IMN Water Department Technical ManualManual Técnico del Departamento de Aguas del IMN

in the entirety of the text - Complete Norm Text 0 Technical Manual of the Department of Waters of the National Meteorological Institute Complete Act Text: 148155 NATIONAL METEOROLOGICAL INSTITUTE NATIONAL METEOROLOGICAL INSTITUTE (This norm was repealed by the Technical Manual for Water Allowances, approved by resolution No. R-0327-2021-MINAE of September 29, 2021) TECHNICAL MANUAL OF THE DEPARTMENT OF WATERS This manual aims to provide predefined technical criteria for determining the water needs or requirements for different activities and projects that depend on this precious liquid and that require a concession (concesión) for its use; which is processed and recommended by the Department of Waters for resolution by the Minister of Environment and Energy (MINAE).

It also provides legal certainty to the applicant for a concession (concesión) by knowing in advance the allowances and technical conditions under which their application will be evaluated.

This manual complies with provisions k) and l) of the Comptroller General of the Republic in report DFOE-040-2002 generated as a result of the practical audit of the Department of Waters in conjunction with other state institutions.

It is developed in four chapters, outlined below:

Water allowances for calculating the needs of applications for water use (aprovechamiento de aguas).

Measurement and Use Works.

Streamflow Measurements (Aforos).

Technical Glossary.

Water allowances for calculating the needs of applications for concession (concesión) of water use (aprovechamiento de aguas) This section establishes the different allowances and/or modules for estimating the needs or requirements of water in the different activities and projects that apply for a concession (concesión) of water use (aprovechamiento de aguas) by means of an administrative concession.

1. Allowances for different water uses.

1.2 Allowances for crop irrigation.

• a)Water use by crops. Knowledge of the rate of water consumption by crops and the water retention characteristics is essential for designing the water supply system and scheduling the irrigation project. (Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

The estimation of water consumption by plants is carried out by calculating potential evaporation and modifying its value according to soil moisture suction, the vegetative cover of the plants in their growth stages, and their physiological changes, although in most cases average values are used. (Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

Despite increasingly numerous research on plant-water relationships and the correlations between water and crop yields, a universal formula or set of formulas for calculating crop water consumption is still not available. Often, practice and direct experimentation are the only available methods. (Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

The calculation of the allowance for irrigation is carried out by combining the evapotranspiration methodology and consumptive use (Uso Consuntivo), applying the Blaney and Criddle formula, formulas that depend on the average monthly temperature of the area (T), the average elevation of the area (h), and the normal seasonal coefficient of consumptive use (coeficiente normal estacional de uso de consumo) for irrigated crops (K).

• b)Evapotranspiration Eto = (2120-0.294h)/360 (mm) (1) Where; Eto; Evapotranspiration h; Elevation (m) c) Allowance: For the calculation of the allowance based on consumptive use (uso consuntivo), the following formulas are used:

Uc = K x Eto (2) Where; Uc; Consumptive use (uso consuntivo) (mm) K; Consumption coefficient for irrigated crops. (Seasonal) dimensionless.

Eto; Potential crop evaporation d) Coefficients K for different crops. These coefficients (K) of consumptive use (uso de consumo) for irrigated crops are the average of those found in different literature; they are experimental and depend on several factors, such as the latitude of the cultivation site, the growth stage, the temperature, and seasonality, among the most important. Below are those for the most common crops in our country:

• e)Irrigation Module (Módulo de Riego). It is the flow per unit area required by the crop in liters per second per hectare, and is calculated with the following formula:

Mr = (Uc/Ef)X 0.116 (3) Where; Mr: Irrigation module (módulo de riego) Ef: Irrigation system efficiency 0.116; Unit conversion factor f) Irrigation efficiencies - Sprinkler or Pressurized: 70% - Rotor and/or Spray - Micro-sprinkler 70% - Drip 90% - Gravity 50% g) Calculation of Required Flow for irrigation (liters per second) Q = Mr X A (4) Where; Q; Flow Mr; Irrigation module (módulo de riego) A; Irrigation area in Hectares.

1.3 Allowances for population domestic use Ref. A y A

Population growth projection factor: 3% annually.

1.4 Allowances for single-family domestic use.

Ref. Depto. Aguas.

All Zones:

When domestic use is requested, irrigation of half a hectare may be considered, pursuant to article 37 of the current Water Law (Ley de Aguas) No. 276.

It is estimated for this:

0.10 Liters/second/dwelling.

1.5 Allowances for other domestic uses.

Ref. WWW.imta.mx

1.6 Allowances for livestock and agro-industrial uses.

1.6.1 Watering Trough:

Source: Depto Aguas.

1.6.2 Washing agricultural facilities:

Source: Dpto Aguas.

1.6.3 Meat industrialization process:

Source: Dpto Aguas.

Meat industry 10 L/Kg. Processed.

1.6.4 Fish Production (fish farming):

Source: INCOPESCA Trout and Tilapia* 0.006 Lps/m2 water surface area *Allowance calculated based on the volume of fish per cubic meter, assuming 10 fish per cubic meter, (Fattening 1) with 2 water changes per day.

1.6.5 Banana Packing Plants.

Source: Dpto. Aguas. Study Eng. Adolfo Vázquez To estimate the allowance for the banana washing and packing process*, there are two methodologies:

1.6.5.1 By maximum production peak Q = 0.0034 X P + 1.2197 Where:

Q; flow in Lps.

P; Maximum daily production peak of boxes of bananas.

1.6.5.2 By width of the de-handing tank (pila de desmane) Q = 1.0212 X B + 1.7635 Where:

Q; flow in Lps.

B; width of the first-grade banana tank (meters) 1.6.6 Dairy Processing Plants:

Source: (1) Barth 1987, 2000 L/processed metric ton/day.

1.6.7 Canned Goods Production:

Source: (1) Barth 1987, 20,000 L/metric ton/day product.

1.6.8 Sugar Mill:

Source: (1) Barth 1987, 75,000 L/metric ton/day.

1.6.9 Aloe Vera Production:

Source: First Aloe de Costa Rica. 2003.

1.10 L/Kg./processed.

1.6.10 Coffee Processing (Beneficiado de Café):

Source: ICAFE / Convenio MS-DptoAguas-AyA-ICAFE.

1000 l/Fanega processed.

1.6.11 Washing of Agricultural Products.

Source: Dpto. Aguas.

60% Volumetric capacity of the washing tank, one water change per wash.

1.6.12 Fertilizer Production.

Source: ABOPAC (Abonos del Pacífico) 0.58 liters water /Kg. of Fertilizer.

1.7 Allowances for Industrial uses 1.7.1 Alcoholic Beverage Production:

Source: (1) Barth 1987, 20,000 L/1000 L/beverage.

1.7.2 Non-alcoholic beverage production and water bottling:

Source: (1) Barth 1987, 1500 L/1000 L/beverage.

1.7.3 Ice Production:

Sources: *Depto. Aguas / **Exportadora P. M. T. S. A.

*180 L/Marqueta.

**1.00 L water/1 Kg of Ice.

1.7.4 Clothes Laundry:

Source: (1) Barth 1987, 10,000 L/metric ton/day.

1.7.5 Bakery:

2270 L/metric ton/day.

1.7.6 Paper Production:

Source:(1) Barth 1987, 250,000 L/metric ton/day.

1.7.7 Textile Production:

50,000 L/metric ton/day.

1.7.8 Yeast Production:

Source: Lic. Luis Carlos Montero. PANASA (2002) 112,000 L/metric ton/day.

1.7.9 Leather Tanning:

Source: (1) Barth 1987, 55,000 L/metric ton/day.

1.7.10 Construction:

Source:Corporación INCSA.(2000) 400.00 Lps/m3 mixture (concrete).

306.00 Lps/m3 mortar.

1.7.11 Stone Quarry Material Process.

Source: (MECO) ) www.mecocr.com, official communication DLL-0047-2003, 10feb2003.

681 L/m3 processed, for 400m3 processed in 12 hours.

1.7.12 Vehicle Washing:

Assuming 15 minutes washing a car, with an open tap.

300L/car.

1.7.13 Hydroelectric Generation:

Ref. Doc. Jefatura Dpto Aguas May 16, 1994 Allocation of flows for private Hydroelectric generation concessions (concesiones), according to the directive of the Board of Directors of the former National Electricity Service (Servicio Nacional del Electricidad):

1. Grant the available flow month by month, based on the average monthly flow of the entire record, which is the flow most representative of the hydrological behavior of the basin. This will allow applicants to take all the liquid, both the instantaneous maximums and the instantaneous minimums of the source's hydrograph, which in the end generates the average monthly flow. The values indicated as flow to be granted will be a reference for calculating power and are not indicative of the maximum value to be captured; since the concessionaire may take all flow fluctuations, if the conditions of the hydrological year and the project allow it. In addition, the concessionaire may reservoir the captured flow and use it at the opportune moment in order to obtain a higher power.

2. The stretch of the source between the intake point (punto de toma) and the discharge point (punto de desfogue) must not go dry at any time, therefore a minimum flow must run continuously and permanently in that sector; which is equivalent to 10% of the average annual flow of the source (0.10% Qa), according to the flow record data.

3. The minimum flow (caudal mínimo, CM) will be made up of a spillway flow (caudal de rebose, CR) at the intake point, plus the flow contributed (caudal aportado, CA) by the effluents downstream of the dam, up to the project's discharge point. This contributed flow downstream will be conditioned on the distance from the project's water diversion, and will be proportional to this distance; according to the result of the sum of the product of the average annual flow contributed by each tributary (qi); and the distance (li) measured from the discharge point to the discharge site of the contribution, divided by the total distance from the intake point to the discharge point of the project.

CM = CR + CA Where:

a. CM: Minimum flow (Caudal Mínimo), CM = 10% of Qa b. CR: Spillway flow (Caudal Rebose) c. CA: Contributed flow (Caudal Aportado) CA = Summation (qi x li / Lt) Where:

d. qi: Average annual flow contributed by the effluent e. li: Distance measured from the discharge point to the effluent's discharge site.

f. Lt: Distance measured from the intake point to the discharge point.

4. Conditions of the 10% of the Average Annual Flow (Qa):

• a)If the summation of the contributions (CA) is greater than or equal to 5% of Qa; the spillway flow (CR) at the intake point that must be left will be 5% of Qa. Thus:

CR = 0.05 (Qa) b) If the summation of the contributions (CA) is less than 5% of Qa; the spillway flow (CR) at the intake point that must be left will be the difference necessary to obtain 10% of Qa. Thus:

CR = 0.10 (Qa) 5. If the water for hydroelectric development does not return to the source or micro-basin of origin, each case must be reviewed separately, calculating the flow for common uses and the flow authorized to previous concessionaires to thus define the percentage value of each average monthly flow that must remain in the source. For this analysis, the same concepts outlined above will apply. The decision must be reasoned and fully justified in the technical report.

6. To determine the power, the water potential of the source or theoretical power will be calculated. Using the formula:

Where:

b. P: Power in Kw c. Q: Average flow in liters per second d. H: Difference in elevation in meters between the intake point (punto de toma) and the discharge point (desfogue).

e. 9.81 : Constant of gravitational acceleration 7. Impose the condition that the spillway flow (caudal de rebose) at the dam must be calibrated and that if such a requirement is not satisfactorily met, this fact is grounds for termination of the concession (concesión).

Important terms:

1.8 Allowances for Tourist uses 1.8.1 Hotels and Clubs:

Source: AyA 400.00 L/person/day.

1.8.2 Amusement Parks, Recreation and Restaurants:

Source: WWW.imta.mx 150.00 L/person/day.

1.8.3 Swimming Pools:

1.8.3.2 Without Recirculation: Volume/8 hours.

1.8.3.2 With Recirculation: 40.00 L/person/day.

1.8.4 Domestic: Volume/24 hours.

Measurement and use works This chapter aims to describe the different civil works recommendable for water use, as well as the characterization of the measurement works requested in the concession right and that are intended to guarantee that the granted flow is taken; the latter will be classified according to the flows and type of work, as detailed below:

2.1 Works for individual flow calibration: 2.1.1 For flows between 0 and 10 liters per second, the following is recommended:

• a)Valve-Type Calibration.

The valve calibration system attempts to calibrate the granted flow by placing a valve (shut-off valve), which once installed will be calibrated and sealed by an official of the Department of Waters. It must meet the requirement that immediately downstream of the valve, the water must discharge freely into a small tank, avoiding affecting the system located downstream. STANDARDS FOR THE INSTALLATION OF A FLOW CALIBRATING VALVE 1. The shut-off valve must be installed in the pipeline that conducts water from the catchment point. 2. The shut-off valve must be installed inside a small concrete box (according to the figure) 3. The measurements indicated in the figure are minimum. 4. Once the described works are built, the concessionaire must notify the Department of Waters for the calibration of the valve. 5. The concessionaire must have concrete (concremix) available for the official of this Department to perform the sealing work.

See the schematics of this Manual in the publication of La Gaceta No. 98 of May 20, 2004 2.1.2. For flows between 0 and 50 liters per second, Calibration by the following is recommended:

• a)Losses Type: It consists of calibration by friction losses; the system will be implemented with two small tanks connected by a pipe of a determined material and defined length. According to the recommendations of the pipe manufacturers most used currently (PVC), for slopes less than or equal to 1%. (see schematic OBRA T4, ISOMÉTRICO Y CORTE). The operation consists of the flow variation that occurs as the pipe diameter, material, length, and elevation difference between the entrance and exit of said pipe are varied.

2.1.3 For flows greater than 50 liters per second, the following is recommended, a) Chamber-Type Calibration It consists of a concrete structure with variable dimensions with a combination of a chamber, lateral weir, and frontal orifice or weir, which allow the excess water to overflow laterally until the granted flow is calibrated in the last chamber. The work must contain a minimum of 3 chambers (See schematic).

CALIBRATING WORK OF WEIRS AND/OR ORIFICES (CHAMBERS) (See the schematics of this Manual in the publication of La Gaceta No. 98 of May 20, 2004) 2.2 Splitting measurement works. There are special cases in which concessionaires share the source with others, which will require the design of a splitting-measurement work, which will be designed according to each case.

2.3 Measurement Works in wells. For wells, flow meters are used that allow obtaining instantaneous flow values and accumulated volume; ultimately, the total derived volume is determined. Hydrometers are also used; however, these only regulate the accumulated derived volume for us.

2.4 Catchment Works. For springs (nacimientos), rivers, and streams:

2.4.1 Permanent dam (Presa estable): consists of a concrete structure or one made of another material foreign to the source, which allows the diversion of water to the conveyance work. These are fixed civil works anchored to the ground floor or channel, designed for a determined flow rate or according to the catchment need of the source, and in both cases water diversion by gravity is allowed. 2.4.2 Temporary dam (Presa inestable): consists of a structure formed with materials from the source or its surroundings, which by their nature must be replaced year after year after each rainy season, meaning they must be removed in the rainy season. Water diversion is carried out by gravity. 2.4.3 Pumping stations: Due to the location of the intake site and the topography, water diversion by gravity is not allowed, which obliges the concessionaire to pump.

2.5 Conveyance Works. According to the nature of the use, the granted flow, the area in which the concession was granted, and the ease of access to the site of the water's route, there can be various conveyance works among which we have:

2.5.1 Open channel (with or without lining). 2.5.2 Pipeline: includes pipes of various materials as well as poly-duct.

Streamflow Measurements (Aforos) This refers to the specific measurement of the flow of the evaluated source. The user who is interested in submitting an application for a concession for the water use (aprovechamiento de aguas) from a spring (nacimiento), stream, river, or any other water source. Streamflow measurement (Aforo) presented by the interested party: Providing a flow report of the source's production in the dry season, according to the established requirements and carried out by a specialized professional, is optional. Said report must comply with the following:

a. It must be carried out in the dry season (época de estiaje), that is, when the source produces its lowest flows. In special cases, streamflow measurements (aforos) taken in the rainy season may be submitted, for example when the water use application is for use in the rainy season. b. A technical report must be submitted, which must contain: calculation report, date of the streamflow measurement (aforo), flow in liters per second, cartographic location, location plan of the streamflow measurement (aforo), methodology used. Said report must be signed by a competent professional and submitted in original. c. The Department of Water must evaluate the data and the report, considering the type of source, area, methodological development, profile of the responsible professional, evaluation of the data provided, and based on this analysis may reserve the right to accept the streamflow measurement (aforo).

3.1. Approved methods for measuring flows (Streamflow Measurement - Aforo): Source: Guide to Hydrological Practices (OMM-No.168) 3.1.1 Volumetric: This method consists of measuring water using a container of predetermined volume; the filling time of the container is taken, and by simple substitution in the formula:

Q = Volume / Time (liters/seconds) The respective flow in liters per second is obtained. This procedure is repeated about five times over a period of one hour, and then the five flows are averaged to obtain an average flow.

3.1.2 Area Velocity.

3.1.2.1 Subsurface Velocity (Current meter and/or current meter) Flow measurement by the Subsurface Velocity method is carried out based on a known cross-section, by measuring the river depths at several points with a rod or stadia (graduated rod) or sounding line. At the same time, velocity measurements are made with the current meter at one or more points in the vertical (at 0.2 - 0.8 times the depth and at the average of 0.6 times the depth). With the data of the channel width, the depth, and the water velocity, the flow corresponding to each segment of the cross-section is calculated; the sum of the partial flows represents the total flow.

3.1.2.2 Complementary: Surface velocity, Manning's Formula, Jet Formula: The use of these methods is at the discretion of the Department if they are accepted.

3.1.2.3 Surface velocity, (Float Method) this method consists of defining a cross-section, defining a reach and measuring its length, launching an object that floats in the water, and measuring the time it takes the object to travel the selected reach. This operation is repeated about five times and the velocity is averaged, and the flow is calculated with the formula; V = DISTANCE/TIME, in meters per second. For this method, the surface velocity must be corrected before calculating the flow. The Manning and Jet methods are calculated with the respective formulas, utilizing the information of the different parameters of the respective formulas.

Basic technical terminology in the management of the Department of Waters The purpose of this chapter is to standardize a series of terms through their technical definition, terms that are in common use in the Department's management. The aim is to achieve better understanding and legal certainty for users regarding the technical conditions under which their management will be evaluated.

Acequia (irrigation ditch): Open-air artificial channel used to convey and distribute irrigation water for an agricultural operation. Its capacity is normally less than 0.50 m³/s. Synonyms of acequia: water channel (paja de agua), conduit (atarjea), canal, diversion, branch. Formerly used as a means of distributing water for human consumption.

Acueducto (aqueduct): System of pipes, accessories, and works necessary for the collection, conveyance, treatment, and distribution of water for supply.

Acuífero (aquifer): Porous formation (layer or stratum) of permeable rock, sand, or gravel, capable of storing and transmitting appreciable quantities of water.

Aforo (gauging): Measurement of the flow of a stream or spring (naciente) at a given moment, carried out using different methods:

Gauging with floats (Aforo con flotadores) Volumetric gauging (Aforo volumétrico) Chemical gauging (Aforo con químicos) Gauging with weirs (Aforo con vertedores) Gauging with current meter or propeller meter (Aforo con correntómetro o molinete) Gauging by hydraulic dimensions of a system (Aforo mediante dimensiones hidráulicas de un sistema) Agente contaminante (polluting agent): Any element whose incorporation into a natural body of water entails the deterioration of its physical, chemical, or biological quality, or of the associated biodiversity.

Agua residual (wastewater): Water that has received a use and whose quality has been modified by the incorporation of polluting agents.

Agua subterránea (groundwater): Water below the ground surface that completely saturates the permeable rocks below the saturation level and flows under the action of the hydraulic slope or gradient.

Agua superficial (surface water): Water that flows or is stored on the ground surface. Excluding marine water, three types of water can be distinguished: runoff water, water retained in natural or artificial reservoirs, and estuarine water. These waters originate from atmospheric precipitation water and from groundwater outcrops. In the case of estuaries, the origin is due to the meeting of fluvial and marine waters.

Año hidrológico (hydrological year): Twelve-month period beginning on the first of May with the start of the rains and ending in April at the end of the dry season, a condition repeated cyclically.

Canal (channel): Conduit through which water flows on a free surface; according to its origin, a channel can be natural or artificial.

Cauce (watercourse): Natural depression of variable length and depth in whose bed a permanent or intermittent stream of water flows, defined by the water levels (footprint) reached during the maximum ordinary floods. Defined in the Water Law as the land covered by its waters in the largest ordinary floods (Article 70).

Caudal (flow): Volume of water per unit of time.

Caudal de Estiaje (low-water flow): The minimum average flow recorded during the dry season of a source within the hydrological year.

Caudal mínimo remanente (minimum remaining flow): The non-divertible flow from a source resulting from the hydrographic particularity of each region, in such a way as to guarantee a continuous and permanent minimum flow downstream of any use along the watercourse. Known by its acronym CMR.

Ciclo Hidrológico (Hydrological Cycle): Natural, regular, and successive circulation of water between the sea, the atmosphere, and the land, an essential foundation for life and the transformation of the planet.

Coeficiente de escorrentía (runoff coefficient) (c): Dimensionless value that establishes the fixed relationship between the peak runoff rate and the rainfall rate for the drainage basin; it depends on the characteristics and conditions of the land cover, the rainfall intensity, the proximity of the water table, the degree of soil compaction, the porosity of the subsoil, the slope of the ground, and the depression storage.

Coeficiente de evapotranspiración del cultivo (crop evapotranspiration coefficient) (Kc): Empirical value for each crop that integrates the set of variables operating in the evapotranspiration relationship with respect to vegetative growth.

Concesión (concession): The legal instrument or figure by means of which the State temporarily authorizes the use of water to private or public, natural or legal persons.

Conservación de los recursos hídricos (water resources conservation): Administration, protection, maintenance, recovery, and improvement of water resources, in terms of quantity, quality, and timeliness, through integrated management of the resource.

Contaminación de las aguas (water pollution): Incorporation of polluting agents into bodies of water through direct or indirect discharges or spills, or any type of substance or energy, the characteristics of which cause or may cause harmful alterations to the physical, chemical, and biological quality of the waters.

Cuenca hidrográfica (river basin): Territorial unit delimited by the dividing line of its waters, which drain superficially or subterraneously toward a common outlet. When the boundaries of the groundwater do not coincide with the dividing line of waters, said delimitation shall include the projection of the groundwater recharge areas that flow toward the basin delimited superficially. If the waters of a basin have as a common outlet some point on the coastline, its maritime zone of influence is considered as a projection of the respective river basin, as determined by the pertinent technical studies.

Cuerpo receptor (receiving body): Any spring (manantial), river, stream (quebrada), brook, whether permanent or not, recharge zone, lake, lagoon, marsh, natural or artificial reservoir, estuary, mangrove, peat bog, swamp, fresh, brackish, or salt water, where wastewater or stormwater is discharged.

Dotación (water allocation): Quantity of water per unit of production or consumption, determined by the particular needs of each use, considering efficiency variables in its integral use.

Drenaje (drainage): Evacuation of surface, subsurface, or groundwater from a determined area of land, either by gravity or by pumping.

Eficiencia de riego (irrigation efficiency): Measures the relationship between the water available to the plant and the total water destined for the irrigation project.

Efluente (effluent): A liquid flowing out of the confined space that contains it. In wastewater management, it refers to the flow leaving the last conveyance or treatment unit.

Embalse (reservoir): Accumulation of water resulting from its retention by natural or artificial physical means.

Escurrimiento (runoff): Component of the Hydrological Cycle; water originating from precipitation that circulates on or below the earth's surface and reaches a stream, to finally be drained to the basin outlet.

Estudio hidráulico (hydraulic study): Analysis carried out prior to the design of any hydraulic-type civil work, based on the design flow calculated through a hydrological study.

Estudio hidrológico (hydrological study): Analysis carried out by a professional in the field to solve the practical problems that arise in the design, planning, and operation of hydraulic structures for water use or watercourse works, the purpose of which is to determine the design flow. The content of the minimum required parameters, the scope, and depth of the study will depend on the final objective of the work or the required procedure.

Evapotranspiración (evapotranspiration): Quantity of water returning to the atmosphere, both through the transpiration of vegetation and through the evaporation of water in the soil. Its magnitude depends on the water actually available, that is, that which has been retained for consumption by the vegetation.

Fuente (source): Stream or body of water called spring (manantial), river, stream (quebrada), brook, whether permanent or not, recharge zone, lake, lagoon, marsh, natural or artificial reservoir, estuary, mangrove, peat bog, swamp, fresh, brackish, or salt water.

Fuente de Flujo intermitente (Intermittent Flow Source): Stream of water that within the hydrological year flows continuously for some months and dries up naturally in others, a behavior repeated cyclically year after year.

Fuente de Flujo permanente (Permanent Flow Source): Stream of water that within the hydrological year flows in its watercourse continuously, permanently, and naturally, without artificial contributions.

Hidrología (Hydrology): The natural science that studies water, its occurrence, circulation, and distribution on the earth's surface, its chemical and physical properties, and its relationship with the environment.

Humedales (wetlands): Ecosystems dependent on aquatic regimes, natural or artificial, permanent or temporary, lentic or lotic, fresh, brackish, or salt, including marine extensions or coral reefs or, in their absence, up to six meters deep at low tide.

Infiltración (infiltration): Infiltration is the volume of water from precipitation that passes through the ground surface and occupies, totally or partially, the pores of the soil and subsoil.

Intensidad de lluvia (rainfall intensity): The amount of water fallen per unit of time.

Lago (lake): Permanent body of water deposited in hollows in the ground.

Naciente (spring): Surface emergence of water of underground origin that occurs along fissures or changes in lithology in places where the topographic surface intersects the water table, or it is captured through works carried out for this purpose. Known as manantial, nacimiento, afloramiento, ojo de agua, lloradero, venero.

Obra en cauce (in-channel work): Hydraulic civil structure carried out in a public-domain watercourse for the purpose of improving its deteriorated conditions.

Perforación del subsuelo (subsoil drilling): Refers to the use of specialized machinery to make a hole for the purpose of groundwater exploration for its exploitation. The method used depends on factors such as: well diameter, well depth, and geological formations to be penetrated; thus, they can be classified as percussion and rotary methods.

Período de retorno de una avenida (return period of a flood): Time interval within which an event considered as a maximum flood can be equaled or exceeded at least once on average.

Permiso (permit): Legal instrument or figure by means of which the implementation of hydraulic works in watercourses is authorized on a precarious basis.

Pozo (well): Hole or shaft, generally vertical, excavated in the ground to explore and extract groundwater to the surface.

Pozo Artesanal (hand-dug well): Large-diameter, shallow-depth (maximum 20-30 meters) excavation of the ground carried out with pick and shovel for the purpose of extracting groundwater to the surface, and which, pursuant to Water Law No. 276, does not require a concession for its use when its destination is domestic.

Pozo profundo (deep well): Well more than 20 meters deep and with a diameter fluctuating between 4 and 20 inches.

Predio Inferior (Downstream Property): Downstream property refers to the land located downstream from a point of abstraction on both sides of the stream bank until it joins another stream.

Quebrada (stream): Permanent or intermittent watercourse that runs through the breaks in the mountains or on flat land. Any water that runs from a ravine to a river. Narrow, rough opening between mountains. Relatively narrow valley between two mountain ranges.

Represamiento (impoundment): Artificial or natural storage of water in the land or within a watercourse.

Riego (irrigation): Practice by which the water demand of crops under stress conditions is met, so that production is optimal. There are various irrigation methods:

Sprinkler irrigation (Riego por aspersión): This involves meeting the water deficit of a crop through the simulation of rainfall.

Drip irrigation (Riego por goteo): Water is applied directly to the base of the plant at a low rate, thus reducing evaporation and wind drift losses.

Flood irrigation by gravity (Riego por gravedad por inundación): Subdivided into basin irrigation, used in flat areas surrounded by earth dikes, accumulating water in the basins until it fully infiltrates, and border strip irrigation, based on the construction of strips using earth dikes with a uniform slope.

Furrow irrigation by gravity (Riego por gravedad por surcos): Adapted to crops grown in furrows, confining the water in the channels.

Río (river): Hydrographic system that conveys water resulting from precipitation and subsurface recharge in the form of permanent or intermittent flow.

Sistema de tratamiento (treatment system): Set of physical, chemical, or biological processes whose purpose is to improve the quality of water for discharge into a body of water, in accordance with the discharge regulations.

Tiempo de concentración (time of concentration): Time elapsed from when a drop of water falls at the most distant point of the basin until it reaches its outlet. This time depends on certain geographic and topographic characteristics of the basin.

Ubicación cartográfica (cartographic location): Location of a point in latitude and longitude coordinates, given in metric measurement.

Uso (Use): Purpose of the water abstraction, classified according to the following detail:

Agricultural (Agropecuario): Use of water in the raising, production, and exploitation of animals, and in agriculture for irrigation and fumigation activities.

Domestic (Doméstico): Supply of water to meet the needs of a family or private household.

Commercial (Comercial): Water intended for bottling and marketing.

Industrial (Industrial): Water intended for use by companies whose purpose is as an input for their final product or used as part of the process.

Hydroelectric (Hidroeléctrica): Use of the hydraulic force of water to produce electricity.

Hydraulic Power (Fuerza Hidráulica): Water intended for use in the development of mechanical energy.

Tourism (Turístico): Water intended for use by companies dedicated to offering a temporary private service of lodging, recreation, restaurant, etc.

Zona de recarga acuífera (aquifer recharge zone): Area that feeds an aquifer, either by direct infiltration, or by runoff and subsequent infiltration.

Zona de reserva hidráulica (hydraulic reserve zone): Delimited geophysical area to allocate the use of water resources for the development of hydraulic power in electricity generation, under express legal norm and under restricted conditions for other uses.

Zona de reserva hídrica (water reserve zone): Delimited geophysical area to allocate the use of water resources to a determined use and specific purposes, established under express legal norm and under conditions of restriction.

San José, April 26, 2004.

CHAPTER 1

CHAPTER 2.

CHAPTER 3.

CHAPTER 4.

CHAPTER 1

CHAPTER 2

CHAPTER 3

CHAPTER 4

en la totalidad del texto - Texto Completo Norma 0 Manual Técnico del Departamento de Aguas del Instituto Meteorológico Nacional Texto Completo acta: 148155 INSTITUTO METEOROLÓGICO NACIONAL INSTITUTO METEOROLÓGICO NACIONAL (Esta norma fue derogada por el Manual técnico de dotaciones de agua, aprobado mediante resolución N° R-0327-2021-MINAE del 29 de setiembre del 2021) MANUAL TÉCNICO DEL DEPARTAMENTO DE AGUAS Este manual tiene como fin, contar con criterio técnico predefinido para la determinación de las necesidades o requerimientos de agua en las diferentes actividades y proyectos que dependen de este preciado líquido, y que requieren de una concesión de uso de la misma; la cual es tramitada y recomendada por el Departamento de Aguas para su resolución por parte del Ministro del Ambiente y Energía (MINAE).

Además brinda seguridad jurídica al solicitante de una concesión de conocer de previo las dotaciones y condiciones técnicas bajo las cuales será evaluada su solicitud.

Con este manual se cumple con las disposiciones k) y l) de la Contraloría General de la República en el informe DFOE-040-2002 generado a raíz de la Auditoría práctica al Departamento de Aguas en conjunto con otras instituciones estatales.

Está desarrollado en cuatro capítulos, indicados a continuación:

Dotaciones agua para calcular las necesidades de las solicitudes de aprovechamiento de aguas.

Obras Calibradoras y de Aprovechamiento.

Aforos.

Glosario Técnico.

Dotaciones agua para calcular las necesidades de las solicitudes de concesión de aprovechamiento de aguas En esta sección establecen las diferentes dotaciones y/o módulos para la estimación de las necesidades o requerimientos de agua en las diferentes actividades y proyectos que solicitan concesión de aprovechamiento de agua mediante concesión administrativa.

1. Dotaciones para diferentes usos del agua.

1.2 Dotaciones para riego de cultivos.

• a)Uso de agua por los cultivos. El conocimiento del índice de consumo de agua por los cultivos y las características de retención del agua es fundamental para diseñar el sistema de suministro del agua y programar el proyecto riego.(Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

La estimación del consumo de agua por las plantas se lleva a cabo, calculando la evaporación potencial y modificando su valor de acuerdo a la succión de la humedad del suelo, a la cobertura vegetal de las plantas en sus etapas de crecimiento y a los cambios fisiológicos de la misma, aunque en la mayoría de los casos se trabaja con valores medios. (Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

A pesar de las investigaciones, cada vez mas numerosas sobre las relaciones de las plantas y el agua así como las correlaciones entre el agua y el rendimiento de los cultivos; no se dispone todavía de una formula universal o conjunto de fórmulas que permitan calcular el consumo de agua de los cultivos. Con frecuencia, la práctica y la experimentación directa son los únicos métodos disponibles. (Bruce Withers, Stanley Vipond, El Riego, 1986.)

El cálculo de la dotación para riego se realiza mediante la combinación de la metodología de la evapotranspiración y el Uso Consuntivo, aplicando la formula de Blaney y Cridddle, fórmulas que dependen de la temperatura media mensual de la zona (T), de la altura media de la zona (h) y del coeficiente normal estacional de uso de consumo de los cultivos bajo riego (K).

• b)Evapotranspiración Eto = (2120-0.294h)/360 (mm) (1) Donde; Eto; Evapotranspiración h; Altura (m) c) Dotación: Para el cálculo de la dotación en base al uso consuntivo, se utilizan las siguientes formulas:

Uc = K x Eto (2) Donde; Uc; Uso consuntivo (mm) K; Coeficiente de consumo para los cultivos con riego. (Estacional) adimensional.

Eto; Evaporación potencial de los cultivos d) Coeficientes K para diferentes cultivos. Estos coeficientes (K), de uso de consumo para los cultivos bajo riego, son el promedio de los que se encuentran en las diferentes literaturas, los mismos son cultivo, de la etapa de crecimiento, de la temperatura y de la estacionalidad, entre los más importantes, a continuación se presentan los de los cultivos más comunes en nuestro país:

| Cultivo | K | | --- | --- | | Alfalfa | 0.85 | | Aguacate | 0.53 | | Algodón | 0.65 | | Arroz | 1.05 | | Banano | 0.90 | | Cacao | 0.73 | | Café | 0.75 | | Caña azúcar | 0.85 | | Cítricos | 0.60 | | Chayote | 0.70 | | Flores* | 0.70 | | Frijoles | 0.65 | | Maíz | 0.70 | | Sandía-Melón | 0.70 | | Palma Africana | 0.60 | | Papa | 0.70 | | Pastos | 0.80 | | Hortalizas** | 0.70 | | Sorgo | 0.70 | | Tabaco | 0.75 | | Tomate | 0.70 | | Uvas | 0.60 | | Campos Deportivos | 0.70 | | Frutales*** | 1.00 | | Cebolla | 0.90 | | Tubérculos**** | 0.70 | | *Incluye: Ornamentales, helechos, caña india. **Incluye: Remolacha, culantro, apio, zanahoria, lechuga, repollo, brócoli, coliflor, rábanos, otros. ***Incluye: Piña, papaya, mango, carambola, maracuyá, otros frutales de cubierta verde. ****Incluye: yuca, tiquizque, malanga, ñampí, camote, jengibre, otros. | | e) Módulo de Riego. Es el caudal por unidad de área, requerido por el cultivo en litros por segundo/ hectárea., y se calcula con la siguiente formula:

Mr = (Uc/Ef)X 0.116 (3) Donde; Mr: Módulo de riego Ef: Eficiencia del sistema de riego 0.116; Factor de conversión de unidades f) Eficiencias de riego - Aspersión o Presurizado: 70% - Rotor y/o Spray - Micro aspersión 70% - Goteo 90% - Gravedad 50% g) Cálculo de Caudal requerido para riego (litros por segundo) Q = Mr X A (4) Donde; Q; Caudal Mr; Módulo de riego A; Área de riego en Hectáreas.

1.3 Dotaciones uso doméstico poblacional Ref. A y A

Factor de proyección de crecimiento poblacional: 3% anual.

1.4 Dotaciones uso doméstico unipersonal.

Ref. Depto. Aguas.

Todas las Zonas:

Cuando se solicita uso doméstico se puede contemplar riego de media hectárea, conforme artículo 37 de la Ley de Aguas vigente Nº 276.

Se estima para ello:

0.10 Litros/segundo/vivienda.

1.5 Dotaciones otros usos domésticos.

Ref. WWW.imta.mx | REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DE SERVICIO DE AGUA POTABLE | | | | | --- | --- | --- | --- | | Tipología | Subgénero | Dotación mínima | Observaciones | | SERVICIOS | | | | | 1. Oficinas | Cualquier tipo | 20 Lts./m2/día | A,c | | 2. COMERCIO | | | | | | Locales comerciales | 6 Lts./m2/día | A | | | Mercados | 100 Lts./puesto/día | | | | Baños públicos | 300 Lts./bañista/ regadera/día | | | | Lavanderías de autoservicio | 40 Lts./kilos de ropa seca | B | | 3. SALUD | | | | | | Hospitales, clínicas y | 800 Lts./cama/día | a, b.c | | | centros de salud Orfanatorios y asilos | 300 Lts./huésped/día | a, c | | 4. EDUCACIÓN Y CULTURA | | | | | | Educación Primaria | 20 Lts./alumno/turno | a,b,c | | | Educación media y superior | 25 Lts./alumno/turno | | | | | 10 Lts./asistencia/día | a, b, c | | | Exposiciones temporales | | b | | 5. RECREACIÓN | | | | | | Alimentos y bebidas | 12 Lts./comida | a, b, c | | | Entretenimiento | 6 Lts./asiento/día | a, b | | | Circos y ferias | 10 Lts./asistente/día | b | | | Dotación para animales, en | 25 Lts./animal/día | | | | su caso | | | | | | 25 Lts./asistente/día | | | | Recreación social | | | | | | 150 Lts./asistente/día | a, c | | | Deportes al aire libre con baño y vestidores | | | | | | 10 Lts./asiento/día a | | | | Estadios | | a, c | | 6. ALOJAMIENTO | | | | | | Hoteles, moteles y casas huéspedes | 300 Lts./huésped/día | a, c | | 7. SEGURIDAD | | | | | | Reclusorios | 150 Lts./persona/día | a, c | | | Cuarteles | 150 Lts./interno/día | a, c | | 9.COMUNICACIONES Y TRANSPORTES | | | | | | Estaciones de transporte | 10 Lts./pasajero/día | a, c | | | Estacionamientos | 2 Lts./m2/día | a, c | | 10. INDUSTRIA | | | | | | Industrias donde se | 100 Lts./trabajador | | | | manipulen materiales y sustancias que ocasionen manifiesto desaseo | | | | | Otras industrias | 30 Lts./trabajador | | | 11. ESPACIOS ABIERTOS | | | | | | Jardines y parques | 5 Lts. M2/día | | | Ref. WWW.imta.mx OBSERVACIONES: a) Las necesidades de riego se considerarán por separado a razón de 5 Lts./m²/día. b) Las necesidades generadas por empleados o trabajadores se considerarán por separado la razón de 100 Lts./trabajador/día. c) Se refiere a la capacidad del almacenamiento de agua para sistemas contra incendios. Ref. Publicación: 2 de agosto de 1993 Reformas al reglamento de construcciones para el Distrito Federal, México | | | | 1.6 Dotaciones para usos pecuarios y agroindustrial.

1.6.1 Abrevadero:

Fuente: Depto Aguas.

1.6.2 Lavado instalaciones agropecuarias:

Fuente: Dpto Aguas.

1.6.3 Proceso industrialización de carnes:

Fuente: Dpto Aguas.

Industria cárnica 10 L/Kg. Procesado.

1.6.4 Producción Peces (piscicultura):

Fuente: INCOPESCA Truchas y Tilapias* 0.006 Lps/m2 espejo agua *Dotación calculada en base al volumen de peces por metro cúbico, asumiendo 10 peces por metro cúbico, (Engorde 1) con 2 recambios al día.

1.6.5 Plantas Empacadoras de banano.

Fuente: Dpto. Aguas. Estudio Ing, Adolfo Vázquez Para estimar la dotación en el proceso lavado y empaque de banano* existen dos metodologías:

1.6.5.1 Por pico máximo de producción Q = 0.0034 X P + 1.2197 Donde:

Q; caudal en Lps.

P; Pico máximo de producción diario de cajas de banano.

1.6.5.2 Por ancho de pila de desmane Q = 1.0212 X B + 1.7635 Donde:

Q; caudal en Lps.

B; ancho de pila de banano de primera (metros) 1.6.6 Plantas procesadoras de Lácteos:

Fuente: (1) Barth 1987, 2000 L/tonelada procesada/día.

1.6.7 Producción de Conservas:

Fuente: (1) Barth 1987, 20.000 L/tonelada/día producto.

1.6.8 Ingenio producción de azúcar:

Fuente: (1) Barth 1987, 75.000 L/tonelada/día.

1.6.9 Producción de sábila:

Fuente: First Aloe de Costa Rica. 2003.

1.10 L/Kg./procesado.

1.6.10 Beneficiado de Café:

Fuente: ICAFE / Convenio MS-DptoAguas-AyA-ICAFE.

1000 l/Fanega procesada.

1.6.11 Lavado de productos agrícolas.

Fuente: Dpto. Aguas.

60% Capacidad volumétrica de la pila de lavado, un recambio por cada lavado.

1.6.12 Producción Fertilizantes.

Fuente: ABOPAC (Abonos del Pacífico) 0.58 litros agua /Kg. de Fertilizante.

1.7 Dotaciones para usos Industriales 1.7.1 Producción de bebidas alcohólicas:

Fuente: (1) Barth 1987, 20.000 L/1000 L/bebida.

1.7.2 Producción de bebidas no alcohólicas y Empaque de agua en botellas:

Fuente: (1) Barth 1987, 1500 L/1000 L/bebida.

1.7.3 Producción de Hielo:

Fuentes: *Depto. Aguas / **Exportadora P. M. T. S. A.

*180 L/Marqueta.

**1.00 L agua/1 Kg de Hielo.

1.7.4 Lavandería de ropa:

Fuente: (1) Barth 1987, 10.000 L/tonelada/día.

1.7.5 Panadería:

2270 L/tonelada/día.

1.7.6 Producción de Papel:

Fuente:(1) Barth 1987, 250.000 L/tonelada/día.

1.7.7 Producción de Textiles:

50.000 L/tonelada/día.

1.7.8 Producción de Levadura:

Fuente: Lic. Luis Carlos Montero. PANASA (2002) 112.000 L/tonelada/día.

1.7.9 Curtido de pieles:

Fuente: (1) Barth 1987, 55.000 L/tonelada/día.

1.7.10 Construcción:

Fuente:Corporación INCSA.(2000) 400.00 Lps/m3 mezcla (concreto).

306.00 Lps/m3 mortero.

1.7.11 Proceso Materiales de Quebrador de Piedra.

Fuente: (MECO) ) www.mecocr.com, oficio DLL-0047-2003, 10feb2003.

681 L/m3 procesado, para 400m3 procesados en 12 horas.

1.7.12 Lavado de vehículos:

Asumiendo 15 minutos lavando un carro, con una llave abierta.

300L/auto.

1.7.13 Generación Hidroeléctrica:

Ref. Doc. Jefatura Dpto Aguas 16 de mayo de 1994 Asignación de caudales para concesiones de generación Hidroeléctrica privada, conforme directriz de la Junta Directiva del antiguo Servicio Nacional del Electricidad:

1. Otorgar el caudal disponible mes a mes, con base en el caudal promedio mensual de todo el registro, que es el caudal más representativo del comportamiento hidrológico de la cuenca. Esto permitirá a los solicitantes tomar todo el líquido m tanto los máximos instantáneos como los mínimos instantáneos del hidrograma de la fuente, que al final general el caudal promedio mensual. Los valores indicados como caudal a otorgar será de referencia para el cálculo de la potencia y no son indicativos del valor máximo a captar; ya que el concesionario podrá tomar todas las fluctuaciones de caudal, si las condiciones del año hidrológico y del proyecto lo permite. Además el concesionario puede embalsar el caudal captado y utilizarlos en el momento oportuno a efectos de obtener una potencia mayor.

2. El tramo de la fuente del aprovechamiento entre el punto de toma y el punto de desfogue, no debe quedar seco en ningún momento, por tanto en ese sector deberá discurrir continua y permanentemente un caudal mínimo; que es el equivalente al 10% del caudal promedio anual de la fuente (0.10% Qa), según los datos del registro de caudales.

3. El caudal mínimo (CM) estará conformado pro un caudal de rebose (CR) en el punto de toma, más el caudal aportado (CA) por los efluentes aguas debajo de la presa, hasta el punto de desfogue del proyecto. Este caudal aportado aguas abajo estará condicionado a la distancia respecto a la derivación de aguas del proyecto, y será proporcional a esta distancia; de acuerdo al resultado de la sumatoria del producto del caudal promedio anual aportado por cada afluente (qi); y la distancia (li) medida del punto de desfogue y al sitio de descarga del aporte, entre la distancia total desde el punto de toma al punto de desfogue del proyecto.

CM = CR + CA Donde:

a. CM: Caudal Mínimo, CM = 10 % del Qa b. CR: Caudal Rebose c. CA: Caudal Aportado CA = Sumatoria (qi x li / Lt) Donde:

d. qi: Caudal promedio anual aportado por el efluente e. li: Distancia medida del desfogue al sitio de descarga del efluente.

f. Lt: Distancia medida de la toma al desfogue.

4. Condiciones del 10 % del Caudal Promedio Anual (Qa):

• a)Si la sumatoria de los aportes (CA) es mayor o igual a 5% de Qa; el caudal de rebose (CR) en la toma que deberá dejarse será el 5 % del Qa. Así:

CR = 0.05 (Qa) b) Si la sumatoria de los aportes (CA) es menor al 5 % del Qa; el caudal de rebose (CR) en la toma deberá dejarse será la diferencia necesaria para obtener 10 % del Qa. Así :

CR = 0.10 (Qa) 5. Si el agua para el desarrollo hidroeléctrico no regresa a las fuentes o micro cuenca de origen, deberá revisarse cada caso en forma separada, calcular el caudal para usos comunes y el caudal autorizados a concesionarios anteriores para así definir el valor porcentual de cada caudal promedio mensual que debe permanecer en la fuente. Para este análisis se aplicarán los mismos conceptos esbozados líneas arriba. La decisión debe razonarse y justificarse ampliamente en el informe técnico.

6. Para determinar la potencia, se calculará el potencial hídrico de la fuente o potencia teórica. Mediante la fórmula:

Donde:

b. P: Potencia en Kw c. Q: Caudal promedio en litros por segundo d. H: Diferencia de elevación en metros entre el punto de toma y el desfogue.

e. 9.81 : Constante de la aceleración de la gravedad 7. Imponer la condición que el caudal de rebose en la presa debe ser calibrado y que si tal requisito no se cumple satisfactoriamente ese hecho es causal de caducidad de la concesión.

Términos importantes:

| Punto de toma: | Derivación de las aguas del río | | --- | --- | | Punto de desfogue: | Descarga de agua turbinadas | | Caudal Mínimo (CM): | Es el caudal que deberá correr aguas abajo del punto de toma, hasta el de desfogue. | | Caudal de rebose (CR): | Es el agua necesaria para abastecer el CM, que deberá dejarse escurrir o descargar en la toma hacia aguas abajo, dentro del cauce. | | Caudal aportado (CA): | Es el caudal descargado por los efluentes, en el cauce aguas abajo entre el punto de toma y el de desfogue. | 1.8 Dotaciones para usos Turísticos 1.8.1 Hotelería y Clubes:

Fuente: AyA 400.00 L/persona/día.

1.8.2 Parques de Diversiones, Recreación y Restaurantes:

Fuente: WWW.imta.mx 150.00 L/persona/día.

1.8.3 Piscinas:

1.8.3.2 Sin Recirculación: Volumen/8 horas.

1.8.3.2 Con Recirculación: 40.00 L/persona/día.

1.8.4 Doméstica: Volumen/24 horas.

Obras calibradoras y de aprovechamiento El presente capítulo pretende describir las diferentes obras civiles recomendables para el aprovechamiento de agua, así mismo la caracterización de las obras calibradoras solicitadas en el derecho de concesión y que tienen como fin garantizar que se tome el caudal otorgado, estás últimas se clasificarán de acuerdo con los caudales y tipo de obra, conforme el detalle siguiente: 2.1 Obras para la calibración individual de caudales: 2.1.1 Para caudales entre 0 y 10 litros por segundo, se recomienda:

• a)Calibración Tipo Válvula.

El sistema de calibración con válvula, trata de calibrar el caudal otorgado colocando una válvula (llave de paso), que una vez instalada será calibrada y sellada por un funcionario del Departamento de Aguas. Debe cumplir como requisito que inmediatamente aguas abajo, de la válvula, debe descargarse el agua libremente a un pequeño tanque evitando afectación del sistema ubicado aguas abajo. NORMAS PARA LA INSTALACIÓN DE UNA VÁLVULA CALIBRADORA DE CAUDAL 1. La llave de paso deberá instalarse en la tubería que conduce el agua del punto de captación. 2. La llave de paso deberá instalarse dentro de una caja de concreto pequeña (de acuerdo con la figura) 3. Las medidas indicadas en la figura son mínimas. 4. Una vez construidas las obras descritas, el concesionario deberá dar aviso al Departamento de Aguas para la calibración de la válvula. 5. El concesionario deberá tener disponible concreto (concremix) para que el funcionario de este Departamento realice el trabajo de sellado.

Véase los esquemas de este Manual en la publicación de La Gaceta N° 98 del 20 de mayo de 2004 2.1.2. Para caudales entre 0 y 50 litros por segundo, se recomienda, Calibración por:

• a)Tipo Pérdidas: Consiste en la calibración por pérdidas por fricción, el sistema se implementará con dos pequeños tanques unidos por una tubería de determinado material y longitud definidos. Por recomendaciones de fabricantes de tuberías más utilizadas en la actualidad (PVC), para pendientes menores e iguales a 1%. (ver esquema OBRA T4, ISOMÉTRICO Y CORTE). El funcionamiento consiste en la variación de caudal que ocurre conforme se varía el diámetro de la tubería, material, longitud y diferencia de elevación entre la entrada y la salida de dicha tubería.

2.1.3 Para caudales mayores a 50 litros por segundo, se recomienda, a) Calibración Tipo Cámaras Consiste en una estructura de concreto con dimensiones variables con una combinación de cámara, vertedor lateral y orificio o vertedor frontal, que permiten verter lateralmente las excedencias hasta que en la última cámara se calibre el caudal otorgado, la obra debe contener como mínimo con 3 cámaras (Ver esquema).

OBRA CALIBRADORA DE VERTEDORES Y/O ORIFICIOS (CÁMARAS) (Véase los esquemas de este Manual en la publicación de La Gaceta N° 98 del 20 de mayo de 2004) 2.2 Obras calibradoras partidoras. Existen casos especiales en los que los concesionarios comparten la fuente con otros, lo que obligará al diseño de una obra calibradora-partidora la que será diseñada de acuerdo con cada caso.

2.3 Obras Calibradoras en pozos. Para el caso de los pozos se usa caudalímetros que permitan obtener valores instantáneos de caudal y acumulados de volumen, al final se determina el volumen total derivado. Igualmente se usa los hidrómetros sin embargo estos solo nos regulan el volumen acumulado derivado.

2.4 Obras de Captación. Para nacimientos, ríos y quebradas:

2.4.1 Presa estable: consiste en una estructura de concreto u otro material ajeno al de la fuente, que permita la derivación del agua hacia la obra de conducción. Son obras civiles fijas ancladas al piso del terreno o cauce, diseñadas para un caudal determinado o bien conforme la necesidad de captación de la fuente que en ambso casos se permite la derivación del agua por gravedad. 2.4.2 Presa inestable: consiste en una estructura conformada con materiales de la fuente o de los alrededores, que por su naturaleza deben ser repuestos año con año después de cada época lluviosa, o sea que en la época lluviosa deben eliminarse. La derivación de agua se realiza por gravedad 2.4.3 Estaciones de bombeo: Por la ubicación del sitio de toma y por la topografía no permiten la derivación del agua por gravedad, lo que obliga al concesionario a bombear.

2.5 Obras Conducción. De acuerdo con la naturaleza del aprovechamiento, el caudal otorgado, la zona en que se otorgó la concesión, la facilidad de acceso al sitio del recorrido del agua se pueden tener varias obras de conducción entre las que tenemos:

2.5.1 Canal abierto (con o sin revestimiento). 2.5.2 Tubería: incluyen tuberías de diversos materiales así como el poliducto.

Aforos Este se refiere a la medición puntual de caudal de la fuente evaluada. El usuario que esta interesado en la presentación de una solicitud de concesión para el aprovechamiento de aguas de un manantial (nacimiento), quebrada, río, o cualquier otra fuente de agua. Aforo presentado por el interesado: Es opcional el aportar un informe de caudal del producido en la fuente en época seca conforme los requisitos establecidos y realizado por un profesional especializado, dicho informe deberá cumplir con lo siguiente:

a. Deberá realizarse en época de estiaje, o sea cuando la fuente produzca los menores caudales. En casos especiales se podrán presentar aforos realizados en temporada lluviosa, por ejemplo cuando la solicitud de aprovechamiento de aguas sea para utilizarla en la temporada lluviosa. b. Deberá presentarse un informe técnico el que debe contener; memoria de calculo, fecha del aforo, caudal en litros por segundo, ubicación cartográfica, plano de ubicación del aforo, metodología utilizada, dicho informe deberá ser firmado por un profesional competente y presentado en original. c. El Departamento de Agua debe evaluar el dato y la memoria, considerando tipo de fuente, zona, desarrollo metodológico, perfila de profesional responsable, evaluación de los datos aportados y a partir de este análisis podrá reservarse el derecho de recibo del aforo.

3.1. Métodos aprobados para medir caudales (Aforo): Fuente: Guía de Prácticas Hidrológicas (OMM-No.168) 3.1.1 Volumétrico: Este método consiste en la medición del agua por medio de un recipiente de volumen predeterminado; se toma el tiempo de llenado del mismo y por simple sustitución en la formula:

Q = Volumen / Tiempo (litros/segundos) Se obtiene el respectivo caudal en litros por segundo, este procedimiento se repite unas cinco veces en un tiempo de una hora, y luego se promedian los cinco caudales, para obtener un caudal promedio.

3.1.2 Área Velocidad.

3.1.2.1 Velocidad Subsuperficial (Molinete y/o corrientómetro) La medición del caudal por el método Velocidad Subsuperficial, se realiza con base en una sección transversal conocida, a través de la medición de las profundidades del río en varios puntos con una barra o estádia (regla graduada) o sonda. Al mismo tiempo se hacen las mediciones de la velocidad con el molinete en uno o mas puntos de la vertical, (a 0.2 - 0.8 veces la profundidad y al promedio de 0.6 veces la profundidad). Con los datos del ancho del cauce, la profundidad y la velocidad del agua, se calcula el caudal correspondiente a cada segmento de la sección transversal; la suma de los caudales parciales representa el caudal total.

3.1.2.2 Complementarios: Velocidad superficial, Fórmula de Manning, Fórmula Chorro: El uso de estos métodos queda a criterio del Departamento si se aceptan.

3.1.2.3 Velocidad superficial, (Método del Flotador) este método consiste en definir una sección transversal, definir un tramo y medir su longitud, se lanza un objeto que flote en el agua y se toma el tiempo que tarda el objeto en recorre el tramo seleccionado, esta operación se repite una cinco veces y se promedia la velocidad y se calcula el caudal con la fórmula; V = DISTANCIA/TIEMPO, en metros por segundo. Para este método se debe corregir la velocidad superficial antes de calcular el caudal. Los métodos de Manning y Chorro, se calculan con las respectivas formulas, contando con la información de los diferentes parámetros de las respectivas fórmulas.

Terminología técnica básica en la gestión del Departamento de Aguas El presente capítulo tiene como fin normalizar una serie de términos a través de la definición técnica de ellos y que son de uso común en la gestión del Departamento. Con ello se pretende lograr un mejor entendimiento y seguridad jurídica para con los usuarios referente a las condiciones técnicas bajo las cuales será evaluada su gestión. Acequia: Canal artificial a cielo abierto que sirve para conducir y distribuir agua de riego para una acequia: paja de agua, atarjea, canal, derivación, canal, ramal. Usadas antiguamente como medio de distribución de agua de consumo humano. Acueducto: Sistema de tubería, accesorios y obras necesarias para la captación, conducción, tratamiento y distribución de las aguas para abastecimiento. Acuífero: Formación porosa (capa o estrato), de roca permeable, arena gravilla, capaz de almacenar y transmitir cantidades apreciables de agua. Aforo: Medición del caudal de una corriente o naciente y en un momento dado, el cual se realiza mediante diferentes métodos: Aforo con flotadores Aforo volumétrico Aforo con químicos Aforo con vertedores Aforo con correntómetro o molinete Aforo mediante dimensiones hidráulicas de un sistema Agente contaminante: Todo aquel elemento cuya incorporación a un cuerpo de agua natural conlleve el deterioro de la calidad física, química o biológica de este, o de la biodiversidad asociada. Agua residual: Agua que ha recibido un uso y cuya calidad ha sido modificada por la incorporación de agentes contaminantes. Agua subterránea: El agua por debajo de la superficie del terreno que satura por completo las rocas permeables por debajo del nivel de saturación y fluye bajo la acción de la pendiente o gradiente hidráulica. Agua superficial: Agua que fluye o se almacena en la superficie del terreno. Exceptuando el agua marina, se pueden distinguir tres tipos de agua: el agua de escorrentía, la retenida en reservorios naturales o artificiales y el agua de estuarios. Estas aguas se originan a partir del agua de precipitación atmosférica, y de afloraciones de agua subterránea. En el caso de los estuarios, el origen se debe al encuentro entre las aguas fluviales y las marinas. Año hidrológico: Período de doce meses comprendido entre el primero de mayo con el inicio de las lluvias y termina en abril al final de la estación seca, condición repetida cíclicamente. Canal: Conducto por el cual el agua fluye en una superficie libre y de acuerdo con su origen un canal puede ser natural o artificial. Cauce: Depresión natural de longitud y profundidad variable en cuyo lecho fluye una corriente de agua permanente o intermitente, definido por los niveles (huella) de las aguas alcanzados durante las máximas crecidas ordinarias. Definido en la Ley de Aguas como el terreno que cubren sus aguas en las mayores crecidas ordinarias (artículo 70). Caudal: Volumen de agua por unidad de tiempo. Caudal de Estiaje: Es el caudal promedio mínimo del registro en época seca de una fuente dentro del año hidrológico. Caudal mínimo remanente: Es el caudal no derivable de una fuente producto de la particularidad hidrográfica de cada región, de tal forma que se garantice un caudal mínimo continuo y permanente aguas abajo de todo aprovechamiento a lo largo del cauce. Conocido por sus siglas CMR. Ciclo Hidrológico: Circulación natural, regular y sucesiva del agua entre el mar, la atmósfera y la tierra, fundamento esencial a la vida y transformación del planeta. Coeficiente de escorrentía (c): Valor adimensional que establece la relación fija entre la tasa de escorrentía pico y la tasa de lluvia para la cuenca de drenaje, depende de las características y condiciones del cobertura del suelo, de la intensidad de lluvia, proximidad del nivel freático, el grado de compactación del suelo, la porosidad del subsuelo, la pendiente del suelo y el almacenamiento por depresión. Coeficiente de evapotranspiración del cultivo (Kc): Valor empírico para cada cultivo que integra al conjunto de variables que operan en la relación de evapotranspiración respecto al crecimiento vegetativo. Concesión: Es el instrumento o figura jurídica por medio de la cual el estado autoriza en forma temporal el aprovechamiento de aguas a personas privadas o públicas; físicas o jurídicas. Conservación de los recursos hídricos: Administración, protección, mantenimiento, recuperación y mejoramiento de los recursos hídricos, en cantidad, calidad y oportunidad, a través de una gestión integrada del recurso. Contaminación de las aguas: Incorporación de agentes contaminantes a los cuerpos de agua a través vertidos o descargas directas o indirectas, o de cualquier tipo de sustancia o energía, cuyas características provoquen o puedan provocar alteraciones nocivas en la calidad física, química y biológica de las aguas. Cuenca hidrográfica: Unidad territorial delimitada por la línea divisoria de sus aguas, las cuales drenan superficial o subterráneamente hacia una salida común. Cuando los límites de las aguas subterráneas no coincidan con la línea divisoria de aguas, dicha delimitación incluirá la proyección de las áreas de recarga de las aguas subterráneas, las cuales fluyen hacia la cuenca delimitada superficialmente. Si las aguas de una cuenca tienen como salida común algún punto del litoral, su zona de influencia marítima se considera como proyección de la cuenca hidrográfica respectiva, según lo determinen los estudios técnicos pertinentes. Cuerpo receptor: Es todo aquel manantial, río, quebrada, arroyo permanentes o no, zona de recarga, lago, laguna, marisma, embalse natural o artificial, estuario, manglar, turbera, pantano, agua dulce, salobre o salada, donde se vierten aguas residuales o pluviales. Dotación: Cantidad de agua por unidad de producción o consumo, determinada por las necesidades de la particularidad de cada uno de los usos; considerando variables de eficiencia en su aprovechamiento integral. Drenaje: Evacuación del agua superficial, subsuperficial o subterránea de un área de terreno determinada, ya sea por gravedad o por bombeo. Eficiencia de riego: Mide la relación del agua disponible para la planta y el agua total destinada al proyecto de riego. Efluente: un líquido que fluye fuera del espacio confinado que lo contiene. En el manejo de aguas residuales se refiere al caudal que sale de la última unidad de conducción o tratamiento. Embalse: Acumulación de aguas que se da como resultado de su retención por medios físicos naturales o artificiales. Escurrimiento: Componente del Ciclo Hidrológico, agua proveniente de la precipitación, que circula sobre o bajo la superficie terrestre y que llega a una corriente, para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca. Estudio hidráulico: Análisis que se realiza previo al diseño de cualquier obra civil de tipo hidráulico, mismo que se basa en el caudal de diseño calculado mediante un estudio hidrológico. Estudio hidrológico: Análisis realizado por un profesional del ramo para resolver los problemas prácticos que se presenten en el diseño, planeación y operación de estructuras hidráulicas de aprovechamiento de agua o cauce y que tiene como fin de determinar el caudal de diseño. El contenido de los parámetros mininos requeridos, amplitud y profundidad del estudio dependerán del objetivo final de la obra o trámite requerido. Evapotranspiración: Cantidad de agua que retorna a la atmósfera, a través de la transpiración de la vegetación como por de la evaporación del agua en el suelo. Su magnitud depende del agua realmente disponible, es decir de la que se ha logrado retener para el consumo de la vegetación. Fuente: Corriente o masa de agua denominada manantial, río, quebrada, arroyo permanentes o no, zona de recarga, lago, laguna, marisma, embalse natural o artificial, estuario, manglar, turbera, pantano, agua dulce, salobre o salada. Fuente de Flujo intermitente: Corriente de agua que dentro del año hidrológico escurre agua en forma continua durante algunos meses y seca en otros de forma natural, comportamiento de cíclico año a año. Fuente de Flujo permanente: Corriente de agua que dentro del año hidrológico escurre en su cauce en forma continua, permanente y natural, sin aportes artificiales. Hidrología: Es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y físicas y su relación con el medio ambiente. Humedales: Ecosistemas con dependencia de regímenes acuáticos, naturales o artificiales, permanentes o temporales, lénticos o lóticos, dulces, salobres o salados, incluyendo las extensiones marinas o arrecifes de coral o, en su ausencia, hasta seis metros de profundidad en marea baja. Infiltración: La infiltración es el volumen de agua procedente de las precipitaciones que atraviesa la superficie del terreno y ocupa total o parcialmente los poros del suelo y del subsuelo. Intensidad de lluvia: Es la cantidad de agua caída por unidad de tiempo. Lago: Masa permanente de agua depositada en hondonadas del terreno. Naciente: Surgencia superficial de agua de origen subterráneo que se produce a favor de grietas o cambios de litología en lugares donde la superficie topográfica corta al nivel freático o se captan mediante labores practicadas al efecto. Conocido como manantial, nacimiento, afloramiento, ojo de agua, lloradero, venero. Obra en cauce: Estructura civil hidráulica que se realiza en un cauce de dominio publico con el fin de mejorar las condiciones deterioradas de este. Perforación del subsuelo: Se refiere al uso de maquinaria especializara para realizar un hoyo con fines de algunos factores como: diámetro del pozo, profundidad del pozo y formaciones geológicas a ser penetradas, así se pueden clasificar como métodos de percusión y rotativo. Período de retorno de una avenida: Intervalo de tiempo dentro del cual un evento considerado como avenida máxima puede ser igualado o excedido por lo menos una vez en promedio. Permiso: Instrumento o figura jurídica por medio de la cual en forma precaria se autoriza la implementación de obras hidráulicas en los cauces. Pozo: Hoyo o pique, generalmente vertical, excavado en tierra para explorar y extraer aguas subterráneas hacia la superficie. Pozo Artesanal: Excavación del terreno realizada a pico y pala de gran diámetro y poca profundidad (máxima 20-30 metros) con el fin de extraer aguas subterráneas hacia la superficie. Y que conforme la Ley de Agua No. 276 no requiere de concesión para su aprovechamiento cuando su destino sea el doméstico. Pozo profundo: Pozo de más de 20 metros de profundidad y con un diámetro que fluctúa entre las 4 y 20 pulgadas. Predio Inferior: Se denomina predio inferior al terreno ubicado aguas abajo de un punto de toma a ambos lados de la ribera de la corriente hasta que ésta se junte con otra corriente. Quebrada: Curso de agua permanente o intermitente que corre por las quiebras de las sierras o en tierra llana. Cualquier agua que corre de una barranca a un río. Abertura estrecha y áspera ente montañas. Valle relativamente estrecho entre dos cordones de montañas. Represamiento: Almacenamiento artificial o natural de agua en el terreno o dentro de un cauce. Riego: Práctica mediante la cual se satisface la demanda hídrica a los cultivos en condiciones de estrés, de modo que la producción sea óptima. Existen varios métodos de riego: Riego por aspersión: Se trata de satisfacer el déficit de agua de un cultivo a través de una simulación de lluvia. Riego por goteo: El agua se aplica directamente en la base de la planta a una tasa baja, de este modo se reducen las pérdidas de evaporación y de arrastre por el viento. Riego por gravedad por inundación: Se subdivide en riego por pozas que se utiliza en zonas planas rodeadas por diques de tierra, acumulando el agua en las pozas hasta que se infiltre en su totalidad y el riego por bordos, basado en la construcción de franjas utilizando diques de tierra con una pendiente uniforme. Riego por gravedad por surcos: Se adapta a los cultivos desarrollados en surcos, confinándose el agua en los canales. Río: Sistema Hidrográfico que conduce aguas producto de la precipitación y de la recarga subsuperficial en forma de flujo permanente o intermitente. Sistema de tratamiento: Conjunto de procesos físicos, químicos o biológicos, cuya finalidad es mejorar la calidad del agua a descarga a un cuerpo de agua, conforme el reglamento de vertidos. Tiempo de concentración: Tiempo transcurrido desde que una gota de agua cae en el punto más alejado de la cuenca hasta que llega a la salida de ésta. Este tiempo está en función de ciertas características geográficas y topográficas de la cuenca. Ubicación cartográfica: Ubicación de un punto en coordenadas de latitud y longitud, dadas en medición métrica. Uso: Finalidad del aprovechamiento del agua, se clasifican según el siguiente detalle: Agropecuario: Aprovechamiento del agua en la crianza, producción y aprovechamiento de animales y en la agricultura en actividad de riego y fumigación. Doméstico: Suministro de agua para satisfacer las necesidades de un núcleo familiar o particular. Comercial: Agua destinada al envasado y comercialización. Industrial: Agua destinada a la utilización de empresas cuyo fin es el uso como insumo de su producto final o utilizada como parte del proceso. Hidroeléctrica: Aprovechamiento de la fuerza hidráulica del agua para producir electricidad. Fuerza Hidráulica: Agua destinada al aprovechamiento en el desarrollo de energía mecánica. Turístico: Agua destinada al aprovechamiento por empresas destinadas a ofrecer un servicio privado temporal de hotelería, recreación, restaurante, etc. Zona de recarga acuífera: Área a que alimenta un acuífero, bien por infiltración directa, o por escorrentía e infiltración subsiguiente. Zona de reserva hidráulica: Área geofísica delimitada para destinar el aprovechamiento del recurso hídrico al desarrollo de la fuerza hidráulica en generación eléctrica, bajo norma legal expresa y en condiciones restringidas para otros usos. Zona de reserva hídrica: Área geofísica delimitada para destinar el aprovechamiento del recurso hídrico a un uso determinado y fines específicos, establecido bajo norma legal expresa y en condiciones de restricción. San José, 26 de abril del 2004.

CAPÍTULO 1

CAPÍTULO 2.

CAPÍTULO 3.

CAPÍTULO 4.

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CAPÍTULO 2

CAPÍTULO 3

CAPÍTULO 4