Valoracion Del Bosque de Agua Articulo Del INE

7/29/2019 Valoracion Del Bosque de Agua Articulo Del INE

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Valoracin de servicios hidrolgicos por costo de reemplazo:

Anlisis de escenarios para el Bosque de Agua

Carlos A Lpez-Morales1

1 Trabaja en la Direccin de Manejo Integral de Cuencas Hdricas, Instituto Nacional de Ecologa.Comentarios a: [email protected]

Este documento debe citarse de la siguiente manera:Lpez-Morales, C. (2012). Valoracin de servicios hidrolgicos por costo de reemplazo: Anlisis deescenarios para el Bosque de Agua, Documento de trabajo de la Direccin General de Investigacin enOrdenamiento Ecolgico y Conservacin de Ecosistemas, Instituto Nacional de Ecologa. Mxico, D.F.Disponible en: http://ine.gob.mx/descargas/dgioece/doc_bosque_de_agua.pdf


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Nadie sabe lo que tiene hasta que lo ve perdido

Dicho popular

Replacement costs are certainly interesting,indeed essential, information in the context of evaluating

conservation policies, particularly for essential servicesfor which a replacement would surely be needed werethe original system to fail. The replacement cost is a

benchmark that the decision-makers have to have in mindas they evaluate conservation and restoration options.

Geoffrey Heal, 2000

Google Earth


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Resumen ejecutivo

La investigacin aqu resumida estima el costo de reemplazar el agua que se extrae de 10

acuferos del centro del pas con seis alternativas de suministro. Los acuferos seleccionados, que

tienen zona de recarga en el llamado Bosque de Agua, proveen alrededor del 70% del agua a las

zonas metropolitanas de la Ciudad de Mxico, de Toluca y de Cuernavaca, donde residen ms de

28 millones de personas. Las alternativas de suministro son cinco trasvases intercuencas (de los

ros Amacuzac, Tecolutla, Oriental-Libres, Temascaltepec, y de la presa Taxhimay) y la recarga

artificial por inyeccin de agua tratada, cuya vida til se asume de 26 aos. El ejercicio de

estimacin contempla el reemplazo de dos volmenes de extraccin: el que se realiza en todos

los municipios ubicados sobre dichos acuferos (o Regin Centro, 46.7 m3/s), y el que se

realiza en los municipios que contienen al Bosque de Agua (o Regin Bosque de Agua, 16.5m3/s). El costo de reemplazar el primer volumen se estima en 31 mil millones de dlares (a razn

de 0.8 dlares por metro cbico), mientras que el costo asociado al segundo volumen se estima

en 6 mil millones de dlares (a razn de 0.4 dlares por metro cbico). Estos montos son

aproximadamente iguales a 30 y a 10 aos, respectivamente, de presupuesto anual del Sistema de

Aguas de la Ciudad de Mxico, que actualmente es de alrededor de 700 millones de dlares.

La investigacin ensaya el comportamiento de los costos de reemplazo ante la implementacin

de dos tipos de acciones de control de fugas en el Distrito Federal, entidad responsable de la

mayor proporcin de las extracciones en las regiones de estudio. El primer tipo de medidas

incluye las acciones presentadas en el Programa para el Manejo Sustentable del Agua en la

Ciudad de Mxico (PMSACM) para mitigar las fugas en las redes secundaria de distribucin y

de tomas domiciliarias. En el segundo se encuentran las medidas que los habitantes de la Ciudad

de Mxico pueden llevar a cabo de forma descentralizada para reducir las fugas al interior de los

hogares. Se disean cuatro escenarios por regin en los que estas medidas se combinan para

reducir las fugas en un rango de entre 3 m3/s y 12 m3/s. La comparacin de los costos del control

de fugas con las reducciones en el costo de reemplazar volmenes menores de extraccin arroja

un balance positivo: en el mejor de los casos, la inversin de cada dlar en control de fugas

puede reducir el costo de reemplazo hasta en 8 dlares; en el peor, cada dlar invertido en

control de fugas reduce el costo de reemplazo en 1.13 dlares (ver Tabla 1). El anlisis de


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escenarios encuentra que la atencin centralizada de fugas por el PMSACM tiene el mayor

impacto por dlar invertido en el costo de reemplazo, aunque ocurre que su potencial de

reduccin es relativamente limitado (de 3 m3/s). En cambio, mientras cada dlar invertido en el

control descentralizado a nivel domstico tiene un impacto menor en el costo de reemplazo, las

medidas descentralizadas tienen un mayor potencial de reduccin de fugas (de hasta 9 m3/s).

Debido a que la provisin de agua de los acuferos estudiados representa slo una porcin de los

servicios ambientales asociados al Bosque de Agua, el costo de reemplazo aqu estimado no

puede ser interpretado como el valor econmico del total de dichos servicios. Otros servicios

ambientales relevantes son la regulacin del flujo superficial, el control de las inundaciones, el

mantenimiento de la biodiversidad, la captura de carbono, la regulacin climtica local, o la

formacin y retencin de suelos. Por tal motivo, cualquier valuacin econmica de algnservicio particular necesariamente subestima el valor econmico del total de servicios aportado

por los ecosistemas en cuestin.


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Figura. Regin Centro y Regin Bosque de Agua

Tabla. Costos de reemplazo en las regiones Centro y Bosque de Agua: escenarios de ahorro por m

Escenario DescripcinReemplazo Ahorro Costo Reemp Ahorro Costo fu

m3/s mmdd mmdd mmdd

1

ReginCentro

No reduccin 46.7 0 31.2 0

2 Medidas del PMSACM 43.7 3 29.28 1.92 0

3 PMSACM +50% fugas en hogares 39.2 7.5 25.32 5.88

4 PMSACM +100% de fugas en hogares 34.7 12 20.16 11.04

5

Regin BA

No reduccin 16.5 0 6.2 0

6 Medidas del PMSACM 13.5 3 5.09 1.11

7 PMSACM +50% fugas en hogares 9 7.5 3.29 2.91

8 PMSACM +100% de fugas en hogares 4.5 12 1.87 4.33


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Contenido

Resumen ejecutivo ........................................................................................................................ 3

ndice de Figuras ........................................................................................................................... 7

I. I ntroduccin y resumen de resultados..................................................................................... 8

I I. El costo de reemplazo y la valoracin de servicios hidrolgicos........................................ 12

I I I. Servicios hidrolgicos asociados al Bosque de Agua ......................................................... 17El Bosque de Agua: Caractersticas bsicas y presiones ....................................................... 17La recarga de acuferos .......................................................................................................... 20Explotacin de agua subterrnea ............................................................................................ 26

IV. Mtodos ................................................................................................................................. 29Fuentes alternativas de suministro .......................................................................................... 29Modelo ..................................................................................................................................... 30

Costos de construccin, de operacin y mantenimiento, y unitarios ................................... 31Solucin del mnimo costo ................................................................................................... 34

Escenarios de Control de fugas .............................................................................................. 35Costos del control de fugas ..................................................................................................... 38

V. Resultados ............................................................................................................................... 42Costo de reemplazo en la Regin Centro ............................................................................... 42

Costo de reemplazo en la Regin Bosque de Agua ............................................................... 43Interpretacin grfica ............................................................................................................... 45Tiene sentido reducir las fugas? ........................................................................................... 46

Limitaciones del estudio ............................................................................................................. 48

Conclusiones ................................................................................................................................ 50

Referencias ................................................................................................................................... 52


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ndice de Tablas

Tabla 1. Mtodos de valoracin econmica en estudios conceptuales y aplicados .................. 14

Tabla2. Cobertura forestal y costo estimado de filtracin de agua en 27 sistemas de oferta de

agua en Estados Unidos ............................................................................................................. 17

Tabla3. Cambio de uso de suelo en el Bosque del Agua: 1976-2008 ...................................... 20

Tabla4. Unidades hidrogeolgicas del acuitardo superior y el acufero superior, con sus

caractersticas y potencial para recarga ..................................................................................... 23

Tabla5. Estimaciones del volumen de recarga en la Cuenca del Valle de Mxico ................... 25

Tabla6. Regin Centro: Distribucin de la poblacin, de la explotacin de pozos, y del uso

principal de la concesin de aguas en los acuferos del Bosque de Agua ................................. 28

Tabla7. Regin Bosque de Agua: Distribucin de la poblacin, de la explotacin de pozos, y

del uso principal de la concesin de aguas en los acuferos del Bosque de Agua .................... 29

Tabla8. Fuentes alternativas de suministro ............................................................................... 30

Tabla9. Algunos aspectos financieros de las opciones de trasvase ......................................... 31

Tabla10. Detalle financiero de las opciones de trasvase .......................................................... 32

Tabla11. Costos totales y unitarios de utilizar la capacidad mxima de las opciones de

trasvase ...................................................................................................................................... 33

Tabla12. Distribucin de las fugas en el sistema de distribucin de agua del Distrito Federal . 35

Tabla13. Escenarios de control de fugas: volumen ahorrado y volumen a reemplazar ............ 37

Tabla14. Resumen de inversiones del PMSACM ..................................................................... 39

Tabla15. Supuestos financieros de las acciones del PMSACM ................................................ 39

Tabla16. . Estimacin de costos totales y unitarios del control de fugas domsticas ............... 41

Tabla17. Costos totales y unitarios del control de fugas ........................................................... 42

Tabla18. Costo de reemplazo bajo escenarios de control de fugas en la Regin Centro ........ 42

Tabla19. Costo de reemplazo bajo escenarios de control de fugas en la Regin Bosque de

Agua ............................................................................................................................................ 44

Tabla20. Comparacin de ahorro en el costo de reemplazo y de costo por control de fugas... 47

ndice de Figuras

Figura1. Bosque de Agua y coberturas de suelo ...................................................................... 18

Figura2. Corte transversal sur-norte del acufero superior, y mapa geolgico de la Cuenca del

Valle de Mxico ........................................................................................................................... 22

Figura4. Regin Bosque de Agua y Region Centro: Acuferos y pozos de extraccin ............. 26

Figura5. Volmenes de reduccin de fugas y volmenes a reemplazar bajo los ocho

escenarios de control de fugas ................................................................................................... 38

Figura6. Costos de reemplazo: Ocho escenarios de control de fugas ..................................... 45

Figura7. Costos unitarios de reemplazo para las regiones Centro y Bosque de Agua ante

escenarios de control de fugas ................................................................................................... 46


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I. Introduccin y resumen de resultados

La provisin y administracin del agua constituye uno de los retos ms importantes de la regin

que alberga al corazn econmico y poltico del pas. La demanda actual de casi 29 millones depersonas que habitan en las zonas metropolitanas de las ciudades de Mxico, Toluca y

Cuernavaca se satisface con la explotacin de fuentes regionales y extra-regionales a tasas

mayores a las renovables. De acuerdo con estadsticas oficiales (CNA, 2011), en la zona centro

del pas se utiliza anualmente hasta 2.3 veces el volumen del flujo renovable (superficial y

subterrneo), lo que genera los indicadores de estrs hdrico regional ms elevados del pas. En

particular, la extraccin anual de agua subterrnea, que provee alrededor del 70% del agua

utilizada en la regin, equivale a alrededor de dos veces el volumen de recarga del sistema de

acuferos, lo que genera un conjunto de problemas que incluye hundimientos, disminuciones del

nivel fretico, prdida de calidad, o incrementos en el costo de extraccin.

La oferta subterrnea presente y futura en la regin no slo se ve amenazada por la

sobreexplotacin de los acuferos, sino por los impactos del crecimiento de la mancha

metropolitana en sus zona de recarga, sobre todo en la regin denominada Bosque de Agua, que

incluye la Sierra de las Cruces y el corredor Ajusco-Chichinautzin. Estudios diversos sobre la

hidrologa de la regin concluyen que estas sierras proveen los flujos de recarga ms importantespara las ciudades de Mxico, Toluca y Cuernavaca. No obstante, tanto por no reconocer este

hecho como por la ausencia de un esfuerzo efectivo de conservacin, la presin econmica

contina reclamando extensiones boscosas para desarrollo agrcola o inmobiliario, o para la

ampliacin de vas de comunicacin, afectando con ello el balance hidrolgico local.

Con el objetivo de resaltar la importancia econmica del manejo sustentable de los acuferos que

se recargan en el Bosque de Agua, que debera caracterizarse por tasas de explotacin no

mayores a las flujos de recarga y por medidas de conservacin de las zonas en las que stos se

generan, en este estudio se calculan los costos econmicos de reemplazar con infraestructura el

volumen de agua que de ellos se extrae. Se estudian seis alternativas de suministro, cinco de las

cuales consisten en trasvases intercuencas (de los ros Amacuzac, Temascaltepec, Tecolutla, y


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Oriental-Libres; y de la presa Taxhimay), y una sexta consistente en la re-inyeccin subterrnea

de agua tratada.

El estudio considera que en el caso de estos acuferos se cumplen las tres condiciones que la

literatura estima como necesarias para que el costo de reemplazo sea mtodo vlido de

valoracin econmica de servicios hidrolgicos. Primero, las opciones de trasvase mencionadas

deben operar como sustitutos del servicio de disponibilidad de agua en los acuferos

seleccionados. Segundo, se debe calcular el mnimo costo asociado a las opciones sustitutas, para

lo cual este estudio implementa un modelo matemtico. Tercero, la necesidad de invertir en los

sustitutos si la disponibilidad subterrnea desaparece debe ser real.

La estimacin del costo de reemplazo aqu reportada se hace para dos volmenes de extraccincorrespondientes a dos regiones geogrficas. La primera regin, denominada de ahora en

adelante Regin Centro, se conforma por los diez acuferos seleccionados, e involucra a los

estados de Morelos, Estado de Mxico, Distrito Federal e Hidalgo. En los municipios y

delegaciones respectivos habitan casi 29 millones de personas y se realiza la extraccin de 46.7

m3/s. La segunda regin, denominada Regin Bosque de Agua, es un subconjunto de la

primera y se limita a los 37 municipios del Estado de Mxico, Morelos y Distrito Federal que

contienen al BA y que estn listados en ECOBA (2012). La extraccin subterrnea de esta regin

es de 16.5 m3/s y satisface la demanda de 6 millones de personas.

El estudio encuentra que para sustituir el volumen de extraccin subterrnea de la Regin Centro

(46.7 m3/s) se requiere la construccin de las seis fuentes alternativas de suministro, lo que

implica un costo de inversin a 26 aos con valor presente de 31.2 miles de millones de dlares,

a razn de US$ 0.82/m3. En cambio, la sustitucin del volumen de extraccin subterrnea de la

Regin Bosque de Agua (16.5 m3/s) requiere la construccin de tres fuentes alternativas (recarga

por inyeccin, Taxhimay, y Oriental-Libres) a un costo en valor presente de 6.2 miles de

millones de dlares, a razn de US$ 0.45/m3. Estos montos son aproximadamente iguales a 30 y

a 10 aos, respectivamente, de presupuesto anual del Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico,

que actualmente es de alrededor de 700 millones de dlares.


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Mediante un anlisis de escenarios, el estudio analiza el impacto en el volumen a reemplazar, y

por tanto en el costo de reemplazo en el que habra que incurrir, de llevar a cabo diversas

medidas de control de fugas en la red de distribucin del Distrito Federal, a la sazn la entidad

responsable de la mayor extraccin subterrnea de ambas regiones. Actualmente, las fugas

representan alrededor del 40% del volumen de agua suministrado a la red de distribucin urbana,

y se concentran en las redes secundarias, en tomas domiciliarias y en fugas domsticas. El

anlisis de escenarios asume que todo metro cbico ahorrado por control de fugas representa una

oportunidad para reducir la explotacin de acuferos en una magnitud equivalente y, por tanto, se

traduce en una reduccin equivalente en el volumen de agua que habra que sustituir con fuentes

alternas.

Se estudia la implementacin de dos grupos de medidas concretas de control de fugas. En elprimer grupo se incluyen las acciones centralizadas contempladas en el Programa de Manejo

Sustentable de Agua de la Ciudad de Mxico (PMSACM) publicado en SACM (2007). Estas

acciones consisten en la sectorizacin de la red de distribucin urbana, en la sustitucin y

rehabilitacin de tuberas secundarias y de tomas domiciliarias, y en la implantacin de un

programa de deteccin y control de fugas. De acuerdo con SACM (2007), el volumen

recuperable con estas medidas es de 3 m3/s. En este estudio se realizan algunos supuestos para

hacer comparables los costos de reduccin de fugas con los de reemplazo. El valor presente de la

inversin requerida por las medidas del PMSACM en un perodo comparable de 26 aos

asciende a 230 millones de dlares, a razn de US$ 0.18/m3.

El control de fugas por la implantacin de estas medidas tiene un balance econmico positivo al

generar reducciones de magnitud mayor en el costo de reemplazo de los volmenes tanto de la

Regin Centro como de la Regin Bosque de Agua. Para la primera regin, la reduccin del

volumen a reemplazar de 3 m3/s reduce el costo de reemplazo total en 1.9 miles de millones de

dlares. Visto de otro modo, cada dlar invertido en las medidas del PMSACM reduce en 8.4

dlares el costo en el que habra que incurrir para reemplazar la explotacin subterrnea. Para la

segunda regin, dicha reduccin del volumen a reemplazar reduce el costo de reemplazo en 1.1

miles de millones de dlares. Es decir que cada dlar invertido en el PMSACM reduce el costo

de reemplazo en 4.8 dlares.


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El segundo grupo de medidas de control de fugas incluyen las acciones que, de forma

descentralizada, podran llevar a cabo los habitantes del Distrito Federal para reducir las fugas

domsticas, responsables de la prdida del 15% del volumen suministrado a la red de

distribucin (alrededor de 9 m3/s). La estimacin de los costos corrientes del control domstico

de fugas se realiz a precios de mercado observados en Marzo de 2012, y ascienden a 51 dlares

anuales por hogar. Tomando en cuenta el universo de hogares con excusado en el DF (2.3

millones), el valor presente del control domstico de fugas en un perodo de 26 aos asciende a

2.4 miles de millones de dlares. Se asumen dos situaciones respecto a la efectividad de la

reduccin de fugas generadas en estas acciones. La primera representa una efectividad media en

la que dicha inversin reduce el 50% de las fugas al interior de los hogares (4.5 m+/s). En este

caso, el costo unitario por metro cbico ahorrado resulta en US$ 0.64/m3.

Cuando estas medidas se aaden a las acciones del PMSACM, el valor presente del costo de

control de fugas asciende a 2.6 miles de millones de dlares. No obstante el incremento en el

costo, la mitigacin de fugas mantiene el balance econmico positivo al reducir el costo de

reemplazo en 5.9 miles de millones de dlares para la Regin Centro y en 2.9 miles de millones

de dlares para la Regin Bosque de Agua. En la primer regin, cada dlar invertido en mitigar

fugas reduce el costo de reemplazo en 2.27 dlares; mientras que para la segunda regin cada

dlar invertido en mitigar fugas lo reduce en 1.13 dlares.

La segunda situacin respecto al control de las fugas domsticas asume una efectividad alta, de

tal modo que la inversin contemplada las reduce al 100% (9 m3/s). Mientras que los costos de

mitigacin de fugas se mantienen igual que en el caso previo (iguales a 2.6 miles de millones de

dlares), el mayor volumen mitigado reduce el costo de reemplazo en 11 miles de millones de

dlares para la Regin Centro y en 4.3 miles de millones de dlares para la Regin Bosque de

Agua. Para la primera regin, cada dlar invertido en mitigar fugas reduce el costo de reemplazo

en 4.3 dlares, mientras que para la segunda regin cada dlar invertido en mitigacin de fugas

reduce el costo de reemplazo en 1.7 dlares. Los escenarios de control de fugas para ambas

regiones indican que las medidas centralizadas de control de fugas (sectorizacin, sustitucin de


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tuberas, monitoreo y deteccin de fugas en redes secundarias y tomas domiciliarias) son las ms

efectivas en reducir el costo en el que habra que incurrir para sustituir las fuentes subterrneas.

El trabajo se organiza de la siguiente manera. Despus de esta introduccin se presenta una

revisin de literatura que contextualiza al costo de reemplazo como mtodo de valoracin

econmica de servicios hidrolgicos. La seccin tercera describe la regin del Bosque de Agua,

documenta con algunos estudios de la literatura su importancia en la recarga de acuferos, y

cuantifica la explotacin de los mismos en la Regin Centro y en la Regin Bosque de Agua. La

seccin cuarta presenta la metodologa seguida en este estudio para la estimacin del costo

mnimo de reemplazo, y presenta el detalle financiero de las opciones de trasvase contempladas.

La seccin quinta presenta los resultados del anlisis de escenarios de control de fugas, ya

resumidos en los prrafos anteriores. Las secciones sexta y sptima presentan, respectivamente,algunas limitaciones metodolgicas del mtodo utilizado y las conclusiones del estudio.

II. El costo de reemplazo y la valoracin de servicios

hidrolgicos

De entre los diversos mtodos de valoracin disponibles en la caja de herramientas de los

economistas, el del costo de reemplazo es de los ms frecuentemente utilizados para

problemticas ambientales. La Tabla 1 lista algunos estudios de valoracin econmica de

servicios ambientales y muestra los mtodos ms usados. El mtodo de costo de reemplazo

pertenece a la categora de los mtodos de valoracin indirecta de preferencia revelada. A

diferencia de los mtodos de preferencia declarada (como la valoracin contingente), estos

mtodos buscan en la informacin econmica observable indicadores correlacionados con las

variables de inters que se buscan medir y que son no-observables. El mtodo de costo de

reemplazo, en particular, busca precios y cantidades de bienes transados en el mercado que

puedan operar como sustitutos de los bienes extra-mercado que se busca valorar.


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De acuerdo con la literatura, los casos de estudio deben cumplir con tres caractersticas

principales para que el mtodo de costo de reemplazo sea vlido (Shabman y Batie, 1978;

Leschine et al, 1997; Bockstael et al, 2000; y Freeman, 2003; todos citados en Sundberg, 2004):

1. El sistema manufacturado de reemplazo debe sustituir al servicio ambiental reemplazado

con caractersticas de calidad y magnitud similares.

2. El sistema manufacturado, cuyo costo de produccin se interpreta como el costo de

reemplazo, debe ser la alternativa de menor costo.

3. Debe existir necesidad real de construir el sistema manufacturado ante la ausencia del

servicio ambiental en cuestin.

La primera caracterstica obliga a que la alternativa al servicio en cuestin (i.e., agua portrasvase) se provea en magnitud y calidad comparables al servicio o bien ambiental que est

sustituyendo (i.e., agua extrada del acufero). La segunda caracterstica impide sobre-

estimaciones del costo de reemplazo con alternativas cuyo costo supera al de la opcin ms

barata disponible. La tercera opcin requiere que realmente se necesita construir el sistema

manufacturado si llegase a faltar el bien o servicio ambiental en cuestin.

El caso de los acuferos del centro del pas cumplen con estas tres condiciones. Primero, el

sistema manufacturado de reemplazo (i.e., las opciones alternativas de suministro) pueden

proveer el servicio de disponibilidad de agua en magnitud comparable. Dada la ausencia de

informacin adicional, se asume que la calidad de la fuente de agua a reemplazar y la de las

fuentes alternativas son tambin comparables. Segundo, es posible encontrar la combinacin del

mnimo costo para sustituir un volumen determinado de extraccin, y para ello en este estudio se

disea un modelo matemtico que hace justo eso. Tercero, si el sistema de acuferos del centro

del pas colapsara, y dado que las otras fuentes (superficiales y del sistema Lerma-Cutzamala) no

son suficientes, la demanda de agua requerira la construccin del sistema alternativo en

cuestin.


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Tabla 1. Mtodos de valoracin econmica en estudios conceptuales y aplicados

EstudioServicios

ambientalesLugar, ao Mtodo Observaciones

Estimaciones de costoso beneficios

Postel et al(2005)

Hidrolgicos:

Filtracin-purificacin deflujossuperficiales

27 cuencas enEstados Unidos,2002, y casosaislados deciudades enEstados Unidos

Costo dereemplazo porplantas depotabilizacin

Reconoce existencia deotros servicios ambientales

no hidrolgicos. Exploramecanismos institucionalesexitosos en Amrica delSur para el manejo integralde cuencas.

Estimacin de costos dereemplazo porporcentaje de coberturaforestal en las 27cuencas. Estimacin decostos de potabilizacinevitados por medidas deconservacin

Heal(2000)

Hidrolgicos:Filtracin-purificacin deflujossuperficiales

La cuencaCatskill en y laprovisin a lazonametropolitana deNueva York

Costo dereemplazo porplantas depotabilizacin

Discute diferencias entrevaloracin econmica yprecios de mercado. Es uncaso de trasvase entresubcuencas.

Estima costos evitadosde potabilizacin porconservacin en lacuenca generadora.

de Grootet al(2002)

Hidrolgicos yambientales (28servicios)

No aplica

Mtodos de

evaluacin integral(ecolgica,econmica, ysocial).

Documento metodolgico.

Presenta tabla querelaciona serviciosambientales con diversosmtodos de valuacineconmica

No aplica

Brown(2007)

Hidrolgicos:provisin

Regin Oeste deEstados Unidos(14 estados).1990-2003

Estimacin detransacciones demercado a tarifasde agua corrientes.

Estimacin de valoresmarginales. Unidadespacial administrativa. Nousa enfoque de cuenca.

Identifica tendenciacreciente de la tarifa deagua media. Tarifasvaran mucho entreestados, al interior decada estado, y en eltiempo.

Brown etal (1990)


Cuenca del RoColorado

Estimacin detransacciones demercado a tarifasde agua corrientes.

Estimacin de valores

marginales. Utiliza teorade sistemas para relacionarprecio con usosconsuntivos (municipal yagrcola) con no-consuntivos(hidroelctricas). Norelaciona resultados concobertura forestal en lacuenca.

El precio observado sedetermina ms por usosno-consuntivos queconsuntivos. Cambiosen la operacin de laspresas de la cuencaresultaron msrelevantes que cambiosen la disponibilidadnatural.

Pattanayak(2004)

Esquemaconceptualpara:Escurrimiento

superficial,erosin, ysedimentacin.

Caso deestudio:mitigacin desequa porcoberturaforestal

Caso de estudio:Mangarai,Indonesia

Esquemaconceptual:

Cambio en laproduccin.

Caso de estudio:costo de reemplazode oferta en tiempode sequa.

Mtodo conceptual en tresetapas: 1) conservacin dela cuenca, 2) impacto en el

servicio ambiental, 3)evaluacin del impacto enbienestar.

El caso de estudio mide elcosto de oportunidad deltiempo invertido enabastecerse de agua enausencia del flujo base delro

Presenta un esquemaconceptual general y uncaso de estudio conanlisis ms reducido.

Un incremento en elflujo base derivado demayor coberturaforestal reduce el costopara los hogares deabastecerse en poca desequa.


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EstudioServicios

ambientalesLugar, ao Mtodo Observaciones

Estimaciones de costoso beneficios

Dixon(2000) in

Dasgupta(2000)

Afectados porlas presas:transporte desedimentos,

calidad delagua, pesca,recreacin,

No aplica

Cambio en laproduccin, gastosdefensivos, costode reemplazo,

costo de viaje,evaluacincontingente.

Revisin de la literatura.Reporta relacin deservicios ambientales

afectados por las presas ymtodos de valoracin.

Aylward(2002)

Hidrolgicos:calidad () ycantidad(provisinsubterrnea ysuperficial,control deinundaciones)

No aplica

Revisin de la literatura.Reporta una mayora deestudios sobre los costosex-situ de la erosin desuelos.

Lista varios costosderivados porafectaciones en lacantidad y calidad deagua asociados con laerosin de suelos.Concluye que laconversin forestalincrementasedimentacin.

Cotler etal (2011)

Ambientales.Suelosagrcolas

Mxico.

Costo dereemplazo ycambio en laproductividad de laerosin de suelosagrcolas.

Salzman(1997)

Ambientales ehidrolgicos.

Revisinconceptual.Ejemplifica concasosparticulares:Nueva York ylos Catskill.

NY : Costo dereemplazo depurificacin.

Defiende el mtodo decosto de reemplazo pordistinguir ganancias entreinvertir en capitalmanufacturado o capitalnatural.

Krieger(2001)

Serviciosambientales decoberturaforestal

Coberturaforestal deEstados Unidos

Extrapolacin deresultadosunitarios deCostanza et al(1997) yagregacin para210 millones dehectreas enEEUU.

Costanza et al (1997)utilizan un abnico demtodos de valuacin. Laagregacin de losresultados en un nmero escuestionable.

Cork(2003)

Ambientales ehidrolgicos.

CuencaGoldburnBroken,

Australia

Cambio en el valorde la produccinante escenarios.Modelacin

econmica-ecolgica usandoteora de sistemas.

Reporta caractersticas delproyecto ms avanzado deuna iniciativagubernamental para

evaluar serviciosecosistmicos.

No incluye resultados.

Carrera yGaskin(2007)


Cuenca del Vallede Mxico

Costo dereemplazo delsistema deacuferos de laZMVA

Evala el costo financierode una combinacin de 5opciones de trasvase quereemplazan el volumen deextraccin subterrnea.

Ver seccin de Mtodosdel presente documento.

Fuente: elaboracin propia.


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En la literatura relevante hay dos estudios de caso que ilustran bien las caractersticas del costo

de reemplazo de servicios hidrolgicos, en particular los de filtracin. El primero es el de la

ciudad de Nueva York y la cuenca alimentadora de su fuente de agua potable, ubicada 90

kilmetros al norte en una regin montaosa conocida como Catskill, y que ha sido descrito,

entre otros, por Heal (2000), por Chichilnisky y Heal (1998), y por Postel et al (2005).

Histricamente la ciudad de Nueva York reciba agua de buena calidad y evitaba la construccin

de plantas de potabilizacin para cumplir con las normas establecidas por la Agencia de

Proteccin Ambiental estadounidense. Sin embargo, a medida que las actividades econmicas en

los Catskill alteraban el funcionamiento de la cuenca, la calidad de agua fue disminuyendo a

punto tal que, en la dcada de los noventa, la Agencia recomend a la ciudad tomar medidas para

asegurar que el suministro de agua cumpliera con las normas relevantes.

La ciudad de Nueva York se encontr en un dilema: sustituir la filtracin con plantas de

potabilizacin o realizar acciones de conservacin en la regin en donde se genera el agua para

mejorar su funcionamiento. La ciudad estim los costos de construir las plantas de tratamiento en

9 mil millones de dlares (Heal, 2000). En lugar de proceder con el reemplazo, la ciudad eligi

tomar las medidas de conservacin y rehabilitacin en los Catskill que aseguraran la calidad del

agua deseada a un costo mucho menor, de alrededor de 1.5 miles de millones de dlares. La

estimacin del costo de reemplazo motiv, en este caso, la implantacin de medidas de

conservacin de una zona que, adems de los servicios hidrolgicos que le importaban a la

ciudad de Nueva York, presta servicios ambientales adicionales.

El otro estudio de caso resume los costos de potabilizacin de 27 sistemas de suministro de agua

potable en Estados Unidos y los relaciona con el porcentaje con cobertura forestal de la cuenca

asociada. Los resultados se resumen en la tabla 2. Como se ve, el costo promedio anual

incrementa, tanto en forma absoluta como unitaria, a medida que el porcentaje de cobertura

forestal disminuye.


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Tabla 2. Cobertura forestal y costo estimado de filtracin de agua en 27 sistemas de oferta de

agua en Estados Unidos

Porcentaje de la cuenca concobertura forestal. %

Costos de tratamiento porcada 3,785 m3- US$

Costos de tratamiento.Promedio anual. US$

Incremento en el costosobre el 60% de cobertura

forestal60 37 297,110 -50 46 369,380 2440 58 465,740 5730 73 586,190 9720 93 746,790 15110 115 923,450 211

Fuente: extrado de Postel et al (2005). Traduccin del autor.

III. Servicios hidrolgicos asociados al Bosque de Agua

El Bosque de Agua: Caractersticas bsicas y presiones

El Bosque de Agua (BA) se encuentra entre las zonas metropolitanas de las ciudades de Mxico,

de Cuernavaca y de Toluca. Tiene una extensin de 235,000 hectreas y se conforma por las

sierras de Ajusco-Chichinautzin y de las Cruces (ECOBA, 2012), que a su vez conforman parte

alta de las cuencas hidrogrficas del Valle de Mxico, Balsas, y Lerma-Chapala (INE, 2010), y

zonas de recarga para los acuferos de la regin. El BA tiene, adems, una importante diversidad

biolgica, 10% de la cual es endmica, que representa el 1.98% de la biodiversidad mundial

(INE, 2010). Mientras algunas porciones del BA han sido declaradas como regin prioritariaterrestre para la conservacin (CONABIO, 2002, citado en ECOBA, 2012), o como regin

hidrolgica prioritaria, (CONABIO, 2003, citado en ECOBA, 2012), de modo tal que el 70% de

su superficie est protegido por alguna de las 21 reas Naturales Protegidas (ANPs) federales

(6), estatales (10), o municipales (5), slo una tercera parte cuenta con un plan de manejo, por lo

que la proteccin es, en los hechos, nominal (ECOBA, 2012; INE, 2010).

La Figura 3 muestra, en el panel a, los 37 municipios y delegaciones del Estado de Mxico (gris),

Distrito Federal (naranja) y Morelos (morado) que contienen al BA y, en el panel b, las

coberturas de suelo. Al estar entre tres zonas metropolitanas de importancia nacional, existen

diversas presiones econmicas que inducen el cambio de cobertura forestal hacia diversos usos

econmicos del suelo. El panel C muestra la cobertura de uso de suelos en 2008 en los 37


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18

municipios, en el que se distingue, adems del bosque (verde), el suelo agrcola (azul claro),

pastizal inducido (amarillo), y las zonas urbanas (gris oscuro).

Figura 1. Bosque de Agua y coberturas de suelo

Panel a


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19

De acuerdo con INE (2010), la cobertura forestal del BA se ha fragmentado y se ha reducido en

ms del 20% entre 1976 y 2008. La tabla 3 resume los cambios en las diversas coberturas. Los

conceptos iluminados en la tabla representan la transicin de la cobertura boscosa hacia alguna

otra. Alrededor de 53.2 km2 de bosque, o un 20% de su superficie, ha sufrido algn tipo de

modificacin derivada de presiones econmicas. La secundarizacin del bosque primario domina

con ms del 85% de ese cambio. A la urbanizacin corresponden alrededor de 18.5 km2 del

cambio de uso de suelo mostrado en la Tabla, reclamando superficie de agricultura de temporal

(13.2 km2), de pastizal cultivado (2.86 km2), y de selva caducifolia secundaria (2.4 km2).

Panel b


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Tabla 3. Cambio de uso de suelo en el Bosque del Agua: 1976-2008

UsodeSueloenelBosquedelAgua

CAMBIO19762008

Km2

SelvaSubcadocifoliaSecundaria AgriculturadeTemporal 5.61

SelvaSubcadocifolia

Secundaria

Pastizal

Cultivado

3.23

SelvaSubcadocifoliaSecundaria SelvaSubcadocifoliaSecundaria 91.23

SelvaSubcadocifoliaSecundaria ZonaUrbana 2.41

BosqueMesfiloPrimario BosqueMesfiloPrimario 64.67

BosqueMesfiloPrimario BosqueMesfiloSecundario 8.57

BosqueMesfiloSecundario BosqueMesfiloPrimario 2.61

BosqueTempladoPrimario AgriculturadeTemporal 21.4

BosqueTempladoPrimario BosqueTempladoPrimario 765.1

BosqueTempladoPrimario BosqueTempladoSecundario 463.42

BosqueTempladoPrimario PastizalCultivado 17.55

BosqueTemplado

Primario

Selva

Subcadocifolia

Secundaria

3.7

BosqueTempladoSecundario AgriculturadeTemporal 11.86

BosqueTempladoSecundario AgriculturadeTemporal 4.01

BosqueTempladoSecundario BosqueTempladoSecundario 139.47

BosqueTempladoSecundario PastizalCultivado 1.1

MatorralXerfiloPrimario AgriculturadeTemporal 1.47

MatorralXerfiloPrimario MatorralXerfiloPrimario 2.62

PastizalCultivado PastizalCultivado 127.17

PastizalCultivado SelvaSubcadocifoliaSecundaria 1.01

PastizalCultivado ZonaUrbana 2.86

Agriculturade

Temporal

Agricultura

de

Humedad

3.52

AgriculturadeTemporal AgriculturadeTemporal 646.71

AgriculturadeTemporal SelvaSubcadocifoliaSecundaria 1.35

AgriculturadeTemporal ZonaUrbana 13.2

Total 2,405.85

Fuente: INE (2010).

La recarga de acuferos

La recarga de acuferos es un proceso ambiental complejo que depende de la combinacin de

factores climatolgicos (ie., precipitacin y temperatura), geolgicos (ie., capacidad de

infiltracin y de transporte de diferentes tipos de roca) y de suelos y sus coberturas (ie.,

capacidades de retencin y las interacciones biofsicas con la vegetacin) (Carrera y Gaskin,

2008). Diversos estudios existentes para la cuenca del Valle de Mxico coinciden en que, dada la


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21

combinacin presente de estos factores, la zona del BA es una importante fuente de flujos de

recarga para sus acuferos.

Dadas las caractersticas geolgicas de la cuenca del Valle de Mxico, existen capacidades

diferenciadas de recarga del sistema de acuferos. La Figura 2 y la tabla 4 (ambos extrados de

UAM, 2007) informan que la mancha urbana de la Ciudad de Mxico se asienta sobre una capa

prcticamente impermeable de arcilla lacustre cuyo grosor va de 5 a 40 metros. El corte

transversal (mapa 1 en Figura 1) informa que por debajo de esta capa se encuentran depsitos

aluviales con capacidad de recarga alta (22% de porosidad eficaz), de donde se extrae la mayor

parte del agua subterrnea. Esta capa aluvial aflora en la superficie siguiendo el contorno de los

lagos ya extintos, y colinda con la zona de pie de monte de las sierras de las Cruces y Nevada

(Figura 3), que exhibe capacidad de recarga alta (18% de porosidad eficaz).

Al sur, al poniente y al oriente de la cuenca se encuentran formaciones de roca volcnica con

capacidad de recarga muy alta (35% de porosidad eficaz, sierras de Chichinautzin, Nevada, de

las Cruces y de Santa Catarina). De forma consistente con el balance de UAM (2009), Carrera y

Gaskin (2008) encuentran que la mayor parte de la recarga de la cuenca ocurre en estas sierras

circundantes, en particular en las Sierras Nevada, Chichinauztin, y de Guadalupe. Conclusiones

similares se pueden encontrar en Ortega y Farvolden (1989) y en Angeles-Serrano (2003).

Adems de las caractersticas geolgicas, estas sierras concentran la precipitacin regional hasta

en un 70% por encima de la precipitacin de la cuenca baja. La precipitacin media anual es de

1200 mm/ao en la Sierra de las Cruces, de 900 mm/ao en la Sierra del Ajusco, de 800 mm/ao

en las Sierra Nevada y del Chichinautzin (Bojrquez et al 2000), y de 700 mm/ao en la parte

baja de la cuenca (Carrera y Gaskin, 2008). El estudio de Ortega y Farvolden (1989) reporta

balances hdricos regionales en los que la recarga representa el 42% del volumen de

precipitacin en la Sierra del Chichinautzin, entre el 30 y el 40% en la Sierra de las Cruces, y

entre el 40 y el 50% en la Sierra Nevada.


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Figura 2. Corte transversal sur-norte del acufero superior, y mapa geolgico de la Cuenca del

Valle de Mxico

Fuente: Extrado de UAM (2009).


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Tabla 4. Unidades hidrogeolgicas del acuitardo superior y el acufero superior, con sus

caractersticas y potencial para recarga

Fuente: Extrado de UAM (2009).


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La distribucin de coberturas de suelo implica que las zonas ms importantes para la recarga de

acuferos se encuentran en su mayor parte bajo algn tipo de cobertura vegetal o forestal.

Bojrquez et al (2000) reportan balances hdricos positivos para la porcin del Distrito Federal

catalogada como Suelo de Conservacin Ecolgica (SCE). Esta porcin representa alrededor de

89,000 hectreas, o cerca del 50% del territorio del DF. Alrededor de 50,000 hectreas del SCE

est cubierto por algn tipo de vegetacin natural (bosques de abeto, de roble, de pino, matorral

o pastizal). Los autores encuentran que alrededor del 50% del SCE exhibe balances positivos de

agua, es decir, que genera agua disponible para escurrimiento o recarga despus de la

evapotranspiracin. De acuerdo con una categorizacin por tipo de vegetacin, los autores

encuentran que la totalidad de la superficie cubierta con bosque de abeto, con vegetacin alpina o

con vegetacin riparia presenta balances hdricos positivos muy por encima de la media.

A pesar del relativo consenso sobre la ubicacin de las zonas de recarga ms importantes en el

BA, el volumen de recarga est sujeto a alguna incertidumbre. Carrera y Gaskin (2008) estiman

el volumen de recarga de toda la cuenca del Valle de Mxico, aunque generada en su mayor

parte en las sierras circundantes, dentro del rango de 10.9 y 23.8 m3/s. Serrano (2003) estima la

recarga generada en las sierras Chichinautzin y de las Cruces entre 15 y 25 m3/s, y advierte de

alguna subestimacin. El Centro del Tercer Mundo para el Manejo del Agua reporta 20 m3/s

(CTMPMA, 2002); la DGCOH (1994; citado en Carrera y Gaskin, 2008) utiliza un flujo de

recarga del acufero de la ZMVM igual a 15.6 m3/s, y Capella (2000) estima la recarga del

Chichinautzin y de la Sierra de las Cruces hacia el acufero de la ZMVM en 17 m3/s, y de la

Sierra Nevada en 11 m3/s (ver Tabla 5). Adicional a esta incertidumbre, dado que el BA es parte

aguas entre tres grandes cuencas hidrogrficas (la del Valle de Mxico, la del Lerma, y la del

Balsas), los flujos de recarga no se distribuyen nicamente hacia la Cuenca del Valle de Mxico.

Ortega y Farvolden (1989) estimaron la divisin de los flujos subterrneos entre estas tres

cuencas, y determinaron que el 40% del flujo de recarga de la Sierra del Chichinautzin va para el

Valle de Mxico y el 60% para Cuernavaca; mientras que el 70% de la recarga en la Sierra de las

Cruces va para el Valle de Mxico y el 30% para Toluca.


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Tabla 5. Estimaciones del volumen de recarga en la Cuenca del Valle de Mxico

EstudioVolumen de recarga

m3/s Comentarios

Carrera y Gaskin (2008) 10.9-23.8Recarga en toda la cuenca, aunqueconcentrada en la zona del BA

Serrano (2003) 15-25 Sierras Chichinautzin y de las Cruces.

CTMPMA (2002) 20DGCOH (1994) 15.6 Acufero ZMVMCapella (2000) 17 Sierras Chichinautzin y de las Cruces.

Fuente: elaboracin propia.

Al discutir la prospectiva del manejo del agua en la cuenca del Valle de Mxico, Carrera y

Gaskin (2008) sugieren que la geologa de la cuenca ha protegido de algn modo al sistema de

acuferos. Por un lado, la baja permeabilidad de los depsitos lacustres sobre los que la mayor

parte de la mancha urbana se asienta ha evitado la contaminacin (conclusin que tambin seencuentra en Edmunds et al, 2002, y en Bojrquez et al, 2000). Por otro, el terreno montaoso

que concentra la generacin de flujos de recarga est protegido relativamente de la urbanizacin

por su relieve.

Sin embargo, estas consideraciones deben ser tomadas con cautela. Las mediciones de Carrera y

Gaskin estn calibradas para el perodo 1977-1981, periodo en el que la mancha urbana an no

invada las zonas boscosas del BA como lo ha hecho desde entonces, adems de que existe

evidencia de contaminacin en el acufero (Mazari-Hiriart et al, 2006; Mazari-Hiriart et al, 2001)

que puede deberse tanto a diversas fugas del sistema de drenaje combinado (con frecuencia

ocasionados por hundimientos desiguales), como a contaminacin por flujos horizontales. Por

otro lado, de acuerdo con Tortajada (2006), tres cuartas partes de los nuevos hogares construidos

en la Ciudad de Mxico de 1980 a 2000 se localizan en las siete delegaciones con la mayor

superficie de suelo de conservacin (Cuajimalpa, Alvaro Obregn, Magdalena Contreras,

Tlalpan, Milpa Alta, Tlhuac y Xochimilco), por lo que la expansin de la mancha urbana sobre

el BA ha ocurrido despus del perodo analizado por Carrera y Gaskin (2008).


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Explotacin de agua subterrnea

El panel a de la Figura 3 muestra los diez acuferos seleccionados por la Iniciativa del Bosque de

Agua por tener zona de recarga en el BA. La Regin Centro se conforma por la extensin de losacuferos, mientras que la Regin Bosque de Agua se conforma por los municipios que contienen

la zona boscosa. El panel b muestra la ubicacin de los pozos de extraccin listados en el

Registro Pblico de Derechos de Agua de la Comisin Nacional del Agua.

Figura 3. Regin Bosque de Agua y Regin Centro: Acuferos (panel a) y pozos de extraccin

(panel b)


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Fuente: Elaboracin propia con datos de CNA (2012)

La tabla 6 muestra que poco ms de 28 millones de personas viven en los municipios que

extraen agua de acuferos que se recargan en el BA. La mitad se concentra en el acufero de la

ZMCM, y una quinta parte en el acufero Cuautitln-Pachuca. La tabla muestra el dominio de

las localidades urbanas en la zona, en las que viven alrededor de 25 millones de personas, o el

92% del total. De acuerdo con REPDA (2012), existen ms de 5,300 pozos de extraccin con

una concesin agregada de 46.7 m3/s. Los acuferos de la ZMCM (28%) y el de Cuautitln-Pachuca (22%), sobre los que se asienta gran parte de la ZMVM, son responsables del 50% de la

concesin total. Por ltimo, los usos primarios de concesin muestran un patrn que contrasta

con el comportamiento en el resto del pas, en el que el uso agrcola domina. Como se ve, los

usos pblico-urbano son mayoritarios, responsables del 63% del total concesionado. El uso

agrcola representa una quinta parte, mientras que el industrial representa el 18%.


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Tabla 6. Regin Centro: Distribucin de la poblacin, de la explotacin de pozos, y del uso

principal de la concesin de aguas en los acuferos del Bosque de Agua

Acufero

Poblacin Explotacin Uso principal (fraccin)HabitantesMillones

Hab.

%Urbano

%

Pozos % m3/s %Agrcola

o

pecuario

IndustrialPblico

UrbanoCHALCO-AMECAMECA 1.50 5.21 0.94 120 2 3.6 8 0.14 0.01 0.85CUAUTITLAN-PACHUCA 5.50 19.10 0.96 818 15 10.3 22 0.40 0.10 0.50

CUAUTLA-YAUTEPEC 0.70 2.43 0.74 984 18 2.5 5 0.42 0.10 0.48

CUERNAVACA 0.90 3.13 0.91 324 6 6.0 13 0.02 0.07 0.91IXTLAHUACA-ATLACOMULCO 0.70 2.43 0.46 511 10 2.2 5 0.57 0.05 0.38

TENANCINGO 1.40 4.86 0.75 90 2 0.4 1 0.43 0.07 0.50

TEPEJI DEL RIO 0.60 2.08 0.85 63 1 0.2 0 0.23 0.44 0.33

VALLE DE TOLUCA 2.40 8.33 0.79 928 17 4.1 9 0.35 0.25 0.40VALLE DEL

MEZQUITAL 0.60 2.08 0.63 364 7 4.4 9 0.06 0.67 0.27ZMCM 14.50 50.35 0.99 1,157 22 13.0 28 0.01 0.18 0.81

Total 28.80 100.00 0.92 5,359 100 46.7 100 0.20 0.18 0.62Fuente: Elaboracin propia con datos de INEGI (2012) y REPDA (2012).

La tabla 7 restringe los datos a los 37 municipios y delegaciones que contienen al BA. Alrededor

de seis millones de personas viven en estas entidades, y se nota an ms el dominio de la

ZMCM, pues concentra al 63% de la poblacin regional. En estas entidades se encuentran 1,249

pozos con una concesin de 16.5 m3/s. Las concesiones sobre el acufero de la ZMCM

representan el 51% del subtotal, mientras que el de Cuernavaca ahora aparece con una tercera

parte. Como se ve, el dominio de las concesiones urbanas se agudiza, con el 86% de los usos

principales. La agricultura y la industria autoabastecida reducen su participacin a menos del

10% cada uno.


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Tabla 7. Regin Bosque de Agua: Distribucin de la poblacin, de la explotacin de pozos, y del

uso principal de la concesin de aguas en los acuferos del Bosque de Agua

AcuferoPoblacin Explotacin Uso principal (fraccin)

Habitantes %Urbano

%Pozos % m3/s %

Agrcolao pecuario

IndustrialPblicoUrbano

CHALCO-AMECAMECA 0.36 5.93 0.93 72 6 1.2 7 0.25 0.01 0.74

CUAUTITLAN-PACHUCA 0.20 3.38 0.88 18 1 0.1 1 0.01 0.24 0.75CUAUTLA-YAUTEPEC 0.15 2.44 0.73 212 17 0.7 4 0.49 0.01 0.50

CUERNAVACA 0.60 10.02 0.94 199 16 4.7 28 0.01 0.07 0.92IXTLAHUACA-ATLACOMULCO 0.10 1.63 0.34 27 2 0.2 1 0.85 0.02 0.13TENANCINGO 0.06 0.96 0.24 16 1 0.1 1 0.00 0.27 0.73TEPEJI DEL RIO 0.21 3.43 0.89 9 1 0.0 0 0.85 0.00 0.15VALLE DE TOLUCA 0.51 8.49 0.65 284 23 1.1 7 0.51 0.17 0.32VALLE DELMEZQUITAL 0.02 0.37 0.38

ZMCM 3.79 63.34 0.98 412 33 8.4 51 0.01 0.04 0.96

Total 5.99 100 0.91 1249 100 16.5 100 0.09 0.06 0.86

Fuente: Elaboracin propia con datos de INEGI (2012) y REPDA (2012).

IV. Mtodos

Fuentes alternativas de suministro

El costo de reemplazo se calcula con la combinacin de mnimo costo entre 6 opciones

alternativas de abastecimiento existentes en la literatura (ver tabla 8). A diferencia deltratamiento en Carrera y Gaskin (2009), en este estudio se toma en cuenta que las capacidades de

la tabla 8 representan el caudal de diseo, y se asume que existe un cierto rango de capacidad

ociosa en la operacin cotidiana. Se toma el caso del sistema Cutzamala, cuya operacin mxima

se estima en 80% de su capacidad de diseo, como ejemplo.


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Tabla 8. Fuentes alternativas de suministro

Proyecto Caractersticas

1. Temascaltepec Caudal de diseo: 7m3/s. Se utiliza la presa El Tule para almacenar agua del ro y bombearla a la presaValle de Bravo. Se afecta la produccin de electricidad en las plantas Santa Brbara y Tingambato.

Utilizacin mxima 5.6 m3/s.

2. Tecolutla Cap. 15 m3/s. Utiliza infraestructura de la presa Necaxa y afecta produccin elctrica. Utilizacin mxima12 .

3. Amacuzac Cap. 15 m3/s. Afecta la produccin elctrica de las presas El Caracol, Infiernillo y La Villita. Utilizacinmxima 12 m3/s.

4. Oriental-L ibres Cap. 7 m3/s. Explotacin de los acuferos de esta cuenca. Utilizacin mxima 5.6 m3/s.

5. Taxhimay Cap. 5 m3/s. Utilizacin del agua en esta presa para uso pblico-urbano en lugar de para irrigacin.Utilizacin mxima 4 m3/s.

6. Recarga porinyeccin.

Cap. 10 m3/s. Utilizar agua de los Ros Churubusco y del Gran Canal, aplicar tratamiento e inyectar en laSierra Chichinautzin. Utilizacin mxima 8 m3/s.

Fuente: Carrera y Gaskin (2009). La fuente original de las opciones 1-6 es Ramrez-Sama (1990). La fuente del proyecto derecarga es DGCOH (1997).

Modelo

El modelo de este estudio busca el mnimo costo entre diferentes alternativas de inversin

utilizando tcnicas de programacin lineal. El clculo de los costos de cada una de las

alternativas presentadas en la Tabla 8 se basa en Carrerra (2006) y en Carrera y Gaskin (2009),

pero se realizan algunas modificaciones a los mtodos usados por estos autores. En particular, los

costos se actualizan por inflacin a 2011 y se modifican las caractersticas financieras del

proyecto para hacerlas comparables a las utilizadas por la CONAGUA en el plan financiero de la

Planta de Tratamiento de Atotonilco (CNA, 2010). La Tabla 9 expone las diferencias

principales.


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Tabla 9. Algunos aspectos financieros de las opciones de trasvase

Estudio PlazoTasa de descuento.

%Amortizacin capital fijo

Carrera (2006) 50 aos 3 5 aos

Carrera y Gaskin (2009) ND 0 ND

Este estudio basado en CNA(2010)

26 aos 6 Capitalizacin en 4 aos,amortizacin a 26 aos

Fuente: Elaboracin propia.

Costos de construccin, de operacin y mantenimiento, y unitarios

Los costos asociados a cada uno de los proyectos tienen cuatro componentes: de capital, de gasto

de energa, de oportunidad de la energa perdida, y de mantenimiento. Los gastos de

construccin de cada proyecto se capitalizan para el inicio del quinto ao de su operacin con un

calendario de inversin en el que en el primer ao se cubre el 20% de la inversin total, en los

aos dos y tres se cubre el 35% respectivamente, y en el cuarto ao el 10% restante. Debido a

esto, es necesario estimar el costo de oportunidad financiero en que se incurre durante la

ministracin calendarizada de los gastos de construccin. En este trabajo se utiliza la tasa de

descuento de 6%, que es una de las tasas utilizadas en el plan financiero de la PTAR (CNA,

2010). El costo de inversin que resulta se amortiza por anualidades en un perodo de 26 aos.

Finalmente, los gastos anuales de operacin y mantenimiento, de bombeo y de energa perdida se

contabilizan en el costo total asumiendo que se incurren desde el ao inicial hasta el ao ltimo.

Formalmente, si Iies el gasto total de construccin, la capitalizacin en cinco aos con el

calendario de ministraciones implica que los costos de construccin,Ci, incluyendo el costo de

oportunidad financiero, quedan:

Es decir, en el primer ao se ministra el 20% de los costos de construccin, en los aos dos y tres

se ministra el 35% en cada uno, y en el cuarto ao el 10% restante. El factor (1+r)t calcula el


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costo de oportunidad financiero de esos recursos al ao 5 si se invirtieran alternativamente (por

ejemplo, en el sistema financiero) a la tasar en el perodo t.

Dado que el plan financiero amortiza los costos de construccin con 26 anualidades,Ai, stas

deben ser tales que el valor presente de su costo de oportunidad financiero iguala aCi. Por

ejemplo, la anualidad inicial de amortizacinA1 podra obtener un rendimiento financiero de

Ai(1+r)26 si se invirtiera en el sistema financiero a la tasar, por lo que representa su costo de

oportunidad financiero. Similarmente, el costo de oportunidad de la anualidad del segundo

perodo esAi(1+r)25, y as sucesivamente. El flujo del costo de oportunidad financiero de las 26

anualidadesAi es

Y el valor presente al inicio del perodo de dicho flujo debe cumplir con la condicin:

DondeCi representa el costo de construccin incurrido. La Tabla 10 muestra los resultados de

este procedimiento. Como se ve, la opcin ms cara en cuanto a los costos de construccin es la

del trasvase del Ro Amacuzac, mientras que la ms barata es la de recarga por inyeccinartificial. No obstante, el comportamiento de los costos de operacin y mantenimiento es

distinto: mientras que estos costos son mayores en el trasvase del Ro Tecolutla, el trasvase desde

la presa Taxhimay exhibe los menores.

Tabla 10. Detalle financiero de las opciones de trasvase

Caudal dediseo

Utilizacinpromedio

Ci Ai O&M

m3/s m3/s Mill. USD Mill. USD USD/m3

Recarga 10 8 872.2 67.1 0.34Taxhimay 5 4 952.0 73.2 0.12

Oriental-L ibres 7 5.6 1,498.5 115.2 0.26

Amacuzac 15 12 3,221.6 247.8 0.8

Tecolutla 15 12 3,191.1 245.4 1.04

Temascaltepec 7 5.6 1,573.7 121.0 0.86

Total 59 47.2


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33

Fuente: Elaboracin propia con datos de Carrera y Gaskin (2009) . Ci=costo de construccin. Ai, anualidad deamortizacin. O&M=costos variables de operacin desde el ao inicial. Se asume que estos costos aumentan con lainflacin anual objetivo de Banco de Mxico (3.5% anual).

Por ltimo, el clculo del valor presente a tasar para el proyecto i queda:

Dondecit representa el costo unitario entde mantenimiento y operacin de la opcini yxit el

volumen de trasvase en la opcin i en el perodot.

Los costos unitarios totales de cada opcin que resulta de este tratamiento se calculan dividiendo

el valor presente expresado arriba por el volumen total de trasvase en todo el perodo

contemplado. La Tabla 11 presenta estos clculos asumiendo que todas las opciones se utilizan a

la capacidad mxima respectiva durante los 26 aos de la vida til. La tabla informa que la suma

de los proyectos puede trasvasar un mximo de 47.2 m3/s, con un costo combinado de 31.5 miles

de millones de dlares.

Tabla 11. Costos totales y unitarios de utilizar la capacidad mxima de las opciones de trasvaseCaudal de

diseoCapacidad

mximaSuministro

Costounitario

Costototal

m3/s m3/s m3/s $/m3 mmdd

Recarga 10 8 8 0.39 2.6

Taxhimay 5 4 4 0.4 1.3

Oriental-L ibres 7 5.6 5.6 0.54 2.5

Amacuzac 15 12 12 0.95 9.3

Tecolutla 15 12 12 1.13 11.1

Temascaltepec 7 5.6 5.6 1.01 4.7

Total 59 47.2 47.2 0.82 31.53

Fuente: El autor.

La opcin con el menor costo total es Taxhimay, pues a pesar de que no es la de menor inversin

(ver Tabla 10) es la de menor costo de operacin y de menor capacidad. Las opciones ms

costosas son los trasvases desde la cuenca del ro Tecolutla y del Amacuzac, tanto por tener los

mayores costos unitarios como los mayores costos de amortizacin de la inversin necesaria (ver

Tabla 10). La capacidad combinada de 47.2 m3/s tiene un costo unitario de 0.82 USD/m3. Esta


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capacidad es mayor a los volmenes a reemplazar en este estudio, por lo que en los escenarios o

bien no ser necesaria la construccin de todas las opciones, o no ser necesaria su utilizacin

con esta intensidad. La no construccin de alguna de estas opciones reduce el costo total de

trasvase al evitar incurrir en los costos de construccin. La utilizacin de cualquier opcin con

capacidad ociosa positiva (ie., por debajo de la capacidad mxima permitida) reduce el costo

total al evitar incurrir en los costos variables de operacin y mantenimiento. No obstante, como

se ver ms adelante, la capacidad ociosa de alguna opcin tiene el efecto de elevar el costo total

unitario respectivo por la sencilla razn de que los costos de construccin se distribuyen en un

menor volumen.

Solucin del mnimo costo

La solucin del mnimo costo se obtiene como solucin a un problema de optimizacin

restringida que minimiza el costo total de los proyectos en operacin sujeto a la satisfaccin de

los requerimientos de demanda y a que cada proyecto no sobrepase su capacidad mxima de

trasvase. Formalmente, el programa matemtico es:

sujeto a

Dondewt representa el volumen de demanda a reemplazar y la capacidad mxima de cadaopcin de inversin. El problema se resuelve con programacin lineal de variables mixtas

(contnuas y enteras).


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Escenarios de Control de fugas

La Tabla 12 muestra que alrededor del 43.5% del volumen de agua que entra al sistema de

distribucin en la Ciudad de Mxico se pierde por fugas. La mayor fraccin, un 27.5%, se pierdeen los hogares: 12.5% se pierde en las tomas domicilarias y 15% al interior de los hogares.

Tomando en cuenta que la suma de las fuentes de abastecimiento actuales est alrededor de 60

m3/s (72% de extraccin subterrnea, 26% del Sistema Lerma-Cutzamala, y el resto de

manantiales superficiales locales), las fugas totales representan alrededor de 26 m3/s, distribuidos

como muestra el cuadro siguiente. Capella (2000) presenta cifras similares: las fugas del sistema

las estima en alrededor de 37% del suministro, mientras que las tomas domiciliarias son

responsables de una quinta parte de las prdidas.

Tabla 12. Distribucin de las fugas en el sistema de distribucin de agua del Distrito Federal

ConceptoPorcentaje de prdida.

%

Volumen de prdida desuministrar 60 m3/s.

m3/s

Lneas de conduccin 4 2.4

Plantas potabilizadoras 2 1.2

Tanque regulador 5 3

Tuberas primarias 2.5 1.5

Tuberas secundaras 2.5 1.5

Tomas domiciliarias 12.5 7.5

Interior de las casas 15 (12% en excusado; 3% entinacos, llaves,etc.)

9 (7.2 en excusado y 1.8 en tinacos,llaves, etc)

Total 43.5 26.1

Fuente: Elaboracin propia con datos del Centro de Capacitacin en Agua y Saneamiento citados en Padgett (2010).

En esta seccin se disean escenarios referentes al volumen de extraccin y a diferentes

porcentajes de control de fugas en tuberas secundarias, en tomas domiciliarias y en el interior de

los hogares. El Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico (SACM, 2007) contempla, en su

Programa de Manejo Sustentable del Agua para la Ciudad de Mxico (PMSACM), tres acciones

principales para el control de fugas en tuberas secundarias y en tomas domiciliarias. La primera


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consiste en un programa de sectorizacin que divide a la red de distribucin para controlar con

vlvulas de seccionamiento las diversas presiones del sistema (a la sazn una de las causas

principales del rompimiento de tuberas) y las fugas locales. Este programa tiene un costo de

implementacin a seis aos (2007-2012) de 520 millones de pesos (SACM, 2007).

La segunda consiste en la rehabilitacin y sustitucin de 2,000 km de tuberas secundarias por

tuberas de polietileno (SACM, 2007), a un costo de implementacin a seis aos (2007-2012) de

2,200 millones de pesos. El PMSACM estima que el caudal recuperable combinado por la

sectorizacin y la rehabilitacin de tuberas secundarias es de 2.5 m3/s. La tercera consiste en un

programa de deteccin y supresin de fugas en la red de distribucin que busca abarcar

anualmente los 10,000 km de red primaria y secundaria al final del periodo de implementacin

de 5 aos (2008-2012), con un volumen recuperable de 0.5 m3/s a un costo de implementacin(2008-2012) de 250 millones de pesos. El PMSACM plantea la necesidad de llevar a cabo este

programa aproximadamente cada 10 aos.

De tener xito, estas medidas recuperaran un caudal de 3 m3/s, equivalente a una tercera parte de

las fugas estimadas (10.5 m3/s) en tuberas primarias, secundarias y en tomas domiciliarias (ver

tabla 11), a un costo de 2,970 millones de pesos implementados en el periodo contemplado

(2007-2012). No obstante, estas medidas no contemplan acciones que ataquen las fugas al

interior de los domicilios, que representan de forma combinada el porcentaje ms elevado de

fugas en el sistema, el 15% del volumen suministrado, equivalente a 9 m3/s. La correccin de las

fugas al interior de los hogares no requiere de las obras de infraestructura arriba comentadas,

sino de la implementacin descentralizada en millones de hogares de acciones relativamente

sencillas. Debido a la poca informacin a este respecto, imaginamos dos escenarios respecto al

control de fugas al interior de los hogares que se sumaran a las acciones del SACM arriba

comentadas. Se asume que se llevan a cabo acciones en los hogares tal que se reduce el 50% o,

alternativamente, el 100% de las fugas al interior de los hogares.

Los escenarios que se construyen aqu combinan cuatro situaciones respecto al control de fugas:


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1. Inexistente. No se llevan a cabo las medidas del PMSACM ni las acciones al interior de

los hogares. Da una estimacin base para calcular el costo de reemplazo ante la ausencia

de acciones de control de las fugas.

2. Se implementan las acciones del PMSACM. Se ahorran 3 m3/s y se asume que este

ahorro se traduce en una disminucin equivalente en la explotacin de los pozos.

3. Se implementan las acciones del PMSACM y se disminuye el 50% de las fugas al

interior de los hogares. Estas acciones representan un ahorro combinado de 7.5 m3/s y se

asume que se traduce en una disminucin equivalente en la explotacin de los pozos.

4. Se implementan las acciones del PMSACM y se elimina la totalidad de las fugas al

interior de los hogares. Estas acciones representan un ahorro combinado de 12.5 m3/s, y

se asume que se traduce en una disminucin equivalente en la explotacin de los pozos.

El anlisis de escenarios aplica estas cuatro situaciones a dos volmenes de extraccin de agua

subterrnea, el de la Regin Centro y el de la Regin Bosque de Agua. Esto da como resultado

ocho escenarios con igual nmero de volmenes a reemplazar, mostrados en la Tabla 13 e

ilustrados en la Figura 5. Los escenarios de reemplazo para la Regin Centro implican un rango

del volumen a reemplazar de entre 34.7 m3/s y 46.7 m3/s. Estos escenarios estn representados

por los puntos del 1 al 4 en la figura 3. Para la Regin Bosque de Agua, en cambio, el rango de

volmenes a reemplazar va de 4.5 m3/s hasta 16.5 m3/s, representados por los puntos 5 al 8 de la

figura 3.

Tabla 13. Escenarios de control de fugas: volumen ahorrado y volumen a reemplazar

Descripcin

Volumen

ahorrado

Volumen a

reemplazar

Regin

Centro

Bosque de

Agua

m3/s

No reduccin 0 46.7 16.5Medidas del PMSACM 3 43.7 13.5

Escenario 2 +50% fugas en hogares 7.5 39.2 9

Escenario 2 +100% de fugas en hogares 12 34.7 4.5

Fuente: Elaboracin propia.


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Figura 4. Volmenes de reduccin de fugas y volmenes a reemplazar bajo los ocho escenarios

de control de fugas

Fuente: Tabla 13.

Costos del control de fugas

Como es obvio, el control de fugas no se realiza sin incurrir en costos. El costo total de 2008 a2012 del PMSACM es de 2,970 millones de pesos (o 215 millones de dlares, al tipo de cambio

utilizado en los clculos anteriores). Para poder comparar este costo con el de reemplazo aqu

calculado, hay que tomar en cuenta la temporalidad de los proyectos. El Sistema de Aguas de la

Ciudad de Mxico explica que el programa de sustitucin y rehabilitacin de tuberas, a la sazn

el de mayor inversin (2,200 millones de pesos), instalara tuberas con vida til tal que no sera

necesaria una revisin en el perodo de 26 aos considerado en los escenarios de reemplazo. El

PMSACM liga este programa con el de sectorizacin (de inversin de 520 millones de pesos)

para el clculo del volumen ahorrado (2.5 m3/s). Por este motivo, en este estudio los tomamos

como una accin cuya inversin es la suma de sus componentes (2,570 millones de pesos). Para

ser comparables con los costos de reemplazo, se asume que este monto representa el valor

capitalizado (ie., incluyendo el costo de oportunidad financiero durante el perodo de

ministracin de seis aos) amortizable en un perodo de 26 aos.


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.

Tabla 14. Resumen de inversiones del PMSACM

Programa de deteccin y supresin de fugasMillones de pesos

Sectorizacin de la red de agua potable 520Programa de deteccin y supresin de fugas 250Programa de sustitucin/rehabilitacin de tuberas 2,200

Total 2,970

Fuente: SACM (2007).

Por otro lado, el reporte del SACM sugiere que la vigencia del programa de deteccin y

supresin de fugas, de 250 millones de pesos de inversin (o 18 millones de dlares) es deaproximadamente 10 aos. Con el fin de establecer una temporalidad comparable, este reporte

asume que la vida til de tales proyectos es de 13 aos, de suerte tal que se realizan dos

programas similares en el perodo de vida til de los proyectos de reemplazo de los escenarios

anteriores. Para calcular el valor nominal de la inversin realizable en el ao 13 se asume una

tasa de inflacin futura de 3.5% anual, que es el objetivo de poltica del Banco de Mxico.

Tabla 15. Supuestos financieros de las acciones del PMSACM

MedidaVolumen Duracin

Nmerode

Inversincapitalizada Amortizacin Anualidad

Costounitario

m3/s aos proyectosUS$

millonesAos

US$millones

US$/m3

Sectorizacion yrehabilitacin

2.5 26 1 198.0 26 15.20.10

Deteccin ysupresin

0.5 13 2 31.5 26 2.40.08

Total 3 229.2 17.62 0.18

La Tabla 15 resume los supuestos financieros realizados en este estudio para que los costos delas medidas del PMSACM sean comparables con los de reemplazo, y los costos unitarios

resultantes. La inversin capitalizada del programa de sectorizacin y rehabilitacin de tuberas

es de 198 millones de dlares (al tipo de cambio utilizado en este reporte, 13.76 pesos por dlar).

La inversin capitalizada del programa de deteccin y supresin asume la realizacin de dos

acciones en el perodo de 26 aos. El primer ao se realiza la inversin del monto reportado en el


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PMSACM (250 millones de pesos), y en el ao 13 se realiza una inversin similar, que ajustada

por inflacin anual acumulada de 3.5% anual resulta de 391 millones de pesos. Al tipo de cambio

utilizado aqu, la suma es de 31.5 millones de dlares.

Se asume que estas inversiones se amortizan en un perodo de 26 aos, por lo que las anualidades

reportadas en la tabla resuelven la siguiente ecuacin, dondeCi representa las inversiones

capitalizadas reportadas en la tabla para cada caso, y donde se utiliza una tasa de descuentor de

6%:

El costo unitario se calcula de igual forma que en los casos anteriores: se calcula el valor

presente de las anualidades ministradas en todo el perodo y se divide por el volumen de agua

correspondiente. Como se muestra en la tabla, el mayor costo unitario ocurre con el programa de

sectorizacin, de US$ 0.10/m3, mientras que el del programa de supresin y deteccin resulta de

de US$ 0.08/m3, incluso asumiendo que se lleva a cabo dos veces en el perodo.

El PMSACM no contempla impulsar medidas para el control de las fugas al interior de loshogares, y por tal razn no incluye estimaciones de los costos. En este reporte se toma el precio

de mercado (a Marzo de 2012) de cambiar el sapo del contenedor del excusado y de cambiar el

flotador y las juntas de tinaco, a la sazn las fuentes ms importantes de las fugas al interior de

los hogares. De acuerdo con los precios de mercado, se requiere en promedio de un gasto anual

de 700 pesos para mantener en buen estado la instalacin de suministro al interior de los hogares.

Los escenarios contemplan el control del 50% (escenarios 3 y 7) o del 100% (escenarios 4 y 8)

del total de las fugas al interior de los hogares. La estimacin de los costos asume que se realiza

la misma inversin en ambos casos, lo que implica dos situaciones respecto a la eficiencia de las

acciones tomadas: los escenarios 3 y 7 asumen que las acciones tienen eficiencia baja en el

sentido de que reducen la mitad de las fugas, mientras que los escenarios 4 y 8 asumen que

tienen eficiencia alta al controlar el total de las fugas.


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Para estimar los costos totales del control de fugas al interior de los hogares se toman en cuenta

los datos para el Distrito Federal del Censo de Poblacin y Vivienda 2010 (INEGI, 2012). De

acuerdo con esta fuente, existen en el Distrito Federal 2.62 millones de hogares con excusado

(99% del total). Se asume, por tanto, que el gasto anual es de 1.65 miles de millones de pesos, o

120 millones de dlares anuales al tipo de cambio utilizado. El valor presente de realizar este

gasto por 26 aos es de 2.3 mmdd, y est reportado en la tabla siguiente. El costo unitario es de

0.64 US$/m3 cuando las medidas controlan el 50% de las fugas domsticas, y de 0.32 US$/m3

cuando las controlan por completo.

Tabla 16. . Estimacin de costos totales y unitarios del control de fugas domsticas

Medida

Volumen Duracin Nmero deCosto por

hogarHogares Costo total

Costounitario

M3/S aos proyectos anual US$ millones US$millones

US$/m3

Control de 50% fugasinterior de hogares

4.526 26 50.9 2.4 2,356

0.64

Control de 100% fugasinterior de hogares

9 0.32

La tabla 17 presenta los costos totales y unitarios de control de fugas para cada uno de los

escenarios analizados. La tabla muestra que las medidas centralizadas por el gobierno del

Distrito Federal, a pesar de tener la menor capacidad de reduccin de fugas, exhiben los menores

costos totales y unitarios, con 229 millones de dlares y 0.18 dlares por metro cbico,

respectivamente. Al introducir medidas descentralizadas (llevadas a cabo por los habitantes en

sus hogares), los costos totales suben un orden de magnitud, a 2,585 millones de dlares, y los

costos unitarios suben a 0.32 o 0.64 dlares por metro cbico, dependiendo del grado de

efectividad de dichas acciones en reducir fugas. Estos resultados se explican por la naturaleza de

los gastos: mientras que los costos de las medidas del PMSACM se capitalizan al inicio y se

amortizan durante todo el perodo, por lo que la inflacin prevista no surte efecto, los gastos delcontrol en fugas domsticas se incurren anualmente, por lo que tienen que ser ajustados por la

inflacin.


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Tabla 17. Costos totales y unitarios del control de fugas

DescripcinVolumen ahorrado

Costo total Costo unitario

US$ mill. US$/m3m3/s

No reduccin 0 0 0Medidas del PMSACM 3 229.2 0.18PMSACM +50% fugas en hogares 7.5 2,585 0.64PMSACM +100% de fugas en hogares 12 2,585 0.32.

V. Resultados

Costo de reemplazo en la Regin Centro

La Tabla 18 reporta los resultados de los cuatro escenarios correspondientes a la Regin Centro.

Si no se controlan fugas (escenario 1), el reemplazo de 46.75 m3/s requiere la activacin de las

seis opciones. El trasvase de Tecolutla es el nico que utiliza la capacidad por debajo de la

capacidad mxima permitida, por lo que el costo unitario respectivo (1.14 USD/m3) es

ligeramente mayor al de la Tabla 15 (1.13 USD/m3). El costo unitario combinado que resulta del

proyecto de no controlar fugas es de 0.82 USD/m3, implicando un costo total de 31.2 mmdd.

Tabla 18. Costo de reemplazo bajo escenarios de control de fugas en la Regin Centro

Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4

No control de fugasMedidas delPMSACM

PMSACM +50%domsticas

PMSACM +100%domsticas

Cap. SuministroCosto

unitarioSuministro

Costounitario

SuministroCosto

unitarioSuministro

Costounitario

m3/s m3/s $/m3 m3/s $/m3 m3/s $/m3 m3/s $/m3Recarga 8 8 0.39 8 0.39 8 0.39 8 0.39Taxhimay 4 4 0.4 4 0.4 4 0.4 4 0.4Oriental-L ibres 5.6 5.6 0.54 5.6 0.54 5.6 0.54 5.6 0.54

Amacuzac 12 12 0.95 12 0.95 12 0.95 12 0.95Tecolutla 12 11.5 1.14 8.5 1.27 9.6 1.21 0 0Temascaltepec 5.6 5.6 1 5.6 1.017 0 0 5.1 1.05Proyecto 47.2 46.7 0.82 43.7 0.82 39.2 0.78 34.7 0.71Costo total 31.2 mmdd 29.28 mmdd 25.32 mmdd 20.16 mmdd


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La implementacin de las medidas del PMSACM en el escenario 2 reduce el volumen de

trasvase necesario a 43.7 m3/s. Se sigue requiriendo la activacin de las seis opciones, aunque

ampla la capacidad ociosa del trasvase de Tecolutla respecto al escenario 1, cuestin que eleva

el costo unitario respectivo a 1.27 USD/m3. Con todo, el reemplazo de 43.7 m3/s requiere una

inversin de 29.28 mmdd y genera un costo unitario promedio de 0.82 USD/m3. El ahorro de 3

m3/s derivado de las medidas del PMSACM genera una disminucin de 1.92 mmdd en el costo

de reemplazo total.

En el escenario 3 se reduce el volumen de trasvase necesario a 39.2 m3/s, lo que hace innecesaria

la activacin de la opcin Temascaltepec, mientras que la opcin Tecolutla se utiliza con

capacidad ociosa y las restantes a capacidad mxima. Como resultado, el costo total del proyecto

en el escenario 3 es de 25.32 mmdd y el costo unitario es de 0.78 USD/m3. El ahorro de 7.5 m3/srespecto al escenario 1 derivado de la aplicacin de las medidas del PMSACM y del control del

50% de las fugas domsticas reduce el costo total de reemplazo en 5.88 mmdd.

Por ltimo, el escenario 4 reduce el volumen de trasvase a 34.7 m3/s. Las cuatro primeras

opciones se siguen utilizando al mismo nivel de intensidad que en los escenarios anteriores, pero

se reduce la utilizacin de Temascaltepec a 5.1 m3/s. El incremento en la capacidad ociosa de

esta opcin eleva el costo unitario respectivo a 1.05 USD/m3. Con todo, el costo total del

proyecto es de 20.16 mmdd, a un costo unitario promedio de 0.71 USD/m3. La reduccin de 12

m3/s respecto al escenario base reduce el costo total en 11 mmdd.

Costo de reemplazo en la Regin Bosque de Agua

La Tabla 19 reporta los mismos escenarios restringiendo el nmero de pozos a los ubicados en la

regin Bosque de Agua. El escenario que no controla fugas (escenario 5) reemplaza 16.5 m3/s

con las opciones de Taxhimay, de Oriental-Libres, ambas utilizadas hasta la capacidad permitida;

y de Recarga que, no se utiliza en toda su capacidad. El costo unitario del reemplazo en esta

solucin es de 0.45 USD/m3 y el costo total de la inversin es de 6.2 mmdd.


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Tabla 19. Costo de reemplazo bajo escenarios de control de fugas en la Regin Bosque de Agua

Escenario 5 Escenario 6 Escenario 7 Escenario 8

No control de fugasMedidas delPMSACM

PMSACM +50% domsticas

PMSACM +100% domsticas

Cap. Suministro

Costo

unitario Suministro

Costo

unitario Suministro

Costo

unitario Suministro

Costo

unitario m3/s m3/s $/m3 m3/s $/m3 m3/s $/m3 m3/s $/m3Recarga 8 6.9 0.42 7.9 0.4 5 0.48 4.5 0.51Taxhimay 4 4 0.4 0 0 4 0.4 0 0Oriental-L ibres 5.6 5.6 0.54 5.6 0.54 0 0 0 0Amacuzac 12 0 0 0 0 0 0 0 0Tecolutla 12 0 0 0 0 0 0 0 0Temascaltepec 5.6 0 0 0 0 0 0 0 0Proyecto 47.2 16.5 0.45 13.5 0.46 9 0.45 4.5 0.51Costo total 6.2 mmdd 5.09 mmdd 3.29 mmdd 1.87 mmdd

Si se llevan a cabo las medidas del PMSACM (escenario 6), el volumen a reemplazar se reduce a

13.5 m3/s, y se podra realizar activando nicamente las opciones de Oriental-Libres y de recarga

artificial. El costo unitario aumenta ligeramente respecto del escenario anterior, a 0.46 USD/m3,

pero el menor volumen de trasvase reduce el costo total del proyecto a 5.09 mmdd. Dado que se

deja de construir una opcin de trasvase (Taxhimay), la reduccin en 3 m3/s derivada del control

de fugas genera una reduccin de 1.11 mmdd.

Si adicionalmente al escenario 6 se controla el 50% de las fugas al interior de las hogares

(escenario 7), el volumen de reemplazo se reduce a 9 m3/s, y el mnimo costo requiere la

construccin del trasvase de Taxhimay, operarlo a la mxima capacidad permitida, y de la opcin

de Recarga, aunque utilizada por debajo de la capacidad mxima. El costo unitario se mantiene

en 0.45 USD/m3, pero el costo total se reduce a 3.29 mmdd. El ahorro de 7.5 m3/s respecto al

escenario base de esta Regin reduce el costo total en 2.91 mmdd. Por ltimo, si se controla el

100 de las fugas al interior de los domicilios (escenario 8), el volumen a reemplazar se reduce a

4.5 m3/s y puede ser reemplazado con la opcin de Recarga, incluso sin utilizarla al mximo. El

costo unitario resultante es de 0.51 USD/m3, y el costo del proyecto es de 1.87 mmdd. La

reduccin de 12 m3/s respecto al escenario base reduce el costo de reemplazo en 4.33 mmdd.


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Interpretacin grfica

La Figura 6 relaciona los diferentes volmenes de reemplazo con el costo total del trasvase. El

punto 0 representa el caso en el que todas las opciones se encuentran activas y utilizndose asu mxima capacidad (ver seccin anterior). Los puntos 1, 2 ,3 y 4 representan los cuatro

escenarios de la Tabla 15, correspondientes a la Regin Centro, y los puntos 5, 6, 7 y 8

representan los cuatro escenarios de la Tabla 16, correspondientes a la Regin Bosque de Agua.

Figura 5. Costos de reemplazo: Ocho escenarios de control de fugas

Fuente: Tablas 15 y 16.

La Figura 7 presenta los costos unitarios obtenidos en el anlisis de escenarios. El rango del

costo unitario va de 0.45 USD/m3 (para un trasvase de 16.5 m3/s en la Regin Bosque de Agua)

hasta 0.82 USD/m3 (para un trasvase mximo de 46.7 m3/s en la Regin Centro). Los costos

unitarios del reemplazo del volumen extrado en la Regin Centro (puntos 1,2,3 y 4) estn en el

rango de 0.7-0.82 USD/m3, mientras que los costos unitarios para los pozos del BA (puntos 5, 6,

7 y 8) estn en el rango de 0.45-0.51 USD/m3. Como se ve, los costos unitarios se reducen a

medida que se reduce el volumen de reemplazo, excepto en el ltimo punto (8), que representaun incremento en el costo unitario respecto al volumen predecesor (punto 7). Este incremento se

debe a que en el escenario 8 el volumen de reemplazo es relativamente pequeo (4.5 m3/s), y

existe un 43% de capacidad ociosa en la opcin activa (Recarga).

123

4

567

8

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50

mmdd

Volumendereemplazo.m3/s

0


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Figura 6. Costos unitarios de reemplazo para las regiones Centro y Bosque de Agua ante

escenarios de control de fugas

Tiene sentido reducir las fugas?

A la luz de los costos aqu reportados, pareciera que hay razones para promover la reduccin de

las fugas existentes en la red de distribucin y al interior de los hogares. La tabla 20 compara las

reducciones en el costo de reemplazo contra los costos asociados a los proyectos de control de

Valoracion Del Bosque de Agua Articulo Del INE

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