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Gestión integral para captación y aprovechamiento de agua pluvial:
Cosecha de agua

Por: Agustín F. Correa Campos (UNAM); Eugenio Gómez Reyes (UAM- IZT); Ma. Luisa García Rangel (IPN)
Grupo “Proyectos de Naturaleza Sustentable”

La captación y utilización del agua pluvial es una práctica antigua, se tienen registros históricos, que datan desde el siglo III A.C., en donde los pobladores del Medio Oriente (Pakistán, Afganistán, Irán) aprovechaban la cosecha de lluvia para irrigación de sembradíos. Hoy en día existen ciudades enteras como Hyderbrad, India, que utilizan sus numerosas lagunas de captación como fuente de abastecimiento de agua potable (Castro-Reguera, 2013), o como Puerto Alegre, Brasil, en donde el suministro de agua potable proviene de la cosecha de agua de lluvia que se capta en las azoteas de los propios domicilios (Castro-Reguera, 2013). En la actualidad recolectar y utilizar el agua de lluvia que se descarga de las superficies duras, como los techos o el escurrimiento de suelos, es una técnica ancestral que está recuperando su popularidad, ahora que cada vez más gente está buscando maneras de usar las fuentes de agua de forma más inteligente, siendo ésta una de las principales apuestas de las ciudades para su desarrollo sustentable.

Al captar, limpiar y almacenar el agua de lluvia, ésta se puede aprovechar en procesos industriales, limpieza (superficies, vehículos, ropa, maquinaria), riego, sanitarios o incluso con un tratamiento adecuado como agua potable; además que puede ser aplicada para infiltrar y recargar los mantos acuíferos.

Si se captara toda la lluvia en los techos se podría ahorrar, mínimo,  hasta 25% del agua que se consume en los hogares. 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.

La cosecha de agua de lluvia permite la autosuficiencia de agua durante el periodo de lluvias. Durante el estiaje, se puede disponer de agua de lluvia para compensar el déficit de abastecimiento, por medio de los volúmenes recuperados del acuífero que se pueden recargar con los excedentes pluviales de la cosecha de agua de lluvia del ciclo hidrológico anterior.

Durante las lluvias, se mide la calidad del agua de entrada y de salida de los filtros, así como la calidad del agua de recarga y de pozos de observación (pozos de extracción) aledaños al pozo de absorción.

El financiamiento para la construcción de obras para la captación de aguas pluviales está previsto por el Fondo General de Apoyo a la Cosecha de Agua del Distrito Federal que administra el Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACMEX), ver Artículo 142, Ley de Aguas del Distrito Federal. La participación ciudadana en la cosecha de agua no está acotada sólo a la preservación del área de recarga, sino también en la construcción de todas las nuevas edificaciones, instalaciones, equipamientos, viviendas y obras públicas que se erigen en la CDMX, dado que se instalan equipos e instrumentos necesarios para cosechar agua de lluvia (Artículo 125, Ley de Aguas del Distrito Federal), además de contar con redes separadas de agua potable, de agua residual tratada y cosecha de agua de lluvia, utilizándose esta última en todos aquellos usos que no requieran agua potable, como lo es en los muebles sanitarios.

Cosecha de  agua de  lluvia

La cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes en donde se está gastando más agua de la que se dispone. Esto último, es  un problema que se viene agravando con las transformaciones que está produciendo el cambio climático.

Como se mencionó, para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque la superficie sea 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.

Estudio y proyecto propuesto

Respecto al tema “Cosecha de agua pluvial”, precisamente nuestro grupo de trabajo fue invitado por las autoridades de SACMEX para que desarrollemos un Estudio y proyecto ejecutivo y lineamientos para la definición de sistemas de captación y aprovechamiento de agua de lluvia en CDMX, con  aplicación a la captación y aprovechamiento de precipitaciones pluviales en centros escolares de la CDMX (Distrito Federal).

Objetivo

Desarrollar los lineamientos de un Proyecto Prototipo, que cumpla satisfactoriamente con el aprovechamiento de las aguas de lluvia, por medio de la captación directa del agua pluvial que cae en azoteas para ser utilizada en otros usos que no requieren de la calidad potable, a fin de sustituir la demanda de abasto de redes municipales dentro de las escuelas públicas de la CDMX (antes Distrito Federal), obteniendo un ahorro significativo en el consumo de la red de agua potable, de origen subterráneo o de otras fuentes externas al Valle de México.

Alcance

Para lograr el éxito en este estudio y proyecto prototipo, considerando los objetivos y nuestra experiencia, se lograron definir los términos de referencia que mencionamos a continuación:

• Elaboración de manual de visitas de inspección y reconocimiento a los sitios de proyecto.
• Recopilación y análisis de la información.
• Levantamientos en campo de las instalaciones hidrosanitarias y pluviales existentes.
• Evaluación de la demanda real de agua.
• Evaluación y cálculo de la aportación pluvial para la disponibilidad en el sitio.
• Análisis de datos e información obtenidos, selección de soluciones de ingeniería.
• Definición normativa y calidad del agua de lluvia a manejar.
• Definición del proyecto de captación con el sistema pertinente para el aprovechamiento de agua pluvial, con elaboración de planos ejecutivos y especificaciones.
• Catálogo de conceptos y presupuesto base.
• Análisis de costo-beneficio.
• Elaboración de manual de instalación y operación de todo el sistema de captación.
• Elaboración de manual de mantenimiento y propuesta de monitoreo del sistema de captación y aprovechamiento.
• Propuesta de protocolo de capacitación del personal a operar el sistema de captación.
• Informe final.

Antecedentes y experiencias exitosas

Cabe señalar que la mencionada invitación a nuestro grupo de trabajo se debe a que ya hemos tenido la experiencia de haber implementado, en centros escolares en la CDMX, exitosos sistemas de captación y aprovechamiento pluviales.

Desde hace unos 5 años se empezó por el proyecto y la implementación de un sistema de captación y aprovechamiento en las instalaciones de la UAM-Iztapalapa. Para ello se reconfiguraron las bajadas pluviales de algunos edificios, que suman un área de captación de 4000m2. Cada BAP incluye un dispositivo que discrimina y filtra las primeros minutos  de lluvia, filtrándola debidamente (ver fotos: instalaciones de captación de agua pluvial en UAM-I) y después ya se lleva por una red pluvial a una cisterna de captación de 1000m3 (construida en específico) donde se almacena. Se habilitó una interconexión con la otra cisterna de almacenamiento del agua de la red (ya existente), para después pasar por un sistema de desinfección y filtración para  llevarla a los servicios. Dicha aportación pluvial, estimamos, aporta un mínimo del orden de 2500m3 al año, por el momento (porque en acciones posteriores se añadirán las descargas pluviales de otros edificios faltantes de conectar).

Cabe señalar que el aprovechar el agua pluvial, sí está generando un AHORRO SUSTANTIVO en volumen de agua y consecuente ahorro del costo del servicio de la red u otras fuentes.

Adicionalmente, también se han instalado sistemas de captación y aprovechamiento en varias escuelas. Entre ellas, como ejemplo, están las Escuelas Secundarias Diurnas No. 316 y la No.204 (localizadas en la Delegación Milpa Alta), lográndose ahorros importantes de agua de la red (ver 2 fotos: Secundaria Diurna No. 316 y Secundaria Diurna No. 204).

Afortunadamente, en la actualidad varios técnicos, asociaciones y empresas están trabajando como nosotros, en la implementación de la Cosecha de Agua de Lluvia, cada vez con sistemas más económicos y eficientes.

Secundaria Diurna No. 316, Francisco González Bocanegra

• Captación en techos.
• Superficie de 777m2.
• Volumen cosechado en 2012: 385m3 = 38.5 pipas.

Secundaria Diurna No. 204, Hermilo Novelo

• Captación en techos.
• Superficie de 520m2.
• Volumen cosechado en 2012: 220m3 = 22pipas.

Experiencias exitosas
Red de captación pluvial para recarga del acuífero en la UAM- Iztapalapa, incluye el pozo de absorción monitoreado.
SE ESTIMA UN POTENCIAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL ANUAL DE 8,750 M3.

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