ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE FUENTES DE ABASTO A LA ZONA METROPOLITANA DE MONTERREY, N.L.

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1 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE FUENTES DE ABASTECIMIENTO A LA ZONA METROPOLITANA DE MONTERREY, N.L. Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey, SADM RESUMEN EJECUTIVO 1

2 AREA DE ESTUDIO La Zona Metropolitana de la ciudad de Monterrey (ZMM) se constituye en uno de los centros de crecimiento más importantes de la República Mexicana y al mismo tiempo, es uno de los centros de producción más importantes del país, que concentra al 90% de la población estatal de Nuevo León, donde se genera el 7.9% del PIB nacional. Los requerimientos para mantener y permitir el crecimiento sostenido del bienestar de la población y la riqueza del desempeño en esta zona del país, implican grandes inversiones para mantenerla abastecida adecuadamente de los volúmenes de agua requeridos por los asentamientos humanos y la industria. De acuerdo con el último conteo y delimitación oficial realizados en 2010 en conjunto por el INEGI, el CONAPO y la SEDESOL, el área metropolitana de Monterrey agrupó un total de 4,206,636 habitantes en una superficie de 7,423 km² lo que la situó en la tercera más poblada de México hasta este año, sólo después de las áreas metropolitanas de la Ciudad de México y Guadalajara y representa aproximadamente el 6.5% de la población total en las zonas metropolitanas del país Municipio Población 2010 Area km 2 Apodaca 523, Cadereyta Jiménez 86, Ciénega de Flores 24, García 143, Gral. Escobedo 357, Gral. Zazua 55, Guadalupe 678, Juárez 256, Monterrey 1,135, Pesquería 20, Salinas Victoria 32, San Nicolás de los Garza 443, San Pedro Garza García 122, Santa Catarina 268, Santiago 40, El Carmen 16, Total ZMM 4,206,636 7,423 En la entidad se pueden identificar claramente tres principales formaciones que caracterizan su relieve. Por una parte al norte se tiene una región que se extiende hacia el interior de los Estados Unidos y a la que se le denomina Grandes Llanuras de Norteamérica. En la parte central y oriente se ubica la Planicie Costera Norte que abarca desde la costa de Tamaulipas y hasta la ZMM y finalmente se puede identificar la Sierra Madre Oriental que es una cordillera que recorre casi toda la República Mexicana de manera paralela a la costa del Golfo de México y que en particular hace frontera con la ciudad de Monterrey. El clima de Nuevo León es muy variable debido a las grandes regiones que forman la Sierra Madre; predominan los climas semisecos extremosos. Con una media anual de alrededor de 575 mm, inferior a la media nacional (760 mm), la Zona Metropolitana de Monterrey presenta un régimen pluvial poco favorable ya que la precipitación se concentra en pocos meses del año, además se presentan con frecuencia precipitaciones que de suyo concentran en una sola tormenta hasta el 10% de la precipitación de todo el año. Durante los meses de lluvia, que son de junio a septiembre, el 40% de la precipitación llega a ocurrir en un sólo día 2

3 RECURSOS HÍDRICOS En el estado de Nuevo León quedan inscritas partes de las siguientes regiones hidrológicas: Río Bravo (24), que corresponde a la porción centro-norte; San Fernando-Soto La Marina (25), en la parte este y sureste; y El Salado (37), en la porción sur-suroeste del estado. En particular la Zona Metropolitana de Monterrey se encuentra de la Región Hidrológica Río Bravo a la que le corresponde el número 24. La zona de estudio se ubica dentro dela RHA VI Río Bravo que se extiende en un área de 379,552 km 2 desde Chihuahua hasta la porción norte de Tamaulipas y que cubre la mayor parte del estado de Nuevo León. La región hidrológica del Río Bravo se extiende desde los Estados Unidos incluyendo los estados de Colorado, Nuevo México y Texas, así como los estados de Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas en la República Mexicana. Actualmente los ríos de la zona son principalmente de régimen intermitente, excepto el Río Pesquería, que acarrea las aguas provenientes de las plantas de tratamiento de aguas residuales del ZMM. La iteración en el régimen de escurrimientos de los ríos y arroyos locales se debe a la captación de sus aguas en la parte alta de las cuencas y a la intensa extracción de agua subterránea a través de pozos. En total se mantiene una oferta de m 3 /s, donde más de la mitad se obtiene de las dos presas que se ubican a más de 100 km de distancia, tal como se muestra en la siguiente tabla. Con base en el resultado del último censo, se obtiene un consumo promedio diario de 270 l/hab, sin tomar en cuenta la distribución del consumo, que como se sabe destina un componente relevante para las actividades productivas en la zona. La oferta proviene tanto de fuentes superficiales como subterráneas, observando una sobreexplotación de éstas últimas y un fuerte compromiso del agua de presas para fines agrícolas y para otras localidades de la región. Tipo/Fuente Q (lps) Acueductos Mina 750 B. Aires 2,650 Santiago I 1,450 Presas La Boca 1,600 Cerro Prieto 2,500 El Cuchillo 3,350 Manto Acuífero interior Pozos ZMM 470 Total: 12,770 OFERTA

4 Capacidad de Presas y Mantos Acuíferos de las presas por municipio y presa 2009 Municipio Presa Capacidad total de almacenamiento a/ Capacidad útil de almacenamiento a/ Volumen anual utilizado b/ Total Doméstic c/ o Riego Otros Estado China Cuchillo-Solidaridad Linares José López Portillo (Cerro Prieto) Santiago Rodrigo Gómez (La Boca) Resto de los municipios (Millones de metros cúbicos) Nota: El agua que se transporta de las presas y de las zonas de perforación hasta la ZMM, se distribuye a través de un Anillo de Distribución. Dicha obra fue construida en dos etapas; la primera, realizada en 1984, posee una longitud de 51 km y un diámetro de 122 cm en tubería de acero y permite estabilizar las zonas de presión en toda el área urbana, además tiene la posibilidad de operar flujo reversible. La segunda etapa tiene 27 km de longitud y diámetros variables desde 91 cm hasta 122 cm de diámetro, fue construida 10 años después. Existen tanques de almacenamiento distribuidos en el área urbana permiten disponer de agua suficiente para ser bombeada hacia la red a través de diferentes estaciones con una potencia instalada de 39,500 HP, manteniendo una presión adecuada. El diseño del sistema permite el manejo de hasta 23 m 3 /s. La información se refiere a presas cuya capacidad total de almacenamiento es mayor a los 0.5 millones de metros cúbi En lo referente a sistemas de agua subterránea ha prevalecido la idea errónea de que los acuíferos se encuentran protegidos de manera natural de las diversas fuentes de contaminación. Sin embargo, a partir de la década de los años setenta se ha registrado, a una tasa alarmante, la presencia de contaminantes de origen industrial, municipal y agrícola en agua subterránea. En el caso particular de la ZMM, el notable desarrollo industrial y la creciente explosión demográfica, implican mayores demandas de agua. Sin embargo, la escasa disponibilidad de este recurso y su irregular distribución en la temporada de lluvias redundan en una recarga reducida de los acuíferos 4

5 MODELO DE DISTRIBUCIÓN Al abordar el problema del suministro de agua a la ZMM, se utilizó un modelo de asignación de recursos desarrollado por la División de Ingeniería de Sistemas del Consejo de Desarrollo del Agua del Estado de Texas. Se trata de un modelo de optimización de sistemas de aprovechamientos hidráulicos superficiales y está diseñado para analizar la simulación multiperiódica de una configuración interconectada de vasos, canales y tuberías. Con el modelo es posible determinar: El modelo se fundamenta en un algoritmo de redes de flujo, que trabaja en forma eficiente y está basado en la técnica combinada de ruta más corta-flujo máximo (CPNH, 1983). Su estructura general es la siguiente: El sistema físico está representado espacialmente por una configuración de nodos y arcos, denominada geometría del sistema. Los nodos. pueden representar tanto almacenamientos como puntos de unión, mientras que los arcos caracterizan canales, tuberías o ríos. La representación espacial se multiplica para tomar en consideración el tiempo. Para cada periodo del problema analizado, se efectúa una copia de la geometría física del sistema y se relaciona por medio de las características en que termina el sistema en dicho periodo, comunicando éste con el siguiente. Esto se conoce como réplica de la red. Para realizar el análisis de asignación de recursos hidráulicos, incluye los siguientes parámetros: a) condiciones iniciales en los nodos; b) características de la demanda (magnitud y distribución por periodo): e) entradas a las presas por periodo: d) factibilidad de sitios de derrame; e) suministro mínimo; f) cargas de bombeo. Durante el proceso de simulación, se realizó en primer término el análisis de la distribución para el período , considerando la demanda histórica durante ese período y los escurrimientos registrados en las estaciones 25042, y

6 El errático comportamiento pluviométrico en la región se puede analizar en dos perspectivas, la primera que se puede observar en las series históricas de la estaciones hidrométricas y por otro lado de manera estacional, donde a lo largo del año se tiene una marcada concentración en el período que va de julio a octubre, misma que disminuye drásticamente en los meses restantes. El coeficiente de variación (Pearson) encontrado para escurrimientos anuales fluctúa entre 80 y 90% para la serie ALTERNATIVAS DE ABASTO Un primer paso para el estudio de las fuentes de abastecimiento es realizar el análisis de las fuentes actuales en función del gasto máximo que se puede extraer de cada fuente año con año, manteniendo un equilibrio sustentable entre las extracciones y la recarga natural y a su vez consiste en un gasto fijo que permite que en los años húmedos se genere una recarga natural de las fuentes, para aprovecharse en los años secos, sin poner en riesgo el equilibrio entre extracción y recarga, lo que se conoce como gasto firme. El realizar este ejercicio supone en estricto rigor metodológico la premisa de que dichas fuentes seguirán siendo parte importante de la solución de la atención de la demanda en los años por venir. FUENTE Q (lps) MINA 803 HUASTECA 2,008 SANTIAGO 827 ACUIFERO ZMM 301 FUENTES SUBTERRANEAS 3,940 PRESA LA BOCA 803 PRESA CERRO PRIETO 2,309 PRESA EL CUCHILLO 3,213 FUENTES SUPERFICIALES 6,325 SUMA DE LA OFERTA 10,265 GASTO FIRME ACTUAL De las fuentes de agua susceptibles de aprovecharse para el abastecimiento de agua potable al área metropolitana de la ciudad de Monterrey se identificaron y analizaron las alternativas de conducción para determinar la que ofreciera mejores condiciones técnicas y económicas. A) AMPLIACIONES A PROYECTOS EXISTENTES Presa Internacional Falcón RÍO BRAVO 5.00 m 3 /s Presa Las Blancas RÍO ÁLAMO 3.14 m 3 /s Presa El Cuchillo II RÍO SAN JUAN 4.60 m 3 /s Presa Vicente Guerrero RÍO SOTO LA MARINA 4.25 m 3 /s B) NUEVOS PROYECTOS Acueducto Sur 5.00 m 3 /s RÍO PILÓN Presa Terreros RÍO POTOSÍ Presa La Libertad RÍO RAMOS Presas Raíces y Tunal Tampaón-Cerro Prieto RÍO PÁNUCO 5.00 m 3 /s Desaladora Matamoros GOLFO DE MÉXICO 5.00 m 3 /s Cuenca Río San Fernando RÍO SAN FERNADO 2.10 m 3 /s 6

7 ALTERNATIVAS DE ABASTO (Cont.) 1. Presa Internacional Falcon. Fue construida con varios propó-sitos. Sirve para el control de avenidas, protegiendo zonas urbanas y agrícolas de los dos países; para la generación de energía eléctrica. La capacidad útil que le corresponde a México, se utiliza para el DDR 025 y se mantiene como una alternativa de abastecimiento para las zonas urbanas de la frontera de Tamaulipas. 2. Presa "El Cuchillo", Fue construida en 1994 para el abastecimiento de agua a la ZMM, Adicionalmente se utiliza para satisfacer la demanda en zona agrícola (Las Lajas) y del DDR 026 Bajo Río San Juan. Aunque ha captado grande volúmenes su régimen es irregular. 3. Presa Las Blancas. Tiene por objeto captar los escurrimientos que no se aprovechan del Rio Álamo, para incorporarlas al suministro de agua a la Ciudad de Monterrey. Aguas abajo de este sitio sobre el Rio Bravo existen aprovechamientos importantes que se utilizan principalmente para riego y para usos domésticos. 4. Presa Vicente Guerrero. Se localiza sobre el río Soto La Marina, a 54 km aproximadamente, hacia el noreste de Cd. Victoria, Tamaulipas, el cual descarga en el Golfo de México. Se le considera fuente natural para Ciudad Victoria. 5. Proyecto Acueducto Sur. Este proyecto consiste de cuatro aprovechamientos posibles ubicados al sureste de la ZMM: Raíces, El Tunal, Terreros y La Libertad. Y se ha considerado como parte de una etapa posterior del Sistema Regional Linares-Monterrey. 6. Proyecto Cuenca San Fernando. Consiste en utilizar el flujo del Río San Fernando, interactuando con la existente de la Presa Los Mimbres situada a poco más de 2 km al norte de la margen izquierda del Río Conchos-San Fernando. Su acueducto tomaría dirección hacia la presa El Cuchillo y de ahí a la ZMM. 7. Proyecto Acueducto Tampaón-Cerro Prieto. El proyecto consiste en la conducción del flujo del Río Tampaón y conducirla por bombeo hasta la Presa Cerro Prieto, para de ahí conducirla hasta la ZMM. Aunque es posible extraer un gasto mayor, la opción analizada corresponde a un gasto de 5 m 3 /s. 8. Desaladora Matamoros. Consiste en la instalación de una batería de plantas desaladoras, bajo el proceso de osmosis inversa para contar con 5 m 3 /s. Se propone su ubicación en la costa del Golfo de México en lugar cercano a Matamoros Tamaulipas. 7

8 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS En este apartado se incluye la evaluación de los ocho proyectos considerados, bajo dos vertientes principales: Costos Unitarios por Metro Cúbico Impacto Socioeconómico y Ambiental El costo unitario por metro cúbico consiste en una evaluación cuantitativa a detalle basada en el indicador más importante sobre el costo de cada alternativa y que permite la comparación entre ellas a pesar de identificar características que las podrían convertir en la práctica en opciones sin comparación directa. Este punto se refiere al indicador obtenido como valor, precio o costo unitario por cada metro cúbico de agua suministrada a la ZMM, sin importar si existen diferentes volúmenes de gasto esperado en cada caso. Para fines de este estudio, el costo unitario se considera como el punto fundamental de la evaluación por tratarse de un proyecto de interés público. Por otra parte se realiza una identificación sobre los principales impactos socioeconómicos y ambientales, a fin de complementar la evaluación cuantitativa, con objeto de obtener criterios que pudieran servir de base para escoger entre dos o más opciones con un costo unitario casi idéntico. Integración de Costos Unitarios (Resumen) Fuente Gasto m 3 /s Costo $/m 3 Directo Asociado RESUMEN EL CUCHILLO II LAS BLANCAS VICENTE GUERRERO PI FALCON ACUEDUCTO SUR DESALADORA TAMPAON SAN FERNANDO Costos Directos En este rubro, se consideran Obra Civil, Energía, Potabilización y Operación y mantenimiento. Costos Asociados En este rubro, se consideran los costos adicionales, tales como pagos de derechos, costos de afectaciones y otros que aseguran la viabilidad de cada proyecto. El principal beneficio es la satisfacción de la creciente demanda de agua potable en la tercera ciudad más importante del país por el tamaño de su población y la segunda por su contribución a la producción nacional. Los proyectos que se consideran ampliaciones a la infraestructura actual se encuentran sujetos por una parte a compromisos existentes para otros usos y la consideración de impacto ambiental menor, toda vez que el impacto inicial ya ha tenido efecto, al que habría que añadir el impacto en la trayectoria del acueducto correspondiente, a excepción de la Presa El Cuchillo, cuya segunda etapa supone contar con un acueducto paralelo al ya existente. El mayor impacto negativo se tendría en el proyecto de la Presa Las Blancas, ya que se requerirá la construcción de una nueva cortina para ampliar la capacidad existente, por lo que se verá ampliada su área de embalse de manera importante, afectando alguna vías de comunicación existentes. Cabe señalar que a excepción de las opciones de la Planta Desaladora y el Acueducto Tampaón, las demás opciones presentan el inconveniente de situarse en las zonas que de acuerdo a su régimen pluviométrico representan un perfil de mayor riesgo, sobre todo en épocas de sequías, para poder realizar la entrega requerida por la ZMM. Se puede asentar que la creación de empleos está directamente asociada al monto de la inversión requerida en cada caso, lo que representa una paradoja ya que ese beneficio está a su vez asociado a un costo mayor. Sin embargo destaca el proyecto del acueducto Tampaón que aunque representa una inversión inicial mayor, la segunda después del proyecto de la desaladora, presenta como referencia el costo unitario por metro cúbico más bajo. 8

9 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS (Cont.) Un aspecto vital para garantizar la viabilidad de las opciones consideradas es la factibilidad de adquisición de derechos y terrenos. Aún cuando en el análisis respectivo se hayan integrado los costos correspondientes, ello no garantiza la efectividad de dichas acciones ya que de suyo se trata de zonas con saturación de asentamientos humanos que dificultarías dichas acciones. La excepción se observa en las opciones de la Planta Desaladora y el Acueducto Tampaón. De igual forma se puede mencionar que los mayores impactos se identifican en relación a los proyectos de Presa Las Blanca y el Acueducto Sur, en relación principalmente al área de embalse de ambos proyectos y su afectación a vías de comunicación y/o asentamientos humanos. Finalmente, se tiene que existe vocación regional para aprovechar los reservorios de agua en actividades complementarias de turismo y pesca, cuyo impacto en lo general se considera favorable aunque representa un elemento benéfico de impacto local. Finalmente, para el caso de la desaladora se observa que existe un mayor beneficio en la generación de empleos por tratarse de un proceso diferente al resto de los proyectos, pero en contraparte se requiere de un consumo adicional de energía para poder llevar a cabo el proceso de osmosis inversa. En resumen, el proyecto del Acueducto Tampaón-Cerro Prieto es la opción que menores impactos adversos implica, además de presentar el menor costo unitario por metro cúbico. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En primer término se concluye que existen al menos cinco proyectos que en orden de conveniencia son: Acueducto Tampaón, Presa Internacional Falcón, Presa Vicente Guerrero, Presa El Cuchillo II y Presa San Fernando (Mimbres). Por otro lado se tiene que los proyectos de la Desaladora Matamoros, la Presa Las Blancas y el Acueducto Sur no representan opciones convenientes, a la luz en primer término, de que se cuenta con al menos cinco opciones viables mejor evaluadas y que en el primer caso su elevado costo de operación no le favorece y en los dos casos restantes los impactos identificados podrían traer mayores inconvenientes en su área de influencia, tal y como se detalla en este documento. La evaluación realizada sobre la base de la información disponible y presentada en los estudios de ingeniería básica existentes y tomando en cuenta los supuestos presentados a lo largo del estudio, indica que el momento óptimo de invertir en los proyectos recomendados es inmediato, partiendo de la base que la opción del Acueducto Tampaón es la más favorable debido a cuatro factores: a) Representa la opción con menor costo unitario por metro cúbico. b) Implica los menores impactos adversos, tanto socioeconómicos como ambientales. c) Representa, por sí misma, una fuente con capacidad para resolver el déficit actual y previsible para los próximos veinte años. d) Representa el menor riego respecto a la factibilidad de adquisición de derechos, así como menor riesgo en el cumplimiento de entregas debido a contar con un régimen pluviométrico más estable. Con esta opción recomendada, se permite vislumbrar que se sentará la bases para satisfacer las necesidades de infraestructura hidráulica y que en la zona se presenten éxitos aún mayores, en otros muchos sectores que serán beneficiados y que dada su naturaleza no han podido incluirse en el presente estudio. También se recomienda emprender acciones tendientes a mejorar las condiciones de las otras opciones consideradas como convenientes con miras a mantenerlas como alternativas en disponibilidad futura. 9