Colección de Casos Esquemáticos Caso 8 China: Hacia el Uso...

Autores: Stephen Foster y Héctor Garduño

Gerentes de Proyecto: Douglas Olson y Liping Jiang (EAP)

Organismos Contraparte: Ministerio de Recursos Hídricos (Ministry of Water Resources, MWR),

Instituto de Recursos Hídricos y Energía Hidroeléctrica (Institute of Water Resources & Hydropower,

IWRH) y la Oficina de Recursos Hídricos del Condado Guantao

(Guantao County Water Resources Bureau, GCWRB)

world bank global water partnership associate program

Sustainable Groundwater Management:Concepts and Tools

GW•MATE Briefing Note Series

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Groundwater ManagementAdvisory Team


Colección de Casos Esquemáticos Caso 8

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China: Hacia el Uso Sustentable del Recurso Hídrico Subterráneo para Riego Agrícola en la

Llanura Septentrional China

GW•MATE provee asistencia en el proyecto para la Conservación de Agua del MWR, financiado por el Banco Mundial y cuya meta es promover “ahorros reales de agua´ en la agricultura de riego y reducir así la actual extracción excesiva de las reservas de agua subterránea de la Llanura Septentrional China. Los esfuerzos para la gestión del agua subterránea se concentran en proyectos pilotos a nivel nacional. El Condado Guantao es uno de estos proyectos, representativo de regiones que explotan tanto acuíferos someros como profundos de agua dulce. La agencia local ejecutiva del proyecto es la GCWRB, apoyada por institutos de investigación nacionales. Estas agencias e instituciones facilitaron la información básica y aportes clave para el presente caso esquemático; sin embargo las opiniones vertidas son de responsabilidad exclusiva de los autores.

CONTEXTO GENERAL DEL CASO ESQUEMÁTICO

El Reto de la Gestión de los Recursos Hídricos Subterráneos● La sustentabilidad de la extracción intensiva de agua para la agricultura de riego desde el extenso

sistema acuífero cuaternario de la Llanura Septentrional China constituye uno de los asuntos más importantes de gestión de recursos hídricos en el mundo. La región tiene una población mayor a 200 millones de habitantes y es el centro nacional predominante para la producción de maíz y trigo, así como una región industrial de extrema importancia. Los enfoques para la gestión de los recursos hídricos subterráneos que se discuten representan un intento por compensar los poten-cialmente serios impactos socio-económicos que probablemente experimente el área si continúa la extracción no-controlada de agua subterránea.

● Los continuos y muy extensos abatimientos, tanto en el acuífero libre somero como en el acuífero profundo semi-confinado (Figura1) y sus efectos secundarios asociados, dan lugar a serias preocu-

Diciembre 2004

programa asociado de la GWP

B A N C O M U N D I A L

Gestión Sustentable del Agua SubterráneaLecciones de la Práctica

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paciones. Se requiere que las reducciones de las extracciones de agua subterránea incluyan la introducción a gran escala de “medidas de ahorro reales de agua” (con los incentivos apropiados y monitoreando su efectividad), junto con el eventual incremento de la recarga del acuífero con los excedentes de escurrimiento superficial y (de ser posible y cuidadosamente manejado) con agua residual urbana. En particular, se ha recomendado considerar el agua dulce del acuífero profundo como una reserva estratégica de agua potable, que en el largo plazo se debería de explotar solo para:

• usos de alto valor y baja demanda de agua, donde no existe una fuente alternativa fácil • la mitigación de condiciones de escasez en el abastecimiento de agua en condiciones de sequía

extrema. Aún cuando hay presión por la adaptación de este tipo de políticas, su implementación no es

directa; y a largo plazo no es muy probable que resulte en cambios fundamentales de la actividad económica en parte de la región.

● Durante los últimos 25 años el marco legal e institucional de China en materia de los recursos hídricos ha estado evolucionando desde una gestión fragmentada a un enfoque integrado de gestión, y se estima que hoy en día se cuenta con los elementos suficientes que permitan enfoques complementarios “top-down” (de arriba hacia abajo) y “bottom-up” (de abajo hacia arriba). Pero, la gestión del agua subterránea en particular todavía tiene que superar ciertos obstáculos e inercias

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Figura 1: Mapa esquemático de la Llanura Septentrional China mostrando la distribución de áreas con marcado abatimiento del acuífero.







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institucionales, mediante el establecimiento de un sistema de derechos de agua realista, la consoli-dación de herramientas económicas, una participación cada vez mayor de los grupos interesados, la consideración conjunta de las fronteras administrativos con la realidad hidrogeológica, y superando las “inercias institucionales”. Las lecciones aprendidas de este proceso podrían ser aportes valiosos para los esfuerzos nacionales en el diseño de un sistema de derechos de agua operacional en la implementación de la nueva Ley de Agua de Agosto de 2004.

Estructura Hidrogeológica de la Llanura Septentrional China● El presente caso esquemático cubre primordialmente la parte de la Llanura Septentrional China

dentro de la Cuenca del Río Hai, incluyendo a los municipios de Beijing y Tianjin así como la mayor parte de la provincia de Hebei y de las provincias occidentales de Shangdong. Esta área semi-árida en el noreste de China se caracteriza por inviernos fríos y secos (diciembre-marzo) y veranos cálidos y húmedos (julio-septiembre). El área (y la región entera) comprende tres ambientes hidrogeológicos distintos (Figura 2):

• la planicie de piedemonte, con pendiente suave y grandes abanicos aluviales abajo del escarpe de las montañas

• la planicie aluvial principal (llamada Heilongang) con muchos lechos de ríos abandonados• la planicie costera en las orillas del Mar de Bohai.

● Por debajo de la mayor parte del Heilongang se encuentra una capa de agua salobre, cubierta por lentes de agua subterránea más dulces y por debajo, en su totalidad, se halla un acuífero profundo de agua dulce. Las observaciones siguientes se pueden generalizar sobre la hidrogeología del sistema complejo del acuífero Cuaternario de la Llanura Septentrional China (Figura 2): • la permeabilidad (conductividad hidráulica) y capacidad de almacenamiento (rendimiento específico)

se incrementan hacia los escarpes que constituyen la frontera del sistema acuífero al oeste y al norte

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Figura 2: Sección transversal de la Llanura Septentrional China mostrando la estructura hidrogeológica general



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• la capacidad de infiltración y las tasas de recarga natural (por agua de lluvia y ríos) tienden a incre-mentarse en la misma dirección

• a cierta distancia de los escarpes existen acuitardos con espesor y continuidad suficientes para delimitar el acuífero en capas, lo cual provoca un comportamiento hidráulico de tipo confinado del acuífero profundo de agua dulce

• por debajo de gran parte de la planicie de inundación Heilongang y la franja costera, la secuencia incluye un acuífero suprayacente salobre de gran extensión, y también pueden existir intrusiones locales de agua de mar más recientes

• este acuífero salobre está cubierto por lentes de agua subterránea más dulce, asociados a la gran cantidad de cauces de agua superficial existentes históricamente y de grandes canales de riego.

ASUNTOS Y PREOCUPACIONES RELACIONADOS CON LOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS

● La población y la actividad económica han crecido en forma importante en los últimos 25 años, y gran parte de este desarrollo ha estado dependiendo fuertemente de los recursos hídricos subte-rráneos. La enorme explotación del agua subterránea (estimada en 27.000 Mm3/a en 1988 en la Cuenca Hai He) ha traído grandes beneficios socioeconómicos en términos de empleos agrícolas, alivio de la pobreza, producción de granos, así como el abastecimiento de agua potable e industrial, pero también ha encontrado dificultades cada vez mayores. Las principales preocupaciones caen principalmente en las siguientes categorias:• abatimiento del nivel freático en el acuífero dulce somero• abatimientos en la superficie piezométrica del acuífero dulce profundo• riesgo de salinización como resultado del inadecuado control del bombeo.Estos aspectos no afectan a los tres ambientes hidrogeológicos de igual manera.

Diagnóstico e Importancia del Abatimiento del Nivel en el Acuífero Somero

● En gran parte de las zonas rurales del piedemonte, y extendiéndose hacia la planicie aluvial de inundación, el acuífero somero ha experimentado un abatimiento en su nivel freático de más de 15 m en los últimos 40 años (Figura 3). Abatimientos mucho mayores se han observado en la mayoría de los centros urbanos (Figura 4). Mientras que un descenso significativo (y a veces con rezago) del nivel del acuífero es a menudo inevitable en casos de explotación importante de agua subterránea, se estimó de manera independiente que en 1988 la extracción promedio del acuífero excedía la recarga en alrededor de 8.800 Mm3/a en el total del área de la cuenca del Río Hai. Usando lo que se considera un rango razonable de valores del rendimiento específico para las capas drenadas (que aumentan hacia la parte oeste de 0,08 a 0,18), el continuo abatimiento del nivel freático a largo plazo de 0,5 m/a equivale a un déficit promedio con respecto a la recarga de 40-90 mm/año.







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Figura 3: Descenso acumulado del nivel freático del acuífero somero en la Llanura Septentrional China – 1960-2000

Figura 4: Evolución histórica del nivel freático del acuífero somero a lo largo de un transecto norte-sur de la Llanura Septentrional China

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● Es aleccionador comparar este déficit determinado con las estimaciones derivadas de un balance de agua a nivel de condado, basado en el requerimiento de agua por los cultivos y en relación con la precipitación anual, considerando que en alrededor del 60% de la tierra se cultiva trigo de invierno bajo riego con agua subterránea (Tabla 1).

Tabla 1: Balance de agua local simplificado para el régimen actual de cultivos en la Llanura Septentrional China

● Estos balances de agua tan sencillos no consideran todos los factores de manera adecuada, por lo que se requiere (y se están desarrollando) modelos numéricos de acuíferos para evaluar la situación de los recursos de agua subterránea más a detalle. Sin embargo, es evidente que: • la posibilidad de entradas importantes de agua subterránea desde aguas arriba (los cuales reducen el

déficit indicado) disminuye importantemente al alejarse de las montañas y los abanicos aluviales• el suponer la ausencia de entradas de agua superficial y del riego en el área del condado analizado (las

cuales también podrían reducir el déficit) actualmente es realista para áreas extensas de las planicies (pero no para todas), porque varios de los ríos que bajan desde el escarpe montañoso aledaño han sido represados y gran parte de su escurrimiento se desvía para el abastecimiento de zonas urbanas

• el déficit podría ser más alto del que se determinó en gran parte de la planicie de inundación, puesto que allí una parte de la precipitación local genera escurrimiento superficial

• el déficit residual (después de considerar todos los factores antes mencionados) se cubre actualmente con el agotamiento de las reservas del almacenamiento del acuífero.

● En el Heilongang (donde la precipitación media es menor a 560 mm/año) los problemas del descenso del nivel freático en el acuífero somero son menos importantes (Figura 3), en primer lugar porque el potencial del acuífero es más limitado debido a su estructura discontinua y de poco espesor. El descenso de los niveles freáticos ha reducido coincidentemente los problemas de ensali-tramiento del suelo, pero esta extensa área todavía se caracteriza por la presencia de agua salobre a relativamente poca profundidad y la salinización del acuífero dulce somero puede resultar de: • la succión de agua salobre de los cuerpos de agua subyacentes causado por fuertes extracciones

puntuales

Disponibilidad Local de Agua (Lluvia y Nieve) 620 560

Demanda de Agua de los Cultivos (100%SM 60% WW) 665 665

Evapotranspiración - Maíz de Verano (SM))* (460) (460)

Evapotranspiration – Trigo de Invierno (WW)* (340) (340)

Déficit de Demanda de los Cultivos – Disponibilidad Local** 45 105

VALORES PROMEDIO (MM/AñO) PARÁMETRO Parte Norte Parte Sur

* incluye evapotranspiración benéfica y no-benéfica estimada para el padrón actual de cultivos, pero supone cero evaporación de parcelas abandona-das y otros usos del suelo** se supone que no hay aporte alguno del riego con agua superficial, ni entradas de flujo regional de agua subterránea desde los abanicos aluviales y las montañas, y que no existe escurrimiento superficial en el área bajo consideración







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• intrusión de agua del mar, pero solo de forma local en algunas secciones de la costa del Mar de Bohai• reciclaje de sales del agua de riego, agravado por el bombeo de agua subterránea salobre para el riego.

● También se ha introducido recientemente y de forma local la extracción de agua subterránea salobre somera para el riego durante algunos períodos del ciclo de cultivo (o mezclado con agua dulce), como medida para reducir la explotación intensiva de los acuíferos de agua dulce. Sin embargo, donde está presente el acuífero somero de agua dulce, eso implica el riesgo severo de salinización secundaria del acuífero y constituye un problema de gestión a largo plazo especialmente complejo.

● Se puede hacer una estimación preliminar de la importancia potencial económica del abatimiento de los niveles freáticos y del uso no sustentable de los recursos hídricos subterráneos, usando los limitados datos disponibles y partiendo de varios supuestos (Tabla 2). El uso consuntivo más importante del agua subterránea de la Llanura Septentrional China actualmente es el riego de granos. Se alcanza una intensidad de cultivo de aproximadamente 1,7 con una rotación de trigo de invierno (regularmente bajo riego) y maíz en el verano (regado en ocasiones), y para ambos casos se requiere alrededor de 1000 m3 de agua para producir 1 tonelada de granos.

Tabla 2: Estimación del valor de la producción de trigo de invierno en zona de agotamiento del agua subterránea en la Llanura Septentrional China

● No toda la producción de trigo en invierno está en riesgo frente al minado actual de las reservas de agua subterránea, ya que esta fuente de agua se usa solamente para cubrir 20-30% de la demanda total de este cultivo (340 mm). No se cuenta con estimaciones confiables de las pérdidas correspon-dientes en el cultivo, pero se ha discutido una cifra de 50% (840 millones de US$). Pero la recarga directa por precipitación en la zona del piedemonte estaría todavía disponible; esto representa un promedio de 50 mm/año y este recurso renovable podría soportar 1-2 riegos (en lugar de 3) por cultivo. Un “déficit de riego” cuidadosamente manejado podría permitir el uso de agua complemen-taria en fases críticas del crecimiento del cultivo y así disminuir las reducciones en el rendimiento.

● El cultivo de maíz en verano (actualmente con rendimientos de 5.000 kg/ha y un valor de mercado de US$ 110 (CY 880) / tonelada métrica) depende mucho menos del agua subterránea, pero una disponibilidad reducida del agua para riego tendría impactos sustanciales sobre la producción en años de sequía.

FACTOR ESTIMACIÓN

* para CY (Yuan, moneda china) multiplicar por 8

Superficie Actual Cultivada con Granos en la Zona de Abatimiento del Agua Subterránea

Proporción del Área Bajo Riego con Trigo de Invierno

Rendimiento Promedio Actual para Trigo de Invierno

Valor Típico Unitario para Trigo de Invierno

Valor Total de la Producción de Trigo de Invierno en el Área de Abatimiento del Agua Subterránea

5,0 Millones de ha

70%

4000 kg/ha

US$ 120*/tonelada métrica

US$ 1.680* Millones/año







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● También surge la pregunta de qué tanto más puede descender la superficie freática antes de que la producción de granos bajo riego se vuelva no rentable, suponiendo que los demás efectos severos secundarios (como el deterioro irreversible en la calidad del agua e impactos ambientales) no ocurrirán antes. Es evidente que con una profundidad al nivel freático de 50 m (y costos de bombeo de más de US$ 20 (CY 160) / ha / lámina), los productores reducen de 3 (o más) a 2 aplicaciones de riego y empiezan a buscar medidas para ahorrar agua.

Evaluación e Importancia Ambiental del Agotamiento del Acuífero Dulce Profundo

● La planicie completa está sobre un acuífero profundo de muy baja salinidad y aparentemente una calidad de agua excelente (excepto por la presencia de flúor en exceso, que limita su uso como fuente de agua potable). Ya lejos del escarpe montañoso, el acuífero profundo presenta condiciones más confinadas y está abajo de un acuífero intermedio salobre en gran parte del Heilongang y de la planicie costera (Figura 1). En cuanto a su basamento, alcanza profundidades por lo menos de – 400 msnm (bastante abajo del fondo del Mar de Bohai que se encuentra en aproximadamente a -30 msnm).

● En las últimas décadas este acuífero profundo ha sido desarrollado rápidamente para abastec-imiento público-urbano e industrial, e incluso para riego agrícola en zonas donde el acuífero somero es delgado o ausente. La extracción desde el acuífero profundo en el Heilongang ha causado un descenso rápido de los niveles piezométricos (Figura 2). En las áreas rurales el abatimiento promedio del nivel del acuífero profundo se ha reducido de 3 m/año durante 1970-1980 a un valor actual de 2 m/año. Dado el carácter confinado del sistema acuífero dulce profundo, estos abatimientos se pueden presentar aun con extracciones modestas de las reservas de agua subter-ránea esencialmente fósil. Sin embargo, en el presente caso generan un riesgo desproporcionado de: • daño ambiental por hundimiento del terreno, debido a la compactación del acuitardo• salinización del agua subterránea por la inducción del movimiento hacia abajo de la interfase con el

agua salobre que está sobre el acuífero (Figura 1) – fenómeno que se ha estado monitoreando a un ritmo de 0,5-1,5 m/año durante los últimos 20 años en algunos sitios.

● Hay dudas sobre si las partes más profundas del acuífero profundo reciben actualmente alguna aportación significativa de recarga de agua dulce. El área de recarga de todo el sistema acuífero se encuentra en las partes altas del piedemonte, donde el acuífero profundo presenta condiciones de semi-confinado y se recarga por la infiltración profunda desde los abanicos aluviales de los grandes ríos. Mientras que el tiempo de renovación del agua subterránea en el acuífero somero se estima dentro de un rango de 200-1.000 años o más, la porción de la recarga que penetró hasta el acuífero profundo debe presentar edades mucho mayores; se estima que gran parte de la recarga se efectuó en una época más fría y húmeda hace más de 10,000 años.

Ejemplo Específico del Condado Guantao● Para ilustrar un ejemplo de problemas más específicos, se expone el caso del área piloto para gestión

de agua subterránea en el Condado Guantao. Este condado es representativo de las regiones sobre el Heilongang que aprovechan el acuífero somero pero también dependen del acuífero profundo de agua dulce. En él se centran esfuerzos actuales para desarrollar enfoques eficaces buscando







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estabilizar los niveles de agua del acuífero y alcanzar un régimen sustentable del uso del agua subterránea. El Condado Guantao se ubica en la parte sur de la Provincia Hebei (Figura 2), cuenta con una superficie de 456 km2, y una precipitación media anual de 550 mm. Tiene un acuífero somero de baja salinidad que se presenta en alrededor de 60-70% de este terreno, sin embargo las capas de agua salobre se encuentran a una profundidad relativamente somera, y abajo de éste está el acuífero profundo (de muy baja salinidad y agua de buena calidad con algunas excepciones por el alto contenido de fluoruro) que se extiende en toda el área.

● Para el año 2002, la GCWRB había otorgado 332 permisos de extracción en su mayoría para uso agrícola (cada uno para grupos de hasta 20 pozos), que en conjunto suman un volumen total de extracción asignada de 89.1 Mm3/año (Tabla 3). Sin embargo, la extracción total actual de agua subterránea se estima que es un 32% mayor; 5.6 Mm3/año de ella provienen del acuífero profundo (de este valor 40% se usa para riego, 20% para uso industrial y 40% para abastecimiento de agua potable a la población). Para abordar el problema de la extracción excesiva del acuífero el Congreso Popular del Condado Guantao en 2003 aprobó un reglamento para la administración y gestión del acuífero profundo.

Tabla 3: Comparación de la extracción actual y permitida en el Condado Guantao en el año 2002

ENFOQUES PARA LA GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS

● El presente trabajo está enfocado al diagnóstico sobre los problemas de agotamiento de los recursos hídricos subterráneos y su mitigación. La aplicabilidad de las principales opciones de mitigación se resume en la Tabla 4. También se requieren medidas para controlar la demanda urbana e industrial, aunque con la tendencia general hacia la urbanización e industrialización de la región, la demanda de agua para estos usos probablemente seguirá incrementándose. Se requiere un enfoque integrado – considerando también el uso y gestión del agua superficial aguas arriba, particularmente en la Cuenca del Río Huang – para llegar a resolver completamente algunos de los problemas.

Total Permitido (incluyendo agua superficial) 89.0 3.4 8.7 101.1

No. de Permisos de Extracción otorgados 277 54 1 332

Total Permitido para Agua Subterránea 86.0 3.4 8.7 98.1

Uso Estimado Actual de Agua Subterránea 95.7 3.6 18.3 117.6

Extracción del Acuífero Profundo 2.3 1.1 2.2 5.6

VOLUMEN DE EXTRACCIÓN (Mm3/a) RIEGO INDUSTRIA DOMÉSTICO TOTAL







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GESTIÓN DE LA DEMANDA AGRÍCOLA

Ahorro de Agua para Riego +++ ++

Cambio del patrón de Cultivos* ++ ++

Limitar Parcialmente el Riego de Cereales ++ +++

MEDIDAS EN RELACIÓN CON LA OFERTA

Incrementar la Recarga por Agua Superficial** ++ O

Recarga Artificial con Agua Residual*** ++ O

AGOTAMIENTO DEL RECURSO HÍDRICO SUBTERRÁNEOOPCIÓN ACUÍFERO SOMERO ACUÍFERO PROFUNDO

Gestión de la Demanda en la Agricultura● Existe abundante evidencia de que medidas de ahorro de agua en la agricultura pueden reducir

sustancialmente la evapotranspiración no-benéfica y lograr “ahorros reales” de agua de 50 a 80 mm/año en áreas bajo riego tanto con agua superficial como con agua subterránea. Estas medidas se consideran capaces de reducir la tasa de abatimiento en el acuífero confinado profundo y contribuir a la estabilización de los niveles del acuífero somero. Sin embargo, dado que dependen en forma importante de la participación de los usuarios y requieren la medición de los volúmenes de extracción en los pozos para comprobar su efectividad, probablemente tomarán años para su implementación completa. No obstante, se estima que en toda la zona se tiene un potencial consi-derable para el ahorro de agua en la agricultura mediante: • medidas de ingeniería: tales como la distribución del agua de riego mediante tubería de baja presión

(en lugar de canales a cielo abierto) y la aplicación de riego con tecnologías por goteo y micro-aspersión

• medidas de gestión: para mejorar la predicción y programación del riego • medidas agronómicas: tales como el arado profundo, acolchado de paja y plástico, y el uso de

semillas/variedades mejoradas y agentes para la resistencia a la sequía.

● La Revisión Intermedia del Proyecto para la Conservación de Agua del Banco Mundial, realizada en mayo de 2004, llegó a la conclusión que la introducción de tales medidas parece haber reducido la evapotranspiración (ET) en 30-45 mm/año en varias áreas piloto (al mismo tiempo que incre-mentó los ingresos de los agricultores por arriba del promedio nacional) lo cual debe contribuir sustancialmente en el esfuerzo por equilibrar la recarga con la extracción. Las maneras como las mejoras en la tecnología de riego pueden reducir la demanda de agua subterránea y lograr “ahorros reales del recurso hídrico” también se evaluaron en campo en una parcela experimental (Figura 5).

+++ alto potencial * solo viable cerca de ciudades grandes donde existe el mercado++ buen potencial ** en muchos casos requeriría una fuente más confiable de agua superficial (que las crecidas)+ potencial menor lo cual requiere de obras de ingeniería hidráulica O no importante *** requiere un esquema piloto para adaptar las técnicas a las condiciones locales

Tabla 4: Resumen de las opciones principales para la mitigación del agotamiento de los recursos hídricos subteráneos en la Llanura Septentrional China







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● Sin embargo, a mayor escala las reducciones reales en la evapotranspiración y el ahorro real de recursos hídricos subterráneos son más difíciles de evaluar a corto plazo. El método actual de monitoreo (basado en la medición de las fluctuaciones del nivel freático y las estimaciones del rendimiento específico) tiene la ventaja de ser sencillo para que lo apliquen fácilmente los CWRBs pero no es suficiente por sí solo para determinar de manera inequívoca la cantidad de ahorro real de recurso hídrico subterráneo en un año dado, puesto que las observaciones del nivel freático tienen demasiado ruido y pueden estar sujetas a una gran número de influencias externas. Se ha diseñado un enfoque complementario adicional basado en campañas periódicas de mediciones en campo de perfiles de humedad del suelo, con el fin de generar evidencia independiente del ahorro real de agua, aceptando que el objetivo a más largo plazo es la estabilización del nivel del acuífero.

● Si se requieren mayores ahorros reales de agua y reducciones más grandes y rápidas en la extracción de agua subterránea, se deberían considerar también cambios en los cultivos o en el uso del suelo. Existe un alto potencial para sustituir el cultivo de cereales bajo riego por cultivos de más valor y menor demanda de agua, cultivados en invernaderos que ocupan menos tierra – sin embargo esta opción puede presentar limitaciones importantes en términos de mercado, transporte y almace-namiento; y actualmente suele ser factible solamente cerca de grandes centros urbanos.

● Una opción todavía más radical constituye prohibir el riego de cereales en las áreas más críticas con respecto al agua subterránea, y así reducir el área total usada para el cultivo de trigo de invierno, manteniendo en barbecho una superficie mayor hasta la siembra del maíz de verano que en gran parte es de temporal o secano.

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Figura 5: Ejemplo experimental de técnicas mejoradas para el riego de trigo de invierno para obtener ahorros reales en los recursos hídricos subterráneos







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Medidas de Recarga para aumentar la Disponibilidad● Mientras que las medidas para el ahorro de agua en la agricultura son capaces de contribuir consi-

derablemente a la reducción de los abatimientos del acuífero, no en todas partes pueden ser sufi-cientes para superar el desequilibrio en los recursos hídricos subterráneos. Por tanto, pueden también requerirse acciones complementarias como la recarga artificial con excedentes de agua super-ficial en los meses de verano en años lluviosos, aplicando tecnologías de relativamente bajo costo (Tabla 5). China ya cuenta con experiencia considerable en la aplicación de medidas para incre-mentar la recarga, comenzando en los años setenta. Las técnicas utilizadas varían según el marco hidrogeológico general y el perfil específico del subsuelo, incluyendo pequeñas presas en cañones labrados por corrientes intermitentes, canales, presas a base de cámaras de hule inflado, estanques y fosas comunitarias, la inundación de parcelas de maíz después de eventos de lluvia en verano, y la desviación de agua de los ríos a tierras reservadas para su retención e infiltración.

● Se debería de promover que todas estas medidas continúen, sobre todo en la zona del piedemonte donde las condiciones son favorables. El aspecto importante generalmente no es la aptitud para la recarga artificial sino más bien la disponibilidad de agua para recarga en forma regular. Por otra parte, se requiere mantener un cierto flujo de agua superficial hacia el mar durante las crecidas, para facilitar el lavado de los lechos de río de sedimentos y contaminantes, lo cual constituye un uso alternativo competitivo del agua de las crecidas.

● El caudal de agua residual urbana e industrial generado tan solo en la Cuenca Hai es muy grande (en el rango de 10.000 millones de m3/a), pero su calidad varía bastante. Sin embargo, la mayor parte de las descargas urbanas se debería de considerar como una fuente valiosa de agua, que después de un tratamiento primario (o quizás secundario) se puede reusar directamente para el riego de algunos cultivos. Este tipo de riego normalmente implica altas tasas de infiltración y recarga hacia el acuífero si se practica sobre suelos permeables como los que hay en el piedemonte. Además, bajo condiciones hidrogeológicas favorables, el agua residual también se puede aprovechar en algunas técnicas de recarga artificial. El proceso natural de infiltración a través de la zona no saturada normalmente efectuará un tratamiento secundario y terciario para la mayoría de los tipos de aguas residuales. El enfoque descrito trae el beneficio adicional de limitar las descargas y/o el reúso descontrolado de aguas residuales, las cuales constituyen un riesgo serio de contaminación

Repartimiento en el Terreno ++ ++ +++

Estanques/Fosas y Canales/Zanjas +++ ++ ++

Lagunas de Infiltración (SAT*) O + ++

Pozos de Inyección ++ O O

TÉCNICA FUENTE DE AGUA PARA LA RECARGADE RECARGA flujo del río escurrimiento de inundación agua residual urbana

+++ Muy aplicable * tratamiento suelo-acuífero mediante el control de las tasas y periodos de infiltración++ Moderadamente aplicable + Aplicable con limitaciones o No aplicable

Tabla 5: Técnicas de recarga artificial potencialmente aptas en la Llanura Septentrional China







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del agua subterránea. Como consecuencia de esto, habrá que promover varios proyectos piloto demostrativos a escala relativamente grande, en sitios que sean representativos de los tipos de aguas residuales y condiciones hidrogeológicas típicas de la Llanura Septentrional China.

ARREGLOS INSTITUCIONALES PARA LA GESTIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA

● Hay que enfatizar que las intervenciones de gestión descritas arriba, las cuales generalmente tienen el fin de:• generar ahorros reales de agua subterránea a escala local en campo (mediante la reducción de la

evapotranspiración no-benéfica)• aumentar la disponibilidad del recurso agua subterránea a través de aumentar la recarga del acuífero

Solo serán efectivas para una estabilización hidráulica de acuífero, si están acompañadas por acciones administrativas para reducir la extracción real de agua subterránea, evitando que se use el agua ahorrada para la ampliación de la superficie de riego, o que se transfiera el derecho de agua a un uso consuntivo industrial.

● Desde los finales de los años ochenta, la administración de los recursos hídricos en China ha ido evolucionando desde acciones fragmentadas a una mayor integración, mediante revisiones de la ley y una reestructuración de las organizaciones gubernamentales. La Ley de Agua (1988) contiene provisiones para la administración del agua en varios departamentos en diferentes niveles. Después de la reestructuración de las organizaciones gubernamentales que comenzó a finales de los años noventa, y una revisión de la Ley de Agua en 2002, todas las funciones administrativas (a excepción de las descargas de aguas residuales) fueron asignadas al Ministerio de Recursos Hídricos (MWR) y departamentos de los gobiernos locales.

● Sin embargo, la legislación específica para el agua subterránea permaneció débil y no había leyes y normas a nivel nacional sobre la gestión de acuíferos. El Reglamento para la Implementación de los Permisos de Extracción de Agua (RWPN), aprobado por el Consejo de Estado en 1993, dio el marco jurídico básico para la administración de los derechos de agua; el Ministerio de Recursos Hídricos (MWR) ha aprobado diversas regulaciones de apoyo, y algunas provincias y condados adoptaron regulaciones locales para la puesta en práctica de los permisos de extracción de agua subterránea. Esto ha llevado a un enfoque legal “top-down” (de arriba hacia abajo) para la gestión del agua subterránea, que no coincide con acciones del tipo “bottom-up” (de abajo hacia arriba). También será necesario superar una cierta “rigidez institucional” existente, mediante:• la reconciliación de los objetivos individuales de algunas dependencias de gobierno para el desarrollo

y la producción con aquellos para la sustentabilidad a largo plazo del recurso hídrico subterráneo• la aceptación de que la administración de agua subterránea es más que un trabajo burocrático, y que

en realidad es una tarea social compleja y multifacética para la cual se requiere relaciones estrechas entre el personal técnico y administrativo.

● De acuerdo con la Ley de Agua (2002), la asignación de los recursos hídricos debe seguir el “plan de cuenca” respectivo, así como el “plan de mediano plazo de demanda y abastecimiento de agua”.







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El procedimiento a nivel nacional, provincial y de condado se muestra en la Figura 6, ejemplificado con la Provincia Hebei y el Condado Guantao. Se puede observar que el proceso de planeación no incluye ningún tipo de retroalimentación entre diferentes niveles de gobierno, ni la participación de los usuarios. Al nivel de condado, el Departamento de Tierra y Recursos Minerales debería desem-peñar un papel importante, sin embargo generalmente esta oficina a nivel de condado no cuenta con personal especializado en agua subterránea. Por lo tanto, esta disposición no es totalmente consis-tente con las condiciones en el terreno.

● Por el otro lado, la administración cotidiana del agua subterránea en China se lleva acabo a nivel local por la Oficina de Recursos Hídricos del Condado (o Distrito) (CWRB). Este enfoque bastante descentralizado (y de hecho “de abajo hacia arriba”) constituye una ventaja importante, ya que presenta la oportunidad de una interacción estrecha con los usuarios actuales y agentes potencial-mente contaminantes del recurso. Sin embargo, todavía existen varias necesidades institucionales que se tienen que atacar para lograr una coordinación efectiva para la gestión del recurso hídrico subterráneo.

Reconciliación de los Límites Políticos e Hidrogeológicos● El grado del abatimiento del acuífero en la Llanura Septentrional China es tan alto que las acciones

de una sola CWRB por si solas no podrán ser suficientes para estabilizar localmente el nivel del agua en el acuífero. Para una administración eficiente del recurso, se tienen que delimitar e implementar

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Figura 6: Procedimiento de planeación para la asignación de los recursos de agua subterránea en China







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Áreas de Gestión de Recursos Hídricos Subterráneos (Groundwater Resource Management Areas, AGRHS), tomando en cuenta las fronteras hidrogeológicas y consideraciones del tipo “aguas arriba – aguas abajo”, ya que estas proveerán una base racional para la gestión integrada de los recursos hídricos (Figura 7).

● En el proceso de la definición de los límites, se tienen que considerar los siguientes factores: • Un AGRHS por supuesto, contendrá a menudo más que una unidad de un acuífero; en general

parece que un AGRHS razonable se podría delimitar respetando los límites del condado y (por conveniencia administrativa) asegurar que mayormente estén ubicadas dentro de una sola provincia, lo cual no es aplicable a los municipios

• En la interfase urbana-rural es necesario promover la reasignación del recurso hídrico subterráneo hacia los usuarios comerciales e industriales más productivos, mediante esquemas en los cuales el municipio correspondiente financie las mejoras en la agricultura de riego (generando ahorros reales) a cambio de la transferencia de los derechos de extracción y uso de una parte del agua subterránea ahorrada.

• En áreas con un adecuado conocimiento de la disponibilidad, uso y comportamiento del recurso de agua subterránea puede considerarse el establecimiento de un mercado de derechos de agua, siempre y cuando ya se cuente con un sistema de derechos ya consolidado.

• Para hacer factible el incremento de la recarga del acuífero, las bases financiera, administrativa y legal para el uso del agua superficial en condados aguas-arriba principalmente para el beneficio de los usuarios de agua subterránea en condados aguas-abajo, debe de ser abordado - y probablemente será necesario que la autoridad provincial supervise este proceso.

• De manera similar, la implementación exitosa de esquemas de reúso de agua residual, requerirá que las Agencias de Protección Ambiental (EPAs) pertinentes garanticen una calidad aceptable del agua residual y del nivel de tratamiento en el beneficio de los CWRB que autorizan el reúso – y para que esto sea posible será necesario establecer los arreglos organizacionales necesarios, junto con una considerable capacitación del personal en la operación y control de tales esquemas.

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Figura 7: Ejemplo teórico de consolidación de los CWRBs locales en un AGRHSN







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Integración de los Enfoques "de Arriba hacia Abajo" y "de Abajo hacia Arriba"

● El enfoque propuesto se basa en las siguientes consideraciones clave como se refiere en el esquema que podría establecerse en una unidad del acuífero de la Llanura Septentrional China ilustrado en la Figura 8: • la identificación y priorización de las AGRHS debe ser conducida por el MWR en cooperación

estrecha con el Comité de Cuenca (RBC) respectivo y la oficina provincial de recursos hídricos (PWRB)

• las extracciones meta deben de ser definidas para cada AGRHS (y la unidad componente del acuífero) a través del dialogo con los RBC´s y las PWRB´s, como base para otorgar los permisos de extracción de agua subterránea; la implementación estaría a cargo de los CWRB,, quienes deberían elevar a consideración superior sus inquietudes especiales cuando sea necesario

• mientras que la gestión práctica del agua subterránea es claramente desempeñada mejor a nivel de condado, las PWRB deberían tener un papel más claro, incluyendo la coordinación de la gestión de recursos que se comparten entre varios condados bajo su jurisdicción y la promoción de programas de capacitación en la gestión de recursos

• para mejorar la política central , se requerirá de retroalimentación compartiendo éxitos y dificultades desde los condados por medio de los PWRB´s y los RBC´s

• el papel en la gestión del agua subterránea del MWR a más largo plazo podría ser facilitando y monitoreando las acciones de los PWRB, así como promoviendo el intercambio a todos los niveles.

● El MWR podría establecer criterios más armonizados para la administración de los permisos de extracción, sobre todo con respeto a su tiempo de vigencia – tomando en cuenta un plazo mínimo necesario para dar seguridad a las instituciones financieras para invertir en lo relacionado con el desarrollo (incluyendo medidas apropiadas de ahorro de agua) y la necesidad de reservar agua subterránea para el consumo humano: • más énfasis en los “nuevos papeles” requeridos para los CWRB, en términos de apoyar a las asocia-

ciones de usuarios para la gestión del recurso, el monitoreo del estado y uso de los recursos hídricos subterráneos, y en la educación y concientización pública y política

• los RBC podrían desempeñar un papel importante en establecer y hacer cumplir (bajo la dirección del MWR) un uso más eficiente e integrado del agua superficial, subterránea y residual entre provincias o municipios, usando el apoyo de las asignaciones financieras.

Un Sistema de Permisos de Extracción Factible de ser Implementado● Un sistema simple y robusto de permisos para abordar la gestión del recurso requiere de:

• asegurar que las medidas eficaces de ahorro de agua en la agricultura se traduzcan en reducciones permanentes de la extracción de agua subterránea (reflejado en los permisos) y no utilizados simple-mente para expandir la superficie de riego o transferir el uso del agua a otros sectores

• cumplir con el RWPN (1993) acelerando la expedición de los permisos de extracción de agua subterránea, basado en registros exhaustivos de pozos de agua que ya existen en muchos condados, e introduciendo bases de datos computarizadas para facilitar la administración de los permisos y el resguardo seguro de los registros, dada su importancia legal

• lograr una vinculación consistente entre las estimaciones de los recursos de agua subterránea y la extracción autorizada mediante los permisos, priorizando áreas que presentan un abatimiento pronunciado de los niveles del acuífero







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• establecer vínculos más estrechos entre los servicios de extensión agrícola que promueven las medidas de ahorro de agua y el proceso de expedición de permisos de extracción de agua subterránea

• implementar la medición local de las extracciones de agua subterránea y el monitoreo de los niveles del agua subterránea, difundiendo la información generada a los usuarios de agua

• promover fuertemente y de forma universal el ahorro de agua, para que los usuarios conscientes no pierdan la motivación.

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Figura 8: Jerarquía preferida para la comunicación y acción en la implementación de las AGRHS







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Patrocinio económicoEl GW•MATE (Groundwater Management Advisory Team – Equipo

Asesor en Gestión de Aguas Subterráneas) es parte del Bank-Netherlands Water Partnership Program (BNWPP) y usa fondos de fideicomiso de los

gobiernos holandés y británico.

PublicaciónLa Colección de Casos Esquemáticos del GW•MATE ha sido publicada en inglés por el Banco Mundial, Washington, D.C.,

EEUU. La traducción al español fue realizada por Oscar Escolero con la supervisión de Héctor Garduño. También está disponible en formato electrónico en la página de Internet del Banco Mundial (www.worldbank.org/gwmate) y la página de

Internet de la GWP – Asociación Mundial del Agua (www.gwpforum.org).Los resultados, interpretaciones y conclusiones expresados en este documento son responsabilidad de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista del

Directorio Ejecutivo del Banco Mundial ni de los gobiernos en él representados.

Reforzamiento de los Instrumentos Económicos● En el largo plazo será necesario considerar:

• hacer disponibles incentivos económicos (como el financiamiento parcial o de fácil acceso a créditos baratos) para la instalación de tecnología de riego más eficiente

• cobrar un pago realista por el uso del recurso hídrico subterráneo con objeto de generar fondos para el monitoreo y la gestión del acuífero, y servir como un incentivo para la reducción de su extracción.

Incremento de la Participación de los Grupos Interesados● Se debe de reconocer que la estabilización del Acuífero Cuaternario de la Llanura Septentrional

China es un proceso a largo plazo y la gestión de la demanda que se está propugnando requerirá personal apropiadamente capacitado en los CWRB así como programas de concientización de los usuarios del agua, tomadores de decisiones políticas y el público en general. En particular:• los agricultores deben de estar bien informados sobre los beneficios de adoptar tecnologías más efi- cientes de riego y entender plenamente el concepto de los “ahorros reales de agua”• la naturaleza de “recurso de uso común” del agua subterránea requiere mecanismos para una partici-

pación más amplia, incluyendo la representación de los usuarios urbanos e industriales además de las Asociaciones de Usuarios de Agua de Riego.







Colección de Casos Esquemáticos Caso 8 China: Hacia el Uso...

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