Abstract Despite its importance, water demand variation in current practice is estimated very approximately by observing water flow in a pipe supplying certain zone, and the demand variation curve thus obtained is assumed to be valid for any other pipe in the network, regardless the number of water users served. This paper describes a methodology for obtaining the daily instantaneous water demand stochastic variation based on statistical parameters of water consumption at individual homes, given leakage level, and observed flow variation at the supplying pipe. Continuous and intermittent supplies are considered. The methodology is applicable to a single home or a group of any number of homes. It provides a rational base for determining water demand variation at any aggregation level and can be combined with the corresponding traditional way of such determination, or substitute it. The results were compared with field measurements in a Mexican city where water supply is continuous. Flow variation in intermittent water supply pipes, or in continuous supply pipes with ground level cisterns and roof tanks, is very different from that in continuous supply pipes. The hourly water demand coefficient is higher in intermittent water supply, compared to continuous supply, but lower in networks with continuous supply and ground level cisterns and roof tanks. | Resumen A pesar de su importancia, en la práctica, la variación de la demanda de agua potable se estima de manera muy aproximada de mediciones continuas del gasto en la tubería que abastece a una zona; por su lado, la curva de variación de la demanda medida se asume válida para cualquier otra tubería de la red, independientemente del número de usuarios al que da servicio. El presente artículo describe una metodología para obtener la variación diaria estocástica de la demanda instantánea de agua potable, aplicable a una sola casa o cualquier número de casas con base en los parámetros estadísticos del consumo de agua en casas individuales, nivel de fugas dado y la variación del gasto medida en la tubería de abastecimiento, considerando casos de suministro continuo e intermitente. La metodología propuesta ofrece una base racional para la determinación de la variación de la demanda a cualquier nivel de agregación, que puede combinarse con la correspondiente manera tradicional o sustituirla. Los resultados se compararon con mediciones de campo en una ciudad mexicana donde el suministro de agua potable es continuo. La variación de los gastos en las tuberías con suministro intermitente o con servicio continuo, pero con cisternas y tinacos en los domicilios, es muy diferente de aquella en tuberías con suministro continuo sin cisternas y tinacos. El coeficiente de demanda máxima horaria es más alto en suministro intermitente que en suministro continuo, pero más bajo en redes que tienen servicio continuo, y cisternas o tinacos en los domicilios.

A pesar de su importancia, en la práctica, la variación de la demanda de agua potable se estima de manera muy aproximada de mediciones continuas del gasto en la tubería que abastece a una zona; por su lado, la curva de variación de la demanda medida se asume válida para cualquier otra tubería de la red, independientemente del número de usuarios al que da servicio. El presente artículo describe una metodología para obtener la variación diaria estocástica de la demanda instantánea de agua potable, aplicable a una sola casa o cualquier número de casas con base en los parámetros estadísticos del consumo de agua en casas individuales, nivel de fugas dado y la variación del gasto medida en la tubería de abastecimiento, considerando casos de suministro continuo e intermitente. La metodología propuesta ofrece una base racional para la determinación de la variación de la demanda a cualquier nivel de agregación, que puede combinarse con la correspondiente manera tradicional o sustituirla. Los resultados se compararon con mediciones de campo en una ciudad mexicana donde el suministro de agua potable es continuo. La variación de los gastos en las tuberías con suministro intermitente o con servicio continuo, pero con cisternas y tinacos en los domicilios, es muy diferente de aquella en tuberías con suministro continuo sin cisternas y tinacos. El coeficiente de demanda máxima horaria es más alto en suministro intermitente que en suministro continuo, pero más bajo en redes que tienen servicio continuo, y cisternas o tinacos en los domicilios.

Resumen: El objetivo de este artículo es probar la hipótesis de la curva U invertida de Kuznets en la relación entre el consumo de agua per cápita para uso agrícola y ganadero, que representa en promedio 75% del consumo total, y el PIB per cápita para los municipios en la cuenca Lerma-Chapala. En el contexto de cambio climático, la relación entre consumo de agua y PIB es muy importante, pues la variabilidad en la disponibilidad del agua ha aumentado, forzando a los usuarios y gobiernos a considerar estrategias para su uso eficiente, en donde se incluyan los posibles impactos económicos y ambientales. Al llevar a cabo el análisis a nivel de una cuenca hidrográfica es necesario considerar los efectos espaciales entre municipios vecinos a través de la aplicación de modelos autorregresivos espaciales. Al incluir errores correlacionados espacialmente en los modelos de regresión, no se rechaza la hipótesis de la curva U invertida de Kuznets. Por tanto, cualquier estrategia de mitigación del cambio climático relacionada con el uso eficiente del agua debe ser evaluada en sus costos y beneficios en el PIB municipal en relación con la curva de Kuznets estimada en este artículo. | Abstract: The main objective of this article is to test the Kuznets inverted U-curve hypothesis in the relation between water consumption, for which agriculture and farming represent on average 75% of total consumption, and the GDP in municipalities located in the Lerma-Chapala hydrographic basin. Given the context of climate change, it is essential to understand the relationship between water consumption and GDP: the increased variability in the availability of water has forced governments and users to implement strategies for the efficient use of water resources, and thus they must consider not only likely environmental problems but also economic impact. Using data at the municipal level in a hydrographic basin, we consider the spatial effects among the different municipalities; these effects are modeled using spatial autoregressive models. The Kuznets inverted U-curve hypothesis is not rejected when allowing for spatially correlated errors. Thus, any strategy for mitigating climate change by making an efficient use of water resources must be evaluated in terms of its costs and benefits in the PIB of the municipality in relation to the fitted Kuznets curve presented in this article.

El objetivo de este artículo es probar la hipótesis de la curva U invertida de Kuznets en la relación entre el consumo de agua per cápita para uso agrícola y ganadero, que representa en promedio 75% del consumo total, y el PIB per cápita para los municipios en la cuenca Lerma-Chapala. En el contexto de cambio climático, la relación entre consumo de agua y PIB es muy importante, pues la variabilidad en la disponibilidad del agua ha aumentado, forzando a los usuarios y gobiernos a considerar estrategias para su uso eficiente, en donde se incluyan los posibles impactos económicos y ambientales. Al llevar a cabo el análisis a nivel de una cuenca hidrográfica es necesario considerar los efectos espaciales entre municipios vecinos a través de la aplicación de modelos autorregresivos espaciales. Al incluir errores correlacionados espacialmente en los modelos de regresión, no se rechaza la hipótesis de la curva U invertida de Kuznets. Por tanto, cualquier estrategia de mitigación del cambio climático relacionada con el uso eficiente del agua debe ser evaluada en sus costos y beneficios en el PIB municipal en relación con la curva de Kuznets estimada en este artículo.

El estudio de caso centrado en cinco municipios del valle de Texcoco: Chiautla, Chiconcuac, Papalotla, Tepetlaoxtoc y Texcoco aborda la caracterización de los usuarios de agua de pipa (carros tanque, carros aguateros, camión cisterna) y establece un estimado del número de usuarios. El abasto de agua por pipa es esencial para un sector de la población, sin embargo hay un gran desconocimiento sobre este tipo de abasto y las características de los usuarios. Como se verá, en efecto la cobertura de agua por medio de red en el Valle de Texcoco presenta importantes rezagos debido al incremento de diversos asentamientos, por ello es común que en muchas zonas del área, el suministro de agua se proporcione por pipas; pero no sólo es por ausencia de cobertura de red que se recurre al abasto de agua por pipa.

Abstract: This study included five municipalities in the Valley of Texcoco -Chiautla, Chiconcuac, Papalotla, Tepetlaoxtoc and Texcoco- in which the users of water supplied by truck (water tank cars, delivery cars and cistern trucks) were characterized and the number of users was calculated. Water supplied by trucks is crucial to a portion of the population, nevertheless knowledge is greatly lacking about this type of supply and the characteristics of the users. As will be described, the coverage of water by the supply network in the Valley of Texcoco is significantly deficient due to the increase in settlements. It is therefore common for many zones in the area to receive water from trucks. Nevertheless, the supply network's lack of coverage is not the only reason why water is supplied by trucks. | Resumen: El estudio de caso centrado en cinco municipios del valle de Texcoco: Chiautla, Chiconcuac, Papalotla, Tepetlaoxtoc y Texcoco aborda la caracterización de los usuarios de agua de pipa (carros tanque, carros aguateros, camión cisterna) y establece un estimado del número de usuarios. El abasto de agua por pipa es esencial para un sector de la población, sin embargo hay un gran desconocimiento sobre este tipo de abasto y las características de los usuarios. Como se verá, en efecto la cobertura de agua por medio de red en el Valle de Texcoco presenta importantes rezagos debido al incremento de diversos asentamientos, por ello es común que en muchas zonas del área, el suministro de agua se proporcione por pipas; pero no sólo es por ausencia de cobertura de red que se recurre al abasto de agua por pipa.

En el futuro, la mayor parte de la población se asentará en grandes ciudades y zonas metropolitanas, en cuencas en las que la presión sobre el recurso hídrico ya es muy grande. Ante esta situación, las empresas operadoras de agua y saneamiento deben realizar un esfuerzo continuo de planeación, que haga eficaz la aplicación de los reducidos recursos naturales y económicos. Sin embargo, la gestión hídrica de los sistemas urbanos está compuesta de muy diversos elementos que interactúan entre sí, que exhiben ciclos de retroalimentación y conductas emergentes, de tal manera que no pueden emplearse modelos simples. En resumen, se trata de sistemas complejos. En estas condiciones, los tomadores de decisiones requieren de métodos y herramientas apropiadas, que les permitan examinar diversas alternativas y sus impactos en el tiempo. El enfoque de sistemas y la modelación dinámica adaptativa son uno de los campos de investigación más activos y prometedores en la gestión de los recursos hídricos. En este trabajo se propone el uso de la modelación dinámica aplicada al abastecimiento de agua a ciudades, se muestra un modelo general, y se hace una aplicación a la ciudad de Puebla y su zona conurbada. Se analizan un escenario tendencial y uno de balance, compuesto de diversas acciones de conservación, captación pluvial y reúso de agua tratada en un horizonte de 15 años, demostrando la posibilidad de conducir al sistema de una situación de déficit a un balance de superávit hídrico, y ejemplificando las ventajas de la modelación dinámica en sistemas hídricos urbanos.

Resumen: En el futuro, la mayor parte de la población se asentará en grandes ciudades y zonas metropolitanas, en cuencas en las que la presión sobre el recurso hídrico ya es muy grande. Ante esta situación, las empresas operadoras de agua y saneamiento deben realizar un esfuerzo continuo de planeación, que haga eficaz la aplicación de los reducidos recursos naturales y económicos. Sin embargo, la gestión hídrica de los sistemas urbanos está compuesta de muy diversos elementos que interactúan entre sí, que exhiben ciclos de retroalimentación y conductas emergentes, de tal manera que no pueden emplearse modelos simples. En resumen, se trata de sistemas complejos. En estas condiciones, los tomadores de decisiones requieren de métodos y herramientas apropiadas, que les permitan examinar diversas alternativas y sus impactos en el tiempo. El enfoque de sistemas y la modelación dinámica adaptativa son uno de los campos de investigación más activos y prometedores en la gestión de los recursos hídricos. En este trabajo se propone el uso de la modelación dinámica aplicada al abastecimiento de agua a ciudades, se muestra un modelo general, y se hace una aplicación a la ciudad de Puebla y su zona conurbada. Se analizan un escenario tendencial y uno de balance, compuesto de diversas acciones de conservación, captación pluvial y reúso de agua tratada en un horizonte de 15 años, demostrando la posibilidad de conducir al sistema de una situación de déficit a un balance de superávit hídrico, y ejemplificando las ventajas de la modelación dinámica en sistemas hídricos urbanos. | Abstract: In the future, most of the population will settle in large cities and metropolitan areas, in basins where pressure over water resources is already very large. In this situation, the operators of water and sanitation services must make a continuous effort of planning, to reach effective application of the reduced natural and economic resources. However, the urban water systems are composed of many different elements that interact with each other, exhibiting feedback loops and emerging behaviors, so that no simple models could be used. In short, there are complex systems. Under these conditions, decision makers require appropriate methods and tools, such that allow them to examine several alternatives and their impacts in time. The systems approach and adaptive dynamic modeling is one of the most active and promising research fields in water resources management. In this paper the use of dynamic modeling applied to supply water to cities is proposed, a general model is shown and applied to the city of Puebla and its metropolitan area. A trend and a balance scenarios are analyzed, the second composed by a group of conservation, rainwater harvesting and reuse actions over a 15 years horizon, demonstrating the possibility of leading the system from a deficit into a surplus of water, and exemplifying the benefits of dynamic modeling in urban water systems.