ANALISIS DEL SISTEMA HUMANOUSUARIOSLa demanda actual del recurso hídrico en la microcuenca de la Quebrada Buenavista en el departamento del Quindío se resume en seguida, consecutivamente se efectúa el estudio de demanda hídrica de cada usuario con los datos disponibles:

Captación de agua del Municipio de Quimbaya (Estación 1).

Captación de agua de un usuario pecuario aguas arriba de la estación 2 con un caudal promedio de 550 lps.

Toma de agua de un usuario piscícola aguas arriba de la estación 1 con un caudal promedio de 525 lps.

Captación de agua de PANACA (Estación 2).

Usuario 1 (Estación 1).

Captación de agua del usuario 2 (Estación 3).

Solicitud de agua (380 lps) para riego aguas arriba de la estación 2.

Gráfico 4. Esquema de distribución de los usuarios.

ESTACION 1

- Usuario PiscícolaUbicado aguas arriba de la estación 1 con una demanda de caudal promedio de 525 lps.

- Captación de Agua Potable Municipio De QuimbayaPara conocer la demanda hídrica del municipio de Quimbaya, se necesita inicialmente una proyección de la población para garantizar el abastecimiento optimo del líquido, lo cual se realizará a continuación.

Proyección de la PoblaciónEmpezamos por seleccionar el nivel de complejidad en base a la población local, la cual indica el nivel de importancia de población a ser beneficiada, en Quimbaya la población era de 32928 de acuerdo al censo de 2005 realizado por el DANE.

Luego de asignarle el nivel “Medio Alto” se procede a seleccionar el periodo de diseño pertinente de la obra a realizar.Fuente: Norma RAS2000

Se realiza entonces una proyección de la población al año 2041, resultado de agregarle el periodo de diseño al año actual, para lo cual usamos los 3 métodos de proyección (Aritmético, Geométrico, Exponencial) recomendados por la norma, y sacamos un promedio de los resultados más coherentes obtenidos para definir la población en el año requerido.

Tabla 1. Asignación del nivel de complejidad (fuente: RAS 2000).

Los datos necesarios para la realización de las proyecciones fueron obtenidos en la oficina del DANE ubicada en la universidad del Quindío, los cuales se observan a continuación. Fuente: DANE

Tabla 15. Censo de 1993 Quindío-Colombia (DANE).

Tabla 16. Censo de 2005 Quindío-Colombia (DANE).

Tabla 17. Proyección poblacional Quindío-Colombia (DANE)

Método Aritmético

Pf = Población proyectada. Puc = Población del último censo.Pci = Población del censo inicial con información.Tci = Año del censo inicial.Tf = Año de proyección. Tuc = Año último censo con información.

Método AritméticoPuc 32928Pci 31849Tuc 2005Tci 1993Tf 2041Pf 36165

Tabla 18. Calculo de proyección poblacional al año 2041 por método aritmético, población proyectada: 36165.

Método Geométrico

Pf = Población proyectada. Puc = Población del último censo.Pci = Población del censo inicial con información.Tci = Año del censo inicial.Tf = Año de proyección. Tuc = Año último censo con información.

Método GeométricoPuc 32928Pci 31849Tuc 2005Tci 1993Tf 2041r 0,00278031

Pf 36389Tabla 19. Calculo de proyección poblacional al año 2041 por método geométrico,

población proyectada: 36389.

Método Exponencial

Pf = Población proyectada. Pci = Población del censo inicial con información.Tci = Año del censo inicial.Tf = Año de proyección. Tuc = Año último censo con información.Pca = población del censo anterior. Pcp = población del censo posterior. Tca = Año correspondiente al censo anterior. Tcp = Año correspondiente al censo posteriorK= tasa de crecimiento de la población.

Método ExponencialPcp 35039Pca 32928Pci 31849Tcp 2016Tca 2005Tci 1993Tf 2041k1 0,0027764k2 0,0056489

kprom 0,0042127Pf 38986

Tabla 20. Calculo de proyección poblacional al año 2041 por método exponencial, población proyectada: 38986.

Luego de encontrar la proyección de la población usando cada método, realizamos el promedio de estas tres proyecciones para utilizar este dato como proyección de la población del municipio de Quimbaya en el año 2041.

Pfprom 37180 hab.

Demanda de agua del municipio de Quimbaya

En Quimbaya se tiene una altitud promedio de 1339 m.s.n.m por lo tanto se considera que tiene un clima frio o templado, lo cual nos indica que debemos manejar una dotación neta de 125 L/hab-día.

ECUACIONES A EMPLEAR:

PROCEDIMIENTO:dneta 125 L/hab.-díadbruta 166,6667 L/hab.-díaQmd 71,7212081 Lps

K1 1,2QMD 86,0654497 Lps

k2 1,5QMH 129,098175 Lps

Tabla 21. Demanda hídrica en el municipio de Quimbaya-Quindío al 2041.

Entonces tenemos que la demanda de la población de Quimbaya es 2 veces el caudal medio diario que es igual a 143,44 lps.

- Usuario 1 La demanda hídrica del Usuario 1 se resume en la siguiente tabla:

MES # UsuariosAgua

facturada (m3/mes)

Habitantes Consumo (m3/(hab.*mes))

Qmd (lps)

demanda (lps)

Enero 5644 128486 22576 5,7 49,6 99,1Febrero 5714 116571 22856 5,1 45,0 89,9Marzo 5722 104914 22888 4,6 40,5 81,0Abril 5740 118777 22960 5,2 45,8 91,6Mayo 5749 112504 22996 4,9 43,4 86,8Junio 5782 116579 23128 5,0 45,0 90,0Julio 5815 112292 23260 4,8 43,3 86,6

Agosto 5843 116382 23372 5,0 44,9 89,8Septiembre 5858 120445 23432 5,1 46,5 92,9

Octubre 5883 115018 23532 4,9 44,4 88,7Noviembre 5891 108992 23564 4,6 42,0 84,1Diciembre 5910 112343 23640 4,8 43,3 86,7

PROM   115275,25   5,0 44,5 88,9Tabla 26. Demanda del usuario 1.

Por lo tanto, la demanda hídrica neta solicitada por el usuario 1 es de 88,9 lps.

dneta 88,9 L/hab.-díadbruta 127,067 L/hab.-díaQmd 34,767 lps

K1 1,2QMD 41,720 lps

k2 1,5QMH 62,580 lps

Entonces tenemos que la demanda hídrica de la población del Usuario 1 es 2

veces el caudal medio diario que es igual a 69,534 lps.

ESTACION 2- Usuario Pecuario

Se encuentra aguas arriba de la estación 2 y tiene un consumo aproximado

de 550 lps.

- PANACAEl análisis de la demanda hídrica en el Parque turístico PANACA, se basa

en la dotación para los 4500 animales que allí se encuentran, además de la

dotación para los visitantes hospedados en el hotel “Decameron PANACA”,

el cual cuenta con 125 habitaciones estándar y 25 cabañas con 4

habitaciones en promedio, con lo cual podemos asumir que el complejo

hotelero cuenta con 225 habitaciones.

Animal Dotación (L/(día*animal)) # de animales Dotación

neta (L/día)Demanda

(lps)Ganado lechero 120 500 60000 0,694

Bovinos 40 500 20000 0,231Ovinos 10 1000 10000 0,116Equinos 40 800 32000 0,370Porcinos 10 700 7000 0,081

Aves 0,2 1000 200 0,002Total 4500 129200 1,495

Tabla 22. Demanda hídrica en el sector pecuario de PANACA.

La demanda promedio del sector pecuario en el parque turístico PANACA es de 1.495 lps, y se prosigue a hacer el cálculo pertinente para el sector hotelero, donde se obtienen los siguientes resultados:

Dotación (L/(día*habitación))

# de habitaciones

Dotación neta

(L/día)

Demanda (lps)

500 225 112500 1,302Tabla 23. Demanda hídrica en el sector hotelero de PANACA.

La demanda en el sector hotelero del parque turístico PANACA es de 1,302 lps aproximadamente.

Teniendo los caudales demandados para los dos sectores principales de PANACA

individualizados, podemos asumir que la demanda total del parque son

aproximadamente 2,797 lps.

- Solicitud de agua para riegoAdemás, aguas arriba de la estación 2 está pendiente una solicitud de un

usuario de riego, el cual pide un caudal promedio de 380 lps, a partir de los

resultados obtenidos del estudio de cantidad de agua se aprobará o

rechazará dicha solicitud.

ESTACION 3

- Usuario 2La demanda hídrica del Usuario 2 se resume en la siguiente tabla:

MES # UsuariosAgua

facturada (m3/mes)

Habitantes Consumo (m3/(hab.*mes))

Qmd (lps)

demanda (lps)

Enero 8113 166988 32452 5,1 64,4 128,8Febrero 8123 162496 32492 5,0 62,7 125,4Marzo 8140 162780 32560 5,0 62,8 125,6Abril 8152 156530 32608 4,8 60,4 120,8Mayo 8158 167040 32632 5,1 64,4 128,9Junio 8162 158655 32648 4,9 61,2 122,4Julio 8175 165200 32700 5,1 63,7 127,5

Agosto 8182 163160 32728 5,0 62,9 125,9Septiembre 8183 165532 32732 5,1 63,9 127,7

Octubre 8190 165620 32760 5,1 63,9 127,8Noviembre 8192 165606 32768 5,1 63,9 127,8Diciembre 8197 165620 32788 5,1 63,9 127,8

PROM   163768,92   5,0 63,2 126,4Tabla 26. Demanda del usuario 2.

Por lo tanto, la demanda hídrica neta solicitada por el usuario 2 es de 126,4

lps.

dneta 126,4 L/hab.-díadbruta 194,4075 L/hab.-díaQmd 73,7758636 lps

K1 1,2QMD 88,5310363 lps

k2 1,5QMH 132,796554 lps

Entonces tenemos que la demanda hídrica de la población del Usuario 1 es 2

veces el caudal medio diario que es igual a 147,552 lps.

A continuación, se recopilan los resultados de consumos de todos los usuarios,

repartidos en su estación correspondiente.

ESTACIÓN Usuario Q demandado (lps)

Qd total (lps)

Qd total (m3/s)

Qd total acumulado (m3/s)

1Quimbaya 143,442

737,976 0,738 0,738Piscícola 525U1 69,534

2Pecuario 550

932,797 0,933 1,671PANACA 2,797Solicitud riego 380

3 U2 147,552 147,552 0,148 1,818Tabla 29. Caudal demandado por estación.

Estación Q951 0,8842 1,6503 2,016

Tabla 30. Q95 de las 3 estaciones.

Según se puede observar analizando el Q95 que es el caudal disponible el 95% del

tiempo contras los caudales totales de demanda acumulados se puede decir que el

sistema aun es optimo para abastecer el sistema hídrico pero se tendrían que hacer

modificaciones y ajustes cuando se acerque a la fecha para la cual se realiza este diseño

(2041).

OFERTAS VS DEMANDAS POR ESTACIÓN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Oferta vs Demanda (E1)

MAXMEDMINDemanda

Meses

Q (m

3/s)

Gráfico 5. Oferta vs. Demanda E1.

En la estación 1 se puede observar claramente que la serie de caudales mínimos de la quebrada Buenavista no da abasto en el mes de julio y son casi iguales solo que un poco más bajos en los meses de septiembre y octubre, de igual manera los caudales medios y máximos abastecen óptimamente la demanda del recurso hídrico, contando con un almacenamiento optimo no habría problemas de escasez en los periodos secos.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

Oferta vs Demanda (E2)

MAXMEDMINDemanda

Meses

Q (m

3/s)

Gráfico 6. Oferta vs. Demanda E2.

La serie de caudales arrojada por la estación 2 abastece óptimamente la demanda hídrica presente en la zona, en periodos secos podría alcanzar los mismos niveles de caudal que el demandado entre julio y octubre, pero la fuente es capaz de sostener el sistema, incluso concediendo el agua requerida al nuevo usuario de riego.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Oferta vs Demanda (E3)

MAXMEDMINDemanda

Meses

Q (m

3/s)

Gráfico 7. Oferta vs. Demanda E3.

En la estación 3 tan solo se abastece al usuario 2 y no presenta mayores problemas, en periodos de sequía podría verse muy exacto el caudal ofertado para suplir el demandado en meses como julio y septiembre, pero tiende a abastecer óptimamente el sistema hídrico en condiciones normales.