Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Ingeniería Alejandro R. Ruberto, Marcelo J. M. Gómez, Pedro T. Tymkiw, Jorge V. Pilar, Fabio Galeano Departamento

Universidad Nacional del NordesteFacultad de Ingeniería

Alejandro R. Ruberto, Marcelo J. M. Gómez, Pedro T. Tymkiw, Jorge V. Pilar, Fabio Galeano

Departamento de Hidráulica - Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)

ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA FRESCA EN EL

CHACO PARAGUAYO


INTRODUCCIÓN

La escasez de agua para consumo humano en el Chaco Central Paraguayo ha sido y es uno de los problemas de mayor relevancia para el asentamiento y desarrollo de actividades humanas y productivas.

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SAN JUAN - ARGENTINA

En esa zona se registran precipitaciones anuales intensas (convectivas) y por su latitud se registran elevadas temperaturas y evapotranspiraciones lo que registra un balance hídrico negativo.


El abastecimiento de agua fresca depende mayormente de la ocurrencia y excesos de las lluvias y de la eficiencia en la captación y almacenamiento, situación agravada por la irregular distribución de las lluvias durante el año.

INTRODUCCIÓN

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Al no existir fuentes de agua de carácter permanente, el agua superficial se presenta como una de las pocas alternativas a ser aprovechada.


Análisis comparativo de dos alternativas de captación y almacenamiento de agua fresca para consumo humano de uso frecuente en la zona:

i) área de captación con techos de viviendas y aljibes,

ii) “cosecha” de agua pluvial.

OBJETIVOS

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UBICACIÓN

CONAGUA 2013


Brasil

RepúblicaArgentina

Bolivia

Paraguay


El clima del Chaco Central Paraguayo se caracteriza por ser semihúmedo a semiárido con lluvias entre octubre y abril (con estación seca).

CLIMA

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En el Chaco suroriental se registran lluvias de 800 a 1.400 mm/año y condiciones subtropicales típicas y hacia el noroeste disminuyen de 400 a 500 mm/año.

Precipitación media anual del Chaco paraguayo.

El clima es más seco hacia el oeste, lo cual ofrece condiciones difíciles para la población humana.


Para la captación de agua de lluvia por techos y su almacenamiento en aljibes, se tomaron viviendas individuales de tres estamentos sociales que componen la población del lugar:

Residencial de altos ingresosResidencial latinosResidencial aborígenes

MATERIALES

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El sistema de cosecha de agua, consiste en el acondicionar superficies del suelo para captación y conducción hacia un reservorio.


PRECIPITACIÓN ANUAL

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Análisis de los registros pluviométricos con datos totales anuales de Loma Plata, calculando sus medias respectivas y analizando sus medias móviles de orden 5 y 9 años, atendiendo a que, al estudiar dos órdenes diferentes de medias móviles se podría llegar a observar con mayor claridad la variación de la información en función del parámetro estadístico media aritmética, confrontando con las líneas de tendencia donde se presenta gran dispersión en la serie, desvío estándar de casi 190mm: ± 23,5% respecto a la media; que conforman desigual distribución temporal del volumen precipitado y se evidencia un período seco.400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

193219341936193819401942194419461948195019521954195619581960196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008

Pre

cip

itaci

on

es [m

m]

Años

PRECIPITACIONES TOTALES ANUALES - ESTACIÓN: LOMA PLATA -PERÍODO: 1932 - 2008 (77 años) Medias móviles de 5 y 9 años

Precip. Anuales Media Anual Media Móvil (Orden 5)

Media Móvil (Orden 9) Media mas desvio st Media menos desvio st

Estacional (oct-mar)

Total caído entre 1/oct -

31/mar

n° eventos entre 1/oct - 31/mar > 15

mm

Porcentaje de eventos >

15mm entre 1/oct - 31/mar

n° eventos > 15 mm entre 1/abr - 30/sep

Porcentaje de eventos > 15mm

entre 1/abr - 30/sep

1998 574,7 10 3

1998-1999 770,2 13 20,0% 2 6,1%

1999-2000 431,7 7 13,5% 6 20,7%

2000-2001 707,5 14 20,9% 4 11,1%

2001-2002 594,2 14 23,0% 4 10,8%

2002-2003 769,7 14 17,9% 3 13,6%

2003-2004 594,8 13 25,0% 1 2,9%

2004-2005 644,1 18 32,1% 2 6,5%

2005-2006 659,9 15 20,5% 3 13,0%

2006-2007 720,4 16 23,5% 4 26,7%

2007-2008 674,0 15 22,1% 1 5,6%

2008-2009 455,3 11 22,4% 3 11,1%

Promedio: 21,9% Promedio: 11,6%

PRECIPITACIÓN ESTACIONAL


Captación por techosSe analizó la dotación a proveer, considerando el

consumo humano actual estimado.

METODOLOGÍA

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Se analizó la demanda de agua a partir del número de habitantes y los correspondientes consumos.

Grupo Dotación (l/hab.día) Habitantes año 2012

Residencial altos ingresos 160 4.349Residencial latinos 120 13.095Residencial aborígenes 80 24.956Total 42.400

Captación por sistema de cosecha de aguaPara comparar alternativas de captación se establece

una dotación ponderada para regular el sistema de cosecha; la dotación aparente es de 104 l/hab.día.


El estudio de regulación se realizó aplicando la ecuación de balance de masa a lo largo del período analizado

METODOLOGÍA

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Donde:So: almacenamiento inicial,qt: caudal que ingresa en cada intervalo de tiempo,N: número de intervalos,X: caudal módulo,SN: variación de almacenamiento.

N

tNto SXNqS

1


METODOLOGÍA

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Al volumen captado se afectó, a lo llovido, por un coeficiente de escorrentía y pérdidas.

Para viviendas del primer y segundo grupo fue de 0,60 y para aborígenes de 0,40.

Sup. existente (m2) Sup. ampliada (m2)

Unitario Total Unitario Total

Residencial altos ingresos (Menno) 300 289.933,3 500 483.222,2

Dotación necesaria 160

Dotación máxima alcanzada l/hab/día 96 160

Almacenamiento (m3) 80 100 Días dotación máxima alcanzada l/hab/día 4.008 / 4383 3.866 / 4383

Días sin agua (sobre el total) 356 / 4383 493 / 4383

Sup. existente (m2) Sup. ampliada (m

2)


Latinos 225 589.275,0 415 1.086.885,0



Almacenamiento (m3) 60 80

Días dotación máxima alcanzada l/hab/día 4.008 / 4383 3.833 / 4383


Sup. existente (m2) Sup. ampliada (m

2)


Aborígenes 50 207.966,7 500 2.079.666,7



Almacenamiento (m3) 20 40

Días dotación máxima alcanzada l/hab/día 4.233 / 4383 3.353 / 4383



METODOLOGÍA

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En la alternativa de “cosecha” han sido considerados campos con tala rasa, nivelación y perfilado con pendiente hacia canales captadores en un punto de concentración

El área total de captación de agua de lluvia fue de 500ha y once represas para almacenamiento de 200.000m3.

El coeficiente de escorrentía ponderado en la captación fue de 0,45; se observa que en el proceso de regulación se consideren los embalses vacíos o llenos al inicio, no altera significativamente la dotación, salvo pocos días al inicio.


ANÁLISIS ECONÓMICO

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Para las situaciones analizadas se han computado superficies de techos y volúmenes de aljibes adicionales a los del promedio la población, que en conjunto son los que se deberían disponer para satisfacer la dotación de agua propuesta para cada uno de los grupos.

Inversión en ampliación de techos y aljibes para satisfacer la demanda U$S 93.869.106

Inversión asociada al sistema de captación para cosecha de agua y almacenamiento U$S 42.852.887


RESULTADOS

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GrupoAmpliación superficies

Ampliación almacenamiento

Aumento de dotación

(l/hab.día)

Días sin agua

(anual)

Altos ingresos

300m2 a

500m280m3 a 100m3 96 a 160 30 a 41

Latinos225m2 a

415m260m3 a 80m3 60 a 80 30 a 44

Aborígenes50m2 a

500m220m3 a 40m3 8 a 80 12 a 83

Techos y almacenamiento (aljibes)

Cosecha de agua

Días sin agua por año: 13 – 500ha de captación – 11 represas de 200.000m3 – Dotación aparente: 104 l/hab.día


Captación con techos y almacenamiento en aljibes, la situación actual provee insuficiente dotación de agua para dotaciones de estándares internacionales. Necesario incrementar superficies áreas de captación y construir más aljibes.

CONCLUSIONES

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Cosecha de agua de lluvia: elevados gastos de acondicionamiento de superficie, construcción de almacenadores, mantenimiento de áreas de captación y estaciones de bombeo. Controlar los tipos de suelos para que no alteren la calidad del agua captada.

Desde el punto de vista ambiental no resulta la solución más adecuada impermeabilizar suelos y la permanencia de agua en los reservorios y aljibes atenta contra la calidad.

Los consumos de agua de la población del Chaco Central son bajos comparados con niveles nacionales e internacionales, el consumo no depende de las necesidades, sino de la oferta y disponibilidad de agua.

¡MUCHAS GRACIAS!

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