se debe aprovechar la
informacin medida, que debe ser agrupada y
catalogada en unidades expresadas en millones
de metros cbicos (Mm3) en una base de datos.
Por otra parte la informacin inexistente debe
complementarse con la metodologa utilizada en
el siguiente punto.
ESCENARIOS
3. CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
Se hace a nivel sectorial.
Se basan principalmente en la asociacin de dos variables: el volumen de produccin sectorial y un factor de consumo de agua por tipo de bien.
Desventajas: con el limitante de que estas estimaciones no contemplan las prdidas de los sistemas de conduccin, almacenamiento, tratamiento y distribucin del agua en el suministro de agua potable y a nivel de la industria, tampoco tienen en consideracin el nivel tecnolgico, los mtodos de produccin limpia y el uso que del agua hace la industria extractiva.
CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
DEMANDA DE AGUA PARA USO DOMSTICO
Utilizacin en actividades tales como bebida directa y preparacin de
alimentos para consumo inmediato, satisfaccin de necesidades
domsticas, individuales o colectivas, tales como higiene personal y
limpieza de elementos, materiales o utensilios y la preparacin de
alimentos en general y en especia los destinados a su comercializacin
o distribucin, que no requieran elaboracin
CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
DEMANDA DE AGUA PARA USO DOMSTICO
CLCULO DE LA POBLACIN (Proyeccin de la
demanda)
Se debe estimar la demanda futura, para establecer la
capacidad no slo del sistema de acueducto, sino tambin
de la fuente hdrica abastecedora.
Sin embargo, el modo de desarrollo de una ciudad cambia y
asimismo, afecta la tasa de crecimiento de la poblacin, lo
que genera incertidumbre
CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
RAS - 2000
Nivel Complejidad Alto
Prdida 20%
Consumo per capita L/hab-da 150
Dotacin bruta L/hab-da
Consumo Humano - Dotacin
188
Dotacin Proyeccin de la Poblacin
AO HABITANTES
POBLACIN
DEMANDA
CUENCA (l/s)
1 2009 9300 20,24
2 2010 9440 20,54
3 2011 9581 20,85
4 2012 9725 21,16
5 2013 9871 21,48
6 2014 10019 21,80
7 2015 10169 22,13
8 2016 10322 22,46
9 2017 10476 22,80
10 2018 10634 23,14
11 2019 10793 23,48
12 2020 10955 23,84
Aritmtico
Geomtrico
Exponencial
Donde,
P: Poblacin al tiempo t
Po: Poblacin al tiempo to
r: Tasa de crecimiento
CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
P = Po (1 + r)t
Qd = P * D
Donde,
Qd: Caudal disponible
D: Dotacin
Dotacin = Segn RAS, nivel de complejidad
D con prdidas = D * %prdidas
Si el caudal en verano es 4,5 m3/s y en
invierno 6m3/s y se requiere un caudal
ecolgico de 1m3/s y existe una reduccin
por calidad del 5%, determine hasta qu
ao se puede abastecer dicha poblacin.
EJERCICIO
Determine la poblacin a 30 aos de un municipio
que tiene 380 mil habitantes con una tasa de
crecimiento de 1.5%
CUANDO NO EXISTE INFORMACIN
DEMANDA DE AGUA PARA USO INDUSTRIAL DUI
Donde:
Vpi: Volumen de produccin segn sector econmico
Fcii: Factor de consumo segn sector econmico
Es la cantidad de agua consumida por los diferentes sectores de la
industria manufacturera y extractiva
ANEXO 1.
Calcular la DUI del municipio de Balboa, que cuenta con industrias de papel, ropa, un matadero y una joyera:
Almacn Stop: 90ton/mes
Cartn Colombia: 200 ton/mes
Arturo Calle: 80 ton/mes
Joyera Renso: 5 ton/mes
Frescarnes 30 ton/mes
Recicladora Nuevo papel: 15 ton/mes
Carnes Frescas: 25 ton/mes
EJERCICIO
DEMANDA DE AGUA PARA EL SECTOR
SERVICIOS - DUS
Cantidad de agua consumida por el sector servicios
que incluye entre otros: comercio, transporte y
almacenamiento, comunicaciones, bancos,
seguros y servicios a empresas, alquileres de
vivienda, servicios personales y servicios del
gobierno.
Donde:
DUS: Demanda de agua para el sector servicios
Ni: Nmero de establecimientos por tipo de servicio
Fcsi: Factor de consumo por tipo de servicio
DEMANDA DE AGUA PARA USO AGRCOLA -
DUA
La principal fuente de agua para la agricultura
es la precipitacin, los volmenes adicionales
necesarios para el desarrollo de cultivos, deben
ser previstos por sistemas de riego.
DEMANDA DE AGUA PARA USO AGRCOLA -
DUA
Cuando la precipitacin es menor al uso consuntivo
(requerimiento de agua neto para el arreglo de
cultivos) del agua (ETP*Kc), se hace necesario
implementar riego en cultivos.
P-
(ETP*Kc)
POSITIVA
NEGATIVA
NO existe
demanda
Existe
demanda
agrcola
Adaptado de (CDMB, 2008)
Estimacin de la Demanda Agrcola
Riego: Aplicacin EFICIENTE y OPORTUNA de laminas de agua
requeridas para el normal desarrollo de los cultivos, con
diferentes emisores que ayudan a entregar el agua, de acuerdo a
determinadas condiciones de operacin.
= ( )/ Donde:
DUA = Demanda de agua para el sector agrcola.
Pe = Precipitacin efectiva.
ETP = Evapotranspiracin potencial.
Kc = Coeficiente de uso de agua del cultivo (Factor de conversin segn cultivo). FAO 33. Anexo 2. Res. 865/04
Ef = Eficiencia del sistema de riego empleado.
DEMANDA DE AGUA PARA USO AGRCOLA -
DUA
DEMANDA DE AGUA PARA USO PECUARIO -
DUP
Es el resultado de multiplicar el volumen de
produccin de animales de importancia
comercial, por un factor de consumo promedio
aproximado, el cual est determinado teniendo
en cuenta el tipo de animal, el tipo de
produccin y el consumo de materias seca y
alimento requerido.
Como tipo de animales de importancia
comercial se clasifican: bovinos carne, leche y
doble propsito, aves de corral y porcinos. Res.
865 de 2004.
PORCICOLA
ACUCOLA
AVCOLA
BOVINO
OTROS
DEMANDA DE AGUA PARA USO PECUARIO - DUP
APCOLA
Consumos segn Estudio
Nacional del Agua (ENA)
2010 Res. 865 / 04
Sector
Consumo
individual
(l/animal-
dia) BOVINO 64 (Res. 865/04)
AVICOLA 2,40
PORCINO 18
DEMANDA VITAL EN FASE DE CRA, LEVANTE Y
TERMINACIN
Donde:
DUP: Demanda de agua para uso pecuario
Vpai: Volumen de produccin por tipo de animal industrial
Fca: Factor de consumo segn de produccin animal
Los factores de consumo para la produccin pecuaria se
encuentran en el Anexo 3 y 4.
EJERCICIO
Se quiere implementar
un sistema de riego por
aspersin.
Eficiencia=95%
INDICADORES DE ESTADO DE LA
CALIDAD DEL AGUA Y DE PRESIN POR
CONTAMINACIN
ndice de Calidad de Agua
FACTORES