Procedimientos para determinar el caudal ecolgico en

las centrales hidroelctricas ubicadas en los cauces de los ros

costeros del Per

Reynaldo Villanueva Ure

PROCEDIMIENTOS PARA

DETERMINAR EL CAUDAL

ECOLGICO EN LAS CENTRALES

HIDROELCTRICAS UBICADAS EN

LOS CAUCES DE LOS ROS COSTEROS DEL PER

Primera edicin

Enero, 2012

Lima - Per

Reynaldo Villanueva Ure

PROYECTO LIBRO DIGITAL

PLD 0459

Editor: Vctor Lpez Guzmn

http://www.guzlop-editoras.com/guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopstertwitter.com/guzlopster428 4071 - 999 921 348Lima - Per

PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD)

El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigacin (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a travs de nuestra pgina web. Los recursos econmicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edicin y publicacin a terceros, por lo tanto, son limitados.

Un libro digital, tambin conocido como e-book, eBook, ecolibro o libro electrnico, es una versin electrnica de la digitalizacin y diagramacin de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso.

Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusin globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geogrfica), su incorporacin a la carrera tecnolgica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competicin por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hbitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realizacin permitir disminuir o anular la percepcin de nuestras lites polticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investiga-cin de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no est circunscrita solo a las letras.

Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que est llevando desarrollado como un libro (con todas las caractersticas de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la informacin dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologas. El libro digital bien elaborado, permitir dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del pas donde la calidad de la educacin actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura fsica como por el personal docente. E l pe r sona l docente jugar un r o l de tu to r, f ac i l i t ador y conductor de p r oyec tos

de investigacin de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electr-nicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentacin de sus presupuestos anuales en el Congreso.

En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edicin digital, sin perder su autora, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versin digital.

Lima - Per, enero del 2011

El conocimiento es til solo si se difunde y aplica Vctor Lpez Guzmn Editor

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Resumen

En las diferentes leyes y reglamentos del Per sobre el uso del agua (constitucin poltica del Per, ley de aguas recientemente promulgado, D.S. 29-94/EM reglamento de proteccin ambiental en las actividades elctricas y otros) se trata superficialmente sobre la importancia del caudal ecolgico, pero no se determina su obligatoriedad y la cantidad que se debe dejar en el cauce del ro para la subsistencia del hbitat en la zona afectada. En los ros de nuestra Amazona este problema es irrelevante puesto que siempre disponen de caudales abundantes, an en la poca de estiaje, por lo que en dicha regin no se presentan dificultades con el caudal ecolgico, lo que s sucede en los ros costeros, ya que en algunos cauces el caudal se anula y en todo el tiempo de estiaje no se dispone de este vital elemento, causando penurias a las personas, flora y fauna que habitan en ese lugar.

Las centrales hidroelctricas que estn operando y las que se instalarn en el

futuro en estas cuencas, deben dejar una cantidad de agua entre la toma de captacin y el canal de descarga. En todos los pases de la regin e inclusive en otras latitudes, no existe una metodologa especfica de clculo para determinar esta cantidad, por lo que alguno de ellos fijan este caudal como un porcentaje del caudal nominal, pero sin mayor sustento tcnico.

En este trabajo se emplea la metodologa vigente para fijar el caudal ecolgico por el mtodo hidrobiolgico, basado en la obtencin de datos de campo para cada ro en particular, considerando tanto los parmetros hidrulicos como los biticos, utilizando la aplicacin informtica RHABSIM (Riverine Habitat Simulation) que es un programa completamente integrado para la modelizacin hidrulica de ros y la simulacin del hbitat fluvial mediante la metodologa IFIM (Instream Flow Incremental Methodology). O sea el caudal ecolgico es una funcin de varios parmetros:

Qeco = f(QNOM, DBO, PH, STD, Evapor, T)

PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL ECOLGICO EN LAS CENTRALES HIDROELCTRICAS

UBICADAS EN LOS CAUCES DE LOS ROS COSTEROS DEL PER

Autor: REYNALDO VILLANUEVA URE ING. MECNICO-ELECTRICISTA Empresa o Entidad: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA Cargo: DOCENTE INVESTIGADOR

DATOS DE LA EMPRESA. Direccin: Av. Tupac Amaru 210 Cdigo Postal: Lima 01 Telfono: (51.1)4819505 Fax: (51.1)4819505 E-Mail: rvillanuevaure@yahoo.es

PALABRAS-CLAVE: Ecolgico, hbitat, hidroelctrica, hidrobiolgico, estiaje, irregular.

Lugar y fecha de elaboracin del documento: Lima. 2011 Tema:

rea:

XIX CONIMERA

Congreso Nacional de Ingeniera Mecnica, Elctrica y Ramas Afines

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1. INTRODUCCIN

La gestin ambiental de los recursos hdricos afronta un gran desafo puesto que se maneja un recurso imprescindible para la vida que ha sido reconocido como escaso y que seguir siendo demandado a altas tasas. Por otra parte, se intenta asegurar la disponibilidad del agua para mltiples usos dentro de los cuales se reconocen aquellos de tipo ambiental, como lo son la navegacin, la recreacin y la conservacin de los ecosistemas acuticos, entre otros.

En pases como Estados Unidos, Canad y la Unin Europea hace tres dcadas atrs se ha aplicado un instrumento denominado "instream flow" para intentar garantizar esos usos ambientales manteniendo una cierta cantidad de agua (caudal) dentro de un cauce.

2. METODOLOGAS EXISTENTES

No existe el mtodo ptimo o ideal, para determinar el caudal ecolgico apropiado en cada caso especfico. Pero si existen una serie de mtodos para determinar el caudal ecolgico de acuerdo con varios criterios u objetivos y los servicios ambientales que ofrece la fuente hdrica a lo largo de su recorrido.

Segn los datos utilizados, puede considerarse que, en la actualidad, bsicamente existen cinco enfoques, a partir de los cuales se perfilan todas las metodologas existentes de clculo de caudales de mantenimiento:

- Enfoque hidrolgico o ndices hidrolgicos - Enfoque en las caractersticas hidrulicas

del ro - Enfoque hidrobiolgico o simulacin de

hbitats - Enfoque holstico - Enfoque eco hidrolgico

Figura 1: Metodologas existentes

2.1 Enfoque hidrolgico

El caudal de mantenimiento se deduce a partir de datos hidrolgicos tratados de distintas formas (caudales clasificados, tanto por ciento del caudal medio, anlisis de series temporales, etc.), basados generalmente en ndices hidrolgicos (% del caudal promedio) o comportamiento histrico (estadsticas) del comportamiento del caudal. Utilizan los registros histricos de caudal, como datos diarios, mensuales, medias, etc., para derivar directamente de ellos las recomendaciones de caudal ecolgico. (Ej. Colombia, Brasil, Francia, etc.)

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Figura 2: Enfoque hidrolgico

Los mtodos desarrollados dentro de este enfoque son:

2.1.1 Mtodo de Tennant

En este mtodo los caudales de reserva ecolgicos se calculan a partir de los escurrimientos histricos del tramo de ro en estudio y de una serie de criterios cualitativos, de tal manera que los caudales corresponden a diferentes porcentajes del caudal medio segn la poca del ao.

2.1.2 Mtodo de Hoppe.

Reconoce la relacin entre los percentiles de la curva de duracin de caudales y las condiciones favorables para la biota. Este mtodo usa valores de porcentaje de excedencia de la curva de duracin de caudales para definir unos caudales mnimos asociados a diferentes estadios de crecimiento de peces (truchas).

Se calcula en base a percentiles del caudal, Q.

Q1 para avenidas y recomendado para limpiar el sustrato Q2 para mantener las condiciones de hbitat Q3 para mantener condiciones de alimento y abrigo.

2.1.3 Mtodo de rango de variabilidad (RVA).

Segn sus propios autores, este mtodo ha sido ideado para casos en que se tenga como primer objetivo de manejo la conservacin de los ecosistemas. Se basa en datos de largos periodos de tiempo donde se describe la variabilidad hidrolgica antes y despus de instalada una represa. Consiste en tener una descripcin del flujo natural a travs de 32 parmetros definidos por Ritcher (1996) como claves en el funcionamiento del ecosistema para luego estimar un rango de variacin mximo de estos parmetros.

2.2 Enfoque hidrulico

El caudal de mantenimiento se deduce de la relacin entre algn parmetro hidrulico (normalmente el permetro mojado o la profundidad mxima del ro) y el caudal.

Figura 3: Enfoque hidrulico

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Los mtodos desarrollados dentro de este enfoque son:

2.2.1 Permetro mojado

En el mismo se asume que la integridad del hbitat est directamente relacionada con el rea hmeda. Consiste bsicamente en la construccin de curvas que muestran la relacin entre el caudal y el permetro mojado. A partir de ellas puede observarse que hasta un cierto volumen de agua el permetro crece rpidamente a medida que aumenta la descarga, pero sobrepasado este volumen el permetro se mantiene casi constante. Generalmente el flujo recomendado es aquel cerca de este punto de inflexin pues se presume es el nivel ptimo para el desove de peces o para la produccin de invertebrados bentnicos.

2.2.2 Indicadores de alteracin hidrolgica de Richter

Define a travs de ndices los caudales de referencia para ros o quebradas en los que el objetivo primario es la proteccin del ecosistema natural.

El mtodo tiene en cuenta:

Caudales mximos y mnimos Periodicidad de los eventos Frecuencia o cantidad de eventos Duracin con promedios mximos y

mnimos

Utiliza caudales diarios y 32 ndices, calculados sobre una base anual del comportamiento hidrolgico y su variabilidad estadstica (DS)

La desventaja es que no existe suficiente investigacin para relacionar el mtodo con las variables ambientales del ecosistema.

2.2.3 Mtodo de variacin hidrulica

Utilizan cambios en variables hidrulicas, como permetro hmedo o rea de lecho sumergido, para definir el caudal ambiental. De tal manera que los ros anchos y poco profundos tienden a ser ms sensibles a cambios en el caudal y en su permetro hmedo, que los ros angostos y profundos.

Existen problemas en la determinacin del umbral de descargas por debajo de las cuales el permetro hmedo se reduce con rapidez.

2.2.4 Mtodo Life

El ndice Invertebrado Ltico para Evaluacin de Caudales (LIFE) est basado en el monitoreo continuo de macro-invertebrados a lo largo del ro y caudal antes de la obra. Para esto se elabor un ndice de sensibilidad percibida a la velocidad del agua mediante la asignacin de un puntaje de 1 a 6 y de acuerdo a la abundancia de invertebrados (especies o familias).

2.3 Enfoque hidrobiolgico

El caudal se deduce a partir de una cuantificacin previa del hbitat fsico de una especie de referencia (normalmente peces) y del anlisis de su relacin con el caudal mediante simulacin hidrulica.

2.3.1 Metodologa de Incremento del Caudal (IFIM) Se trata de un mtodo hidrobiolgico que se basa en los conceptos de la metodologa IFIM (Instream Flow Incremental Methodology,), creada por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos de Amrica para relacionar los valores ecolgicos de los ros con los usos potenciales de sus aguas en trminos comparables, y de esta forma planificar en forma objetiva la utilizacin de los recursos hdricos.

2.3.2 Physical Habitat Simulation

(PHASBIM)

Los modelos biolgicos estn basados en la ecologa de organismos indicadores (macro-invertebrados acuticos, peces). Se desarrollan a partir de datos ecolgicos que pueden tener un valor local (adaptacin de los modelos para cada caso) o regional (un modelo por cada regin).

Evala sobre un tramo del ro y por un rango de caudal, la calidad del hbitat, relacionando las estimaciones de condiciones fsicas del hbitat y el valor ecolgico de esas condiciones para los organismos.

2.4 Enfoque holstico

Se asume que si son identificadas las caractersticas esenciales del flujo hdrico que pueden generar un impacto ecolgico y stas son incorporadas dentro de un rgimen de flujo modificado, entonces la biota y la integridad funcional del ecosistema ser mantenida.

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Su principio bsico es similar al de los mtodos hidrolgicos secuenciales, pero ms que un mtodo, es un procedimiento con el que el caudal de mantenimiento se deduce buscando una solucin consensuada a partir de un anlisis independiente de la magnitud y distribucin de caudal que necesitan los componentes del ecosistema fluvial objetivo, sean aspectos abiticos, ecolgicos, preceptales, socioeconmicos o todos en conjunto. Sigue un modelo participativo de consenso, basado en un panel de expertos, por lo que es de aplicacin local.

Los mtodos desarrollados dentro de este enfoque son:

2.4.1 Metodologa de bloques de construccin (BBM) Se realiza en base de grupos de trabajos multidisciplinarios, tomando en cuenta trabajos de investigacin ya realizados, modelos para entender la respuesta caudal, caractersticas hidrulicas y juicios de expertos.

Uno de los pasos crticos es la estimacin de la importancia econmica y social del rea de estudio, realizndose una evaluacin de la dependencia social y econmica de los ecosistemas ribereos en conjunto con la comunidad.

Se determinan y describen en trminos de duracin y magnitud los flujos que se recomendarn. La descripcin de cada uno de los componentes del flujo son considerados como los building block, conformando los Requerimientos de Flujo para una cuenca o ro Se denomina de tipo Bottom -Up ya que el caudal recomendado es estimado a partir de un flujo mnimo hacia valores ms altos.

2.4.2 Benchmarking~ Aproximacin Top-down Se basa en principios similares al mtodo Building Block. A diferencia del mismo, el caudal es determinado a partir de un flujo mximo aceptable hasta valores menores (aproximacin Top-Down). Con informacin disponible, modelos conceptuales y juicio de expertos se identifican indicadores hidrolgicos que son considerados ecolgicamente relevantes. Con estos indicadores, son caracterizados cauces escogidos dentro de un ro como bench mark o de referencia. En estos cauces de referencia no existe necesariamente un flujo natural pero cubren variados tipos y niveles

de flujo que se registran en la cuenca. Posteriormente en estos sitios se relacionan impactos ecolgicos en funcin de cambios en el flujo hdrico, de esta manera se investiga cunto puede cambiar el flujo del agua antes de que el ecosistema sea degradado.

2.4.3 Caudal de garanta ambiental (EPM) Mtodo aplicado por las EPM, donde mediante 7 pasos se definen los lmites mnimos de caudal ecolgico, que pueden ser tolerados por un curso de agua, contemplando aspectos fsicos, qumicos, biticos, sociales y estticos:

A) Definicin del caudal ambiental natural

B) Evaluacin ambiental multivariable C) Determinacin del caudal de

garanta ambiental D) Determinacin de los caudales de

recuperacin E) Determinacin de caudal adicional F) Determinacin de requerimientos

excepcionales G) Presupuesto de agua.

2.5 Enfoque eco-hidrolgico

Es un enfoque hbrido entre el hidrolgico y el hidrobiolgico. El caudal de mantenimiento se calcula a partir de datos hidrolgicos, pero adoptando como referente los requerimientos de una o varias especies objetivo. No utiliza simulacin hidrulica. Es un enfoque muy adecuado para planificacin, pero no tanto para tramos de ro concretos.

2.6 Determinacin del Caudal de Usos Actuales y/o Comprometidos El Qua (caudal de usos actuales) se determina efectuando un inventario de las captaciones de agua existentes en el tramo de inters y de aquellas captaciones futuras que cuenten con derechos de aguas autorizadas. La suma de las capacidades de las captaciones existentes y futuras permitir determinar el caudal de usos actuales.

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3. EVALUACION DE METODOS

Segn la base terica, los distintos tipos de mtodos (a excepcin de los mtodos holsticos y RVA) expresan un deseo de mantener un cierto caudal para conservar a poblaciones de organismos y generalmente tipos de peces. No pretenden conservar a un nivel ecosistmico. Los mtodos de Curva de Permanencia, el Mtodo de Tennant, el mtodo de Permetro Mojado e IFIM solo toman en cuenta la magnitud mnima del caudal como factor limitante en los requerimientos biticos, siendo que est ampliamente estudiada la importancia de los otros componentes del flujo en las interacciones e historias de vida de la biota acutica. Al estimar un flujo mnimo no toman en cuenta los requerimientos de flujo para mantener la vegetacin terrestre adyacente, la zona hiporreica y las zonas de inundacin. Desde un punto de vista ecosistmico se dejan de considerar intercambios de materiales y nutrientes que pueden ser importantes afectando la funcionalidad del ecosistema.

Tabla 1: Comparacin de mtodos para la determinacin del caudal ecolgico

4. SITUACIN ACTUAL EN EL PER

Los aceites minerales naturales o petrleos constituyen mezclas de gran variedad de hidrocarburos, que pueden separarse por destilacin, aprovechando la propiedad de que sus puntos de ebullicin varan como sus pesos moleculares. La destilacin no se efecta a una temperatura determinada, sino que entre ciertos lmites de temperatura, de forma que los productos destilados constituyan nuevas agrupaciones de hidrocarburos.

En el Per la autoridad competente Autoridad Nacional del Agua dependencia que pertenece al Ministerio de Agricultura, aun no ha definido la metodologa a aplicar, sin duda debido a la heterogeneidad de

regmenes hdricos de cada una de las cuencas del pas, tal como se menciona: Las metodologas para la determinacin del caudal ecolgico, sern establecidas por la Autoridad Nacional del Agua, en coordinacin con el Ministerio del Ambiente, con la participacin de las autoridades sectoriales competentes, en funcin a las particularidades de cada curso o cuerpo de agua y los objetivos especficos a ser alcanzados. Dejando a potestad de las empresas ejecutoras, la estimacin de los caudales ecolgicos, con criterios objetivos y aplicables a cada uno de los espacios donde se desarrollan los proyectos. Los caudales ecolgicos se fijarn en los planes de gestin de los recursos hdricos en la cuenca. Para su establecimiento, se realizarn estudios especficos para cada tramo del ro. El Per cuenta con 14 macrocuencas y 103 cuencas hidrogrficas, es por ello que para determinar los caudales ecolgicos no se puede considerar un solo mtodo generalizado a diferencia de otros pases europeos.

5. MONITOREO DEL AGUA

5.1 PARAMETROS DE MONITOREO

A) Temperatura (T) La temperatura es una variable muy importante en el medio acutico, pues influye en el metabolismo de las especies, como productividad primaria, respiracin de los organismos y descomposicin de la materia orgnica. El agua extrada de los pozos productivos del Per tiene temperaturas elevadas en algunos casos (por ejemplo la selva amaznica) y, por lo general, retornan al medio ambiente antes de enfriarse hasta temperatura ambiente. Las descargas de agua a altas temperaturas pueden causar daos a la flora y la fauna de las aguas receptoras al interferir con la reproduccin de las especies, incrementar el crecimiento de bacterias y otros organismos, acelerar las reacciones qumicas, reducir los niveles de oxgeno y acelerar la eutrofizacin.

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B) pH El pH (ndice de iones de Hidrgeno) es una medida de la concentracin de iones de hidrgeno en el agua. Las medidas de pH son de extrema utilidad, pues nos proveen muchas informaciones con respecto a la calidad del agua. Las aguas superficiales tienen pH entre 4 y 9. Algunas veces son ligeramente alcalinas por causa de la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Generalmente, un pH muy cido o muy alcalino est relacionado a la presencia de desechos industriales. C) Aceites y Grasas (A y G) Los aceites y grasas se definen como "cualquier material recuperado en la forma de una sustancia soluble en el solvente". El aceite o petrleo en las salmueras es perjudicial para la vida acutica porque forma pelculas sobre la superficie del agua, reduce la aeracin y disminuye la penetracin de la luz solar necesaria para la fotosntesis (produccin primaria) de las plantas acuticas. El aceite o petrleo en el agua de mar tambin puede formar "bolitas de alquitrn" en las playas y riberas de los ros que pueden afectar plantas y animales. D) Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO) La demanda bioqumica de oxgeno (DBO) es la cantidad de oxgeno usado por las bacterias bajo condiciones aerbicas en la oxidacin de materia orgnica para obtener CO2 y H2O. Esta prueba proporciona una medida de la contaminacin orgnica del agua, especialmente de la materia orgnica biodegradable. E) Slidos Totales Disueltos (STD) Los Slidos Totales Disueltos (STD) constituyen una medida de la parte de slidos en una muestra de agua que pasa a travs de un poro nominal de 2,0 m (o menos) en condiciones especficas. F) Oxgeno Disuelto (OD) El oxgeno es una sustancia indispensable para la supervivencia de los animales y de otros muchos seres vivientes tanto acuticos como terrestres. Este parmetro proporciona una medida de la cantidad de oxgeno disuelto en el agua. Los desperdicios orgnicos arrojados en los cuerpos de agua son descompuestos por microorganismos que usan el oxgeno en la respiracin. De esta forma cuanto mayor sea la carga de materia orgnica, mayor ser el nmero de microorganismos que

descomponen y, consecuentemente, mayor el consumo de oxgeno. La temperatura, el material orgnico disuelto, los oxidantes inorgnicos, etc. afectan sus niveles. G) Conductividad Elctrica (CE) La conductividad de una muestra de agua es una medida de la capacidad que tiene la solucin para transmitir corriente elctrica. Este parmetro tiene relacin con la existencia de iones disueltos en el agua, los cuales son partculas con cargas elctricas. Cuanto mayor sea la concentracin de iones disueltos, mayor ser la conductividad elctrica en el agua. En las aguas continentales, los iones que son directamente responsables de los valores de la conductividad son, entre otros, el Calcio, el Magnesio, el Potasio, el Sodio, los carbonatos, los sulfatos y los cloratos. En el caso de salmueras de campos petroleros y efluentes de refinera, es simplemente un indicador de la salinidad del agua. H) Cianuro Libre El cianuro es una sustancia qumica, potencialmente letal, que acta rpidamente y puede existir de varias formas. El cianuro puede ser un gas incoloro como el cianuro de hidrgeno (HCN), o el cloruro de ciangeno (ClCN), o estar en forma de cristales como el cianuro de sodio (NaCN) o el cianuro de potasio (KCN). I) Slidos Totales Suspendidos (STS) Los slidos suspendidos totales o el residuo no filtrable de una muestra de agua, se definen como la porcin de slidos retenidos por un filtro de fibra de vidrio que posteriormente se seca a 103-105 C hasta peso constante. Los slidos suspendidos, como parmetro, miden la presencia de materiales corpusculares de tamao mayor que unos 10-3 milmetros. Si fuesen menores se clasificaran como materiales coloidales (10-6 a 10-3 mm) o, definitivamente, como especies disueltas (menores que 10-6 mm). J) Nitritos (NO2

-)

En los nitratos est presente el anin nitrito (NO2

-). ste se forma al unirse el nitrgeno en estado de oxidacin con dos oxgenos. Los nitritos resultan ser txicos para los peces. Una concentracin de 0,2 - 0,4 mg/l mata al 70 % de una poblacin de truchas. Se nota una mortandad elevada de peces a partir de 0,15 mg/l.

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En la naturaleza, los nitritos se forman por oxidacin biolgica de las aminas y del amonaco, o por reduccin del nitrato en condiciones anaerbicas. K) Nitratos (NO3

-)

En los nitratos est presente el anin nitrato (NO3-). ste se forma al unirse el nitrgeno en estado de oxidacin con tres oxgenos. Los nitratos inorgnicos se forman en la naturaleza por la descomposicin de los compuestos nitrogenados como las protenas, la urea, etc. En esta descomposicin, se forma amonaco o amonio, respectivamente. El agua que contiene altas concentraciones de nitratos y que se emplea en alimentacin de nios de seis meses puede ser causa de una condicin llamada metahemoglobi-nemia. L) Fosfatos (PO4

3-)

Los fosfatos son la principal forma en la que el fsforo se presenta en las aguas naturales. Estos se encuentran en los fertilizantes y los detergentes y pueden llegar al agua con el escurrimiento agrcola, los desechos industriales y las descargas de aguas negras. Los fosfatos, al igual que los nitratos, son nutrientes para las plantas. Cuando entra demasiado fosfato al agua, florece el crecimiento de las plantas. M) Cloruros (-Cl) Los cloruros (Cl_) son los principales aniones inorgnicos en el agua. Estos compuestos resultan de la combinacin del cloro con una sustancia simple o compuesta (excepto hidrgeno u oxgeno). Los cloruros son altamente solubles, por lo que contaminan fcilmente el agua. N) Sulfatos (SO4) El in sulfato es uno de los principales aniones que se encuentran en aguas naturales. Los sulfatos llegan al medio acutico por los desechos provenientes de mltiples industrias. El dixido de azufre atmosfrico, que se libera por la combustin de hidrocarburos, tambin puede contribuir al contenido de sulfatos del agua. El trixido de azufre, producido por la oxidacin fotoltica o cataltica del dixido, se combina con el vapor de agua y precipita como lluvia cida. O) Demanda Qumica de Oxgeno (DQO) La demanda qumica de oxgeno (DQO) es una medida del equivalente en oxgeno del

contenido de materia orgnica en una muestra que es oxidable utilizando un oxidante fuerte. Es diferente a la prueba de la demanda bioqumica de oxgeno (DBO), pues la DBO mide slo la fraccin orgnica oxidable biolgicamente. Es importante obtener una medida de la DQO en aguas residuales de refinera pues estos residuos, con frecuencia, contienen contaminantes orgnicos no biodegradables. P) Nitrgeno Amoniacal (NH3) El Nitrgeno es uno de los elementos ms importantes para la vida, pero es muy escaso en el agua. Sus fuentes principales son el aire (asimilado por algunas algas), adobos y materia orgnica en descomposicin (hojas y aguas fecales). El nitrgeno que proviene de la descomposicin de vegetales, animales y excrementos pasa por una serie de transformaciones. En el caso de los vegetales y animales, el nitrgeno se encuentra en forma orgnica. Al llegar al agua, es rpidamente transformado en nitrgeno amoniacal, pasando despus a nitritos y finalmente a nitratos. Esas dos ltimas transformaciones solamente ocurren en aguas que contengan bastante oxgeno disuelto, pues son efectuadas por bacterias de naturaleza aerobia. Q) Sulfuros (SO3) La medicin del sulfuro total en el agua incluye H2S y HS

- disueltos, as como sulfuros metlicos solubles en cido que pueden estar presentes en la materia suspendida. Con frecuencia, los sulfuros estn presentes en las aguas residuales de las refineras. Pueden ser txicos para los peces y generar olores desagradables. R) Fenoles (C6H5-OH) La medicin de Fenoles suministra una indicacin de la concentracin de la mayora de compuestos fenlicos (hidrxidos derivados de bencenos y sus ncleos condensados). Los fenoles frecuentemente estn presentes en altas concentraciones en las aguas residuales de la industria petrolera. S) Hidrocarburos Totales de Petrleo (TPH) El trmino TPH describe una extensa familia de varios cientos de compuestos qumicos que proceden originalmente del petrleo crudo, que es la materia prima

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fundamental de toda la industria petroqumica y pueden contaminar el ambiente. T) Metales Totales (Metales Totales x ICP) Este parmetro incluye un conjunto de 34 metales tantos cationes, aniones y metales pesados; a continuacin describiremos algunos: Los Metales Pesados (Bario, Cadmio, Cromo, Plomo y Mercurio), frecuentemente son contaminantes del petrleo crudo y algunas veces estn presentes en pequeas cantidades en las aguas residuales de la industria petrolera. El Bario tiene efectos irreversibles para la salud y es txico para los animales. Se puede combinar con sulfatos para formar sulfato de bario insoluble. El Plomo, se acumula en el tejido de ostras y mariscos. Llega al ser humano a travs de la cadena alimenticia y se acumula en los huesos. El plomo es un inhibidor de las enzimas e influye en el metabolismo celular. U) Mercurio (Hg) El mercurio es un elemento metlico que permanece en estado lquido a temperatura ambiente. El mercurio es altamente txico a niveles relativamente bajos y se acumula en los peces. Produce "clorosis" en las plantas, es venenoso para los animales y llega al ser humano a travs de la cadena alimenticia. V) Coliformes Totales Los coliformes son bacterias, principalmente, asociadas con los desechos humanos y animales. Los coliformes totales proporcionan una medida de la contaminacin del agua proveniente de la contaminacin fecal.

5.2 SELECCION DE PUNTOS DE MONITOREO El monitoreo de las aguas receptoras, requiere una cuidadosa evaluacin sobre dnde recolectar las muestras. Las siguientes secciones describen las ubicaciones ideales para la recoleccin de muestras y presentan recomendaciones basadas en la posibilidad de ciertas limitaciones logsticas.

5.2.1 Puntos de Muestreo para Descargas El lugar ideal para el muestreo sera el punto exactamente antes de que la

descarga ingrese a un curso de agua receptor (es decir, una corriente natural o un ro). Sin embargo, es posible que este punto no sea de acceso fcil ni seguro. En este caso, la muestra debe ser recolectada en el primer punto accesible corriente arriba de la descarga del conducto o canal.

5.2.2 Puntos de Muestreo para

Aguas Receptoras Las aguas superficiales receptoras en los lugares de explotacin petrolera incluyen a todos los cursos de agua que pueden ser afectados por las operaciones. Generalmente, se trata de arroyos, ros, pantanos, lagos y aguas subterrneas en el rea. Como mnimo, debe ubicarse una estacin de muestreo aguas arriba y otras aguas abajo de cada cuerpo de agua receptor.

5.3 PROCEDIMIENTO DE MEDICIN DE LA CALIDAD DEL AGUA Registro de datos de campo 1. Registro de Dato Generales

Cdigo del Punto de Muestreo. Origen de la fuente. Descripcin clara y definida del punto de muestreo. Hora y fecha de muestreo. Localidad, distrito, provincia y departamento. Coordenadas de ubicacin del punto de muestreo. Datos personales de quien realiz la toma de muestra. Condiciones climticas y otras observaciones pertinentes en el punto de muestreo.

2. Registro de todas las mediciones realizadas en el monitoreo. 3. Los datos requeridos en la Ficha de Registro se muestran en el Anexo I Ficha de Registro de medicin de datos de Campo. Requisitos para la Toma de Muestras Evitar las reas de turbulencia excesiva, considerando la profundidad, la velocidad de la corriente y la distancia de separacin entre ambas orillas (En ros). Se realizar en el centro de la corriente a una profundidad de acuerdo al parmetro a determinar.

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Evitar la presencia de espuma superficial, en lagos y pantanos. Se realizar en direccin opuesta al flujo del recurso hdrico. Considerar un espacio de alrededor del 1% aproximadamente de la capacidad del envase (espacio de cabeza) para permitir la expansin de la muestra. PRESERVACIN DE LAS MUESTRAS Una vez tomada la muestra de agua, se procede a adicionarle el preservante requerido de acuerdo a lo estipulado en el Requisitos para toma de muestras de agua y manipulacin. IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRAS DE AGUA Para prevenir confusiones en la identificacin de las muestras, se deber colocar despus de la toma de muestra una etiqueta en cada recipiente, en la que se anotar claramente con tinta a prueba de agua la informacin siguiente:

1.- Nmero de Muestra (referido al orden de toma de muestra). 2.- Cdigo de identificacin (punto y/o estacin de muestreo). 3.- Origen de la fuente. 4.- Descripcin del punto de muestreo. 5.- Fecha y hora de la toma de la muestra. 8.- Preservacin realizada, tipo de preservante utilizado. 9.- Tipo de anlisis requerido. 10.- Datos personales responsable del muestreo.

6. CONCLUSIONES

Desde el punto de vista legal, aun en el Per no existe una norma especfica relacionada con el mantenimiento de caudales ecolgicos; sin embargo, considerando las cada vez ms exigentes normas de gestin ambiental, resulta coherente implementar estos instrumentos que contribuirn a mejorar el comportamiento ambiental de los cursos de agua. Cabe indicar que en el ao 2004 se present en el Congreso de la Repblica un Proyecto de Ley para instituir la preservacin de los Caudales Ecolgicos. Este proyecto fue acumulado a la ley de Desarrollo Acucola. Sin embargo, cabe indicar tambin que el ente regulador (OSINERGMIN) viene solicitando a las empresas elctricas la implementacin del caudal ecolgico en los cursos de agua que aprovechan, estando en elaboracin la normativa pertinente.

Donde se han desarrollado el estudio de Caudal Ecolgico, estn emplazadas en la regin andina y por lo tanto sus fuentes de agua, tienen flujos a lo largo del ao, con variaciones importantes entre el estiaje y avenida. Casi todas ellas cuentan con sistemas de afianzamiento hdrico, ubicados mayormente en las cabeceras de las cuencas.

7. RECOMENDACIONES

El caudal ecolgico determinado constituye un dato referencial, por las caractersticas de la Central Hidroelctrica se requerirn mayores monitoreos, de tal manera que en el mediano plazo se vayan adecuando a los niveles recomendados.

La adecuacin del Caudal

Ecolgico propuesto, debe realizarse de manera paulatina en el mediano plazo, siendo recomendable tambin optimizar el uso y regulacin de los recursos hdricos y potenciar la bsqueda y desarrollo de proyectos de afianzamiento hdrico.

8. BIBLIOGRAFA

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k PLD 0459pdfCONIMERA2 METODOLGIA PARA DETERMINAR EL CAUDAL ECOLOGICO C2Kcartula