Sector minería Oro
4.1.3 Procedimiento metodológico
A continuación se describen las consideraciones metodológicas tomadas en cuenta para estimar la de- manda de agua en los diferentes sectores económicos.
4.1.3.1 Demanda para uso doméstico
El volumen calculado de la demanda del sector do- méstico se basa en la asignación de la dotación de agua para consumo humano de la Reglamentación Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico-RAS 2000-(Resolución 2320 de 2009 MAVDT) que clasifica los municipios de acuerdo al nivel de complejidad de los sistemas (Tabla 4.1).Los datos fueron comparados con la información de la Superintendencia de Servicios Públicos que registra el uso de agua de los suscriptores, para 478 municipios (78% de la población del país). Para el restante 22% de municipios se complementó la infor- mación realizando una equivalencia entre municipios
de acuerdo con el nivel de importancia municipal5
Tabla 4.2.
La información faltante de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios se concentra en los municipios de importancia económica baja (6 y 7) que corresponden a 7.326.000 habitantes de 288 municipios.
5 Es una clasificación establecida y utilizada por el DANE (resolución 1127 de 2013) para fijar la participación de cada municipio en el PIB nacional, donde al nivel 7 corresponden los municipios menos importantes y el nivel uno es el más importante.
Nivel de complejidad del sistema
Dotación máxima neta para poblaciones con clima frio o templado (l/hab/día)
Dotación máxima neta para las poblaciones con clima cálido
(l/hab/día) Bajo 90 100 Medio 115 125 Medio Alto 125 135 Alto 140 150 Nivel de importancia Municipios Datos existentes SSPD Población con dato Datos a estimar Población sin datos Población total 7 584 171 1.471.000 413 3.841.000 5.312.000 6 284 117 2.357.000 167 3.485.000 5.842.000 5 125 84 3.034.000 41 1.452.000 4.486.000 4 57 41 2.420.000 16 662.000 3.082.000 3 47 32 3.548.000 15 694.000 4.242.000 2 29 26 8.335.000 3 114.000 8.449.000 1 8 7 15.144.000 1 18.200 15.162.200 Total 1.134 478 36.309.000 656 10.266.200 46.575.200 42% 78% 58% 22%
Tabla 4.1 Niveles de complejidad
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Estudio Nacional del Agua 2014
4.1.3.2 Demanda hídrica en la
industria
Se utiliza el Registro Único Ambiental –RUA- como fuente base de información para el cálculo de la demanda en el sector industrial, teniendo en cuenta que esta registra el uso de agua en las industrias grandes, medianas y pequeñas. Con respecto a las fuentes de información del ENA 2010 (DANE y SSPD), el RUA tiene una mayor cobertura. Se complementa con información de las Autoridades Ambientales re- gistrada en bases de datos para cobro de la Tasa por Uso de Agua (TUA).
El cálculo del volumen de la demanda para el sector de la construcción se limita a los registros de la Superintendencia de Servicios Públicos, del Sistema Único de Información y Servicios Públicos –SUI que se dan para las solicitudes de los procesos constructivos.
4.1.3.3 Demanda hídrica en minería
La metodología de cálculo se basa en el resultado de la investigación realizada por el IDEAM (IDEAM, 2012) con el cual se construyó un soporte concep- tual y metodológico para establecer volúmenesde uso en las fases y procesos de esta actividad obtenida de los registros de las empresas y opinión de expertos. Los parámetros utilizados en el cálculo de la demanda en la minería del oro y carbón son tamaño y tipo de explotación (cielo abierto y sub- terráneo). El esquema de la Figura 4.5, sintetiza en forma genérica los usos de agua identificados en los procesos de minería de oro y carbón.
El cálculo para el ENA se hace asumiendo un factor de uso tomado de la investigación mencionada, mul- tiplicado por la producción de carbón y oro, según tipo de producción, respectivamente. Esta informa- ción permite una aproximación que suple la carencia de estadísticas del sector en este tema en particular.
4.1.3.4 Demanda hídrica para
hidrocarburos
La demanda se calcula a partir de la investigación realizada en 2012 por el IDEAM donde se identifican las actividades relacionadas con la producción de hidrocarburos en las fases de exploración, producción, transporte y refinación ajustadas con el sector como se ilustra en la Figura 4.6.
Figura 4.5 Usos de agua para minería de carbón y oro
Demanda = Extracción de agua = Uso
Tipos de minería
Flujos de r
et
or
no
Criterios para evaluar el uso
del agua uso de agua
Procesos cuantificados
Carbón
Explotación ExplotaciónOro Concentración espacialde la actividad Heterogeneidad proceso
productivo
Subregistro
Agua que sale de la mina
Proceso preoductivo
Uso doméstico
Pérdidas y vertimientos Organización y tecnología
para uso eficiente del agua Subterránea - pequeña Escala Cielo abierto Gran escala Subterránea Pequeña y gran escala Aluvón pequeña y gran escala Cielo abierto gran escala
Demanda hídrica
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El volumen de agua usada para el proceso produc- tivo de hidrocarburos se calcula como la sumatoria del agua utilizada en los procesos productivos, y el uso doméstico (Figura 4.6).
El cálculo se realiza a partir de los módulos de con- sumo identificados por la ACP resultado de un trabajo de campo con las empresas asociadas. Se estimó el
uso de agua por fases de producción: volumen (m3)
por unidad de exploración, unidad de producción, unidad de transporte y unidad de refinación. Estos módulos se multiplican por el número de unidades correspondientes a cada actividad aplicando los va- lores de la Tabla 4.3.
Figura 4.6 Actividades en el proceso productivo de hidrocarburos que utilizan agua
Fuente: Elaborado con base en la literatura y verificado con ACP (2014).
Uso de agua Proceso productivo del petroleo
C
apt
ación de una fuente hídric
a
Re
torno a una fuente hídric
a Fase de exploración Fase de producción Sísmica Recobro Producción Pozos exploratorios Tratamiento de lodos Recuperación de crudo
Transporte carro tanques Construcción de polieductos
y oleoductos
Regulación térmica de la maquinaria y mantenimiento
de instalaciones
Campamento -uso doméstico
Campamento -uso doméstico
Campamento -uso doméstico
Limpieza de maquinaria
Lavado de carro tanques Humectación de vías
Craqueo
Preparación de lodos (refrigeración) Preparación de lodos (refrigeración) Lavado y mantenimiento de equipos
de perforación
Inyección de agua de formación para mentener presión
Lavado y pruebas hidrostáticas de las tuberías Separación de crudo, gas y agua disposición en fuentes subterráneas Refrigeración de taladros lubricados
Refinación Transporte
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Estudio Nacional del Agua 2014
Tabla 4.3 Factores de uso de agua en las fases productivas en hidrocarburos
Fuente: ACP (2014) Indicadores de Gestión Ambiental del Sector Hidrocarburos de Colombia.
4.1.3.5 Demanda hídrica para energía
En el ENA 2014 se considera la demanda de agua para energía la utilizada en las grandes centrales hidroeléctricas, en las pequeñas centrales – PCH y en las termoeléctricas. El uso del agua en la generación se considera un uso industrial (Decreto 3930 de 2010, Cap. IV; Art.16).En el marco central del Sistema de Contabilidad Ambiental y Económica (SCAE) en su documento de 2013 reafirma el concepto de extracción y uso de
agua en hidroeléctricas de esta manera: “La extracción
se define como la cantidad de agua que se retira de cual- quier fuente, sea en forma permanente o temporal, en un período de tiempo. El agua utilizada para la generación
Fases - Actividades Unidad Valor
Sísmica
Consumo de agua industrial m3/Km de sísmica 9,19 Consumo de agua doméstico m3/Km de sísmica 7,65 Vertimientos m3/Km de sísmica 11,94 Perforación exploratoria
Consumo de agua uso industrial m3/1.000 pies perforación 190,2 Consumo de agua uso doméstico m3/1.000 pies perforación 31,51 Vertimientos industriales m3/1.000 pies perforación 66,54 Vertimientos domésticos m3/1.000 pies perforación 22,71 Pozos en desarrollo
Consumo de agua uso industrial m3/1.000 pies perforación 190,2 Consumo de agua uso doméstico m3/1.000 pies perforación 31,51 Vertimientos industriales m3/1.000 pies perforación 66,54 Vertimientos domésticos m3/1.000 pies perforación 22,71 Producción
Consumo de agua uso industrial m3/Barril producido 0,106 Consumo de agua uso doméstico m3/Barril producido 0,004 Vertimientos industriales m3/Barril producido 0,095 Vertimientos domésticos m3/Barril producido 0,002 Aguas de producción m3/Barril producido 1,56 Reinyección para recobro mejorado m3 de agua reinyectada/m3 de agua de producción 0,118 Inyección como disposición final m3 de agua reinyectada/m3 de agua de producción 0,461 Vertimiento a cuerpos de agua m3 de agua vertida/m3 de agua de producción 0,417 Riego en vías m3 de agua vertida/m3 de agua de producción 0,002 Aspersión m3 de agua vertida/m3 de agua de producción 0,001 Vertimiento entregado a terceros m3 de agua vertida/m3 de agua de producción 0,00056
Transporte
Consumo de agua uso industrial m3/Barril transportado 0,00064 Vertimientos industriales m3/Barril transportado 0,0006
Refinación
Consumo de agua uso industrial m3/Barril refinado 0,2477 Vertimientos industriales m3/Barril refinado 0,156 Vertimientos domésticos m3/Barril refinado 0,0003
Demanda hídrica
165
hidroeléctrica se considera extraída y se registra como un uso del agua por quien la extrae”. (UN, SCAE, 2013).
El agua una vez genera energía retorna al sistema en un alto porcentaje pero hay un volumen de agua que permanece almacenada y no está disponible para otros usos durante el año considerado, siendo por tanto un uso excluyente.
En este contexto para efectos el ENA 2014 se retoma el concepto de ENA 2010 en el que se considera como demanda en la generación de hidroenergía el agua embalsada estimada como el promedio anual del volumen útil diario reportado por los agentes opera- dores a la UPME. A esta demanda de agua se le agrega el volumen de agua usado por las termoeléctricas y el evaporado del embalse (calculado como huella hídrica azul).
Como datos complementarios se presentan los vo- lúmenes de agua usados en la generación de energía, turbinados, tanto en las grandes centrales hidroeléctri- cas como en las pequeñas. Este valor se registra como el agua usada en la producción de energía. Sin embargo, como hay un retorno cercano al 100% e inmediato a la fuente, no se toma para la contabilización de la demanda en el Índice de uso de agua.
4.1.3.6 Demanda hídrica
para servicios
El cálculo del volumen de demanda de agua del sector servicios a nivel nacional se realiza con los registros mu- nicipales de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios clasificados como suscriptores comer- ciales, oficiales, especiales, temporales y multiusuario mixto; esta información no desagrega los diferentes servicios que integran el sector.
La demanda hídrica del sector a nivel de zona y subzona hidrográfica se desagrega apoyándose en la información de los Ministerios de Salud, Educación y Comercio e Industria y Turismo, donde se obtienen los datos de camas de hospitales, habitaciones hote- leras, estudiantes matriculados en educación básica
y universitaria en todas las jornadas para los progra- mas de pregrado y postgrado. A estos valores se les calcula el uso de agua por los módulos de consumo establecidos en la literatura. Se tiene en cuenta un valor promedio de pérdidas del 40% basado en los porcentajes admisibles definidos en el RAS para un nivel de complejidad bajo.
4.1.3.7 Demanda hídrica para el
sector agrícola y pecuario
La demanda hídrica del sector agrícola se enfoca en estudiar los requerimientos de agua en los cultivos, para ello se analiza su interrelación con las variables climáticas y de suelos para toda Colombia.El requerimiento hídrico de los cultivos se determi- na a partir del cálculo de la evapotranspiración de los cultivos y del balance de agua en el suelo, definiendo mes a mes, el agua que el suelo retiene proveniente de la lluvia o del riego y que el cultivo puede extraer en su zona radicular.
La Figura 4.7, ilustra los procesos de balance de agua en el suelo (FAO, 2006).
La evapotranspiración de los cultivos6 ETa es
proporcional a la evapotranspiración del cultivo de
referencia ETo (FAO, 2006), ajustada con un factor de
cultivo kc (adimensional) que representa la variación
de la evapotranspiración de cada cultivo con respecto al cultivo de referencia. Adicionalmente se ajusta la evapotranspiración de los cultivos con un factor de
estrés hídrico Ks según la ecuación
ETa = ks* kc * ETo
El balance de agua en el suelo de acuerdo con metodología FAO consiste en “evaluar los flujos de agua que entran y salen de la zona radicular del cul- tivo dentro de un determinado periodo de tiempo” (FAO, 2006) para determinar los requerimientos de riego del cultivo.
6 A nivel de metodología de cálculo se hablará de cultivos para referirse indistintamente a los cultivos permanentes, transitorios y pastos.
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Estudio Nacional del Agua 2014
Teniendo en cuenta que la necesidad de riego se genera en condiciones de agotamiento, se utiliza esta variable del balance para determinar en qué momento y en qué cantidad se requiere. Este se calcula a partir del balance (Figura 4.7) y mide la disminución del agua previamente disponible en la zona radicular del suelo, bajo condiciones de humedad del suelo, precipitación y riego efectivo. La condición inicial de agotamiento para el mes de inicio, octubre de 2011, se asume con un valor cero, es decir igual a la capacidad de campo. Una vez definido el agotamiento inicial, se calcula el factor de estrés hídrico del mes y la evapotranspi-
ración ajustada (Eta). No hay necesidad de riego, si al
hacer el balance excede la capacidad de campo (parte de la precipitación no puede ser retenida y fluye por escorrentía como pérdida) o cuando la humedad del suelo resultante esté por encima del umbral de estrés. Para el agotamiento al final de cada mes se toman los valores de pérdidas y de riego, como condición inicial para el balance del mes siguiente, se considera el agotamiento del mes anterior.
La determinación del momento y la cantidad de riego requerido parte de los siguientes criterios:
ADT es el agua disponible total que re- presenta la cantidad de agua que el suelo puede retener en contra de las fuerzas de gravedad y que un cultivo puede extraer de su zona radicular.
AFA es el agua fácilmente aprovechable corresponde a la fracción del ADT que un cultivo puede extraer de la zona radicular sin experimentar estrés hídrico.
Figura 4.7 Balance de agua en el suelo
Fuente:(FAO, 2006).
• Los cultivos no sufren estrés, por lo tanto el tiempo de riego estaría dado por un agotamiento igual al umbral de estrés (para evitar una reducción mayor de la humedad en el suelo).
• La cantidad de riego aplicada es la necesaria para alcanzar la capacidad de campo, o lo que es igual, para llevar el nivel de agotamiento a cero sin ge- nerar pérdidas.
• La humedad del suelo en promedio al final del mes corresponde a la cantidad de agua que el suelo pueda retener (ADT) menos la mitad del agua fácilmente aprovechable (AFA).
Finalmente, se discrimina la evapotranspiración que se suple con el riego, relacionada directamente
con el Agua Azul y definida como la ETaazuly la parte
que se suple con agua de lluvia relacionada directa-
mente con el Agua Verde ETaverde