Tarea 2: Distribución espacial de las demandas

La distribución espacial de las demandas es crítica en planificación hidrológica porque condiciona directamente la eficiencia, sostenibilidad y equidad en la gestión del agua. Su análisis permite identificar conflictos, optimizar infraestructuras, evaluar impactos locales y definir medidas específicas.

Descripción Metodológica:

Paso 1: Identificación de zonas críticas y patrones de distribución

El análisis de las demandas debe partir de una lectura territorial precisa que permita localizar las zonas con mayor presión sobre los recursos, identificar incompatibilidades entre oferta y demanda, y reconocer patrones espaciales que condicionen la gestión del agua. Esta caracterización espacial constituye la base estructural sobre la que se apoyarán los balances y la asignación de recursos.

Para ello, se requiere:

  • Obtener cartografías de usos del suelo, de captaciones, retornos, concesiones y población.
  • Superponer mapas de demanda con mapas de disponibilidad hídrica. 
  • Identificar zonas críticas con sobreexplotación, conflictos de uso o estrés hídrico estructural.

Paso 2: Delimitación operativa de unidades de demanda

Con el sistema espacial ya caracterizado, es necesario contar con una forma operativa de representar y modelar las demandas dentro de los balances hídricos y esquemas del plan. Para ello, se pueden definir unidades de demanda, entendidas como agrupaciones homogéneas de aprovechamientos del agua del mismo tipo de uso que comparten características funcionales y que pueden ser representadas de forma simplificada, sin perder coherencia con la realidad territorial.

Para realizar este paso, es necesario agrupar captaciones por tipo de uso (urbano, agrícola, industrial, etc.) y por similitud en su fuente de suministro, estacionalidad y punto de retorno.

Cada unidad de demanda debe estar georreferenciada, vinculada explícitamente a sus fuentes de recurso (ríos, acuíferos, embalses) y a sus vertidos o retornos.

Descripción metodológica:

Creación de unidades de demanda

  1. Mapeo de fuentes de suministro: Identificar, georreferenciar las fuentes de agua disponibles en la cuenca (ríos, embalses, pozos, sistemas de riego).
  2. Identificación de usuarios: Determinar los usuarios o sectores que dependen de cada fuente, considerando su ubicación y características de uso.
  3. Agrupación de usos homogéneos: Clasificar los usos según su tipo y características similares, agrupándolos en zonas geográficas coherentes. Se recomienda clasificar las unidades de demanda en categorías diferencias según el tipo de uso, tales como: urbana, agrícola, industrial, o uso múltiple.
  4. Delimitación espacial: Utilizar herramientas, como Sistemas de Información Geográfica (SIG), para trazar los límites de cada unidad de demanda, asegurando una representación suficientemente precisa y actualizada.

⚠️ Importante:

A cada unidad de demanda se le deben asignar atributos clave, como:

  • Nombre y código identificador.
  • Tipo de uso predominante, entendiendo que por estar en este uso se le otorgan unas categorías especiales.
  • Factor descriptivo de la magnitud de la demanda, según convenga. Por ejemplo: habitantes abastecidos para demandas las urbanas, superficies para las agrarias, potencia para las industriales…
  • Caudal esperado anual y mensual, y caudal realmente utilizado.
  • Fuente de suministro principal, es decir, punto de origen del agua destinada a atender la demanda.
  • Infraestructura asociada, tales como conducciones, depósitos, estaciones de tratamiento...
  • Factor de consumo, que permita estimar la cantidad que retornará al sistema tras la utilización.
  • Puntos de vertidos o retorno.

Paso 3: Análisis de la estacionalidad de la demanda

Las demandas hídricas suelen presentar importantes variaciones mensuales o estacionales que deben considerarse para caracterizar adecuadamente los momentos de mayor y menor presión sobre el sistema. Este análisis permite identificar periodos críticos (como el estiaje) y evaluar la capacidad del sistema para atender las demandas reales en distintas épocas del año.

Para su realización, se requiere:

  • Recopilar series temporales de consumo mensual por tipo de uso.
  • Utilizar calendarios de cultivo y coeficientes de demanda estacional (Kc, litros/hab/día, etc.).
  • Construir perfiles mensuales de demanda por unidad de demanda.
  • Ajustar la demanda según factores locales como turismo, estacionalidad industrial o temperatura.

Paso 4: Incorporación de trayectorias de cambio climático

La incorporación de trayectorias de cambio climático permite anticipar alteraciones en los patrones de disponibilidad y demanda, fortaleciendo el enfoque preventivo y adaptativo del plan. Este análisis es especialmente relevante en regiones con alta variabilidad climática o donde ya se identifican impactos observables, al menos, sobre el régimen hidrológico.

Para integrarlo, se requiere:

  • Seleccionar escenarios regionalizados basados en las trayectorias del IPCC AR6, combinando modelos con rutas socioeconómicas (e.g., SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP5-8.5) o niveles de calentamiento global.
  • Utilizar proyecciones regionalizadas de variables clave (temperatura, precipitación, evapotranspiración, caudales) obtenidas a partir de modelos climáticos globales y su escalamiento regional (ej., CORDEX-LAC).
  • Analizar la sensibilidad de los distintos tipos de demanda (agrícola, urbano, ambiental) frente a las condiciones proyectadas, considerando cambios en necesidades de riego, consumo humano o evaporación en embalses.
  • Ajustar las curvas de estacionalidad y los volúmenes anuales previstos por unidad de demanda en función de los escenarios climáticos seleccionados.
  • Incluir los resultados en los balances prospectivos, diferenciando horizontes temporales (por ejemplo, 2030–2050 y 2050–2100) y cuantificando incertidumbres asociadas.

El análisis espacial y temporal debe materializarse en una representación coherente del sistema de explotación, que conecte visualmente las unidades de demanda, las fuentes de recurso, las infraestructuras hidráulicas, los retornos y demás elementos relevantes. Esta esquematización constituye el soporte gráfico y funcional de los balances y del conjunto del plan hidrológico. A continuación, se muestra un ejemplo de dicha esquematización, en la siguiente figura de modelización para mejorar la calidad ambiental y la gestión integral de los recursos hídricos en dos cuencas fluviales de la región central de Cuba.