Por la cual se adopta la metodología para el cálculo del índice de escasez para aguas superficiales a que se refiere el Decreto 155 de 2004 y se adoptan otras disposiciones




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3.4.1 Reducción por calidad del agua

 

La calidad del agua es factor que limita la disponibilidad del recurso hídrico y restringe en un amplio rango de posibles usos. La mayoría de los ríos colombianos reciben y acarrean cargas de agua utilizada para los diferentes procesos de la actividad socioeconómica y son vertidos en gran porcentaje sin tratamiento previo, además son los receptores de altos volúmenes de sedimentos, originados por procesos de erosión sea esta de origen natural o derivada de la acción antrópica.

 

Generalmente la alteración a la calidad del agua tiene que ver con la contaminación por materia orgánica, por nutrientes y por una gran variedad de sustancias químicas y sintéticas de naturaleza tóxica. Como fuentes principales de contaminación de las aguas superficiales se destacan:

 

d) Las aguas residuales domésticas e industriales;

e) El escurrimiento de aguas en zonas de producción agrícola y ganadera;

f) Las aguas lluvias por arrastre de compuestos presentes en la atmósfera, y

g) Las aguas procedentes de los procesos de extracción minera.

 

La acción de cualesquiera de las anteriores causas puede ser expresada parcialmente por el contenido de oxígeno en los ríos. Este indicador da una visión sintética de la carga de contaminantes y de los esfuerzos neces arios para recuperar la calidad del agua.

La contaminación en términos de aumento de carga sólida en el agua por descarga de sedimentos se manifiesta con mayor frecuencia en las corrientes de régimen torrencial y depende en esencia de la intensidad de la lluvia en la parte alta de las cuencas, que interactúa con el sistema cobertura vegetal y suelo en dichas cuencas. Esta alteración está también directamente relacionada con las actividades antrópicas.

 

Mediante el monitoreo sistemático de indicadores de calidad del agua como los anteriores se debe avanzar en el conocimiento de los niveles de calidad ambiental de los recursos hídricos mencionados.

 

Para estimar el grado de presión o afectación sobre la calidad de los recursos hídricos se deben realizar estimaciones de la demanda biológica de oxígeno (DBO expresada en toneladas por año) generada por el vertimiento de aguas residuales domésticas e industriales, así como las derivadas del beneficio del café. Esta presión afecta la calidad y disponibilidad de los cuerpos de agua receptores en las áreas situadas aguas debajo de los puntos de vertimiento.

 

Una vez se conozca el estado de la calidad del agua de las fuentes de abastecimiento como de los cuerpos de agua, la oferta hídrica de estos sistemas se debe afectar por el 25%, correspondiendo a la condición de calidad del agua.

 

3.4.2 Reducción por caudal ecológico

 

El caudal mínimo, ecológico o caudal mínimo remanente es el caudal requerido para el sostenimiento del ecosistema, la flora y la fauna de una corriente de agua. Existen diversas metodologías para conocer los caudales ecológicos:

 

Hidrológicas. Se basan en el comportamiento de los caudales en los sitios de interés, para lo cual es necesario el conocimiento de series históricas de caudales.

 

Hidráulicas. Consideran la conservación del funcionamiento o dinámica del ecosistema fluvial a lo largo de la distribución longitudinal del río, es decir que el caudal de reserva que se deje en los distintos tramos permita que el río siga comportándose como tal.

Simulación de los hábitats. Estiman el caudal necesario para la supervivencia de una especie en cierto estado de desarrollo.

 

Mínimo histórico: El Estudio Nacional del Agua (2.000) a partir de curvas de duración de caudales medios diarios, propone como caudal mínimo ecológico el caudal promedio multianual de mínimo 5 a máximo 10 años que permanece el 97.5% del tiempo y cuyo periodo de recurrencia es de 2.33 años.

 

Porcentaje de Descuento: El Ideam ha adoptado como caudal mínimo ecológico un valor aproximado del 25% del caudal medio mensual multianual más bajo de la corriente en estudio.

 

La autoridad ambiental debe escoger entre las anteriores metodologías de acuerdo con la información disponible y las características regionales particulares.

 

Finalmente la suma de la reducción por calidad del agua (25%) más la reducción por caudal ecológico (25%), equivale a la reducción total de la oferta hídrica calculada en el punto 3, para regiones Andina y Caribe.

 

4. CÁLCULO DE LA DEMANDA HÍDRICA

 

El país no cuenta con un sistema de información continua y sectorial de uso del agua, ni ha contabilizado históricamente el agua usada de fuentes superficiales y subterráneas. El volumen de agua usada para el desarrollo de actividades socioeconómicas, debe ser el resultado de las mediciones efectuadas por los usuarios y reportadas a las instituciones relacionadas y autoridades ambientales regionales. En este documento se presentan tres escenarios:

 

4.1 ESCENARIO: CUANDO EXISTE INFORMACION MEDIDA

 

La demanda de agua en general, representa el volumen de agua, expresado en millones de metros cúbicos, utilizado por las actividades socioeconómicas en un espacio y tiempo determinado y corresponde a la sumatoria de las demandas sectoriales.

 

DT = DUD + DUI + DUS + DUA + DUP                         (3.16)

 

Donde:

DT =   Demanda Total de agua

DUD =Demanda de Agua para Uso Doméstico

DUI =  Demanda de Agua para uso Industrial.

DUS =Demanda de Agua para el Sector Servicios.

 

Se realiza la sumatoria de cada una de las demandas por sectores, expresada en millones de metros cúbicos.

 

4.2 ESCENARIO: CUANDO EXISTE INFORMACION MEDIDA, PERO ESTA ES INSUFICIENTE

 

Frente a esta situación se debe aprovechar la información medida, que debe ser agrupada y catalogada en unidades expresadas en millones de metros cúbicos (Mm3) en una base de datos. Por otra parte la información inexistente debe complementarse utilizando la metodología expuesta en el Punto 4.3.

 

4.3 ESCENARIO: CUANDO NO EXISTE INFORMACIÓN

 

En este escenario se debe estimar potencialmente el volumen de agua demandada en millones de metros cúbicos a nivel sectorial. Estas estimaciones se basan principalmente en la asociación de dos variables: el volumen de producción sectorial y un factor de consumo de agua por tipo de bien, con el limitante de que estas estimaciones no contemplan las pérdidas de los sistemas de conducción, almacenamiento, tratamiento y distribución del agua en el suministro de agua potable y a nivel de la industria, tampoco tienen en consideración el nivel tecnológico, los métodos de producción limpia y el uso que del agua hace la industria extractiva.

 

DT = DUD + DUI + DUS + DUA + DUP

 

Donde:

DT = Demanda Total de agua

DUD = Demanda de Agua para Uso Doméstico

DUI = Demanda de Agua para uso Industrial.

DUS = Demanda de Agua para el Sector Servicios.

DUD = Demanda de Agua para Uso Doméstico, es la cantidad de agua consumida por la población urbana y rural para suplir sus necesidades. El cálculo de la deman- da de agua para consumo humano se realiza utilizando la siguiente expresión:

 

DUD = Demanda per cápita urbana * número de habitantes urbanos + Demanda per cápita rural * número de habitantes rurales.

 

DUI = Demanda de Agua para uso Industrial. Es la cantidad de agua consumida por los diferentes sectores de la industria manufacturera y extractiva, véase Anexo 1. El cálculo de la demanda para uso industrial se realiza utilizando la siguiente expresión:

                                       (3.17)

 

Donde:

 

DUI: Demanda de agua para uso industrial

Vpi: Volumen de producción según sector económico

Fcii: Factor de consumo según sector económico

 

DUS = Demanda de Agua para el Sector Servicios, es la 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.

El cálculo de la demanda para el sector servicios se realiza utilizando la siguiente expresión:

                                        (3.18)

 

Donde:

 

DUS: Demanda de agua para el sector servicios

Ni: Número de establecimientos por tipo de servicio

Fcsi: Factor de consumo por tipo de servicio

 

DUA = Demanda de Agua para Uso Agrícola, la principal fuente de agua para la agricultura es la precipitación, los volúmenes adicionales necesarios para el desarrollo de cultivos, deben ser previstos por sistemas de riego. Cuando la precipitación es menor que el uso consuntivo de un cultivo (ETP*kc)2 el agua debe ser suministrada a través de sistemas de riego.

 

Con el uso de sistema de información SIG, se asocian los datos fisiográficos del área de estudio sobre cultivos, precipitación y evapotranspiración. A estos valores se adiciona el coeficiente de uso de agua por tipo de cultivo obtenido teóricamente del informe de la FAO 33, véase anexo 2. Una vez construida una tabla de valores de variables asociadas, se estima la demanda de agua a partir de la expresión:

                               (3.19)

 

Donde:

 

DUA: Demanda de agua para el sector agrícola

P : Precipitación

ETP : Evapotranspiración potencial

kc : Coeficiente de uso de agua del cultivo (FAO 33)

ha : Número de hectáreas cultivadas

 

DUP: Demanda de agua para uso pecuario: Es el resultado de multiplicar el volumen de producción de animales de importancia comercial, por un factor de consumo promedio aproximado, el cual está determinado teniendo en cuenta el tipo de animal, el tipo de producción y el consumo de materias seca y alimento requerido. Como tipo de animales de importancia comercial se clasifican: bovinos carne, leche y doble propósito, aves de corral y porcinos. Los factores de consumo para la producción pecuaria se encuentran en el Anexo 3.

                                     (3.20)

 

Donde:

DUP: Demanda de agua para uso pecuario

Vpai: Volumen de producción por tipo de animal industrial

Fca: Factor de consumo según de producción animal

5. ESTIMACIÓN DEL ÍNDICE DE ESCASEZ

 

Una vez realizadas las respectivas mediciones, cálculos y análisis con respecto a la oferta hídrica neta y a la demanda, se calcula el índice de escasez a partir de la expresión matemática (2.20) estableciéndose de esta manera una relación porcentual.

 

5.1 FÓRMULA DEL ÍNDICE DE ESCASEZ

                                            (3.21)

 

Donde:

Ie :       Indice de escasez en porcentaje

Dh :     Demanda hídrica en metros cúbicos (m³)

Oh :     Oferta hídrica superficial neta en metros cúbicos (m³)

Fr :      Factor de reducción por calidad del agua y el caudal ecológico

100 :   Para expresarlo en porcentaje

 

5.2 UNIDAD DE MEDIDA DEL INDICADOR

 

La unidad de medida del índice de escasez es el porcentaje (%)

 

5.3 CATEGORÍAS E INTERPRETACIÓN DEL ÍNDICE DE ESCASEZ

 

Si bien el índice de escasez da cuenta de los niveles de abundancia o escasez, relacionando la oferta específica con la demanda correspondiente, debe tenerse en cuenta que el abastecimiento de agua para los diferentes usos involucra aspectos como el almacenamiento y transporte del recurso hídrico. Por ello, no necesariamente los altos niveles de escasez en áreas específicas coinciden con problemas graves de abastecimiento de los sistemas, para los cuales se han desarrollado infraestructuras de manejo particulares.

El índice de escasez se agrupa en cinco categorías:

Categoría

Rango

Color

Explicación

Alto

> 50%

Rojo

Demanda alta

Medio alto

21-50%

Naranja

Demanda apreciable

Medio

11-20%

Amarillo

Demanda baja

Mínimo

1-10%

Verde

Demanda muy baja

No significativo

<1%

Azul

Demanda no significativa

 

Para evaluar la relación que existe entre la oferta hídrica disponible y las condiciones de demanda predominantes en una unidad de análisis seleccionada, se deberá considerar la clasificación citada por Naciones Unidas1 en la cual se expresa la relación entre aprovechamientos hídricos como un porcentaje de la disponibilidad de agua. En esta relación cuando los aprovechamientos representan más de la mitad de la oferta disponible se alcanza la condición más crítica.

 

6. LIMITACIÓN DEL ÍNDICE DE ESCASEZ

 

6.1 EN RELACION CON LA OFERTA

 

El factor de reducción de la oferta está dado de forma global al no disponerse de resultados sobre los factores de reducción específicos para cada sector usuario y para cada región.

 

Para estimar la oferta hídrica subterránea municipal se utilizan los datos generales de los estudios regionales. La cuantificación se realiza a partir de cuencas hidrogeológicas regionales limitadas por estructuras geológicas que abarcan varios municipios; por tal razón la estimación está definida por la geometría y las propiedades hidráulicas de los grandes sistemas acuíferos. En este nivel la oferta es compartida por los municipios cuya jurisdicción está en el área de los sistemas acuíferos principales, pues no hay estudios detallados sobre la distribución y dinámica de las unidades locales de captación, ni sobre la extensión y propiedades de las subcuencas hidroestratigráficas.

 

Es necesario detallar los modelos hidrogeológicos conceptuales para que representen las condiciones locales de los sitios de captación.

 

Se requiere de la implementación de una red de monitoreo que permita conocer la variación de la oferta en el tiempo, entendida esta como la recarga a los acuíferos, a partir de las fluctuaciones de los niveles estáticos en estos puntos de observación.

 
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