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knitr::include_graphics("~/Desktop/AGUA.png")

library(deSolve)
InitialConditions <- c(niños = 1000000, 
                       jovenes = 500000,
                       adultos = 2000000,
                       tercera.edad = 500000, 
                       reservas.de.agua = 100000000)

times <- seq(2010,  #initial time
              2060, #end time
              1) #time step

estreshidrico <- function(t, state, parameters) {
  with(as.list(c(state,parameters)), {
    #Endogenous auxiliary variables
    consumo.total.de.agua.niños <- niños * consumo.pcniños
    consumo.total.de.agua.jovenes <- jovenes * consumo.pcjovenes 
    consumo.total.de.agua.adultos <- adultos * consumo.pcadultos
    consumo.total.de.agua.tercera.edad <- (tercera.edad * consumo.pctecera.edad) * (1 - ahorro) 

      
    #Flow variables
    nacimientos <- (adultos * tasa.de.natalidad)
    niños.a.jovenes <- niños / tiempo.promedio.niño
    jovenes.a.adultos <- jovenes / tiempo.promedio.joven
    adultos.a.tercera.edad <- adultos / tiempo.promedio.adulto 
    muertes <- tercera.edad / tiempo.promedio.tercera.edad 
    consumo <- consumo.total.de.agua.niños + consumo.total.de.agua.jovenes + consumo.total.de.agua.adultos +   consumo.total.de.agua.tercera.edad 
      
    #Métricas de desempeño 
    estres.hidrico.adulto.activo <- (consumo.total.de.agua.niños + consumo.total.de.agua.jovenes + consumo.total.de.agua.tercera.edad) / adultos #ojo con los parentesis 
    deficit.hidrico <- consumo / reservas.de.agua  
  
    #State (stock) variables (d)
    dniños <- nacimientos - niños.a.jovenes
    djovenes <- niños.a.jovenes - jovenes.a.adultos
    dadultos <- jovenes.a.adultos - adultos.a.tercera.edad
    dtercera.edad <- adultos.a.tercera.edad - muertes
    dreservas.de.agua <- recarga - evaporacion - consumo  #max = para que no tome valores negativos en las reservas de agua 
    
    list(c(dniños, djovenes, dadultos, dtercera.edad, dreservas.de.agua), 
         estres.hidrico.adulto.activo = estres.hidrico.adulto.activo, 
         deficit.hidrico = deficit.hidrico)
  })
}

parameters<-c(tasa.de.natalidad = 25 / 1000, #25 niños por cada 1000 adultos 
              tiempo.promedio.niño = 15, #años 
              tiempo.promedio.joven = 10, #años
              tiempo.promedio.adulto = 40, #años
              tiempo.promedio.tercera.edad = 20, #años
              recarga = 5000000, #(m³)
              evaporacion = 10000000, #(m³)
              consumo.pcniños = 100 / 1000, #(m³)
              consumo.pcjovenes = 100 / 1000, #(m³)
              consumo.pcadultos = 150 / 1000, #(m³)
              consumo.pctecera.edad = 150 / 1000, #(m³),
              ahorro = 20 / 100
    
  )


intg.method<-c("rk4")

out <- ode(y = InitialConditions,
           times = times,
           func = estreshidrico,
           parms = parameters,
           method =intg.method )

plot(out,
     col=c("blue"))

¿En qué año comenzará a haber un déficit hídrico per cápita mayor a 1?

#(Es decir, cuándo la demanda total de agua supere la disponibilidad). R= 2028

¿Cómo evoluciona el estrés hídrico por adulto activo en los próximos 50 años?

#(Esto permite ver el peso que recae en la población económicamente activa con respecto a la demanda de los grupos dependientes). R= El estrés hídrico por adulto activo aumenta de forma constante durante los próximos 50 años. Esto significa que cada adulto tendrá que cubrir más agua para los niños, jóvenes y personas mayores. Aunque la cantidad de niños disminuye, crece mucho la población de adultos mayores, que también consume agua pero no trabaja ni produce. Por eso, la presión sobre los adultos activos se hace cada vez mayor. En resumen, el sistema se vuelve menos equilibrado y los adultos cargan con más responsabilidad hídrica, lo que puede generar problemas si no se aplican políticas de ahorro y gestión del agua.

¿Qué políticas podrían reducir el estrés hídrico?

#(Recuerda relacionar a las variables existentes en el sistema). R= Fomentar el uso de sistemas de captación de lluvia y reciclaje de aguas grises, especialmente en hogares con personas mayores, Programas para instalar sistemas de captación pluvial y reciclaje de aguas residuales para uso doméstico, como el riego o limpieza, sin usar agua potable.