comunidad Primer ciclo

Transcripción

1 c omunidad Primer ciclo

2 PREMIO IWA 2001 Concedido a la Undécima Campaña El agua en tu comunidad, en la categoría Información Escolar, por la International Water Association. Canal de Isabel II Gabinete de Comunicación. C/ Santa Engracia, Madrid Tel y Fax Realización: Coordinación: José G. Bengoechea Equipo técnico: Jesús Alonso Millán Dolores Hermida Quesada Carmen Romero Lomas Diseño y maquetación: Paloma Seoane Cifre Ilustraciones: José Lorenzo Eduardo Berazaluce Mar Ferrero Corrección de estilo: Almudena Albi Parra Fotomecánica e impresión: Imprenta Modelo Cuarta edición Depósito legal: ISBN: Impreso en papel ecológico

3 El agua en tu comunidad π Presentación La Campaña "El agua en tu comunidad" ofrece un conjunto de fichas y materiales que pretenden, por un lado, apoyar la formación del profesorado en torno al uso y gestión del agua, y por otro, aportar sugerencias didácticas para trabajar este tema en el aula. Los diferentes recursos que componen la Campaña tienen, por tanto, un carácter informativo, didáctico y de apoyo. π A quién se dirige? La Campaña está orientada para la etapa de Educación Primaria. Por un lado se dirige al profesorado de dicha etapa, proporcionándole a partir de los materiales que la configuran, un recurso didáctico para abordar el tema del agua, presente en el currículo, desde un enfoque global y una perspectiva ambiental. Por otro lado está destinada al alumnado de dicha etapa, que abarca tres ciclos, proporcionando recursos de apoyo específicos para cada uno de los ciclos. π Objetivos Reconocer el agua como elemento imprescindible para la existencia del ser humano y de los demás seres vivos. Acercarse al conocimiento del agua como elemento natural, a sus características, propiedades y procesos, y a su relación con el resto de seres vivos. Analizar los usos que el ser humano hace del agua: domésticos, económicos, públicos y deportivo-recreativos. Valorar el agua como recurso imprescindible para la vida en el Planeta, favoreciendo actitudes y comportamientos de respeto, cuidado y conservación hacia el agua en particular, y por extensión al medio ambiente en general. Encontrar posibles vías para la participación, colaboración e implicación en la buena gestión y uso del agua. Identificar algunas relaciones que existen entre el agua, su gestión y los usos humanos, así como la implicación de éstos en problemas ambientales como la sequía y la contaminación del agua. Ofrecer pautas de conducta en relación a un buen uso y consumo del agua. Plantear pequeñas investigaciones que permitan comprobar hipótesis en relación con el entorno próximo, partiendo de la observación y experimentación en el medio y desarrollando destrezas para su comprobación y evaluación. Sensibilizar acerca del problema del deterioro del agua y tomar conciencia de la responsabilidad que todas las personas tenemos en dicho problema. π Qué se facilita? Materiales organizados en Fichas de Consulta para el profesorado, que facilitan su uso y adaptación a diferentes contextos, así como recursos de apoyo para su utilización por el alumnado como recortables, juegos, carteles y diapositivas. Los materiales que se proporcionan para cada uno de los ciclos son: Primer Ciclo Fichas de Consulta: El Agua, Sugerencias Didácticas, Actividades para primer ciclo, Palabras del agua, Recursos y Directorio. Recortables: El agua en casa y El ciclo del agua. Carteles: El ciclo del agua y Los usos del agua. Juego: Jugamos con el ciclo del agua. Segundo Ciclo Fichas de Consulta: El Agua, Sugerencias Didácticas, Actividades de segundo ciclo, Palabras del agua, Recursos y Directorio. Carteles: El ciclo del agua y Los usos del agua. Colección de Diapositivas. Juego: El juego del agua. Tercer Ciclo Fichas de Consulta: El Agua, Sugerencias Didácticas, Actividades de tercer ciclo, Palabras del agua, Recursos y Directorio. Carteles: El ciclo del agua y Los usos del agua. Colección de Diapositivas. Juego: El juego del agua.

4 Las fichas El agua son una referencia sobre el ciclo del agua en la Comunidad de Madrid y a su gestión, desde la captación de aguas a su saneamiento. Las fichas Palabras del agua recogen, a modo de pequeño diccionario, todas aquellas palabras relacionadas con conceptos y procesos que aparecen en los materiales, con el objeto de que puedan ser consultadas por el alumnado. Las fichas Sugerencias Didácticas intentan facilitar la labor del profesorado en su intervención educativa. Tienen un carácter flexible, en cuanto a los diferentes contextos en los que se encuentren los centros escolares, y abierto, en la medida que las propuestas que recogen permiten la participación del profesorado y del alumnado en el diseño y desarrollo de los proyectos de intervención en el aula. Las fichas Recursos pretenden facilitar la búsqueda de otros materiales, así como la profundización en algunos aspectos relacionados con el agua. Están orientadas para el profesorado y el alumnado. Recogen referencias de libros, cuentos, material audiovisual, juegos, etc. La ficha Directorio facilitan algunas direcciones de interés relacionadas con el agua. Las fichas Actividades, adoptan un modelo de secuencia, en función de la influencia de distintos métodos de enseñanza y aprendizaje, como son él método de investigación en el aula y el de seguir la pista. Están agrupadas en: Actividades de exploración de ideas previas y de motivación: encaminadas a saber cuáles son los conocimientos, experiencias y actitudes previas que tiene el alumnado respecto al agua, y a iniciarle en su exploración, despertando su interés y curiosidad. Actividades de desarrollo: orientadas a experimentaciones que favorezcan sencillas hipótesis de investigación, observación del entorno y recogida de datos, así como a la elaboración de conclusiones. Actividades de comunicación y exposición: destinadas a exponer las conclusiones obtenidas durante la investigación, facilitando el debate y el intercambio entre el alumnado, posibilitando una visión global de la realidad. Los Recortables, Carteles y Juegos han sido diseñados para utilizarlos como material de apoyo en las diferentes actividades que se plantean. Tienen carácter instrumental y permiten su uso tanto por el profesorado como por el alumnado. Las Diapositivas constituyen un recurso para el profesorado a la hora de abordar determinados contenidos, pues ilustran procesos complejos del ciclo humano del agua. En definitiva, se facilitan diversos materiales para abordar el tema del agua en la práctica habitual de las aulas, desde una perspectiva global y participativa. Cada ficha tiene la siguiente estructura: Introducción a la actividad, explica el objeto de la actividad; Qué necesitamos?, informa sobre los recursos necesarios para desarrollar la actividad; Organización, brinda pautas para su planificación; Desarrollo, ofrece y explica cómo llevar a cabo la actividad, y Sugerencias, aporta formas diferentes de abordar la misma actividad o ampliarla.

5 EL AGUA

6 Cuatro grandes etapas de la cultura del agua H 2 O ficha 1 Primera etapa: sin infraestructuras Sin infraestucturas, si exceptuamos pozos de poca profundidad. Con un radio de transporte de agua de unos pocos km, un consumo entre 5 y 10 litros por persona y día salvo en circunstancias excepcionales y ninguna garantía de abastecimiento en caso de sequía y agotamiento de las fuentes naturales de suministro. No existen canales ni presas. Cantidad de agua disponible persona/día. Menos de 10 litros. Ninguna garantía de abastecimiento. Segunda etapa: infraestructuras clásicas Infraestructuras clásicas de acopio, transporte y distribución de agua: embalses, canalizaciones, viajes de agua, acueductos, incipientes redes de abastecimiento domiciliario y de alcantarillado. Radio de abastecimiento de hasta 25 km, más en algunas ciudades de gran tamaño. La garantía de suministro en condiciones de Red de Mayrat. Unos 10 litros. Las sequías suponen pronto desabastecimiento sequía aumenta. Por ejemplo, los viajes de agua madrileños extraían el agua retenida en acuíferos, que se pueden considerar como embalses subterráneos. No obstante, la dependencia de las sequías continuaba siendo estrecha, como muestran las grandes fluctuaciones del precio del agua.

7 Tercera etapa: infraestructuras centralizadas de gran radio Infraestructuras centralizadas de gran radio, planificación hidrológica a escala de una cuenca hidrográfica o incluso de un país. Supone la puesta en operación de gran número de embalses, que llegan a tener capacidad para acopiar un alto porcentaje de los recursos naturales de agua del territorio. Radio de Extensa red de infraestructuras. Unos 200 litros persona/día. Muchos meses de garantía de abastecimiento. abastecimiento entre 20 y 100 km, que puede llegar a centenares de kilómetros si el agua procede de trasvases. Suministro abundante, entre 200 y 300 litros por persona y día. Margen de seguridad estrechamente dependiente del porcentaje que supone la demanda de agua de los recursos naturales: si es elevado, el sistema es incapaz de soportar una sequía prolongada. Cuarta etapa: hacia una gestión sostenible Hacia una gestión sostenible. Política de conservación del agua, entendida como la suma de programas de gestión de la demanda y de mejora de la calidad de las aguas. Desde la nueva Directiva Marco en la planificación del recurso se contemplan las aguas superficiales, subterráneas y reutilizables en una mutua dependencia, en Una gestión sostenible supone un consumo eficiente y muchos años de garantía de abastecimiento. función de todas las demandas y de las características de los ecosistemas. Los consumos por persona bajan y se estabilizan. Esto incrementa en gran medida el margen de seguridad y acerca la garantía de suministro al 100%.

8 Panorama general del ciclo del agua H 2 O ficha 2 Principales compartimentos La humedad circula en el interior de la máquina atmosférica. Precipitaciones. Evaporación. El agua de lluvia es empleada por las plantas en la fotosíntesis para fabricar sus tejidos. Al respirar, queman parte de sus hidratos de carbono dando como subproductos H 2 O y CO 2, comportándose como un reactor biológico que crece al mismo tiempo que evapora grandes cantidades de agua. Ríos: el agua que corre sobre la superficie del terreno. Acuífero: el agua que se infiltra en el subsuelo. Riesgo de contaminación de ríos y acuíferos por nitratos y pesticidas procedentes de los campos de cultivo y las granjas de cría de animales. Consumo agrícola y ganadero Infraestructuras de acopio de agua. Presa Pozo ETAP Consumo urbano Consumo industrial independiente El caudal ecológico debe permitir la supervivencia de los ecosistemas del río. EDAR urbana EDAR industrial Posibilidad de reutilización del agua usada. Es preciso evitar el riesgo de sobreexplotación de los acuíferos. Una depuración eficaz, evita la contaminación aguas abajo.

9 Máquina atmosférica En última instancia, toda el agua disponible en la Comunidad de Madrid depende del funcionamiento a escala planetaria de una poderosa maquinaria atmosférica. La rotación terrestre, las diferentes tasas de evaporación según la latitud, la distribución de las masas oceánicas y continentales, el relieve y la distribución de la vegetación, son los principales factores que determinan el movimiento de las masas de aire frío o caliente, húmedo o seco, y las correspondientes sequías, temporadas lluviosas, tormentas y hasta huracanes. La inyección de grandes cantidades de CO 2 a la atmósfera, procedente de la quema de combustibles fósiles, añade otra incertidumbre a la maquinaria atmosférica: al reforzarse el efecto invernadero, las temperaturas pueden aumentar y las precipitaciones disminuir. Cual sería la consecuencia para la disponibilidad de agua en la Comunidad de Madrid? Nitratos y pesticidas Estos compuestos son los principales responsables de la llamada contaminación agraria difusa, que no tiene los efectos devastadores a corto plazo de los vertidos industriales, pero que a largo plazo es igualmente peligrosa. Los nitratos pueden proceder del exceso de abono, que las plantas de cultivo no son capaces de asimilar, o bien de las deyecciones del ganado. El exceso de nitratos migra lentamente desde las granjas y campos de cultivo hasta los ríos y acuíferos. El agua así contaminada reduce drásticamente su calidad, y debe ser sometida a tratamientos más costosos para que pueda ser utilizada para el consumo humano. El caso de los pesticidas es bastante más peligroso. Se trata de venenos químicos con variado período de actividad -desde unas horas a meses-. Migran de manera similar a los nitratos hasta las reservas de agua, donde pueden llegar a inutilizarlas por completo. Acuíferos La situación ideal para formar un acuífero aprovechable es que el agua de lluvia se infiltre en un terreno muy permeable y poroso, como son los terrenos arenosos, hasta que tropieza con una capa impermeable, por ejemplo de arcilla. Entonces el agua se acumula sobre la capa impermeable, siendo relativamente fácil de extraer mediante un pozo. Constituye por lo tanto una especie de embalse o río subterráneo, un valioso recurso para el abastecimiento. No obstante, en otras ocasiones el agua subterránea es muy difícil de encontrar y aprovechar. Por ejemplo, los terrenos graníticos de la sierra apenas permiten la infiltración de agua, y los suelos yesosos del sureste de la Comunidad tienen tal capacidad de absorber agua que dejan muy poca para la infiltración. Consumo industrial El consumo de agua por la industria está demostrando varias cosas interesantes. Por ejemplo, que la mayoría de las fábricas pueden reducir su consumo de agua en un 80%, poniendo en marcha medidas simples y por lo general baratas. También que la depuración se puede afinar en cualquier proceso industrial hasta el punto de proporcionar agua prácticamente potable a la salida de la factoría, sin que el coste resulte prohibitivo.

10 El paisaje del agua en la Comunidad de Madrid H 2 O ficha 3 El origen de la lluvia Dirección predominante de los vientos cargados de humedad. Climogramas de dos estaciones representativas Zona ecuatorial de intensa evaporación. Precipitaciones en mm en Madrid y su entorno Puerto de Navacerrada Altura: m Precipitación anual: mm Temperatura media anual: 18,5 C Villamanrique de Tajo Altura: 540 m Precipitación anual: 403,1 mm Temperatura media anual: 26,75 C período húmedo período seco mm precipitación temperatura Unidades de medida Un l/m 2 equivale a 1 mm de altura de lluvia. Un Hm 3 equivale a un millón de m 3. Un km 3 equivale a mil millones de m 3, o lo que es lo mismo, Hm 3.

11 Dos zonas muy diferentes: la sierra y el llano Los vientos cargados de humedad ascienden hacia la Meseta y descargan buena parte de su contenido de agua, en forma de lluvia o nieve, sobre las elevaciones del Sistema Central. Embalses Área de captación de aguas superficiales Cota de m San Sebastián de los Reyes Alcalá de Área de captación de aguas subterráneas Torrejón Pozuelo de Parla Área de mayor consumo Límite de la Comunidad de Madrid La lluvia que cae en la Comunidad en un año medio es algo superior a los Hm 3. Las cuatro quintas partes de esta agua se evaporan desde el terreno y las plantas por evapotranspiración. Los km 2 de la Comunidad de Madrid, ocupados en su mayor parte por diferentes tipos de vegetación, son por lo tanto un gran colector de energía solar, capaz de evaporar a la atmósfera más de Hm 3 de agua anualmente. El resultado es que restan alrededor de Hm 3 de agua disponible para correr por los ríos y arroyos y para rellenar los acuíferos subterráneos. Esta agua es la que se acopiará en embalses y se extraerá de los pozos. La Comunidad de Madrid tiene dos zonas muy distintas por lo que respecta a la cantidad y al tipo de recursos hídricos aprovechables, que coinciden con dos zonas diferentes en su régimen de lluvias, aspecto de los ríos y tamaño de los acuíferos subterráneos: la sierra y el llano. Las montañas de la sierra, con alturas superiores a los m, retienen con más eficacia las nubes cargadas de humedad. En ellas las precipitaciones alcanzan entre los 700 y los mm al año. El agua superficial abunda en multitud de ríos y arroyos; por el contrario, el agua subterránea es muy escasa, pues carece de posibilidades de acumulación en la roca granítica. La zona del llano es mucho más seca, y presenta una precipitación total entre los 300 y los 600 mm anuales. Los escasos y grandes ríos del llano son consecuencia de la unión de las corrientes serranas en unos pocos cursos de agua, con considerables reducciones de caudal en verano. En esta zona, los acuíferos son importantes, debido a la permeabilidad del terreno.

12 El ciclo del agua a lo largo de un año H 2 O ficha 4 Precipitaciones, llenado de embalses y consumo urbano Precipitaciones en el Pto. de Navacerrada Máximo invernal Máximo secundario en primavera Mínimo estival Año lluvioso (1997/1998) Media (1966/2003) Año 2002/2003 Año seco (1993/1994) 1. Las aportaciones superan a las extracciones. La reserva de agua crece paulatinamente. 3. Si el invierno siguiente es seco, la reserva de agua del embalse no se podrá recuperar. Agua disponible en los embalses 2001/2002 Media 1971/ /1993 Consumo para abastecimiento urbano Máximo estival 2. Las extracciones superan a las aportaciones. La reserva de agua decrece con rapidez. 4. En el verano, se afrontará el incremento del consumo con reservas muy mermadas: rozando el límite de garantía de abastecimiento. Año 2002/2003 Año 2001/2002 Mínimo invernal

13 Un año de agua en la Comunidad de Madrid Las cuatro etapas elegidas coinciden aproximadamente con las estaciones del año, y describen lo que sucede en un año medio o normal. El guión aquí descrito puede ser modificado por muchas variables: un invierno muy seco, un verano lluvioso, un descenso del consumo ligado a una campaña de ahorro, etc. Octubre, noviembre, diciembre A medida que la temperatura desciende, la intensidad de las precipitaciones crece de manera sostenida, hasta alcanzar el máximo anual hacia noviembre/diciembre. Es por lo tanto tiempo de recarga de los embalses, especialmente en la segunda mitad del período, pues la creciente intensidad de las lluvias se combina con un consumo que se reduce poco a poco. Enero, febrero, marzo Enero ve las temperaturas más bajas de todo el año, con heladas casi todas las noches. La actividad fotosintética de las plantas está reducida al mínimo. En consecuencia, la evapotranspiración cae al mínimo anual y la tierra alcanza su máximo de humedad. No obstante, a medida que avanza febrero y marzo la pluviosidad se reduce (en un año medio, insistimos) en espera de su máximo secundario de abril. Los embalses se recargan sostenidamente: el consumo cae al mínimo anual en febrero y los aportes de agua de lluvia siguen superando a las extracciones. Abril, mayo, junio Las temperaturas crecen de manera constante, mientras que las lluvias conocen otro máximo entre abril y mayo. La combinación de temperaturas suaves y alta disponibilidad de agua hace que la actividad fotosintética funcione a pleno rendimiento. Los cereales de invierno, por ejemplo, dependen de las lluvias de esta época crucial si quieren dar buenas cosechas en julio y agosto. Hasta junio, los embalses continúan recargándose gracias a las lluvias más o menos abundantes, pero el consumo crece paulatinamente a lo largo de estos tres meses. En junio, el balance es ya negativo y los embalses empiezan a vivir de las reservas acumuladas. Julio, agosto, septiembre La temperatura alcanza su máximo entre julio y agosto, mientras que las precipitaciones se reducen prácticamente a cero en el mes de agosto. Las plantas entran en un compás de espera, aguardando las suaves temperaturas y las precipitaciones del otoño. La evapotranspiración alcanza su máximo anual y el déficit de agua en el suelo es muy acusado. La cantidad de agua contenida en los embalses comienza una disminución acelerada, pues a una tasa de recarga casi nula se une un máximo del consumo en julio. Los embalses deberán esperar hasta noviembre para empezar a acrecentar sus reservas: hasta entonces, vivirán de las rentas acumuladas en invierno y primavera. Felizmente, el consumo comienza a disminuir paulatinamente tras el pico máximo de julio.

14 Los recursos hídricos a largo plazo H 2 O ficha 5 La lluvia es impredecible Casi la mitad del total de la lluvia cayó entre octubre y enero. Otro 40% de las precipitaciones lo constituyen las lluvias esporádicas caídas entre febrero y mayo. Prolongada sequía entre mayo y septiembre. Las precipitaciones más intensas del año se produjeron el último día de septiembre La gráfica muestra las precipitaciones diarias entre octubre de 2002 y septiembre de 2003, en el observatorio de Madrid - Retiro.

15 Breve historia de las lluvias en la Comunidad de Madrid Hay que tener en cuenta que el impacto de la sequía era muy distinto durante los dos primeros tercios del siglo que en la actualidad. Por ejemplo, un año agrícola muy seco como 1917/1918, en que sólo se recogieron 266 mm, influyó de manera muy distinta en la vida cotidiana de la Comunidad de Madrid que 1982/1983 (273 mm) o 1994/1995 (287 mm). Hasta los años 60, los años muy secos podían suponer fácilmente la aparición de lo que se llamaba crisis de subsistencias: al reducirse las cosechas, los alimentos subían rápidamente de precio y se ponían fuera del alcance de parte de la población. El gobierno debía intervenir fijando los precios y llevando a cabo importaciones de urgencia de alimentos. Dos o tres años sucesivos de sequía podían suponer una catástrofe. En ocasiones, el gobierno se escudaba en la adversa climatología con el fin de ocultar su incapacidad para alimentar adecuadamente a sus ciudadanos. Así sucedió en los años 40 y 50, cuando las autoridades invocaban a la pertinaz sequía como explicación principal de los males que afligían al país. Los años del desarrollismo, por el contrario, coincidieron con una serie excepcional de años muy húmedos. Las fuertes sequías de comienzos de los 80 y mediados de los 90 tuvieron lugar en un contexto socioecológico muy distinto, y su efecto sobre la calidad de vida de la población también fue muy diferente. No tuvieron apenas impacto sobre el abastecimiento alimentario -aunque determinados sectores agrícolas registraron graves pérdidas- pero sí sobre el urbano de agua potable. Los parques de la ciudad de Madrid, por ejemplo, sufrieron mucho durante la sequía de los 90. No obstante, se consiguió evitar la imposición de un horario de restricciones, como el que afectó a muchas ciudades españolas. Un siglo de lluvias: serie de las precipitaciones registradas en el Observatorio Madrid - Retiro entre los años 1900/2002. El gráfico muestra con claridad la sequía de los años cuarenta y la secuencia de años muy lluviosos en los sesenta. Período muy lluvioso Media móvil Período de 3 años Sequía Año de referencia (año agrícola). Por ejemplo, 1943 corresponde al período sep-43/ago-44

16 Instalaciones para el acopio de agua: los embalses H 2 O ficha 6 Cinco aspectos importantes a tener en cuenta Dónde construir una presa? Para decidir el emplazamiento de una presa, hay que tener en cuenta muchos factores (económicos, logísticos, tecnológicos) y uno en especial: el impacto ambiental de la instalación. La Evaluación de Impacto Ambiental mostrará el lugar más adecuado para combinar los beneficios que proporcionará el embalse, con un impacto negativo para el medio ambiente reducido al mínimo. Por ejemplo, se evitarían las zonas de cría de aves de especies protegidas o monumentos histórico-artísticos. No sólo se elige el emplazamiento, sino también el volumen previsto teórico. Qué clase de presa construir? El tipo de terreno determinará en buena parte el tipo de presa. Aparentemente, la manera más sencilla de levantar una presa consiste en construir un dique con los materiales naturales disponibles en la región, de sección parecida al perfil de una pirámide, que garantiza una gran resistencia, aunque exige un gran volumen de material. Este tipo de presas se denominan de materiales netos sueltos, resultando muy útiles en valles abiertos. El tipo de presa más empleado en la Comunidad de Madrid es el de gravedad, consistente en una estructura de fábrica (hormigón, mampostería ó sillería) que soporta el empuje del agua por su propio peso. Presa de escollera Presa de gravedad

17 Por último, la otra modalidad utilizada, denominada de bóveda, tiene una sección de arco. El resultado es una gran superficie curva, que ofrece una enorme resistencia con un volumen moderado de fábrica, siendo especialmente apropiada para cerrar valles escarpados. Qué medidas deben tomarse para asegurar y mejorar la calidad del agua que recoge el embalse? Restauración hidrológico-forestal de la cuenca que vierte al embalse. Depuración de los vertidos que puedan afectar al embalse. Plan de uso y gestión: determinación de los usos a los que podrá dedicarse el embalse: baño, deportes náuticos, sólo abastecimiento, etc. Cómo se puede garantizar la seguridad de la presa? Las presas soportan enormes presiones del agua que contiene el vaso del embalse, por lo que deben ser vigiladas y monitorizadas de continuo para tomar las medidas necesarias en caso de detectar una sobrecarga. De ello se responsabiliza un complejo sistema de vigilancia y auscultación, compuesto por sensores enterrados en el cuerpo de la presa. Qué es la gestión de un sistema de embalses? Un embalse es un almacén de agua para el consumo, debiendo procurar que su suministro sea de la mayor calidad posible. Pero, cada vez más, los embalses son sistemas para proteger a las poblaciones de los daños que pueden ocasionar las avenidas de agua en los periodos o momentos de precipitaciones extraordinarias. Ello obliga a tener parte de los embalses vacíos para rellenar en las grandes lluvias. Además, es la forma en que podrán darse caudales ambientales a los ríos, en los años y épocas que no traigan agua. Hay que insistir en la irregularidad de nuestros ríos y clima. Presa de bóveda

18 Evolución del sistema de embalses H 2 O ficha 7 π Una visión general Hm Volumen acumulado La capacidad total de embalse es de 945,9 Hm 3, con una superficie máxima de más de 50 km Segunda fase de Manzanares el Real, 1971 (46 Hm 3 ). El Atazar, Supuso la duplicación de la capacidad de embalse (425,3 Hm 3 ). 600 Pinilla, 1967 (38,1 Hm 3 ). Pedrezuela, 1968 (40,9 Hm 3 ). La Jarosa, 1969 (7,2 Hm 3 ). Navalmedio, 1969 (0,7 Hm 3 ). Navacerrada, 1969 (11 Hm 3 ) El primer embalse del sistema de abastecimiento se construyó en el Pontón de la Oliva entre 1851 y 1858, pero quedó pronto fuera de servicio por la aparición de filtraciones. El Villar, Primera presa del actual sistema de acopio de agua (22,4 Hm 3 ). Primera fase de Manzanares el Real, Fue recrecida en 1971 (45 Hm 3 ). Primera fase de Puentes Viejas, 1925 (22 Hm 3 ). Riosequillo, Se construye para aumentar la capacidad reguladora de la cuenca del Lozoya aguas arriba de los embalses ya existentes (50 Hm 3 ). Segunda fase de Puentes Viejas 1939 (31 Hm 3 ). El Vado, 1960 (55,7 Hm 3 ). Valmayor, 1976 (124,4 Hm 3 ). Los Morales, 1988 (2,3 Hm 3 ). La Aceña, 1991 (23,7 Hm 3 ). Volumen embalsado a 1 de octubre de cada año ( )

19 H 2 O ficha 7 π Forma y tamaño de las presas π Presas de derivación El Atazar El Atazar destaca por su enorme altura. No obstante, sólo mide 484 m de longitud. Altura sobre los cimientos en metros 150 Presa Apertura Conducción La Parra 1904 Canal de la Parra El Mesto 1906 Canal del Guadalix Pozo de los Ramos 1972 Canal de El Sorbe Las Nieves 1976 Trasvase de Las Nieves La Parra El Mesto Las Nieves Pozo de los Ramos Las presas de derivación o azudes son estructuras de menor entidad que los embalses. Consisten en cerramientos en el curso de un río, que desvía parte del caudal hacia un canal, sin formar ningún depósito de agua permanente como en el caso de los embalses. 100 π Evolución de la capacidad de embalse construída 1600 Las presas de este grupo miden, cada una, más de 1 km de longitud. Valmayor y Manzanares son las dos únicas de escollera. Valmayor Manzanares el Real 1200 Riosequillo La Aceña Puentes Viejas Pedrezuela La Jarosa Navacerrada 800 Navalmedio Navalmedio es la que tiene menos capacidad, 0,7 Hm 3. Aun así, tiene 41 m de altura y casi 400 m de ancho. Pinilla Los Morales 400 El Vado El Villar Longitud en metros Capacidad construída cada año en Hm En 100 años, se llega al 13% de la capacidad total de embalse actual, a un ritmo de construcción de aproximadamente 1 Hm 3 /año. En 25 años se construye el 84%, aproximadamente 32 Hm 3 construídos como media al año. En los últimos 25 años se construye el 3% de la capacidad total, a un ritmo de 1 Hm 3 /año

20 Localización del sistema de embalses H 2 O ficha 8 Embalses y cuencas de captación Guadalix Cuencas de captación Se indica la media de aportaciones de los últimos 17 años: 1985/2001 (ver ficha 17) Lozoya 43,33% Navalmedio-La Jarosa 1,36% Navalmedio Riosequillo Pinilla Río Lozoya Río Guadalix Puentes Viejas El Atazar Pedrezuela Jarama 17,33% El Villar Río Jarama La Parra El Vado La Parra 0,03% Pozo de los Ramos Río Sorbe Sorbe 2,66% Los Morales La Aceña Cofio 0,06% Alberche 2,64 Río Alberche Los Morales 0,04% La Jarosa Valmayor Picadas Río Perales Río Aulencia Navacerrada Las Nieves Río Guadarram Manzanares el Real Río Manzanares El Mesto Guadalix 5,94% Río Jarama Manzanares-Samburiel 12,14% Guadarrama-Aulencia 11,71% Río Jarama Río Torote Río Henares Río Tajuña Nuevo Baztán Río Henares Río Tajo Embalses Azudes o presas de derivación

21 Capacidad de embalse Los Morales 2,3 Hm 3 Río Cofio Río Alberche Río Perales Puentes Viejas 53 Hm 3 Riosequillo 50 Hm 3 Pinilla 38,1 Hm 3 El Atazar 425,3 Hm 3 Navalmedio 0,7 Hm 3 La Jarosa 7,2 Hm 3 Navacerrada 11 Hm 3 La Aceña 23,7 Hm 3 Valmayor 124,4 Hm 3 Río Aulencia Río Guadarrama Río Lozoya Río Guadalix Pedrezuela 40,9 Hm 3 Manzanares el Real 91,2 Hm 3 Río Manzanares El Villar 22,4 Hm 3 Río Jarama Río Jarama Río Torote Río Henares El Vado 55,7 Hm 3 Río Tajuña Río Tajo Río Jarama Río Henares Río Sorbe La importancia del Lozoya La intensa regulación del río Lozoya, con un rosario de cinco embalses que incluye El Atazar, supone casi las dos terceras partes de la capacidad total de acopio de agua del Canal. La cuenca del Lozoya es tan importante porque recoge las precipitaciones del área más lluviosa de la Comunidad de Madrid: una superficie de más de km 2 donde la lluvia supera los mm anuales. Trasvases y conexiones De La Aceña a La Jarosa De La Aceña a Valmayor De Navalmedio a Navacerrada De San Juan a Valmayor De Las Nieves a Valmayor De el Pozo de los Ramos a El Vado El trasvase San Juan - Valmayor Aporta agua desde la cuenca del Alberche (el sistema de San Juan - Picadas) a la cuenca del Guadarrama (el embalse de Valmayor). La conducción tiene 32 km de longitud con capacidad para 6 m 3 /s Entró en servicio en 1993, en medio de la grave sequía que sufría la Comunidad. Durante dos años (1992 y 1993) la cuenca del Alberche aportó casi el 20% de la totalidad del agua servida.

22 Instalaciones para el acopio de agua: los pozos H 2 O ficha 9 Corte transversal de un pozo Profundidad de las antiguas líneas de metro. Profundidad de las modernas líneas de metro. El agua se acumula en los poros de la roca. Bomba para elevar el agua. El agua se filtra en el terreno y desciende hasta que se acumula en el acuífero. Acuífero detrítico. El agua también viaja en horizontal a través del acuífero. Una capa impermeable impide la filtración de agua. Desde el punto de vista del abastecimiento, las aguas subterráneas son otra fuente de captación. Al igual que las superficiales, están en continuo movimiento, aunque más lentamente, y su dinámica depende en gran medida de las características geológicas de la zona donde se infiltren las aguas. El agua penetra en el acuífero procedente de las aguas de lluvia o de la infiltración del agua contenida en ríos o lagos: este proceso se denomina recarga. El agua también sale del acuífero a favor de la gravedad, pudiendo aparecer en forma de manantial natural en la ladera de un escarpe, o bien alimentar directamente ríos y lagos. Al utilizar un acuífero hay que tener en cuenta que es un sistema dinámico y en equilibrio. Si se extrae más agua de la que se recarga, el nivel freático descenderá, hasta agotarse. Algunos acuíferos sobreexplotados presentan descensos del nivel freático de decenas de metros respecto a su nivel original.

23 Funcionamiento de un pozo La profundidad de la toma de agua suele estar entre los 200 y 400 m. El agua presente en los poros del acuífero se recoge filtrada en el fondo del pozo. Cable eléctrico de alimentación de la bomba. Tubería de extracción de agua. Filtro. Bomba sumergible. A la hora de explotar un acuífero deben tenerse en cuenta aspectos como los siguientes: El tipo de acuífero: su extensión, comportamiento de recarga y localización. Los caudales, o rendimiento posible de la captación: el caudal total a extraer debe tener en cuenta la tasa de recarga del acuífero para prevenir problemas de sobreexplotación. La accesibilidad de la captación: en función de la profundidad a la que se encuentre y del tipo de formación geológica en la que se ubique, el acuífero será más o menos accesible. La calidad del agua: en relación a las sustancias disueltas en el agua y a sus posibilidades de utilización para diversos usos. Su vulnerabilidad: es decir, la capacidad de protección natural del acuífero frente a situaciones como la infiltración en el terreno de vertidos industriales o urbanos sin depurar, o de fertilizantes empleados en la agricultura.

24 Localización de los campos de pozos H 2 O ficha 10 Mapa de localización La zona más adecuada para el aprovechamiento de aguas subterráneas, coincide con la franja situada entre la Sierra y el área sureste: se trata del acuífero detrítico, compuesto por arcosas del mioceno. En dicha franja se ubican la mayoría de los campos de pozos del Canal de Isabel II. Se clasifican en dos categorías: los sistemas generales y locales. Los primeros vierten sus aguas a la red del Canal (56 pozos, con una capacidad máxima de bombeo de 3,5 m 3 /s). Producen un caudal mayor y su profundidad también es mayor que los pozos pertenecientes a los sistemas locales (20, con una capacidad máxima de bombeo de 0,5 m 3 /s), que sólo vierten a depósitos municipales. Materiales graníticos Materiales cretácicos Acuífero detrítico LOZOYA Materiales evaporíticos PINILLA TORRELAGUNA SAN AGUSTÍN DE GUADALIX EL BODONAL RIBATEJADA EL GOLOSO ALGETE VALDELAMASA FUENCARRAL COBEÑA VALDELATAS MAJADAHONDA EL PLANTIO VILLANUEVA DEL PARDILLO VILLANUEVA DE LA CAÑADA CANAL DEL OESTE BOADILLA DEL MONTE BRUNETE VILLAVICIOSA DE ODÓN QUIJORNA CADALSO MÓSTOLES FUENLABRADA MECO NAVALCARNERO PARLA BATRES TORREJÓN DE LA CALZADA Sistemas generales Sistemas locales

25 Factores de localización Aunque las aguas subterráneas contribuyen en pequeña proporción al abastecimiento, cumplen dos funciones muy importantes. Por un lado, ayudan a garantizar éste en períodos de sequía. Por otro, son una fuente alternativa de suministro en algunas zonas ante posibles incidencias o averías en el sistema de abastecimiento. La localización de los campos de pozos en la Comunidad de Madrid responde estrechamente a sus características geológicas. Los materiales graníticos que ocupan casi toda el área de la Sierra apenas tienen posibilidades de aprovechamiento de aguas subterráneas. Tan solo en el fondo del valle del Lozoya existen algunos sistemas locales de pozos, de materiales cretácicos. En el ángulo sureste de la Comunidad no hay campos de pozos, debido a la existencia de materiales evaporíticos (yesos y calizas), de malas características para la extracción de aguas subterráneas. El acuífero detrítico de Madrid pertenece a un extenso sistema con presencia en varias provincias. Madrid Guadalajara Toledo Materiales graníticos de porosidad muy limitada. El agua sólo puede infiltrarse por las grietas de las masas rocosas. Materiales cretácicos más porosos que los graníticos y más aptos para almacenar agua. Aporte de arenas de la erosión de las montañas. El acuífero detrítico coincide aproximadamente con el pie de monte de la sierra. Son arenas de grano grueso, excelentes para almacenar agua. Materiales evaporíticos: yesos y similares, formados por la evaporación de mares de poca profundidad, con gran capacidad para absorber agua, reduciendo así la cantidad de agua libre disponible.

26 Del agua bruta al agua potable H 2 O ficha 11 El proceso de tratamiento Las Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) se localizan entre las instalaciones de captación y los depósitos y canalizaciones que abastecen los hogares. En ellas se eliminan tres tipos principales de sustancias: materia mineral, materiales orgánicos y contaminantes biológicos. Pero además, el agua debe contar con ausencia de sabor, olor, color o turbiedades desagradables, que provoquen el rechazo de los consumidores o consumidoras. El agua se extrae del embalse. Pasa a la estación de bombeo que la impulsa hasta la ETAP. Preoxidación En la ETAP, el agua bruta se somete a un tratamiento previo consistente en añadirle compuestos (cloro, ozono, oxígeno, etc.), capaces de oxidar y eliminar la materia orgánica. Filtración El agua procedente del decantador se filtra en arena fina que retiene las ultimas partículas. Neutralización: se corrige la acidez del agua añadiendo cal o sosa para evitar la corrosión de las tuberías o la formación de depósitos. Decantación El agua circula a poca velocidad. Tratamientos de afine Los flóculos de impurezas se depositan en el fondo. Una parte del agua ya tratada se bombea al filtro de arena para limpiarlo. El agua filtrada pasa por el tratamiento final (desinfección). Coagulación y floculación La mezcla de agua con reactivos se agita para facilitar que las impurezas se unan y formen flóculos, que luego se decantarán fácilmente. El caudalímetro permite controlar la cantidad de agua servida a la red.

27 Secuencia principal El proceso más usual que tiene lugar en las ETAP es el siguiente: Preoxidación Se introduce en el agua un agente químico oxidante que reacciona con las materias orgánicas e inorgánicas disueltas en el agua, susceptibles de ser eliminadas por oxidación. Los agentes oxidantes utilizados son aire atmosférico, cloro, dióxido de cloro, permanganato potásico, ozono y agua oxigenada, bien solos o en combinación. Coagulación y floculación La adición de reactivos (sales metálicas) y la realización de procesos de agitación rápida y lenta, hace que las partículas muy pequeñas que contiene el agua en flotación se agrupen, aumentando de tamaño y favoreciendo su decantación por gravedad. Decantación El agua circula a baja velocidad en los decantadores donde, por la acción de la gravedad, las partículas y las agrupaciones de coloides formadas en la preoxidación se depositan en el fondo. Después, son extraídas en forma de fango, para su posterior tratamiento y secado. Filtración Es un proceso de afine en el que se retienen las pequeñas partículas que no han sido extraídas en la decantación. El agua pasa por unas balsas con un filtro de arena, en el cual las partículas quedan retenidas en los huecos existentes entre los granos. El lecho de arena es lavado periódicamente, haciendo pasar aire a presión y agua tratada en sentido contrario al del agua bruta. El agua de lavado se recupera enviándola a la cabecera del tratamiento. Neutralización La acidez del agua se ajusta mediante la adición de reactivos químicos (cal o sosa). Con ello se previene que el agua no corroa las tuberías o provoque la deposición de incrustaciones en la red de abastecimiento. Desinfección final Se añade al agua cloro o compuestos de cloro, que eliminan los microorganismos que puedan sobrevivir en el agua, a la vez que garantiza su calidad ante posibles contaminaciones accidentales en la red de abastecimiento. Tratamientos de afine Las características especiales del agua pueden exigir instalar procesos específicos en su tratamiento. Los más habituales son: Filtración sobre carbón activo: un filtro de carbón retiene, en sus microporos interiores, las moléculas que pueden dar al agua mal olor y sabor. Ozonización: el ozono es utilizado como desinfectante y viricida. Este proceso se suele situar en la cabecera o bien al final de los demás procesos. Ablandamiento: algunas aguas, por su dureza, han de ser sometidas a un proceso químico de afine para la eliminación de sus sales de calcio y magnesio. La potabilidad del agua se comprueba mediante análisis en las ETAP y en la red de abastecimiento. La norma que fija los límites de los valores de los parámetros analíticos y la frecuencia de análisis es la Reglamentación Técnico-Sanitaria para el Abastecimiento y Control de Calidad de las Aguas Potables de Consumo Público (R. D. 1138/90) que incorpora a nuestra legislación la directiva 80/778/CEE de la Unión Europea.

28 Evolución de la potabilización H 2 O ficha 12 π Secuencia de construcción de las ETAP y su distribución m 3 /s La entrada en servicio de Colmenar y Valmayor, en 1976, duplicó la capacidad de tratamiento. El 99% de la capacidad de tratamiento se instala en 10 años: entre 1967/1976. Santillana (1972) y Valmayor (1976) incluyen la ozonización en el proceso de desinfección. En los años 80 y 90 se construyen varias ETAP pequeñas y se mejora y completa el proceso de tratamiento en las ya construídas Las primeras ETAP, Torrelaguna y Majadahonda, entraron en servicio en Majadahonda 1967 Torrelaguna 1968 Santillana 1972 Navacerrada 1970 La Jarosa 1970 El Bodonal 1969 Valmayor 1976 Colmenar 1976 Rozas de Puerto Real 1989 La Aceña San Agustín 1993 Pinilla 1993 La Aceña (2000) utiliza filtros de carbón activo además de los de arena. Años PINILLA NAVACERRADA SANTILLAN LA JAROSA LA ACEÑA VALMAYOR TORRELAGUNA SAN AGUSTÍN EL BODONAL COLMENAR Capacidad máxima de tratamiento en m 3 /s de cada ETAP Capacidad acumulada MAJADAHONDA ROZAS DE PUERTO REAL Mapa de localización de las ETAP en la Comunidad de Madrid. El diámetro de los círculos es proporcional a la capacidad de tratamiento.

29 aireación preoxidación coagulaciónfloculación decantación filtración (arena) filtración (carbón activo) neutralización ozonación desinfección π Relación y características de las Estaciones de Tratamiento de Agua Potable ETAP Entrada en servicio Capacidad máxima de tratamiento m 3 /s m 3 /día Fases del proceso de tratamiento Torrelaguna Majadahonda , El Bodonal Navacerrada La Jarosa , Santillana Colmenar Valmayor Rozas de Puerto Real , Pinilla , San Agustín , La Aceña ,

30 La red de abastecimiento: sus tres elementos principales H 2 O ficha 13 π Transporte de agua: grandes conducciones Canal desde El Atazar hasta el Depósito de Plaza de Castilla. Capacidad de transporte: hasta 16 m 3 /s. Acueducto El canal debe tener una ligera pendiente (*) para que el agua circule por gravedad. Los accidentes del terreno se salvan con acueductos o sifones. (*) Bastan unos pocos cm por km. Sifón La red básica de abastecimiento de agua conecta los embalses con las estaciones de tratamiento, y éstas con los grandes depósitos reguladores. Se trata, por lo tanto, de conducciones con gran capacidad de transporte de agua, y en algunos casos de gran longitud, denominadas grandes conducciones. Población de la Comunidad de Madrid (en millones de habitantes) Red de distribución (en millones de metros) La red de abastecimiento se encarga de distribuir el agua aportada por las grandes conducciones hasta cada uno de los grifos de las viviendas de la Comunidad de Madrid. Incluye tuberías de muy variados diámetros, entre 2 m y 40 cm. El crecimiento de la red de abastecimiento ha seguido al de la población. Se observa cómo a comienzos de los 90 la red empieza a crecer mucho más rápido que la población, que ya muestra tendencia a la estabilidad.

31 π Transporte vertical de agua: estaciones de elevación La altura del depósito debe ser suficiente para que el agua llegue con presión a todas las viviendas. Estación de bombeo. Entrada de agua. Las bombas son accionadas por grandes motores eléctricos. π Almacenamiento de agua: depósitos reguladores Algunos depósitos reguladores son de grandes dimensiones. El mayor de todos, El Goloso, es capaz de almacenar más de medio millón de metros cúbicos de agua, y tiene una extensión equivalente a la de varios campos de fútbol. La cubierta, sostenida por columnas, protege el agua almacenada. Salida de agua. Las paredes están reforzadas para resistir la presión lateral del agua. Suelos y paredes cuidadosamente impermeabilizados.

32 Evolución de depósitos y estaciones de elevación H 2 O ficha 14 π Depósitos reguladores Miles de metros cúbicos Nombre del depósito (capacidad total en miles de m 3 ) Fecha de entrada en servicio Bravo Murillo (184) 1879 Valdelatas (34) 1915 Islas Filipinas (463) El Olivar (44) 1919 Capacidad acumulada Plaza de Castilla (141) 1940 Hortaleza (81) 1962 San Blas (53) 1965 Vallecas (120) El Plantío (143) 1967 El Goloso (534) Retamares (250) 1969 Getafe (254) 1975 Valmayor (94) 1976 Ciudad Tres Cantos (78) 1978 Majadahonda (40) 1984 Torrelaguna (13) 1989 Valgallegos (20) 1990 El Chaparral (19) La Jarosa (18) Navacerrada (20) 1992 Nuevo Portachuelo (18) 1993 Reunión (37) Los depósitos han tenido una evolución muy regular, siguiendo de cerca el crecimiento de la población de la Comunidad de Madrid. La mitad de la capacidad actual se completaba hacia Los grandes depósitos son como gigantescas piscinas de decenas de miles de metros cuadrados de extensión y una profundidad entre 3 y 9 m. El de mayor capacidad de todos, El Goloso, (más de medio millón de metros cúbicos) tiene m 2 de superficie (equivalente a la de mil viviendas de mediano tamaño) y una altura del agua de 7,70 m (como una casa de dos plantas).

33 π Estaciones de elevación Caudal de elevación en m 3 /s 40 Denominación (caudal de elevación en m 3 /s - altura de elevación en m) Año de entrada en servicio Picadas (3,80/216) 1967 Colmenar de Arroyo I (3,80/100) 1967 San Blas (1,50/75) 1968 Retamares (1,20/50) 1969 Capacidad acumulada Tres Cantos (2/85) 1978 Valmayor (0,24/160) 1981 Santillana (0,48/140) 1981 Colmenar Viejo (0,50/145) 1982 Plaza de Castilla (5/50) 1983 Majadahonda (2,80/45) 1991 Valgallegos (0,38/175) 1991 Pinilla (0,40/250) 1992 Velilla de San Antonio (0,60/158) 1992 Villalba (0,80/200) 1992 Navacerrada (0,2/280) 1992 Hortaleza (1,50/60) 1993 San Juan (6/190) 1994 Colmenar de Arroyo II (6/130) La primera central elevadora de agua entró en servicio en altura de elevación (m) Navacerrada Picadas Colmenar de Arroyo I Majadahonda San Juan Colmenar de Arroyo II Plaza de Castilla caudal de elevación (m 3 /s) Las mayores estaciones de elevación están diseñadas para transportar verticalmente enormes masas de agua a alturas considerables, necesitando gran cantidad de energía para llevar a cabo su tarea. La central de San Juan es la que tiene motores de más potencia: Kw, equivalente a la de lámparas eléctricas. Existe una relación inversa entre la altura de elevación y el caudal elevado, tal como se ve en el gráfico adjunto. Sólo escapan de esta regla las cuatro grandes elevadoras asociadas a los embalses de San Juan y Picadas, diseñadas como cabecera de trasvases.

34 Mapas de la red de abastecimiento H 2 O ficha 15 π Grandes conducciones El gran anillo de conducciones que rodea la ciudad de Madrid. La ruta principal del agua. Las 3 grandes conducciones que constituyen la arteria principal de abastecimiento en la Comunidad de Madrid, tienen un recorrido aproximado de 60 km, y conectan los grandes embalses del río Lozoya con los depósitos y estaciones de elevación de la entrada norte de la ciudad de Madrid. Éstas son el Canal Bajo, el Canal Alto y el Canal del Atazar. El Canal Bajo es el más antiguo: entró en servicio en El Canal del Atazar es el de mayor capacidad: 16 m 3 /s. π Estaciones de elevación Grandes elevadoras de agua para el abastecimiento urbano. Río Alberche Más del 52% de la capacidad de elevación se encuentra en la zona de San Juan Picadas. Las distribución de las grandes estaciones de elevación muestra con claridad, un núcleo ligado al abastecimiento de la ciudad de Madrid y municipios colindantes, y otro localizado en la zona de los embalses de San Juan y Picadas, que proporciona el impulso necesario para llevar agua de estos embalses a decenas de km de distancia. Por ejemplo, la elevadora de Picadas vierte el agua a un canal que la llevará hasta Majadahonda, a casi 50 km de distancia.

35 π Depósitos reguladores Depósitos en la salida de agua de los embalses. Grandes depósitos de abastecimiento urbano. Los depósitos que prestan servicio al área metropolitana tienen capacidades de almacenamiento de unos m 3, mientras que los que sirven agua a áreas de población más reducida tienen capacidades mucho menores, en torno a los m 3. Se observa con claridad un núcleo de depósitos de regulación en la cabecera de los grandes canales Lozoya - Madrid y otro de depósitos de distribución en la conurbación madrileña. Estos últimos pueden mezclar aguas procedentes de diversas fuentes, por lo que ya no es posible identificar el agua que se bebe en un distrito o localidad con un río o embalse determinado. π Mapa combinado Grandes conducciones Conducciones de red Estaciones de elevación Depósitos reguladores Aunque se trata de una visión esquemática, una ojeada al mapa combinado muestra la complejidad de las infraestructuras de transporte de agua del Canal de Isabel II. Se puede observar cómo la distancia máxima de transporte (por ejemplo, entre los grandes embalses del Lozoya y las localidades del sureste de la Comunidad) supera ampliamente el centenar de kilómetros. También se observan zonas con alta densidad de infraestructuras, especialmente el norte de la ciudad de Madrid.

36 Control y vigilancia de la calidad del agua H 2 O ficha 16 π Principales etapas Embalse Control de la calidad del agua bruta procedente de embalses y pozos. Alerta ante posibles accidentes de contaminación (por ejemplo, un vertido de purines que haya contaminado el acuífero). Pozo La calidad del agua de embalses y pozos puede variar a lo largo del año. En verano, los procesos de eutrofización amenazan los embalses. Es necesario tomar agua de la zona con más calidad. Según la calidad del agua bruta, se toma la decisión sobre el proceso de tratamiento en las ETAP. ETAP Depósitos La vigilancia de la calidad continúa a lo largo de la red de abastecimiento: Red automática de vigilancia. Estaciones de muestreo (toma periódica de muestras). Red de abastecimiento Consumo EDAR La calidad del agua depende de la calidad del agua bruta que sirve de materia prima y de la intensidad del proceso de tratamiento. Control de calidad del agua depurada que se vaya a verter a ríos, así como de la que se vaya a reutilizar. Vertido a los ríos

37 π Puntos claves del control de la calidad del agua Pozos y embalses: prevenir es mejor que curar Los planes de ordenación de embalses determinan con detalle los usos y actividades que se pueden llevar a cabo en un embalse y en su entorno próximo. Incluye por lo tanto análisis continuos y detallados de las posibles amenazas a la calidad de las aguas, por ejemplo derivadas del empleo de pesticidas o abonos en los campos de cultivo circundantes, de los vertidos de aguas residuales urbanas de las poblaciones, o de los posibles usos recreativos. A efectos prácticos, los planes de ordenación funcionan estableciendo una serie de zonas en el embalse y su entorno, para cada una de las cuales se permite un determinado elenco de actividades y se plantean diferentes actuaciones. Por ejemplo, un bosque bien conservado en la ribera del embalse, acarreará actuaciones de estricta conservación, con una limitación de los posibles aprovechamientos agrarios, mientras que una zona muy degradada por la erosión deberá ser objeto de una repoblación urgente. Además, los embalses son vigilados continuamente. Sólo en 2001 se realizaron más de análisis sobre casi muestras tomadas del agua de los embalses. Los pozos son objeto de un control similar. Un elemento importante de control son los perímetros de protección de aguas subterráneas, que delimitan áreas donde abundan los pozos. Su propósito es proteger la cantidad y calidad de este precioso recurso, y por ello imponen limitaciones a la explotación (profundidad, distancia mínima entre pozo y pozo, etc). También pueden definir una zonificación con limitaciones crecientes de los usos del suelo a medida que nos acercamos al pozo. Los pozos también son objeto de control constante,. ETAP: reducir el trabajo necesario Junto con los análisis realizados en el agua de los ríos, el objetivo es garantizar que el agua llegue a las estaciones de tratamiento de aguas potables en las mejores condiciones posibles. Ya que, cuanto mayor es la calidad del agua bruta, menor es el trabajo de acondicionamiento que tienen que llevar a cabo las ETAP, y mayores son las garantías sanitarias para el consumo. Lógicamente, el siguiente escalón en la vigilancia de la calidad de las aguas tiene lugar en las ETAP, antes del paso del agua a la red de distribución. En 2002 se realizaron más de determinaciones, sobre más de muestras. La red de distribución: la comprobación final El tercer escalón de control de la calidad del agua es la red de distribución. En este caso es necesario llevar a cabo centenares de millares de análisis (más de en el año 2002), sobre decenas de millares de muestras (más de ) para garantizar un adecuado seguimiento de la calidad del agua en la extensa red de distribución del Canal de Isabel II. Pero estos últimos análisis son una comprobación final de la calidad de un agua que depende primordialmente de la de sus fuentes: embalses y pozos, que a su vez dependen de la calidad del entorno que los rodea. Estaciones de Vigilancia Automática (EVA) El sistema de muestreo manual se complementa con una red de 30 estaciones de vigilancia automática (EVA), instaladas en las salidas de las ETAP, grandes depósitos y nudos más importantes de abastecimiento, cuyos datos son transmitidos al Centro Principal de Control. En 2002 las muestras analizadas fueron y el número de análisis

38 Composición del agua servida para el consumo H 2 O ficha 17 π Evolución de los diferentes aportes % Lozoya % Jarama % Manzanares media: 43, media: 16,9% media: 12,0% 10 0 aportación mínima en 1993 (20%) % Guadarrama- Aulencia % Guadalix % Alberche media: 12,4% media: 5,7% media: 2,5% En los últimos quince años, casi las tres cuartas partes del suministro de agua ha procedido sólo de tres cuencas: Lozoya, Jarama y Manzanares. Sumando a éstas los aportes de Guadarrama-Aulencia y Guadalix, se llega al 90% del agua servida. Estos recursos constituyen la columna vertebral del abastecimiento de agua a la Comunidad de Madrid. No obstante, en situaciones específicas es necesario contar con otros recursos. Por ejemplo, durante la fuerte sequía de 1993, la suma de las aportaciones del Sorbe, aguas subterráneas y Alberche tuvo que alcanzar el 35% del total, para suplir los modestos aportes del Lozoya, que apenas alcanzaron un 20%. En el año 2002, la aportación de los ríos a los embalses ha sido de 453,0 hm 3, que representa el 57,2 por ciento de la media de la serie histórica de aportaciones, lo que permite considerar al año 2002 como seco. La cuenca del Lozoya aporta a los embalses, en datos medios históricos, casi el 50 por ciento del total, seguida de la del Jarama y la del Manzanares, distribuyéndose el resto entre las del Guadalix, Guadarrama y afluentes del Alberche.

39 π Captaciones % La Parra % Sorbe media: 0,05% media: 2,6% % Aguas subterráneas media: 3,1% π Procedencia del agua servida en 2002 Sorbe 1,00% Aguas Subterráneas 8,50% Navalmedio - La Jarosa 2,80% Cofio 0,50% Los Morales 0,20% La Parra 0,40% Guadalix 2,6% Lozoya 39,70 % Guadarrama- Aulencia 24,50% Jarama 9,90 % Manzanares-Samburiel 9,90%

40 Algunas pautas del consumo urbano H 2 O ficha 18 π Un consumo que son tres El consumo urbano de agua es en realidad un compuesto de tres tipos de consumo bastante diferentes: el municipal (que incluye el riego de parques y jardines y el baldeo de calles), el industrial y comercial, abastecido de la red común -sólo una parte relativamente pequeña de la actividad industrial tiene abastecimiento propio-, y el consumo doméstico, que se lleva a cabo en los hogares. Para tener en cuenta las cifras globales de consumo hay que añadir a esta cifra las pérdidas en la red de distribución. El consumo urbano es máximo en verano y mínimo en invierno. En julio, por lo general, llega a ser un 50% superior al de febrero. Esta diferencia es muy marcada en el consumo municipal, por el consumo de agua estival en el riego de parques, y menos notable en el industrial y comercial. π El ciclo diario La pauta horaria de consumo también es muy marcada. El gasto de agua alcanza su máximo diario en torno a las 9 y 10 de la mañana. Luego desciende suavemente hasta las 6 y 8 de la tarde, en que vuelve a ascender para alcanzar un pico secundario hacia las 10 de la noche. A partir de ahí decrece con rapidez hasta alcanzar un mínimo hacia las 4 y 5 de la madrugada. La pauta se conserva en días de muy distinto consumo global, como se ve en la gráfica. m 3 /s Consumo a lo largo de un día: 22 de junio y 26 de marzo de 1998 Pico principal entre las 8:30 y las 12:30 h. 22 de junio 26 de marzo Pico secundario entre las 21:00 y las 22:30 h. 0 3:30 7:15 10:50 14:25 18:00 21:35 0 horas

41 π Evolución del consumo El volumen derivado (el total de agua servida a la población) ha crecido de manera firme y sostenida hasta 1991, más o menos siguiendo el aumento de la población abastecida. Sin embargo, la evolución del consumo en litros por habitante y día parece reflejar una secuencia de amplias fluctuaciones, con mínimos correspondientes a las épocas de sequía, en que se restringen ciertos usos, como el riego de jardines, y se realizan campañas informativas para potenciar el ahorro de agua en el consumo doméstico. Tras la seria advertencia que supuso la sequía de mediados de los 90, el consumo per capita parecía estabilizado en un nivel bastante inferior al de No obstante, los últimos datos parecen mostrar una tendencia al incremento del consumo por persona. Evolución del consumo en litros/habitante/día y del volumen derivado en Hm 3 desde Consumo medio anual estimado en litros por habitante y día y volumen derivado (consumo total) en Hm 3 anuales Paulatino aumento entre 1950/1975. Reducción en relación con la sequía de mediados de los 80. Máximo alcanzado en Caída brusca en relación con la sequía. 200 Tras una aparente estabilización en los últimos años, el consumo parece mostrar una tendencia a recuperar los niveles de El volumen derivado se ha multiplicado por 5 en los últimos 50 años

42 La depuración de aguas residuales H 2 O ficha 19 π El proceso de depuración Entrada de agua residual. Rejillas de diferente paso retienen los sólidos. Las grasas flotan. π Decantación primaria π Pretratamiento El agua circula despacio. Fangos primarios. Las arenas se van al fondo. Gasómetro. π Tratamiento biológico El agua más despacio. Los fangos se depositan en el fondo. En el digestor de fangos, los microorganismos digieren la materia orgánica y producen gas. Digestor Fangos secundarios Se inyecta aire y oxígeno al agua para que los microorganismos que se alimentan de materia orgánica crezcan con rapidez. π Decantación secundaria Afine de la depuración. A veces es necesario dar un acabado final al agua depurada, si se va a verter a una zona sensible o si se va a reutilizar. Los fangos digeridos se secan y podrán usarse como abono. La materia orgánica digerida cae al fondo. Salida de agua depurada.

43 π Secuencia principal La secuencia de procesos más usual que tienen lugar en las EDAR es la siguiente: Pretratamiento En él se distingen varias etapas, una vez que el agua entra por los colectores: Desbaste. Elimina los sólidos más gruesos, mediante su retención en rejas. Desarenado. Las arenas se depositan por gravedad en el fondo de un compartimento. Desengrase. Concentra en la superficie del agua las partículas en suspensión de baja densidad, grasas. Tratamiento primario En él tienen lugar varias operaciones: Decantación primaria: El agua circula a baja velocidad y las partículas de mayor densidad se depositan en el fondo de los decantadores por gravedad. Los fangos depositados se evacúan mediante purgas periódicas. La limpieza de espumas y flotantes se realiza mediante brazos radiales que barren la superficie del agua. Coagulación y floculación: Rompe la suspensión y provoca la aglomeración de partículas pequeñas, permitiendo su decantación. La coagulación se consigue a través de la eliminación de la carga eléctrica de las partículas, y la floculación las agrupa. Neutralización: Corrige la alcalinidad o acidez del agua mediante la adición de ácidos o bases, con el objeto de favorecer la acción depuradora de los microorganismos. Tratamiento biológico o secundario El agua se somete a la acción de microorganismos (bacterias y protozoos), que se alimentan de las sustancias orgánicas que hay en el agua residual, convirtiéndose los compuestos orgánicos complejos en compuestos simples, y disminuyendo la demanda de oxígeno al tiempo que aumenta su concentración. Este proceso se favorece aumentando la superficie de contacto entre el agua y los microorganismos y aportando oxígeno, que ocasiona el desarrollo de los microorganismos que digieren la materia orgánica. A medida que crece la masa de microorganismos, forman masas de lodos que deberán ser separadas del agua depurada. Para ello, el agua es conducida a un decantador secundario. El agua superficial, clarificada y depurada, vierte por el borde exterior del decantador. Ésta contiene entre un 5 ó 10% de la materia orgánica con la que entró. Tratamiento terciario Finalizada la decantación secundaria, el agua residual se considera ya libre de carga contaminante como para ser vertida a los cauces de los ríos. No obstante, en algunos casos es conveniente afinar más la depuración, por lo que es sometida a un tratamiento terciario. En ocasiones, el agua pasa a una cámara de cloración, donde se eliminan los microorganismos. Otras veces es necesario suprimir selectivamente ciertos componentes, como el fósforo, para evitar la eutrofización del cauce donde irán las aguas. Esto se consigue mediante la combinación de reactivos químicos y el paso de las aguas a través de filtros de arena, o incluso de carbón activo.

44 Mapa de la depuración H 2 O ficha 20 π Depuradoras de la Comunidad de Madrid Capacidad de depuración en habitantes equivalentes de diseño: Algunas depuradoras pueden tener gran importancia en la protección de la calidad del agua contenida en los embalses. El Endrinal, en Villalba, está diseñada para afrontar grandes variaciones estacionales de la cantidad de agua a depurar. Es una de las pocas que cuenta con tratamiento terciario, (filtración), debido a que vierte a una zona sensible. Río Lozoya Río Guadalix Pequeñas depuradoras, con capacidad inferior a habitantes - equivalentes. El proceso de tratamiento suele consistir en biodiscos, lechos de turba y filtro verde. Grandes depuradoras con tratamiento convencional.

45 π Sistemas de depuración blandos Las instalaciones destinadas a la depuración de las aguas residuales procedentes de pequeños núcleos de población, alejados de los sistemas generales de saneamiento, deben ser sencillas de instalar y de mantener. A ello responden los llamados sistemas de depuración blandos. Entre los más significativos y utilizados se encuentran los siguientes: El lagunaje Este sistema consiste en la depuración biológica del agua que recogen los estanques de estabilización excavados en la tierra, mediante una serie de procesos: Las partículas en suspensión sufren una sedimentación primaria. Los residuos orgánicos son eliminados por oxidación bacteriana aerobia (en la superficie del estanque) y digestión anaerobia (en las capas de agua más profundas). Dependiendo del tipo de proceso biológico, las lagunas se clasifican en varios tipos: Lagunas aerobias: en ellas tienen lugar la fotosíntesis y la respiración, por medio de algas verdes y bacterias aerobias. Para facilitar el proceso, los estanques son amplios y poco profundos. Al mismo tiempo, el agua se desinfecta por la acción de los rayos ultravioletas de la luz solar. Lagunas anaerobias: en ellas la fermentación de la materia orgánica tiene lugar mediante la acción de las bacterias anaerobias, produciendo gases como el metano y el ácido sulfhídrico. El estanque es profundo y de pequeña superficie, careciendo de oxígeno, salvo en la capa superficial, que evita la propagación de los malos olores. Lagunas facultativas: en ellas se combinan las condiciones de digestión aerobia y anaerobia. Suelen emplearse para depurar las aguas residuales sometidas a un pretratamiento. Filtros verdes Consisten en plantaciones de árboles de crecimiento rápido como el chopo, que se alimentan de los nutrientes procedentes de las aguas residuales. Aunque eliminan gran parte de la carga contaminante, hay que contar con que los árboles no tienen actividad vegetativa durante todo el año, así como con la necesidad de una gran extensión de terreno. Lechos de turba El agua residual se conduce a unas balsas, en donde se filtra a través de turba, que retiene buena parte de la carga contaminante. Contactores cilíndricos rotativos (biocilindros o biodiscos) El agua residual se hace pasar a través de unos tambores cilíndricos provistos de laminillas, lo que asegura una gran superficie de contacto entre las colonias bacterianas que crecen sobre las láminas y el agua contaminada. Los tambores giran continuamente, lo que asegura el conveniente aporte de oxígeno al proceso. Una ventaja de este sistema es que requiere muy poco espacio para su instalación.

46 Evolución de la depuración H 2 O ficha 21 π Tres etapas principales Capacidad de depuración en Hm 3 /día. Nivel de depuración equivalente a tratar el 100% de todas las aguas residuales producidas en la Comunidad de Madrid. Se espera alcanzarlo en el Evolución de la capacidad total de depuración acumulada Grandes depuradoras urbanas incluídas en el Plan de Saneamiento Integral de Madrid (PSIM): 7 grandes instalaciones con tratamiento convencional. 2 Depuradoras incluídas en el Plan Integral del Agua en Madrid (PIAM), gestionado por el Canal de Isabel II. Incluye 67 instalaciones, que utilizan todo tipo de tratamientos y prestan servicio a poblaciones de todos los tamaños. 3 Nuevas depuradoras y mejoras de procesos en las existentes.

47 π La depuración en perspectiva 100% Evolución de la capacidad de depuración Aunque en la ciudad de Madrid operaban instalaciones de depuración en los años 30 y 50, el gráfico permite ver cómo la red de Estación de Depuradoras de Aguas Residuales es un fenómeno muy reciente, que se ha desarrollado en muy breve tiempo. π La depuración de aguas residuales en los próximos años La Comunidad de Madrid dispone desde 1984 de una ley sobre el abastecimiento y el saneamiento del agua, que sirve de base para todo el desarrollo de la depuración. Posteriormente, las directrices del Plan Nacional de Saneamiento y Depuración, de 1995, establecieron dos objetivos principales: La extensión de la depuración al 100% de los vertidos. Por ejemplo, se instauró la obligación de tratar las aguas residuales de todas las poblaciones de más de habitantes antes de finalizar el El objetivo del Canal de Isabel II es alcanzar el 100% de depuración de efluentes en el año La profundización en la depuración. Se establecen parámetros mínimos de la intensidad de la depuración: se exigen tratamientos capaces de eliminar como mínimo el 90% de la contaminación. Si el vertido se va a realizar en zonas especialmente sensibles desde el punto de vista ecológico, se debe ampliar el tratamiento convencional con otros complementarios capaces de eliminar el exceso de nutrientes, como el fósforo o el nitrógeno. El rendimiento medio de la depuración en las instalaciones del Canal (2002) fue del 95% para la DBO 5 y del 94% para los sólidos en suspensión. La Directiva Marco del Agua, aprobada recientemente por los representantes de los países de la Unión Europea, establece una serie de ambiciosos objetivos de conservación del agua, considerando explícitamente ésta como un recurso escaso y valioso. Dos de sus aportaciones son de gran interés: Obliga a emplear criterios ecológicos para determinar la calidad del agua. Es decir, además de estimar la concentración de los contaminantes, un agua se considerará de buena calidad cuando permita el mantenimiento en buen estado de los ecosistemas acuáticos. Establece valores límites de emisión de contaminantes, independientes de la cantidad de agua de que disponga el efluente para diluírse. Por ejemplo, las industrias no podrán sobrepasar determinadas cifras de vertido, aunque dispongan de una gran masa de agua para hacerlo.

48 El agua, una responsabilidad compartida π Consejos prácticos para utilizarla mejor H 2 O ficha 22 Posibilidades de reutilización. Medidas para economizar agua. Medidas para reducir su carga contaminante. Entrada de agua potable en la vivienda Cerrar ligeramente la llave de paso general. Reparar fugas y goteos en grifos y cañerías. Sustituir especies muy exigentes de agua por otras más frugales. Adquirir un modelo economizador de agua y energía (por ejemplo, clase energética A o B). Colocar dispositivos de grifería economizadora de agua (como los mezcladores de agua con aire). Reducir la capacidad de la cisterna. Instalar un sistema de riego economizador. Usar siempre a plena carga y con programas cortos. Usar el fregadero economizando agua. Practicar el aseo personal economizador de agua. Adquirir un modelo de doble tecla o de parada a voluntad. Sustituir limpiadores tóxicos por variantes inocuas como agua, jabón, limón y vinagre. Utilizar la mínima cantidad posible de detergente para ropa y vajilla. No arrojar basura ni residuos tóxicos por el sumidero o WC. Salida de agua residual de la vivienda