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INDICE 2.1 Antecedentes del problema. 2.2 Planteamiento del
problema. 2.3 Objetivos de la investigacin: General y especficos.
2.4 Formulacin de hiptesis o supuestos (si corresponde). 2.5
Justificacin: Impacto social, tecnolgico, econmico y ambiental.
Viabilidad de la investigacin. 2.6 Diseo del Marco Terico
(referentes tericos). 2.7 Presupuesto (si corresponde). 2.8 Fuentes
consultadas.
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RESUMEN
La Ciudad de Mxico se est enfrentando a la insustentabilidad de
su sistema de abastecimiento de agua. La mayora de esta agua se
extrae de los acuferos en mayor cantidad de lo que se recarga. Para
complementar este modelo se trae agua de otros estados con el
Sistema Lerma- Cutzamala, que slo en bombeo consume tanta
electricidad como la Ciudad de Puebla. Por otro lado, la ciudad est
asentada en una cuenca cerrada y sufre inundaciones cada ao porque
la cantidad de lluvia supera a la capacidad del drenaje. El aumento
de la demanda, la presin hdrica sobre los sistemas de
abastecimiento, las fugas y la Contaminacin han hecho que cada vez
sea ms frecuente el tandeo de agua y el abastecimiento Por medio de
autotanques. Es el caso de las comunidades de las zonas perifricas
de la ciudad, por Lo general asentadas en las partes altas de la
cuenca donde la precipitacin es mayor. All el abastecimiento de
agua por medio de autotanques es de lo ms comn y tiene un costo
econmico y ambiental alto. El desarrollo de este trabajo es una
respuesta para fortalecer la captacin y aprovechamiento pluvial no
slo en el sitio de estudio sino en la Ciudad de Mxico, como parte
de una solucin sustentable e integral al problema hdrico de la
cuenca. Este trabajo comienza introduciendo, justificando,
delimitando y describiendo el mtodo para llegar al objetivo del
trabajo, que es proponer un sistema de captacin pluvial para el
sitio de estudio con base en un anlisis de calidad de agua, la
literatura encontrada y evaluaciones a los dispositivos descritos
en ella. Despus se describe el estado del arte de la captacin de
lluvia y los antecedentes del sitio de estudio, el Ecobarrio de
Santa Rosa Xochiac. A partir de lo anterior, se plantea la etapa
experimental, donde se desarrolla un estudio de calidad del agua de
lluvia y la evaluacin hecha al tratamiento. Finalmente, con los
resultados se presenta una propuesta de diseo, dimensionamiento e
implementacin de un sistema de captacin y aprovechamiento pluvial
para beneficio de la comunidad bajo estudio, pero replicable en
otros sitios con caractersticas similares.
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2.1 Antecedentes del problema. Los sistemas de captacin del agua
de lluvia (SCALL) se han utilizado tradicionalmente a travs de la
historia de las civilizaciones, pero estas tecnologas slo se han
comenzado a estudiar y publicar recientemente .Su utilizacin se est
haciendo muy extensiva en la Repblica Popular China, India,
Tailandia, Japn, Bangladesh, EUA, Brasil, Islas Vrgenes, Islas
Turcos y Caicos, Mxico, entre otros pases.
2.2 Planteamiento del problema. La captacin de agua de lluvia es
una alternativa para la escasez del agua dulce. Est surgiendo como
uno de los problemas ms crticos de los recursos naturales que
enfrenta la humanidad. El siglo XXI ha sido llamado el Siglo del
Agua, unos 2,000 millones de habitantes en el mundo enfrentan, la
escasez de agua, siendo sta la principal causa de que un 15% de la
poblacin mundial est desnutrida. Ms all del impacto del crecimiento
mismo de la poblacin, la demanda de agua dulce ha estado aumentando
en respuesta al desarrollo industrial, la dependencia creciente en
la agricultura de regado, la urbanizacin masiva y los niveles de
vida ms altos. Una de las soluciones para hacer frente a la escasez
de agua potable se refiere al aprovechamiento eficiente de la
precipitacin pluvial, es decir, el agua de lluvia, ya que un
milmetro de lluvia equivale a un litro por metro cuadrado. Cerca de
1600 millones de habitantes en el mundo carecen de acceso al agua
entubada, una de las metas del milenio se refiere a resolver este
creciente problema; sin embargo, a la fecha no se encuentran
soluciones adecuadas y rpidas. Lo anterior indica la urgente
necesidad de considerar al agua de lluvia como una solucin para
hacer frente al abastecimiento de agua a nivel de familia y a nivel
de comunidad. Es posible captar, almacenar, purificar y envasar
agua de lluvia.
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2.3 Objetivos de la investigacin: Tomar en cuenta que en la
actualidad se est sufriendo de la escasez de agua y por lo tanto se
requieren de nuevas alternativas de solucin. Objetivo General:
Proporcionar informacin bsica para la captacin de agua de lluvia
como alternativa para afrontar la escasez del recurso. Objetivo
especficos: Dar a conocer los componentes de un sistema de captacin
del agua de lluvia. Contribuir en la toma de decisiones para el
abastecimiento de agua en calidad y cantidad de forma permanente en
la poblacin. Generar cultura en el manejo del agua.
2.4 Formulacin de hiptesis o supuestos (si Corresponde). En este
caso se basa en que Tabasco es un estado con grandes
precipitaciones de lluvia al ao y por ende se tiene una gran
cantidad de agua pluvial que se desperdicia y muchas veces
perjudica a la poblacin (con inundaciones), con el sistema de
captacin de agua de lluvia SCALL se pretende disminuir estas
prdidas para ser aprovechas en las zonas donde se carece de agua
entubada y tambin satisfacer las demandas de agua en todas las
zonas donde est muy poblada y la red de abastecimiento no es
suficiente para cubrir estas necesidades. 2.5 Justificacin: Ninguna
de las actividades bsicas humanas, como la alimentacin, la salud,
la educacin, la higiene, el trabajo o la vivienda pueden ser
satisfechas sin abastecimiento de agua potable de calidad y en
cantidad suficiente. Y cada vez es menos rentable traer el agua de
otros estados a cientos de kilmetros de distancia o seguir
explotando el acufero. Es decir, la infraestructura no es el nico
remedio a la escasez que se enfrenta. Estudios de viabilidad hechos
en la zona concluyen que la aplicacin de enotecnias, como la
captacin pluvial, para cubrir las necesidades de los habitantes es
importante para mitigar la contaminacin ambiental y cumplen con el
criterio de sustentabilidad que requiere la zona.
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Por ello se propone aprovechar que en la zona hay un promedio de
lluvia anual de 1000 a 1500 mm (CONAGUA, 2009) y que las tecnologas
para este fin implican inversin baja y ayudan a disminuir el
impacto ambiental y econmico de un asentamiento humano. Por
ejemplo, una vivienda con 50 m2 de techo puede captar
potencialmente ms de 50 000 litros de agua durante la temporada de
lluvia. De acuerdo a lo anterior, el reto es el diseo de un sistema
de captacin y aprovechamiento pluvial para beneficio de los
pobladores de la zona. Impacto social: con la ayuda de la propia
gente donde se desarrolle este sistema SCALL se ver beneficiada
gracias a que podr cubrir todas sus necesidades bsicas que se
requieren en una vivienda y en dado caso servirle para el uso
ganadero o de riego. Tecnolgico: ya que es un sistema poco
convencional y que es fcil de obtener ya que existen empresas que
cuentan con este sistema listo para su instalacin, adems de que se
puede fabricar a base de materiales de la regin. Econmico: el SCALL
es un sistema que ya cuenta con todos sus compones en el mercado y
que es una inversin poco costosa y que resulta ms conveniente para
su uso, es una inversin a largo plazo y muy redituable para los que
desean ser provistos de este sistema tan eficaz. Ambiental. Gracias
a que los componentes del sistema SCALL pueden ser provistos de los
materiales de la misma regin o ser adquiridos por las empresas como
(rotoplas) que tienen una gran durabilidad y con el adecuado
mantenimiento no tendr problemas en un largo tiempo (20 a 30 aos
aproximadamente) Viabilidad de la investigacin. Es importante
destacar que esta tecnologa surgi hace miles de aos y no se le haba
tomado muy en cuenta, hasta hoy en da cuando se tiene la necesidad
de implementar otras fuentes de abastecimiento de agua, lo
importante es que se deben realizar ms estudios a cerca de como
purificar el agua para que no solo cubra las necesidades bsicas de
un vivienda sino tambin sea apta para el consumo humano, en la
actualidad se esta implementando esta tecnologa en grandes partes
del mundo. 2.6 Diseo del Marco Terico (referentes tericos). En este
captulo se desarrolla un marco terico general sobre la captacin de
lluvia que sirve de referencia para el resto del trabajo.
DESARROLLO HISTRICO Desde sus inicios el ser humano ha
aprovechado el agua superficial como primera fuente de
abastecimiento, consumo y va de transporte por ello el valle de los
ros fue el lugar donde se establecieron las primeras
civilizaciones. All desarroll la
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agricultura y con ello la aplicacin ms natural de la lluvia.
Estos primeros humanos no dependieron directamente del agua de
lluvia para su supervivencia debido a la presencia permanente del
agua superficial. Cuando las civilizaciones crecieron
demogrficamente, el agua y el alimento comenz a ser ms demandado,
por lo que algunos tuvieron que migrar a zonas ms ridas. Entonces
comenz el desarrollo de formas de captacin de lluvia como
alternativa para el riego de cultivos y el consumo de la poblacin
en general (Balln, 2006). Aunque no se sabe con precisin el origen
de los sistemas de captacin de lluvia, autores como Balln (2006) y
Gould y Nissen-Petersen (1999) coinciden que provienen de las
primeras civilizaciones del Medio Oriente. A continuacin se
mencionan algunos ejemplos relevantes de las formas de
aprovechamiento de lluvia a travs de la historia. En Baluchistan,
en la India, hay evidencia de estructuras de piedra para embalse de
agua de lluvia, que datan del tercer milenio a.C. (Gould y
Nissen-Petersen, 1999). En el Desierto de Negev, en Israel y
Jordania, se descubrieron sistemas de captacin de lluvia que tienen
4000 o ms aos de antigedad. Estos sistemas consistan en el desmonte
de loma para aumentar la escorrenta superficial, que era entonces
dirigida a predios agrcolas en las zonas ms bajas. La Figura 2.1
muestra patios y terrazas utilizadas para captar y almacenar agua
de lluvia de las zonas altas de Yemen. Figura 2.1. Construccin en
Yemen diseada para captar agua de lluvia (Balln, 2006). Durante los
tiempos de la Repblica Romana, en los siglos III y IV a.C., la
Ciudad de Roma en su mayora estaba formada por viviendas
unifamiliares denominadas
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la Domus que contaban con un espacio principal a cielo abierto,
conocido como atrium, en el que se instalaba un estanque central
para recoger el agua de lluvia llamado impluvium. La lluvia entraba
por un orificio en el techo llamado compluvium. En la meseta de
Loess, en la provincia de Gansu en China se han hallado pozos y
jarras para la captacin de lluvia con ms de 2000 aos de antigedad.
En Irn siguen existiendo los abarbans, que son los sistemas
tradicionales locales para la captacin y almacenamiento de la
lluvia. En Amrica se conoce el caso de los mayas en Yucatn que al
pie de la montaa Puuc recogan el agua de lluvia y la almacenaban en
chultuns, que eran cisternas excavadas en el subsuelo e
impermeabilizadas con yeso, como se muestra en la Figura 2.2. El
agua la utilizaban para riego y abastecimiento de la poblacin.
Figura 2.2. Chultun maya, depsito subterrneo impermeabilizado
con yeso para almacenar agua de lluvia (Gould y Nissen-Petersen,
1999).
En Cerros, una ciudad del actual Belice, en el ao 200 d.C. los
habitantes cavaron canales y depsitos para administrar el agua de
lluvia con lo que permitan que la gente permaneciera en la zona
durante la estacin seca cuando escaseaba el agua. En otras zonas de
las tierras bajas, como Edzn, Campeche, los pobladores
precolombinos de esta ciudad construyeron un canal de casi 50 m de
ancho y de 1 m de profundidad para aprovechar el agua de lluvia. El
canal proporcionaba agua para beber y regar los cultivos (Balln,
2006). Siglos despus el uso de los sistemas de aprovechamiento de
agua de lluvia decreci debido a la imposicin de mtodos y obras para
la utilizacin del agua superficial y subterrnea, como presas,
acueductos, pozos de extraccin y sistemas de irrigacin. En la
pennsula de Yucatn y otras zonas de Amrica se dej de lado el
aprovechamiento del agua de lluvia cuando los colonizadores
introdujeron otros sistemas de agricultura, animales domsticos,
plantas y mtodos de construccin europeos. Una situacin similar
sucedi en India con la colonizacin inglesa, que oblig a los nativos
a abandonar sus metodologas tradicionales. Diversas sociedades
humanas, en la actualidad y el pasado, han sobrevivido en ambientes
donde hay carencia o escasez de agua superficial y subterrnea. Los
sistemas de captacin y aprovechamiento de la lluvia han ayudado a
resolver el problema de abastecimiento de agua para uso domstico y
agrcola y representan una opcin real para incrementar el volumen
disponible para uso humano y de otros seres vivos adems de ser una
opcin sustentable (Anaya, 1998).
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SITUACIN ACTUAL En el siglo XIX y XX la mayora de las ciudades
del mundo tuvieron un gran crecimiento. Los ingenieros solucionaron
el suministro de agua a la poblacin por medio de la acumulacin de
agua superficial para luego ser distribuida por una red
centralizada de acueducto. En mu chas ocasiones se recurri a la
explotacin del agua subterrnea. En cualquiera de los casos se
reduce o anula la posibilidad de sistemas de aprovechamiento de
lluvia u otros sistemas alternativos ms amigables con el ciclo
hidrolgico natural (Balln, 2006). En pocas recientes, el
crecimiento acelerado de la poblacin mundial est ejerciendo presin
sobre las fuentes finitas de agua. Por ello, en las ltimas dos
dcadas el inters por la captacin del agua de lluvia se ha
incrementado. Mientras que en algunas regiones nunca se ha dejado
de utilizar el agua de lluvia debido a la escasez de otras fuentes,
como el caso de islas volcnicas y zonas ridas, en otros sitios su
uso se est expandiendo rpidamente, particularmente por pases en vas
de desarrollo de frica y Asia (Gould y Nissen-Petersen, 1999). Segn
Balln (2006), la mayor parte de los sistemas de aprovechamiento de
agua de lluvia son el resultado de 3 factores principales: la
necesidad y demanda del recurso hdrico; las condiciones
disponibles: precipitacin pluvial, costo de inversin y las
caractersticas de los materiales de construccin; y las condiciones
sociales y ambientales de cada regin. Por lo general, donde no
existe red de agua potable, el suministro es deficiente o el agua
tiene un costo muy alto, se piensa en buscar sistemas alternativos
de abastecimiento. Por ello la documentacin sobre sistemas de
aprovechamiento de lluvia se limita a las acciones realizadas en
las ltimas dcadas en zonas del planeta con las deficiencias
mencionadas anteriormente. La captacin de lluvia se est
desarrollando tanto en zonas rurales como urbanas, a nivel domstico
y comunitario, para uso agrcola y humano, en pases desarrollados y
en vas de desarrollo. Algunos casos concretos son los siguientes.
FRICA La problemtica del abastecimiento de agua potable es de
carcter global, pero en el continente africano existe una situacin
muy crtica debido a la alta concentracin de pobreza que
imposibilita la obtencin de recursos y tecnologa necesaria para
construccin y operacin de un sistema de acueducto adecuado. En
algunas zonas de frica se ha producido en aos recientes una
expansin de los sistemas de aprovechamiento lluvia, pero el proceso
de implantacin de esta tecnologa ha sido lento, debido a la baja
precipitacin, el reducido nmero y tamao de las cubiertas
impermeabilizadas y el alto costo en la construccin de los sistemas
en relacin a los ingresos familiares. Con todo esto lacaptacin de
lluvia es muy difundida con grandes proyectos en Botswana, Togo,
Mali, Malawi, Sudfrica, Namibia, Zimbawe, Mozambique, Sierra Leona
y Tanzania. Uno de los proyectos adelantados es el de Sistemas de
aprovechamiento de agua de lluvia de muy bajo costo el cual se
desarroll con la participacin de
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varias organizaciones africanas y el apoyo de Development
Technology Unit de Inglaterra. Con esta tecnologas se pretende
suplir un porcentaje de la demanda total de las casas a partir de
una inversin que no supera los 120 dlares y utilizando los
materiales disponibles en la zona. ASIA La India es el segundo pas
con mayor poblacin despus de China. Por ello el gran problema es
suministrar los servicios bsicos a ms de 1000 millones de personas.
Una solucin que se ha tomado para enfrentar estos problemas son las
tcnicas de aprovechamiento de lluvia. En la India, el monzn es un
diluvio breve; all se dan aproximadamente 100 horas de lluvia por
ao y en stas se debe captar y almacenar el agua para el mayor
tiempo posible. En Bangladesh, la recoleccin de lluvia se ve como
una alternativa viable para el suministro de agua segura en reas
afectadas por contaminacin con arsnico. Desde 1977, cerca de 1000
sistemas de aprovechamiento de lluvia fueron instalados en el pas
por la ONG Forum for Drinking Water Supply & Sanitation. Aqu se
utilizan varios tipos de tanques para el almacenamiento de agua de
lluvia: de concreto reforzado, de mampostera y subterrneos. El agua
de lluvia almacenada es aceptada como segura y se usa para beber y
cocinar. Al noroeste de China, la peor condicin de escasez de agua
se da en la meseta de Loess de Gansu por ser una de las reas ms
pobres y donde el agua superficial es muy escasa. Debido a esto,
desde 1988 se han probado eficientes tcnicas de captacin de lluvia
y en 1995 el gobierno local implement el proyecto 121, apoyando
econmicamente a cada familia para construir un campo de recoleccin
de agua, dos sitios de almacenamiento y un terreno adecuado para
cultivar. Este proyecto ayuda a suministrar agua a 1.2 millones de
personas y 1.18 millones de cabezas de ganado. Singapur cuenta con
recursos naturales limitados y una creciente demanda de agua. Esto
ha llevado a la bsqueda de fuentes alternativas y mtodos
innovadores para el aprovechamiento del agua. Alrededor del 86 % de
la poblacin de Singapur vive en edificios de apartamentos, donde
los techos de estos edificios son utilizados para la captacin de
agua de lluvia; esta es almacenada en cisternas separadas del agua
potable, para darle usos diferentes al de consumo humano. En Tokio,
Japn, el aprovechamiento de lluvia es promovido para mitigar la
escasez de agua, controlar las inundaciones y asegurar agua para
emergencias. A nivel comunitario se estn implementando
instalaciones llamadas Ronjinson, que estn introduciendo a la
poblacin en la el aprovechamiento pluvial. Funcionan recibiendo el
agua del techo de la casa, luego se almacena en un pozo subterrneo
y despus se extrae mediante una bomba manual como se ilustra en la
Figura 2.3. El agua colectada es aprovechada para el riego de
jardines, aseo de fachadas y pisos, combatir incendios y como agua
de consumo en situaciones de emergencia.
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Figura 2.3. Rojinson, sistema para la utilizacin de lluvia a
nivel comunitario en
Tokio, Japn (Balln, 2006).
El almacenamiento del agua de lluvia proveniente del
escurrimiento de los techos en vasijas de arcilla es un sistema
apropiado y econmico para obtener agua de alta calidad en
Tailandia. Las vasijas se consiguen para diferentes volmenes, desde
1000 hasta 3000 litros y estn equipadas con tapa, grifo y un
dispositivo de drenaje. Pueden suministrar agua de lluvia
suficiente para una casa con seis personas durante el periodo seco.
OCEANA E ISLAS A excepcin de los grandes asentamientos, la densidad
de poblacin en Australia es muy baja. Debido a esto el agua debe
recorrer grandes distancias a travs de kilmetros de tubera,
haciendo que sea muy costosa o que en algunos lugares remotos no se
suministre el servicio. All se utiliza el aprovechamiento de lluvia
como una solucin al problema. En 1994, la Oficina Australiana de
Estadstica dio a conocer que el 30.4 % de los hogares australianos
ubicados en las zonas rurales y el 6.5 % de los hogares en las
ciudades utilizan algn sistema de aprovechamiento de lluvia, de la
suma de stos, el 13 % utiliza el agua para beber y cocinar. Las
poblaciones de algunas islas con escasas corrientes de agua
superficial suelen utilizar los sistemas de aprovechamiento pluvial
como su forma de suministro. Este el caso de Micronesia, Rapa-Nui,
Bermudas, Islas Vrgenes, Hawi y San Andrs. EUROPA En 1998 los
sistemas de aprovechamiento de pluvial fueron introducidos en
Berln, Alemania, como parte de un desarrollo urbano a gran escala.
Adems de aprovechar de manera ms eficiente el agua superficial, se
capta el agua de la lluvia que cae en las cubiertas de algunos
edificios y se almacena en un tanque subterrneo. Esta agua es usada
para la descarga de inodoros, el riego de zonas verdes y para
llenar un estanque artificial. En otro proyecto de
Belss-Luedecke-Strasse Building State en Berln, el agua de lluvia
de las cubiertas de algunas casas se descarga en una cisterna con
capacidad, junto con el agua de escurrimiento de las calles,
espacios de estacionamiento y vas peatonales. El agua es tratada en
varios pasos y usada en la descarga de sanitarios y el riego de
jardines. El sistema est diseado para que la mayora de los
contaminantes del flujo inicial sean evacuados al
alcantarillado.
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El sistema retiene aproximadamente el 58 % del agua de lluvia
que cae dentro de las instalaciones. Atravs de un modelo basado en
10 aos de simulacin se estim que el ahorro de agua potable con la
utilizacin de lluvia es de 2 430 m3 por ao. Con este volumen se
puede preservar el reservorio de agua subterrnea de Berln.
SUDAMRICA En la dcada de los noventa en Brasil, muchas
organizaciones ambientales se enfocaron en trabajar en el
suministro de agua para consumo humano usando sistemas de
aprovechamiento de lluvia. En la regin noroeste, con promedio anual
de lluvia de 200 a 1000 mm, las comunidades nativas
tradicionalmente han recolectado agua de lluvia en pozos excavados,
pero este sistema no logra satisfacer las necesidades de la
poblacin. Por ello una ONG y el gobierno de Brasil iniciaron un
proyecto para construir un milln de tanques para la recoleccin de
lluvia para beneficiar a 5 millones de personas. NORTE Y
CENTROAMRICA En barrios de Tegucigalpa, Honduras, se pueden
encontrar viviendas acondicionadas con precarios sistemas de
aprovechamiento pluvial. Estos sistemas, an con sus deficiencias,
logran mejorar el nivel de vida de los habitantes los usan. Se
estima que los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia son
usados por ms de medio milln de personas en al menos 15 estados y
territorios de los Estados Unidos. El agua se destina a uso
domstico, agrcola, comerciales e industriales. Existen ms de 50
compaas especializadas en el diseo y construccin de sistemas de
aprovechamiento pluvial. En Vancouver, Canad, se provee de un
subsidio para la compra de tanques plsticos para el aprovechamiento
del agua de lluvia, como parte de un programa piloto para la
conservacin del agua. Dicho tanque se utiliza para recolectar el
agua proveniente de los techos, siendo utilizada para regar
jardines, actividad que demanda ms del 40 % del agua total que
llega a las viviendas durante el verano. Las proyecciones indican
que cada barril podra ahorrar cerca de 4 920 litros de agua durante
los meses de verano donde la demanda de agua es ms alta. Healthy
House es una casa familiar de tres habitaciones con un rea de 158
m2 ubicada en Toronto, Canad. Esta edificacin no depende del
sistema de agua municipal, ya que el agua para consumo humano se
suministra por medio de un sistema de canales que conducen el agua
de lluvia hacia un tanque de almacenamiento donde se le adiciona
cal, esta es utilizada para reducir la acidez del agua y darle un
sabor fresco. Posteriormente el agua pasa a travs de un filtro de
arena fina y carbn activado para remover todas las impurezas y por
ltimo es sometida a un proceso de desinfeccin mediante luz
ultravioleta. MXICO Aunque en Mxico las condiciones geogrficas son
favorables y el desarrollo de este tipo de tecnologa es de bajo
costo, fcil de construir e implementar, implica poco o nulo consumo
de energa, bajo impacto ambiental y muchas otras bondades, en la
mayora del pas su uso est limitado a un medio de abastecimiento slo
aplicado en casos extremos de escasez. Existe poca
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informacin e inters sobre el potencial de este recurso como una
solucin sustentable al problema del agua e incluso cierta
resistencia a la implementacin de estas tecnologas por falta de
estudios sobre el tema. En tiempos recientes, algunas
investigaciones orientadas al aprovechamiento pluvial y la misma
necesidad del vital lquido trajeron como consecuencia ejemplos
particulares de aprovechamiento. A continuacin se presentan cuatro
ejemplos de la zona centro del pas. GUANAJUATO En el pueblo de San
Felipe se desarroll el proyecto Agua y Vida a partir de 1996, con
almacenamiento de agua. El primer desarrollo tecnolgico fue un
sistema de aprovechamiento de lluvia que cuenta con una cisterna de
500 m3 y un rea de captacin cubierta de piedra laja. La siguiente
obra fue construida a las afueras del municipio y se llam Techo
Cuenca, que consta de dos cubiertas con pendiente que se unen en un
canal conectado a un depsito de 285 m3 desde donde se distribuye
agua potable a las familias que la necesiten. Varias construcciones
oficiales, como el jardn de nios y la escuela municipal, estn
equipados con sistemas de aprovechamiento de lluvia que es
utilizada para la descarga de inodoros, el aseo en general y para
regar los jardines. En 6 aos, la poblacin ha sido transformada y la
mayora de sus necesidades de agua han sido satisfechas por los
sistemas de aprovechamiento pluvial (Balln, 2006). MORELOS En el
IMTA (Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua) existe un proyecto
que da seguimiento a localidades como Jumiltepec y Villa Nicols
Zapata. Aqu se adecan y construyen sistemas de captacin y
tratamiento del agua de lluvia, a nivel domiciliario y colectivo,
respectivamente. Este proyecto se enfoca en poblaciones
seleccionadas a partir de un diagnstico poblacional y socioeconmico
que considera determinante la escasez de agua para uso y consumo
humano (Garrido, 2009). DISTRITO FEDERAL Un proyecto innovador
dentro del Parque Ecolgico de Loreto y Pea Pobre, es la casa
ecolgica muestra creada por la colaboracin de universidades y
empresas. Esta casa adems de utilizar celdas que captan la energa
solar para generar electricidad y calentar agua con el sol,
aprovecha los residuos orgnicos en composta y el agua de lluvia.
Para esta ltima se usan tejas y canaletas simples, dirigidas a una
batera de filtros de grava, arena y carbn activado en serie (Simn,
2009). El diseo capta el agua a travs del tejado del techo, la
conduce por canaletas hacia filtros para remover materia insoluble
y despus da un tratamiento secundario para la potabilizacin del
lquido. Un proyecto de asociacin civil destacado es Isla Urbana. Se
sita en la Delegacin Tlalpan y tiene como objetivo asegurar un
futuro sustentable para la Ciudad de Mxico a travs de la captacin y
aprovechamiento pluvial a gran
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escala. Para ello su trabajo se enfoca en instalar sistemas de
captacin de lluvia en zonas de bajos recursos que sufren escasez de
agua o reciben agua de mala calidad, ya que la carencia de un buen
suministro de agua obliga a muchas familias a pagar el servicio de
autotanques de agua, mtodo insustentable, ineficiente y sobre todo
costoso. Trabajando junto con los vecinos, otras asociaciones y con
el gobierno local, el proyecto ha dejado al menos 500 sistemas
entre los vecinos y una cultura de cuidado del agua replicable en
muchas reas similares dentro del cinturn verde de la ciudad (Isla
Urbana, 2011). Figura 2.4. Sistema de captacin de lluvia de la casa
ecolgica del parque Loreto y Pea Pobre, Ciudad de Mxico. En la
Figura 2.5 se esquematiza el sistema de Isla Urbana, que consta
bsicamente de un desvo al drenaje, un dispositivo de prefiltrado
conocido como separador de primera lluvia, cloracin en la cisterna
y dos filtros a presin. Figura 2.5. Sistema de captacin de lluvia
del proyecto Isla Urbana (Isla Urbana, 2011). En general, la
captacin y aprovechamiento pluvial no es un mtodo masificado en el
mundo ni en Mxico, salvo casos especficos, pero la necesidad del
recurso agua y las bondades de ste mtodo han desarrollado muchos
casos de xito y un creciente inters en su desarrollo.
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DEFINICIN Y CLASIFICACION DE LA CAPTACIN PLUVIAL Se puede
definir a la captacin pluvial como la recoleccin del escurrimiento
de lluvia sobre una superficie para propsitos de aprovechamiento.
El concepto hace nfasis en el almacenamiento del agua de lluvia
para su utilizacin posterior. Cuando se enfoca nicamente en el agua
que cae en un sitio puntual, se denomina microcaptacin o captacin
de microcuencas. La captacin de lluvia puede ser considerada como
una forma rudimentaria de riego, usando surcos, canales, etc. La
diferencia es que la idea de la captacin est en el control sobre la
aplicacin del agua colectada y no est sujeta nicamente al momento
en el que llueve. Existe conocimiento sobre una gran variedad de
tcnicas relacionadas con sistemas de captacin y aprovechamiento de
agua de lluvia. Dichas tcnicas se pueden clasificar con base en sus
diferentes fuentes, tipo de escorrenta, tcnicas de manipulacin,
tipo de almacenamiento y a los diferentes usos que se le da al
recurso (FAO, 2000).
En la Figura 2.6 se muestra una clasificacin general del
aprovechamiento de la lluvia propuesta por Gould y Nissen-Pettersen
en 1999.
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Figura 2.6. Clasificacin general de los sistemas de captacin de
lluvia (Gould y Nissen-Petersen, 1999) En la Tabla 2.1 se muestra
una clasificacin sintetizada de la captacin de lluvia.
PUNTOS CLAVE A continuacin se enlista un resumen de las
principales ventajas y desventajas que representa la implementacin
de ste tipo de ecotecnia. Ventajas:
alta calidad fisicoqumica del agua de lluvia con respecto a
fuentes superficiales;
el sistema es independiente y por lo tanto eficiente para
comunidades dispersas;
se puede emplear mano de obra y/o materiales locales;
no requiere energa significativa para la operacin del
sistema;
fcil de construir y mantener con respecto a sistemas
centralizados;
y la facilidad de operacin y ahorro de tiempo en la recoleccin
de lluvia en vez de traerla de lejos.
Desventajas:
costo inicial, que en caso de cubrir el beneficiario puede
impedir su implementacin por falta de recursos econmicos;
la cantidad de agua captada depende de la precipitacin del
lugar, del rea de captacin, del espacio de almacenamiento y otras
condiciones geogrficas y tcnicas incontrolables;
y el costo del proceso de tratamiento depende de la calidad del
agua colectada y el uso que se dar a la misma, sustentado por las
normas correspondientes (UNATSABAR, 2001).
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Otros puntos importantes que se deben tomar en cuenta son:
la importancia de la participacin tanto del beneficiario como de
la comunidad local en la implementacin de proyectos de captacin de
lluvia;
la necesidad de evaluar la eficiencia y eficacia de cualquier
diseo;
y el crucial papel de mantener buenas prcticas, control de
calidad y gestin. COMPONENTES BSICOS Existen muchos elementos que
pueden integrarse a un sistema de captacin y aprovechamiento de
lluvia, pero los bsicos estn en funcin de la captacin, conduccin y
almacenamiento del lquido. Cada uno de estos subsistemas puede
incluir componentes adicionales que den beneficios adicionales a
los usuarios. REA DE CAPTACIN Se refiere a la superficie que va a
recolectar el agua de la lluvia. Puede ser natural, como roca o
artificial. En este ltimo caso, las superficies pueden ser de
materiales como los siguientes:
cemento;
lmina metlica, plstica, fibra de vidrio o vidrio;
tejas de arcilla, madera o plsticas;
y palma u hojas de alguna otra planta. Las superficies
mencionadas generalmente se usan como techos; por sus
caractersticas, algunas ofrecen ventajas sobre otras para la
captacin y aprovechamiento de la lluvia. Por ejemplo las lminas
plsticas de policarbonato ofrecen ms cantidad y mejor calidad del
agua colectada que las de madera o palma. CONDUCCIN El sistema
requiere elementos para transportar el agua colectada hacia el
lugar de aprovechamiento, tratamiento o almacenamiento, para lo
cual se usan comnmente canaletas y tuberas que pueden ser de los
siguientes materiales:
plsticas: policloruro de vinilo (PVC), polietileno de alta
densidad (HDPE) o polipropileno (PP); metlicas: lmina de acero
galvanizada o zinc;
y materiales naturales: madera y fibras. ALMACENAMIENTO El lugar
donde se conservar el agua captada puede ser muy variado y de sus
caractersticas depende la calidad que mantendr el lquido previo a
su aprovechamiento. Puede ir desde zanjas naturales hasta tanques
especiales. Algunos ejemplos de contenedores superficiales o
subterrneos son:
Cemento o ferrocemento: cisternas, jarras o jollas
Metlicos: botes, tinacos o cisternas de lmina de acero
Plsticos: botes, tinacos o cisternas de HDPE.
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OTROS COMPONENTES Segn Gould y Nissen Petersen (1999) y Mechell
et al. (2010), respectivamente, algunos componentes complementarios
que repercuten directamente en la calidad del agua son los
siguientes:
Filtros para hojas y otros slidos de gran tamao. Se encargan de
retirar elementos de gran tamao que puede arrastrar la lluvia. En
la Figura 2.7 se aprecian dos ejemplos de este tipo de
dispositivo.
Figura 2.7. Filtro para hojas por cada vertical (a) y
centrifugado (b) (Gould y Nissen-Petersen, 1999).
Interceptores o separadores de primera lluvia. Su objetivo es
apartar la primera agua que escurre y arrastra una mayor
concentracin de contaminantes de la atmsfera y partculas de la
superficie de captacin. Hay separadores de lluvia manuales y
automticos. En la Figura 2.8 se observan dos ejemplos de
dispositivos del segundo tipo. o Sedimentadores, desarenadores y
clarificadores. Su objetivo es retirar slidos
que pueden sedimentar antes del almacenamiento. Este tratamiento
ayuda a hacer ms eficiente el filtrado y reducir el mantenimiento
general de los tratamientos posteriores. La Figura 2.9 muestra un
ejemplo de desarenador colocado antes del ingreso a la
cisterna.
o Filtros. Ayudan a retener slidos suspendidos y otros que no
fueron retenidos
en las etapas anteriores. Tambin pueden reducir la contaminacin
microbiolgica. Por ejemplo, existen filtros rpidos, lentos, por
gravedad y por presin. En la Tabla 2.2 se presenta una modificacin
a la clasificacin de filtros de Prschel (1976).
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Dispositivos para desinfeccin. Ayudan a eliminar microorganismos
y potabilizan el agua colectada. Algunos ejemplos son: cloradores,
lmparas de luz ultravioleta y dosificadores de plata coloidal.
Dispositivos de automatizacin. Se trata de equipo que ayuda a
complementar el sistema en la parte operativa. Se incluyen la bomba
o equipo para trasladar el lquido por presin, el controlador y los
sensores de nivel que automatizan esta labor, sensores de
temperatura, pH, etc.
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En este captulo se han establecido antecedentes generales de la
captacin y aprovechamiento de lluvia que la resumen como una tcnica
natural, milenaria, sencilla, productiva, sustentable, entre otras
ventajas. Con esta informacin terica se procede a estudiar el sitio
de estudio para la propuesta de diseo del sistema.
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2.7 conclusiones Sera muy importante que todos pudieran
aprovechar el agua de lluvia para utilizarla en otros servicios
como lavado de autos, regar, baarse, lavar trastes, lavadora y
w.c., as se podr economizar la que viene de la calle. Este sistema
de recoleccin de agua se puede adaptar en la casa no sera muy
costoso, de fcil mantenimiento y con beneficios muy significativos.
Es una forma de ayudar al mundo para reducir el consumo del agua.
Los sistemas de captacin de agua de lluvia representan una opcin
tecnolgica no compleja, econmica y ecolgica para abastecer en
cantidad y calidad con este recurso vital a las poblaciones. Los
SCALL para consumo humano, uso domstico, produccin en traspatio,
ambientes controlados y agricultura de temporal, representan
opciones para resolver los problemas de agua que sufren las
comunidades rurales. Los SCALL tienen un gran impacto social,
econmico y ambiental; son altamente rentables, competitivos y
resultan proyectos productivos ya que generan fuentes de trabajo e
ingresos.
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2.8 Fuentes consultadas.
INSTITUTO DE HIDROLOGA, METEOROLOGA Y ESTUDIOS AMBIENTALES
(IDEAM).
Estudio Nacional del Agua ENA-. Bogot, D.C., 2000.
FAO, Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina, Manual de
Captacin y
Aprovechamiento del Agua de Lluvia Experiencias en Amrica
Latina, Serie: Zonas
ridas y Semiridas N 13.
LAUREANO, Pietro, Traditional Techniques of Water Management to
Fight Against
Desertification.2002