Cátedra de Vinculación «Tecnología para mitigación y adaptación al cambio climático» CV-T-MACC DESHIELO ACELERADO DEL GLACIAR TROPICAL HUAYTAPALLANA, EN LOS ANDES CENTRALES PERUANOS Dpto. Ingeniería de FES Cuautitlán UNAM Prof. Miguel Ángel Bárcenas Sarabia [email protected] ALTERNATIVAS DE SUMINISTRO DE AGUA PARA SUSTITUIR LA PÉRDIDA DEL GLACIAR TROPICAL HUAYTAPALLANA POR DESHIELO ACELERADO, SITUADO EN LOS ANDES PERUANOS Tecnología y su aplicación, Información para tomadores de decisión Contenido • • • • 1.- Problemática 2.- Glaciares tropicales 3.- Fuentes convencionales 4.- Fuentes no convencionales Problemática Presión de factores atropogénicos y de CC sobre ecosistemas que aportan agua y están en peligro Glaciar Huytapallana en deshielo acelerado Lago Chinchaycocha - Río Mantaro y su valle Cordillera de los Andes Centrales Región Junín, Perú L Río San Juan g c a M A M Lago Chinchaycocha g h M R A M Huancayo c a g Río Shullcas R A h c a Rio Mantaro Central hidroeléctrica c a Campos agrícolas R Residuos a intemperie g Actividad ganadera M Actividad minera A Asentamientos humanos h Del IV Encuentro Científico Regional en la Universidad Continental Ciudad de Huancayo Presentación: “Riesgos de Escasez de Agua en la CAPITAL DE LA REGIÓN DE Ciudad de Huancayo al 2030” UNIN Autores: Carlo Gómez G., Grijalva Santos R. POBLACIÓN HOY 340,000 hab. Aporte de agua TEMPERATURA MEDIA 13°C PRECIPITACIÓN ANUAL MEDIA 55% El río Shullcas (superficial) de glaciar y lluvia déficit -128,000 m3/año y tendencia a la baja. 683 mm ALTITUD 3,250 msm 45% Agua subterránea por pozos y reservorios CLIMA TEMPLADO PERO Pérdidas de 45 % VARIANTE EN CORTO TIEMPO Consumo de 165 lt/hab/día (aceptable) Área urbana 4,500 ha y tendencia a crecer Extracción de agua en crecimiento Población 323,000 h hoy y 460,000 h en 2030 La demanda supera a la oferta en 45 % en 2030 Actividad presionante Problemática general Uso del agua y su manejo Satisfacer demanda de hoy y futura (2030); Adaptar tecnología Usar principios de agricultura sustentable Agrícola Pecuaria Fuente de agua saludable y control de pastizales Generación de gases efecto invernadero Transformación del carbono orgánico en suelo a CO2 Manejo inadecuado de agua y Infraestructura insuficiente p/ residuos domésticos tratamiento y disposición final ACTIVIDAD PRESIONES PROPUESTAS USO Y MANEJO Cumplimiento de la demanda de una DEL AGUA población en crecimiento que no se satisface hoy. La demanda en volumen la ejerce la actividad agropecuaria , siendo este valle un proveedor de alimentos. Los campesinos exigen agua para riego El rio Mantaro no es tá en condiciones de uso por su calidad. - Valorar nuevas fuentes de agua subterránea dentro del valle - Valorar técnicas no convencionales de captación de lluvia en áreas urbanas “cosecha de agua” para el sector rural . Reglamentar su incorporación . - Reuso de agua tratada en actividades menor nivel de calidad. Alternativas de sistemas de tratamiento STAR CONDUCCIÓN Y Se reporta alto índice de pérdidas en DISTRIBUCIÓN redes de distribución y canales de DE AGUA conducción - Aplicar programas de optimización - Revestimiento de cauces y cauces a cielo abierto AGRÍCOLA El Valle del Mantaro es el principal proveedor de alimentos de la región - Experimentar tecnología agrícola menos demandante en agua, - Agricultura sustentable - Cultivos resistentes - Principio de “lluvia sólida” MANEJO INADECUADO DE AGUA Y - Disposición de residuos en cercanía a corrientes de agua, si protección del suelo y “a cielo abierto” - Desarrollar la ingeniería básica de proyectos de “rellenos sanitarios” y sistemas de tratamiento de agua en Glaciares tropicales Aridez Lluvia extrema ; ; Ciclones ; Deshielo de glaciares tropicales El hielo se derrite más fácilmente en todas partes Desprenden enormes masas de hielo Programa de Observación de Glaciares en los Andes Tropicales (POGAT) El POGAT red de observación permanente con métodos estandarizados Creado en 94 por el Institut de Recherche pour le Développement (IRD), es red de glaciares en los Alpes, los Andes y en el Antartida GLACIOCLIM La cordillera Huaytapallana presenta glaciares de circo que ocupan una depresión de carácter semicircular generada por erosión glaciar, • Forma parte de la Cordillera Central de los Andes a 5560 msnm, en el Departamento de Junín, en un área declarada de conservación regional. • La cordillera se encuentra a 22 km al NE de la Ciudad de Huancayo. Localizada entre 11° 47′ y 11° 57′ de latitud S y 75° 05′ y 74° 58′ longitud W , atravesando las juninenses provincias de Concepción y Huancayo . Pico mayor a 5557*msnm y capta deshielo en laguna e inicia el rio Shullcas que sirve a la ciudad Huancayo con medio millón de habitantes, aproximadamente. CC una realidad: evidencia palpable Cordillera Huaytapallana: Orografía • El área total de la zona 378,40 km2 • Destacan los picos, glaciares: Huaytapallana (5,557 msnm); Yanahucsha (5,530 msnm); Chuspi (5,400 msnm) Anchigrande (5,350 msnm); Cochas (5.315 msnm); Tello (5.300 msnm); Talves (5.285 msnm); Pacaco (5.250 msnm); Putcacocha (5.236 msnm) Cordillera Huaytapallana: Hidrología • Seis lagunas: Ancapuachanan, Carhuacocha, Chuspicocha, Cocha Grande o Jatunccocha, Lazo Huntay y Pumacocha. • De estas lagunas nacen tres ríos: • El río Shullcas, va a Huancayo, de lagunas Chuspicocha y Lazo Huntay; fuente de agua potable • El rìo Yaracyacu, va a Pariahuanca, a lag Cocha Grande y Carhuacocha. • El río Chiapuquio, baja por Concepción, de la laguna Putcacocha. Cordillera Huaytapallana: Climatología • Las condiciones climatológicas dentro de la cordillera son marcadas por dos estaciones durante el año, el invierno o estación seca de abril a octubre y la estación de lluvias de noviembre a marzo. • La humedad relativa es de 94% y la precipitación anual media es de 773.10 mm. La vegetación es del tipo gramíneas (ichu) que cubre grandes extensiones de terreno. En el área el clima es frío con temperaturas inferiores a 0 °C, especialmente en la noche. ADAPTACIÓN Fuentes Convencionales Administración de Cuencas Hidrográficas • Captación de escurrimientos • Superficiales: Cuerpos de agua • Subterráneos: Acuífero • Aprovechamiento y distribución: • Presas: Distritos de Riego / Hidroelectricidad • Recarga y Extracción del Acuífero • Sistemas de distribución por acueductos • Armonía con el aprovechamiento de los R.N. Fuentes de Agua NO Convencionales Énfasis en la relación con Fuentes de Energía NO Convencionales FENC. Adaptar tecnología a la disponibilidad de recursos y al binomio FANC/FNEC Tecnología Principio FANC/FENC Requiere estudios de mitigación y/o adaptación Fuentes de Agua NO Convencionales FANC Fuentes de Energía NO Convencionales FENC Propuesta de proyectos viables, combinando tecnología FANC/FENC alternativas conocidas y novedosas FANC acondicionamiento de calidad mediante procesos físicos, químicos y biológicos FENC aprovechamiento de fuentes energéticas renovables biológica, biomasa, solar, eólica, etc. Tecnología y procesos FANC/FENC 1. Adecuación de calidad Trat. agua residual Ox. biológica microbiana LA/plantas acuatic Trat. agua residual y resid Digestión anaerobia Digestor Trat. agua agroindustria Ox.Biológica/D.Anaerobia Sist. Integrado Desalinización Filtración con membrana Ósmosis inversa Captación agua pluvial Captura, conducción, Edificios “Cosecha de agua” filtración y desinfección Bosque Recarga del acuífero Infiltración en suelo Canalización Estimulación de lluvia Núcleo condensación: AgI Siembra de nubes Atrapanieblas/ Lluvia sólido Refrigeración/ Absorción Poliacrilato potasio 2. Manejo ef/r.hidráulicos 3. Aprov. humedad atmósfera Tecnologías I Adecuación de calidad Propuestas básicas y complementarias Oxidación biológica microbiana Uso plantas acuáticas / digestores domésticos Aprovechamiento de descargas de agroindustria Reuso - Riego Lagunaje Desalinización Membranas/FENC Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales STAR (Anaerobios) Objetivo: Reducir la carga orgánica degradable de A.R. por acción de una comunidad microbiológica anaerobia inducida Opciones tecnológicas: De Partículas suspendidas: - Tanques cerrados de mezcla - Lagunas anaerobias Producen BIOGAS que contiene poder calorífico útil Bases de diseño de PTAR • Tecnología: Lodos Activados de Aereación Extendida • Oxígeno: Aire: 450 pie3/min y 5.21 psi • Capacidad de sopladores: 60 HP y 130 difusores PF El lagunaje es un procedimiento de depuración natural, que parte del principio de utilizar la vegetación acuática como agente depurador de aguas residuales Biodigestores Anaeróbios Domésticos, aplicándose en áreas rurales mexicanas Destilador solar Tecnologías II Aprovechamiento eficiente Propuestas básicas de recursos Captación de Agua Pluvial Adaptación en Edificios y zonas rurales “Cosecha de Agua” En bosques y zonas de precipitación limitadas Infiltración al Acuífero Adaptación Suelo / Agua Cosecha de agua de lluvia Tecnologías III Aprovechamiento de humedad en la atmósfera Propuestas básicas Sistema de “Atrapanieblas” EnfriamientoCondensación Lluvia sólida Absorbancia de humedad Polacrilato K Estimulación de lluvia Siembra de nubes Ag-I bombardeo tierra/aire Lluvia sólida, Desarrollo novedoso de un mexicano • Consiste en retener agua de lluvia almacenada en forma molecular en partículas de poliacrilato de potasio, con gran capacidad de absorción y que pueden retener hasta 500 veces su peso sin cambio en su estructura química. (Desarrollo nominado al Premio Mundial del Agua 2012, del Stockholm International Water Institute (SIWI), en Suecia. Muchas gracias