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USAID U.S. AGENCY FOR INTERNATIONAL DEVELOPMENT MÉXICO Seminario: Uso Eficiente de Energía y Agua en Organismos Operadores de Agua y Saneamiento “Tecnologías de Bajo Consumo en Usuarios Domésticos y Comerciales” Christian Izquierdo Cruz Boca del Río, Veracruz, 10 de Diciembre de 2003.

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Seminario: Uso Eficiente de Energía y Agua en Organismos Operadores de Agua y Saneamiento

“Tecnologías de Bajo Consumo en Usuarios Domésticos y Comerciales”

Christian Izquierdo Cruz

Boca del Río, Veracruz, 10 de Diciembre de 2003.

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Uso Eficiente del Agua

1.- Cualquier medida que reduzca la cantidad de agua que se utiliza por unidad de cualquier actividad, y que favorezca el mantenimiento o mejoramiento de la calidad de agua.

2.- Uso de tecnología y prácticas eficientes que permiten tener un servicio igual o mejor con menos agua

Incluye dos aspectos:

Conservación

Calidad

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Uso Eficiente del Agua: Conservación

1.- Cualquier reducción o prevención de pérdida del agua que sea debeneficio para la sociedad

2.- Se relaciona con un corte brusco en el uso de agua con el fin de hacer “más” actividades con “menos” agua

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Uso Eficiente del Agua: Calidad

Aplicación de técnicas de tratamiento para obtener una calidad de agua aceptable para el uso al que está destinada.

En el caso de usos domésticos la calidad del agua debe ser apta para el onsumo humano sin causar afectaciones a la salud (potable).

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Técnicas de Uso Eficiente en Usuarios Domésticos

Se pueden distinguir técnicas en dos niveles diferentes:

Ciudad

Edificios

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Técnicas de Uso de Eficiente: Ciudad

EjemplosTécnicas

A nivel ciudad, domicilio o actividadReglamentación

EscalonadasTarifas

Programa de macro y micromediciónMedición

Distritos pitométricosAuditorías del aguaDetección y reparación de fugas

Programas escolaresEducación

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Técnicas de Uso de Eficiente: Edificios

EjemplosTécnica

Riego eficiente de jardinesManejo de albercasUso de plantas nativas

Exteriores

Excusados de bajo consumoRegaderasLavadorasDetección de fugas

Interiores

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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (1)

Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo

Medición • Fácil de implantar • Mayor potencial de

ahorros

• Altos costos de capital • Requiere cambios en

la estructura tarifaria

25% en áreas que no tienen medición

Reparación de fugas

• Reduce el agua no contabilizada

• Los costos pueden sobrepasar los del agua ahorrada

9% aproximadamente

Tarifas • Pueden inducir fuertemente al ahorro

• Objeción de los usuarios

• Requiere de estructuras bien diseñadas para ser efectivas

10%

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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (2)

Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo

Dispositivos ahorradores

• Baratos • Ahorros rápidos

• Requiere la cooperación del usuario

Al menos 10% del consumo

residencial Reglamentación • Gran potencial de

ahorro • Reduce aguas

residuales

• Posible resistencia de constructores

Sobre un 10% del uso residencial

Restricciones al uso residencial

• Efectivo en los exteriores de las casas, especialmente en sequías

• Requiere la cooperación del usuario

• Difícil de establecer

10 a 20% del uso residencial

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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (3)

Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo

Reuso y jardines eficientes

• Ahorros significativos • Bajo mantenimiento de

las plantas nativas

• Baja aceptación de usuarios

• Preferencia de los usuarios por determinadas plantas

• Puede no haber disponibilidad de plantas nativas

25% del uso residencial

Educación • Puede cambiar malos hábitos

• Resultados a largo plazo

• Promueve la participación voluntaria

• Requiere un esfuerzo bien planeado y coordinado

5%

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Antecedentes

Programa inicial:

Forma parte del programa del SAA del GDF13 Inmubles de diferentes tamañosPotencial de ahorro basado en mediciones (equipos de extracción como inodoros, llaves, regaderas, etc)e inspecciones físicas

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Metodología

Levantamiento de datos:

Conteo físicoConsulta de inventariosConsulta de planosDatos contenidos en las especificaciones de los equipos

Mecanismos utilizados

Manuales para el levantamiento de datos elaborados por la CGSAAFormatos de levantamientoEntrevistas al personal de servicios generales y a usuariosConsulta de los recibos de facturación eléctrica

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Resultados

Ahorro económico

($/año)

Inversión

($)

Ahorro estimado en

consumo

(m3/año)

Consumo total

(m3/año)

359,06188,65011,706

(13.1%)89,509

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: Hospitales Tlalpan, antecedentes

Desarrollado en 4 hospitales de tercer nivel en la delegación de Tlalpan

Enfocado a medidas de:

gestión ambiental,producción más limpia (manejo de residuos y conservación de agua), eficiencia energética (eléctrica y térmica)

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios (2): Hospitales Tlalpan Resultados

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

m3/

año

Agua Potable Agua Tratada

Actual Propuesto

0

500,000

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

3,000,000

Peso

s

Agua Potable Agua tratada

Inversión (pesos) Ahorro (pesos/año)PSR: 1.2 meses

Resultados Económicos

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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios (2): Hospitales Tlalpan Resultados

De acuerdo a la extracción el uso de agua en edificios se puede dividir en dos grandes aspectos:

Los equipos de extracción: Todos los equipos que para su funcionamiento necesitan consumir agua, por ejemplo: inodoros, albercas, llaves, regaderas y lavadoras.

Operaciones de uso de agua: Aquellas actividades realizadas en el edificio que requieren el uso agua (voluntario o involuntario), por ejemplo el riego, la limpieza de pisos y vehículos.

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Estudio de Caso en el Sector Residencial

Proyecto Piloto de Ahorro de Agua en la Unidad Habitacional (UH) Tlalpan Huepanco, Delegación Tlalpan

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Proyecto Piloto en la UHTlalpan Huepanco

Llevado a cabo como parte de Programa Ambiental de la DelegaciónTlalpan, 1998 - 2001Co-financiado por la Delegación Tlalpan y USAID/MéxicoImplantado por:– Delegación Tlalpan, Subdirección de Operación Hidráulica – Consultoría y Servicios en Tecnologías Eficientes (CySTE) – Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L)– PA Consulting Group

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Proyecto Piloto en la UHTlalpan Huepanco

Arranque en diciembre de 1999. Esta UH cuenta con 10 edificios de 20 departamentos cada uno, distribuidos en 5 pisos (niveles).

Objetivos:

Determinar el potencial de ahorro al instalar accesorios eficientes: regaderas de bajo caudal, aireadores, etc.Formular recomendaciones para realizar proyectos residenciales de ahorro de agua de mayor escala.

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Planeación de actividades (1)

Selección de la UH Tlalpan Huepanco

Pago por consumo de agua medidoTamaño de muestra manejable: 200 departamentos Colaboración e interés de los condóminos

Promoción del proyecto

Reuniones con los representantes de cada edificioJuntas vecinales con los condóminos de cada edificioDistribución de material informativo con beneficios económicos yambientales del ahorro de agua

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Planeación de actividades (2)

Visita preliminar para:

Seleccionar los accesorios ahorradores de agua adecuadosEstimar el tiempo necesario para su instalaciónDeterminar la existencia de fugas Medir el flujo de agua con accesorios existentes y ahorradoresVerificar existencia y funcionalidad del medidor Tomar nota de consumos de los 6 bimestres anterioresRecopilar otra información relevante

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Selección de Accesorios Ahorradores (1)

Selección de accesorios ahorradores de agua

aireadores (Izquierda: sin aireador. Derecha: con aireador.)

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Selección de Accesorios Ahorradores (2)

Regaderas de bajo caudalVálvulas de llenado de inodoros eficientesVálvulas de descarga eficientes

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Instalación y Seguimiento

Instalación de los accesorios

Participación de los condóminos Selección aleatoria de departamentos51% descartados por consumo mínimo o falta de interésInstalación de por lo menos un accesorio en 97 departamentos

Recolección de datos y análisis

Caudales antes y despuésProyecciones de ahorros económicosMonitoreo de los ahorros

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Resultados Medidos (1)

Caudales medidos en el fregadero antes y después de la instalacion de los aireadores

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Primer Nivel Segundo Nivel Tercer Nivel Cuarto Nivel Quinto NivelNiveles del edificio

Cau

dal (

litro

s/m

inut

o)

Caudal del equipo actual Caudal con el accesorio ahorrador

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Resultados Medidos (2)

Caudales medidos en las regaderas antes y después de la instalación del accesorio ahorrador

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Primer Nivel Segundo Nivel Tercer Nivel Cuarto Nivel Quinto NivelNiveles del edificio

Caud

al (l

itros

/min

uto)

Caudal del equipo actual Caudal con el accesorio ahorrador

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Ahorros Económicos Derivados de la Instalación de Aspersores y Regaderas Economizadoras de Agua

0

160

320

480

640

800

960

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4Presión de la toma domiciliaria (kg/cm2)*

Aho

rros

eco

nóm

icos

($/a

ño)

0

1

2

3

4

5

6

Periodo Simple de R

etorno de la Inversión (años)

Ahorro Económico Total , $/año

PSRI, años

Línea de tendecia del ahorro económico

Línea de tendencia del PSRI

* El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo

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Análisis de Resultados: Porcentajes de ahorro

Valor promedio del boleto de agua de los departamentos participantes

$30/bimestre

Resultados de las mediciones

regaderas: 37- 44% reducción de uso de agua por accesorio aireadores: 40- 46 % reducción de uso de agua por accesorioreparación de fugas en los inodoros: 10.3% de departamentos con fugas.

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Resultados del análisis de las facturas por consumo de agua

Ahorros totales en la facturación por

nivel sobre la base del seguimiento

6 meses después de instalar los

accesorios.

Se consideraron solo los

departamentos en los cuales no

hubo cambio alguno en los hábitos

de consumo de agua (entrevista con

los habitantes de la UH).

NIVEL % de ahorro real máximo

1 26.51%2 24.45%3 19.88%4 14.97%5 11.99%

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Persistencia de los accesorios ahorradores 6 meses después de su instalación

95%

5%

98%

2%

63%

38%

75%

25%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Porc

enta

je

Aireadores Regaderas Válvulas de llenado Válvulas dedescarga

AccesorioFueron retiradosPermanecen instalados

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¿Es rentable un proyecto de ahorro de agua a gran escala?

Perspectiva del usuario

PSRI promedio por accesorio: 1.5 añosNecesario definir aspectos organizativos del programa

Perspectiva de la compañía de distribución:

estudio de ahorros económicos basados en el producto de la cantidad anual de agua ahorrada multiplicada por el subsidio actor ideal para organizar un programa a gran escalanecesidad de desarrollar un modelo de cálculo para analizar opciones

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Datos de base para el modeloBasados en los resultados obtenidos en la UH Tlalpan Huepanco, es necesario definir:

Número de departamentos participantes para obtener un ahorro de 1 m3/seg (3% de demanda del DF)Inversión necesaria Ahorros económicos para rango de costos y precios de venta del agua

Otros beneficios económicos y ambientales: ahorros de GLP, los cuales son proporcionales al uso de agua caliente considerando:

25% del agua empleada en los lavabos es agua caliente y,60% del agua empleada en las regaderas es agua caliente.El calentamiento del agua es de 15-40 °C

Nota: Suministro total de la Zona Metropolitana del Valle México oscila alrededor de 68 m3/s, de los cuales 35 m3/s corresponden al DF y 33 m3/s al Estado de México.

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Número de Departamentos Necesarios para Ahorrar 1 m3/seg en la Zona Metropolitana del

Valle de México

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0 400 800 1,200 1,600 2,000 2,400 2,800

Número de Departamentos, Miles

Pres

ión

de la

tom

a do

mic

iliar

ia (k

g/cm

2 )*

*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo

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Inversión Necesaria en Accesorios Ahorradores de Agua para Ahorrar 1 m3/s de Agua Potable en la

Zona Metropolitana del Valle de México

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0 100 200 300 400 500 600Inversión, Millones de Pesos $

Pres

ión

de la

tom

a do

mic

iliar

ia (k

g/cm

2 )*

Inversión sin cobro a los usuarios por los accesorios ahorradoresInversión con cobro a los usuarios por los accesorios ahorradores

*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo

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Ahorros Económicos para el GDF Derivados de un Programa de Uso Eficiente de Agua en Viviendas

0

50

100

150

200

250

300

1.00 1.25 1.50 1.75 2.00Precio de venta al público ($/m3)

Aho

rros

(Mill

ones

$/a

ño)

Para un Costo Real de 10$/m3 por el Suministro de Agua PotablePara un Costo Real de 8 $/m3 por el Suministro de Agua Potable

Para un Costo Real de 5 $/m3 por el Suministro de Agua Potable

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Reducción de Emisiones de CO2** al Disminuir el Consumo de Agua Potable en 1 m3/s en la Zona

Metropolitana del Valle de México

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000Reducción de Emisiones de CO2, toneladas/año

Pres

ión

de la

tom

a do

mic

iliar

ia(k

g/cm

2)*

*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo** Ahorros derivados de la disminución en el consumo de GLP para calentamiento de agua en las viviendas

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Lecciones AprendidasAhorro puede ser económicamente atractivo a usuarios finales

PSRI mediano: 18 mesesmayor ahorro para dptos ubicados 3 o más niveles debajo del tinacomayor ahorro para dptos con presiones de agua > 0.8 kg/cm2

Sin embargo, se necesita apoyo de las empresas distribuidoras de agua para que funcione a gran escala

servicios de diseminación de información técnica y promocionalservicios de apoyo en la instalaciónseguimiento y medición de ahorros

Este apoyo es económicamente atractivo para estas empresasPSRI medianos de menos de un añoaumento en disponibilidad de agua para otros usuarios Programa es viable con cobro o sin cobro de los accesorios ahorradores

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Lecciones Aprendidas (2)Otros beneficios ambientales: disminución de emisiones de CO2. Para crear incentivos económicos a los usuarios para el uso racional del agua, es fundamental que los pagos por el servicio sean función del consumo medido.Cualquier reducción de los subsidios haría el programa aún más atractivo.

Comparación del valor mensual promedio de las boletas (pesos)

Consumo mensual m3

México ZMVM

Estados Unidos

Canadá

0 $5.00 $52.91 $38.9114 $19.00 $99.19 $90.4128 $54.00 $161.47 $147.30

Datos para los Estados Unidos y Canadá corresponden a los promedios de 186 compañías de agua

y fueron tomados del Water and Wastewater Rate Survey. Raftelis Financial Consulting, PA. Año 2000.

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Acciones a Futuro

Aspectos Técnicos

Aspectos Operativos

Aspectos Legales

Difusión

Ejecución y verificación de resultados

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Estudio de Caso 2: Gobierno como Consumidor

Proyecto Piloto de Ahorro de Agua en el Municipio de Naucalpan

Resultados Preliminares

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Proyecto Piloto en el Municipio de Naucalpan de Juárez

Llevado a cabo como parte del Sistema de Administración AmbientalAmbiental del Municipio, 2003Co-financiado por USAID/México, IPNImplantado por:– Municipio de Naucalpan de Juárez– Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L)– PA Consulting Group

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Proyecto Piloto en el Municipio de Naucalpan de Juárez

Arranque en diciembre de 2002. Efectuado en 17 edificios de 9 dependencias del municipio

Objetivos:

Detección de aspectos ambientales e impactos ambientales ocasionados por el consumo de aguaDetección de potenciales de ahorroFormular recomendaciones para realizar proyectos de ahorro de agua de mayor escala, en todas las dependencias del ayuntamiento y como base para una campaña de agua en el municipio en zonas residenciales.

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Planeación de actividades (1)

Selección de los edificios

Tamaño de los edificiosUno para cada dependencia participanteConsumos y potencial de ahorro

Promoción del proyecto

Designación de las autoridades del municipioPláticas de capacitación y sensibilización ambientalCampaña informativa, carteles mantas y trípticos

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Planeación de actividades (2)

Visita preliminar para:

Seleccionar los edificiosEstimar el tiempo necesario para el diagnósticoDescartar edificios con operaciones no administrativasRecopilar otra información relevante

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Diagnóstico de Uso de Agua

Determinación de consumosRegularización de los pagosDeterminación de equipos y consumidores de aguaPerfil de consumosDetección de Oportunidades e ahorroRegularización de suministro

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Resultados Preliminares

59%

41%

Ahorro de agua Sin Ahorros

En todos los edificios se detectaron oportunidades de gestión y uso eficiente, pero oportunidades de conservación sólo se detectaron en el 59% de los edificios.

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Resultados Preliminares

Ahorros Estimados 13,694.00 mc/año

Ahorro con respecto al consumo 38.26 %

Ahorros económicos estimados 849,000.00 $/año

Inversión 157,000.00 $

PSRI 2 meses

0.00200,000.00400,000.00600,000.00800,000.00

1,000,000.00

Ahorro ($/año) Inversión ($)

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Instalación y Seguimiento

Instalación de los accesorios

Participación de las dependenciasPlaneación del presupuestoReplicabilidad a otras dependencias y edificios

Seguimiento

Caudales antes y despuésProyecciones de ahorros económicosMonitoreo de los ahorros

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Lecciones Aprendidas

El desperdicio se debe en gran medida a problemas de mantenimiento y de facturaciónNo siempre el Uso Eficiente implica consumir menos aguaAltos beneficios ambientales por la disminución en la generación de aguas residuales en un 30%Disminución en las emisiones de CO2 por ahorro de energíaAhorro puede ser económicamente atractivo a usuarios finales (PSRI bajo: 2 meses y costos de inversión bajos)Altas espectativas de un proyecto a mayor escalaMejoras en la calidad del servicio a los usuariosSensibilización y participacón de usuarios informados es importante

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Conclusiones

La optimización de la demanda puede ser un factor importante para la optimización de las eficiencias de los organismos operadores

Opciones de facil implantación técnicaAlto periodo de recuperción (>6 meses)Bajo costo de instalación para el usuario

En la demanda, la micromedición, tarifas adecuadas, y el cobro del agua, son un motor para mejorar la eficiencia

Se contribuye a mejorar la calidad del servicio (dotación y calidad de agua) de los organismos operadores (prevención!!!)

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Conclusiones (2)

Fomentar cooperanción interinstitucional, muchos problemas exceden el margen de maniobra de los OP

Factor humano (cultura del agua), ¿existe conciencia?, ¿se comprende el problema?... ¿cómo contribuir?

Nivel de influencia de organismos operadores (planes, programas,bases de datos, propuestas, capacitación, etc...)Audiagnóstico, ¿que tanto me conozco como OP?, autoridad moral (fiabilidad de datos)...

Impacto ambiental (¿se consideran los costos de degradación en las eficiencias?)

Planeación estratégica y tácticaJustificación para otras fuentes de financiamiento (plus...)

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Gracias...

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Ing. Christian Izquierdo Cruz

[email protected]

Tel: (55) 5148-9387, 88

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Ing. Ignacio Sánchez R.

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