Optimización dinámica aplicada al acuífero de San Luis Potosí

Abstract

Este trabajo usa teoría de control óptimo para determinar el nivel de extracción de agua, de un acuífero, de manera racional. La función objetivo evalúa el valor presente del beneficio social neto de la explotación a lo largo del tiempo. En el beneficio intervienen la demanda y los costos de suministrar agua. La restricción representa la dinámica de la cantidad de agua en el acuífero, dependiendo de los niveles extracción y recarga. El modelo se aplica al acuífero 2411 de San Luis Potosí utilizando información empírica del consumo de agua de la población perteneciente a la zona conurbada de la capital del estado. La condición inicial se deja como parámetro para analizar la posibilidad tanto de óptimo interior como de óptimo de esquina. El óptimo interior recomienda un nivel de extracción de 42,854 miles de metros cúbicos y un precio de 0.00003658 pesos por metro cúbico de agua. El acuífero se encuentra actualmente muy sobreexplotado. Para mantener la sustentabilidad del acuífero se recomienda revisar la normativa de las tarifas y mejorar la micro medición de los consumos para construir un modelo más preciso. Abstract Optimal control theory is used to determine the level of water extraction, from an aquifer, in a rational way. The exploitation of the aquifer generates a net social benefit that represents the objective function. The benefit involves the demand and the costs of supplying water. The restriction represents the dynamics of the amount of water in the aquifer, depending on the levels of extraction and recharge. The model is calibrated with data on the 2411 aquifer of San Luis Potosi. Empirical information on water consumption of the population belonging to the metropolitan area of the state capital. The initial condition is left as a parameter in order to study the possibility of both an interior solution or a corner solution. The optimum interior recommends an extraction level of 42.854 thousand cubic meters and a price of 0.00003658 pesos per cubic meter of water. The aquifer is currently highly overexploited. To maintain the sustainability of the aquifer, it is recommended to review the tariff regulations and improve the micro measurement of consumption to build a more accurate model.

Keywords

• extracción óptima de agua
• administración de acuíferos
• optimización dinámica
• demanda de agua
• costos de extracción de agua
• tarificación