Управление водными ресурсами в Большом Мехико

Большой Мехико ( Zona Metropolitana del Valle de México ), мегаполис с населением более 19 миллионов человек, включая столицу Мексики ( Сьюдад-де-Мехико , или CDMX) с населением около 9 миллионов человек, сталкивается с огромными проблемами с водой. К ним относятся подземных вод чрезмерная эксплуатация , проседание земель , риск крупных наводнений , последствия растущей урбанизации , плохое качество воды, неэффективное использование воды, низкая доля очистки сточных вод , опасения для здоровья по поводу повторного использования сточных вод в сельском хозяйстве и ограниченное возмещение затрат. Преодоление этих проблем осложняется фрагментарностью обязанностей по управлению водными ресурсами в Большом Мехико :

• Федеральное правительство отвечает за регулирование использования водных ресурсов, участие в финансировании инвестиций и поставку больших объемов воды из других бассейнов через Национальную водную комиссию Конагуа ;
• Штат Мехико обеспечивает оптовую воду, очищает сточные воды и помогает муниципалитетам в предоставлении услуг водоснабжения и канализации в своей части Большого Мехико;
• 59 муниципальных органов власти в части Большого Мехико, расположенной в штате Мехико, и один муниципалитет в штате Идальго отвечают за водоснабжение и канализацию для своих избирателей;
• правительство Федерального округа предоставляет услуги водоснабжения и канализации своим избирателям через свой департамент водоснабжения; и
• два ирригационных округа в штате Идальго отвечают за орошение сточными водами Большого Мехико.

Учитывая размер и политическую значимость Большого Мехико, крупное наводнение или серьезное перебое в водоснабжении могло бы стать национальным политическим кризисом, потенциально угрожающим стабильности федерального правительства. Таким образом, безопасность водоснабжения и функционирование ливневой канализации в мегаполисе являются серьезной проблемой для местных властей, правительств штатов, округов и федерального правительства. В ответ на вышеизложенные проблемы федеральное правительство, штат Мехико и Федеральный округ инициировали в 2007 году Программу устойчивого развития водных ресурсов стоимостью 2,8 миллиарда долларов США.

Параллельно правительство Федерального округа запустило «Зеленый план», которого является сохранение водных ресурсов важным элементом . Инвестиции, предусмотренные в рамках обоих планов, включают увеличение очистки сточных вод, импорт подземных вод из орошаемых территорий к северу от города, где уровень грунтовых вод увеличился из-за орошения сточными водами, строительство нового крупного туннеля для отвода ливневых вод, увеличение импорта воды из расширение энергоемкой системы Куцамала, перекачивающей воду на высоту более 1000 метров, и сокращение недоходной воды с 36% до 25%.

Долина Мехико охватывает Федеральный округ (DF) и часть штата Мехико к северу от DF.

География и климат

Попокатепетль , самая большая вершина в горах, окружающих Мехико.

Климат Мексиканской долины варьируется от полузасушливого пояса на севере до тропического на юге. В долине выпадает около 700 миллиметров (28 дюймов) годовых осадков, которые концентрируются с июня по сентябрь/октябрь с небольшим количеством осадков или без них в оставшуюся часть года. Сегодня практически нет постоянных рек. Подземные воды являются основным водным ресурсом долины.

В долине нет естественного дренажа для вод, стекающих со склонов гор, что делает город уязвимым для наводнений. Оно было искусственно открыто с помощью каналов и туннелей, начиная с 17 века, полностью осушая то, что раньше было озером Тескоко . Сельская южная часть Федерального округа и долины Мехико, в частности Сьерра Чичинауцин, является наиболее важной зоной естественного питания водоносного горизонта Мехико из-за относительно высокого уровня осадков и высокой проницаемости его базальтовых пород.

Обязанности сектора

Смотрите также: Управление водными ресурсами в Мексике.

Управление водными ресурсами . Национальная водная комиссия ( Конагуа ) отвечает за управление водными ресурсами в Мексике, включая выдачу разрешений на забор воды и сброс сточных вод.

См. Также: Водоснабжение и канализация в Мексике.

Водоснабжение и канализация . Национальная водная комиссия также поставляет воду в федеральный округ и в некоторые части штата Мехико через системы Куцамала и Лерма.

Система Куцамала является одной из крупнейших систем питьевого водоснабжения в мире из-за количества воды, которую она подает (около 450 миллионов кубических метров в год), а также из-за разницы высот (1 100 м), которую она имеет. преодолеть. На рисунке показано расположение системы и перепад высот, который необходимо преодолеть от самой низкой точки до агломерации долины Мехико (МАВМ).

В штате Мехико Комиссия по водным ресурсам штата закупает воду в Конагуа, передает ее через собственную инфраструктуру водоснабжения и продает 57 муниципалитетам с населением 4,1 миллиона человек. Государственная водная комиссия также контролирует качество воды, оказывает техническую помощь муниципалитетам в дезинфекции воды и очистке канализации, управляет насосными станциями сточных вод и пятью очистными сооружениями, опорожняет септики и обеспечивает воду в цистернах в чрезвычайных ситуациях. Он также обеспечивает обучение и помогает муниципалитетам в создании муниципальных коммунальных предприятий ( organismosoperadores ). В 59 муниципалитетах штата Мехико и одном муниципалитете штата Идальго , входящих в состав Большого Мехико, каждый муниципалитет отвечает за водоснабжение и канализацию.

Муниципальное предприятие водоснабжения Мехико, Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACM), отвечает за водоснабжение и канализацию в Федеральном округе. Его руководитель назначается правительством округа.

Инфраструктура

Вид на Мехико с Пасео де ла Реформа и Торре Майор.

Водная инфраструктура в Большом Мехико состоит из инфраструктуры для водоснабжения и распределения воды (водоснабжения), сбора сточных вод, сбора ливневых вод и очистки сточных вод (санитарии), а также для орошения с использованием преимущественно сточных вод.

Водоснабжение

В 1994 году в Федеральном округе и штате Мехико в совокупности было зарегистрировано 1089 скважин на глубине от 70 до 200 метров. Это не включает скважины, эксплуатируемые Национальной водной комиссией, которые находятся на большей глубине. Существует также большое количество незарегистрированных скважин, многие из которых расположены в штате Мехико. Скважины обычно расположены на четырех разных месторождениях. Они обозначены как Южные (или Сочимилько ), Столичные, Восточные (или регион Тескоко ) и Северные колодезные поля.

Помимо этих колодцев, инфраструктура водоснабжения Большого Мехико состоит из двух систем: Лерма и Куцамала. Обе системы находятся в ведении Национальной водной комиссии.

Система «Лерма», построенная в 1940-х годах, передает 4,8 м. ³ /с воды (6% от общего объема водоснабжения Большого Мехико) из колодцев в верхнем бассейне реки Лерма на западе до Мехико.

Система Куцамала строилась поэтапно с конца 1970-х до конца 1990-х годов для передачи 14,9 м. ³ /с (19% от общего запаса) воды из реки Куцамала в бассейне реки Бальсас на юго-западе до Большого Мехико для использования в качестве питьевой воды, поднимая ее на высоту более 1000 метров. Он использует 7 водохранилищ, акведук длиной 127 км с 21 км туннелей, 7,5 км канала и водоочистную станцию. Его стоимость составила 1,3 миллиарда долларов США. Обеспечивая Мехико более 20% воды, система Куцамала в настоящее время работает только на 47% своей общей мощности.

В систему водораспределения Федерального округа в 1994 году входило около 11 тыс. км разводящих линий и 243 накопительных резервуара емкостью 1,5 млн куб. м. В общую распределительную систему поступает вода из всех отдельных источников. Федеральный округ также управляет линией электропередачи ( Acueducto Periférico ), которая транспортирует воду из системы Куцамала, поступающую в систему распределения с запада, в южную и восточную часть округа. Система штата Мехико имеет почти 800 км распределительных линий и 32 резервуара для хранения газа емкостью 440 000 кубических метров. По состоянию на 2000 год насчитывалось 2,5 миллиона подключений к водопроводу, 67% из которых были внутренними, и это только юридические подключения. По оценкам, может быть еще 900 000 незаконных подключений.

Штат Мехико управляет 49-километровой линией электропередачи ( Макросхема ) для транспортировки воды, поступающей с западной стороны зоны обслуживания (включая импортируемую воду из системы Куцамала-Лерма) на восточную сторону. Эта линия электропередачи модернизируется с целью увеличения объема воды, забираемой из системы Куцамала-Лерма, до 7,3 м. ³ и для обслуживания восточной зоны обслуживания. Макросхема . находится в ведении Государственной водной комиссии

Ожидается, что зависимость Мехико от внешних источников воды увеличится. Кроме того, отсутствие механизмов экономической компенсации для тех сообществ, из которых добывается вода, создает конфликты между пользователями и иногда ограничивает подачу воды в город. Одним из примеров этого является широкое использование бутилированной воды в Мехико. Те, у кого нет доступа к воде из труб, платят частникам от 6 до 25% дневной зарплаты. Общее недоверие к качеству водопроводной воды привело к тому, что большая часть населения стала покупать питьевую воду; Мексика заняла третье место по потреблению бутилированной воды в 2009 году.

Комбинированная канализационная система

Большой Мехико обслуживается единой комбинированной канализационной системой, собирающей городские сточные воды, промышленные сточные воды и ливневые воды. Он включает в себя 7400 миль (11900 км) труб, 68 насосных станций, многочисленные плотины, лагуны и регулирующие резервуары для регулирования стока, 111 км открытых каналов, 42 км рек (Рио), используемых в основном для дренажа, и 118 км подземных коллекторов (перехватчиков и эмизоров) и туннелей. Три перехватчика:

• Западный перехватчик ( Interceptor del Poniente ), впадающий в пролив Ночистонго, который в конечном итоге присоединяется к Центральному Эмисору;
• Центральный перехватчик ( Interceptor Central ), впадающий в Центральный Эмисор ( Drenaje Profundo ), а затем в реку Сальто в штате Идальго возле плотины Рекена, откуда впадает в долину Мескиталь ; и
• Восточный перехватчик ( Interceptor del Oriente ), впадающий в Большой канал, затем в старый и новый туннели Текишкиак и, в конечном итоге, в реку Саладо.

Общий объем стока в засушливую погоду в Большом Мехико, который состоит в основном из неочищенных городских сточных вод, оценивается в 44 м3. ³ / с в 1993 году. В сезон дождей в регионе наблюдается множество штормов высокой интенсивности и кратковременности. За один шторм может выпасть до 70 миллиметров (около 3 дюймов) осадков, что составляет 10 процентов от общего годового количества осадков. Из-за такого характера осадков общая дренажная система была рассчитана на пропуск 200 м воды. ³ /с за 45-часовой период

До 1910 года Большой канал функционировал исключительно за счет силы тяжести, с уклоном 19 см на км. В течение следующих пяти десятилетий его уклон снизился до 10 см на км из-за оседания суши на 7 метров. Чтобы сохранить производительность, было установлено несколько больших насосов. После сильных наводнений 1950 и 1951 годов стало ясно, что Большой канал больше не может защитить город от наводнений, и система глубокого дренажа ( Drenaje profundo впервые была предложена ). Исследования системы начались в 1959 году; его строительство началось в 1967 году и завершилось в 1975 году. Он состоит из глубокого тоннеля « Эмисор Центральный» длиной 68 км и глубиной до 250 м. Сегодня он представляет собой, безусловно, самый важный элемент дренажной системы Мехико. Он был рассчитан на поток 170 м. ³ /с.

Из-за дальнейшего заселения земель наклон Гранд-канала стал нулевым к 1990 году и отрицательным к 2000 году. Несмотря на установку дополнительных насосов, пропускная способность Гранд-канала, таким образом, снизилась с 80 м. ³ /с в 1975 г. до 15 м ³ /s в 2008 году. Это, в свою очередь, повлияло на Emisor Central , который должен был быть закрыт зимой на техническое обслуживание. Из-за застройки большого канала Emisor Central постоянно заполнялся водой, что делало невозможным его осмотр на наличие проблем или техническое обслуживание, а также невозможность технического обслуживания в период с 1995 по 2008 год. Туннель был поврежден в результате переутомления и коррозии его 20 стены диаметром 6 м (футы) и его мощность уменьшена до 120 м3. ³ /с. В 2008 году его поддерживали впервые за более чем 12 лет.

В целом общая пропускная способность системы снизилась с 280 м3. ³ /с в 1975 г. до 165 м. ³ /с в 2008 г. Канал Ночистонго - единственный элемент системы, пропускная способность которого остается неизменной на уровне 30 м. ³ /с.

Очистка сточных вод

В 2008 году было очищено только около 15% сточных вод, собранных в Большом Мехико , в основном на очистных сооружениях в штате Мехико. В настоящее время в столичном регионе вырабатывается 40 м3. ³ /с сточных вод; однако емкость рассчитана только на 10 м2. ³ /с. Очищенные сточные воды предназначены для местных проектов повторного использования, таких как пополнение запасов грунтовых вод и орошение сельскохозяйственных и городских ландшафтов. В 1994 году в Федеральном округе было 13 очистных сооружений, а в зоне обслуживания штата Мехико - 14, общий объем очистки которых составлял 2,62 и 1,69 м3. ³ /с соответственно. Неочищенная часть сточных вод сбрасывается в дренажную систему, откуда сбрасывается на Север, где повторно используется в орошаемом земледелии.

Повторное использование в орошаемом земледелии

См. Также: Орошение в Мексике.

Кормовая культура Люцерна является основной культурой, орошаемой сточными водами Мехико.

Крупномасштабная ирригационная инфраструктура была построена в штате Идальго для распределения ливневых и сточных вод из Мехико для орошения люцерны как основной культуры, а также ячменя, пшеницы и кукурузы. Благодаря питательным веществам в сточных водах урожайность люцерны составляет более 100 тонн с гектара по сравнению со средним показателем по стране 68-74 тонны. Люцерну сажают круглый год, обеспечивая 9-10 урожаев за посадку, и продают животноводческим предприятиям в других штатах. Инфраструктура эксплуатируется и обслуживается ирригационными округами № 3 Тула и № 100 Альфаджаюкан в долине Мескиталь. Раньше ими управляла Конагуа, но в 1990-е годы они были переданы ассоциациям водопользователей.

Посевная площадь составляет 83 000 гектаров , что примерно вдвое меньше площади американского штата Род-Айленд. Сточные воды используются здесь с 1912 года. Сточные воды, сырые, частично очищенные или смешанные с осадками, высоко ценятся фермерами из-за их способности улучшать качество почвы и содержания питательных веществ, что позволяет повысить продуктивность. Однако сточные воды загрязнены патогенными организмами и ядохимикатами, что представляет опасность для здоровья как фермеров, так и потребителей сельскохозяйственной продукции.

Повторное использование для других целей

Деятельность по повторному использованию воды в Большом Мехико официально началась в 1984 году в рамках Национальной программы эффективного использования воды. Эта национальная программа включала в себя установление Федеральным округом новых правил сброса сточных вод, а в 1990 году были приняты положения о программе предварительной промышленной очистки – важной предпосылке для любой деятельности по рекультивации и повторному использованию. Имеется мало информации о масштабах и успехе промышленных программ предварительной обработки.

В зоне обслуживания Федерального округа в 1995 г. ³ /с очищенных повторно используемых сточных вод распределяются следующим образом:

• 83 процента для орошения городских ландшафтов и рекреационных водоемов,
• 10 процентов для промышленного использования,
• 5 процентов на сельскохозяйственное орошение, и
• 2 процента для коммерческого использования, такого как мойка автомобилей.

Рекреационные водоемы. существует крупная схема рекультивации и повторного использования сточных вод На озере Тескоко в сочетании с программами борьбы с наводнениями и борьбы с пылью. Между наводнениями мелкое соленое дно озера высыхало и вызывало сильные пыльные бури. В ответ на эту проблему в 1971 году был принят План Тескоко. Решение состояло в том, чтобы создать меньшие, более постоянные пруды на большом, прерывистом дне озера, а также восстановить проблемные районы для дальнейшего расширения городов и сельского хозяйства посредством ветрозащитных полос, восстановления растительности, сельскохозяйственных работ. улучшение орошения и дренажа.

Искусственные и более постоянные озера были созданы с использованием уроков, извлеченных из проблемы оседания. Высокие темпы откачки консолидировали глину и местами опустили старое дно озера примерно на 4 метра. Компонент повторного использования планов Тескоко включает строительство факультативной системы очистки сточных вод в лагуне и утилизацию собранных ливневых вод для сельскохозяйственного орошения. Таким образом, будет заменена используемая в настоящее время для этой цели питьевая вода.

Промышленное повторное использование. Промышленности перерабатывают и повторно используют сточные воды, образующиеся самостоятельно или муниципалитетами. Например, 26 частных компаний в районе Вальехо инициировали программу повторного использования в 1989 году, основав коммерческую фирму Aguas Industriales de Vallejo. Фирма реабилитировала старую городскую станцию ​​очистки сточных вод и поставляет очищенную воду компаниям-акционерам за три четверти стоимости поставляемой государством питьевой воды.

Пилотный проект по повторному использованию питьевой воды. В 1983 году Федеральный округ построил две пилотные очистные сооружения для изучения возможностей усовершенствованной очистки вторичных сточных вод для повторного использования в питьевых целях, а также для изучения возможностей очистки загрязненных грунтовых вод. По результатам работы опытных очистных сооружений построено новое очистное сооружение емкостью 0,3 м3. ³ /s и предназначен как для очистки грунтовых вод, так и для прямого повторного использования в питьевых целях. Установленная цель проекта повторного использования состояла в том, чтобы смешать очищенные сточные воды с очищенными грунтовыми водами и добавить их непосредственно в систему распределения. В настоящее время очищенные сточные воды используются для непитьевых целей.

Искусственное пополнение грунтовых вод

Искусственное пополнение подземных вод практикуется в Большом Мехико с использованием как паводковых вод, так и очищенных сточных вод.

Паводковая вода. Искусственное пополнение паводковых вод практикуется в регионе с 1943 года как метод смягчения последствий наводнений, а не как метод пополнения запасов грунтовых вод. Ранние проекты включали удержание стока и распространение по поверхности, модификацию каналов и инфильтрационные скважины. Многие из этих проектов были реализованы в высокопроницаемом базальте горных районов и достигли очень высоких показателей инфильтрации в периоды сильных дождей.

Искусственное пополнение паводковых вод с помощью нагнетательных скважин впервые было разработано в Федеральном округе примерно в 1953 году. Половину скважин впоследствии закрыли из-за проблем в эксплуатации. В 1970 году для сброса ливневых вод была разработана серия из примерно 56 колодцев. Эти скважины были способны перекачивать до 35 м. ³ /с воды в совокупности. Хотя колодцы не были предназначены для подпитки, ливневые воды, возможно, достигли водоносного горизонта.

Очищенные сточные воды. Упомянутый выше проект «Текскоко» провел исследования по косвенному повторному использованию очищенных сточных вод для питья путем искусственного пополнения водоносного горизонта с использованием вторичной и глубокой очистки городских сточных вод. Конечные сточные воды могут использоваться либо в инфильтрационных прудах, либо в нагнетательных скважинах. В рамках отдельной программы, реализуемой Федеральным округом, пилотная установка закачивала воду предварительной очистки непосредственно в водоносный горизонт с нормой до 0,05 м. ³ /с. Мониторинговые скважины использовались для измерения изменений качества воды и уровня давления.

Водные проблемы

К ним относятся чрезмерная эксплуатация подземных вод , проседание земель , риск крупных наводнений , последствия растущей урбанизации, плохое качество воды и ее перебои в подаче, неэффективное использование воды, низкая доля очистки сточных вод , проблемы со здоровьем, связанные с повторным использованием сточных вод для орошения, а также ограниченное использование воды. возмещение затрат на воду. Инфраструктурный охват с точки зрения доступа к водопроводу или канализации, который используется для мониторинга Целей развития тысячелетия в области водоснабжения и канализации, является почти универсальным в Большом Мехико и как таковой не представляет собой проблемы.

Чрезмерная эксплуатация подземных вод

Экспоненциальный рост населения Большого Мехико истощил ресурсы подземных вод. В настоящее время 4 из 14 водоносных горизонтов в бассейне долины Мехико эксплуатируются чрезмерно. Запас возобновляемой воды на душу населения в долине Мехико в 2010 году оценивается в 163 м3. ³ , тогда как в 2030 году прогнозируется, что пополняемая вода на душу населения составит 148 м3. ³ . Питание водоносного горизонта составляет около 31,6 м. ³ /с по сравнению с абстракцией 59,5 м ³ /с, что приводит к овердрафту около 28 м ³ /с.

В 1983 году начался систематический мониторинг уровня воды в водоносном горизонте. С этого времени среднегодовые понижения уровня грунтовых вод колеблются от 0,1 до 1,5 метра в год в разных зонах. Было подсчитано, что при нынешних темпах истощения предполагаемый объем хранилища соответствует годовому забору в 200–350 раз. Однако упрощенный подход к водному балансу не учитывает другие реальности. Например, водоносный горизонт уязвим к проблемам с качеством воды, вызванным геологическими процессами, из-за увеличения глубины водоносного горизонта, а также консолидации и разрушения слоев глины. Кроме того, фактический объем, доступный в основном водоносном горизонте, вероятно, будет меньше расчетного из-за вероятного уменьшения пористости с увеличением глубины. Кроме того, существуют практические и экономические ограничения на глубину закачки.

Водный баланс Большой Мексики выглядит следующим образом:

	Источники воды
Подземные воды	59,5 м 3 /с
Импорт из бассейна Лерма.	0 4,8 м 3 /с
Импортировать систему Куцамала	14,9 м 3 /с
Реки и источники	0 2,7 м 3 /с
Общий	81,9 м 3 /с

	Использование воды
Муниципальное использование	64,7 м 3 /с
Промышленное использование	0 4,6 м 3 /с
Сельскохозяйственное использование	12,6 м 3 /с
Общий	81,9 м 3 /с

Проседание земли

Проседание в Мехико.

Водный баланс Мехико составляет 6 м. ³ /дефицит второго водоносного горизонта, что вызвало высыхание сильно насыщенной глиной бывшего озера Тескоко (на котором стоит город) и привело к проседанию земель. Проседание земель было вызвано чрезмерной эксплуатацией грунтовых вод за последние сто лет и достигло 9 метров, что привело к повреждению зданий, улиц, тротуаров, канализации, ливневых стоков и другой инфраструктуры. В конце 20 века обвал в центральном районе города достиг 10 метров, а в суббассейне Чалько-Сочимилько - 7 метров. Текущие скорости опускания составляют от 5 до 40 см/год.

Наводнение

Осадки на станции Копилько, Мехико, 4 мая 2017 г.

Бассейн долины Мехико сталкивался с засухами, периодическими наводнениями и другими гидрологическими и климатическими опасностями с доиспанских и колониальных времен. Он особенно уязвим для наводнений, поскольку представляет собой естественный закрытый бассейн. и потому, что осталось очень мало естественных водосборных бассейнов, поскольку многие ручьи и реки системы водоносных горизонтов либо высохли, либо закрылись и превратились в канализацию. Раньше гидрологический цикл находился в равновесии; возвышенные смешанные леса взаимодействовали с инфильтрацией , эвапотранспирацией , а также с системой рек, сезонных ручьев и озер, которые служили водоразделами или водосборными бассейнами для осадков стока . Сезон муссонов характеризуется сильными и кратковременными штормами, составляя в среднем 800 мм годовых осадков (хотя они распределяются по-разному по регионам: 500 мм на востоке и 1000 мм на западе и юге). Кроме того, высокая скорость, с которой обильный поверхностный сток стекает по склонам долины, представляет большой риск для близлежащего населения.

Индекс опасности из-за наводнений (CENAPRED, 2016). Красный: очень высокий - Оранжевый: высокий - Желтый: средний - Зеленый: низкий - Синий: очень низкий

Большинство наводнений в долине можно объяснить разницей высот и неспособностью канализационной системы откачивать воду в сезон дождей. Большой канал потерял уклон из-за оседания земель в некоторых частях города, потеряв за последние 30 лет свою пропускную способность с 90 м³/сек до 12 м³/сек, а вторичная канализационная сеть недостаточна для перекачивания больших объёмов сточных вод. ливневые и сточные воды . Эта ситуация привела к хроническим наводнениям, иногда даже сточных вод . Особенно страдают бедные кварталы, расположенные на склонах холмов. передающимися через воду, болезнями, прекращением подачи электроэнергии и необходимостью водопроводного водоснабжения. Всего за период 1980-2000 годов было зарегистрировано 668 наводнений, в связи с которыми 2 771 284 человека нуждались в немедленной помощи (включая эвакуацию и перемещение). В течение этого периода больше всего наводнений произошло в муниципалитетах Экатепек (8,68%), Истапалапа (7,93%) и Чалко (6,44%), хотя Тультитлан и Чималуакан больше всего пострадали с точки зрения роста городов. проницаемость почвы в местах питания грунтовых вод и увеличивает риск затопления. человек (36,09% и 32,7% соответственно).

В низинных кварталах, таких как Истапалапа , жители настолько привыкли видеть зловонное море сточных вод, поднимающееся на улицах, что построили миниатюрные дамбы перед своими домами. Наводнения вызваны как оседанием грунтов, так и увеличением непроницаемости почвы из-за урбанизации. Если Emisor Central выйдет из строя во время сезона дождей, моделирование показывает, что произойдет сильное наводнение, которое затопит исторический центр, международный аэропорт Мехико и восточные районы Мехико.

Рост урбанизации

Рост городов Мехико (1910-1990)

По оценкам, площадь мегаполиса ежегодно увеличивается на 200–300 гектаров за счет подпитки территорий. С каждым застроенным квадратным метром теряется в среднем 170 литров годовой подпитки. Таким образом, на каждый гектар застройки теряется вода для 500 семей, а нагрузка на грунтовые воды еще больше возрастает.

Подсчитано, что количество дождевой воды, попадающей в бассейн (215 м ³ /секунду) и количество испаряющегося (160 м ³ /секунда) осталась неизменной с доколониальных времен. Тем не менее, скорость пополнения запасов значительно снизилась из-за вырубки лесов и роста городов. Оба элемента снижают проницаемость почвы в местах питания грунтовых вод и повышают риск затопления.

182 федерально охраняемые природные территории (NPA) Чтобы предотвратить урбанизацию, по всей стране были объявлены , занимающие 90 893 522 га . Кроме того, существуют государственные охраняемые территории: в Мехико насчитывается в общей сложности 23 НОПТ общей площадью 26 047 гектаров. В штате Мехико насчитывается в общей сложности 88 НОПТ общей площадью 983 984 га. Несмотря на это, агломерация Мехико (MCMA) выросла физически и демографически с 1930-х годов. Он простирается на площади 4250 км. ² и имеет столичное население около 21,2 миллиона человек, что составляет 18% населения страны. Он охватывает более 16 районов Мехико и 34 муниципалитета штата Мехико .

Кроме того, рост города привел к созданию очень большой и сложной гидравлической системы, питающейся из трех различных водоемов (водоносного горизонта долины Мехико (70%), бассейна реки Лерма-Бальсас (9%) и Куцемала бассейна реки (21%). ), где 40% воды в сети теряется из-за протечек и незаконных подключений. Среднесуточная обеспеченность водой составляет 315 литров на жителя в день в Мехико и 135–195 литров на жителя в день в штате Мехико . но подсчитано, что в богатых районах люди потребляют до 600 литров на душу населения, а в бедных - всего около 20 литров.

Качество воды и прерывистая подача

Качество воды . Плохое качество воды является проблемой как в источнике, так и в месте использования. Первоначально считалось, что подземные воды ниже Мехико защищены от загрязнения толстым непроницаемым слоем. Однако этот слой раскололся из-за проседания земли. Кроме того, естественный восходящий поток воды в артезианском водоносном горизонте в настоящее время обращен вспять из-за истощения грунтовых вод . Таким образом, считается, что подземные воды под Мехико становятся все более уязвимыми для загрязнителей из свалок отходов и промышленных объектов, выщелачивающихся в водоносный горизонт. Кроме того, система глубокого дренажа в некоторых местах проникает ниже глиняного водохранилища в основной водоносный горизонт. В периоды сильных дождей сточные воды просачиваются из глубоких туннелей в окружающие недра, загрязняя водоносный горизонт.

Неочищенные сточные воды также сбрасываются в окружающие реки, впадающие в море, но эти сточные воды, загрязненные неочищенными сточными водами, также используются для орошения, поскольку фермеры обнаружили, что высокая концентрация питательных веществ азота и фосфора эффективно удобряет их посевы и увеличивает урожайность. . Хотя существует национальная норма, регулирующая пределы загрязнения неочищенных сточных вод, CONAGUA сообщила, что в бассейне долины Мехико 50% сильно загрязнено, 25% загрязнено, 20,8% приемлемо и только 4,2% имеет отличное качество воды, основанное на биохимическом потреблении кислорода (БПК). ) уровни, отобранные на выбранных участках.

Утечки в распределительной системе являются основной причиной беспокойства по поводу качества питьевой воды. Когда почва пропитана сточными водами из протекающей канализации или из других источников, то при низком давлении негерметичные трубопроводы будут пропитываться загрязненной водой. По данным лаборатории качества воды Федерального округа, в районах, где наблюдаются более частые перебои в подаче воды, качество воды хуже, чем в районах с постоянным водоснабжением. Процент домашних проб из-под крана, соответствующих стандарту остаточного хлора (0,2 миллиграмма на литр), колебался от 87 до 100 процентов в тестах, проведенных в 1993 году, и был особенно низким среди юго-восточных округов ( Истапалапа , Тлауак и Сочимилько ).

Бытовые резервуары для хранения воды, или тинако , встречаются почти на всех крышах домов и используются для хранения воды, когда давление воды в системе недостаточно. Во многих случаях резервуары открыты и не очищаются регулярно, что позволяет остаточному хлору рассеиваться и способствует росту микроорганизмов. Стандартные уровни хлора (0,2 миллиграмма/литра), поддерживаемые в распределительной системе при попадании в кран потребителя, недостаточны для инактивации микроорганизмов, которые могли попасть в трубопроводы.

Прерывистая подача . Подача воды во многих частях Большого Мехико осуществляется с перебоями, а давление часто недостаточно. Таким образом, пользователям приходится пополнять запасы воды водой, купленной в автоцистернах или пипасах . Иногда подача воды прекращается на несколько дней, как это произошло в январе 2009 года, когда пришлось сократить подачу воды из системы Куцамала, сократив водоснабжение до 5,5 миллионов человек на три дня.

За этим инцидентом последовало второе прекращение подачи воды в марте 2009 года, а совсем недавно - третье прекращение подачи воды в апреле 2009 года. Это третье отключение было сделано в ответ на тревожно низкий уровень запасов воды в городе и на возмещение ущерба, предпринимаемого в системе Катзамала. Оно продолжалось 36 часов и оставило без водоснабжения более пяти миллионов жителей города. В ответ правительству Мехико пришлось реализовать программу реагирования на чрезвычайные ситуации, обеспечивая водой в автоцистернах и бутылках жителей пострадавших населенных пунктов.

Ограниченная очистка сточных вод и опасения по поводу повторного использования для орошения

Как упоминалось выше, в настоящее время очищается только 15% сточных вод в Большом Мехико. Ливневые воды, неочищенные городские сточные воды и частично очищенные промышленные сточные воды смешиваются друг с другом и повторно используются для орошения в больших масштабах.

Существуют опасения по поводу последствий для здоровья и окружающей среды повторного использования неочищенных сточных вод из Мехико для орошения. Культуры, выращиваемые с использованием сточных вод, ограничены культурами, которые не употребляются в пищу в сыром виде, но эти ограничения трудно обеспечить, и фермеры также выращивают овощи, используя сточные воды. Согласно исследованию Международного института управления водными ресурсами (IWMI), эти риски необходимо тщательно учитывать, но также необходимо учитывать важность этой практики для средств к существованию бесчисленного количества мелких землевладельцев.

Исследования на почвах, орошаемых неочищенными сточными водами в течение 50 лет, показывают накопление тяжелых металлов в почве, но также и то, что они в меньшей степени накапливаются в растениях. Другое исследование выявило бактериальное загрязнение воды из каналов, используемой для купания, и грунтовых вод, используемых для питьевого водоснабжения на орошаемых территориях, где сточные воды использовались повторно, что приводило к высокой частоте диареи и раздражений кожи.

Неэффективное использование городской воды

В Федеральном округе уровень недоходной воды составил 40%, что близко к среднему показателю по Мексике, а это означает, что только 60% воды, закачиваемой в систему, фактически выставляются счета. Большая доля недоходной воды связана не с утечками, а с незаконными подключениями. Кроме того, SACM, департамент водоснабжения округа, имеет самую низкую эффективность сбора платежей среди 25 крупных муниципалитетов: оплачивается только 40% всех счетов. Таким образом, оплачено только 24% (60% выставлены счета, 40% счетов оплачено) закачанной в систему воды. Уровень недоходной воды в штате Мехико ниже, так что средний уровень в мегаполисе составляет 36%.

Показатели водопотребления на душу населения трудно сравнивать во времени, поскольку источники обычно не указывают, включены ли в эти цифры потери воды или нет. По данным Национального статистического института, потребление воды в Федеральном округе в 1999 году составило 223 литра в день (вероятно, после потерь), включая 164 литра для бытового использования и 59 литров для промышленного и коммерческого использования. Это лишь около трети среднего потребления воды в США , которое составляет 603 литра на душу населения в день. Тем не менее, это по-прежнему на треть превышает потребление воды во Франции , которое составляет всего 165 литров на душу населения в день.

Другой источник сообщает, что среднее потребление воды на душу населения в 1994 году составляло 364 и 230 литров в день для Федерального округа и штата Мехико соответственно (вероятно, до потерь). Власти объясняют более высокий уровень использования электроэнергии на душу населения в Федеральном округе тем фактом, что Федеральный округ более развит и включает в себя больше коммерческой и промышленной деятельности, чем штат Мехико. Однако более низкие тарифы и более низкие показатели учета в Федеральном округе также могут повлиять на более высокий уровень водопотребления.

Ограниченное возмещение затрат

Существует серьезный разрыв между стоимостью поставок воды, четверть которой импортируется посредством дорогостоящих межбассейновых перебросок из бассейнов Лерма и Бальсас , и тем, что возвращается от пользователей. Причинами низкого возмещения затрат являются незаконное подключение воды, низкие тарифы и плохая собираемость счетов, особенно в Федеральном округе .

Возмещение затрат в штате Мехико намного выше, чем в Федеральном округе. Например, город Толука в штате Мехико взимает с бытовых пользователей 8,7 песо (0,70 доллара США) за м2. ³ на расход 30 м ³ . Это все еще не соответствует стоимости объемной воды из системы Куцамала, которая составляет почти 10 песо (0,78 доллара США) за кубометр. ³ , без учета затрат на водоснабжение и канализацию. Более того, по оценкам, более 1/3 подключений к воде в регионе являются неформальными, и поэтому за это потребление не выставляется счет. Цена на воду дифференцируется в зависимости от спроса и увеличивается с ростом потребления. Кроме того, с 1996 года цена на воду была существенно снижена для потребителей с низким уровнем потребления.

В 2011 году Федеральный округ взимал с бытовых пользователей 15,6 песо (1,25 доллара США) за м. ³ за такое же потребление без каких-либо надбавок за канализацию, что является четвертым по величине среди тех же муниципалитетов. Остальная часть фактически субсидируется муниципальными и федеральными правительствами. В августе 2007 года разразился конфликт между Конагуа и Федеральным округом, когда Конагуа увеличил тариф на воду, подаваемую через систему Кутсамала, а округ отказался принять это повышение.

Социальные последствия водного кризиса

Окружная комиссия по правам человека (CDHDF) предупредила летом 2009 года, что нехватка воды может вызвать «спираль насилия» и что семьи с низкими доходами платят больше за воду более низкого качества и получают ее только в определенные часы дня. Эта ситуация вызывает «социальные волнения». В начале августа 2009 года глава Конагуа Хосе Луис Луеге объявил о «скором и бессрочном увеличении норм воды в долине Мехико и федеральном округе». Поскольку вода из систем Куцамала и Лерма, обеспечивающих вместе четверть воды мегаполиса, поступает в город с северо-запада, где преобладают более богатые районы, водоснабжение, как правило, более непрерывное, чем на юго-востоке города, где проживает большинство бедняков.

Мексика продемонстрировала ограниченные результаты во внедрении социально дифференцированных систем цен и перекрестного субсидирования. Существует важное ограничение, вызванное тем, что бедное население не имеет формального доступа к питьевой воде и поэтому вынуждено покупать питьевую воду у неформальных продавцов воды. Неформальный рынок не подвержен влиянию субсидий и, кроме того, имеет тенденцию быть даже более дорогим, чем формальная рыночная цена.

Ответ на вызовы

В ответ на эти вызовы реализуются две крупные программы. В 2007 году Национальная водная комиссия запустила масштабную Программу устойчивого развития водных ресурсов стоимостью 2,8 миллиарда долларов США, направленную на водоснабжение, дренаж и очистку сточных вод на период 2007-2012 годов. Параллельно правительство Федерального округа запустило 15-летний Зеленый план, который также включает дренаж и очистку сточных вод. Кроме того, в нем делается упор на сохранение и повторное использование воды посредством пополнения водоносных горизонтов. Оба плана направлены на сокращение недоходной воды .

Программа водной устойчивости

В ноябре 2009 года президент Фелипе Кальдерон запустил Программу устойчивого водоснабжения долины Мексики на сумму 2,8 миллиарда долларов США до 2012 года. Эта программа дополняет предыдущую Программу санитарии долины Мексики. Его цели — избежать крупных наводнений, таких как наводнение в Табаско в 2007 году , очистить все собранные сточные воды и сократить чрезмерную эксплуатацию подземных вод.

Водоснабжение и обмен . 14 м ³ в секунду больше воды будет мобилизовано из различных источников. Самый крупный из этих импортов (5 млн. ³ / с) будет состоять из грунтовых вод из Тульской долины к северу от Большой Мексики, где уровень грунтовых вод увеличился в результате многолетнего орошения неочищенными сточными водами, и стоимость проекта составит 255 миллионов долларов США. Второй по величине источник дополнительной воды будет мобилизован путем замены очищенных сточных вод на чистую воду, которая в настоящее время используется для орошения в районе Васо-дель-Кристо (4 м2). ³ /с), стоимостью 140 млн. В рамках «реабилитации» существующих источников ожидается расширение системы Куцамала на 3 м. ³ / с, стоимостью 275 миллионов долларов США. Наконец, 2 м. ³ /s будет предоставлен на плотине Гваделупе в штате Мехико по цене 40 миллионов долларов США.

Отвод ливневых вод и очистка сточных вод . Программа предусматривает строительство Emisor Oriente параллельно с Emisor Central . В феврале 2009 года Конагуа курировала покупку первой из трех подземных буровых установок у немецкой фирмы Herrenknecht. Новый бур будет использоваться для начала раскопок туннеля в апреле 2009 года. Длина туннеля составит 62 км, диаметр 7 метров, пропускная способность – 150 м. м ³ /с сточные воды. Ожидается, что все работы по системе туннелей будут завершены в сентябре 2012 года, их ожидаемая стоимость составит 13 миллиардов мексиканских песо (около 1 миллиарда долларов США).

Из разряда Emisor Oriental 23 м ³ /s будут очищаться на запланированной станции очистки сточных вод в Эль-Сальто в штате Идальго для подачи воды в Тульский ирригационный округ. Почти половина инвестиций (1,28 млрд долларов США) пойдет на строительство 6 очистных сооружений, крупнейшей из которых на сегодняшний день будет станция Atotonilco (Эль-Сальто). Контракт на сумму 900 миллионов долларов США на финансирование, строительство и эксплуатацию завода, предположительно крупнейшего очистного сооружения в мире, был заключен в 2010 году с консорциумом во главе с испанской компанией Acciona. Завод имеет номинальную мощность очистки 23 м3. ³ /секунду, с дополнительной производительностью для периодов сильного дождя до 12 м. ³ /второй.

Достижение цели программы по обеспечению водой растущего населения и снижению давления на водоносный горизонт основано на предположении, что утечка будет снижена с 36% в 2005 году до 25% в 2030 году.

Финансирование . Программа финансируется из следующих источников:

• Частный сектор : очистные сооружения частично финансируются частным сектором за счет акционерного капитала и долговых обязательств в рамках проектов «Строительство-эксплуатация-передача » (СЭП).
• Федеральное правительство : Федеральное правительство напрямую финансирует некоторые работы, выполняемые Конагуа.
• правительством . Часть работ будет финансироваться Целевым фондом № 1928, созданным Федеральным округом, штатом Мехико и федеральным Целевой фонд пополняется за счет платежей Федерального округа и штата Мехико за воду, поставляемую им Конагуа. Финансовое управление им осуществляет Банк государственной инфраструктуры Banobras , а Конагуа выступает в качестве технического координатора. Целевой фонд был изменен в ноябре 2008 года, чтобы обеспечить финансирование более широкого спектра проектов.
• Столичный фонд или Национальный инфраструктурный фонд, созданный на национальном уровне для инвестиций в инфраструктуру, также финансирует некоторые работы.
• Кредиты государственного инвестиционного банка Banobras.

Зеленый план

Каналы в Сочимилько .

В дополнение к SARP Федеральный округ в 2007 году запустил 15-летний Зеленый план ( План Верде ), который направлен на устойчивое развитие округа по семи основным направлениям, одним из которых является водное. В 2008 году его бюджет составлял 6 миллионов долларов США. Что касается воды, он предусматривает достижение равновесия в водоносном горизонте, сокращение использования воды в бытовых целях, снижение потерь в сети, увеличение повторного использования и очистки сточных вод, а также создание парков вокруг озер Тлауак и Сочимилько .

Более конкретно, он предусматривает увеличение пополнения водоносных горизонтов за счет изменений в землепользовании и подпитки колодцев; измерение счетчиков у всех пользователей к 2010 году и принуждение всех пользователей платить за воду; выявлять и систематизировать незаконные связи; строительство станций доочистки сточных вод для закачки очищенных сточных вод в водоносный горизонт . Ожидается, что этот план снизит давление на водоносный горизонт на 6,8 м. ³ /с, в том числе 3,3 м ³ /с за счет уменьшения утечки, 1 м ³ /с за счет экономии воды и 2,5 м ³ /с за счет пополнения грунтовых вод очищенными сточными водами.

В случае успеха эти меры сократят забор подземных вод в Большой Мексике на 10%, а овердрафт - на 25%. Им все равно не удастся установить равновесие между абстракцией и пополнением.

Расширение участия частного сектора в Федеральном округе с 2010 года.

В середине 2009 года финансовый директор Федерального округа Марио Дельгадо и генеральный директор окружной компании водоснабжения SACM объявили, что с середины 2010 года округ намерен расширить участие частного сектора в водоснабжении посредством концессий, согласно концессионеры будут покупать воду в больших объемах и распределять ее, тем самым создавая стимул для сокращения недоходной воды . округа четыре концессии, охватывающие 11 из 16 делегатов Всего будут выставлены на торги . Эти концессии заменят существующие четыре контракта на оказание услуг по измерению и выставлению счетов.

Сбор дождевой воды

В 2003 году в Мехико был принят Закон о воде. Он требует, чтобы в новых строительных конструкциях учитывалась практика сбора дождевой воды , и поощряет эту практику в предыдущих зданиях. В нем также говорится, что в определенных зонах (зона 1 и 2, в соответствии с Положением о строительстве Мехико) также обязательно наличие в зданиях системы сбора и пополнения ливневых вод, особенно если они расположены рядом с зелеными зонами, для содействия проникновению . Наконец, в нем также говорится, что зоны отдыха или свободные зоны должны быть покрыты проницаемыми материалами.

Прошлые ответы на вызовы

Прошлые меры реагирования на проблемы с водой, с которыми столкнулся Большой Мехико, включали амбициозную кампанию по сохранению воды, начатую в 1989 году, а также увеличение счетчиков и сокращение утечек за счет участия частного сектора, начатое в начале 1990-х годов.

Программа сохранения воды в 1990-е годы

В 1989 году, параллельно с введением более строгих национальных стандартов водосбережения для бытовой техники, Мехико запустил амбициозную программу по замене обычных унитазов (с использованием 16 литров) на 6-литровые модели, заменив 350 000 унитазов к 1991 году. Программа также включала масштабная информационная кампания среди населения и повышение тарифов на воду. Влияние программы трудно оценить, поскольку имеющиеся данные о потреблении воды сложно сравнивать за разные годы, поскольку неясно, включают ли они потери воды или нет, и относятся ли они только к бытовому потреблению или к общему потреблению.

Участие частного сектора в Федеральном округе с 1993 г.

Мануэль Камачо Солис , глава правительства Федерального округа с 1988 по 1997 год, назначенный президентом Карлосом Салинасом (PRI), возглавил процесс участия частного сектора в водоснабжении Мехико в начале 1990-х годов. В то время доходы от воды были крайне низкими, не было функционирующей базы данных клиентов, практически не было приборов учета и низкая эффективность сбора счетов. По меньшей мере 22% потребителей вообще не получили счета, отчасти потому, что подключение воды осуществлялось одним отделом, а выставление счетов осуществлялось другим отделом, который не получал никакой информации о подключении воды от первого.

В ноябре 1992 года были объявлены торги, в марте 1993 года были объявлены результаты, а в ноябре были подписаны 10-летние контракты на обслуживание с четырьмя фирмами, каждая на один пакет капитала:

• Блок 1 с четырьмя районами на севере был передан компании SAPSA (Servicios de Agua Potable SA), состоящей из крупной мексиканской строительной фирмы Ingenieros Civiles Asociados (ICA), совместно с банком Banamex и французской фирмой Générales Des Eaux ( Vivendi ).
• Блок 2 с тремя районами в центре был передан IASA (Industrias del Agua SA), в которую входили бизнесмены из Монтеррея и британская фирма Severn Trent.
• Блок 3 с обедневшим Юго-востоком был отнесен к TECSA (Tecnologia y Servicios de Agua SA), в которую входили Bancomer , Bufete Industrial и французская фирма Lyonnaise Des Eaux-Dumex ( SUEZ -Ondeo Services), а также британская фирма Anglian Water .
• Блок 4 с пятью богатыми делегациями на юго-западе был отдан AMSA (Agua de México SA), в которую входили группа GUTSA и британская фирма North West Water International.

Процесс участия частного сектора предусматривал три этапа:

• Первый этап (1994–1995 годы): Обновление реестра пользователей.
• Второй этап (1995–1998 гг.): Показания счетчиков, выставление счетов и некоторые аспекты сбора платежей.
• Третий этап (1998–2003 гг.): Обнаружение и устранение утечек, расширение и восстановление вторичной распределительной сети.

Город по-прежнему отвечал за инфраструктуру производства, очистки и основного распределения воды, а также за некоторые аспекты инфраструктуры сбора и канализации. Он также установил тарифы на воду. Первые два этапа прошли успешно. По контрактам количество дозированных подключений увеличилось практически с нуля в 1994 году до 1 264 500 в 2002 году, достигнув более 90% всех пользователей. Однако третий этап оказался менее успешным.

В период с 1994 по 1998 год сумма счетов увеличилась почти на 30% в реальном выражении. Однако объем собираемых сумм не изменился, поскольку сбором счетов не занимались частные операторы. Эффективность сбора фактически снизилась с 84% до 69%. Сама услуга осталась неизменной с точки зрения бесперебойности подачи и качества воды, поскольку эти аспекты не были частью договоров. Тарифы и возмещение затрат также остались неизменными: доходы покрывают менее 75% операционных расходов. От третьего этапа передачи возросшей ответственности частному сектору отказались после того, как ПРД выиграла выборы в 1997 году и пересмотрела условия контрактов.

Мэр PRD Андрес Мануэль Лопес Обрадор (2000–2005) продлил контракты в 2004 году еще на пять лет. Его преемник Алехандро Энсинас Родригес первоначально объявил, что округ расторгнет контракты еще до истечения срока их действия, но его преемник Марсело Эбрард фактически продлил их еще на год до середины 2010 года.

Санитарный проект долины Мексики

В 1996 году Межамериканский банк развития (IDB) утвердил кредит в размере 365 миллионов долларов США для проекта санитарии в долине Мексики параллельно с кредитом в 410 миллионов долларов США, предоставленным Фондом зарубежного экономического сотрудничества Японии. Проект ИБР, завершившийся в 2005 году, предусматривал строительство 4 очистных сооружений общей мощностью 74,5 м3. ³ /с, а также восстановление дренажных систем.

Дальнейшее чтение

Сесилия Тортахада: Управление водными ресурсами в мегаполисе Мехико, в: Международный журнал развития водных ресурсов, Vol. 22, № 2, с. 353-376, июнь 2006 г., Центр управления водными ресурсами третьего мира, Мексика.

См. также

• Водоснабжение и канализация в Мексике
• Управление водными ресурсами в Мексике

Внешние ссылки

• Национальная водная комиссия (испанский)
• Правительство Мехико (испанский)
• Водоканал Федерального округа (SACM) (испанский)
• Штат Мехико: Министерство водных ресурсов и общественных работ – Государственная водная комиссия (испанский)
• ЮНЕСКО : Всемирная программа оценки водных ресурсов – Тематическое исследование: Устойчивое управление городскими водными ресурсами в штате Мехико , 2006 г.