RECURSOS HIDRAULICOS - concepto
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RECURSOS HIDRAULICOS - concepto
Alumno : Ronaldo Torrejón Pinedo
• El origen de los recursos hídricos es la lluvia o precipitación P. El agua de la lluvia que cae sobre la superficie encuentra el primer punto de separación. Desde este punto parte del agua retorna directamente a la atmosférica, a este proceso se la llama evaporación desde la intercepción I. El agua de lluvia remanente se infiltra en el suelo hasta alcanzar su capacidad de infiltración, este proceso es llamado infiltración F. Si hay suficiente lluvia para excederla intercepción y la infiltración, entones el agua excedente fluye sobre el suelo, proceso conocido como escorrentía superficial Qs
Naturaleza de los Recursos Hidráulicos
• El ciclo hidrológico es la circulación del agua que se evapora desde el mar y desde la superficie terrestre, es transportada a través de la atmosférica hacia la tierra y es regresada al mar por medio de la escorrentía superficial, sub superficial y por rutas atmosféricas
CICLO HIDROLOGICO
• El siguiente cuadro nos muestra el tiempo de residencia estimados del agua de los diferentes reservorios a lo largo de su ciclo hidrológico
Tabla 1.1.2 Estimación del tiempo de residencia del agua en cada reservorio
Reservorio Volumen de agua asionado (km2x10) Tiempo de residencia
Océanos y mares 1.338 2.500 años
Hielo y nieve 24 10.000 años
Agua Subterránea
Dulce 10 Decenas a miles de años
Salada ------------ ------------------
Agua Superficial
Lagos de agua dulce 0.091 17 años
Lagos salinos 0.085 150 años
Ríos 0.002 15-20 años
Humedad del suelo 0.07 2 semanas- 1 año
Atmosfera 0.012 8-10 años
Biomasa 0.001 Algunas horas
Fuente Modificado de Sniklarnangy, 1997
• Conformado por los recursos hídricos visibles: como cursos de agua y cuerpos de agua almacenados sobre la superficie de la tierra entre ellos los ríos, canales, estuario lagos, reservorios, estanques, piscinas, entre otros. Conforma menos del 0.01 % del agua disponible.
AGUA SUPERFICIAL
• Conformado por los recursos hídricos no siempre visibles, almacenados en el subsuelo. De acuerdo al tiempo que permanecen almacenadas y su tiempo de residencia básicamente se pueden clasificar en aguas subterránea fósil y agua renovable
• El agua subterránea conforma aproximadamente el 0.76 %.
AGUA SUBTERRANEA
Agua Subterránea Fósil Agua Subterránea “Renovable”
- Fuente mineral finita (solo una vez)
- Tiempo de residencia orden de magnitud de millones de años
- Parte activa en el ciclo hidrológico.
- Tiempo de residencia: orden de magnitud a escala humana.
Agua Subterránea
• Tanto el agua superficial como el agua subterránea tienen como fuente principal la precipitación, la misma que de distribuye en el planeta tierra de forma diferente y por región climática conforme al siguiente cuadro
DISTRIBUCION DE LA PRESIPITACION EN AGUA SUPERFICIALES Y SUBTERRANEAS
Temperate climate seml. Arld climate Arld climate
% mm % mm % mm
total precipitacion 100 500-1500 100 200-500 100 0-200
Evaporation
Evapotranspiration -33 160-500 -50 100-500 -70 0-140
Groundwater recharge -33 160-500 -20 40-100 -1 0-2
Surface runoff -33 160-500 -30 60-150 -29 0-60
Source: hyrogeology center University Neuchatel. 2003
• los ecosistemas en forma general son sistemas complejos como el bosque, el rio o el lago, formados por una trama de elementos fisicos( el biotopo) y biologicos (la biocenosis o comunidad de organismos)
• Entre los ecosistemas terrestres como las praderas, bosques y selvas, tundras y desiertos y cultivos, consumen gran cantidad de agua “verde”, que no es otra cosa que es el agua que transpiran las plantas, aproximadamente el 66% de la precipitacion continental
LOS ECOSISTEMAS Y EL AGUA
• La extracción de gua expresada como un porcentaje de los RHTR, es un buen indicador de la presión existente sobre los recursos hídricos. De una forma estimativa se puede considerar que esta presión es alta cuando el valor es mayor del 25 por ciento
RECURSOS HIDRICOS EN SUDAMERICA
Extracción total Agua
Dulce
Extracción per cápita
(2000)
Uso Uso Uso Uso Uso E Uso País Año A B C D C Fuente
(km3/año) (km3/año) (%) (%) (%) (m3/año) (m3/año) (m3/año)
Argentina 1976 27.6 745 9 18 73 67 134 544 C Bolivia 1987 1.24 149 10 5 85 15 7 127 C Brazil 1990 36.47 216 43 17 40 93 37 86 C Chile 1975 16.8 1.104 6 5 89 66 55 983 C
Colombia 1987 5.34 137 41 16 43 56 22 59 C Ecuador 1987 5.56 440 7 3 90 31 13 396 C Guyana 1992 1.46 1.67 1 0 99 12 0 1654 C
Paraguay 1987 9.43 78 15 7 78 12 5 61 C Peru 1987 6.1 238 19 9 72 45 21 171 C
Surinanie 1987 0.46 1.018 6 5 89 61 51 906 C Uruguay 1965 0.65 199 6 3 91 12 6 181 C
Venezuela 1970 4.1 170 43 11 46 73 19 78 C
• Del cuadro se puede concluir que el mayor porcentaje de recursos hídricos 98.86% se encuentra en la vertiente del atlántico, donde apenas se encuentra ubicado el 35% de la poblacion del pais, contrariamente en la vertiente del pacifico solo se encuentra con el 0.96% de los recursos hidricos, donde se encuentra el mayor porcentaje de la poblacion 60%.
RECURSOS HIDRICOS EN EL PERU
PROYECTOS HIDRAULICOS
• Dada la escasez de recursos se exige lograr su utilización racional, esto es organizar la producción, trabajo de manera de aumentar los beneficios o reducir los costos con el mínimo esfuerzo. Por tanto, la utilización racional implica la acción de planeamiento del uso o desarrollo del recurso con estos objetivos, cuyo proceso implica el conocimiento de:
• Los recursos potenciales• El uso actual de ellos• Sus posibilidades de desarrollo• La compatibilización e integración de los recursos y las
soluciones.• En el caso de los proyectos hidráulicos el agua es el recurso
principal a explotar. En este sentido una característica importante es la singularidad del conjunto de soluciones que resulten para cada proyecto realizado
DEFINICION
• Determinar la cantidad de agua requerida por los usuarios (demanda), la cantidad de agua con la que se dispone (oferta) y cuales son las restricciones para su uso.
• Determinar si la calidad del agua disponible cumple con los requisitos del proyecto y si el uso futuro tiene implicancias sobre su calidad.
• Diseñar las estructuras civiles y mecanicas requeridas para poner el agua al servivio de los usuarios.
• Analizar los aspectos economicos y financieros.• Revisar los aspectos sociales.
TAREAS DE LA INGENIERÍA PARA PROYECTOS HIDRÁULICOS
• Una cuenca hidrográfica comprende el área de drenaje que se extiende guas arriba de la desembocadura del curso principal del área, y esta definida por la divisoria de aguas entre esas cuencas adyacentes de un mapa topográfico. La cuenca hidrológica, es un concepto mas integral, que además de considerar la cuenca hidrográfica, consideran todas las estructuras geológicas subterráneas. A veces indican un sistema hídrico subterráneo con limites algo diferentes de los observados en la superficie. Los estimados del balance hídrico y otros estudios hidrológicos involucran sub-cuencas tanto como la cuenca hidrográfica en su totalidad.
CUENCA HIDROGRÁFICA
• Suministro de agua para usos municipales e industriales y para enfrentamiento de plantas termoeléctricas.
• Irrigación y drenaje agrícola.• Control de avenida• Central hidroeléctricas.• Navegación.• Manejo de calidad de agua.• Recreación basada en el agua.• Pesca y vida salvaje.• Manejo de cuencas.
NECESIDADES Y OPORTUNIDADES DE LOS PROGRAMAS E INSTALACIONES DE RECURSOS HÍDRICOS
• Un sistema de recursos hídricos considerando sus aspectos geográficos puede ser considerado que consiste en (Pennekamp H.A y Wesseling J. 1993)
• El subsistema de infraestructura, como canales, reservorios, presas, vertederos, esclusas, pozos, plantas de bombeo y plantas de tratamiento de aguas servidas, incluyendo reglas de operación para los elementos de esta subsistema.
• El subsistema natural de ríos, arroyos, lagos y sus diques y lechos, y el agua subterránea del acuífero.
• El agua en si, incluyendo sus componentes físicos, químicos y biológicos en y sobre el suelo.
SISTEMA DE LOS RECURSOS HIDRICOS
SSInf
Agua
SSNat
FUNCIONES DEL SISTEMA DE RECURSOS HIDRICO
FUNCIONES DESCRIPCIÓN EJEMPLOS
De Subsistencia
Comunidades locales hacen uso del agua y productos a base de agua que no son comercializados.
-Abastecimiento local de agua potable. - Pesca tradicional - riego para agricultura de subsistencia.
Comerciales
Empresas públicas o privadas hacen uso de agua o de productos a base de agua que son comercializados
-Abastecimiento urbano de agua potable - Abastecimiento de agua industrial -Irrigación -Generación hidroeléctrica. -Pesca comercial - Transporte
AmbientalesFunciones de regulación, uso no consuntivo.
-Capacidad de purificación -Prevención de intrusión salina -Recreación y turismo
Valores ecológicas
Valor de sistema de recurso hídrico como un ecosistema
-Integridad - Piscina genética, biodiversidad - Valor de conservación natural.
NIVELES DE PLANIFICACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS
NIVEL OBJETIVO TAREAS
Política Nacional Del Agua
Identifica necesidades, prioriza tareas, establece objetivos para sectores y/o regiones
Especificar como se alcanzaran los objetivos. Establecer el marco institucional para GIRH
Plan de Maestro Nacional y Regional
Enunciar las líneas directivas para la solución de los problemas y necesidades identificadas. Identificar regiones específicas con problemas
Inventarios de recursos y actividades, problemas y necesidades. Proyecciones de largo alcance
Planificación de Cuencas Hidrográficas
Resolver complejos problemas de largo alcance, identificados en el PMN o PMR.
Identificación de proyectos, se dimensiona, costea y evalúa impactos a nivel preliminar
Planificación del Proyecto Hidráulico
Implementación de los proyectos identificados
Programa de Proyectos alternativos. Diseños en detalle, costos y evolución de impactos. Toma de decisión
PROCESO GENERALIZADO DE PLANEAMIENTO Y MANEJO DE RECURSOS HÍDRICOS A NIVEL DE PROYECTO.
• Establecimiento de objetivos y metas: políticas generales de manejo, restricciones legales y otras.
• Identificación del problema y análisis: colección de datos, proyección de la demanda, relaciones de suministro, usos e agua y tierra; oportunidades para el desarrollo y el manejo.
• Identificación de la solución y evaluación del impacto, soluciones estructurales y no estructurales (manejo), evaluación preliminar de impactos.
• Formulación de alternativas y análisis: criterios y procedimientos para comparación de alternativas. Formulación de sistemas alternativos de medidas estructurales y no estructurales, evaluación detallada de impactos.
• Recomendaciones, incluyendo prioridades y calendario para la implementación del proyecto.
• Decisiones.• Implementación: organización para la acción, si se requiere.• Operación y mantenimiento
IDENTIFICACION DE PROBLEMAS
DEFINICION DE OBJETIVOS Y CRITERIOS
INFORMACION
DISPONIBILIDAD DE RECURSOS HIDRAULICOS
DEMANDAS DE AGUA
PROBLEMAS ESPECIALES Calidad, Inundaciones
FORMULACION Y EVALUACION DE PLANES ALTERNATIVOS
POSIBILIDADES DEL MANEJO DEL AGUA
- Análisis de Sensibilidad - Análisis de riesgo e Incertidumbre
DECISION
-Diseño
-Construcción
-Operación
-Mantenimiento
MANEJO DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS (NIVEL DE PROYECTO HIDRÁULICO)
PLANEAMIENTO
IMPLEMENTACION
ALTERNATIVAS
DISEÑO
CONSTRUCCION
OPERACION
MANTENIMIENTO
INPUTS
OUTPUTS
SEGUIMIENTO.
EVALUACI
ON Y
ADAPTACI
ON.
IMPLEMENTACIÓN DE PROYECTOS DE APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS
CONSTRUCCION
-Financiación
-Contratación
-Supervisión
-Puesta en marcha
OPERACIÓN:
- Aspectos técnicos- Políticas de tarifas y precios- Administración (Presupuesto,
personal)- Puesta en marcha- Participación local
MANTENIMIENTO
- Aspectos Técnicos - Inspección- Administración (presupuesto,
personal)- Participación local
SEGUIMIENTO:
EVALUACION Y ADPATACIONES (FEEDBACK)
EL SISTEMA DE APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS.
CRONOLOGIA DE DESARROLLOS HIDRICOS
ETAPAS EN EL MANEJO DE INFORMACIÓN BÁSICA