Módulo 6 - SWITCH Training...Módulo 6 5 HERRAMIENTAS PARA LA TOMA DE DECISIONES Escogiendo un...

Kit de capacitación SWITCHGestión Integral del Agua Urbana para la

Ciudad del Futuro

Módulo 6HERRAMIENTAS PARA LA

TOMA DE DECISIONESEscogiendo un camino sustentable

ICLEI – Local Governments for Sustainability, European Secretariat | Gino Van Begin (responsable)

Ralph Philip, (ICLEI European Secretariat)

Prit Salian (ICLEI European Secretariat)

Marc Soutter, Colin Schenk (Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne); Ray Mackay, Ewan Last (University of Birmingham); Heiko Sieker, Christian Peters (Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH); Chris Jefferies, Alison Duffy (University of Abertay)

Ralph Philip, Barbara Anton, (ICLEI European Secretariat)

Rebekka Dold | Grafik Design & Visuelle Kommunikation | www.rebekkadold.deImagen de portada por Loet van Moll–Illustraties | www.loetvanmoll.nl

Coordinador y responsable: M. en I. Edgar Villaseñor Franco (ICLEI Oficina México); Traducido y adaptado al español por Imanol Chávez Góngora (University of Texas-Pan American); M. en I. Paulina Soto, Arq. Ramón Delgado Aguirre, M. en I. Itzel Alcérreca Corte (ICLEI Oficina México); Layout: LDG. Ma. del Pilar Martínez Meléndez y LDG. Ozcielle A. Castellanos Maldonado.

© ICLEI European Secretariat GmbH, Freiburg, Germany 2011 El contenido de este kit de capacitación está bajo una licencia de Creative Commons especificada como atribución.

No comercial-Compartir bajo la misma licencia 3.0. Esta licencia permite a otros combinar, modificar, y construirsobre los materiales del Kit de capacitación SWITCH con fines no comerciales, siempre y cuando se atribuyan loscréditos a ICLEI EuropeanSecretariat y la licencia de sus nuevas creaciones bajo los mismos términos legales. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ El texto legal completo sobre las condiciones de uso de esta licencia se puede encontrar en: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.es_ES

Este kit de capacitación ha sido producido como parte del proyecto SWITCH - Gestión del Agua para la Ciudad del Futuro (Enero 2006a abril 2011). El proyecto fue cofinanciado por la Dirección General de Investigación de la Comisión Europea dentro del SextoPrograma Marco. www.switchurbanwater.eu

Asimismo agradecemos a las instituciones y funcionarios de México quienes apoyaron en la revisión de este módulo: Ing. Vicente Esteban Chávez Castillo, del área de Promoción e Instrumentos de Fomento, de la Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, CONAGUA; Ing. Sergio Loustaunau. Vocal Ejecutivo de la Comisión Estatal del Agua de Querétaro (CEAQro); Lic. Efraín García Mora. Coordinador General del Sistema de Agua y Saneamiento (SAS) del Ayuntamiento de Centro, Tab.

Esta publicación refleja únicamente la opinión de los autores.La Comisión Europea no se hace responsable del uso que pueda hacerse con la información contenida en esta publicación.

Editorial

Producido por:

Autor principal:

Autor que contribuyo:

Basado en la labor de los siguientes socios del consorcio SWITCH:

Editores:

Diseño:

Layout versión en español:

Copyright:

Agradecimientos:

Descargo deresponsabilidad:

ISBN 978-3-943107-03-6 (PDF) | ISBN 978-3-943107-02-9 (CD-ROM)

Kit de capacitación SWITCHGestión Integral del Agua Urbana para laCiudad del Futuro

Módulo 6HERRAMIENTAS PARA LATOMA DE DECISIONESEscogiendo un camino sustentable

4 Kit de capacitación SWITCHGESTIÓN INTEGRAL DEL AGUA URBANA PARA LA CIUDAD DEL FUTURO

Kit de capacitación SWITCH Gestión Integral del Agua Urbana en la Ciudad del Futuro

El Kit de capacitación SWITCH es una serie de módulos acerca de la Gestión Integral del Agua Urbana (GIAU) desarrollados en el marco del proyecto ‘SWITCH – Gestión del Agua para la Ciudad del Futuro’. El Kit está diseñado principalmente para realizar actividades de entrenamiento enfocándose únicamente en los siguientes grupos.

• Autoridades que tomen decisiones en los gobiernos locales.

• El personal superior de las áreas gubernamentales locales que: • esté directamente relacionados con la gestión del agua,• sea gran consumidor de agua, como parques y centros de recreación,• tenga un gran impacto sobre los recursos hídricos, tales como la planificación del uso de la tierra,• tenga interés en el uso del agua en general, como los departamentos de medio ambiente.

• Los administradores y profesionales de los organismos operadores de agua potable, alcantarillado y saneamiento.

Todos los módulos están estrechamente vinculados entre sí, al mismo tiempo que estos vínculos están claramente indicados a través de los módulos. La información contenida en los módulos está respaldada por una biblioteca de recursos en línea, casos de estudio y enlaces de internet a material externo, el cual está marcado en los casos que aplica. Los siguientes símbolos se utilizan para indicar cuándo hay información adicional disponible:

Se refiere a otro módulo del Kit de capacitación SWITCH, donde se puede encontrar más información.

Se refiere a material adicional SWITCH almacenado en el portal de entrenamiento en línea SWITCH.(www.switchtraining.eu/switch-resources)

Se refiere a un caso de estudio en el portal de entrenamiento en línea SWITCH.

Se refiere a un enlace de internet con información externa.

5Módulo 6HERRAMIENTAS PARA LA TOMA DE DECISIONES

Escogiendo un camino sustentable

Kit de capacitación SWITCH: Todos los módulos

Enfoque general SWITCH sobre la Gestión Integral del Agua Urbana (GIAU)

Soluciones sustentables

Apoyo para la toma de decisiones

Módulo 6HERRAMIENTAS PARA LA TOMA DE DECISIONES


Módulo 1PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

Preparándose para el futuro

Contiene una introducción a los retos clave de la gestión del agua en las zonas urbanas, ahora y en el futuro y una explicación paso a paso sobre cómo desarrollar e implementar

un proceso de planificación estratégica.

Introduce el concepto de los sistemas de apoyo para la toma de decisiones para la gestión del agua urbana, incluyendo detalles sobre la herramienta “Agua de la Ciudad” desarrollada por SWITCH.

Módulo 2LAS PARTES INVOLUCRADASInvolucrando a todos los actores

Presenta un panorama general sobre diferentes enfoques para la participación de las partes interesadas - incluyendo Alianzas de Aprendizaje - y los medios por los cuales

se pueden generar compromisos para cumplir con los propósitos de GIAU

Módulo 3ABASTECIMIENTO DE

AGUAExplorando las opciones

Módulo 5AGUAS RESIDUALESExplorando las opciones

Módulo 4AGUAS PLUVIALES

Explorando las opciones

Describe cómo el suministro urbano de agua

Describe cómo la gestión de aguas pluviales urbanas

Describe cómo la gestión de aguas residuales urbanas

Puede favorecerse con una mayor integración a través de ejemplos de soluciones innovadoras investigadas en SWITCH, además de la contribución que estas pueden aportar para tener una ciudad más sustentable.


Módulo 6: Contenidos Introducción ..................................................................................................................

Objetivos del aprendizaje ..........................................................................................

Toma de decisiones en la gestión urbana del agua..........................................3.1 Los problemas ......................................................................................................3.2 Un enfoque integral para la toma de decisiones .....................................

3.2.1 Una perspectiva holística .......................................................................3.2.2 Flexibilidad ..................................................................................................3.2.3 Participación de los involucrados .......................................................

La sustentabilidad y la toma de decisiones ........................................................

Sistemas de apoyo a las decisiones (SAD) ...........................................................5.1 Base de conocimientos SAD ............................................................................5.2 Modelación SAD ..................................................................................................5.3 Resultados de los SAD y el uso de indicadores .........................................

Poniendo en práctica la toma integral de decisiones –Ejemplos de sistemas de apoyo a las decisiones ......................................................

6.1 Agua de la ciudad .................................................................................................6.1.1 Sistema de Información del Agua de la Ciudad (SIAC) ..................6.1.2 Los Modelos de Simulación de Agua de la Ciudad ........................6.1.3 Integración del SIAC y los modelos del Agua de la Ciudad .........

6.2 Opciones de Herramienta para el Agua Urbana (OHPAU) ...................6.3 Ciclo del Agua .......................................................................................................6.4 Eco.GAP – Herramienta de Evaluación de Costos de los Ciclos de Vida (ECCV) ...................................................................................................................6.5 Comparando la Flexibilidad de Soluciones Alternativas ......................6.6 Modelo de Opciones para la Gestión de la Demanda de Agua (Basado en VENSIM) ...................................................................................................

Recapitulando ..............................................................................................................

Referencias ....................................................................................................................

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IntroducciónLas condiciones del ciclo urbano del agua están en constante cambio. Cambios en la población, el desarrollo urbano, la riqueza, la política, la tecnología, el clima, etc. los cuales continuamente afectan el sistema, y a los actores que dependen de ella, en formas diferentes. Se sabe que estos cambios alteran las condiciones actuales, pero ¿hasta qué punto pueden ser estimados? El objetivo de los gestores del agua es por lo tanto tomar decisiones, las cuales no solo sean adecuadas para el presente, sino también para hacer frente al cambio futuro. Esta es considerada una tarea difícil por las siguientes razones:

• Muchas de las tecnologías estándar de la gestióndel agua son soluciones flexibles contiempos de vida media de más de 50 años. La toma de decisiones debe prever las condiciones con mucha anticipación para el futuro;

• Debidoalascomplejasinterrelacionesdentrodelciclourbanodelagua,lasintervencionesen un área es probable que tengan impactos en otros lugares. La toma de decisiones por lo tanto debe tener un buen conocimiento de las relaciones de causa y efecto en el sistema en su conjunto.

• Diversos involucrados influyenoestán influenciadospor lagestióndelaguaurbana.Latoma de decisiones por lo tanto debe tener en cuenta una gama de necesidades y opiniones diferentes, las cuales a menudo podría entrar en conflicto.

El Módulo 6 da una introducción al concepto de la toma integral de decisiones, un enfoque que tiene como objetivo abordar los temas antes mencionados, mediante una evaluación integral y el reconocimiento de la incertidumbre en el futuro. El mensaje clave es que mediante la comprensión de los impactos de una acción en todas las áreas relevantes del desarrollo urbano considerando una serie de escenarios a futuro, los responsables de la toma de decisiones pueden optar por las opciones que sean más sustentables. El módulo también describe el uso de Sistemas de Apoyo para la toma de las Decisiones (SAD) para poner en práctica la toma integral de decisiones, la cual incluye resúmenes de una serie de herramientas de SAD que están disponibles para este fin.

La toma integral de decisiones está fuertemente vinculada con la planeación estratégica y la participación de los interesados. El Módulo 6 está estrechamente relacionado con los módulos 1 y 2, que cubren estos dos aspectos de la Gestión Integral del Agua Urbana (GIAU) con más detalle.


Objetivos del aprendizajeEl Módulo 6 pretende demostrar como un enfoque alterno para la toma integral de decisiones para la gestión del agua urbana, basándose en la evaluación integral, flexibilidad y participación de los interesados, puede conducir a intervenciones urbanas más sustentable dentro de la gestión del agua. El módulo 6 le presenta al usuario el concepto de toma integral de decisiones, así como también le proporciona información sobre cómo este enfoque puede llevarse a la práctica, en particular mediante el uso práctico del Sistemas de Apoyo para la toma de las Decisiones, algunos de los cuales son presentados en este módulo.Más específicamente, el módulo ayudará a los usuarios a obtener una mejor comprensión de:

• la forma en que la toma integral de decisiones utiliza la información y elconocimiento para evaluar el ciclo urbano del agua de manera integral, gestiona la incertidumbre del futuro y promueve la participación de los involucrados;

• Cómoel SistemadeApoyopara la tomade lasDecisionespuede serutilizadopara gestionar grandes cantidades de datos y modelar el impacto de estrategias y escenarios potenciales;

• elusodeindicadoresparavalorarlosresultadosdelaevaluaciónyparaenseñaralpúblico los resultados en lenguaje técnico; y

• losdetallesprácticosdelasherramientasseleccionadas,incluyendolaherramientaAgua de la Ciudad, desarrollada por SWITCH.



Toma de decisiones en la gestión urbana del aguaLa gestión del agua en las ciudades es un desafío permanente. Las nuevas políticas, regulaciones e inversiones, son necesarias para gestionar el impacto del crecimiento poblacional, el deterioro de la infraestructura, la expansión urbana, el cambio climático y muchas otras presiones actuales y futuras.

Los administradores del agua, los planificadores urbanos, los políticos y una serie de otros interesados están obligados a tomar decisiones periódicamente, las cuales afectan, en mayor o menor medida, a la gestión de los recursos hídricos de la ciudad. Algunos ejemplos incluyen:

• Laopcióndeconstruirundepósitodeabastecimientodeaguaafindeatenderelincremento previsto de la demanda;

• Laimplementaciónlegalqueimpidalacontaminacióndeloscuerposdeagua;

• Laadopcióndepolíticasqueprioricenelreciclajedeaguasresiduales;

• Laconcesióndepermisosparanuevosdesarrollosurbanos;y

• La aprobación de fondos para el desarrollo de un plan de adaptación para elcambio climático.

En la mayoría de los casos, las decisiones son tomadas después de revisar una gran variedad de información. Por ejemplo:

• DatosCuantificados–porejemplo,costoseconómicos,ladisponibilidaddelagua,cifras históricas de lluvia, etc.

• Temas de actualidad - por ejemplo los servicios inadecuados de agua, lacontaminación, la incidencia de inundaciones, etc.

• Predicciones futuras –por ejemplo, el crecimientodemográfico, los escenariosclimáticos, el crecimiento económico, etc.

• Ventaja política que se puede obtener – por ejemplo establecer un legado, lasatisfacción de la opinión popular, hacer cumplir la reglamentación, etc.

• Interesesdelosinvolucrados–porejemplolasdemandasdeagua,lasnecesidadesde las viviendas, las necesidades de los negocios, etc.

Muchas de las decisiones tendrán consecuencias de gran alcance, tanto en el pre-sente, como en el largo plazo, por lo que es imperativo que los responsables de la toma de decisiones tengan acceso a los conocimientos, datos y herramientas que les permitan tomar la decisión correcta. Idealmente, esta información es suficiente para conducir a una comprensión global de los impactos de una decisión, en todas las áreas relevantes del desarrollo urbano en una serie de escenarios futuros.


3.1 Los problemas

La influencia de los responsables en la toma de decisiones en la gestión del agua urbana no debe ser subestimada. Los nuevos depósitos, tuberías de transferencia, infraestructura de tratamiento, plantas de desalinización y redes de drenaje, a largo plazo todas las opciones pueden tener repercusiones sobre los recursos hídricos en las próximas décadas. Por lo tanto, es primordial que sean tomadas las mejores decisiones. En el pasado muchas de estas decisiones han demostrado ser acertadas y por esta razón los ciudadanos de las ciudades más desarrolladas siguen disfrutando de los beneficios de las grandes inversiones a largo plazo como los depósitos de abastecimiento de agua, redes de drenaje y plantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, esto no siempre ha sido así; existen numerosos ejemplos en todo el mundo en el que las inversiones realizadas en infraestructura de agua no han alcanzado los resultados esperados, o en el que se ha generado costos adicionales, los cuales rebasan a los beneficios obtenidos.

A pesar de las malas decisiones que se toman en el sector del agua por diversos factores, existen dos más determinantes, los cuales son:

• Lasdecisionessetomanconbasealconocimientolimitadoaunsolosectorenparticular o estrechamente definido por criterios de evaluación; y

• Lasdecisionessebasanensuposicionesdecómoelfuturopodríateneréxito.

Las consecuencias de estos factores puede que sean significativas. Por ejemplo, la decisión de construir las tuberías de desagüe para transportar las aguas pluviales lejos de una nueva área de desarrollo, se puede tomar tras una evaluación de las tasas de precipitación observada y con el costo financiero de la aplicación. Sin embargo, tales criterios de evaluación limitados, ignoran aspectos que no están relacionados directamente, pero que sin embargo son importantes, como por ejemplo:

• Las daños ambientales causados por grandes volúmenes de aguas pluvialesaltamente contaminadas al entrar a cuerpos receptores de agua a alta velocidad;

• Elimpactoeconómicodeunamayorincidenciadeinundacionesaguasabajoenlas zonas agrícolas; y

• Elimpactosocialaltenerunamenordisponibilidaddeaguasubterráneaparaelabastecimiento.

Además, la falta de consideración de las variaciones climáticas futuras puede hacer que las especificaciones de la tubería escogidas sean inadecuadas para futuros eventos de lluvia.

Los ejemplos anteriores demuestran la falta de voluntad o incapacidad de los responsables de la toma de decisiones para considerar la información relacionada con los costos directos o indirectos y los beneficios, los cuales pueden llevar a seleccionar la mejor solución para prioridades y objetivos específicos, pero puede ser una mala decisión desde una perspectiva holística.



Estas razones incluyen:

Falta de información: Extendiendo los criterios de evaluación que requiere tener acceso y poder interpretar la información. Esto puede ser una tarea costosa y que demande tiempo.

Fragmentación dentro del sector del agua: Los diferentes sectores de la gestión urbana del agua generalmente operan de manera individual. Esto puede ser el resultado de la falta de incentivos y/o la habilidad de tomar en cuenta los impactos fuera del área de responsabilidad.

La necesidad percibida de predecir el futuro: El diseño de la mayoría de las intervenciones en una gestión urbana del agua depende en gran parte de asumir las condiciones futuras. Las decisiones son por lo tanto, basadas en un rango de tolerancia de la variabilidad del futuro que es difícil de predecir.

Omisión de información: Los criterios como los costos de construcción y el agua entregada son fáciles de cuantificar y hacer uso de ellos en el proceso de toma de decisiones. Los criterios indirectos como los costos ambientales y sociales, así como también los beneficios, son más difíciles de ponerle cifra ya que se disfraza su verdadero valor y consecuentemente disminuye la influencia que estos pueden tener. Falta de inclusión de los involucrados: La inclusión de los involucrados en el proceso de toma de decisiones se limita únicamente a la publicidad de una decisión que haya sido tomada. Tal falta de compromiso con las personas que resultan más afectadas debido a las decisiones que se toman, limitan la percepción real del verdadero impacto.

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3.2 Un enfoque integral para la toma de decisiones

Una perspectiva holística, mayor flexibilidad y la participación de los interesados son características fundamentales en la GIAU. Esto se refleja en el proceso de toma de decisiones en donde se buscan medidas efectivas para mejorar la sustentabilidad del sistema. Una toma de decisiones integral requiere una visión amplia de todas las áreas que están relacionadas, directa o indirectamente, con el aspecto de la gestión del agua en estudio. Esto incluye no sólo los demás elementos del ciclo urbano del agua, sino también los sectores urbanos relevantes de la gestión, tales como vivienda, energía, turismo, salud pública, transporte y desarrollo económico. El enfoque de la GIAU también reconoce que el futuro es incierto lo cual da una mayor importancia a las decisiones para aumentar la capacidad de una ciudad para hacer frente a, o adaptarse a una serie de escenarios futuros.

La Tabla 1 muestra la diferencia entre un enfoque para la toma de decisiones convencional y otro integral.

Tabla 1: Los enfoques convencionales e integrados para la toma de decisiones

Aspectos de la toma dedecisiones Enfoque convencional Enfoque integral

Información para la toma de decisiones

Los costos directos fáciles de cuantifi-car y los beneficios son fundamentales para la toma de decisiones.

Los costos directos e indirectos y los beneficios se incorporan al proceso de toma de decisiones.

Alcance del proceso de toma de decisiones

Las decisiones adoptadas basadas en los objetivos y prioridades de cada sector de la gestión.

Las decisiones adoptadas sobre la base de los objetivos y prioridades para el desarrollo urbano en su conjunto.

Futuro incierto El futuro se prevé y las decisiones son tomadas de acuerdo a estas predicciones

El futuro es reconocido como incierto y se toman decisiones que tienen la flexibilidad para hacer frente y/o se pueden adaptar.

Inclusión de losparticipantes

Las decisiones son tomadas por los expertos con una participación mínima de los interesados.

La participación completa de los interesados se recomienda como un medio de reunión de los conocimientos y evaluación de impacto.

Uso de indicadores Las decisiones evaluadas con indicadores de desempeño que midan el progreso hacia un conjunto limitado de objetivos del sector.

Las decisiones evaluadas en relación a los indicadores de sustentabilidad, los cuales miden el progreso hacia los objetivos generales de desarrollo urbano.

Los tres aspectos clave de un proceso de toma de decisiones integral son:

• Laevaluacióndesdeunaperspectivaintegral;• Lanecesidaddeflexibilidad;y• Compromisodelosinvolucrados.



3.2.1 Una perspectiva holística

La interrelación entre las diferentes áreas del ciclo urbano del agua es extremadamente compleja. Esta complejidad se ve multiplicada por las múltiples interacciones adicionales entre los elementos del ciclo urbano del agua y otros sectores de la gestión urbana. El logro de una perspectiva integral que es capaz de tomar en cuenta estas relaciones es el desafío que enfrenta la GIAU.

El primer paso de un proceso de toma de decisiones integral es una mayor comprensión del sistema de agua de una ciudad y sus influencias. Esta es una tarea complicada ya que no es fácil de establecer el conocimiento detallado de las relaciones causa y efecto entre las actividades humanas relacionadas con el agua y los sistemas naturales. Sin embargo, estar consciente de estas interacciones es fundamental para evitar una toma de decisiones que pueda desencadenar efectos inesperados en otras partes del sistema.

La figura 1 es una representación muy simplificada de algunos de los vínculos dentro y fuera del ciclo urbano del agua. En realidad, numerosas interacciones adicionales y elementos influyentes se deben agregar para generar una verdadera comprensión de las relaciones causa y efecto dentro del sistema. Aquí es donde las herramientas de modelado, tales como los descritos en la sección 6 pueden ayudar.

Figura 1: Algunos de los vínculos dentro y fuera del ciclo urbano del agua


El marco FPEIR

El marco FPEIR (Fuerza de conducción - Presión - Estado - Impacto - Respuesta) es un medio para facilitar una visión multidimensional de la interacción humana y el medio ambiente en relación con cierto elemento de la gestión del agua urbana. El marco alienta a los interesados a adoptar una visión más amplia del ciclo urbano del agua para obtener una mejor comprensión de por qué se producen problemas y cuales áreas del sistema necesitan ser abordadas para resolverlo eficazmente.

Utilizando el marco como se muestra a continuación para identificar estas relaciones causa-efecto se puede conducir a una mejor comprensión de las interacciones en el trabajo dentro del ciclo urbano del agua y es también un ejercicio útil para la toma de decisiones.

Para más información sobre el uso del marco FPEIR ver el manual SWITCH “La aplicación de Indicadores de Sustentabilidad en el marco de Planificación Estratégica para la Gestión Integral del Agua Urbana” (van der Steen 2011, Referencia de fuente #)

PRESIÓNEventos y actividades que

afectan el estado del sistema de agua en zonas urbanas (por ejemplo, la demanda de agua

potable)

Elimina, reduce,

previeneRestaura,

influye

Compensa, mitiga

Modifica, modera

Influye,modifica

Genera Logra, causa

Estimula, provoca

ESTADOSituación actual del sistema

de agua en zonas urbanas (por ejemplo, los niveles de aguas

subterráneas)

IMPACTOEfecto del cambio de las condi-ciones humanas y ambientales (por ejemplo, menor disponibi-

lidad de agua)

RESPUESTAAcciones llevadas a cabo para

influir en la presión sobre el estado del sistema urbano del agua, o los

impactos sobre éste (por ejemplo, los programas de uso eficiente del agua,

recarga de aguas subterráneas)

FUERZAS DECONDUCCIÓN

Causas fundamentales de cam-bio (por ejemplo, crecimiento

demográfico)

(Basado en OCDE 2003)



3.2.2 Flexibilidad

Las soluciones convencionales para la gestión del agua tienden a ser inflexibles. Los depósitos de almacenamiento, las plantas de tratamiento, las redes de alcantarillado y los canales de drenaje se han diseñado basándose en la hipótesis de que las condiciones naturales y humanas que se gestionan no fluctúan más allá de un rango de tolerancia de la variabilidad. Si esta hipótesis resulta ser falsa, una solución no alcanzará su rendimiento de diseño. Un depósito de almacenamiento sólo funcionará en su pleno potencial si la entrada de diseño continúa disponible, o, viceversa, si la demanda proyectada para el agua almacenada en realidad se concreta.

Más flexibilidad en la toma de decisiones implica el reconocimiento que muchos otros escenarios futuros también son una posibilidad. Este enfoque, está naturalmente, a favor de las acciones e intervenciones que son menos vulnerables a la incertidumbre del futuro. Los criterios de decisión deben considerar no sólo el costo de implementar una opción, sino también su resiliencia al cambio inesperado y los costos de adaptación de la opción podrían no resultar en el futuro como se esperaba Por ejemplo, bajo ciertos criterios la implementación de Prácticas para una Mejor Gestión (PMG) en las aguas residuales con tasas de descargas de aguas pluviales mayores a la capacidad de los tubos del drenaje subterráneo.

Figura 2: Incertidumbre en el futuro y los rangos de variabilidad

La necesidad de flexibilidad en la gestión del agua urbana se discute en el contexto de adaptación al cambio climático en la publicación SWITCH “Adaptación de los sistemas urbanos de agua ante el cambio climático - Un manual para los responsables de la toma de decisiones a nivel local” (Loftus et al 2011)

Rango flexible de variabilidad

Rango limitado de variabilidad

Incertidumbre

Tiempo


3.2.3 Participación de los involucrados

A pesar de ser la más fácil de visualizar, la infraestructura física es sólo un aspecto de la gestión del agua urbana. De manera que la infraestructura social tiene la misma importancia. Los habitantes, empresas, grupos de usuarios, agricultores, operadores turísticos, fabricantes, etc., todos tienen un papel en el ciclo urbano del agua y se ven afectados por las decisiones adoptadas en la gestión. A pesar de que se puede influir a una gran variedad de involucrados, las decisiones de gestión del agua a menudo se dan con poca o ninguna consideración por las opiniones, preocupaciones y el conocimiento de quienes puedan ser los más afectados.

El inconveniente de este enfoque tiene doble cara. Por un lado la falta de participación de los involucrados restringe a los responsables de la toma de decisiones de conocimientos locales que podrían ser útiles para tomar una buena decisión. Por otro lado, la falta de identificación de las verdaderas necesidades de los afectados conlleva al riesgo de tener que tomar una decisión de última hora, la cual es posible que sea rechazada por los que se espera que se beneficien. Los involucrados en la gestión del agua urbana son numerosos. Un análisis detallado de los interesados y del plan de participación debe ser un aspecto clave en cualquier proceso de toma de decisiones. La Figura 3 da una idea de los diversos involucrados que posiblemente puedan tener interés en soluciones para la gestión del agua, en este caso para la ciudad de Alejandría, Egipto.

Figura 3: Participantes en la gestión del agua de la ciudad de Alejandría, Egipto. (Fuente: Sistema de Infor-mación del agua de la ciudad, FPEIR)

Para obtener más información, ver el módulo 2 sobre la participación de los involucrados en la gestión del agua urbana.

Medios de comunicación

(grupos de presión)

Centro para el medio ambiente & el desa-

rrollo de la región árabe y europea

(CEDARE)

Agencia Egipcia de Asuntos

Ambientales

Secretaría de recursos hídricos e

irrigación

Secretaría de Agricultura

Secretaría de Salud

Pioneros del medio ambiente

Amigos del medio ambiente

Gobierno de Alejandría

Universidad de Alejandría

Compañia de Agua Potable de

Alejandría

Compañia de Drenaje Sanitario de

Alejandría Comunidad Local

Autoridades Pesqueras

Consejo Local de Alejandría

Secretaría de Vivienda, Servicios públicos y comuni-

dades urbanas

Gestión del Agua en Alejandría



Sustentabilidad ytoma de decisionesUna mayor integración en la toma de decisiones conduce a una toma de decisiones más sustentable. Esto se debe al hecho de que una perspectiva integral tiene como resultado la inclusión de todos los aspectos del desarrollo urbano en vez de un solo elemento en particular. Este es el medio más eficaz de una ciudad en movimiento hacia una mayor sustentabilidad.

La sustentabilidad se define a menudo a través de criterios sociales, ambientales y económicos que se evalúan en el contexto de tiempo y espacio. Una verdadera evaluación de la sustentabilidad de una intervención determinada requiere la consideración de los impactos sociales, ambientales y económicos a diferentes escalas, tanto en el presente, como en el futuro.

La Figura 4 muestra las diferentes dimensiones de la sustentabilidad desde la perspectiva de la toma de decisiones en la gestión del agua urbana.

1 El desarrollo sustentable puede ser definido como “el desarrollo que cumple con las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de futuras generaciones de cumplir con sus propias necesidades” (Comisión Mundial del Medio Ambiente y Desarrollo, 1983)

Decisión sustentable

SociedadImpactos sobre la calidad

de vida de todos los ciudadanos

EspacioImpactos aguas arriba y aguas abajo del área de

interés

TiempoLos impactos sobre las

generaciones actuales y futuras

EconomíaImpactos sobre la relación

costo-beneficio de los servicios de agua

Medio ambienteImpactos sobre el

equilibrio ecológico de todos los sistemas

naturales

Figura 4: Dimensiones de la toma de decisiones sustentable en la gestión del agua urbana


El progreso hacia una mayor sustentabilidad depende de cómo una decisión altera las dimensiones que aparecen en la Figura 4. Este progreso se puede medir a través de un conjunto de indicadores de la sustentabilidad, el mismo cambio en el que se informa a lo largo del tiempo a la ciudad en cuanto a si las estrategias e intervenciones existentes pueden tener el efecto deseado (véase sección 5.3).

En realidad las decisiones tomadas en la gestión del agua urbana nunca son completamente sustentables. Debemos estar conscientes que cierto impacto negativo es inevitable y algunos sacrificios deben ser necesarios. Sin embargo, lo que es importante para los responsables de la toma de decisiones es saber cómo una decisión puede impactar en el desarrollo sustentable de la ciudad en su conjunto.

Véase el Módulo 1 para una descripción más detallada del concepto de gestión sustentable del agua

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Sistemas de Apoyo para la toma de Decisiones (SAD) El SAD es generalmente una instalación interactiva basada en un software que se puede utilizar para recopilar, evaluar y presentar la información acerca de un sistema donde las actividades humanas y procesos naturales interactúan, como el ciclo del agua urbana. Un SAD no toma decisiones sino que administra y presenta la información de una manera que apoye el juicio de quienes toman las decisiones que les permita aprender de acciones pasadas y explorar las posibles intervenciones.

Los SAD pueden ser usados para los siguientes propósitos con respecto a la toma de decisiones dentro de un enfoque integral:

• Evaluacióndel impactode lasdiferentesestrategiasatravésdeunaevaluaciónintegral del sistema;

• Optimizacióndeintervencionesbajociertoscriterios;• Análisisdelasposiblesrespuestasdelsistemabajodiferentesfuturosescenarios;y• Proporcionarunafacilidaddealmacenamientodelainformaciónyotrasfuentes

de conocimiento.

Para efectuar estas funciones, un SAD generalmente consiste de los siguientes tres componentes:

• Unabasededatosdeconocimientos• Programasdemodelación• Unainterfasedeusuario

Juntos estos tres componentes son capaces de proporcionar un entendimiento detallado de las relaciones causa y efecto que pueden influenciar el sistema, incluyendo consecuencias en el presente y en el futuro. La Figura 5 muestra esta estructura:

Figura 5: Los componentes y flujo de datos de un SAD

Cuando se incorpora información de alta calidad y modelos integrales, un SAD se convierte en una herramienta de evaluación muy poderosa, la cual apoya a los responsables de la toma de decisiones, permitiéndoles calcular el costo y beneficio de diferentes direcciones estratégicas e intervenciones alternativas.

Para una discusión completa sobre el uso de herramientas de apoyo a la toma de decisiones para la gestión del agua urbana, véase la tesis doctoral “Un sistema genérico de apoyo a la toma de decisiones aplicado a la gestión del agua urbana” (Schenk 2010)

Base de datos de conocimiento

Actualización y edición de la información

Estrategias Escenarios ConocimientoResultado del

Modelado Motivadores

Datos de entrada Modelos

Interfaz con el usuario


Usando un sistema de apoyo a las decisiones basado en el riesgo en Lodz, Polonia

Como un aspecto clave de la Visión de Lodz 2038, la gestión de los recursos naturales y el agua es la mayor prioridad en la agenda de la ciudad. El municipio se comprometió a conllevar la tarea de identificar los principales factores que afectan y causan presión sobre el medio ambiente natural en la ciudad, así como la tarea de obtener un mejor conocimiento de los factores que tienen mayor influencia en las decisiones de estas áreas de la gestión. Obtener este conocimiento ayudará a la ciudad para evaluar los riesgos asociados con la degradación del medio ambiente y definir las estrategias por las cuales estos pueden ser manejados. Con este fin, la HEFMP (Herramienta de Evaluación de Fortalezas, Motivadores y Presiones), la evaluación de riesgos del SAD fue utilizada.

Como parte del proceso de evaluación, los interesados de la Alianza de Aprendizaje SWITCH de Lodz fueron consultados para identificar los factores más importantes que influyen en la calidad ambiental en la ciudad. Estos fueron los siguientes:

•Concienciaecológicadelosciudadanos•ElaboracióndeunaLey•Potencialeconómicodelaciudad•Planeaciónterritorial

Tomando en cuenta estos factores, los cuestionarios fueron completados por los responsables de la toma de decisiones de la ciudad con el objetivo de identificar los riesgos asociados más significativos. Esta información se introduce en la herramienta y es evaluada con relación a los criterios de sustentabilidad para el cálculo de los perfiles de riesgo para las cuatro áreas prioritarias. Tomando en cuenta estos factores, los cuestionarios fueron completados por los responsables de la toma de decisiones de la ciudad con el objetivo de identificar los riesgos asociados más significativos. Esta información entonces fue alimentada en la herramienta y evaluada en relación con criterios de sustentabilidad para el cálculo de perfiles de riesgo para las cuatro áreas prioritarias. Los resultados de la herramienta se presentan en cuatro categorías, las cuales indican el nivel de acción necesaria para gestionar el riesgo que representa la salud ambiental de la ciudad, que van desde bajo riesgo (sin necesidad de una acción urgente) hasta alto riesgo (con necesidad urgente de una acción).

El resultado de los resultados de la herramienta condujo a la identificación de una serie de riesgos que podrían representar una amenaza para el medio ambiente natural. Los más urgentes de estos fueron los siguientes:

• Usoexcesivodelosrecursosdebidoalaltodesarrolloeconómico.• Faltadeinversiónenelmedioambientedebidoalbajodesarrolloeconómico.• Faltaderesponsabilidadporelmedioambientedebidoalapocaconcienciaecológicaporpartedela

población.• Procesos de consulta social duraderos debido al alto grado de conciencia ecológica por parte de la

población.

Como resultado de la evaluación HEFMP, se acordó que era necesaria una acción urgente y que debía integrarse en un plan intersectorial para toda la ciudad.

El uso de la HEFMP en Lodz se describe con más detalle en el cartel SWITCH “Motivadores y Presiones de los recursos hídricos de la ciudad -un sistema de apoyo a las decisiones basado en el riesgo para la aplicación de un enfoque Ecohidrologico (Krauze 2010)

Para más información sobre las actividades de gestión del agua en Lodz se puede consultar el estudio de caso de Lodz.

Resultados de HEFMP mostrando los perfiles de riesgo para la concientización ambiental

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Ecohidrología en Lodz, Polonia

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5.1 Base de Conocimientos SAD

Una toma de decisiones integral requiere la gestión de grandes cantidades de datos y conocimiento. A diferencia de la toma de decisiones tradicional, la cual se limita a la recolección de datos sobre los costos y beneficios directos, un enfoque integrado debe considerar toda la información y conocimiento que tenga influencia sobre el sistema en cuestión. Algunos ejemplos de los tipos de información que puedan ser requeridos al rellenar un SAD para la gestión del agua son los siguientes:

• Captacióndedatoshidrometeorológicos,hidrológicosygeológicos• Informacióngeográfica• Datossobrelosrecursosnaturales• Infraestructurahídrica• Legislaciónynormatividadrelevante• Datoshistóricosasociadosconaccionesrealizadasydecisionesdegestión• Elpapelylasresponsabilidadesdelasinstitucionesasociadas.• Laidentificacióndelosinvolucradosylarelaciónentreellos.• Opcionespotencialesdetalladasparalagestióndelagua• Etc.

El SAD se debe utilizar como un depósito de conocimiento compartido que se pueda actualizar con facilidad. Esto no sólo es esencial para la implementación progresiva del SAD sino que también permite el seguimiento y la evaluación de las decisiones y las acciones anteriores. El aprendizaje reflexivo es una de las características más potentes del SAD, ya que cuando se combina con los indicadores (véase Sección 5.3), proporciona la base para el progreso de evaluación.

La base de conocimientos también se puede utilizar dentro del SAD como fuente de información necesaria para explorar diferentes escenarios de futuro. Esto se hace mediante la recopilación de datos que ofrecen las variaciones de las condiciones de base, tales como los patrones de lluvia sin promediar o las tendencias poblacionales alternativas. Esto permite al usuario modelar los impactos de las posibles intervenciones de gestión del agua bajo diferentes condiciones futuras.


5.2 Modelado SAD

Muchos SAD incluyen diferentes tipos de modelos. Estos utilizan los datos almacenados en la base de conocimientos para replicar y evaluar el comportamiento de los sistemas reales, tales como elementos del ciclo urbano del agua. Esta evaluación permite al usuario examinar cómo el sistema responde a las intervenciones posibles y alternativas de escenarios futuros. Debido a la gran cantidad de datos necesarios para explorar exhaustivamente, por ejemplo, si influyen los patrones de los escurrimientos de las lluvias con la demanda de agua, el proceso por lo general sólo puede ser cumplido con éxito utilizando los programas informáticos. Este software permite numerosas simulaciones de los procesos las cuales se realizan en base a diferentes combinaciones de datos de entrada relacionados con los posibles cambios en el sistema que el usuario desea analizar.

Los datos de salida sirven para calcular los resultados de cada corrida, informando al usuario de los impactos definidos sobre los cambios propuestos en el sistema. Los datos de salida pueden incluir las diferentes formas de interpretación estadística, como la optimización, análisis de sensibilidad y distribuciones de probabilidad.

La principal ventaja de utilizar diferentes técnicas de modelado es la oportunidad que ofrece para analizar al mismo tiempo la complejidad de un gran número de relaciones causa-efecto dentro del sistema de acuerdo con los diferentes parámetros de entrada. Las combinaciones de opciones se pueden analizar al mismo tiempo en lugar de analizar cada opción de manera aislada.

La figura 6 muestra una visión simplificada de los datos de entrada que un modelo de simulación utiliza para evaluar el impacto de diferentes estrategias de intervención en diferentes escenarios a futuro.

Figura 6: Datos de entrada para un modelo de simulación



Basándose en la selección de las estrategias y los escenarios del usuario, el modelo se ejecuta para calcular los impactos sobre el sistema de combinaciones diferentes de los datos de entrada como se muestra en la matriz en la Figura 7. La comparación de estos resultados facilita al usuario los medios necesarios para evaluar las ventajas y desventajas de las diferentes estrategias.

Los modelos de apoyo a la toma de decisiones tienden a concentrarse en un área de la gestión del agua, tales como las características físicas de drenaje, la demanda de agua, o el aspecto económico. Los diferentes modelos sin embargo pueden ser integrados dentro del SAD para construir una comprensión completa de la gestión del agua urbana (véase Agua de la Ciudad Sección 6.1).

Tabla 2: Datos de salida de un modelo de simulación

Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4

Estrategia A Simulación A1 Simulación A2 Simulación A3 Simulación A4

Estrategia B Simulación B1 Simulación B2 Simulación B3 Simulación B4

Estrategia C Simulación C1 Simulación C2 Simulación C3 Simulación C4

Estrategia D Simulación D1 Simulación D2 MSimulación D3 Simulación D4


5.3 Resultados del SAD y el uso de indicadores

Considerando que la base de conocimientos se refiere a la entrada de datos de los modelos, los indicadores se utilizan para dar sentido a la salida. Como se describe anteriormente, los modelos se ofrecen diferentes conjuntos de resultados en relación con las consecuencias de las posibles intervenciones en diversos escenarios de futuro. La interpretación y la difusión de estos resultados se hacen más fáciles mediante el uso de indicadores en el SAD.

Los indicadores son un medio para medir el progreso hacia un objetivo. Por ejemplo, si el objetivo es reducir la demanda de agua potable, el indicador podría ser el consumo per cápita de la red de agua. Cuando se mide el valor del indicador informa si las acciones ejecutadas están logrando progresos hacia el objetivo, en este caso, si el consumo per cápita se ha reducido.

Los indicadores desempeñan un papel importante en la GIAU, en particular en la planeación estratégica en donde se monitorean de manera regular como parte de la evaluación de los impactos de las acciones llevadas a cabo para medir el progreso hacia el objetivo general.

Dentro del proceso de toma de decisiones, los mismos indicadores pueden ser utilizados en la misma forma para:

• Evaluareléxitooelfracasodelasdecisionesanteriorescontaldeayudaralasdecisionesactuales,y• Hacerunaevaluacióndelposibleimpactodelasposiblesdecisiones.

La interfaz de usuario del SAD a menudo hace uso de indicadores para visualizar el conocimiento e interpretar los resultados de los modelos. Esto proporciona una forma consistente de evaluar tanto la situación actual, como los impactos de las posibles intervenciones y alternativas de escenarios futuros. Los indicadores también son útiles para la presentación de los resultados de los modelos, los cuales son complejos, de forma que puedan ser fácilmente interpretados por los encargados que no sean especialistas, lo que aumenta las posibilidades de participación de los interesados en el proceso de toma de decisiones. La figura 7 muestra un ejemplo de una presentación de diferentes simulaciones.

Figura 7: Calificación de los grupos indicadores para diferentes simulaciones

Salud

Costo

Energía

Uso del agua

Calidad del agua

Saneamiento seguro

Flexibilidad

Solidez

Equidad

Biodiversidad

Simulación A1 Simulación B1 Simulación C1 Simulación D1



Los indicadores son usados dentro de un SAD para proporcionar un medio consistente y claro de la interpretación de datos complejos de salida. Más concretamente, se usan para los siguientes fines:

• Evaluarlosimpactosdelasdiferentesacciones(ounacombinacióndeacciones)bajo diferentes escenarios futuros;

• Paracompararlasacciones(ounacombinacióndeacciones)paradeterminarlasolución óptima, y

• Para transmitir la justificaciónde lasdecisiones a todos los interesadosdeunamanera transparente y coherente.

Dentro de un proceso integral de de toma de decisión, los indicadores utilizados para presentar los resultados del SAD deben ser elegidos para cubrir los impactos sobre el ciclo integral del agua urbana y los sectores del desarrollo urbano relacionados. Por lo tanto, se espera que en la selección de indicadores se incluyan las contribuciones de los representantes de los involucrados relevantes y se consideren todos los aspectos de la sustentabilidad como se presenta en la Sección 4.

Los indicadores seleccionados para la GIAU no están directamente relacionados con la gestión del agua. También pueden incluir los aspectos de la vida que son influenciados por la calidad general del agua. Cabe señalar que los indicadores y el peso de la importancia asignada a ellos, son de ubicación específica y dependerán de una serie de necesidades y prioridades locales asociadas con el clima, la infraestructura existente, los niveles de vida, etc., -un buen indicador para una ciudad no es necesariamente bueno para otra.

Véase el Módulo 1, así como el manual SWITCH “Aplicación de Indicadores de sustentabilidad dentro del marco de la Planeación Estratégica para la Gestión Integral del Agua Urbana’ (van der Steen 2011) para obtener más información acerca del uso de indicadores en la gestión del agua urbana


El uso de indicadores para la selección de los sistemas de sanea-miento urbano

A diferencia de la gestión tradicional de las aguas residuales, el concepto de saneamiento ecológico es cada vez más promovido como un enfoque de la sustentabilidad. Como resultado, ahora están disponibles un gran número de soluciones descentralizadas, las cuales son capaces de reutilizar los recursos contenidos en diferentes corrientes de aguas residuales. Los responsables de la toma de decisiones enfrentan una gran variedad de opciones al seleccionar tecnologías de saneamiento.

Para ayudar a la toma de decisiones en el sector de saneamiento, la Universidad de Wageningen ha desarrollado un conjunto de indicadores como parte de un marco de múltiples criterios para medir el desempeño de diferentes tecnologías. Esta metodología de evaluación tiene por objeto ayudar a la comparación de opciones y proporcionar información transparente que sea fácil de interpretar para la discusión durante la toma de decisiones.

La metodología utiliza siete criterios clave y 22 indicadores para completar una evaluación exhaustiva de criterios múltiples de diferentes soluciones de saneamiento. Cada solución potencial es evaluada mediante la suma de los puntajes de los indicadores para cada criterio, cuyos resultados se muestran como una gráfica de radar. Esta gráfica de radar proporciona una ayuda visual con la que los interesados pueden reconocer las fortalezas y debilidades de las opciones alternativas e identifican qué compensaciones están asociadas a los diferentes sistemas.La metodología deliberadamen-te no proporciona un valor de rendimiento único para cada solución basada en la suma de las puntuaciones por criterio. Este enfoque oculta los diferentes aspectos del desempeño de cada solución, de modo que elimina una fuente de información para la toma de decisiones comprometiendo la transparencia del proceso de evaluación.

El desarrollo y uso de esta metodología se describe a detalle en el documento SWITCH “Las mejores prácticas y un sistema de apoyo a las decisiones para los sistemas de ecosan” (Agudelo et al 2010, Referencia de fuente 4.1.10)

Un enfoque más sustentable para la gestión de aguas residuales y cómo esto se compara con un enfoque convencional se presenta en el módulo 5

Indicadores usados para el marco multicriterio

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Sistema de desempeño basado en resultados en el marca-dor de indicadores para los 7 criterios

Fortaleza del sistema

Invisibilidad del sistema

Costo anual

Independencia contextual

Uso de recursos

caso 1

caso 2caso 3caso 4caso 5

Salud pública

Impacto al ecosistema



Poniendo en práctica la toma integral de decisiones –Ejemplos de sistemas de apoyo a las decisionesNumerosos SAD están disponibles para los gestores del agua urbana. Algunos de ellos se centran en la gestión del agua urbana en su conjunto, mientras que otros están diseñados para hacer frente a determinados elementos del ciclo urbano del agua, cuyos resultados pueden ser integrados en un panorama más grande. En las secciones siguientes se ofrece un breve resumen de algunas de estas herramientas, así como los detalles sobre dónde se puede acceder a más información. Las herramientas incluidas son las siguientes:

• AguadelaCiudad:UnSADintegraldiseñadoparaevaluarelciclourbanodelaguaen su conjunto.

• OpcionesdeHerramientaParaelAguaUrbana(OHPAU):Modelodesimulaciónpara evaluar y comparar las opciones más sustentables de la gestión del agua.

• CiclodelAgua:Modelodesimulaciónparainvestigarelpotencialdereciclajedeagua

• Eco.SWM – herramienta para Evaluar los Costos del Ciclo de Vida (ECCV):Herramienta de cálculo para llevar a cabo evaluaciones del costo del ciclo de vida para las soluciones de la gestión las aguas pluviales.

• COFSA – Comparando la Flexibilidad de Soluciones Alternativas: Herramientapara calcular la flexibilidad de las diferentes soluciones de gestión del agua.

• Modelodeopcionesde lagestiónde lademandadeagua,basadoenVENSIM:Herramienta de modelación para comparar la rentabilidad de las opciones de gestión de la demanda de agua.


6.1 Agua de la Ciudad

Agua de la Ciudad es un SAD que combina el conocimiento y una plataforma de intercambio de información con un conjunto de modelos de simulación. Desarrollado dentro de SWITCH, Agua de la Ciudad está diseñada para apoyar la toma decisiones integrales para la gestión del agua urbana:

• Mapadelasinterrelacionesentrelosdiferenteselementosdelciclourbanodelaguaen el espacio y el tiempo;

• Vinculación del agua con los otros sectores de la gestión urbana, tales como laeducación, la salud, el transporte, la planificación, las actividades económicas, etc.;

• Evaluar elposible impactode las incertidumbresdel futuro, tales comoel cambioclimático, el crecimiento demográfico, la despoblación, el aumento de los costos de energía, etc., y

• Usodeindicadoresparaevaluarlasestrategiasysolucionesquetienenelpotencialpara lograr una gestión urbana del agua más sustentable. (Basado en Soutter et al 2011)

Agua de la Ciudad se diferencia de las aguas urbanas existentes del SAD a través de su capacidad de incorporar una variedad de factores directos e indirectos relacionados con la gestión del agua -incluyendo los marcos legislativos y las interacciones de los involucrados- así como considerar una amplia gama de escalas de tiempo y espacio. Esto permite a una ciudad examinar los impactos potenciales de las estrategias de gestión del agua y las intervenciones desde una perspectiva integral en el contexto de escenarios alternativos del futuro. No es una herramienta de diseño detallada, sino más bien un sistema que permite a los usuarios evaluar los impactos en toda la ciudad. En consecuencia, no sustituye la necesidad de herramientas especializadas de diseño de ingeniería que aún son requeridas para el análisis detallado de las posibles soluciones.

Agua de la ciudad consiste en un sistema de gestión del conocimiento combinado que es vinculado a un conjunto de modelos de simulación. La arquitectura del sistema se muestra en la Figura 8.

Consulte la Nota informativa 3 sobre Políticas SWITCH “Herramientas de Apoyo de Decisiones para Sistemas Integrales del Agua Urbana” para obtener una descripción de cómo la el Agua de la Ciudad se diferencia de otros SAD

Figura 8: La arquitectura del sistema de la Ciudad (Fuente: EPFL)

Servidor remoto

Inyección / extracción de

datos

Base de datos de la ciudad

Base de datos del inventario

Computadora local

Modelos de agua de la ciudad

Modelos de control

Sistema de Información de Agua de la Ciudad (SIAC)

Cliente SIAC



6.1.1 Sistema de Información del Agua de la Ciudad (SIAC)

El SIAC está formado por dos componentes:

•LabasededatosdeAguadelaCiudad,y•Lainterfazdeusuario.

Estos componentes están estrechamente vinculados entre sí y también el conjunto de modelos de simulación que conforman al Agua de la Ciudad del SAD.

Base de Datos del Agua de la Ciudad

Propósito:Para alojar y proporcionar todos los datos de salida necesarios para el funcionamiento de las herramientas de visualización de la interfaz de usuario SIAC y ejecutar los modelos de simulación.

Descripción:El agua de la Ciudad está diseñada para manejar una gran cantidad de información sobre el sistema de agua de una ciudad. Esta información se almacena en la base de datos general desde donde se vincula con los modelos de interfaz de usuario y la simulación. Los datos se pueden introducir en la mayoría de los formatos, incluyendo:

• Valores numéricos• Textos, incluyendo enlaces a sitios web• Archivos (archivos pdf, imágenes, videos, etc.)• Geometrías (objetos espaciales)• Períodos de duración

En lugar de limitar el análisis de la gestión del agua para los marcos cuantitativos, esta flexibilidad aumenta considerablemente el alcance de la información que puede ser explorada y se incorpora en modelados de simulaciones.

Cuanta más información se incluya en la base de datos del Agua de la Ciudad, mayor es la base para un análisis detallado dentro de las herramientas de visualización del interfaz de usuario y las simulaciones de los modelos. Sin embargo, es posible configurar y utilizar el sistema incluso con una cantidad mínima de datos, que se pueden añadir progresivamente a medida que haya más información disponible y se vaya adquiriendo más conocimiento.

La Interfaz de Usuario SIAC

Propósito:Apoyar la toma de decisiones a través de:

• Facilitación del intercambio de información y del conocimiento• Desarrollo y análisis de diferentes escenarios futuros• Evaluación de posibles estrategias de la gestión del agua y las intervenciones

Descripción:La interfaz de usuario SIAC reúne la información almacenada en la base de datos Agua de la Ciudad, con los modelos de simulación Agua de la Ciudad. La interfaz se compone de un conjunto de herramientas de gestión del conocimiento entre sí que permiten que los datos sean vistos en una variedad de formatos. Estos son los siguientes:

• Visualizadores Geográficos – Permiten al usuario interpretar la información en una base espacial, tales como el uso del suelo, la topografía, infraestructura, etc.

• Herramientas de reporte activo – Permiten al usuario ver toda la información almacenada en la base de datos y convertir esto para efectos de información, tales como resultados de simulaciones de los modelos, valores de los indicadores, gráficas, etc.

Más detalles sobre la configuración de la base de datos y el servidor web de acompañamiento se pueden encontrar en el documento “Sistema de Información del Agua de la Ciudad (SIAC)” (EPFL 2011), así como en la siguiente dirección: http://www.ipogee.ch/CWIS


• Visualizadoressistemáticos – Permiten al usuario explorar la información no espacial de forma sistémica, tales como las relaciones entre las partes interesadas, el marco jurídico, la gobernabilidad del agua, etc.

Figura 9: La interfaz de usuario SIAC mostrando la información geográfica, herramientas de visualización y sistémica (Fuente: EPFL)

Cada una de las herramientas de administración es de fácil acceso dentro de la interfaz de usuario SIAC, permitiéndole ver la información en formato visual y/o textual. Más concretamente, la interfaz se utiliza para:

• Insertar, actualizar y revisar las entradas a la base de datos Agua de la Ciudad,incluyendo la información del sistema, los escenarios alternativos, las posibles intervenciones y los indicadores;

• Espacialmente y sistemáticamente analizar la información y el conocimientoalmacenado en la base de datos;

• Definirlasentradas(incluyendolasposiblesintervencionesylosescenarios)enlasherramientas de modelación, e

• Interpretarypresentarlosresultadosdelmodeladoconunconjuntodeindicadores.El sistema es la clave que reúne toda la información almacenada y generada en Agua de la Ciudad en un formato accesible diseñado específicamente para apoyar la toma de decisiones.

Aunque esté integrada en la interfaz del usuario SIAC, las diferentes herramientas de gestión de datos también pueden ser utilizadas independientemente. Esto permite al usuario empezar a utilizar el SIAC incluso antes de que una gran cantidad de datos hayan sido introducidos a la base de datos.

Para ver una demostración de la interfaz de usuario SIAC y el acceso a las herramientas de visualización, visite: http://www.ipogee.ch/CWIS

Una descripción técnica del SIAC se puede encontrar en el manual del “Sistema de Información del Agua de la Ciudad” (SIAC) (Soutter 2011)



6.1.2 Los Modelos de Simulación de Agua de la Ciudad

El SAD Agua de la Ciudad consiste en una serie de herramientas de modelización que se integran a través del SIAC. Estos han sido desarrollados para comprender mejor las interrelaciones dentro de los diferentes aspectos del sistema de agua urbano y para evaluar la influencia que los posibles escenarios futuros y las intervenciones puedan tener en el sistema. Los modelos son instrumentos útiles para evaluar el impacto de diferentes estrategias para la GIAU.

Esta sección se limita a la descripción de las siguientes herramientas de Agua de la Ciudad:

• BalancesdeAguadelaCiudad• EconomíadelAguadelaCiudad

Cada una de estas herramientas es capaz de entregar un resultado que puede ser evaluado con respecto a un conjunto de indicadores. Esto proporciona una forma consistente de evaluar una serie de simulaciones de los modelos, así como también permite la integración de los resultados de los diferentes modelos -un requisito fundamental cuando se explora el impacto de diferentes estrategias de gestión del agua bajo diferentes escenarios del futuro.

Balance del Agua de la Ciudad (BAC)

Propósito:Mapear el sistema de agua en una ciudad y explorar las consecuencias de la alteración de este sistema en diferentes escenarios del futuro.

Descripción:El BAC es un modelo hidrológico, que simula los efectos que tienen los elementos naturales y artificiales del sistema de agua en zonas urbanas sobre el balance hídrico de la ciudad. Al entrar en la información relativa a los usos alternos de la tierra y las opciones de gestión del agua, el usuario obtiene una comprensión de cómo la calidad, cantidad, costos económicos y de consumo de energía dentro del sistema de agua de una ciudad se verán afectado en diferentes escenarios.

Figura 10: Flujos de salida del Balance de Agua de la Ciudad


Para más información sobre el Balance del Agua de la Ciudad, incluyendo el ejemplo de su uso en Birmingham, Reino Unido, véase el “Manual de Transición SWITCH” (Jefferies 2011)

El BAC utiliza datos meteorológicos y la cartografía básica de uso del suelo a diferentes escalas espaciales para establecer las características del flujo del agua en una ciudad en el espacio y el tiempo. Estas características incluyen:

• Lluvias• Drenaje• Demandadeagua• Almacenamiento• Tratamiento• Reutilización• Usodeenergía• Costos

Mediante la construcción de un perfil del balance de las aguas urbanas, el BAC es capaz de evaluar el impacto de posibles intervenciones, tales como techos verdes, captación de aguas pluviales y reutilización de aguas residuales, así como también de analizar cómo se comporta el sistema en una variedad de escenarios futuros. Los resultados del modelo se presentan como simples resultados de indicadores de desempeño, tales como el suministro y demanda del agua, producción de aguas residuales, uso de energía y los costos del ciclo de vida.

Utilizando el Balance de Agua de la Ciudad para explorar opciones alternativas de abastecimiento de agua en Accra, Ghana

A medida que la demanda deagua de una población en au-mento ejerce una presión cre-ciente sobre los suministros de agua limitados, la escasez de agua en la ciudad de Accra Ghana, prevé considerables restricciones sociales y económicas en la población de la ciudad en un futuro cercano. El uso de fuentes alternativas de suministro, en particular el reciclado de aguas grises, para fines no potables tiene el potencial de aliviar esta presión, mientras que pro-porciona beneficios adicionales para la ciudad. Para explorar estas opciones, el sistema de agua en la zona Abelenkpe de Accra fue modelado usando la herramienta de Balance del Agua de la Ciudad (BAC) de SWITCH.

Los BAC simulados basados en escenarios con cierto crecimiento demográfico y considerando la disponibilidad de las aguas grises como un recurso para usos no potables, como descargas en los inodoros e irrigación, mostraron como resultado una reducción del 4% en el agua importada y aumentando potencialmente a un 9% de manera relativa al crecimiento demográfico (Gimba 2009). Adicionalmente, los resultados de la simulación demostraron una reducción significativa de las aguas residuales descargadas al medio ambiente.

Para ver los resultados completos del estudio véase la tesis de posgrado “Implementación del Modelo de Balance de Agua SWITCH para Abelenkpe, en el área de Accra, Ghana” (Gimba 2009)

Laguna Korle, Accra

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Economía del Agua de la Ciudad (EAC)

Propósito:Evaluar el impacto de las opciones económicas alternativas sobre sustentabilidad financiera para los servicios de agua urbana.

Descripción:La EAC es una herramienta de gran alcance que analiza la distribución de los costos financieros entre diferentes aéreas de los servicios del agua. A través de la asignación de costos a los diferentes elementos de los servicios, los modelos se convirtieron en marcos ideales para el análisis económico del abastecimiento de agua, recolección de las aguas residuales, tratamiento de las aguas residuales y gestión de las aguas pluviales. El modelo no solo considera el costo de los servicios, sino también los aspectos sociales y la influencia que el precio del agua tiene con la igualdad social.

Figura 11: Ejemplo de los resultados de la EAC (Fuente: Jefferies C., Duffy A. 2011)

Bajoingreso - 1

Bajoingreso - 2

Bajoingreso - 3

Bajoingreso - 4

Bajoingreso - 5

Bajoingreso - 6

Bajoingreso - 7

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agua

Ingreso promedio

Alto Ingreso

Esquemas tarifarios analizados


La EAC puede ser utilizada para examinar las consecuencias de las estrategias alternativas de valoración del agua y las posibilidades de recuperación de costos, así como también cómo estos aspectos pueden afectar los grupos que reciben ingresos más bajos. Algunos ejemplos de las medidas económicas pueden ser analizadas por la EAC incluyendo:

• Unavariedaddeesquemasdetarifasparaelconsumodelagua;• Cargospordescargasdelasaguaspluviales;• Impactoeconómicodelassolucionesalternasparalagestióndelagua;y• Subsidiosparalosproductosahorradoresdeagua.

Tales intervenciones económicas están evaluadas sobre un periodo de tiempo defi-nido y tienen un impacto en el largo plazo que ayuda a anticipar la demanda de agua, el costo de los servicios y la operación de la infraestructura. Los resultados del modelo formulado como un grupo de indicadores relacionados para el logro de objetivos, podrían ser la recuperación total de los costos, la equidad de los precios del agua y el consumo del agua.

6.1.3 Integración del SIAC y los modelos del Agua de la Ciudad

Los vínculos entre la interface de usuario SIAC, la base de datos general y los modelos de simulación del Agua de la Ciudad, ayudan a hacer un uso integral de toda la información, incluyendo los datos de entrada y salida de los diferentes modelos. La flexibilidad del SIAC con respecto al manejo de información también provén la oportunidad de vincular las simulaciones de los modelos de agua externos a la ciudad con el resto del sistema.

En ambos casos, el proceso de integración de los diferentes modelos con el SIAC es muy directo. La información almacenada más relevante se selecciona por el usuario y es exportada al modelo como un archivo .XML. Habiendo simulado el modelo usando estos datos de entrada, los resultados son importados de regreso al SIAC, en donde pueden ser visualizados e interpretados utilizando diferentes herramientas de visualización que forman parte del sistema. La información puede ser utilizada para numerosas simulaciones, así como también en diferentes combinaciones con los resultados de otros modelos de simulación.

Véase el Manual sobre la Economía del Agua de la Ciudad, así como también los ejemplos de aplicaciones mostrados en el documento “Manual de Economía del Agua de la Ciudad y Casos Aplicados” (National Technical University of Athens 2011)

Figura 12: Vista general de cómo los modelos del Agua de la Ciudad están vinculados con el SIAC (Fuente: EPFL)

SIAC UI Selección

Exportación

Importación

Intercambio de datos /

vista de modelo

Archivoexportado XML

Archivo Importado XML

Validación / Transformación

Análisis

Archivo(s) de entrada meta

Archivo(s) de salida neta

Motor modelo

Entrada

Presentación

RetroalimentaciónRetroalimentaciónRetroalimentación



6.2 Opciones de Herramientas Para el Agua Urbana (OHPAU)

Propósito:Apoyar las decisiones relacionadas con una mayor sustentabilidad en la gestión del agua en los nuevos desarrollos urbanos y en los existentes, particularmente con respecto al uso eficiente del agua y los patrones de drenaje urbano.

Descripción:La OHPAU es un modelo que simula el ciclo de agua urbano representando el uso del agua y los flujos de manera individual a nivel de las viviendas, así como también combinando los efectos en la escala del desarrollo. La OHPAU puede ser también usada como una herramienta de optimización para determinar la combinación más sustentable de soluciones para la gestión del agua.

El modelo se corre utilizando datos de tres diferentes niveles espaciales los cuales están almacenados en una base de datos relacionada:

• Niveldesub-vivienda(nivelbajo)-Losdatosincluyenelusodelaguaylaenergía,elcosto y las especificaciones técnicas de los usos del agua como inodoros, lavadoras y unidades locales de tratamiento, etc.

• Nivel individual de vivienda y tecnología centralizada (nivelmedio) - Los datosincluyen información acerca del sistema de tuberías, áreas impermeables, tarifas por habitación, instalaciones centralizadas de tratamiento, etc.

• Eldesarrollourbanoensuconjunto(nivelalto)-Losdatosincluyenelnúmeroyeltipo de viviendas, características del drenaje, sistemas centralizados de reciclaje, etc.

Compilar los datos de los diferentes niveles da simulación detallada de los balances de los desarrollos urbanos, así como también el uso de energía asociado y los costos. El usuario puede explorar cómo la implementación de las diferentes soluciones para la gestión del agua puede influenciar el sistema, indicando la combinación más efectiva para poder alcanzar los objetivos efectivos, como la reducción del consumo de agua y un drenaje más sustentable.

Figura 13: Datos de entrada de la OHPAU (Fuente: National Technical University of Athens)


Para mayor información acerca de la OHPAU, incluyendo ejemplos de sus diferentes usos, véase el artículo SWITCH “Gestionando el Ciclo de Agua Urbana Completo: La Opción de Herramientas para el Agua Urbana” (Makropolous et al 2010)

Los ejemplos de las áreas donde la OHPAU es particularmente relevante incluyen:

• Elanálisisdelosimpactosdelosesquemasdereciclajecomolacaptacióndeaguayla reutilización de las aguas grises en el consumo de agua potable;

• Losahorrosdeaguayenergíaporelremplazodelosusosdeaguaconvencionalespor alternativas de bajo consumo; y

• Lacapacidadde lassolucionessustentablesdedrenajeurbanopara restaurar lospatrones de las corrientes de lluvia naturales en los desarrollos urbanos.

Los resultados de la OHPAU son en forma de indicadores de evaluación. Estos provén al usuario con un entendimiento de las intervenciones potenciales que tendrán impacto sobre las áreas clave de la gestión del agua como el consumo, las descargas de aguas residuales, el uso de energía, los costos de operación, superficies permeables, flexibilidad, etc. Estos valores de los indicadores están estandarizados para conseguir la combinación óptima de opciones las cuales deben ser calculadas por el modelo.

Figura 14: Ejemplos de indicadores de evaluación utilizados dentro de la OHPAU (Fuente: National Technical University of Athens)

Una limitación de la OHPAU es la inhabilidad de los modelos de examinar los cambios en la información como el número de viviendas, los porcentajes de habitación, las tendencias de las demandas sobre el tiempo. Sin embargo una versión más nueva está actualmente bajo desarrollo la cual habilitará una gestión más flexible de las características sobre el tiempo. Tendrá también la capacidad de integrarse con otro modelo hidrológico, hidráulico socio-económico y meteorológico, para establecer una representación más detallada del sistema urbano en su conjunto.



6.3 Ciclo del Agua

Propósito:Investigar el potencial de integrar las opciones de reutilización de las aguas pluviales y residuales dentro del sistema urbano como alternativa a los principales usos del agua potable.

Descripción:El Ciclo del Agua fue diseñado para integrar el sistema de corrientes de las aguas pluviales con el sistema de abastecimiento de agua potable y el sistema de aguas residuales del medio ambiente urbano. La integración de estos diferentes elementos del ciclo urbano del agua permite la creación de un balance detallado del agua, para que se utilice como la herramienta principal para evaluar el impacto de las diferentes estrategias de la gestión urbana del agua.

Figura 15: Estructura del Ciclo del Agua (Fuente: Mitchell 2005)

Uso interior

del agua

Modelo del balance de agua urbana del ciclo del agua diario

Interacciones diarias para cada

grupo

Operaciones a escala del bloque- Consumo de agua interior- Irrigación de jardínes- Escurrimiento de agua pluvial- Descarga de agua residual- Agua pluvial en sitio y uso del agua residual

Operaciones a escala del grupo- Escurrimiento de los caminos- Irrigación de los espacios públicos abiertos y escurrimientos- Flujo e infiltración- Fugas de agua importada- Recarga de manto freático y flujo base- Uso de Agua pluvial y agua residual en la comunidad

Variables climaticas Salida

Descripción del sitio


El Ciclo del Agua es un modelo genérico que presenta un balance diario del agua utilizando información de ubicación específica relacionada con el consumo de agua, datos meteorológicos y características físicas del área de investigación. Las diferentes opciones de reciclaje del agua son evaluadas dentro de este contexto para medir su impacto en el consumo de agua potable, corrientes de aguas pluviales y producción de agua residual.

Esto permite un amplio rango de soluciones para ser investigadas a diferentes niveles, variando desde viviendas individuales a opciones centralizadas que sirvan a desarrollos enteros. Algunos ejemplos de opciones alternas que se incluyen en el modelo son, captación de agua, reutilización de aguas grises, almacenamiento en los acuíferos y la recuperación subsecuente.

Los resultados del Ciclo del Agua cubren aspectos clave del sistema urbano de agua bajo los escenarios que están siendo investigados. Esto incluye información sobre:

• Aguapluvial,aguaresidualyusodeaguaimportada;• Produccióndelaguapluvialyresidual;• Evapotranspiración;• Situacióndelalmacenamiento;y• Desempeñodelasfuentesalternasdeabastecimiento.

(Citado de Mitchell 2005)

Este resultado es presentado como un número de documentos que contienen información relacionada con las diferentes escalas espaciales del área de investigación. El resultado se puede especificar diaria, mensual o anualmente para un entendimiento detallado de las consecuencias de las diferentes intervenciones.Para acceder al software del Ciclo del Agua, ir a: http://www.toolkit.net.au/tools/Aquacycle

Figura 16: Representación conceptual del ciclo urbano del agua en el Ciclo del Agua (Fuente: Mitchell 2005)

La documentación para el Ciclo del Agua se puede descargar en: http://www.toolkit.net.au/Tools/Aquacycle/documentation

PrecipitaciónP

AguaImportada I

Evaporación

Techo RST Camino RST Pavimento RST

Infiltración

Flujo entrante

Uso interior del agua UIA

Descarga de aguas residuales Rw

Escurrimiento de lluvias Rs

Recarga de aguas subterráneas

Almacenes subterráneos

Fugas

Irrigación

Evapotranspiración

Escurrimiento de agua no efectivo

Suelo de la superficie permeable / humedad del almacen

Escurrimientos de la superficie permeable

Recarga de almacén de infiltración

Almacén de infiltración

Escurrimiento de la superficie impermeable

Flujo base



6.4 Eco.GAP – Herramienta de Evaluación de Costos de los Ciclos de Vida (ECCV)

Propósito:Llevar a cabo el cálculo detallado de los costos del ciclo de vida de las diferentes soluciones para la gestión del agua pluvial.

Descripción:Eco.GAP es una herramienta de cálculo para calcular y comparar los costos económicos a través del uso de Valor Presente Neto (VPN); un método de descuento de pagos futuros considerando el valor presente. El uso de VPNs ayuda al usuario a analizar completamente los aspectos financieros de las diferentes soluciones, dando un mejor entendimiento de los costos completos del ciclo de vida. Para hacer este cálculo, la herramienta VPN calcula los VPNs con los siguientes factores:

• Implementacióndecostos;• Costosdeoperaciónydemantenimiento;• Tiempodevidadelaopción;• Duracióndelainversión;y• Tasadeinteréseinflación.

Los cálculos VPN se basan en los datos de entrada introducidos por los usuarios, como a continuación:

• Nombredelaopción• Unidadenlacuallaopciónesmedida• Númerodeopcionesqueestánsiendoimplementadas• Inversióninicialparacadaopciónen$/unidad• Añoenelcualtuvolugarlainversióninicial• Laexpectativadevidapromediodelaopción• Costosdeoperaciónespecíficosparacadaopciónen$/unidad/año• Tasadeinterés• Duracióndelproyecto• Tasadeinflación

Figura 17: Cálculos VPN para los costos del ciclo de vida (Fuente: Ingenieurgesellschaft Sieker)

El uso de SAP en la gestión de las aguas pluviales se discute en el artículo de SWITCH “ Un enfoque integral de apoyo a las decisiones para la selección de Sistemas de Drenaje Urbano Sustentable” (SDUS) (Ellis et al 2011)

Acumulación

Fech

a de

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Descuento

Fase operacional

Cost

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UR)

Tiempo (Años)

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Cost

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Fase de inversión


Para apoyar al usuario a acceder al costo necesario y a la información para inversión, la herramienta de cálculo Eco.GAP está vinculada con una base de datos en línea donde hay una gran cantidad de información almacenada a precios de la unidad, costos operacionales, y expectativa de vida para soluciones tradicionales y otras más sustentables. La información almacenada en las bases de datos permiten al usuario considerar una gran variedad de soluciones las cuales pueden ser ignoradas debido a la falta de los datos de entrada necesarios para hacer los cálculos. Los usuarios están habilitados para introducir su propia información a la base de datos y de esta forma la herramienta funcione como un centro de intercambio de conocimiento que se actualiza constantemente con la información más reciente y práctica.

Para operar la herramienta, los usuarios pueden introducir la información más relevante para las diferentes medidas que están siendo consideradas. Estas pueden ser diversas medidas para los diferentes sistemas de gestión de las aguas pluviales; por ejemplo, el alcantarillado para las aguas pluviales y los depósitos de retención de los sistemas convencionales, las zanjas, los canales y los estanques de infiltración para un enfoque de control de fuente. La herramienta calcula el VPN de las diferentes opciones, combinándolas para proveer un perfil de costos de los diferentes enfoques. Los resultados pueden ser mostrados de forma gráfica o en formato tabular.

Figura 18: Datos de salida del Eco.GAP (ECCV) (Fuente: Ingenieurgesellschaft Sieker)

El análisis del costo del ciclo de vida proporcionado por la herramienta, es el medio más apropiado para comparar las consecuencias financieras de los diferentes (y potencialmente otras áreas de la gestión) enfoques y soluciones -Siempre es un factor crucial para la toma de decisiones. Lo que falta, como sea, es la habilidad de asignar un valor económico a la flexibilidad de las diferentes opciones. Para incorporar dichos costos, los usuarios pueden hacer uso de la herramienta COFSA (Véase la sección 6.5).

Para descargar la herramienta Eco.GAP, ir a: http://www.switchurbanwater.eu/res_software.php

Para más información sobre la herramienta de cálculo Eco.GAP, vea el documento SWITCH “Desarrollo y prueba de una herrramienta de cálculo de costos del ciclo de vida” (Sieker et al 2007) www.switchtraining.eu/switch-resources



6.5 COFSA – Comparando la Flexibilidad de Soluciones Alternas

Propósito:Proporcionar una comparación cuantificada de diferentes soluciones de gestión basa-das en su flexibilidad para responder a los cambios en condiciones limitadas.

Descripción:El método COFSA se basa en la técnica de Análisis del Valor de Servicio (AVS), una forma de evaluación multi-criterio, la cual usa la suma de indicadores clave (como los costos, emisiones de energía, parámetros de la calidad del agua, etc.) para comparar productos o soluciones alternativas. El COFSA agrega una dimensión adicional para esta técnica, evaluando el nivel de variación asociado con estos valores de utilidad bajo cierta variedad de condiciones.

El COFSA hace esto, usando el indicador “Homogeneidad del desempeño” para calcular la flexibilidad del valor del servicio de las diferentes soluciones de la gestión del agua bajo diferentes escenarios futuros. La calificación de alta homogeneidad implica una mayor flexibilidad de una solución y el desempeño (valor de servicio) se mantiene consistente bajo un rango de cambios futuros. En contraste, una calificación de baja homogeneidad sugiere que la solución debería desempeñarse de manera diferente bajo un escenario futuro alternativo y es sensible a los cambios en condiciones restringidas.

Figura 19: Resultados de un Análisis de Valor de Servicio (Fuente: Ingenieurgesellschaft Sieker)

Valor del servicio

Escenarios

Carga CODFrecuencia de desbordamientosBalance del Agua: Infiltración

Flujo máximo 1 añoBalance del Agua: Evapotranspiración

CostoBalance del Agua: Escurrimientos


Mientras que la flexibilidad puede ser considerada como una combinación de la habilidad de un sistema para funcionar bajo diferentes escenarios futuros, así como también la capacidad para adaptarse a dichos cambios, el COFSA toma estos dos aspectos en cuenta a través de medidas de:

• Solidez -La habilidad de una solución para enfrentar diferentes condiciones de frontera sin modificaciones.

• Flexibilidad adaptable -La facilidad con la que se puede dar una solución que puede ser adaptada para manejar las diferentes condiciones del entorno restringidas.

La herramienta COFSA incluye las UVS y el cálculo de la homogeneidad. Los resultados demuestran las medidas de flexibilidad a través de diagramas sectoriales, así como también un análisis de sensibilidad trazado. Estos resultados permiten que la flexibilidad sea fácil y transparentemente incorporada dentro del proceso de toma de decisiones, un criterio clave de la sustentabilidad para el proceso de evaluación.

Para descargar la herramienta COFSA, ir a: http://www.switchurbanwater.eu/res_software.php

La herramienta COFSA se describe a detalle en la “Evaluación de las incertidumbres futuras asociadas con el drenaje urbano mediante sistemas flexibles -el método y la herramienta COFSA (Peters et al 2010)

Figura 20: El método de ponderación de los valores de utilidad COFSA basados en la flexibilidad (Fuente: Ingenieurgesellschaft Sieker)

Drenaje Tradicional Gestión de las aguas pluviales en sitio

Carga CODFrecuencia de desbordamientosBalance del Agua: Infiltración

Escurrimientos HQ1Balance del Agua: Evapotranspiración

CostoBalance del Agua: Escurrimientos



Utilizando el método COFSA para comparar los sistemas de drenaje urbanos en Kupferzell, Alemania

Preocupados por el impacto del estrés hídrico sobre la calidad del agua en el río Kupfer, el municipio de Kupferzell en el suroeste de Alemania fue utilizada como un caso de prueba para la aplicación del software COFSA comparando la flexibilidad de los diferentes tipos de sistemas de drenaje urbano.

Se identificaron cuatro posibles escenarios futuros basados en los datos de gestión del agua; climáticos, demográficos, económicos y de la región. Estos fueron comparados con cuatro alternativas de sistemas de drenaje para las nuevas áreas de desarrollo, sistema de alcantarillado combinado, sistema de alcantarillado separado, el sistema descentralizado y la ampliación del sistema descentralizado.

Las 16 combinaciones resultantes se evaluaron utilizando un modelo de precipitación- escurrimiento con el desempeño de cada sistema en los diferentes escenarios evaluados mediante un análisis de valor de utilidad sobre la base de 27 indicadores cualitativos y cuantitativos. Los resultados de este análisis se evaluaron a continuación, utilizando el método COFSA para producir un valor único del sistema que podrían ser utilizados para comparar la flexibilidad de las diferentes alternativas.

Los resultados tanto del análisis del valor de utilidad y el análisis COFSA favorecieron firmemente los sistemas de drenaje descentralizado sobre las opciones convencionales para nuevos desarrollos en Kupferzell. Esto refleja el valor total que estos sistemas traen a un paisaje urbano en términos de beneficios ambientales, sociales y económicos, así como su capacidad para adaptarse a futuros cambios.

Para ver los resultados del estudio Kupferzell, consulte el informe “Modelado de aguas pluviales y la evaluación de las posibles soluciones” (Sieker et al 2008)

Véase el Módulo 4 para obtener más información sobre las diferencias entre las soluciones de drenaje tradicional y descentralizado

Desarrollo residencial en Kupferzell

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Más información sobre el uso del modelo de opciones de la gestión de la Demanda de Agua, se pueden encontrar en la Sección 4 de libro SWITCH “La Demanda de Administración del Agua en la Ciudad del Futuro - Selección de herramientas e instrumentos para los profesionales” (Kayaga & Smout et al 2011)

6.6 Modelo de Opciones para la Gestión de la Demanda de Agua (Basado en VENSIM)

Propósito:Comparar la rentabilidad de las opciones de gestión de la demanda de agua en un horizonte de planificación a largo plazo

Descripción:El Modelo Ambiental de Sistemas Ventana (VENSIM, http://www.vensim.com/) es una herramienta genérica de modelado visual que se ha utilizado en el proyecto SWITCH para crear un marco para evaluar y comparar la rentabilidad de las diferentes opciones de gestión de la demanda de agua. El modelo basado en una hoja de cálculo Microsoft Excel se ejecuta en base a un conjunto de datos de entrada que está formado por el costo de uso del agua y los valores relacionados a las opciones individuales y la información de ubicación específica sobre los detalles de los grupos de usuarios.

Con estos datos, el modelo calcula el valor presente neto (VPN - véase la Sección 6.4 para más detalles) del “costo del programa” y el “ahorro de agua” que permite las opciones a ser evaluadas en base a su rentabilidad total (costo del VPN del programa / VPN agua ahorrada).

El modelo puede ser utilizado bajo una variedad de opciones de gestión de la demanda de agua, incluyendo:

• Productosdeusoeficientedelagua• Mecanismosdevaloracióndelagua• Captacióndelagua• Reutilizacióndelagua• Cambiodecomportamiento

Los resultados del modelo se pueden mostrar en una serie de formatos que proporcionan un desglose de los cálculos para conocer las opciones individuales, así como el análisis comparativo de todas las opciones de modelado que permitan al usuario identificar dónde existe el potencial para tener grandes ahorros de agua a relativamente bajo costo.

El modelo puede ser adaptado bajo su uso en cualquier ciudad. Sin embargo, los resultados óptimos dependen de la buena calidad de los datos de entrada que limitan el valor del modelo de las ciudades en que dichos datos no está disponible. Para descargar las opciones del modelo de gestión de la demanda de agua, ir a: http://www.switchurbanwater.eu/res_software.php

véase el documento de SWITCH “Modelado Basado en Agentes para Estimar la Demanda Residencial del Agua y para Explorar las Estrategias de Gestión del Agua del Lado de la Demanda Óptima” para más información acerca del modelado basado en agentes para la demanda de agua (Tsegaye et al 2009)



Figura 21: Ejemplos de los resultados de los Modelos de Opciones de Gestión de la Demanda de Agua (Fuente: MAGDA)

Ahorro total del agua al terminar el programa (Mm3)

Cambios en las tarifas domésticas

Turismo (hoteles)

Industrias

Instituciones (gobierno)

Educación (Pública)

Uso de aguas grises

Uso de agua de lluvia

Uso de aguas pluviales

Instalaciones interiores

Modernización de inodoros

Modernización de regaderas

Costo del programa (€)

Ahorro total del agua al terminar el programa (Mm3)

Costo del programa (Euro)

Indicadores


Recapitulando

Los responsables de la toma de decisiones de la gestión del agua urbana necesitan tomar hoy decisiones que tendrán consecuencias a largo plazo para la gestión del agua. Esto es difícil debido a la complejidad del ciclo urbano del agua y la imprevisibilidad del futuro.

Un enfoque convencional del proceso de toma de decisiones de la gestión del agua, es impulsado por sectores y no considera las necesidades y los impactos más allá de un área definida de la responsabilidad. También se basa en las previsiones de futuro y suposiciones.

Por el contrario, un enfoque integrado analiza el ciclo del agua urbana en su conjunto, con el objetivo de comprender el verdadero impacto de las intervenciones posibles. También reconoce que el futuro es incierto, favoreciendo la flexibilidad.

La participación de múltiples actores jugando un papel crucial en la toma de decisiones como las intervenciones integradas en un área del ciclo urbano del agua puede influir en los intereses de otras partes.

Los sistemas de apoyo a las decisiones pueden ayudar a los responsables de la toma de decisiones de la gestión y la evaluación de grandes cantidades de datos. Acompañando las herramientas de modelado permitirá a los impactos de las diferentes estrategias y soluciones ser examinados bajo escenarios futuros cambiantes.

Los indicadores pueden ser usados para evaluar resultados de la modelización y el análisis actual de datos complejos en un formato accesible. Esto permite a los no especialistas participar en la toma de decisiones.



Referencias

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Notas

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Aliados:

El proyecto SWITCH ayuda a alcanzar una gestión más sustentable en la “Ciudad del Futuro”. Un consorcio de 33 organizaciones socias de 15 países trabajaron en soluciones científicas innovativas, tecnológicas y socio económicas con la misión de fortalecer su amplio uso alrededor del mundo.

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