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Proyectos de Naturaleza Sustentable

PUMAGUA

Promover y concientizar a la población en general, queadquieran la cultura de captar el agua de lluvia, comofuente de abastecimiento de agua. Diseñar lainfraestructura requerida para el aprovechamiento pluvial,disminuyendo el uso de otras fuentes como de la redmunicipal o extracción con pozos del acuífero

OBJETIVO GENERAL



¿Por qué hay

escases hídrica?

La demanda

de agua continuaráincrementándose

La explotaciónde los acuíferos

Contaminación de las fuentesexternas

Inequidad en la distribución


Aprovechar el agua de lluvia para la

Recargar del acuíferos

Aprovecharla como fuente de abastecimiento

en las zonas urbanas


agricultura


Industria

¿Cómo

aprovechar

la cosecha

de agua de

lluvia?

CAPTACIÓN Y APROVECHAMINETO DEL AGUA DE LLUVIA

• Una de las soluciones para hacer frente a la escasez de agua es el aprovechamientoeficiente del agua de lluvia, tradición milenaria que se practica desde hace 5000 años.

• A lo largo de distintas épocas, culturas en todo el mundo desarrollaron métodos pararecoger y utilizar el recurso pluvial, sin embargo con el progreso de los sistemas dedistribución entubada, estas prácticas se fueron abandonando.

• Ahora ante el reto que supone el aumento de la población y la escasez del suministro,tanto en las zonas urbanas como rurales, la captación de agua de lluvia y nuevos sistemaspara su correcta gestión, vuelven a verse como una solución para ahorrar y aumentar lasreservas de agua.

• Proyectos de Naturaleza Sustentable

Situación en el Mundo y en América

• En países como Inglaterra, Alemania, Japón o Singapur, el agua de la lluvia se aprovechaen edificios que cuentan con el sistema de recolección, para después utilizarla en losbaños o en el combate a incendios, lo cual representa un ahorro del 15% del recurso.

• En la India se utiliza principalmente para regadío, pero cada vez se desarrollan máspolíticas encaminadas a la captación en ciudades como Bangalore o Delhi.

• En la República Popular de China se resolvió el problema de abastecimiento de agua acinco millones de personas con la aplicación de tecnologías de captación de agua delluvia en 15 provincias después del proyecto piloto “121” aplicado en la región deGainsu.

• Primera conferencia en Melbourne en 1999, y primeros sistemas de LynbrookEstate (Melbourne) y Victoria Park (Sydney), en el años 2000. La investigaciónsobre DUSA ha sido llevada a cabo por la Universidad de Monash, elaborandoun software del modelo de mejora y concepto de las aguas pluviales urbanas(model for Urban Stormwater Improvement Conceptualization, MUSIC)

• En Bangladesh se detuvo la intoxicación por arsénico con la utilización desistemas de captación de agua de lluvia para uso doméstico.

• Brasil tiene un programa para la construcción de un millón de cisternas ruralespara aumentar el suministro en la zona semiárida del noreste.

• En las Islas del Caribe (Vírgenes, Islas Caicos y Turcas), Tailandia, Singapur,Inglaterra, EUA y Japón entre otros, existe un marco legal y normativo queobliga a la captación de agua de lluvia de los techos.

• En Israel se realiza micro-captación de agua de lluvia para árboles frutales comoalmendros y pistachos. En los Estados Unidos y Australia, la captación de aguade lluvia se aplica principalmente para abastecer de agua a la ganadería y alconsumo doméstico.

• En algunos estados de ambos países se ha desarrollado regulaciones eincentivos que invitan a implementar estos sistemas.

• DUSA: se refiere gestión sustentable como enlace entre los recursos hídricos (sensible al agua) con los espacios urbanos (diseño urbano), apropiado para todo tipo de zonas urbanas (pequeños edificios y calles) donde diversos elementos puedan ser adaptados, La captación de agua de lluvia es posible y recomendado tanto en centros urbanos como rurales, en ambos se realizan similares actividades, solo cambia la cantidad requerida

• Definición del sistema de captación de agua de lluviaConjunto de tuberías, accesorios y equipos que captan y recolectan la lluvia quecae sobre una superficie para conducirla a un dispositivo de almacenamiento

Se hacen necesarios los procesos de filtración (o potabilización) para decantarla basura acumulada en azoteas, según el uso empleado del agua• Agua de lluviaAgua de precipitaciones que no ha sufrido contaminación severa, sin químicos nitóxicos que resten pureza (captada en superficies con mantenimiento y limpieza)• Agua pluvialPor tener contacto con el suelo ha sufrido grados de contaminación, circula porsuperficies transitadas por vehículos y el ser humano, contiene químicos,lixiviados, basura no biodegradable y otros agentes que alteran su pureza

• Diseño urbano sensible al agua (DUSA)Se ha implementado desde el año 2000, desde su precedente histórico:- De 1950 a 1980, el enfoque se basaba en la construcción de drenajes- En las décadas de 1980-1990, se enfocó hacia el manejo de inundaciones y

planificación de control de agua (inundaciones) en llanuras- A finales de los 90´s, la gestión de aguas pluviales se centró en los

contaminantes peligrosos y la educación, apoyado por gobiernos como el deNew South Wales, Australia, a través del Programa de Colaboración en elManejo de Aguas Pluviales

- Primera conferencia en Melbourne en 1999, y primeros sistemas de LynbrookEstate (Melbourne) y Victoria Park (Sydney), en el años 2000. La investigaciónsobre DUSA ha sido llevada a cabo por la Universidad de Monash, elaborandoun software del modelo de mejora y concepto de las aguas pluviales urbanas(model for Urban Stormwater Improvement Conceptualization, MUSIC)

Usos sin potabilización, hay varios usos que no requieren potabilizar, pero esindispensable un proceso de filtración según el uso:

Filtro sencillo (interceptor de lluvia) Filtro más complejo eliminar polvo, óxidos y sólidos

Uso con potabilización de agua

Situación en México

• Solo una parte ínfima del agua de lluvia es utilizada.• De acuerdo a los especialistas, se podría reducir el rezago en abastecimiento de

agua en el país si se aprovecharan los métodos de captación y gestión del agua delluvia.

• Si se captara toda la lluvia en los techos y en algunos suelos, se podría ahorrar, almenos: de 10% a 15% del agua que se consume en los hogares.

• Si se aprovechara el 3% de la lluvia que cae cada año en el país, alcanzaría parasuministrar de agua no potable para usos como limpieza o sanitarios a 13 millonesde personas, para que 50 millones de animales pudieran beber o para regar 18millones de hectáreas de cultivo.

Políticas actuales (regulación de incentivos)

• Ley del Agua CDMX, SAGARPA, NOM-127-SSA1-1998, NOM-012-SSA1-1998• Desarrollo de oportunidades de abastecimiento de agua• Abastecer con agua pluvial un a familia (8 meses)• Transformar a los ciudadanos, pasivos-activos• Fortalecer la cooperación de las comunidades en espacios sociales• Reducción de impuestos para incentivar el cultivo del agua

Cosecha de Agua de lluvia

• Es la práctica de recolectar y utilizar el agua de lluvia que se descarga de lassuperficies duras, como los techos o el escurrimiento de suelos.

• Es una técnica ancestral que está recuperando su popularidad ahora que cada vezmás gente, está buscando maneras de usar las fuentes de agua de forma másinteligente.

• Hoy, muchas áreas rurales dependen de la cosecha de agua de lluvia, pero laszonas urbanas que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar esterecurso.

• La cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes endonde se está gastando más agua de la que se dispone.

• Este último, es un problema que se viene agravando sumando además con lastransformaciones que está produciendo el cambio climático.

• Para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque la superficie es impermeable o porque su capacidad de absorción es inferior a la de infiltración en terrenos con pendiente.

• En los centros urbanos, las áreas expuestas a la lluvia son mayoritariamente impermeables (techos, calles y estacionamientos), por lo que la captación se puede realizar con inversiones relativamente pequeñas.

• La conducción de los escurrimientos a los cuerpos de almacenaje se efectúa por medio de canalones en techos (liga a drenajes sifónicos), tuberías de lámina y/o PVC y canaletas con o sin rejillas en los pisos.

Conceptos y dispositivos relacionados con la captación pluvial

• Área de captación: Lugar donde se almacenan los escurrimientos de agua de lluvia, antes de realizar su disposición final. Por lo general se utilizan superficies como los techos de las casas, escuelas, almacenes, etc., que deben estar impermeabilizados. También se puede captar el agua que escurre de calles o estacionamientos por medio de canales.

• Estructura de captación: Recolectan las aguas en los sistemas de alcantarillado pluvial, se utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación, aunque también pueden existir descargas domiciliarias donde se vierta el agua de lluvia que cae en techos y patios.

• Sistema de conducción: El sistema de conducción se refiere al conjunto de canaletas o tuberías de diferentes materiales y formas que conducen el agua de lluvia del área de captación al sistema de almacenamiento.

• El material utilizado debe ser liviano, resistente, fácil de unir entre sí y que no permita la contaminación con compuestos orgánicos o inorgánicos.

• Dispositivos de retiro de contaminantes y filtración: Antes de conducir el agua a lainfraestructura de almacenamiento, se recomienda colocar un dispositivo que retire yfiltre los contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies,como pueden ser sedimentos, metales, grasas y basuras. De esta forma el aguallegará sin residuos tóxicos al lugar de almacenamiento.

• Tanques de almacenamiento: Se trata de tinacos o sistemas modulares en donde seconserva el agua de lluvia captada, se pueden situar por encima o por debajo delsuelo. Deben ser de material resistente, impermeable para evitar la pérdida de aguapor goteo o transpiración y estar cubiertos para impedir el ingreso de polvo, insectos,luz solar y posibles contaminantes.

• Además, la entrada y la descarga deben de contar con mallas para evitar el ingreso deinsectos y animales; deben estar dotados de dispositivos para el retiro de agua yrebosaderos. Deben ser construidos de un material inerte como el concreto armado,fibra de vidrio, polietileno o acero inoxidable, que son los más recomendables.

• Tanques de tormenta: Un tanque de tormentas es parte de una infraestructura del alcantarillado, consistente en un depósito dedicado a capturar y retener el agua de lluvia, sobre todo cuando hay precipitaciones muy intensas, para disminuir la posibilidad de inundaciones en los casos en que la capacidad de escurrido del agua es menor que el volumen de lluvia.

• Tiene además la función de hacer una pre-depuración al evitar que las primeras lluvias, que son las más contaminadas, se viertan directamente a sistemas naturales acuáticos.

• Estos dispositivos destinados a laminar los caudales máximos de una avenida, son particularmente importantes en las áreas donde se ha producido una impermeabilización masiva de las cuencas por lo general a causa de la urbanización.

Sistemas electromecánicos, de distribución y dispositivos para aprovechamiento

• En una unidad de consumo, sea una edificación comercial, industrial, vivienda, escuela, etc.. donde se implemente un sistema de captación y aprovechamiento pluvial, son el conjunto de sistemas que sirven para enviar el agua pluvial captada y tratada (Según arriba se indica) a los diferentes puntos de utilización final, como puede ser para riego, lavado y limpieza, usos sanitarios, etc…

• De tal manera que cuando se cuente con agua pluvial y, se aproveche y use esta, en lugar de otras fuentes, como la de red municipal o de pozos de extracción. Se requerirán de ellos.

Beneficios de la cosecha de agua de lluvia

Económicos • El agua de lluvia es un recurso gratuito y fácil de mantener. Relativamente limpio, que se puede utilizar en actividades que no requieran de consumo humano directo. Si es el caso (consumo Humano), con un tratamiento en general accesible económicamente hablando, se puede alcanzar calidad potable para ello, que será un volumen menor del resto de la demanda• Reducción en las tarifas de agua potable entubada por la disminución en su uso, ya sea en sanitarios, para lavar (superficies, vehículos o ropa), riego de jardines o cultivos, entre otras posibilidadesMedio-ambientales • Recargar los acuíferos abatidos. • Conservación de las reservas de agua potable (ríos, lagos, humedales) • Fomenta una cultura de conservación y uso óptimo del agua

Sociales• Disminuir el volumen de agua lluvia que entra al sistema de drenaje combinado

(sanitario y pluvial), evitando que se sature y reduciendo las inundaciones y el volumen de descargas de aguas negras. Aumentando su disponibilidad para otros usos. • Reducir la utilización de energía y de químicos necesarios para tratar el agua de lluvia en la ciudad, disminuyendo también el gasto que genera mover y tratar el agua negra del drenaje a distancias lejanas.• Aminorar el volumen de agua potable usada en aplicaciones no potables

(sanitarios) o de consumo humano (regar jardín)

Sostenibles (o Sustentables)• Precisamente como cumple esta acción de “cosecha de agua de lluvia”, con los 3 requisitos, que son: Beneficio Económico, contribuye a la armonía con el medio ambiente y mejora el ámbito Social, es una solución claramente Sostenible o Sustentable, que es el objetivo primordial

CONSIDERACIONES A OBSERVARAun cuando las ventajas son numerosas, es necesario indicar también que en los sistemas de captación y aprovechamiento de agua de lluvia, se deben tener ciertas precauciones al implementarlos, tales como:

• Dependen directamente de la cantidad de precipitación presentada en la zona.Esto es, que implica hacer un adecuado estudio Hidrológico de la zona.

• Existen muchas fuentes de información y especialistas al respecto, que facilitan ese análisis.

• La instalación de sistemas adecuados representa una inversión inicial, que puede tardar algunos años en amortizarse, según el caso. Aunque generalmente se amortiza rápidamente.

• Se debe tener cuidado con posible contaminación del agua por materia orgánica o animales, razón por debe pasar por un proceso de limpieza antes de ser almacenada en un lugar seguro y bien cerrado.

• Aunque en algunos lugares se considere como agua potable, se debe tenercuidado, ya que depende de las condiciones de cada lugar y donde escurre.Requerirá en general de un tratamiento relativamente sencillo.

Agua de lluvia ¿se puede usar directamente?

• Las propiedades físicas y químicas del agua de lluvia son generalmente superiores alas que presentan fuentes de agua subterránea, que pueden ser más duras debidoa los minerales que se encuentran en el subsuelo.

• El agua de lluvia es en teoría pura, sin embargo al caer se escurre a través desuperficies arrastrando contaminantes que pueden ser tóxicos.

• Por ejemplo, en estudios realizados por Organización Mundial de la Salud (OMS) seha comprobado que en algunos techos tanto de zonas urbanas como rurales, sehan registrado valores altos en plomo que se puede atribuir a la composición delos materiales con los que han sido elaborados.

• Por esta razón, si se quiere aprovechar el recurso pluvial en zonas urbanas, serecomienda que el líquido pase por un proceso que retire sedimentos y grasasprimero. Si se quiere una mayor calidad, puede pasar por un proceso de filtrado ydesinfección que retire a mayor profundidad los contaminantes.

• Una vez se ha pasado por este proceso el agua debe ser almacenada en un lugarseguro y bien sellado.

• Sin embargo, si se quiere también utilizar esta agua pluvial para consumo humanodirecto (es decir: para beber o preparación de alimentos) se recomienda que pasepor un proceso de potabilización adicional, la porción que se use para ello.

• Esto logrará abatir el costo notablemente, por ejemplo en el caso de un centrocomercial o planta industrial, pues es mínimo ese consumo.

Lluvia ácida • El agua de lluvia se considera ácida cuando sus valores de pH son

inferiores a los considerados normales.• El pH es una escala que va de 0 a 14 y nos indica que tan ácida o alcalina

es una sustancia. El agua pura tiene un valor de pH de 7, que seconsidera neutro; valores de pH menores a 7 son ácidos, como el jugode limón que tiene un pH de 2.3 y valores superiores a 7 se consideranalcalinos, por ejemplo, la sangre humana con un valor de 7.3.

• Al respecto, de acuerdo con los resultados de los análisis y estudiosexhaustivos del Agua de lluvia ácida en el “Centro de Ciencias de laAtmosfera de UNAM”. Campus C.U., el Dr. Hugo Padilla afirma: “El aguade lluvia, no es más ácida que el agua de limón” y no causa efectosnegativos en los seres humanos, en términos generales.

• Debido a esta situación y a que el escurrimiento pluvial arrastra contaminantes y aceites de superficies como suelos y tejados, el agua de lluvia debe pasar por un mínimo proceso de filtración y limpieza para uso humano y para ayudar a que no contamine ecosistemas naturales.

CONCLUSIONES• El implementar la llamada “Cosecha de Agua de Lluvia”, contribuye a

una solución Sustentable• Es la única respuesta viable para aumentar la oferta del vital líquido• Es una acción de gran beneficio, porque además del aprovechamiento

directo del agua de lluvia, puede complementarse con el control y mitigación de inundaciones

• Contribuye a la recarga de acuíferos

ALGUNAS FUENTES DE REFERENCIA

• Guía del agua y la construcción sustentable, publicado por Agua.org y la Fundación Gonzalo Río Arronte. México, 2008

• Lluvia Ácida. Documento elaborado por el Gobierno del Distrito Federal y la Secretaría de Medio Ambiente. Junio de 1999.

• Agua.org. Métodos para purificar el agua de lluvia. Visto en http://bit.ly/iiqFJY (16/05/2011)

• Problemática del agua en el mundo, elaborado por CIDECALLI. Observado en http://www.pnuma.org/recnat/esp/documentos/cap1.pdf (11/05/2011)

• Rainwater Harvesting ORG:

http://www.rainwaterharvesting.org/international/germany.htm• Los Sistemas de Captación de Agua de Lluvia: un panorama general.

CIDECALLI • Estadística del agua. Comisión Nacional del Agua (Conagua). México 2010 • Experiencias y Tecnologías de la Empresa “Soluciones Hidropluviales”

(colaborador del Grupo).

http://www.rainwaterharvesting.org/international/germany.htm

ESTE PROYECTO CUMPLE CON LOS:

PARA LA AUTORIZACIÓN DE LOS PROYECTOS DE CONSTRUCCIÓN, REMODELACIÓN Y MANTENIMIENTO

PROGRAMABLE DE ESPACIOS FÍSICOS EN EL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.”

Participantes:Ing. Agustín F.Correa Campos (UNAM)

Ing. María Luisa García Rangel (IPN)

Dr. Eugenio Gómez Reyes (UAM-I)

PROYECTOS DE NATURALEZA

SUSTENTABLE

Sustentable

Para la ejecución de este proyecto, se hizo una sinergia con instituciones como el

el IPN, UNAM y UAM., contando con la experiencia de expertos que han

estado trabajando en proyectos sustentables de recarga de agua pluvial y

tratamiento, con resultados exitosos, como es el caso de UAM Iztapalapa, por

nombrar alguno.

La prioridad de este proyecto es promover y asegurar la conservación y

estabilidad de las áreas verdes actuales, garantizando la recarga de los acuíferos y

y la captación de agua pluvial, para su aprovechamiento en los diversos usos en

en ESIA- Zacatenco, como Proyecto Piloto (para extenderse en su caso, a todo

todo el Campus de Zacatenco).

Cumpliendo con los Lineamientos para la autorización de los proyectos de

construcción, remodelación y mantenimiento programable de espacios físicos en

en el IPN.

Por otro lado, de acuerdo a la información que nos brinda el:PROGRAMA DELEGACIONAL DE DESARROLLO URBANO DE GUSTAVO A.

MADERO

La Colonia Lindavista , sufre de falta de abastecimiento

causa de la baja presión en la red de distribución , debido en parte a

deficiencia en el sistema de almacenamiento y bombeo.

Los encharcamientos generados por el azolvamiento de las tuberías

y la existencia de Contra pendientes de la red, es lo que causa

hundimientos regionales y diferenciales sufridos por el terreno,

motivo por el cual la colonia Lindavista, presenta inundaciones

y encharcamientos.

Analizando estos factores se puede observar que si es viable una

Gestión Sustentable de Agua Pluvial, dado que se generara un

ahorro en la economía y crecimiento de la institución ESIA

Zacatenco.

Perspectivas de crecimiento

El Objetivo de este proyecto es Aprovechar la infraestructura

existente, generando un mínimo de inversión:

Al conducir y descargar el agua pluvial de techos, así como áreas

áreas pavimentadas, hacia el nivel más bajo del terreno, y

encauzarla hacia donde se localizan las cisternas existentes. En

su caso implementando almacenamientos complementarios.

Readecuando lo que ya se tiene, e instalando un tratamiento de

limpieza de los escurrimientos pluviales, da como resultado agua

agua de muy buena calidad, para su utilización en el

aprovechamiento, para los servicios de la limpieza de los

edificios o vehículos, usos sanitarios, etc. Si se le complementa

un sistema de desinfección se puede aprovechar en todos los

usos.

Sustentable

Para garantizar un buen uso y mantenimiento del Sistema de

captación de agua pluvial, es necesario que se efectúe un

constantemente monitoreo, y requerimientos de mantenimiento,

así como rehabilitación, contando con la participación de

programas interdisciplinarios de servicio social que colaboren y

retroalimenten sus conocimientos. Dado que este tipo de

proyectos no son a corto plazo.

Se estima una instalación y operación de bajo consumo de

recursos, (materiales, equipamiento y energías renovables).

Área = 85359.107 m²Perímetro= 1360.465 m

Poligonal de ESIA Zacatenco

35,997.246 m² (Área de captación)


Consumo de Agua en Escuelas 25 Lts./alumno/turno

(0.025/m³./alumno/día, Según Reglamento de construcción)

ESIA cuenta con 5000 alumnos en dos turnos aprox.

Precipitación pluvial anual de 651.8 mm en el D.F. = 0.65m

anual

Área de Techos y estacionamientos = 35,997.246 m² (Área de

captación)

Considerando un coef. de escurrimiento de 0.80, con una

precipitación pluvial de 650 mm. y un coef. de evaporación de

0.85, por el área de captación se obtiene un Volumen de agua

pluvial anual estimada, de:


Si la institución cuenta con 5000 alumnos por los dos turnos

aprox. y de acuerdo al reglamento se deben consumir

0.025m³/alum./día. Considerando 228 días efectivos de labores

en la institución, se obtiene un consumo de 28,500 m³/anuales

Si se le complementa (estimado) un 20% adicional, por otros

factores, nos da un total de:


Sustituyendo el agua de la red, por agua pluvial que cae y

escurre en el predio y construcción en conjunto por medio de:

Captación

Almacenamiento

Tratamiento

Aprovechamiento y

Uso en complemento

Podremos llegar a una solución “Sostenible”


Si consideramos que el costo del agua de la red tiene un costo de $50.00/m³en el D.F. (para grandes consumidores), tenemos:

($50.00/m³) (34,200.00 m³/anuales)= $1,710,000.00 anual

($50.00/m³) (15910.782732 m³/anua) = $ 795,539.136 anual

Este último importe ahorrado se puede incrementar, si sumamos laimplementación de acciones como:< Un sistema de reciclaje y reuso del vital líquido< Sustitución en sanitarios por mecanismos ahorradores y corrección de fugas

PROYECTO EJECUTIVO

Se debe contar con una adecuada coordinación general, paraponer a trabajar diferentes elementos en pos de obtener buenosresultados con una acción en conjunto, para una planificación yorganización, en diversas tareas que forman parte del procesogeneral del proyecto.El proyecto ejecutivo corresponde a la recopilación y conclusióndel planteamiento de una serie de interrogantes y respuestas dehipótesis determinadas, para la investigación metodológica delestudio hídrico, con la participación de Profesionales, expertosasesores y, hasta la participación del alumnado. Esto es, implica:estudios, elaboración de Ingeniería básica y de detalle.Incluyen entonces diversas disciplinas, como las que se indican aa continuación.

• Coordinación General

• Inspección Física de lo existente

• Geología

• Geofísica

• Hidrología

• Hidrogeoquímica

• Propuesta de Monitoreo e instrumentación

• Levantamiento topográfico.

• Arquitectónico

• Estructural.

• Instalaciones.

• Constructivo.

• Complementos.

• Memorias

• Programación de la obra.

• Catálogo de conceptos para su implementación

• Presupuesto base

Estas distintas etapas, se encuentran ligadas entre sí, y en

conjunto darán como resultado final, un proyecto de desarrollo

sustentable.

Geológicos: Este estudio nos da datos importantes de las

condiciones estratigráficas y estructurales del suelo de la zona.

Geofísica : Obtenemos datos que nos da a conocer las

características y propiedades mecánicas y de permeabilidad del

subsuelo, entre otras.

Hidrología: Conocemos la distribución en la cuenca en tiempos

y zonas, cantidad y calidad del agua pluvial, con la recopilación

de información meteorológica, hídrica y topográfica de la zona.

Hidrogeoquímico: Para analizar las características químicas

agua y darle un mejor aprovechamiento así como un adecuado

uso

.

Levantamiento topográfico: Se realiza previo a la obra, nos da a conocer las condiciones del terreno en cuanto a su planimetría y altimetría,Estructural: Interconecta, proporciona y dimensiona los elementos del sistema estructural, de modo que puedan soportar un conjunto de cargas sin sobrepasar las fatigas admisibles de los los materiales empleados.Constructivo: Los ingenieros de diversas disciplinas, con un idóneo equipo de trabajo, apoya do con los planos y especificaciones : arquitectónicos, topográficos de instalaciones , , especificaciones técnicas y lista de materiales, podrá realizar la ejecución de la obra para su implementaciónMemoria descriptiva y de calculo: Describe de forma detallada de cómo se realizaron los cálculos de las estructuras o instalaciones que intervienen en el desarrollo del proyecto de construcción.

Catálogos de conceptos: Se especifican, datos técnicos de dimensión, cantidad, calidad, estructura, y se definen las características de los materiales. De todo lo necesario para su implementación

Programación de la obra : Se elabora un plan de acción y un listado de actividades a seguir, el plan es claro hacia el objetivo. Se lleva a cabo la subdivisión de actividades determinando la interrelación entre ellas y la duración de cada actividad con el fin fin de concluir a estimar la duración total del proyecto.

Presupuesto base:

En base al catálogo de conceptos elaborado, a los planos

ejecutivos realizados y a las especificaciones y fichas técnicas

de los equipos propuestos para implementar el Proyecto, se

elaborará un presupuesto base, partiendo de la definición y

analsis de Precios unitarios, correspondientas a cada uno de los

conceptos y alas condiciones de ejecución y lineamientos

económicos adecuados. Este documento se preparará de tal

manera, de ser factible de licitarlos de acuerdo a los lineaientos

ya mencionados.

Separador

Almacenamiento

Control de flujo

Filtros

CaptaciónPretratami

entoAlmacena

mientoTratamien

toDistribuci

ón

Infiltacuón de

exedentes

El sistema de cosecha y aprovechamiento integral del agua de lluvia en edificaciones está constituido por seis

componentes:


La concepción generalizada de las lluvias para los habitantes de laszonas urbanas ha sido de amenaza, especialmente durante grandesavenidas que causan daños por inundación al patrimonio de lasfamilias, a la infraestructura de las ciudades y, muchas veces,atentando contra la vida humana amenaza de la lluvia.

Introducción general



Aprovechamiento racional del agua

pluvial

Infraestructura requerida para su

utilización

Experiencias exitosas y

aplicaciones

Manejo y utilización del agua

de lluvia

Enfoque

general

Con el aprovechamiento racional del agua pluvial, la amenaza seconvierte en beneficio porque los volúmenes excedentes delluvia ahora pueden contribuir a recuperar el nivel freático yreducir la demanda mediante el respectivo incremento de larecarga natural del acuífero y la sustitución de potable por aguapluvial.

SOLUCIÓN

Aprovechamiento racional del agua pluvial

Las acciones que hasta la fecha se tienen implementadas para lacaptación de agua de lluvia, están orientadas a sostener en términosreales la recarga natural e incrementar la recarga artificial con agua delluvia que precipitan sobre las áreas propias de recarga de losacuíferos.


Manejo y Utilización

del Agua de lluvia

Aprovechar de manera sustentable elagua de lluvia, en cumplimiento con lanormatividad ambiental establecida

Este tipo de acción también ayuda, ademásde mitigar problemas de encharcamientos ydel abatimiento del nivel freático del aguasubterránea que reducen el impactorespectivo en daños de inundación y de lasubsidencia del terreno, a mejorar lacalidad del agua nativa del acuífero, todavez que la mezcla con agua de recargapluvial de buena calidad, favorece ladilución de contaminantes


Manejo y utilización del agua de lluvia

Elimina Encharcamientos

Mejora la calidad del agua del acuífero

Dilución de agua del acuífero

Incrementa la disponibilidad

Abastecimiento Sustentable


Avenida

Reducción del

Escurrimiento

Almacenamiento Almacenamiento

e Infiltración

Infiltración

Avenida

El aprovechamiento de la lluvia

Man

ejo

y u

tiliz

ació

n d

el a

gua

de

lluvi

a

http://smiletw.myscan.org/download/graphic/symbols/097.GIF

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Sistema RSD de aprovechamiento pluvial

MH

Storage+PumpRainfall Discharge

Full!Full!

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Lo

w C

arb

on

Green Growth

Effect to Environment

Energ

y

small large

Wastewater

Reuse1.2KWh)

Desalination5~9 KWh)

Groundwater

Rain0.0012KWh

Energy for water supply alternatives

UNIT: KHW/m3

POZOSde

EXTRACCIÓNSON

COSTOSOS

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Aprovechamiento Pluvial con Recarga de Acuíferos

CAJA DESARENADORA CON FILTRO DE MATERIAL GRANULAR Y SITIO PARA TOMAR MUESTRAS Y DETECTAR MICROORGANISMOS, ASÍ COMO GASES DE INVERNADERO.

POZO DEABSORCIÓN

ZONA DE FILTRACIÓN

POZO DE OBSERVACIÓN

EN RECUPERACIÓN

Delegación Iztapalapa


Aplicación en Centros EscolaresAgua de Lluvia

Captación

de agua pluvial

Agua de

red

Recarga pozo

de absorción

Limpieza - jabonosa

Agua para

sanitariosLavado de patios,

riego de jardinesAguas - negras

Tratamiento 1 Tratamiento

Cisterna

Agua de red - Lluvia


Red de conducción de agua cosechada

Conducción de demasías

Conexión con la red hidráulica interna

Pozo de infiltración

Interceptor - sedimentador

Equipo de bombeo y filtrado

Cisterna

Aprovechamiento pluvial en edificaciones

Central de Abastos

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REGARGA ACUÍFEROS

➲ En el aprovechamiento pluvial, los volúmenes de lluvia para la recarga y almacenamiento son los mismos volúmenes del escurrimiento superficial virgen disponibles. La diferencia estriba en el aprovechamiento de estos volúmenesmediante pozos de absorción y sistemas de almacenamiento en vezde que se vayan al drenaje y se desalojen fuera de la cuenca

➲ En el caso de la recarga, el agua de lluvia es almacenada en elacuífero, como si fuera una presa de almacenamiento, para su usoposterior. De esta manera, además de aprovechar el agua de lluviacomo fuente de almacenamiento, también se abate el nivel freáticodel agua subterránea, se reducen los problemas de inundaciones y semejorar la calidad del agua nativa del acuífero, toda vez que la mezclacon agua de recarga pluvial de buena calidad, favorece la dilución decontaminantes.


Infraestructura requerida para su utilización

El abastecimiento del agua potable mediante la cosecha de lluvia en lasazoteas de las edificaciones constituye uno de los retos demodernización de la infraestructura urbana.

La cosecha de lluvia y su aprovechamiento integral requiere del diseñode obras para:

-- El pretratamiento

-- El almacenamiento

-- El tratamiento,

-- La distribución e infiltración de excedentes.

Esto permite dimensionar las construcciones de manera tal que seespecifiquen los diámetros de los tubos de bajadas y del drenaje pluvial,así como los de la red de distribución de agua cosechada.


Así mismo, se requiere:

especificar el tamaño y funcionamiento de los depósitos dealmacenamiento para el uso destinado del agua.

calcular los caudales excedentes para su infiltración y los trenes detratamiento necesarios para aprovechar de manera sustentable elagua de lluvia en cumplimiento con la normatividad ambientalestablecida.


Vivienda con aprovechamiento pluvial

regadera

lavaboWCvacc

cocina

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cisterna

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126

474

tratamientotratamiento

GAS

174

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OBJETIVO ESPECÍFICO

Diseñar la infraestructura requerida para la cosecha de lluvia y su aprovechamiento en

edificaciones urbanas


Gasto de diseño de la captación

CaptaciónIn

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CaptaciónIn

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Diseño de drenaje pluvial


Cosecha de Agua de Lluvia

PROBLEMAS para lograr la recarga• Desconocimiento del subsuelo• Falta de áreas para pozos• Falta de recursos humano• Falta de metrología

OPORTUNIDADES• Estamos agotando los acuíferos y no se aprovecha en la

zona mas poblada del país• Tecnología relativamente fácil que puede ser adaptada

por la población

Acciones Pertinentes

• Se requiere ciencia y tecnología para cosecha eficiente– continuo monitoreo de la microclimatología, composición y del acuífero

• Participación pública en temas de agua– Ahorro en hogar y trabajo– Necesidad de reuso– Supervisión pública

• Generación industrias y empleo– producción artefactos domésticos– colectores de agua de lluvia– empresas ingeniería

generadores electricidad, membranas, sanitaria, instrumentación y control

Resumen de soluciones

25% recuperación urbana de lluvia 8.2 m3/s

50% recuperación de fugas: 4.0

Sustitución de agua potable: 0.8

TOTAL: 13.0 m3/s

Recarga artificial del acuífero:con 12.5% lluvia urbana 4.1 m3/scon agua residual tratada 5.0

Incremento recarga natural: 4.413.5 m3/s

ESTUDIO EN PROCESO

Desarrollo de los lineamientos en Sistemas de Captación y

Aprovechamiento de agua de lluvia en la CDMX , para SACMEX

(considerando como base un centro escolar)


Agua en la educación

42.27% de las escuelas no tiene drenaje disponible. 27.72% sin acceso al agua de la red pública. 10% sin baños o sanitarios

En Chiapas (sólo se censó el 59% de los planteles):- 14.18% de los planteles educativos del país sin electricidad- 15.42% que no tiene sanitarios, - 9.32% sin agua-7.37% sin drenaje.

En Oaxaca, - 80% sin drenaje; - 43% sin acceso a la red de agua- 26.69% sin luz eléctrica.

1).- Visitas de inspección inicial

2).- Recopilación y levantamientos

en campo referente a las instalaciones Hidrosanitarias y Pluviales existentes. Status de equipamiento y zonas de captación pluvial y descargas

3).- Evaluación de la Demanda real de agua en cada servicio y estimado de disponibilidad Pluvial. Definición de parámetros básicos.

4).- Estudios Geo- Hidrológico, meteorológico y LOS PROCEDENTES

5).- Levantamiento Geomático.

6).- Análisis de datos e información obtenidos, selección de soluciones de Ingeniería.

TRABAJANDO CON SACMEX

7).- Normativa y calidad del agua a manejar.

8).- Definición del Proyecto con captación y aprovechamiento de agua pluvial. Protocolos de elaboración de planos y especificaciones.

Términos de Referencia


9).- Estudio viabilidad de Recarga-Proy. Ejecutivo.

10).- Catálogo de conceptos, especificaciones de instalación y evaluación de presupuesto base

11).- Impacto ambiental.

12).- Elaboración de Manual de

instalación y operación de todo el Sistema y equipos

13).- Elaboración de Manual de Mantenimiento y Monitoreo del Sistema.

14).- Protocolo de Adiestramiento y capacitación.

15).- Diseño e implementación de Campaña Cultural y de Concientización en el uso del agua.

TRABAJANDO CON SACMEX

16).- Informe ejecutivo final y Resumen.

17).- Protocolo para la Supervisión de la ejecución de un Proyecto e implementación del Sistema de captación y aprovechamiento pluvial

Términos de Referencia


Interceptores

PretratamientoIn

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n


Simulación del funcionamiento hidráulico de la cisterna

AlmacenamientoIn

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Sistema de potabilización

TratamientoIn

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Diseño de la red de distribución

Distribución


Parámetros de diseño del pozo de absorción

Infiltración de excedentes


El sistema de cosecha y aprovechamiento integral del agua de lluvia en edificaciones está constituido por:

1) Captación.- Incluye los techos , patios *y bajadas de las edificaciones,

así como la red de drenaje.

2) Pretratamiento.- Consiste de interceptores en las bajadas y filtros de

sedimentos.

3) Almacenamiento.- Es la cisterna.

4) Tratamiento.- Consta de trenes de tratamiento (remoción de partículas

finas, remoción de sustancias disueltas y desinfección) para en su caso

potabilizar el agua de lluvia cosechada.

5) Distribución para su aprovechamiento, en la Unidad de Consumo.

6) Excedentes pluviales.- Es el pozo de absorción.

*En sucaso


Experiencias exitosas

A).- La inducción de la recarga de agua al acuífero mediante pozos de absorción como estrategia de infiltración, está siendo utilizada cada vez más por grandes ciudades ubicadas en zonas de escasez.

B).- El aprovechamiento pluvial no solo se limita a la recarga del acuífero, sino que también para el uso de jardines, irrigación de sembradíos y para la vida diaria, incluyendo para beber.C).- En el caso de la cuenca de México se está aplicando la inducción de la recarga de agua al acuífero mediante pozos de absorción como estrategia de infiltración.

D).- El Gobierno del Distrito Federal, a través del Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACMEX), reformuló los reglamentos de construcción, que obligan al establecimiento de sistemas pluviales (pozos de recarga y drenajes separados de aguas negras y pluvial) en las unidades habitacionales para permitir que el agua

de lluvia pueda utilizarse para otros fines, entre ellos la recarga del acuífero.


Singapur

HyderbradIndia

Colorado

Texas

California

sFlorida

USA)2'60(

)'60(

Alemania

Japón


County) (Gosung Seoul

(StarCity) SeoulKorea

Inglaterra

Experiencias internacional

|

Ejemplo en Hyderabad, India


VIII.

3 E

xperiencia

s e

xitosas

Ejemplo en Ishijama, Japón


UAMAumento local de la ofertaRecarga del AcuíferoSuministro en escuelas

Delegación IztapalapaRecarga del Acuífero

Monterrey Control de Inundaciones

FES ACATLÁN - UNAM Sistema de Captación

SEDENA- Campo Militar No.1 Captación y Aprov. Pluvial En Centro Comercial

Experiencias Locales


Aumento local de la oferta en la UAM


Recarga del acuífero en la UAM

Área de captación14,282 m2

Experiencia

s e

xitosas


• Captación en piso.• Superficie de 1250 m2.• Instalación en fase de pruebas.

• Captación en techos.• Superficie de 520 m2.• Volumen cosechado en 2012:

220 m3 = 22pipas

• Captación en techos.• Superficie de 777 m2.• Volumen cosechado en 2012:

385 m3 = 38.5 pipas

Secundaria Diurna No. 316,Francisco González Bocanegra

Secundaria Diurna No. 204,Hermilo Novelo

Secundaria Técnica No. 87,Rodolfo Hernández Corzo

Aprovechamiento pluvial en escuelasProyectos de Naturaleza Sustentable


Educación ContinuaEn la actualidad es indispensable comprender como llevar a cabo

un proyecto que cumpla con

“SOSTENIBILIDAD Y APROVECHAMIENTO INTEGRAL DEL AGUA

PLUVIAL”

por tal motivo nos debemos capacitar y actualizar.

a).- Que tanta influencia tiene la responsabilidad social.

b).- Que aspectos jurídicos se deben considerar para un aprovechamiento hídrico

c).- Comprender que es sustentabilidad y su relación con el agua.

d).- Que impacto tienen los seres humanos en el medio ambiente

e).- Conocer y analizar que normas se deben respetar para el tratamiento específico del agua.

f).- Conocer los tratamientos básicos actualizados de Aguas Residuales.

g).- Diseñar sistemas descentralizados

h).- Aprovechamiento racional del agua pluvial.

i).- Manejo Integral Pluvial

j).- Recarga del acuífero

¿En qué consiste?


Castro-Reguera L. 2013. Aprovechamiento pluvial en las ciudades. Mesa Redondo sobre la Gestión de la Recarga de Acuíferos. Red de Agua de la UAM

y la Red de Agua de la UNAM, Torre de Ingeniería, Ciudad Universitaria, México, DF., 16 de mayo del 2013.

Brito L.T.L., Silva A.S., Porto E.R., Amorim M.C.C. y Leite W.M. 2007. Cisternas domiciliares: água para consumo humano. In: L.T.L. Brito, M.S.B.

Moura y G.F.B. Gama (Eds.), Potencialidades da água de chuva no semi-árido brasileiro. EMBRAPA Semiárido, Petrolina, p. 79-101.

CEA. 2004. Manual para las Instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Drenaje Sanitario y Drenaje Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de

la Cd. de Querétaro y Zona Conurbada. Comisión Estatal de Aguas, Querétaro, 30 pp

DALYD, 2010 Hidráulica de Tuberías. Departamento de hidráulica y Medio Ambiente de la Facultad de Tecnología de la Construcción de la Universidad

nacional de Ingeniería. pp 115-119.

DOF. 2009. NORMA Oficial Mexicana NOM-015-CONAGUA-2007, Infiltración artificial de agua a los acuíferos.- Características y especificaciones de

las obras y del agua. Diario Oficial de la Federación, martes 18 de agosto de 2009.

Gómez-Reyes, E. 2009. Gestión Hidrológica. En: Burns, E. (editor), Repensar la Cuenca: La Gestión de Ciclos del Agua en el Valle de México.

Universidad Autónoma Metropolitana, México, 160 pp.

Gómez-Reyes, E. 2010. Monitoreo del funcionamiento de un pozo de infiltración para aumentar la recarga natural del acuífero en Zonas Metropolitanas.

Reporte perarado para el Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA) del Instituto Nacional de Ecología (INE). Departamento

de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, UAM-Iztapalapa.

Gomez-Reyes, E. 2011. El rol del agua meteórica en la recarga del acuífero. Reporte perarado para el Centro Nacional de Investigación y Capacitación

Ambiental (CENICA) del Instituto Nacional de Ecología (INE). Departamento de Ingeniería deProcesos e Hidráulica, UAM-Iztapalapa.

Gomez-Reyes, E. 2012. Plan de recarga del acuífero de la Delegación Iztapalapa. Reporte preparado para el Centro Nacional de Investigación y

Capacitación Ambiental (CENICA) del Instituto Nacional de Ecología (INE). Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, UAM-Iztapalapa.

Bibliografía

Han, M. 2011. Promotion of Rain Cities for Climate Change Adaptation. Seminario Taller "Agua, Ciudad y Cambio Climático".

Guadalajara, Jal., 8 a 9 de septiembre del 2011.

Lowry C.S. and M.P. Anderson. 2006. An Assessment of Aquifer Storage Recovery Using Ground Water Flow Models. Ground Water, 44(5):

661-667.

McCann, B. 2008. Seoul's Star City: a rainwater harvesting benchmark for Korea. Water21, IWA Publishing, Issue 10.6, pp17-18.

Silva A.S., E.R. Porto, J.B. Anjos, M.S.L. Silva y S. Pérez-Arana. 2000a. Microcaptación, cultivos anuales y perennes, Brasil. In: PNUMA-

FAO, Manual de captación y aprovechamiento del agua de lluvia, Tomo II: Experiencias en América Latina, Serie Zonas Áridas y Semiáridas

13. PNUMA-FAO Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile, p. 57–71.

Bibliografía (continuación)

PROYECTOS DE NATURALEZA [email protected]; Tels: 5540549145 (cel),Of. Minería (55)56232907

CUESTIONARIO PARA PLANTEAMIENTO DE PROYECTO DE GESTIÓN PLUVIAL(APROVECHAMIENTO INTEGRAL DEL AGUA DE LLUVIA)Nombre de InstituciónDirección y teléfonoPersona Responsable ‐Cargo1) Consumo de agua‐ Reportes estadísticos recientes¿Qué fuente de suministro tienen y cuántopagan por el agua que consumen?¿Qué usos le dan al agua y qué volúmenes paracada uso?¿En qué procesos se podría utilizar agua nopotable?


2) InstalacionesUbicación dirección¿Área de techos?¿Área de patios, estacionamientos y jardines?¿Precipitación media anual? ¿Posee sistemas separados de drenaje pluvial?¿Diámetros es las descargas pluviales?¿A dónde se dirige el agua que captan en estossistemas de drenaje pluvial?¿Posee tanques de tormenta, de qué tamaño

3) Agua residual tratada¿Qué volumen de agua tratada obtienen?¿Qué calidad tiene esta agua, cumple con quenormas?¿En qué procesos se está empleando el aguatratada?


4) Reutilización agua de lluvia¿Utilizan el agua pluvial, para qué?¿Qué volumen de agua capturan?¿Han caracterizado el escurrimiento pluvialantes de ser tratado?¿Qué calidad de agua logran obtener?5) Afectaciones por lluvia¿Tienen problemas de inundación, qué tipo deproblemas?¿Es suficiente el servicio de drenaje municipalinmediato a la planta?6) Pozos de Absorción¿Tienen proyectos de infiltración, quécapacidad de infiltración tienen?¿Cumplen con la normatividad vigente NOM‐015 Conagua?¿Qué tiempo de operación tiene el pozo y quemantenimiento se le da?


Para poder plantear un adecuado proyecto ver las posibilidades ylos equipos adecuados, se requiere complementariamente contarcon la siguiente información**:

- Planos de las instalaciones hidráulicas y sanitarias (incluyendo plano del drenaje pluvial)- Planos topográficos con curvas de nivel- Planta arquitectónica- Plano o información de cuerpos de agua cercanos- Planos o descripción de la infraestructura municipal existente

**O en su defecto, nuestro equipo detrabajo, llevar a cabo la obtención de ellos,como complemento del proyecto


Coordinador General: Ing. Agustín Francisco Correa Campos

Tel. Of. Sur (55) 5677-3660

Cel. 044 55 40549145

M IEMBROS DE : PUMAGUA, RED AGUA UAM, IWA, AMH. ACADEMICOS DE : DECD-FI-MINERÍA

[email protected]

Integrantes:Ing. Agustín Correa Campos (UNAM)

Ing. María Luisa García Rangel (IPN)

Dr. Eugenio Gómez Reyes (UAM-Izt.)

ESTAMOS A SUS ORDENES

mailto:[email protected]

proyectos de naturaleza sustentable€¦ · un software del modelo de mejora y concepto de las...

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