Desarrollo de modelos de optimización para el uso del agua

Basado en un modelo de simulación con Vensim

Ana Laura Leon Romero
analaleon@hotmail.com

En el valle de Querétaro, las principales reservas de agua dulce están constituidas por los depósitos subterráneos (pozos), cuya sobreexplotación actual representa un problema creciente, que podría conducir a su total agotamiento en algunos años. El acuífero del Valle de Querétaro se localiza en el extremo noreste del estado del mismo nombre, comprende parcialmente a los municipios de Querétaro, Corregidora y El Marqués. Administrativamente tiene una extensión total de 486 km2, de los cuales 257 km2 corresponden a la zona de explotación actual. El acuífero tiene una historia geológica de miles de años. El agua que se consume en la ZMCQ es prácticamente fósil La zona hidrológica Lerma – Chapala (que representa el 2% del territorio nacional) pertenece a la región hidrológica número 12 Lerma Santiago esto de acuerdo al listado de las regiones hidrológica del país, según una publicación del diario oficial de la federación la cual se encuentra ubicada en el centro del país en parte de los estados de Guanajuato, Jalisco, México, Querétaro y Michoacán. Los mantos acuíferos que componen la región de Querétaro son: Querétaro, Buenavista, Amazcala, Huimilpan y San Juan del Río.

El crecimiento demográfico que ha sufrido el Estado de Querétaro de 1970 al año 2005 ha sido significativo, pasando de una población de medio millón a una población de 1, 598,139 habitantes. Debido a la falta de agua superficial y al alto crecimiento demográfico antes mencionado se ha echado mano de los mantos acuíferos debido a su buena calidad y relativo fácil acceso, pero desafortunadamente no ha existido una visión sustentable para evitar su sobreexplotamiento lo que se traduce a que en la actualidad existan un 15% de acuíferos con déficit. Y como es bien sabido un acuífero que se sobreexplota tarda cientos de años en recuperarse, es decir; este es un recurso no renovable. Por lo tanto para que un acuífero sea explotado de manera sustentable debe extraerse solo el limite máximo de su recarga natural y esto va de la mano con una planeación demográfica y económica de la región al mismo tiempo que existan otros recursos de abastecimiento a tal grado que solo los acuíferos sean utilizados en caso que estos no puedan abastecer las necesidades de la población.

La situación del abastecimiento del recurso agua es un problema que va en aumento debido al mal manejo que se hace de ella. Otro factor importante que se considera es el hecho de que el tratamiento del agua después de su uso es casi nulo agregándole a esto la inexistencia de una cultura ambiental lo que ocasiona problemas de contaminación importantes. Es por ello que queda la incógnita, de saber si la calidad del agua y la cantidad que se necesitará de ella en el futuro serán suficientes para satisfacer las necesidades que vienen, o si es que acaso los daños que ya se han hecho son irreparables.

Se sabe que el nivel promedio de extracción de los matos acuíferos es de 2475 lps (110 Mm3) con una recarga de 77 Mm3 anual. Existe una precipitación pluvial de 557mm anual con un volumen promedio de 179 Mm3 y con 59 Mm3 (1870.87l/s) de infiltración en los acuíferos, las plantas tratadoras de agua tienen una capacidad promedio de 432 lps/ anual contando con 4 plantas lo que representa el 30% de agua residual, utilizándola como agua de reciclaje en cultivo y riego de áreas verdes en la ciudad. La agricultura utiliza un volumen aproximado de 1800lps, la comercial un 30 lps mientras que el sector industrial utiliza alrededor de 450lps. Se sabe que el uso agrícola utiliza un 40%, el industrial un 10%, la comercial 0.7% y el domestico un 45% del total con 2200 lps, así entonces el consumo pércapita es aproximadamente de 143 lps/día. La zona metropolitana cuenta con 79000 habitantes y un índice de crecimiento del 3.8%.

Se añadió también una variable llamada Acueducto II, este es un proyecto que abastecerá la zona metropolitana y mayor parte del semidesierto los próximos 30 años. Permitirá estabilizar el acuífero del valle de Querétaro. Se hará una inversión de 2 millones. Contará con una capacidad nominal de 1.5 m3/ s y la planta potabilizadora tendrá una capacidad de 1.5 m3/ s. Y traerá a la cuidad de Querétaro 50 millones de metros cúbicos.

El objetivo específico de este trabajo es el proponer un modelo de optimización que permita el desarrollo sustentable del sistema agua en la zona metropolitana de la Cd. de Querétaro, determinando la cantidad mínima de primer uso que suministra el sistema de distribución, de esta manera evitar la sobreexplotación de los acuíferos. Y promover el reuso residual involucrando plantas de tratamiento. De esta manera obtener un enfoque sistémico del uso eficiente del recurso agua.

(*) Puede solicitar información más detallada de este trabajo al autor

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