This paper uses simple hydro-economic optimization to investigate a wide range of regional water system management options for northern Baja California, Mexico. Hydro-economic optimization models, even with parsimonious model formulations, enable investigation of promising water management portfolios for supplying water to agricultural, environmental and urban users. CALVIN, a generalized hydro-economic model, is used in a case study of Baja California. This drought-prone region faces significant challenges to supply water to agriculture and its fast growing border cities. Water management portfolios include water markets, wastewater reuse, seawater desalination and infrastructure expansions. Water markets provide the flexibility to meet future urban demands; however conveyance capacity limits their use. Wastewater reuse and conveyance expansions are economically promising. At current costs desalination is currently uneconomical for Baja California compared to other alternatives. Even simple hydro-economic models suggest ways to increase efficiency of water management in water scarce areas, and provide an economic basis for evaluating long-term water management solutions
En cuanto a las asignaciones de agua, el acuífero de Guadalupe nunca fue utilizado por el modelo para abastecer de agua a Ensenada, mientras que la planta de tratamientos de aguas residuales El Naranjo fue la opción para desarrollar el reuso agrícola sustentable. Se incluyó en la discusión el desarrollo de planes de manejo sustentable y en la región y una división de roles de manejo con un enfoque colaborativo.
Irrigated agriculture is the largest water user in many regions, and agricultural water use efficiency and consumption has been studied by several authors. This paper provides a framework and application of economic valuation of water for agriculture in three regions in northern Baja California, Mexico, namely Guadalupe, Maneadero and Mexicali Valleys. Positive mathematical programming (PMP), a deductive valuation technique, was the framework used for this estimation using water delivery data reported by the National Water Commission in Mexicali, production costs and cultivated area, production factors use from the Agriculture Ministry (SAGARPA); and other data from previous studies. Analysis of the results shows that marginal economic water value in Mexicali is at least 2.6 times the water price paid by farmers. Guadalupe and Maneadero with higher value agriculture, have higher marginal economic values of water than Mexicali, albeit closer to their water costs. Small shortages increase this economic value for farmers. Estimated price elasticities of irrigation water for each turn-out are inelastic for all regions and within the range of most previous studies. Policies aimed to reduce water consumption by decreasing current pumping subsidies are encouraged.
El uso y manejo de los recursos naturales, y la manera en que el ser humano se apropian de ellos, es un tema de suma importancia e interesante como objeto de estudio. Los Instrumentos de Política Ambiental de carácter oficial, pretenden propiciar la participación pública especialmente el Ordenamiento Ecológico del Territorio (OET) que tiene como objetivo general definir políticas de uso del suelo y aprovechamiento de los recursos naturales. En esta tesis se realizó un análisis retrospectivo de las formas de participación pública en el OET del Valle de Guadalupe. Asimismo se analizó la percepción social de actores clave sobre el OET en términos de su utilidad, aplicación y participación pública a dos años de su decreto para con todo ello proponer recomendaciones que faciliten la apropiación social de este instrumento de planeación. Mediante una revisión documental se identificaron los actores sociales que han estado relacionados con las propuestas de planeación realizadas desde 1995 hasta el 2006, los cuales se han ido diversificando. Después, se determinó el grado de involucramiento de los actores sociales relacionados al proceso de ordenamiento ecológico para identificar a los actores clave con base en su participación e injerencia. Enseguida se analizó el proceso participativo con la metodología denominada Análisis del Discurso, la cual consistió en la revisión y codificación en categorías predeterminadas (a priori) y emergentes (a posteriori) de las minutas de los talleres y los oficios producto de la consulta pública. Se observó que los actores sociales se involucraron de manera diferenciada, así como construyeron conceptos del OET diferentes. Las relaciones entre los participantes afectaron el proceso de ordenamiento, el cual fue utilizado en su mayoría por los asistentes a los talleres y la consulta pública como un espacio para exponer demandas y problemas del Valle de Guadalupe. La problemática del agua surgió como un tema aglutinador de los diferentes actores sociales. Se triangularon los anteriores resultados con observación simple y entrevistas a actores clave para contrastar y complementar lo obtenido en el análisis de los textos. En las entrevistas se pudieron analizar otras situaciones relacionadas al proceso participativo del OET. En particular fueron situaciones que obstaculizaron o interrumpieron la participación de los actores sociales y en un desgaste de la figura del Equipo Técnico. Por último, los entrevistados aportaron comentarios sobre la aplicación del OET, coincidiendo que no se ha logrado su instrumentación debido a deficiencias en el sector gubernamental, escasa difusión, seguimiento y falta de organización. Se contrastó la presente investigación con otras experiencias en procesos participativos, encontrándose que el estudio de dichos procesos es importante para lograr una participación pública adecuada en los procesos de planeación. Por último, con base en los resultados, se identificaron factores que intervinieron en la participación pública y se elaboraron una serie de recomendaciones finales para promover esta participación en procesos de planeación y ordenamiento del territorio.
Se propone un área 677 km² con capacidad para preservación de la biodiversidad y provisión de servicios hidrológicos en la cuenca del Arroyo Guadalupe, Baja California, México. Además se encontraron 1627 km² exclusivos para preservación de la biodiversidad y 731 km² exclusivos para provisión hidrológica. Se identificaron las áreas de provisión hidrológica con el método de curvas numeradas. Se diseñó un proceso analítico jerárquico con donde sólo se incluyeron criterios cartografiables procesados con un Sistema de Información Geográfica. Se proponen llevar a cabo un proceso de diseño participativo de un programa PSA que sea una alternativa al que ejecuta ProÁrbol sólo en áreas forestales.
An area of 677 km² is proposed for th preservation of both biodiversity and hydrological services in the Arroyo Guadalupe basin in Baja California, Mexico. Another 1627 km² are proposed for biodiversity preservation, and 731 km² for hydrological services . Hydrological services were identified with the numbered curves method. An analytical hierarchical process was designed that only included mappable criteria processed in a Geographical Information System. A participative design of a payments for environmental services program, alternative to ProÁrbol program, is proposed.
En la microcuenca del valle de Ojos Negros, 35 km al este de la Ciudad de Ensenada, B.C.; se estudia la relación de la sobreexplotación del acuífero y los cambios en el ecosistema del lugar, en una diferencia de tiempo de 20 años: en 1973 y en 1993. Se emplearon la fotointerpretación de fotografías aéreas de escala 1:50,000 y 1:75,000 y se analizan los componentes físicos, naturales y sociales; se clasifica el área de estudio en unidades de paisaje homogéneas o unidades ambientales y se analizan los cambios en las superficies de las mismas. Se diseña y aplican entrevistas a actores locales: agricultores, ganaderos, ejidatarios, arrendatarios, pobladores, indígenas locales e indígenas inmigrantes y funcionarios públicos de diferentes dependencias federales, estatales, municipales y locales, respecto de sus opiniones y expectativas en los campos de: 1) Zonas con integridad ecológica, 2) Modificaciones del ecosistema, 3) Técnicas de uso del agua, y 4) Distribución de los recursos en el valle. Se evalúan los impactos ambientales y mediante la técnica de amenazas se identifican los impactos ambientales negativos y la prioridad de los principales problemas y de las causas de cada uno. Se analizan las políticas del Programa de Ordenamiento Ecológico para el territorio de Baja California, verificando el cumplimiento de cada una y las causas para que esto suceda. Finalmente se plantean las propuestas en los campos de la educación, la tecnología, la planeación, la administración y la investigación, para contribuir al uso y manejo sustentable del agua en el valle.
An atmospheric condition known as a ‘Santa Ana’ wind occurred from 9 to 11 February 2002. Its effect was felt over a large portion of southern California and the northern half of the Baja California Peninsula. Santa Ana winds are dry, strong northwesterly through easterly mountain downslope winds, most common in winter. Satellite data from Quickscat show two large wind jets crossing the mountains of the peninsula and extending 300 km offshore. Data from a coastal station reveal that the event lasted over 52 h with average speeds of 11 m s−1 and gusts of 25 m s−1. The southernmost jet crosses the mountains at the San Matias mountain pass and generates a cold filament off Point Colonet. Satellite imagery shows this feature lasting at least two inertial periods (Ti = 22 h) and extending 100 km offshore during the observation period. Estimates of the stationary Ekman pumping produced vertical speeds of 20 m per day, consistent in time and location with the observed structures. The ocean off Point Colonet is well known for the existence of upwelling episodes. They occur mostly in the spring or early summer when persistent winds blow towards the equator and parallel to the coast. The events described here present a different phenomenon: upwelling filaments induced by short-lived, offshore winter winds
Based on a total of 135 stable isotope analysis (δ18O, δD) carried out on surface and groundwater samples, as well as on rainwater samples between 2004 and 2011 in 5 different regions in Baja California, an isotopic evaluation of the region was established. The results showed a depletion gradient of -0.25 ‰ δ18O per 100 m rise in elevation throughout the study area. Considering an unaltered δ18O signature for the thermal springs, the recharge areas of these waters are at elevations over 1400 m outside of the present watersheds, indicating the presence of regional flow systems next to the local flow regime feeding the cold springs and wells. The Mesa de Andrade area has a completely different signature with values of -105 for δ18O and -13 for δD.
Around the world, groundwater constitutes approximately 94% of the total volume of freshwater, providing a wide range of economic and environmental services. In Baja California, Mexico, groundwater provides around 60% of the required demand and has become an essential source for agriculture, industry and domestic use. Particularly, in the Guadalupe Valley, in the municipality of Ensenada, the development of diverse activities depends on the water stored in the aquifer. Among these activities, agroindustry stands out; due to its high value, it represents a regional development factor. The objective of this research consisted of identifying potential aquifer recharge sites as tools for the planning process for regional socio-economic development. The study consisted of four fundamental parts: (1) Compilation and identification of entry data of the recharge model; (2) identification and evaluation of the sites that have a greater or lesser capacity of water recharge, using a geographic information system (GIS); (3) comparison of the model results with the piezometric data of two wells in the study area and their relationship with precipitation events; (4) finally, the development planning instruments of the study area were identified, and the relevance of the present study as a planning tool was evaluated. The results obtained showed that 16.31% and 3.64% of the area presents a high and very high recharge potential, respectively. This article is useful for the authorities and users to develop projects for aquifer recharge in the Guadalupe Valley.
A two-dimensional algorithm for underground water flow simulation was modified and adapted to the geohydrologic conditions of the Guadalupe valley located in the state of Baja California in northern México. In order to solve the numerical model using the balance equation, the central finite differences with spatial and temporal constant increments method were used. Such model considers a heterogeneous and transient unconfined aquifer. Modeling and calibration processes are presented using the data of water table levels provided by the water level data loggers installed in a monitoring network and precipitation data from climatic stations of both seasons: 2009-2010 and 2010-2011. It was possible to locate, correlate and model specific rainfall-recharge events with the aim of obtaining an estimation of how these events are directly reflected on the water table level of the aquifer and how it reacts against simulated extraordinary events.
Con el fin de conocer las características edafológicas y geomorfológicas del noreste del Valle de Guadalupe, Baja California, y sus implicaciones en los volúmenes de escurrimiento en esta región, se tomaron 59 muestras de los primeros 5 cm del suelo, observándose el relieve, la clasificación del sedimento y la cobertura superficial de los sitios de muestreo. En el laboratorio se realizaron análisis texturales y de contenido gravimétrico de humedad de dichas muestras. Los estudios geomorfológicos tuvieron como base los datos de tres matrices de información: una imagen del satélite Ikonos, una imagen del sensor Aster y la carta digital geológica del Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática I11D82. Con la imagen Ikonos se calculó el índice de vegetación diferencial normalizado, con la imagen Aster se evaluó la pendiente del terreno, con la carta digital geológica se obtuvo la geología para el área de estudio. Siguiendo el método de las curvas numeradas para el escurrimiento se generó un algoritmo computacional (para el programa ERmapper 6.4) que utiliza la información de las tres matrices antes mencionadas y los datos de campo. Éste se empleó para estudiar el potencial de escurrimiento superficial en la Serranía Matcuatai y evaluar los volúmenes de escurrimiento aportados hacia el Valle de Guadalupe, para los cuales se estimó una media anual de 258,000 ± 123,000 m3 . Además se encontró que el 88% del suelo en el área de estudio tiene un potencial favorable al escurrimiento y un 12% favorable a la infiltración.
In order to recognize the soil and geomorphologic characteristics of the northeastern part of Valle de Guadalupe, Baja California, and its implications on the runoff volumes in the region, 59 soil samples were collected from the first 5 cm of the soil layer, taking into account the surface relief, soil classification and vegetation cover of each sampling point. Soil moisture content and textural analyses were carried out in the laboratory for each sample. Three raster images were used to complement field data: an Ikonos image, an Aster Image and the Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática digital geologic map I11D82. The Ikonos image was used to calculate the normalized differential vegetation index, the Aster image to evaluate the field slope, and the digital map to obtain geologic information for the study area. Following the runoff curve number method, a computational algorithm was developed (for Ermapper 6.4 software), by using the three raster images and the field data. The algorithm was employed to study the surface runoff potential in the Serranía Matcuatai and to evaluate its runoff volume contributions to Valle de Guadalupe. The mean annual runoff volume contribution was estimated in 258,000 ± 123,000 m³. It was also found that 88% of the study area surface has a runoff potential and only 12% is favorable to infiltration.