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DETERMINACIÓN DE LA OFERTA-DEMANDA EN PROYECTOS DE INCREMENTO EN EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MAYO 20, 2011 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Análisis de oferta – demanda de agua potable En economía, el análisis de oferta-demanda tiene como finalidad estimar el comportamiento del mercado ante el bien objeto de la evaluación. Para el caso particular de un bien como el agua, este análisis se hace a partir de la disponibilidad del líquido y las condiciones de demanda de dicho bien, ya sea por los usuarios domésticos o los consumidores alternos. Este enfoque involucra cantidades (volúmenes) del bien y su relación con el precio, ya sea de producción o disposición al pago. Generalmente en ingeniería, el análisis de oferta-demanda se realiza con respecto al tiempo y una dotación, pero no en función del precio. Algunos cuestionamientos al respecto son: cuál es la demanda actual; existe o cuándo existirá déficit o superávit de agua potable o residual; cuándo será necesario un proyecto de incremento de oferta. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Análisis de oferta – demanda de agua potable La ingeniería asocia la demanda con el tiempo y la oferta con respecto al recurso e infraestructura disponible y necesaria para cubrir dicha demanda, mientras que la economía la asocia con los costos implícitos del servicio. La importancia de este análisis es primordial ya que es donde se define el tamaño del proyecto, el cual se ha visto regularmente sobre medido y generando proyectos muy por encima de las necesidades reales, por lo cual es necesario hacer un análisis detallado del mismo. La conjunción de los aspectos de ingeniería y economía nos permiten determinar tanto un buen diseño de proyecto como el momento óptimo en que entre en operación. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Oferta Consiste en determinar las condiciones actuales en que se generan los bienes o servicios que el proyecto va a producir. Es necesario analizar y determinar las variables que afectan la oferta del bien y su proyección, como sequías, lluvias intensas, fenómenos meteorológicos extremos, contaminación, abatimientos, crecimiento poblacional “normal” o excepcional, urbanización de los terrenos asociada y toda información que permita realizar un pronóstico de su comportamiento. Se deben sustentar y justificar las condiciones descritas. Se deben analizar fuentes superficiales y subterráneas. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Aguas subterráneas Para la estimación de la oferta de aguas subterráneas, hay que considerar la situación actual del acuífero (sobre explotación/equilibrio/con disponibilidad) para estimar el caudal viable para la proyección de las fuentes. En México, la gran mayoría de los proyectos de incremento de oferta de agua están relacionados con ciudades con problemas de sobre explotación y/o mala calidad de los mantos acuíferos que provoca limitación en su explotación, observándose abatimientos del nivel dinámico hasta de 1 o 2 m al año o inclusive mayor en los casos más severos. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Aguas subterráneas Cuando se trata de abatimientos anuales poco significativos se deberá ajustar la producción de proyecto, mantenerla constante o revisar si no se debe a la ubicación de los pozos que estén sobre poniendo conos de abatimiento, pero por lo regular no se justifica la sustitución de la fuente. Dependiendo del tamaño del acuífero y del grado de abatimiento, hay Organismos Operadores que con inversiones espaciadas de reubicación o reequipamiento de pozos logran mantener la oferta actual durante el horizonte de evaluación. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Aguas subterráneas Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

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Con estos valores, las funciones para la proyección de las fuentes para este ejemplo son las siguientes: Logarítmica.- Y = – * LN ( X ); R2 = 0.770 Lineal.- Y = – * X R2 = 0.761 Exponencial.- Y = * e–0.04 * X R2 = 0.744 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Año Oferta (m3/s) Batería de pozos 1 acuífero en equilibrio Batería de pozos 2 ligeramente sobre explotado Batería de pozos 3 altamente sobre explotado Total 2011 0.105 0.185 1.77 2.06 2012 1.74 2.03 2013 1.37 2.51 2014 0.17 1.44 2.56 2015 1.48 2.61 2020 1.57 1.85 2025 1.51 1.78 2030 1.45 1.72 2035 1.34 1.61 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Aguas superficiales Cuando se trate de fuentes superficiales la proyección deberá de comprender un análisis histórico más amplio de los caudales, ya que su capacidad depende de varios factores, por lo que podrá ser mayor o menor al actual. Es necesario en primera instancia un gráfico de precipitaciones en el cual se analiza un periodo de precipitaciones medias anuales. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

En el caso específico de este río se observa que las precipitaciones han tenido un comportamiento cíclico en el cual se está llegando a niveles mínimos históricos. De acuerdo con los datos obtenidos en el análisis de escurrimientos en una presa por el software FUNVASO, el cual es un software utilizado por la CONAGUA para el análisis del funcionamiento de las presas en cuanto a sus almacenamientos de agua y sus salidas, en este ejemplo se obtuvo un valor de 2,019 Millones de metros cúbicos como volumen sustentable de extracción de la presa, considerando las lluvias y otras aportaciones deducidas. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Demanda Población Para la proyección deben utilizarse los datos de población publicados por el Consejo Nacional de Población (CONAPO), pero en caso de que los datos de Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) del 2010 tengan variaciones importantes respecto a las proyecciones de CONAPO , se le pueden hacer ajustes con los datos de los censos de población del que aún no estén reflejados en las proyecciones de CONAPO. Para hacer este último caso, se debe de considerar en el año del censo la población publicada por INEGI y para su proyección considerar el mismo comportamiento estadístico determinado por CONAPO, en lo que se cuenta con las nuevas proyecciones. Es decir, se parte del dato de INEGI 2010 y de la tasa de crecimiento de INEGI , para posteriormente irla disminuyendo acorde al comportamiento estadístico de CONAPO Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Población Resultado INEGI 2010 90,668 Nombre 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2025 2030 Playas de Rosarito 56,039 71,129 74,457 77,863 81,343 84,908 88,557 108,032 129,501 152,757 Ejido Morelos 983 1,248 1,306 1,366 1,427 1,489 1,553 1,895 2,272 2,680 Ampliación Ejido Plan Libertador 4,865 6,175 6,464 6,760 7,062 7,371 7,688 9,379 11,243 13,262 Primo Tapia 3,945 5,007 5,242 5,481 5,726 5,977 6,234 7,605 9,117 10,754 TOTAL 65,832 83,559 87,469 91,470 95,558 99,745 104,032 126,911 152,133 179,453 CONAPO 4.79% 4.68% 4.57% 4.47% 4.38% 4.30% 3.91% 3.55% 3.23% % de disminución CONAPO 0.9760 0.9775 0.9771 0.9804 0.9809 0.9808 0.9799 0.9826 INEGI 6.61% 6.45% 6.31% 6.16% 6.04% 5.93% 5.39% 4.90% 4.46% Población corregida 96,518 102,606 108,929 115,511 122,357 160,619 205,883 258,178 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Población Resultado INEGI 2010 1,559,714 Nombre 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2025 2030 Tijuana 1,268,928 1,495,731 1,542,370 1,589,384 1,636,792 1,684,589 1,732,798 1,979,299 2,231,491 2,483,777 La Joya 22,077 26,023 26,834 27,652 28,477 29,309 30,148 34,436 38,824 43,213 San Luis 7,163 8,443 8,706 8,971 9,239 9,509 9,781 11,172 12,596 14,020 Ejido Maclovio Rojas 7,083 8,348 8,609 8,871 9,136 9,403 9,672 11,047 12,455 13,863 Buenos Aires 1,455 1,715 1,769 1,823 1,877 1,932 1,987 2,270 2,559 2,848 Terrazas del Valle 19,365 22,826 23,538 24,255 24,979 25,708 26,444 30,206 34,054 37,904 El Refugio 13,600 16,030 16,530 17,034 17,542 18,054 18,571 21,213 23,915 26,619 Fraccionamiento Vista Bella 1,630 1,921 1,981 2,042 2,102 2,164 2,226 2,542 2,866 3,190 Localidades confidenciales 1,654 1,950 2,010 2,072 2,133 2,196 2,259 2,580 2,909 3,237 TOTAL 1,378,590 1,624,990 1,675,659 1,726,736 1,778,242 1,830,170 1,882,545 2,150,347 2,424,332 2,698,420 CONAPO 3.19% 3.12% 3.05% 2.98% 2.92% 2.86% 2.59% 2.32% 2.06% % de disminución CONAPO 0.9771 0.9776 0.9786 0.9790 0.9800 0.9799 0.9772 0.9763 INEGI 2.30% 2.25% 2.20% 2.15% 2.10% 1.86% 1.67% 1.49% Población corregida 1,594,765 1,629,800 1,664,837 1,699,876 1,734,936 1,910,155 2,083,203 2,250,907 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Tomas de agua potable Una de las formas de simplificar la problemática de la población, índice de hacinamiento y cobertura, es utilizar las tomas de agua potable de los diferentes tipos de usuarios y proyectarlas en el tiempo con el mismo comportamiento estadístico determinado por CONAPO para el horizonte de evaluación. Lo anterior implica que para fines de proyecto los valores de cobertura e índice de hacinamiento permanecen constantes. Para el caso de las tomas domésticas se puede partir de las que indique la información del Organismo Operador al cierre del año inmediato anterior, para posteriormente aplicar la proyección del comportamiento previsto por CONAPO. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Para el caso de las tomas no domésticas no se puede aplicar el mismo comportamiento, aunque se ha observado que si se encuentran correlacionados. Se puede realizar su proyección partiendo del comportamiento de los últimos años en la localidad, de preferencia con datos de al menos 4 ó 5 años. Correlación de las tomas no domésticas con las tomas domésticas Tomas 2007 2008 2009 2010 domésticas 158,606 165,768 171,328 176,938 comerciales 11,058 11,422 11,786 12,352 industriales 1,700 1,740 1,780 1,820 Gobierno 460 482 504 526 Correlación con las tomas domésticas Promedio 7.0% 6.9% 1.1% 1.0% 0.3% Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Para que un consumo sea susceptible de ser representativo de la disponibilidad de consumo por parte de los usuarios, especialmente el doméstico, debe de ser un valor que corresponda a usuarios con medición y cobro con tarifa dependiente del nivel de consumo para evitar el desperdicio de agua, ya que los usuarios con cuota fija al tener un costo marginal de cero en el agua se tiende a desperdiciarla. Al contrario, se requiere que no exista restricción en la oferta (tandeo) para no subestimar su valor. En el caso de las tomas domésticas y que exista este tipo de inconsistencias, deberán ser retiradas de la base de datos de análisis para obtener un consumo promedio que refleje la disposición de consumo real. Se deberá ser cauto en el sentido de que no sea un porcentaje muy importante porque podría perder la representatividad, o en su caso hacer un muestreo. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Existen ciudades que en el sector doméstico carecen casi en su totalidad de medición o servicio continuo que hace imposible la obtención de un consumo representativo. Para estos casos es recomendable asociarlos con localidades que si cumplan con las condiciones establecidas y características de clima y tarifa similares. Como una referencia se puede considerar la producción, un nivel de pérdidas físicas estimado, el número de tomas y el nivel de servicio actual como indicativo del consumo actual, lo cual servirá para determinar si el consumo propuesto no tiene variaciones poco viables respecto al actual. Como un dato de referencia, se ha observado que el nivel de consumo doméstico en el país oscila entre 12 y 18 m3/toma/mes. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Pérdidas físicas En México se considera el término de Agua no contabilizada para incluir todo lo referente a las pérdidas físicas que se pierden por fugas, usuarios clandestinos y errores o falta de medición, principalmente, este conjunto tiene un promedio nacional de alrededor del 40%. Salvo que un estudio haya determinado las fugas en las tomas de agua potable y en las líneas de conducción mediante muestreos y mediciones, es muy difícil poder desglosar este valor. Por lo anterior y con fines de proyección se considera este porcentaje que corresponde a la diferencia entre el volumen producido en las fuentes contra el volumen facturado, es decir el consumido por los diferentes usos en la ciudad. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Un proyecto de incremento de oferta de agua no puede ser concebido si no existe un programa que permita la reducción de las pérdidas físicas, por lo que en la proyección de la situación actual se debe de considerar su disminución gradual hasta índices del 30% ó 25%, dependiendo de la localidad y nivel actual de pérdidas. Como valor de referencia, es poco viable que la disminución anual de las pérdidas físicas llegue al 1% anual, debido a la complejidad e inversiones que se requieren, pero en definitiva debe de realizarse, ya que no se van a realizar cuantiosas inversiones para desperdiciarlo en la red y no llegue a los usuarios. Es decir que se trata de un programa a corto, mediano y largo plazo. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Balance Oferta-Demanda Año Población CONAPO Cob. Población cubierta Tomas domésticas Consumo doméstico Tomas comerciales Consumo comercial Demanda comer. - (Hab) (%) (tomas) m3/toma/mes (m3/s) 2007 627,816 96% 602,703 158,606 16.39 1.00 11,058 27.42 0.12 2008 649,402 97% 629,920 165,768 1.05 11,422 2009 671,180 651,045 171,328 1.08 11,786 2010 693,156 672,361 176,938 1.12 12,352 0.13 2011 715,342 693,882 182,601 1.15 12,655 2012 737,732 715,600 188,317 1.19 13,052 0.14 2013 760,338 737,528 194,087 1.23 13,451 2014 783,152 759,657 199,911 1.26 13,855 0.15 2015 806,190 782,004 205,792 1.30 14,263 2020 924,424 896,691 235,972 1.49 16,354 0.17 2025 1,046,186 1,014,800 267,054 1.69 18,509 0.20 2030 1,168,908 1,133,841 298,381 1.89 20,680 0.22 2035 1,306,026 1,266,845 333,382 2.11 23,105 0.24 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Balance Oferta-Demanda Año Tomas indust. Consumo industrial Demanda industrial Tomas Gobierno Consumo Gobierno Demanda gob. Consumo del sistema Pérdidas del sistema Demanda Total - (tomas) m3/toma/mes (m3/s) % 2007 1,700 250.2 0.16 460 205.32 0.04 1.320 38.00% 2.13 2008 1,740 0.17 482 1.375 2.22 2009 1,780 504 1.420 2.29 2010 1,820 0.18 526 1.467 2.37 2011 1,912 535 1.516 37.30% 2.42 2012 1,972 0.19 552 1.563 36.60% 2.47 2013 2,033 0.20 569 0.05 1.611 35.90% 2.51 2014 2,094 586 1.659 35.20% 2.56 2015 2,155 0.21 603 1.708 34.50% 2.61 2020 2,471 0.24 692 1.958 31.00% 2.84 2025 2,797 0.27 783 0.06 2.216 27.50% 3.06 2030 3,125 0.30 874 0.07 2.476 25.00% 3.30 2035 3,491 0.34 977 0.08 2.767 3.69 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Balance Oferta-Demanda Año Oferta (m3/s) Demanda (m3/s) Balance (m3/s) Batería de pozos 1 acuífero en equilibrio Batería de pozos 2 ligeramente sobre explotado Batería de pozos 3 altamente sobre explotado Fuente superficial Total 2011 0.105 0.185 1.77 2.06 2.42 -0.36 2012 1.74 2.03 2.47 -0.43 2013 1.37 0.85 2.51 0.00 2014 0.17 1.44 2.56 2015 1.48 2.61 2020 1.57 2.70 2.84 -0.14 2025 1.51 2.63 3.06 2030 1.45 2.57 3.30 -0.73 2035 1.34 2.46 3.69 -1.23 Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Balance Oferta-Demanda Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Momento Óptimo P a b Q m /añ o c d e f
Beneficio total en el primer año de operación - Costos totales en el primer año de operación TRI= Monto total de inversión valuado al año en que termina la construcción del proyecto P 1 a b Q D=BMgS $/m 3 m /añ o c d e f CMgS Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Conclusiones Uno de los principales problemas en la estructuración de proyectos de inversión de incremento de oferta de agua potable es el inadecuado dimensionamiento de la infraestructura, así como el momento en que debe de construirse. En la mayoría de los casos está sobredimensionada, aunque por lo regular el momento óptimo ya se encuentra rebasado. Para el análisis y proyección de la oferta actual es necesario utilizar datos históricos y las condiciones de explotación que permitan definir bajo supuestos razonables un escenario realista de la disponibilidad futura de agua. La demanda debe estar basada en datos oficiales de población y del Organismo Operador sobre tomas, consumos y agua no contabilizada. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

Conclusiones El correcto dimensionamiento de la infraestructura evita inversiones innecesarias, mayor impacto en la tarifa, problemas en el pago de contraprestaciones, retraso en su realización o la misma cancelación del proyecto. En lo que corresponde a los proyectos de Contrato de Prestación de Servicios (CPS), el mayor índice de fracaso se basa en un deficiente dimensionamiento de la infraestructura. La curva de demanda económica, una vez realizado el correcto dimensionamiento de la infraestructura, nos permitirá cuantificar y valorar los beneficios netos del proyecto y su momento óptimo de realización. Montecito 38, piso 28, oficinas 12 y 13, WTC, Col. Nápoles ,Deleg. Benito Juárez, México, D.F. Teléfono: ,

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