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Abastecimiento de agua en zonas urbanas

Fecha de Publicación: 26/12/2003


Descripcin del mbito de actividad

Los sistemas de abastecimiento de agua en zonas urbanas abarcan todas las instalaciones destinadas a satisfacer la demanda de agua para el consumo humano y para otros fines. El abastecimiento se extiende a la poblacin urbana, as como a los sectores pblico, industrial y comercial. La distribucin del agua se lleva a cabo a travs de redes (suministro por tuberas) y puntos de distribucin (por ejemplo, pozos).

En vista de que en muchos pases el trmino 'urbano' se aplica independientemente del tamao de la comunidad, definiremos el abastecimiento urbano en trminos del servicio prestado:

 

Sistema de abastecimiento

Consumo en litros por persona y da (l/c d)*

1)

Independiente de la red

15 - 40

 

Red de distribucin:

 

2)

- Pilas pblicas

hasta 40

3)

- Conexiones de patio

hasta 60

4)

- Conexiones domiciliarias

ms de 60

5)

- Conexiones para consumidores especiales; p. ej., industria, comercio, servicios pblicos

grandes diferencias en el nivel de consumo

*Abreviatura inglesa de uso internacional (l/c d = liters per capita per day)

En los proyectos de abastecimiento deben considerarse como grupos prioritarios los consumidores de las categoras 2) y 3), as como los del grupo 1) en caso de haberse planificado su conexin a la red de distribucin. Debido al desperdicio y a las prdidas de agua que ocurren en la mayora de las redes de distribucin, puede ser necesario aumentar considerablemente los valores expuestos en la tabla. Adems, al dimensionar los componentes de las instalaciones de abastecimiento debern tenerse en cuenta los valores mximos de consumo (por ejemplo, consumo mximo diario y cantidad consumida en horas punta). En muchos pases no se tiene en cuenta, por ejemplo, el volumen mximo requerido para apagar incendios.

La captacin de aguas se divide en dos campos de actividad:

  • Captacin de aguas subterrneas
  • Captacin de aguas superficiales.

Adems, deben tenerse en cuenta las formas de captacin mixtas, que son:

  • Captacin de aguas de filtracin en las orillas de los ros
  • Infiltracin artificial con recuperacin posterior.

El abastecimiento de agua en zonas urbanas abarca las siguientes fases:

Captacin (pozos, galeras, sistemas de captacin de manantiales y de extraccin de agua, cisternas y depsitos)

Tratamiento (instalaciones de desferrizacin, cloracin, desalinizacin, etc.)

Almacenamiento de aguas depuradas

Distribucin (red de distribucin, conduccin de agua a distancia).

En caso de una recarga artificial por infiltracin, los anteriores elementos irn precedidos de un sistema de

Infiltracin (tanque de filtracin, pozo de recarga, tuberas de salida).

Impacto ambiental y medidas de protección

Visin sinptica

En los proyectos de abastecimiento de agua urbanos deben tenerse en cuenta los efectos ambientales, los cuales influyen en la cantidad de agua aprovechable y en la calidad del recurso.

En muchos pases, particularmente en zonas con variaciones climticas pronunciadas, la cantidad de agua disponible empieza a tener mayor importancia que su calidad.

Los efectos ambientales pueden agruparse en las siguientes categoras, teniendo en cuenta las fases de abastecimiento arriba descritas:

Efectos de la captacin de aguas

Efectos de la conduccin y el tratamiento de aguas brutas

Efectos del abastecimiento mediante redes de distribucin.

Adems, deben tenerse en cuenta

Repercusiones del proyecto de abastecimiento en su totalidad.

Efectos de la captacin de aguas

Aguas subterrneas

La explotacin de un acufero tiene efectos mltiples sobre el balance hdrico de las aguas subterrneas. El balance hdrico engloba:

  • Componentes de carga (precipitaciones y aguas superficiales que contribuyen a la regeneracin del acufero, alimentacin subterrnea de acuferos contiguos, recarga artificial por infiltracin)
  • Componentes de descarga (confluencia del acufero con aguas superficiales, drenajes, extraccin de agua, etc.).

Debido a la intercomunicacin hidrulica, la extraccin de agua en un punto determinado puede modificar de forma significativa los dems componentes del balance hdrico. Un ejemplo de ello es el aumento, en un acufero, del aflujo procedente de acuferos contiguos.

Otro factor a tener en cuenta es la interaccin entre el consumo y el volumen de las aguas superficiales y subterrneas disponibles. Al aumentar el consumo de agua superficial, disminuye el volumen de infiltracin de sta en el suelo y aumenta la concentracin especfica de sustancias contaminantes en las aguas superficiales restantes. Como consecuencia, puede aumentar la demanda de aguas subterrneas.

Los efectos ambientales de una alteracin de los componentes del balance hdrico incluyen:

Aumento del volumen de extraccin del recurso

Las causas potenciales de un aumento de la extraccin de aguas subterrneas incluyen:

  • Mayor consumo de agua potable inducido por el crecimiento demogrfico y por mejoras en el nivel de suministro
  • Propagacin de la ganadera
  • Incremento de la demanda de agua de procesos (talleres, industrias, comercio)
  • Desperdicio de agua
  • Fugas de agua ocasionadas por daos en las redes de distribucin.

Existen, adems, otros factores que pueden reducir temporal o permanentemente los recursos disponibles. Ellos incluyen la reduccin del volumen de precipitaciones en la cuenca hidrogrfica, debido por ejemplo a la deforestacin o a la formacin de estepas. Asimismo, debe tenerse en cuenta que las estrategias tradicionales de abastecimiento intentan satisfacer la demanda en los perodos de mayor consumo, los cuales pueden coincidir con la poca de sequa. El gran consumo en pocas de sequa, junto con las inmensas prdidas en algunos sistemas de distribucin -de las cuales slo una pequea parte penetra otra vez hasta el acufero- implican una considerable reduccin (estacional) de las reservas de agua subterrnea.

Alteracin a largo plazo de la calidad de las aguas subterrneas

Las causas potenciales de una alteracin incluyen:

  • Movilizacin (lixiviacin) y difusin de sustancias contaminantes que en un principio se encontraban fijas en el suelo
  • Aumento de la velocidad de flujo (por ejemplo, en yacimientos naturales de yeso o en depsitos de sustancias contaminantes creadas por el hombre)
  • Alteracin del flujo de las aguas subterrneas (desviacin de cargas que antes fluan a otro lugar sin causar daos, intervenciones que dan lugar a la infiltracin de aguas superficiales contaminadas, etc.)
  • Generacin de infiltraciones extensas en un acufero, procedentes de acuferos superiores o inferiores de calidad inferior
  • Aportacin de sustancias contaminantes, debido a la aplicacin de fertilizantes y pesticidas
  • Intrusin de aguas salinas en acuferos costeros
  • Deterioro de la calidad de las aguas subterrneas debido a infiltraciones de aguas residuales sin tratar, procedentes de cunetas abiertas y permeables, de alcantarillas deficientes o cmaras spticas mal construidas, o bien debido a la infiltracin de sustancias nocivas y txicas contenidas en residuos lquidos de origen industrial
  • En zonas ridas o semiridas, acumulacin e infiltracin peridica de minerales en las aguas subterrneas, debido al riego y a la alta tasa de evaporacin
  • Fugas de sustancias contaminantes procedentes de almacenes, depsitos o sistemas de transporte de productos lquidos y minerales.

Descenso localizado o extenso del nivel de las aguas subterrneas

Por motivos hidrulicos, es imposible explotar aguas subterrneas sin reducir su nivel. No obstante, los puntos afectados y la extensin del descenso dependen de las condiciones locales, por ejemplo de la disposicin de pozos, de la estructura y caractersticas del acufero y de las condiciones de recarga. Las consecuencias tpicas de un descenso del agua subterrnea incluyen:

  • Secado de humedales y de masas de agua ecolgicamente importantes
  • Reduccin de la humedad en el suelo (capacidad de campo): alteracin de determinadas especies de vegetacin (incluida la modificacin de la flora natural y de los cultivos, as como la formacin de estepas) y modificacin posterior de la poblacin animal
  • Agotamiento total de las reservas de agua subterrnea en pocas de sequa prolongadas (secado de pozos)
  • Secado de manantiales y de cursos de agua
  • Asentamiento del terreno.

Los efectos ambientales ocasionados por un descenso de las aguas subterrneas suelen ser menores cuanto mayor sea la distancia entre la superficie del terreno y la superficie del acufero antes de su explotacin (>10 m).

Las medidas de proteccin ambiental destinadas a minimizar los efectos perjudiciales ocasionados por la explotacin de aguas subterrneas se refieren, ante todo, a la seleccin acertada de emplazamientos, tcnicas de construccin y modalidades de operacin de los pozos. Asimismo, es posible prevenir o atenuar los efectos negativos de la sobreexplotacin de un acufero (descenso excesivo del nivel) promoviendo el uso eficiente del agua, aplicando medidas destinadas a regular el consumo en las distintas pocas del ao (temporada seca, temporada de lluvias) e introduciendo tarifas y gravmenes dependientes del volumen de consumo.

Para aumentar la eficiencia de las medidas de proteccin ambiental y de saneamiento destinadas a contrarrestar los efectos de la extraccin de aguas subterrneas, se requieren estudios hidrogeolgicos preliminares y una evaluacin del balance hdrico total (incluidas aguas subterrneas y superficiales). Adems, es indispensable mantener instalaciones de medicin y de control permanentes, cuya funcin consiste en:

  • Mejorar continuamente las evaluaciones y ampliar los datos higinicos e hidrogeolgicos disponibles
  • Vigilar los cambios que afectan a los recursos hdricos subterrneos (cantidad y calidad), mediante un control continuo de los niveles de los acuferos, de su calidad y del volumen de extraccin
  • Registrar continuamente el derroche de agua en cualquiera de sus manifestaciones y las prdidas de agua en los sistemas de abastecimiento por tuberas, utilizando instalaciones de medicin permanentes (medicin del consumo de agua en la zona, as como en pilas pblicas y conexiones domiciliarias), a fin de tomar las medidas procedentes (reparacin oportuna de daos, configuracin de tarifas, imposicin de sanciones a quienes desperdician agua)
  • Restringir el volumen de suministro a determinados grupos de usuarios para asegurar el abastecimiento continuo de agua potable a la poblacin (por ejemplo, en perodos de escasez)
  • Rehabilitar las instalaciones de abastecimiento existentes (substitucin de grifos averiados y de tuberas de distribucin y domiciliarias defectuosas, reparacin de depsitos y tanques domiciliarios, etc.), recurriendo para ello a un control continuo y a la recopilacin y evaluacin sistemtica de datos e informacin
  • Asegurar una ejecucin eficiente de las medidas de rehabilitacin basada en el control del logro de objetivos.

Aguas superficiales

La explotacin de aguas superficiales altera el balance hdrico y, al igual que la explotacin de aguas subterrneas, puede producir numerosos efectos ambientales, entre los cuales deben tenerse en cuenta especialmente los efectos recprocos entre la disponibilidad y el uso de las aguas superficiales y subterrneas. Otros factores a tener en cuenta en la explotacin de aguas superficiales son los siguientes:

  • A causa de las alteraciones, ciertas zonas disponen de un mayor volumen de aguas superficiales. Esto se debe, entre otras cosas, a cambios (micro)climticos (por ejemplo, aumento de precipitaciones en zonas de embalses), al aumento de la escorrenta superficial ocasionado por cambios en la vegetacin de la cuenca (deforestacin) o por obras de construccin (calles, edificios), as como al vertido de aguas residuales (purificadas) urbanas o comunales en los cursos de agua.
  • En otras zonas, en cambio, los cambios climticos hacen que disminuyan las precipitaciones y, con ello, la escorrenta superficial. La situacin se agrava particularmente en aquellos pases que desde un principio no disponen de agua superficial durante todo el ao.
  • La extraccin de un mayor volumen de agua de los cauces superficiales (ros) tiende a reducir el volumen de agua disponible en muchas regiones, especialmente en pocas de estiaje. Al mismo tiempo, reduce la capacidad de autodepuracin de las aguas y la tasa de infiltracin en el suelo.
  • Cuando una demanda creciente de agua va acompaada de una reduccin del volumen y de la calidad de las aguas superficiales disponibles (corrientes o estticas), puede ser necesario conducir agua de zonas apartadas a la zona afectada o explotar reservas subterrneas de mayor o menor rendimiento. En situaciones extremas, habr que contar con altos costos para satisfacer incluso la demanda bsica de la poblacin.

Aumento del volumen de extraccin de aguas superficiales

La extraccin de aguas superficiales aumenta por los mismos motivos que la extraccin de aguas subterrneas. Las alteraciones climticas y los cambios en la cubierta vegetal de la cuenca, a su vez, pueden reducir el volumen de las aguas superficiales disponibles o llevar a una distribucin inoportuna de su caudal en ciertas zonas y pocas (aumento del caudal y de la carga de grava y slidos en suspensin en pocas de crecidas, por una parte, y reduccin del caudal de estiaje, por otra).

Muchos pases carecen de una red adecuada de estaciones de medicin (pluvimetros y limnmetros) en las cuencas y en puntos especficos de las masas de agua, lo cual les impide determinar continuamente el caudal, las reservas y el volumen de extraccin de las aguas superficiales. Por otra parte, carecen de personal calificado que se encargue de analizar los datos de medicin, de vigilar el uso de las aguas superficiales en los distintos sectores y de elaborar balances hdricos (de aguas subterrneas y superficiales) y planes de gestin del recurso.

Alteracin de ecosistemas debido a la extraccin de agua

En pocas de estiaje, especialmente, cualquier reduccin significativa del caudal de agua puede alterar completamente l