Research (Part 1) - Water as Driver for Prosperity QRO.

WATER FOR PROSPERITY

AGUA PARA LA PROSPERIDAD PROYECTOS INTEGRADORS II

CREDITS CRÉDITOS

Professors

Profesores Diana García Cejudo Pedro Mendoza Hernández

Tutors (SOM) Tutores (SOM)

Julie Obrchta María Padilla Jody Zimmer

Team

Equipo Ana Laura Elizalde López Carolina Estefanía Márquez Cristina Larracoechea González Daniela Alagón Zepeda Daniela de Jesús Moreno Morales Danya Escamilla Silva José Eduardo Muñoz Rentería Luisa Elena Hernández Aguilar Manuel Guerrero Vázquez María Guadalupe Cervantes Landeros Melanie Azucena Millán Acosta Melissa Tamayo Cervantes Nessar Veyarel Vázquez Molina Noura Acosta Kheirallah Ramiro Pérez López Sahyan Ivette Hernández Olguín Sergio Andrés López Nájera eronica Ana Luisa Valverde Andrade

Querétaro, Qro. 2020 PROYECTOS ITNEGRADORS II

“Water is at the core of sustainable development and is critical for socio-economic development, energy and food production, healthy ecosystems and for human survival itself. Water is also at the heart of adaptation to climate change, serving as the crucial link between society and the environment.”

“El agua está en el epicentro del desarrollo sostenible y es fundamental para el desarrollo socioeconómico, la energía y la producción de alimentos, los ecosistemas saludables y para la supervivencia misma de los seres humanos. El agua también forma parte crucial de la adaptación al cambio climático, y es el vínculo crucial entre la sociedad y el medioambiente.”

UN ONU

INDEX ÍNDICE

GLOBAL SITUATION SITUACIÓN GLOBAL

1

MEXICO'S SITUATION SITUACIÓN DE MÉXICO

3

QUERETARO

5

FLOODING, ABSORPTION AREAS & PRECIPITATION

7

QUERÉTARO

INUNDACIONES, ÁREAS DE ABSORCIÓN & PRECIPITACIÓN

AQUIFER MANTLES

11

NATURAL RESERVES & RECHARGE ZONES

19

ACCESS TO WATER, DRAINS & SEWERAGE

21

URBAN GROWTH

23

DENSITY

25

SOCIOECONOMIC EQUITY

29

PUBLIC SPACE

31

PRODUCTION SECTORS

33

WATER FOR PROSPERITY AGENDA

37

VISION VISIÓN

39

REFERNCES

41

MANTOS ACUÍFEROS

RESERVAS NATURALES & ZONAS DE RECARGA

ACCESO AL AGUA, DRENES & ALCANTARILLADO CRECIMIENTO URBANO DENSIDAD EQUIDAD SOCIOECONÓMICA ESPACIO PÚBLICO SECTORES DE PRODUCCIÓN AGENDA DEL AGUA PARA LA PROSPERIDAD

REFERENCIAS

1/2 of the global population or 4.2

billion people lack safely managed sanitation services.

1/2 de la poblaciรณn global o 4.2 billones de personas carecen de servicios de saneamiento gestionados de forma segura.

2.2

billion people lack access to safely managed drinking water services.

1

2.2 billones de personas carecen de acceso a servicios de agua potable.

80%

back into the ecosystem without being treated or reused.

El 80% de las aguas residuales retornan al ecosistema sin ser tratadas o reutilizadas.

785 million people remain without even basic drinking water services.

785 millones de personas siguen sin tener acceso al servicio de agua potable.

Agriculture accounts for

70% of global water withdrawal.

La agricultura representa el 70% de la extracción mundial de agua.

75%

Roughly of all industrial water withdrawals are used for energy production.

Aproximadamente el 75% de todas las extracciones de agua industrial se utilizan para la producción de energía.

90%

of natural disasters are weather and droughts.

El 90% de los desastres naturales están relacionados con el agua.

2/3

Around of the world’s transboundary rivers do not have a cooperative management framework.

Alrededor de 2/3 de los ríos transfronterizos del mundo no tienen un marco de gestión cooperativa.

2

471.5

Mexico has billion m3 of renewable fresh water per year and is considered a country with low water availability.

México tiene 471.5 mil millones de m3 considerado como un país con baja disponibilidad de agua..

3

61%

of water is obtained

lakes and creeks).

61% del agua se obtiene de fuentes

39%

of water is extracted from underground sources (aquifers).

39% del agua se extrae de fuentes

22.7% of surface water in Mexico is heavily contaminated.

fuertemente contaminada.

68% of the country's water exists, only 23% of the population settles and 21% of In the southern area of Mexico

GDP is generated.

27% of the population is concentrated in the central-northern part of Mexico, where

32% of renewable water is available and 79% of GDP is generated.

En la zona centro-norte de México se concentra 27 % de la agua renovable.

3.2

million lack drainage system.

3.2 millones carecen de drenaje.

0.1%

Mexico has approximately of the total fresh water available in the planet.

México dispone aproximadamente del 0.1% del total de agua dulce disponible a nivel mundial

9 million Mexicans

have no access to drinking water.

4

40%

9 millones de mexicanos no tienen acceso al agua potable.

Around of the water is wasted in the cities, due to leaks in the supply and distribution systems and household supplies.

En las ciudades se desperdicia alrededor domiciliarias.

1.5 million people do

653

106

In Mexico, there are aquifers in which are overexploited, especially in areas of agricultural and urban interface.

En México existen 653 acuíferos de los cuales 106 se encuentran

not have piped water service.

1.5 millones de personas no tienen servicio de agua por tubería.

QUERETARO QUERÉTARO

QMA

ZMQ

Queretaro is one of the entities with the highest population growth in the country, doubling its population and quadrupling its urban stain between 1990 and 2007 (UN Habitat, 2017).

In addition, there is a trend in the increase of water consumption for domestic use per inhabitant. In 2015, there was an increase of 36% in the water supply against 2.5% of the population increase.

It is worth mentioning that the lack of maintenance in the installed 40%, almost the equivalent of what is extracted from aqueduct II. Due to this, QMA is facing several water challenges such as water

5

of bodies of water.

Querétaro es una de las entidades con mayor crecimiento poblacional en el país, duplicó su población y cuadriplicó su mancha urbana entre 1990 y 2007 (ONU Hábitat, 2017).

Además de que hay una tendencia en el aumento de consumo de agua para uso doméstico por habitante. En 2015, se registró un aumento del 36% del suministro de agua contra un 2.5% de incremento poblacional. Cabe mencionar que la falta de mantenimiento en los sistemas instalados provoca una importante pérdida de agua, entre 33% y 40%, casi lo equivalente a lo que se extrae del acueducto II. Debido a esto, la ZMQ está enfrentando varios retos hídricos como escasez de agua, sobreexplotación de mantos acuíferos, inundaciones y contaminación de cuerpos de agua.

6

0 km

25 5

50 10

75 15

125 25

N

150 30

175 35

200 40

FLOODING, ABSORPTION AREAS & PRECIPITATION INUNDACIONES, ÁREAS DE ABSORCIÓN & PRECIPITACIÓN Queretaro’s annual mean precipitation is 550 mm, this is mainly concentrated between the months of June and September. Nevertheless,

La precipitación media anual de Querétaro es de 550 mm, esto se concentra principalmente entre los meses de junio y septiembre. Sin embargo,

months like May or October. The metropolitan zone faces similar conditions.

en otros meses como mayo u octubre. La zona metropolitana enfrenta condiciones similares.

Queretaro is the fourth state with the highest precipitation rates, around 60% above the average. Other factors that should be considered in precipitation are climate change and the duration of each rainstorm. Each year, heavier rains in short periods of time are registered, for example:

Querétaro es el cuarto estado con las tasas de precipitación más altas, alrededor del 60% por encima del promedio. Otros factores que deben considerarse en la precipitación son el cambio climático y la duración de cada tormenta. Cada año,

2014 2016 2018 2020 2025

de tiempo, por ejemplo:

43 mm of rain accumulated in only 30 minutes.

43 mm de lluvia fueron acumulados en solo 30 minutos.

50.70 mm of rain accumulated in only 25 minutes.

50.70 mm de lluvia fueron acumulados en solo 25 minutos.

51 mm of rain accumulated in only 20 minutes.

51 mm de lluvia fueron acumulados en solo 25 minutos.

??? ???

100,000

ONU-Habitad (2017)

7 Since the rains are very intense in a short periods of time, combined with city's impermeable Queretaro's metropolitan area. The excessive growth of the urban settlement invading water absorption zones and natural ecosystems, in addition to the topography of the valley, it has points of the city.

Due to the use of impermeable grounds, watercourses run all over the city’s roads, the longer it drains the bigger the watercourse became, and the bigger the amount of pollution damage like faster erosion or property losses but also health and security problems.

Absorption zones on cities are disappearing with the continous expansion of the city, it is not surprising that cities of today had inhabited every empty space (permeable zone) in the urban center. Urban footprint compromizes absorption in the metropolitan zone. In addition, not all green spaces are completely permeable areas. Denying water absorption to the ground implies the interruption of the natural water cycle and the recharge of aquifer mantles.

Ya que las lluvias son muy intensas en cortos periodos de tiempo y combinadas con la huella impermeable de la ciudad, las inundaciones son un problema importante en el área metropolitana de Querétaro. El crecimiento excesivo del asentamiento urbano invade las zonas de absorción de agua y los ecosistemas naturales, y de la mano de la topografía del valle, hace que aumente el riesgo de inundaciones en los puntos más bajos de la ciudad.

Debido al uso de terrenos impermeables, los cursos de agua corren por las calles de la ciudad, cuanto más drenan, más grande es el curso de agua y mayor es la cantidad de contaminación que se acumula.

Dicho esto, las inundaciones no solo causan daños físicos como la aceleración de la erosión o pérdidas de propiedad, sino también problemas de salud y seguridad.

Las zonas de absorción en las ciudades están desapareciendo con la constante expansión de la ciudad, no es sorprendente que las ciudades de hoy hayan habitado cada espacio vacío (zona permeable) en el centro urbano. La mancha urbana compromete las zonas de absorción en la zona metropolitana.

Además de esto, no todos los espacios verdes son áreas del todo permeables. Negar la absorción de agua al subsuelo implica interrumpir el ciclo natural del agua y la recarga de mantos acuíferos.

Legend Simbología áreas de inundación drains drenes

water bodies cuerpos de agua

urban area mancha urbana

state divison división estatal

watercourses corrientes de agua

permeable ground suelo permeable

municipal division división municipal

8

0 km

5

10

15

25

N

30

35

40

Queretaro's aqueduct 1906 Acueducto QuerĂŠtaro 1906

9

10

Queretaro's aqueduct 2017 Acueducto QuerĂŠtaro 2017

QUERETARO'S XX CENTURY

11

through the aquifer and resurface through springs and wells. According to the UN, 95% of sweet water available in the planet is contained in aquifers, which can be the only source in arid and semiarid areas.

12

rain water agua de lluvia

overexploitated aquifer acuífero sobrexplotado

inundación

stable aquifer acuífero estable

extraction well pozo de extracción

building ground line línea de tierra

Legend Simbología

QUERETARO'S CURRENT SITUATION

13

City footprint made mainly of asphalt and concrete is a non permeable the natural cycle of water. rompiendo el ciclo natural del agua.

14

rain water agua de lluvia

overexploitated aquifer acuífero sobrexplotado

inundación

stable aquifer acuífero estable

extraction well pozo de extracción

building ground line línea de tierra

Legend Simbología

STATE AQUIFER MANTLES MANTOS ACUÍFEROS ESTATALES Queretaro State’s territory includes eleven aquifer mantels, from which 6 of them are overexploited (see chart). Overexploitation of aquifers forces the extraction of water to be carried out at greater depths, ranging reduces the quality of the water, due to the higher concentration of sediments and Despite Moctezuma aquifer is not currently in the overexploited list, it is compromised due to the now running project of Acueducto II. Built in 2011, currently extracts water for the supply of Queretaro Metropolitan Area at a rate of 50 million m3 of water per year.

El territorio estatal de Querétaro incluye once mantos acuíferos, de los cuales 6 de ellos están sobreexplotados (ver tabla). La sobreexplotación de acuíferos forza la extracción de agua a ser más profunda, creciendo de 75 m a 300 m de la calidad del agua dada la alta concentración de sedimentos y metales pesados, tal como el A pesar de que el acuífero de Moctezuma no se encuentra actualmente en la lista de sobreexplotación, su funcionamiento está comprometido gracias al proyecto (ya en curso) Acueducto II. Construido en 2011, actualmente extrae agua para el suministro de la Zona Metropolitana de Querétaro a una velocidad de 50 millones de m3 de agua por año.

Overexploitation of Aquifer Mantles Sobrexplotación de Mantos Acuíferos annual average media anual millón de m3 3

15

clave

nombre

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11

Valle de Querétaro Valle de Buenavista Valle de Huimilpan Valle de Amazcala Valle de San Juan del Río Tolimán Valle de Tequisquiapan Valle de Cadereyta Valle de Amealco Moctezuma Tampaón - Sierra

!

37 Mm 11 Mm 20 Mm 34 Mm 191 Mm 8.4 Mm 108 Mm 4.1 Mm 22 Mm 50 Mm 49 Mm

4.00 Mm 0.10 Mm 0.00 Mm 2.80 Mm 0.00 Mm 2.90 Mm 2.60 Mm 0.00 Mm 0.80 Mm 6.50 Mm 13.60 Mm

131.88 Mm 22.25 Mm 20.53 Mm 54.32 Mm 326.09 Mm 6.20 Mm 100.79 Mm 3.61 Mm 18.78 Mm 0.07 Mm 1.18 Mm

-90.01 Mm3 -11.05 Mm3 -0.53 Mm -24.68 Mm -133.34 Mm -0.69 Mm 7.27 Mm 1.17 Mm 2.91 Mm 43.42 Mm 34.21 Mm

recharge recarga

discharge descarga

extracted extraido

available disponible

1

2

water treatment plant

planta de tratamiento de agua

3

extraction well pozo de extracción

Acueducto II extraction process

Porceso de extracción del acueducto II

Legend Simbología overexploitated sobrexplotado

water bodies cuerpos de agua

urban area mancha urbana

stable estable

aquifer borders bordes de acuíferos

state divison división estatal

watercourses corrientes de agua

aqueduct II acueducto II

A11

A6 A10 A2

A4 A8 A7

A1

A3

A5

16

A9

1

!

2

2

3

1

3 0 km

0 km

25 5

50 10

75 15

125 25

N

150 30

5 km

175 35

10 km

200 40

METROPOLITAN AREA AQUIFER MANTLES MANTOS ACUÍFEROS ÁREA METROPOLITANA

Since the Queretaro Metropolitan Area,

Ya que la Zona Metropolitana de Querétaro no

availability depends mainly on underground aquifers. Querétaro municipality has two aquifers, which mainly satisfy urban demand, including industry, services and domestic use: Valle de Querétaro and Valle de Buenavista. Both have a negative pumping / recharging balance, denoting their overexploitation.

disponibilidad de agua depende principalmente de cuencas subterráneas y acuíferos. La municipalidad de Querétaro tiene dos

Valle de Querétaro aquifer is one of the main water supplies for the city and therefore the

El acuífero del Valle de Querétaro es uno de los principales suministros de agua para la ciudad y

extraction reaches an average of 131 million m3 / year against an average recharge of 37 million m3 / year. At this rate of extraction, the approximate useful lifespan of this

extracción anual bruta alcanza un promedio de 131 millones de m3 al año contra un promedio de recarga de 37 millones de m3 al año. A este ritmo de extracción, la vida útil aproximada de este acuífero es inferior a quince años y

uso doméstico: Valle de Querétaro y Valle de

denotando claramente su explotación.

2025.

17

Overexploitation of Aquifer Mantles Sobrexplotación de Mantos Acuíferos 3 available annual average media anual millón de m3 disponibles

clave

nombre

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Aa* Ab* Ac* Ad*

Valle de Querétaro Valle de Buenavista Valle de Huimilpan Valle de Amazcala Valle de San Juan del Río Tolimán Valle de San Miguel de Allende Valle de Celaya Valle de la Cuevita Dr. Mora San José de Iturbide

-90 Mm3 -11 Mm3 -0.53 Mm -24 Mm -133 Mm -0.69 Mm -7 Mm -112 Mm -7 Mm -13 Mm

Legend Simbología high exploitation explotación low [ * ] out of state aquifers not acounted graphicly in the map

water bodies cuerpos de agua

urban area mancha urbana

aquifer borders bordes de acuíferos

state divison división estatal

watercourses corrientes de agua

municipal division división municipal

Ad* Aa*

A6

A2

A4

18

A1

Ab* A5

A3

Ac* 0 km

5

10

15

25

N

30

35

40

NATURAL RESERVES & RECHARGE ZONES RESERVAS NATURALES Y ZONAS DE RECARGA The growth of the Metropolitan Queretaro Area and the growth in demand of natural cause deterioration of the living environment.

QMA is mainly in the Queretaro municipality, which around 40% (30,000 ha) of area is still covered with natural vegetation (deciduous lowland forest and shrubbery). All this natural area are of big importance for the recharge of aquifers. Despite most of this area is protected, some natural vegetation zones are threatened by the urban growth and not currently protected, such as the Peña Colorada. (see map).

El crecimiento de la Zono Metropolitana de Querétaro y su demanda de recursos naturales y territorio afectan los ciclos naturales y deterioran el ambiente habitable. La ZMQ ocupa principalmente el municipio de Querétaro, del cual, alrededor de 40% (30,000 ha) de área aún está cubierta por vegetación natural (selva baja caducifolia y matorral). Estas áreas naturales son de gran importancia para la recarga de acuíferos.

A pesar de que la mayor parte es Área Natural Protegida, algunas zonas de vegetación natural se encuentran amenazadas por el crecimiento de la mancha urbana y no están protegidas, entre ellas destaca Peña Colorada. (ver mapa).

The Ecological Management Program of

El Programa de Ordenamiento Ecológico Local

not to be developed in order to recharge the • • •

Zona Occidental de Microcuencas (northwest).

Peña Colorada (northeast).

Center north areas, including Juriquilla and Santa Rosa Jáuregui.

Tlacote El Bajo (west) and San Pedro Mártir (south).

•

19

The latter two are already urbanized and to an area of 12,270 ha of inhabited land are

no deberían seguir un proceso de urbanización para permitir la recarga del manto acuífero y evitar inundaciones. Estas son: • • • •

Zona Occidental de Microcuencas (northwest).

Peña Colorada (northeast).

Center north areas, including Juriquilla and Santa Rosa Jáuregui.

Tlacote El Bajo (west) and San Pedro Mártir (south).

Las últimas dos ya han sido urbanizadas y ocasionan en gran parte las inundaciones en la ciudad. Se son inundables, tienen riesgo de inundación y/o presentan hundimiento por fallas en el territorio.

sinking due to faults in the territory.

Natural Reserves Reservas Naturales

RN1 RN2 RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RM1 RM2 RM3 RM4* RM5* NP

!

Parque Nacional El Cimatario Cerro de las Campanas El Tángano El Batán Bordo Benito Juárez "Qro. 2000" Mario Molina Pasquel "El Pinalito" Montenegro Zona Occidental de Microcuencas Jurica Poniente Cañada Jurica Cerro Grande Sierra del Raspiño Peña Colorada

180 25 180 49 19 270 143 226 13 22 203 174 257

84 29 73 62 59 134 55 120 80 59 114 79 171

2,447.87 ha 3.80 ha 855.27 ha 3,355.02 ha 27.61 ha 3.8 ha 546.52 ha 12,234.05 ha 224.11 ha 22.06 ha 2,989.18 ha 4,104.17 ha 5,200.00 ha

Legend Simbología RN

national reserve reserva nacional

natural reserve reserva natural

recharge zone zona de recarga

RE

state reserve reserva estatal

unprotected natural area área natural desprotegida

urban area mancha urbana

RM

municipal reserve reserva municipal

water bodies cuerpos de agua

state divison división estatal

NP

non protected no protegido

watercourses corrientes de agua

municipal division división municipal

RE4

RM5* RM4*

RM1 RE5

!

RM3

NP

RM2

20

RE3

RN2

RE1 RN1

RE2

0 km

5

10

15

25

N

30

35

40

ACCESS TO WATER, DRAINS & SEWERAGE ACCESO AL AGUA, DRENAJE & ALCANTARILLADO

Access to water and drainage systems are metropolitan area. The saturation of the

21

El acceso al agua y el servicio de drenaje es irregular en las distintas zonas que componen el área metropolitana de Querétaro. La saturación de los drenajes existentes y la falta de zonas

rainy seasons in the metropolitan area. In addition, there is no separation of sewage and rainwater, which makes it impossible to reuse water and contaminates the existing drainage.

frecuentes en temporadas de lluvia en distintas zonas del área metropolitana. Además, no existe una separación de aguas negras y aguas

There are several areas where precarious housing predominates and there is a lack of infrastructure for collecting and supplying water. They are vulnerable to risks, especially of a meteorological nature. Some of these areas are Santa Rosa Jauregui, Loma Bonita and San Pedro Martir.

Existen varias zonas en donde predomina la vivienda de carácter precario y hay carencia de infraestructura de recolección y suministro de

Sewage from nearby colonies and Queretaro’s industrial park is being poured into the Santa Rosa drain with no pretreatment, this generates serious contamination problems.

En el dren de Santa Rosa se están vertiendo aguas negras de las colonias cercanas así como

While Historic Downtown has a water supply network and a drainage system, the pipes are very old, and they leak and deteriorate.

The asphalt and quarry pavements also predominate, they do not allow water To the north of the city, the San José El Alto, San Pedrito Peñuelas, Menchaca neighborhoods lack drains. With a slope of 22%, the water is directed to roads to Menchaca and San Pedrito Peñuela. it is one of the few areas of the city without improved water accessibility.

agua y contamina el drenaje que ya existente.

carácter meteorológico. Algunas de estas zonas son Santa Rosa Jáuregui, Loma Bonita y San Pedro Martir.

hay un tratamiento previo lo cual genera graves Mientras que el Centro Histórico cuenta con red de suministro de agua, por la antigüedad de los pavimentos de asfalto y cantera, lo cual no Al norte de la ciudad, las colonias San José El Alto, San Pedrito Peñuelas, Menchaca carecen de drenaje pluvial y drenes. Tienen una pendiente del 22%, el agua es direccionada a vialidades hacia el oriente afectando a colonias de Menchacas y San Pedrito Peñuela. es una de agua mejorada.

On the other hand, Centro Sur has water supply and collection systems, as well as a water containment and channeling system, unfortunately they are not connected, nor do they work together.

Por otro lado, Centro Sur cuenta con sistemas

At the Regional Node, the industrial parks have services for the supply and

En el Nodo Regional, los parques industriales

service water, treated water, and irrigation and drainage systems for the companies located within the facilities.

sistema de contención y encauzamiento de común.

cuidado de los recursos hídricos ofreciendo agua de servicio, agua tratada y sistemas de riego y drenaje para las empresas que se encuentran dentro de las instalaciones.

Legend Simbología low access acceso bajo

high access acceso alto

manzanas urbana

state divison división estatal

very low access acceso muy bajo

medium access acceso medio

drains drenes

municipal division división municipal

22

0 km

5

10

15

25

N

30

35

40