1.- Introducción.- utilizar sin someterla a previos tratamientos costosos.

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3 1.- Introducción.- A pesar de que desde hace más de un siglo se realizaron trabajos de conservación del agua de lluvia en Europa; México no ha adoptado una cultura para guardar en el subsuelo el agua que nos entrega la naturaleza gratuitamente, por el contrario, la contaminamos con nuestros desechos líquidos y sólidos, evitando que se pueda utilizar sin someterla a previos tratamientos costosos. En nuestro país, con recursos hídricos escasos, sobre todo en la parte central y norte, desde 1956 a la fecha, se han ejecutado trabajos aislados para conservar el agua de lluvia en áreas metropolitanas pero no han tenido seguimiento ni se han ampliado. Es necesario que las instituciones que manejan el agua, asignen partidas importantes en los presupuestos anuales para invertir en la conservación del agua, a fin de garantizar el suministro del vital líquido a la población actual y futura de las áreas metropolitanas. Río Magdalena Caída del borracho

4 2.- Objetivo.- Incrementar la recarga de los acuíferos sobre explotados, de las áreas metropolitanas con alta densidad de población, a través del almacenamiento y conservación del agua de lluvia que se infiltra en el subsuelo, para permitir el uso tanto para beneficio doméstico, comercial, así como su utilización en procesos industriales. El conservar el agua de lluvia y además disminuir o evitar los problemas de inundaciones en las áreas metropolitanas, es una razón básica para manejar todo sistema hidráulico con criterios y conceptos de alta eficiencia que logren conseguir las perspectivas de un desarrollo ecológicamente sustentable, al inicio del siglo XXI. La forma más lógica y apropiada para conservar el agua de lluvia, es alojándola en el subsuelo porque reúne las características ideales de: un almacenamiento gratuito de gran capacidad; un lugar donde se evita la evaporación del agua; una zona donde se protege al agua de posibles contaminaciones naturales o antropogénicas; se humedece la tierra, regenerando pastizales y propiciando la reforestación, al ocupar los huecos de las capas de la tierra a profundidades variables. Vialidad inundada

5 3.- Esquemas de conservación en las cuencas del Valle de México, Guadalajara, Monterrey y Puebla-Tlaxcala. En esta ocasión exponemos lo que se puede obtener al conservar el agua de lluvia en el valle de México con una extensión de 9600 km 2, una precipitación media anual de 755mm y una evaporación de 500 mm durante el periodo de lluvias, 15 de mayo al 15 de octubre Ubicación de la Cuenca del 20 o 15 Valle d e México Superficie 9,600 km 2 Estados Unidos de América Ciudad más poblada Entidad País Estado Subdivisiones Distrito Federal Zona metropolitana México D.F., Méx., Hidalgo 16 delegaciones 60 municipios Océano Pacifico 19 o 00 Golfo de México 99 o o 15 Belice Superficie Total Población (2010) Total Densidad 9600 km² hab. 2559,8 hab/km² Guatemala

6 En área metropolitana de Guadalajara, Jalisco Desglose de datos de la Zona Metropolitana de Guadalajara (según INEGI, 2010) No. Municipio Población (hab) Superficie (Km 2 ) Hab./K m 2 1 Guadalajara 1,469, , ,3 2 Zapopan 1,225, , ,5 3 Tlaquepaque 602, , ,1 4 Tonalá 471, , ,7 5 Tlajomulco De Zúñiga 404, ,93 634,6 6 El Salto 137,629 41,5 3,316,3 7 Iztlahuacán De Los Membrillos 41, ,25 222,7 8 Juanacatlán 13,215 89,08 14,9 Total Zona Metropolitana Guadalajara , ,2

7 En área metropolitana de Monterrey, Nuevo León Cadereyta Jiménez Monterrey habitantes. Guadalupe habitantes. Apodaca habitantes. San Nicolás de los Garza habitantes. General Escobedo habitantes. Santa Catarina habitantes. Juárez habitantes. García habitantes. San Pedro Garza García habitantes. Santiago habitantes. Salinas Victoria habitantes. Cadereyta Jiménez habitantes. Total área metropolitana de Monterrey Area = 6,680 km 2 4,036,112 habitantes 604 hab./km 2

8 En área metropolitana de Puebla, Puebla - Tlaxcala Zona Metropolitana Puebla Tlaxcala La Zona Metropolitana de Puebla-Tlaxcala es la cuarta zona más importante del País, Actualmente incluye a dos estados y 38 municipios, con un total de 2, habitantes. Con una tasa de crecimiento media anual de 2.3%, y ocupando una superficie de 2,223 km 2 y con una densidad media urbana de 82.5 hab/ha.

9 Exponemos lo que se puede obtener al conservar el agua de lluvia en las áreas metropolitanas del Valle de México, Guadalajara, Monterrey y Puebla- Tlaxcala. Así como su aprovechamiento como suministro de agua potable. Áreas Metropolitanas (I) Puebla - Concepto Cd. De México Guadalajara Monterrey Tlaxcala (ZMVM) Área km Municipios Población (Millones de habitantes) Precipitación media anual (m). (2) Evaporación, lluvia (55%) del 15-May al 15-Oct, m Volumen precipitado al año en millones de m En m 3 /s Infiltración en forma natural en millones de m 3 anuales 15% En m 3 /s

10 Áreas Metropolitanas Concepto Cd. De México Guadalajara Monterrey (ZMVM) Infiltración inducida en millones de m 3 al año, 15% Puebla- Tlaxcala Infiltración inducida en m 3 /s Escurrimiento Ecológico (15%) en millones de m 3 anuales En m 3 /s Infiltración natural más inducida, millones de m 3 /año, 30% Infiltración natural más inducida en m 3 /s (30%) Inversión proyectos y obras (millones de pesos) Periodo de ejecución (años) (1) Definición del INEGI y SEDESOL. Grupo de municipios que interactúan entre sí, económica, cultural y socialmente, así como con servicios de agua potable, drenaje, energía, transporte, seguridad, etc. (2) Observación de 60 años de registros.

11 Sobre las cifras, 1087, 411, 592, 313 millones de metros cúbicos, anuales de agua que escurren y provocan las inundaciones en las áreas metropolitanas, mostramos las acciones que se pueden realizar y sus costos por metro cúbico de agua de lluvia conservada en el subsuelo para posteriormente extraerla y usarla como fuente de abastecimiento de agua potable. Escurrimiento río Magdalena

12 Existen dos zonas para la infiltración inducida de agua de lluvia: El área libre de asentamientos humanos donde mediante gaviones, reforestación, pastización y terraceos, se logran detener azolves e infiltrar parte del agua porque el suelo está fisurado y tiene buena permeabilidad. Suelo natural libre Gaviones en suelo libre Bosque en suelo libre

13 En cuanto a las áreas metropolitanas del Valle de México, Guadalajara, Monterrey y Puebla-Tlaxcala, hay varios métodos y esquemas aplicables para inducir la infiltración del agua de lluvia captada en vialidades, estacionamientos, centros comerciales, industrias, escuelas, mercados, unidades habitacionales, edificios públicos o privados y unidades unifamiliares. Para todos estos casos las estructuras principales que se pueden utilizar son: Rejillas de captación pluvial.fierro DE ANGULO DE 6"x4"x5/16" Y 90 cm. DE LONGITUD, PARA EL APOYO DE LOS RIELES DE LA REJILLA RIEL TIPO 100-ASCE TAPA APLANADO CON MORTERO CEMENTO 1:3 35 FIERRO DE ANGULO DE 15x10x0.8 CM PARA EL APOYO DE LOS RIELES DE LA REJILLA Vars. 0.9 CM Y EST. 0.6 cm 25 cm. No. cm 40 D 120 D HACIA POZO DE VISITA 30 cm DE DIAMETRO CON PENDIENTE DE 28 MILESIMAS E CORTE 30 ACOT. CM 35 MAMPOSTERIA DE PIEDRA BRAZA, JUNTEADA CON MORTERO DE CEMENTO 1:3 PLANTILLA APISONADA DE PEDACERIA DE TABIQUE DE 10 cm. DE ESPESOR D-D ESC. SIN PLANTA ESC. SIN TAPA DE REGISTRO 25 NOTA: La ubicación de la tubería ranurada y registros, deberán adecuarse de acuerdo a la localización de la infraestructura existente COLLARIN DE CONCRETO BITUMINOSO VERTEDOR 125 ACOT. CM E TAPA RIEL CORTE E- E ACOT. CM ESC. SIN REJILLA DE CAPTACION PLUVIAL ACOT. cm. ESC. S/E

14 Tubería perforada para infiltar y conducir PERFORACION DE Ø=13mm TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO RESISTENCIA DE 2.5 Kg/cm 2 TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO RESISTENCIA DE 2.5 Kg/cm 2 PERFORACION DE Ø=13mm 26 PERFORACION DE Ø=13mm H VARIABLE CARPETA DE CONCRETO ASFALTICO RELLENO DE TEPETATE SANO COMPACTADO AL 90% DE LA PRUEBA PROCTOR GEOTEXTIL RELLENO DE MATERIAL GRANULAR GRAVA Y ARENA, APISONADA. TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO DE Ø VARIABLE º 45º PLANTILLA DE TEZONTLE APISONADA B DIAMETRO B EL COLCHON MINIMO SOBRE EL TUBO SERA DE 90 CM. DETALLE DE ZANJA TIPO PARA TUBERIAS EN ZONA PAVIMENTADA ACOT. cm. SIN ESC.

15 Pozo o caja de absorción.- H Escalones fo.fo. El tubo de comienzo para atarjeas, debera desplantarse lo mas bajo a la altura de la plataforma C REJILLA PARA RETENCION DE BASURA Piedra braza de junta seca B Altura variable para ajuste de la profundidad del pozo de visita C 120=C NIVEL DE AGUAS DE LLUVIA D B ESCALA 1:20 60 PIEDRA BRAZA DE 5 A 10 CM D/ ESTRATOS PERMEABLES D POZO O CAJA DE ABSORCIÓN MAYORES DE 1.50 AREA DE INFILTRACION

16 Registro sanitario a Desarenador y pozo profundo de absorción cm N=Variable 50 Escalera marina Variable minimo 90cm. Al drenaje Ø 30cm para excedencias 300cm máximo Desarenador B 60cm B Campana de 120cm de diámetro, fabricada con malle de acero galvanizado del número 8, aberturas de 1cm x 1cm 20cm 80cm 110cm Ø Variable N=Variable Mortero arena cemento 1:3 para 6cm espesor Trampa Hidráulica Tubo de cementación sanitaria de Ø exterior variable pero de mayor al diámetro de excavación del pozo 20cm (8"). y espesor de 6mm (1/4") 150 b Tubo para ademe de la cementación rolado con lámina de acero del #16 N=Variable PERFIL DESARENADOR Y POZO Tubería de ademe lisa de diámetro variable y e=6.3mm. SIN ESC TAPA DE CONCRETO TUBERIA DE ENTRADA 260 Ø=30cm TUBERIA DE EXCEDENCIAS DIAMETRO DIAMETRO Ø=VARIABLE Ø=30cm N=-6.00 m Filtro de material graduado, el diámetro más pequeño debe ser mayor a la ranura del ademe DIAMETRO Ø=VARIABLE LOSA MACIZA H= 10 cm REFORZADA CON VARS. #3@ 15 EN AMBOS SENTIDOS TAPA CIEGA DE fo.fo. PLANTA CAJA POZO SIN ESC TUBERIA DE ENTRADA DIAMETRO Profundidad del pozo TUBERIA DE EXCEDENCIAS TAPA DE CONCRETO LOSA MACIZA H= 10 cm REFORZADA CON VARS. #3@15 EN AMBOS SENTIDOS TAPA CIEGA DE fo.fo. Excavación del pozo con un diámetro variable pero 20cm mayor al diámetro variable de ademe ranurado. Tubería de ademe ranurada de diámetro variable y e= 6.3mm (1/4") PLANTA CAJA POZO SIN ESC. tapon de fondo (lechada de mortero) e=20 cm N=Variable SECCION DE POZO DE ABSORCION ACOT. cm. ESC. S/E

17 De acuerdo a las características geohidrológicas, existen dos grandes zonas en las áreas metropolitanas de el valle de México, Guadalajara, Monterrey y Puebla-Tlaxcala, las áreas con poca permeabilidad y las áreas (lomeríos, cerros, sierras y montañas) compuestas de suelos o rocas fisurados con una gran permeabilidad donde se produce la mayor parte de la infiltración natural de la lluvia. Geología de la Cuenca del Valle de México

18 Geología del área metropolitana de Guadalajara. Área metropolitana de Guadalajara

19 Geología en el área metropolitana de Monterrey Área metropolitana de Monterrey

20 Geología en el área metropolitana de Puebla-Tlaxcala. Área metropolitana de Puebla - Tlaxcala

21 A continuación mostramos algunos de los principales esquemas usados para la infiltración inducida del agua de lluvia que logra escurrir sobre la superficie de calles, estacionamientos, patios, azoteas, etc. y que es suceptible de captarse e infiltrarse hacia los acuíferos que están ávidos de recibir agua. ESQUEMA I.- Diagrama de flujo para calles y estacionamientos en suelos permeables. Agua de lluvia Coladeras, rejillas, bocas de tormenta. Desbaste de sólidos gruesos red pluvial tubo perforado pozos de visita o cajas de absorción desarenador y pozo de absorción Estratos permeables

22 ESQUEMA II.- Diagrama de flujo para calles y estacionamientos en suelos poco permeables. Agua de lluvia Rejillas, coladeras de piso y banqueta o bocas de tormenta. desbaste de sólidos gruesos Red de tubería perforada Desarenador, desgrasador, sedimentador arenas, grasas y partículas hasta 0.1 mm de diámetro pozos de absorción variable Estratos permeables

23 ESQUEMA III.- Diagrama de flujo para edificios, centros comerciales, industrias, escuelas, unidades habitacionales y unidades deportivas ubicadas en suelos permeables (lomeríos) Bomba Retrolavado Agua de lluvia Rejillas Tubería perforada Desarenador, desgrasador, sedimentador Volumen aprovechable filtro Desbaste de sólidos gruesos mayores de 2 mm de diámetro arenas, grasas y partículas hasta 0.1 mm de diámetro pozo de absorción Estratos permeables

24 ESQUEMA IV.- Diagrama de flujo para edificios, centros comerciales, industrias, escuelas, unidades habitacionales y unidades deportivas ubicadas en suelos poco permeables Agua de lluvia Rejillas, coladeras o bocas de tormenta Tubería perforada Desarenador, desgrasador, sedimentador Filtro y tanque de distribución Infiltración a suelos permeables mediante pozos profundos Desbaste de sólidos gruesos arenas, grasas y material coloidadal material de 0.1 a 0.01 mm de diámetro Lentes permeables

25 ESQUEMA V.- Diagrama de flujo para azoteas y patios de unidades unifamiliares ubicadas en suelos permeables (lomeríos) Agua de lluvia Azotea y patios de casa habitación Volumen aprovechable áreas jardinadas o cajas de absorción Mantos permeables

26 ESQUEMA VI.- Diagrama de flujo para azoteas y patios de unidades unifamiliares ubicadas en suelos poco permeables Agua de lluvia Azotea y patio de casa habitación Volumen aprovechable áreas jardinadas campo de filtración Tubería de pvc perforada y alojada en una capa de tezontle

27 4.- Costos de infiltración inducida.- En cuanto a los costos por metro cúbico de agua ínfiltrada, se tienen los siguientes resultados, considerando la inversión, operación y mantenimiento de las estructuras para cada esquema, obteniendose: Esquema Pesos por m 3 infiltrado I 6.00 II 7.00 III 7.50 IV 8.50 V 3.00 VI 4.00

28 Si estos valores los comparamos con los costos del agua suministrada por sistemas alejados de las áreas metropolitanas que tiene un valor de $13.50 /m3, incluyendo amortización de la inversión, operación y mantenimiento, se infiere que la infiltración inducida está plénamente justificada, además del beneficio de la disminución de inundaciones. ESTADO DE MÉXICO ESTADO DE MICHOACAN CUTZAMALA LERMA PRESA MADIN Presa Tuxpan Presa Villa Victoria Presa El Bosque DISTRITO FEDERAL Valle de Allende Zitacuaro Presa Derivadora Chilesdo Toluca Presa Tilostoc Presa Valle de Bravo Presa Colorines Temascaltepec

29 Futuras fuentes de abastecimiento, de agua potable para el Valle de México y área Metropolitana 8

30 Fuentes de abastecimiento, de agua potable para el área Metropolitana de Guadalajara. Abasto propio Aportaciones por fuente Lago de Chápala 8 m 3 Pozos profundos 4.5 m 3 Presa E. González Chávez 1.5 m 3

31 Futuras fuentes de abastecimiento de agua potable para el área Metropolitana de Guadalajara, Jalisco presa el zapotillo El sitio de la presa se ubica a 100 km de Guadalajara, sobre el río Verde, en Jalisco. Dotará al área metropolitana de Guadalajara de 3 m 3

32 Fuentes de abastecimiento de agua potable para el área Metropolitana de Monterrey. Situación actual SISTEMA MINA.7 m 3 SISTEMA POZOS MONTERREY Cadereyta Jiménez EL PRESA CUCHILLO 3.5 m3/s SISTEMA HUASTECA 2.6 m 3 SISTEMA SANTIAGO 1.4 m 3 PRESA CERRO PRIETO2.5 m 3 /s

33 Futuras fuentes de abastecimiento de agua potable para el área Metropolitana de Monterrey, Nuevo León Proyecto Monterrey VI Dotará a monterrey de 5m 3 Zona Metropolitana de Monterrey Acueducto existente: Cerro Prieto- Monterrey 124 km Cerro Prieto Tamaulipas Acueducto Monterrey VI 5 m 3 /s 365 km Golfo de México

34 Fuentes de abastecimiento de agua potable para el área Metropolitana de Puebla- Tlaxcala. Subsistema Extracción lps Pérdidas lps Oferta lps Constancia San Baltazar 1, ,046 Loreto San Rafael Total 3,502 1,025 2,477

35 Futuras fuentes de abastecimiento de agua potable para el área Metropolitana de Puebla-Tlaxcala Pozos en la parte de la sierra de la Malitzin 3 m 3 5 m 3 provenientes del sistema Tecolutla-Necaxa

36 5.- Conclusiones.- Finalmente, podemos considerar que la infiltración inducida de agua pluvial es una de las alternativas de suministro para las áreas metropolitanas de la ciudad de México, Guadalajara, Monterrey y Puebla-Tlaxcala. Aguas del sistema Lerma Ciudad de México

37 Resumiendo Cd. De México Guadalajara Monterrey (ZMVM) Puebla- Tlaxcala Requerimiento Infiltración natural más inducida m 3 /s Aportaciones exteriores a la zona metropolitana o uso para otros menesteres m 3 /s (1) (1) (1) (1) (1) Estarían en equilibrio y dispondrían de caudales adicionales para industria, generación de energía u otros menesteres. (Ciudad de México 4 m 3 /s, Guadalajara 12 m 3 /s, Monterrey 25 m 3 /s y Puebla - Tlaxcala de 13m 3 /s) Acuaférico Pozo profundo

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