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INGENIERÍA AMBIENTALCalidad de las aguas

Tema 8. Gestión del Agua

David Sánchez Ramos

[email protected]

a) Conceptos generales

b) Residuos Sólidos y contaminación atmosférica

c) Calidad de las aguas

8. Gestión del agua

9. El agua natural

10. Contaminación de las aguas

11. Calidad del agua y su control

12. Calidad del agua en ríos

13. Contaminación de lagos, embalses y acuíferos

d) Potabilización de aguas

e) Tratamiento de aguas residuales

INGENIERÍA AMBIENTAL

1. Introducción

1. Evolución histórica

2. Principios básicos de la gestión del agua

1. Carta Europea del Agua

2. Herramientas para la gestión

3. Recursos hídricos

1. Ciclo del agua

2. Distribución de los recursos hídricos

3. Huella hídrica

4. Usos del agua

1. Urbano

2. Industrial

3. Agrícola

GESTIÓN DEL AGUA

Bibliografía principal utilizada:

Tejero et al., 2006. Introducción a la Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Universidad de La Coruña

� El agua es un recurso imprescindible para la vida y para las

actividades socioeconómicas → múltiples usos e intereses, que

pueden entrar en conflicto entre ellos

� Uso: volumen de agua utilizado en un determinado sector o

actividad

� Consumo: cantidad que después de su uso no retorna al medio

ambiente (p.e.: agua bebida)

� Usos consuntivos (detraen el recurso del ciclo natural durante un

largo periodo) / Usos no consuntivos

� Principales usos consuntivos del agua:

� Urbano

� Industrial

� Agrícola


4. USOS DEL AGUA


4. USOS DEL AGUA

- Acuicultura

Orden de preferencia entre usos (Plan Hidrológico del

Guadiana, 2013)


4. USOS DEL AGUA


4. USOS DEL AGUA

EspañaMundial

� Usos urbanos del agua:

� Consumo doméstico (≈ 50% volumen total que se abastece):

viviendas, hoteles, etc. → 50-200 l/hab·d

� Consumo comercial (≈ 15%): comercios, tiendas, bares, oficinas…

� Consumo industrial: pequeña industria y talleres dentro del núcleo

urbano (las grandes industrias suelen tener abastecimientos y

concesiones propios aparte de la red urbana)

� Consumo de edificios públicos: escuelas, ayuntamiento, cárceles…

� Consumo municipal: riego de zonas verdes, limpieza de calles,

ex5nción de incendios… → el agua para incendios suele representar

una proporción muy baja anualmente, pero en el momento

concreto supone una proporción alta (especialmente en redes de

bajo caudal), pudiendo suponer pérdidas de presión importantes

� Pérdidas en la red y en los depósitos (≈ 10-25%): mayores en redes

extensas y antiguas, pudiendo reducirse con inversiones para

renovación o mantenimiento


4.1. USO URBANO

� Factores que afectan al consumo

� Tamaño del municipio: a mayor tamaño aumentan los consumos no

domésticos (comercios, industria, zonas verdes, pérdidas…)

� Nivel de vida: aumenta el consumo en municipios con mayor

proporción de unifamiliares, zonas verdes privadas, etc.

� Nivel y tipo de industrialización: consumos muy diversos según el

tipo de industria, pero en general mayores que los consumos

urbanos por unidad de superficie

� Turismo: supone una punta de consumo estacional

� Calidad de la red de distribución: pérdidas en función de materiales

de la red, tipo de juntas, antigüedad, mantenimiento…

� Clima: en zonas calurosas (y épocas) la dotación es mayor, por

mayores necesidades de riego, de limpieza viaria, nº duchas…

� Limpieza viaria: según se haga barrido, aspiración, baldeo con agua…


4.1. USO URBANO

� Factores que afectan al consumo

� Tipo de control sobre el consumo (contadores) y tarifas (no suelen

recoger el coste real del servicio, criterios políticos)


4.1. USO URBANO

Fuente: INE (2013)


4.1. USO URBANOFuente: INE (2010-2015)

� Dotaciones de abastecimiento para usos urbanos:

� Distintos estudios sobre dotaciones de cálculo para el diseño de

servicios de abastecimiento → deben usarse los más adaptados al

caso de estudio (según factores vistos anteriormente)

� Siempre que se disponga de datos reales, se usan estos en lugar de

estimaciones teóricas

� Normas para la Redacción de Proyectos de Abastecimiento y

Saneamiento de Poblaciones (M.O.P.U., 1975):


4.1. USO URBANO

� Instrucciones y Recomendaciones Técnicas Complementarias para

la elaboración de los Planes Hidrológicos de Cuencas

Intercomunitarias (1992):


4.1. USO URBANO

� Plan Hidrológico del Guadiana (2013):

� “Las dotaciones consideradas para el cálculo de la demanda urbana

existente en el momento de redacción de los estudios pertinentes

serán las dotaciones reales. A falta de datos reales, se utilizarán las

dotaciones brutas máximas teóricas que aparecen detalladas en la

siguiente tabla n.º 4. En el caso de que la dotación real de un

municipio determinado fuese inferior a la teórica, en la estimación de

dicha demanda se adoptará la dotación real”


4.1. USO URBANO

� Variación temporal del consumo en los usos urbanos

� Estacionalmente: variaciones entre días a lo largo del año, del

orden de 1,4 veces la dotación media diaria (Dmed-d) → rango 1,2

– 1,8

� A lo largo del día: el consumo de agua está fuertemente

relacionado con las actividades humanas


4.1. USO URBANO

� Consumos muy bajos durante la noche

� 2 momentos con valores punta, en torno a

la hora de la comida y cena

� Nunca se dan consumos nulos, como

mínimo habrá pérdidas en la red

Fuente: Tejero et al., 2006

� Variación temporal del consumo en los usos urbanos

� Coeficiente punta de diseño → Cp = Qmax / Qmed (generalmente

en términos horarios)

� Dimensionamiento de las conducciones de abastecimiento

→ hay que considerar el Qmax anual, no solo el diario


4.1. USO URBANO

� Cp varía en función del tamaño de la

población → en poblaciones mayores,

aumenta la simultaneidad y los

coeficientes punta disminuyen

Fuente: estudios del Canal de Isabel II (Comunidad de Madrid)


4.1. USO URBANO

Fuente:

Tejero et al., 2006


4.1. USO URBANO

Fuente:

Tejero et al., 2006

� Gran variedad de industrias → gran variedad de consumos de

agua asociados

� Depende del tipo de producto, tipo de procesos, eficiencia en el

uso de agua, etc.

� Usos industriales del agua: materia prima, disolvente, limpieza,

para calentar o enfriar en algún proceso, para generar vapor…

� Mayor concentración temporal de los consumos que para los usos

urbanos (horario laboral), aunque las pérdidas hacen que nunca

haya consumo nulo


4.2. USO INDUSTRIAL

Fuente: INE

� Unidades habituales: litros por unidad de

producción y día, l/m2·d, l/nºoperarios·d,

m3/€ VAB·año (VAB = Valor Añadido Bruto)

� Origen del agua: redes de suministro de agua

potable / captaciones propias (pozos,

sondeos, tomas de aguas superficiales)


4.2. USO INDUSTRIAL

� Dotaciones de agua para usos industriales

� Normas para la Redacción de Proyectos de Abastecimiento y Saneamiento

de Poblaciones (M.O.P.U., 1975) → para polígonos industriales con

industria variada: Dmed = 1,5 l/s·ha; Cp = 3

� Plan Hidrológico Nacional → usar datos reales o específicos según 5po de

industria; Polígonos industriales → dotación = 4000 m3/ha·año


4.2. USO INDUSTRIAL

� Dotaciones de agua para usos industriales (P.H. Guadiana, 2013)


4.2. USO INDUSTRIAL

� Gran variedad de consumos de agua, según:

� Tipo de explotación (agrícola → 5po cul5vo; ganadera → 5po de

ganado)

� Tamaño de explotación (economías de escala, pérdidas en la red)

� Sistema de riego (goteo, aspersión, por gravedad…) y eficiencia

� Clima y edafología de la zona

� Unidades de medida: l/m2·año, m3/ha·año, m3/cabeza·año

� Cálculo de dotaciones → datos reales siempre que sea posible, o

bien estimación según características de la explotación

(adaptado a la zona de estudio)


4.3. USO AGRARIO


4.3. USO AGRARIO Fuente: INE (2010-2015)

� Dotaciones de agua para usos agrarios (P.H. Nacional, 2001)


4.3. USO AGRARIO

� P.H. Guadiana (2013)

� Dotación máxima = 6000 m3/ha·año

� Eficiencia de la red de transporte = 90%

� Eficiencia de la red de distribución = 90%

� En las masas de agua subterránea (MASb) en riesgo de no alcanzar

un buen estado cuantitativo (…) pertenecientes al deficitario

Subsistema Alto Guadiana (…), con el objetivo de contribuir a la

reducción de déficit y mantener la compatibilidad con este Plan, se

limitarán las dotaciones máximas de riego a otorgar a:

� 1500 m3/ha·año para cultivos leñosos

� 2000 m3/ha·año para el resto de los cultivos


4.3. USO AGRARIO

Dmáxima (obra

principal de toma)

= 7500 m3/ha·año;

Dmáxima (toma directa)

= 6600 m3/ha·año

� Dotaciones de agua para usos agrarios (P.H. Guadiana, 2013)


4.3. USO AGRARIO

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