INGENIERÍA AMBIENTAL Calidad de las aguas

Transcripción

1 INGENIERÍA AMBIENTAL Calidad de las aguas Tema 8. Gestión del Agua David Sánchez Ramos INGENIERÍA AMBIENTAL a) Conceptos generales b) Residuos Sólidos y contaminación atmosférica c) Calidad de las aguas 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

2 GESTIÓN DEL AGUA 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 Bibliografía principal utilizada: Tejero et al., Introducción a la Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Universidad de La Coruña 4. USOS DEL AGUA 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

3 4. USOS DEL AGUA Orden de preferencia entre usos (Plan Hidrológico del Guadiana, 2013) - Acuicultura 4. USOS DEL AGUA

4 4. USOS DEL AGUA Mundial España Usos urbanos del agua: Consumo doméstico( 50% volumen total que se abastece): viviendas, hoteles, etc 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, ex nción 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

5 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 Factores que afectan al consumo Tipo de control sobre el consumo (contadores) y tarifas (no suelen recoger el coste real del servicio, criterios políticos) Fuente: INE (2013)

6 Fuente: INE ( ) Dotaciones de abastecimiento para usos urbanos: Distintos estudios sobre dotaciones de cálculo para el diseño de servicios de abastecimiento deben usarse los más adaptadosal 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):

7 Instrucciones y Recomendaciones Técnicas Complementarias para la elaboración de los Planes Hidrológicos de Cuencas Intercomunitarias (1992): 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

8 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 (D med-d ) rango 1,2 1,8 A lo largo del día: el consumo de agua está fuertemente relacionado con las actividades humanas 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 C p = Q max / Q med (generalmente en términos horarios) Dimensionamiento de las conducciones de abastecimiento hay que considerar el Q max anual, no solo el diario C p 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)

9 Fuente: Tejero et al., 2006 Fuente: Tejero et al., 2006

10 Fuente: INE 4.2. USO INDUSTRIAL 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 Unidadeshabituales: litros por unidad de producción y día, l/m 2 d, l/nºoperarios d, m 3 / VAB año (VAB = Valor Añadido Bruto) Origendel agua: redes de suministro de agua potable / captaciones propias (pozos, sondeos, tomas de aguas superficiales) 4.2. USO INDUSTRIAL

11 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 industrialescon industria variada: D med = 1,5 l/s ha; C p = 3 Plan Hidrológico Nacional usar datos reales o específicos según po de industria; Polígonos industriales dotación = 4000 m 3 /ha año 4.2. USO INDUSTRIAL Dotaciones de agua para usos industriales (P.H. Guadiana, 2013)

12 4.3. USO AGRARIO Gran variedad de consumos de agua, según: Tipo de explotación (agrícola po cul vo; ganadera po 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 Unidadesde medida: l/m 2 año, m 3 /ha año, m 3 /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 Fuente: INE ( )

13 4.3. USO AGRARIO Dotaciones de agua para usos agrarios (P.H. Nacional, 2001) 4.3. USO AGRARIO P.H. Guadiana (2013) Dotación máxima = 6000 m 3 /ha año Eficiencia de la red de transporte = 90% Eficiencia de la red de distribución = 90% D máxima (obra principal de toma) = 7500 m 3 /ha año; D máxima (toma directa) = 6600 m 3 /ha año 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 m 3 /ha año para cultivos leñosos 2000 m 3 /ha año para el resto de los cultivos

14 4.3. USO AGRARIO Dotaciones de agua para usos agrarios (P.H. Guadiana, 2013)