Aprovechamiento-de-la-captacion-de-aguas-pluviales-y-de-riego-en-areas-verdes

•

Engenharias

Ingeniería Fácil

14.7.2022

¡Este material tiene más páginas!

Entonces, ¿te gustó este material?

Ayude a animar a otros estudiantes a mejorar el contenido

¿Te gustó este material? ¡Compartir! 🧡

Ingeniería

46.816 Materiales compartidos

Descarga la aplicación para disfrutar aún más

Lea materiales sin conexión, sin usar Internet. Además de muchas otras características!

Vista previa del material en texto

APROVECHAMIENTO DE LA
CAPTACIÓN DE AGUAS
PLUVIALES Y DE RIEGO EN
ÁREAS VERDES
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO CIVIL PRESENTA :
CARLOS FLORES MENDOZA
Enero 2012
UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTONOMA DE MÉXICO

UNAM – Dirección General de Bibliotecas
Tesis Digitales
Restricciones de uso

DERECHOS RESERVADOS ©
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL

Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México).
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro,
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el
respectivo titular de los Derechos de Autor.

INDICE
PAGINA
Objetivo General ------------------------------------------------------------------ 1
INTRODUCCION 2
Capitulo I
IMPULSOS DE INVESTIGACIÓN
Objetivo
1.1 Consecuencias de la evolución de la Metrópolis 5
1.2 Escasez del agua en la ciudad de México 7
Conclusión 12
Capítulo II
ALTERNATIVAS PARA LA REUTILIZACIÓN DEL AGUA PLUVIAL
Objetivo
2.1 Aplicación de sistema de recuperación de aguas
pluviales en España 14
2..2 Soluciones que han tomado algunas organizaciones en México 27
Conclusión 31
Capítulo III
PROPUESTA PARA CAPTACIÓN DE AGUAS PLUVIALES EN
ÁREAS VERDES
Objetivo 32
INDICE
PAGINA
3.1 Alternativa 33
3.2 Desarrollo 36
3.3 Cálculos del depósito 50
3.4 Costos 56
Conclusión 86
Conclusión general 87
Bibliografía 88
1

OBJETIVO GENERAL
Proponer una alternativa para mitigar la escasez de agua mediante el
aprovechamiento pluvial y de riego. Emplear tecnología a favor de la ecología,
logrando beneficios en términos económicos, sociales y ambientales. Dar a
conocer la importancia de la captación de aguas pluviales y de riego para la
reutilización, empleando un sistema de circuito cerrado y presentando soluciones
prácticas para lograr una adecuada captación; reutilización del agua de lluvia,
evitando su desperdicio.

Introducción
El tema de este trabajo es de llamar la atención porque es un problema latente que
se está presentando en todo el mundo, esta situación de la escases del agua se
puede regular, mediante el aprovechamiento de las aguas pluviales y la creación
de una cultura sustentable.
Ver en temporadas de lluvia el gran desperdicio de agua y observar que la gente no
hace nada por captar el agua de lluvia y simplemente se le deja ir al alcantarillado,
hace reflexiona acerca de lo mal que se está actuando, en lugar de mantener
zonas verdes se cubren de concreto. Existe la convicción de que este problema no
es sólo de un área de estudio si no de todas las licenciaturas; por mencionar
algunas, donde los abogados pueden crear una ley de construcción más enérgica
para alcanzar el bienestar de la sociedad y que debe ser apoyada por leyes que
garanticen un aprovechamiento sustentable de este líquido tan valioso; por su parte
los de ciencias ambientales pueden calcular el porcentaje de requerimiento diario
por persona que pueda cubrirse con un sistema de captación de aguas pluviales y
estimar el dióxido de carbono que se emite durante el proceso de transporte y
tratamiento de agua, por otro lado los químicos pueden evaluar la calidad de agua
tratada mediante parámetros fisicoquímicos establecidos por las normas mexicanas
vigentes en materias del agua.
―El agua es, literalmente, la fuente de vida en la tierra. El 75% del cuerpo humano
es agua. Una persona comienza a sentir sed después de perder solo 1% de líquido
corporal y corre peligro de muerte si la pérdida de líquido se aproxima al 10%. El
ser humano puede sobrevivir por sólo unos pocos días sin agua dulce.‖
El aumento descontrolado de la población y el gran desarrollo industrial de la Gran
Metrópoli ejercen grandes presiones sobre los abastos del vital líquido. El patrón de
desarrollo urbano es clave en el problema del agua. Mientras más crece la mancha
urbana, mas extensiva y compleja es la red de distribución de agua y su
mantenimiento.

La incontrolada deforestación ha contribuido a la pérdida de nuestras reservas de
agua. Al reducirse las áreas boscosas, se reduce la producción de lluvia y por lo
tanto disminuyen las fuentes subterráneas que alimentan los ríos. Además, en
áreas desprovistas de árboles y de la sombra que estos brindan, la tasa de
evaporación es muy alta, contribuyendo aún más a la sequía terrestre.
El ser humano usa intensamente el agua en sus diferentes actividades ya sean
domésticas, industriales, agrícolas, comerciales o recreativas. Este uso intensivo
ha implicado el consumo de volúmenes de agua cada vez mayores. La creciente
demanda de agua provocada por el aumento acelerado de la población y el
deterioro de nuestros recursos acuíferos son factores de la escasez del agua. Ésta
situación se está convirtiendo en el problema número uno del mundo. Las
continuas sequias y el incremento de la demanda originada por la creciente
población reducen las reservas de agua.
El agua ha sido por tradición uno de los recursos naturales menos valorado, en
parte por la gran disponibilidad que solía tener, la cual ha venido disminuyendo a lo
largo de las décadas que se ha llegado a la época de fomentar el uso sustentable
del agua para poder disminuir su consumo en los mantos acuíferos. De acuerdo
con el programa de las naciones unidas del medio ambiente (PNUMA) la falta de
agua potable, el calentamiento global del planeta, la deforestación y la
desertificación son los mayores desafíos de la humanidad que deberá de enfrentar
en este siglo. El informe del PNUMA coloca en primer lugar la falta de agua
potable, ya en muchos lugares del planeta el uso del vital líquido a empezado a
convertirse en un agudo problema, en algunos países que cuentan con recursos
económicos suficientes, se hacen múltiples esfuerzos por resolver el problemas de
abastecimiento de agua potable. Actualmente el 87% de la población mundial es
decir unos 6.090 millones de personas disponen de fuentes de agua potable (OMS
2010) así mismo el 84% de la población en países en desarrollo se ven
beneficiadas de estas fuentes (WHO/UNICEF, 2010),
4

Dehecho, la crisis ya está en marcha. Dos tercios de la ciudad de China enfrentan
grandes carencias de agua, Delhi la capital de la India, agotará sus reservas
subterráneas para el año 2015, si continúa el consumo actual, en África en los
últimos 20 años, la superficie del espejo de agua del lago Chad se redujo de 18 mil
kilómetros cuadrados a solo 3,900. A raíz de la propagación de las sequias, casi
veinte millones de personas se enfrentan a la carencia de alimentos en el este de
áfrica.
El consumo mundial de agua potable aumentó seis veces entre 1990 y 1995, más
del doble de la tasa de crecimiento de la población. La población mundial se
incrementará en tres millones de personas en los próximos cincuenta años, y la
mayoría de ellos nacerá en países que estén experimentando la escasez del agua.
―Se estima que el crecimiento demográfico por sí solo llevará a que 17 países más,
con una población proyectada de 2.100 millones, pasen dentro de los próximos 30
años a la categoría de países con escasez de agua. Hacia el año 2025, 48 países
con más de 2.800 millones de habitantes —35% de la población mundial
proyectada para 2025— se verán afectada por el estrés hídrico o la escasez de
agua. Otros nueve países, inclusive China y Pakistán, estarán próximos a sufrir
tensión hídrica‖
La propuesta que se plantea en este tema está pensada en las escuelas, parques,
institutos de gobierno, en términos generales en todas las áreas verdes, donde se
pueda instalar un sistema de captación de las aguas pluviales.
.

CAPITULO I
IMPULSOS DE INVESTIGACIÓN
Objetivo:
Dar a conocer la problemática y el origen de la escasez del agua.
1.1 Consecuencias de la Evolución de la Metrópolis
La escasez de agua en la ciudad de México se ha convertido en un tema de suma
preocupación, debido al problema del desabasto de agua.
Los antecedentes de este problema de desabasto tienen su origen en la década de
los años cuarenta. En aquel entonces ya se gestaba un desbalance de oferta y
demanda de agua, principalmente por el crecimiento poco planeado de la ciudad de
México. En ese momento, la respuesta inmediata fue crear más pozos de
extracción; sin embargo, por no haberse ejercido un control adecuado, hasta la
fecha, el acuífero de la ciudad de México se encuentra en estado de
sobreexplotación. Ello propició hundimientos en la ciudad por situarse en terreno
blando lo que trajo como consecuencia rupturas en tuberías y la existencia de
filtraciones que a su vez, provocan más hundimientos.
México presenta problemas de disponibilidad no solo por la falta de agua sino
también por la calidad deficiente de varias de sus fuentes. La calidad se ve
afectada por problemas de contaminación (presencia de toxico sintéticos
frecuentes) que son tanto característicos del país en vías de desarrollo como en
países industrializados.
La normatividad en materia de calidad del agua es fundamental para realizar el
reuso en forma ordenada a la vez promoverlo y desarrollar un programa de
saneamiento de aguas residuales como parte de estrategia de reuso de aguas.
6

México no es la excepción a estos problemas de escasez de agua, de su
contaminación y de los impactos ambientales generados por su uso inadecuado.
Debido a la creciente demanda de aguas subterráneas y a su lenta renovación, en
los últimos 40 años la reserva de más de 100 acuíferos fue minada por sobre
explotación y se sigue disminuyendo al ritmo actual de unos 5,400 millones de
metros cubico por año. Un grave impacto ecológico fue generado en las primeras
décadas de sobreexplotación (1960-1980) mediante; agotamientos de manantiales,
desaparición de lagos y humedales, merma del gasto base de ríos, eliminación de
vegetación nativa, y perdida de ecosistemas. Otros efectos de la sobreexplotación
fueron; disminución del rendimiento de los pozos, el incremento de los costos de
extracción, asentamientos y agrietamientos del suelo, además de la contaminación
del agua subterránea. (NOM-O14-CNA-2003).
Por esta razón se han generado programas para la conservación control y uso más
eficiente del agua. El 30 de octubre de 1996 se aprobó la norma oficial mexicana.
NOM-014-CNA-2003. ¨Requisitos para la recarga artificial de los acuíferos¨. En el
2005 se realiza la norma oficial mexicana NOM-OOO-CNA-2005 ¨Requisitos para
la disposición de aguas del suelo y subsuelo¨
―Hay que tener en cuenta que nuestro planeta está conformado en un 70% por
agua. De ese porcentaje, sólo un 3% es agua dulce, apta para consumo humano, y
un 1% es accesible al hombre‖

1.2 Escasez del agua en la ciudad de México
En México el crecimiento económico no ha tomado en cuenta plenamente las
señales de escasez del agua. La concentración de la población y la actividad
económica han creado zonas de alta escasez, no sólo en las regiones de baja
precipitación pluvial sino también en zonas donde eso no se percibía como un
problema al comenzar el crecimiento urbano o el establecimiento de agricultura de
riego. Tan sólo para ilustrar la situación extrema en la que se encuentra el agua
subterránea, podemos mencionar que, según cálculos de la Comisión Nacional del
Agua (CNA), 101 acuíferos de un total de 600 están sobre explotados.
El crecimiento poblacional y económico han ejercido mayor presión sobre las
reservas de agua en México, al punto que el volumen demandado es mayor que el
suministrado en algunas regiones del país, lo que obliga al gobierno a decidir a
quién dejar sin este recurso, lo que ocasiona problemas distributivos. La
competencia por este recurso es ya causa de conflictos de diferente intensidad y
escala, y se presenta no sólo entre usuarios de la misma comunidad sino entre
distintas comunidades, municipios, estados e incluso en el ámbito transfronterizo.
Se prevé una de las peores crisis en materia de abasto de agua potable en la
Ciudad de México, debido a la escasez que se registra y que 2009 es considerado
como el más seco de los últimos 40 años, así lo aseguro el director del Sistema de
Aguas de la Ciudad de México.
Estimó que el Valle de México no resentirá la falta de lluvia y del caudal
proveniente del Sistema Cutzamala el próximo año, si en los meses siguientes no
disminuye la demanda del vital líquido.
"Puede haber varios millones de personas con serios problemas de abasto y las
pipas resultarán insuficientes para atender la demanda", aseguró el director del
Sistema de Aguas.
8

Por eso, agregó, la instrucción del jefe de Gobierno capitalino, Marcelo Ebrard, ha
sido disminuir el consumo de agua en todos sus usos, esto es tanto en gobierno
como en industrias y hogares, en 20% antes de que concluya el año. Sin embargo,
de acuerdo con el funcionario, apenas se ha conseguido avanzar en la mitad de
esa meta, "Tenemos el reto de en los próximo tres meses de lograr un cambio en la
ciudad", concluyó Ramón Aguirre.
Los problemas de escasez de agua en México se han agravado en las últimas
décadas, lo que genera mayor tensión en la competencia por el recurso, no sólo al
interior, sino con otros países. En un intento por regular el uso del agua y de evitar
los conflictos, el marco institucional ha ido cambiando, sin conseguir del todo una
reforma acorde con el nivel del problema.
El diseño de mecanismos de prevención y, en su caso, de mediación y resolución
de conflictos, requieren de conocer a fondo la manera en la que surgen y se
desarrollan.
Algunos conflictos emergen como movimientos de rechazo contra una decisión
pública. Cualquier propuesta de política que posea elementos típicamente
impopulares (reducción de subsidios, creación de tarifas) tendrá mayor posibilidad
de éxito si posee un análisis de factibilidad política que permita prever el grado de
resistencia que podría encontrar la medida. El objetivo no es renunciar a
instrumentarlas políticas, sino anticipar la respuesta y diseñar los mecanismos de
negociación pertinentes.
El conflicto está asociado a un conjunto de causas que varían por región geográfica
o por sector. En alguna zona el determinante de un movimiento puede ser un mal
manejo administrativo en combinación con la movilización de grupos sociales
organizados, mientras que en otro la sequía recurrente es el punto de interés. Así,
es de utilidad sistematizar los conflictos mediante una tipología del conflicto que
clasifique las variables relevantes para cada sector (urbano o rura l) y región
(dividida por estados o por cuencas). La sistematización de los conflictos existentes
9

y de las variables asociadas a cada caso, constituye una agenda de política pública
preliminar y un primer diagnóstico del conflicto.
En el registro público de derechos de agua (Repda), se cuenta con los volúmenes
asignados a los usuarios de aguas nacionales. En este registro se tienen
clasificados los usos del agua en 12 rubros, mismos que por claridad se han
agrupado en 5 grandes grupos; cuatro que corresponden a usos consuntivos, el
agrícola, el abastecimiento público, la industria autoabastecida y las
termoeléctricas, y el hidroeléctrico, que se contabiliza aparte por corresponder a un
uso no-consuntivo.
El 63% del agua utilizada en el país provienen de fuentes superficiales (ríos,
arroyos y lagos), mientras que el 37% restante proviene de fuentes subterráneas
(acuíferos).
El principal uso del agua en México es el agrícola, él se refiere principalmente al
agua utilizada para el riego de cultivos. La superficie dedicada a las labores
agrícolas en México varía entre los 20 y 25 millones de hectáreas, con una
superficie cosechada de entre 18 a 22 millones de hectárea por años. El valor de la
producción directa equivale al 6.5% del PIB nacional.
La población que ocupa este rubro oscila entre los 4 y 5 millones de personas y se
estima que dependen directamente de la actividad entre 20 y 25 millones de
mexicanos, en su mayoría población rural.
Es de destacar que la superficie de riego del país ha aumentado
considerablemente de 750 mil hectáreas en 1926 a 6.4 millones de hectáreas
actualmente, lo que coloca al país en el sexto lugar mundial en términos de
superficie con infraestructura de riego. El 54% de la superficie bajo riego
corresponde a 85 Distritos de Riego y el 46% restante a más de 39 mil Unidades de
Riego. Donde los Distritos de Riego son áreas geográficas en el cual se
proporciona el servicio de riego mediante obras de infraestructura hidroagrícola,
como vasos de almacenamiento, derivaciones directas, plantas de bombeo, pozos,
10

canales y caminos. Mientras la Unidad de riego es el Área geográfica destinada a
la agricultura que cuenta con riego. No comprende almacenamientos y se integra
por usuarios agrupados en asociaciones civi les.
La productividad en las áreas de riego es 3.7 veces mayor que la temporal, por lo
que esas actividades representan más de la mitad de la producción agrícola
nacional.
El uso para el abastecimiento público incluye la totalidad del agua entregada a
través de las redes de agua potable, las cuales abastecen a los usuarios
domésticos (domicilios), así como a las diversas industrias y servicios conectados a
dichas redes.
De acuerdo con los censos de captación tratamiento y suministro de aguas
realizados por el INEGI a los a los órganos operadores del país, se determinó que
en el 2003 el 82% del agua suministrada por las redes de agua potable fue para el
uso doméstico y el 18% restante para industrias y servicios. Por otro lado,
comprobando los datos de 1998 con el 2003 de los censos se observa que en
estos cinco años el volumen de agua empleada por el organismo operadores se
incrementó en 22%. Otro dato relevante es que en el año 2003 el porcentaje de
agua facturada respecto al total de agua empleada por los organismos operadores
fue del 49%, lo que indica que el restante 51% del volumen se perdió en fugas, fue
objeto de tomas clandestinas o bien correspondía a deficiencias en el patrón de
usuarios.
El uso en industrias autoabastecidas se incluye la industria que toma su agua
directamente de los ríos, arroyos, lagos o acuíferos del país. Los principales giros
industriales son a los que corresponden a la industria química y la producción de
azúcar, petróleo, celulosa y papel.
En el año 2006, las centrales termoeléctricas generaron 191.78 TWh, lo que
representó el 86.8% del total de energía eléctrica producen el país. En las plantas
correspondientes existe una capacidad instalada de 47 857 MW, es decir el 78%
11

del total del país. El agua incluida en este rubro se refiere a la utilizada en
centrales de vapor, duales, carboeléctrica, de ciclo combinado, de turbo gas y de
combustión interna.
Cabe aclarar que el 74% del agua concesionada a termoeléctricas en el país
corresponde a las planta carboeléctrica de petacalco, ubicada en las costas de
guerrero, muy cerca de la desembocadura del río balsa.
En el 2006 las plantas hidroeléctricas emplearon un volumen de agua 140.3 lo
que permitió generar 29.22 TWh de energía eléctrica, o el 13.2% de la generación
total del país. La capacidad instalada en las centrales hidroeléctricas es de 10 285
MW, que corresponde al 21.5% de la total instalada en el país.
El porcentaje que representa el agua utilizada para usos consuntivos respecto a la
disponibilidad total es un indicador del grado de presión que se ejerce sobre el
recurso hídrico en un país, cuenca o región. Se considera que si el porcentaje es
mayor al 40%, se ejerce una fuerte presión sobre el recurso.
El país en su conjunto experimenta un grado de presión del 17% lo cual se
considera de nivel moderado; sin embargo, la zona centro, norte y noroeste del
país experimenta un grado de presión del 47%, lo cual se considera como presión
fuerte sobre el recurso.
Incluso, en el 2003, las Naciones Unidas reconoció elevó a la categoría de derecho
humano el acceso al agua, esto a través del Comentario General sobre el derecho
al agua, adoptado en noviembre de 2002 por el Pacto sobre Derechos Económicos,
Sociales y Culturales (CESCR en inglés). Dicho documento reza:
"el derecho humano al agua otorga derecho a todos a contar con agua suficiente, a
precio factible, físicamente accesible, segura y de calidad aceptable para usos
personales y domésticos"
―Varias sustancias químicas sintéticas, especialmente el grupo conocido como
contaminantes orgánicos persistentes (COP), en los que están incluidos los
12

hidrocarburos halogenados, las dioxinas y los cloros orgánicos como el DDT y los
PCB (difenilospoliclorinados) tienen larga vida y son sumamente tóxicos en el
ambiente. No se descomponen fácilmente en los procesos naturales y tienden, por
tanto, a acumularse en la cadena alimentaria biológica hasta que llegan a presentar
riesgos a la salud humana. Por ejemplo, las ballenas beluga que nadan en el río St.
Lawrence, altamente contaminado, que conecta el océano Atlántico y los Grandes
Lagos de Norteamérica, tienen niveles tan altos de PCB en la grasa que, por ley de
Canadá, se califican de "vertederos de desechos tóxicos". Las comunidades
indígenas que una vez cazaban estas ballenas, no están autorizadas para hacerlo
por los riesgos que presentan a la salud.‖
CONCLUSIÓN
Con la participación en conjunto de habitantes y autoridades de gobierno, se podría
disminuir el consumo de agua de los mantos acuíferos, utilizando adecuada y
racionalmente, realizando algunas pequeñas tareas, los siguientes puntos
corresponden al usuario, involucrándolo a una cultura de uso de agua;
Cierra las llaves mientras te enjabonas, te tallas en el baño, te afeitas o te
cepillas los dientes.
No laves la banqueta, pisos o el coche a "chorro de manguera", usa solola
necesaria en cubetas.
Reporta cualquier fuga que observes en la calle, vigila los mecanismos de
depósito de sanitarios, tinacos y cisternas, reparando cualquier fuga.
Revisa periódicamente las paredes de la cisterna y el buen funcionamiento
de la bomba.
Utiliza solamente el agua estrictamente necesaria en el baño, en el lavado
de trastes y en el lavado de ropa.
Al usar la lavadora, usa el máximo de ropa permitido en cada carga.
No riegues el jardín durante las horas de mayor calor, el agua se evapora.
Vigila a tus hijos, para que en sus juegos no se bañen a chorro de agua o a
cubetazos.
13

No utilices el inodoro como cubo de basura.
Utiliza cisternas de WC con dispositivo de descarga controlada o de bajo
volumen. Una forma de reducir el consumo de una cisterna convencional
consiste en introducir en su interior una botella de uno o dos litros llena de
agua.
Explicar estos consejos a los más pequeños de la casa.
Utilizando la captación de aguas de lluvias en azotas, patios,
estacionamientos, canchas deportivas y principal mente en la zona agrícola
que es donde se destina la mayor cantidad de agua potable es de 76.8%
podremos reducir este porcentaje y un gran ahorro económico que genera la
extracción y distribución del líquido. Ya que los mantos sufren una severa
sobreexplotación debido a que no se recarga en su totalidad de manera
natural con el agua de lluvia; estas deberían infiltrarse a través de zonas
permeables pero en la CD. De México cada vez estas son menores, a
demás la zona urbana de la ciudad, el agua de la lluvia es interceptada por
el drenaje, pese a esto la ciudad se enfrenta a graves inundaciones de
temporadas de lluvia. Otra consecuencia por sobreexplotación se presenta
hundimientos en la ciudad.

CAPÍTULO II
ALTERNATIVAS PARA LA REUTILIZACIÓN DE AGUA PLUVIAL
Objetivo:
Dar a conocer los métodos de captación de aguas de lluvia en Europa y que ha
hecho México
2.1 Aplicación de sistema de recuperación de aguas pluviales en España
El agua más barata que se puede encontrar es sin duda el agua de lluvia. En
algunas regiones de España caen hasta 800 mm de lluvia al año que puede ser
utilizada. La captación de agua pluvial es una técnica sencilla, efectiva y económica
que permite tener el agua más barata que se puede imaginar ¿ se ha pensado en
instalar un sistema así en casa? No debe pensarlo más, aquí se verá lo fácil que
es.
Un sistema de captación de agua de lluvia se puede instalar en casi cualquier casa
o edificio de manera sencilla y como resultado se tendrá hasta un 50% de ahorro
en el consumo doméstico de este vital líquido.
Para construir el sistema se necesita un techo que será nuestra superficie de
captación que tenga una pendiente que favorezca el escurrimiento de agua hacia
los canalones que habrán de instalarse. Los canalones son conectados a un
depósito (o varios) el cual tenga un filtro sencillo acoplado a la entrada. Finalmente
se requiere de una bomba para distribuir el agua.
Aproximadamente desde el inicio de los años 80 el aprovechamiento de las aguas
pluviales experimenta un desarrollo tecnológico significante y un aumento de
interés por parte de los consumidores y la administración pública.
Los principales motivos de interés en el aprovechamiento de las aguas pluviales
son motivos económicos y la gestión de los sistemas de saneamiento.
15

Actualmente hay muchos países en Europa y en el Mundo que disponen de
normativas y legislación propia con respecto a la captación y el aprovechamiento
de las aguas pluviales.
Desde hace algunos años, también en España comienzan a establecer requisitos
legales a nivel local (ordenanzas municipales) relacionados al aprovechamiento de
las aguas pluviales. En muchos casos el motivo principal es el ahorro de agua
potable. En la figura numero 1 se presenta el arreglo de un sistema simple de
captación de agua pluvial, mismo que tiene componentes principales se hace una
breve descripción de estos elementos;
SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA

Área de captación de lluvia

Filtro

Figura No.1.-

Depósito de almacenaje Equipo de control
16

1) CAPTACIÓN DE AGUA; El agua de lluvia debería captarse preferentemente de
los tejados como muestra el prototipo de la figura No.1.-Siempre evitando
superficies recubiertas con materiales que lixivian sustancias tóxicas (Por Ejemplo
alquitrán) en un tejado de 150 m2 se puede recoger aproximadamente 105 mil
litros de agua al año.
2) FILTRO; Para evitar la entrada de materia orgánica y sólidos al depósito de
almacenaje, las aguas pluviales se deben filtrar, como se muestra en la figura
No.2.- En el mercado se encuentra una amplia gama de filtros para cada
aplicación. Para la elección del filtro adecuado se recomienda la consulta de
empresas especializadas.

Figura No.2.-Filtro
3) ALMACENAJE; El depósito se elige en función de las condiciones locales de
cada instalación. Se puede elegir entre depósitos fabricados, poliéster,
polietileno o de metal. Un modelo como lo muestra la figura No.3.-Las
instalaciones se puede realizar en superficie o de forma enterrada. En cada
caso los depósitos disponen de una toma de agua, una entrada calmada y un
rebosadero que permite la conducción del exceso de agua al sistema de
saneamiento o a un sistema de filtración.

Figura No.3.-Deposito
17

4) EQUIPO DE CONTROL; Consiste en una bomba de suministro, un cuadro
de control y una realimentación automática de agua potable, como ejemplo de la
figura No.4.- Los equipos modernos funcionan de forma automática y silenciosa y
permiten el suministro de agua para los WC, el riego y otros usos que no
requieran agua potable.

, Figura No.4.-Equipo de control

Beneficios del sistema de recuperación de aguas pluviales
Con un sistema sencillo y de bajo mantenimiento, se dispone de un agua de
buena calidad.
El agua pluvial puede sustituir el uso de agua potable en muchas
aplicaciones domésticas de forma segura y económica.
El agua pluvial es muy blanda y resulta en un ahorro de detergentes y
tratamientos de agua.
Disminuye los impactos físicos en el terreno, como la erosión y los daños en
infraestructuras, edificaciones o carreteras, causados por los efectos de
grandes precipitaciones.
Mitiga las inundaciones debido a que se captura el agua en el momento de
máxima precipitación y se devuelve al medio paulatinamente.

En el contexto de la tramitación de la directiva marco del agua, en España se prevé
un aumento para minimizar el volumen del agua con mayor carga contaminante
que es vertida al medio receptor en tiempo de lluvia (medidas anti- DSU). En
combinación con un aumento del precio del agua, y en consideración con las
previsiones sobre sequías y la desertificación de ámbitos del mediterráneo, el uso
18

de fuentes alternativas de agua aumentará. Actualmente ya hay aproximadamente.
30 municipios a nivel de Cataluña, que disponen de un reglamento municipal que
regula el aprovechamiento de las aguas pluviales. En el Reglamento General del
Servicio Metropolitano abastecimiento domiciliar de agua, se prevé la reutilización
de las aguas pluviales a nivel doméstico como medida de ahorro de agua. El
objetivo de la comisión técnica de aguas pluvialeses: Ser un elemento aglutinador
de las empresas que se focalicen hacia el sector de la recuperación,
aprovechamiento y gestión del agua de la lluvia. Erigirse en un interlocutor de
referencia para las administraciones públicas y organismos sectoriales y
representar al sector en los foros de discusión y decisión. Promover la técnica,
ingeniería, conocimiento y mejoras prácticas con el fin de ahorrar agua potable y
mejorar la eficiencia en la gestión del ciclo de agua. Divulgar las aplicaciones para
generar un nivel crítico de demanda. Dinamizar los actores preferentes del
mercado. Actuar como referente para trasladar el conocimiento del sector a las
normativas y potenciales documentos técnicos españoles.

PROPUESTA AGUAPUR
ESTUDIOS PREVIOS
Previa a la captación de las aguas pluviales se requiere un mínimo estudio del
planteamiento que vamos a hacer. Es importante conocer la pluviometría histórica
de la zona así como la superficie de captación, para conocer la cantidad de agua
que se espera recolectar por esa vía. Con ello es posible dimensionar
adecuadamente el depósito, aljibe, cisterna, etc. que se va a emplear. Una vez
hechos estos pasos será posible conocer de cuánta agua es posible disponer y
decidir si va a ser suficiente, o lo que es más habitual, en qué medida va n a
complementar otras fuentes de suministro de agua como red municipal, pozo, etc.
EQUIPO BÁSICO DE CAPTACIÓN Y CONTROL DEL AGUA DE LLUVIA
Para entender el diseño de los equipos, es preciso recordar que el agua de lluvia
suele captarse en unos meses determinados y que debe conservarse para ser
utilizada durante el periodo posterior hasta la nueva época de lluvias. Por ese
motivo, el empleo del agua de lluvia se combina con otra fuente de suministro de
agua como puede ser la de red municipal en muchos casos.
Esta duplicidad de calidades de agua, implica la necesidad de un sistema eficiente
de gestión de ambos tipos de agua. Aquí es preciso hacer una aclaración
importante. Existen en el mercado equipos diseñados para "rellenar" con agua de
otra procedencia, red pública, pozo, etc. el depósito donde se almacena el agua de
lluvia cuando ésta se está acabando o escasea. Este criterio tiene en general dos
deficiencias. Por una parte, la mezcla periódica de aguas de características
diferentes en el depósito, dificulta la adaptación y asentamiento del sistema en
muchos casos, así como disminuye la vida del mismo. Por otra, implica la no
utilización de toda la capacidad de almacenamiento de agua de lluvia, dado que
antes de que ésta se agote ya añadimos agua de otra procedencia. El diseño que
se presenta a continuación toma como criterio la búsqueda del aprovechamiento
máximo del agua de lluvia y sus sistemas de almacenaje, preservando el circuito de
aguas pluviales de cualquier mezcla o contaminación con agua de otra calidad.
20

El diseño básico de captación de aguas pluviales consta de los siguientes
elementos: mismos que pueden ser observados en la figura No.5.- en donde se
identifica cada uno de estas con el número correspondiente.
1 Cubierta: En función de los materiales empleados se tendrá mayor o menor
calidad del agua captada
2 Canalón: Para captar el agua y llevarla hacia el depósito de almacenamiento.
Ante las canaletas, se recomienda poner algún sistema que evite entrada de hojas
y similares.
3 Filtro: Necesario para hacer una mínima eliminación de la suciedad y evitar que
entre en el depósito o cisterna.
4 Depósito: Espacio donde se almacena el agua ya filtrada. Su lugar idóneo es
enterrado o situado en el sótano de la casa, evitando así la luz (algas) y la
temperatura (bacterias). Es fundamental que posea elementos específicos como
deflector de agua de entrada, sifón rebosadero anti roedores, sistema de aspiración
flotante, sensores de nivel para informar al sistema de gestión, etc.
5 Bomba: Para distribuir el agua a los lugares previstos. Es muy importante que
esté construida con materiales adecuados para el agua de lluvia, e igualmente
interesante que sea de alta eficiencia energética.
6 Sistema de gestión agua de lluvia-agua de red: Mecanismo por el cual se tiene
un control sobre la reserva de agua de lluvia y la conmutación automática con el
agua de red. Este mecanismo es fundamental para aprovechar de forma
confortable el agua de lluvia. Obviamente se prescinde de él si no existe otra fuente
de agua.
7 Sistema de drenaje de las aguas excedentes, de limpieza, etc. que puede ser la
red de alcantari llado, o el sistema de vertido que disponga la vivienda.
Opcionalmente antes del filtro, puede insertarse un sistema automático de lavado
de la cubierta, que permite desechar de forma automática los litros iníciales de
agua con más suciedad en las primeras lluvias después del verano.
21

Figura No.5.-diseño básico de captación de aguas pluviales
Una vez diseñada la captación y uso de las aguas pluviales, se procede a ponerlo
en práctica. La construcción de elementos como la cubierta, los canalones, el
depósito de captación y el sistema de drenaje de los excedentes posibles de agua,
dependerá de cada edificio y el diseño que se haya estimado. Lo deseable es
construirlos con materiales ecológicos, empleando esencialmente proveedores
locales de la zona. Para disponer del resto de elementos específicos en la
captación y el uso del agua de lluvia, H2O Point se asocia con una de las primeras
empresas alemanas en estos sistemas. De esta forma se tienen a la disposición
equipos que han sido perfectamente probados en centenares de miles de hogares
alemanes. Son equipos de alta calidad, construidos con materiales ecológicos y
cumpliendo las más estrictas normativas de reciclaje posterior.
Hay que ver las características de estos equipos, teniendo en cuenta el sistema
central y los elementos accesorios. Ambos son necesarios para un correcto
funcionamiento y la optimización del sistema. A este respecto, H2O Point puede
suministrárselos e instalarlos, o bien suministrarlos y facilitar la información
necesaria a su instalador para un correcto ensamblaje de sus componentes. Deben
verse en detalle. El sistema central o de gestión se compone de dos partes
22

básicas, el RAIN BRAIN para el control automático y la realimentación de agua
potable de los equipos domésticos que utilicen agua de lluvia, y el RAIN PRESS,
bomba encargada de impulsar el agua captada a sus destinos previstos. Conjunto
ideal para viviendas de una o dos familias.
RAIN PRESS; Bomba especial para impulsar agua de lluvia. Automática, silenciosa
y robusta. Posee el cuerpo y los impulsores de acero inoxidable AISI 304 y un
cierre metálico de grafito cerámica que optimizan al máximo su resistencia. El
motor puede funcionar en modo continuo. Dispone de un control electrónico que
puede activar automáticamente la puesta en servicio y detención de la bomba. Este
dispositivo puede observarse en la figura No.6.

Figura No.6.-Dispositivo Rain Press
RAIN BRAIN; El Rain Brain constituye el centro inteligente de la instalación de
utilización del agua de lluvia. Su unidad de control supervisa y dirige el equipo en
su conjunto, garantizando un funcionamiento óptimo y permanente . En la figura
No.7.- puede verse a este dispositivo.

Figura No.7.-Dispositivo Rain Brain
23

RAIN CONFORT; La unidad integrada Rain Confort es un conjunto compacto que
integra el cerebro y el corazón del sistema, Rain Brain + Rain Press. Es la forma
más inteligente de gestionar o controlar el agua de lluvia, desarrollando en una
unidad compacta ambas funciones. Su displayproporciona información sobre la
cantidad de agua disponible, etc. Aunque tiene un precio superior que los dos
equipos separados, el hecho de evitar la interconexión también supone un ahorro
en materiales y mano de obra. En la figura No.8 se presenta el dispositivo.

Figura No.8.-Dispositivo Rain Confort

ELEMENTOS ACCESORIOS; Junto con estos sistemas de impulsión y control del
agua, para el buen funcionamiento del conjunto es imprescindible disponer de una
serie de elementos que se mencionan a continuación. Cada uno de ellos tiene su
función específica, y es fruto de la experiencia de años de trabajar con sistemas de
captación y control de aguas pluviales. Cada uno de estos pequeños elementos
evitará un posible problema a medio plazo o bien asegurará una mejor
conservación o entrega de agua de más calidad. El conjunto de todos ellos es lo
que permite obtener un alto rendimiento del sistema y evitar de forma sencilla
problemas innecesarios. Como se muestra en La figura No.9.

Figura No.9.-Elementos Accesorios

FILTRO EN LINEA; Fabricado en polietileno, con elemento fi ltrante de cartucho de
acero. Paso del filtro 0.35 mm que elimina partículas de mayor tamaño,
disponiendo de esta forma de agua más limpia. Viene con su arqueta de registro.
Este dispositivo puede verse en la figura No.10.

Figura No.10.- Filtro en Línea

DEFLECTOR DE ENTRADA; Este elemento es esencial para evitar que la entrada
de agua en la cisterna provoque un remolino en el poso sedimentado. Esto
implicaría que la toma de agua posterior podría ser de peor calidad, arriesgándonos
a generar problemas innecesarios. Fabricado en polietileno negro reciclable. En la
figura No.11.- se puede observar el dispositivo.

Figura No.11.-Deflector De Entrada
SIFÓN ANTI ROEDORES
Sifón para evacuar el exceso de agua que pueda entrar en un momento
determinado. Es importante que este sifón lleve incorporado un sistema especial
para evitar la posible entrada de pequeños animales que, en busca del agua
podrían entrar en el sistema y darnos problemas posteriores de contaminación. En
la figura No.12.- se presenta este accesorio.

Figura No.12.-Sifón Anti Roedores

ASPIRACIÓN FLOTANTE
Tubo en espiral de termoplástico antigérmenes, que permite la aspiración del agua
más limpia unos 15 cm por debajo del nivel de la misma. Esto nos garantiza poder
suministrar el agua de más calidad que dispongamos en cada momento, evitando
turbulencias y agitaciones innecesarias. En la figura No.13.- se muestra el
accesorio.

Figura No.13.-tubo en espiral

KIT ANTIARIETE
Sistema de amortiguador del posible golpe de ariete, evitando así continuos paros y
puestas en marcha de la bomba, en caso de existir pequeñas fugas en la
instalación. Este dispositivo puede verse en la figura No.14.-

Figura No.14.-Kit Antiarierete

2.2 SOLUCIONES QUE HAN TOMADO ALGUNAS ORGANIZACIONES EN
MÉXICO
En México se han venido desarrollando algunas soluciones al problema del agua
ya que algunas organizaciones y autoridades de gobierno se encuentran
recapacitando sobre la idea de concebir en el agua como un recurso inagotable,
por lo que ahora lo están percibiendo como un recurso que se está contaminando.
A continuación se presenta unos ejemplos de proyectos en los que han
contemplado dispositivos de captación de agua pluvial.
Ejemplo 1. Proyecto: Edificio Papaloapan, Localización: Ciudad de México,
México Construcción: EZ desarrollos .Proyecto: 2004 Construcción: 2007 Superficie
de construcción: 1500 m2. Ubicado en la céntrica colonia Cuauhtémoc, Ciudad de
México. Construido a una cuadra del Paseo de Reforma sobre un lote rectangular
se desplanta un edificio de vivienda multifamiliar de 6 niveles y una terraza en la
azotea. Este edificio se observa en la fotografía No.1.- y No.2.-Cuenta con 8
unidades, 3 de ellas en 2 niveles y 5 en un solo nivel. Configurado con 5 distintas
tipologías espaciales, que van de 80 m2 a los 150 m2, de 1, 2 ó 3 recamaras; con
dobles alturas y/o terrazas privadas. Es un volumen rectangular con un patio
trasero. La iluminación natural. En el edificio se implementaron ―eco-técnicas‖,
captación de agua pluvial, reciclaje y cascadeo de aguas (ahorrando hasta un 60%
del consumo normal). Naturalización extensiva tradicional en la azotea
(greenroofing) y áreas comunes.

Fotografía No.1. Fotografía No.2.
28

Ejemplo 2. Marcado con el numero 3190 sobre la avenida división del norte, el
edificio departamentos que ahí se ubican aprovecha, cuando menos, 600 litros de
agua de lluvia al día para servicio de los sanitarios durante la temporada de lluvias.
Siguiendo las disposiciones de ley de diseño un sistema para aprovechar el agua
en sanitarios, riego de los jardines y lavado de autos. Además de ello, el
condominio posee un sistema de captación de agua pluvial que almacena el agua
de lluvia en una cisterna. La cisterna que tiene capacidad de 38 metros cúbicos
alimenta dos tinacos que a su vez, están conectados al sistema sanitario de todos
los departamentos.

Ejemplo 3. La universidad Alliant que es una institución educativa ubicada en
plena colonia Roma, tomo la decisión de dejar de contribuir a este problema y de
sacarle provecho al asunto. Creo un sistema de captación pluvial, trabajando en
cada época de lluvia, recoge y almacena las aguas que caen sobre las azoteas.
Luego de pasar por un sistema de filtración y purificación, estas son reinyectadas a
los tinacos convencionales de suministro, mezclándose con las aguas de la red
municipal, y logrando una disminución del consumo de agua.

Ejemplo 4. El Club Rotario de Toluca A.C. resulta prioritario participar en la
solución de este problema mundial, impulsando a nivel local, proyectos que
promuevan el desarrollo sustentable de las comunidades. Por ello, se propone
trabajar conjuntamente con otras organizaciones y el gobierno para desarrollar un
proyecto de aprovechamiento integral y sostenible del recurso hídrico, que
demuestre la factibilidad de hacer un uso eficiente del agua, fomente entre la
población una cultura hacia su cuidado y sea detonador de proyectos similares en
la región, contribuyendo así a recuperar el acuífero del Valle de Toluca,
actualmente sobreexplotado. La iniciativa consiste en desarrollar un Sistema
Integral de Captación y Aprovechamiento de Agua de Lluvia y Tratamiento de
Aguas Residuales con Biotecnologías de la Escuela Preparatoria Oficial No. 146
29

ubicada en el Municipio de Metepec, Estado de México, ver figura No.15.- con base
en el esquema de la figura No.16.- para ello se propone lo siguiente:a) la captación del agua pluvial, filtración conducción y almacenaje,
b) un uso eficiente del recurso mediante el acondicionamiento e instalación de
mobiliario sanitario adecuado,
c) tratamiento in situ del agua residual, con biotecnologías de bajo impacto para su
posterior rehusó en riego.

Figura No.15.-
Escuela Preparatoria Oficial
No.146.- San Lucas tunco, Metepec,
Estado de México.

Figura No.16.-Esquema de Captación de agua de Lluvia

Ejemplo 5. Estacionamiento Peluqueros (ver fotografías No.3 y No.4) los
elementos más importantes de esta obra son; Ejecución de obra, 1,387 m2 en 2
niveles y el Sistema de techado auto portante y sistema de captación de aguas
pluviales para rehusó en lavado de autos. Esta obra se encuentra Col. Morelos,
Venustiano Carranza, México D.F.

Fotografía No.3. Fotografía No. 4.
Ejemplo 6. La delegación Tlalpan construyo varias mini presas para aprovechar
el agua pluvial, comenzarán a funcionar dos de las cuatro ollas de captación que se
han habilitado en las en las zonas altas del cerro del Ajusco en la delegación
Tlalpan. Estas ollas de captación son excavaciones tipo presa, protegidas con una
Geomembranas de PVC en donde se acumula el agua pluvial y evita que se filtre a
los mantos acuíferos, lo que permite almacenar agua para consumo humano a
miles de familias que durante años sólo tienen acceso a agua mediante pipas. Una
sola olla tiene capacidad de 15 millones de litros y se espera aprovechar al máximo
esta época de lluvias llenándolas al menos tres veces, ahorrando así al menos 30
millones de pesos al año gastados en pipa. En la fotografía No. 5.-se muestra ya
colocada la Geomembranas de PVC y en la En la fotografía No. 6.-se observa la
captación de agua de lluvia.

Fotografía No. 5 Fotografía No. 6
31

Conclusiones
En los países de Europa la escasez del agua potable, el costo elevado por la
extracción y distribución así como la conciencia ecológica, ha orillado a las
autoridades a implementar normatividad y legislación con respecto al
aprovechamiento del agua pluvial. Las empresas han desarrollado tecnología
propia y hay un aumento de interés por parte de los consumidores y la
administración pública. Con estos métodos de captación de aguas pluviales en
azoteas y patios las casas ahorran un 50% del consumo domestico por
consecuencia la disminución del costo que generaba anteriormente por el consumo
del agua potable.
En México algunas empresas y autoridades de gobierno están intentando a
reconsiderar la problemática de la escases del agua potable como algo latente, por
lo que la recolección de aguas al ser un sistema ancestral que ha sido practicado
en diferentes épocas y culturas, está siendo actualmente uti lizadas por regiones
aisladas de la ciudad, pero se observa que este tipo de captación de aguas
pluviales, es la solución a la escases del agua en la ciudades. Las iniciativas de
agrupaciones, empresas y autoridades de gobierno, son buenas pero falta más
información sobre el problema de la escases del agua potable, curso gratuitos
sobre métodos de captación y principalmente información a los niños de kínder y
primarias ya que estos son las semillas del futuro. Sobre la escases del agua y
como ellos pueden ayudar a este problema con métodos sencillos para ahorrar
agua y iniciándolos a que capten el agua pluvial.

CAPÍTULO III
PROPUESTA PARA CAPTACIÓN DE AGUAS PLUVIALES EN ÁREAS VERDES

Introducción
La ingeniería es una actividad donde se pueden utilizar las normas o leyes de la
naturaleza, creando e incrementando soluciones para el bienestar y la armonía con
ella misma.
Tomando sus mismos elementos podremos perfeccionar su utilización.
Beneficiando a la comunidad y así rectificar el uso de los recursos naturales que se
le ha otorgado desde el principio de los tiempos. Ayudando a reparar el mal uso y
el daño al que se ha visto sometido, mediante un uso real y consciente. A esta
alternativa le llamaremos ACUAGER que significa agua de campo.

Objetivo
Dar a conocer un método de recolección de agua de lluvia en áreas verdes como
una alternativa sustentable desde el punto de vista técnico, económico y social.

3.1 ALTERNATIVA
La alternativa de captar el agua de lluvia y de riego en áreas verdes (jardines,
parques, campos de futbol etc.) es aprovechar el agua de estas zonas, ya que en la
actualidad la mayoría solo recolecta el agua de azoteas y patios; si consideramos
esta captación se podría obtener una mayor cantidad de agua para reutilizar.
El sistema propuesto de igual forma podría emplearse en las zonas de agricultura
que es donde se destina la mayor parte de agua en México, a este sector se
destina el 77% del volumen nacional concesionado.
Antes de entrar en el detalle del análisis del sistema de recuperación de aguas
pluviales, es necesario establecer ciertos parámetros en cuanto a datos de las
necesidades diarias de cada proyecto. Es preciso recordar que, la captación y
almacenamiento, del sistema de esta propuesta se plantea como un prototipo que
pueda adaptarse a las condiciones y requerimientos de cada caso.
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DEL AGUA
Es el mayor componente del sistema, es el más importante y el de mayor costo.
Existen varios factores a considerar para el contenedor de almacenamiento.
1. TAMAÑO. Se determina por factores como el requerimiento de agua diaria y la
cantidad de agua de lluvia disponible en la zona.

2. FORMA. Existe una cantidad ilimitada de opciones en cuanto a la forma
(cilíndricas, cuadradas, rectangulares etc.)

3. MATERIAL. Los tanques comerciales generalmente están hechos de plástico
como polietileno de alta densidad, plástico reforzado con fibra de vidrio.

La alternativa de hacer los contenedores en sitio implica que estos pueden ser
hechos con ferrocemento. Este sistema es una técnica muy barata y fácil para
construir, para hacer trabajos de ferrocemento se usan cemento, arena, agua,
malla de gallinero, malla electro soldada y cimbra de triplay de 4mm. Con este
material se puede realizar estructuras ligeras y de alta resistencia. Como lo
muestra la Fotografía No.7.- La resistencia la da el uso de formas curvas y
34

circulares. El agua se puede almacenar en uno o varios depósitos conectados en
serie ó igualmente de concreto armado en sitio. El exceso de agua de la cisterna
se mandara hacia un pozo de absorción este se construirá con una planti lla de
concreto dejando en el centro un orificio de 40 cm de radio para permitir que el
agua se filtre al subsuelo permitiendo que se incorpore al manto acuífero, se
realizan las paredes para formar un registro.

Fotografía No.7.-
CONSTRUCCION DE UN CONTENEDOR DE FERROSEMENTO
4. COLOCACION DEL CONTENEDOR Ó CISTERNA DE PLASTICO. Se debe
colocar con una base de concreto de 7 cm aproximadamente, seguida de
hiladas de tabique en todo el perímetrola altura será determinada por la
cisterna ya que esta debe quedar cubierta, se hace la colocación de tubería
requerida, se arman placas de concreto armado según las dimensiones de la
cisterna, estas se colocan, una de ellas debe llevar el registro de acceso para
su limpieza o mantenimiento.
5. REQUERIMIENTO; Los contenedores o depósitos de almacenamiento de
agua se deberá considerar los siguientes :
• No deben de permitir que pase la luz y además evitar la entrada de polvo e
insectos. La luz genera la aparición de algas (agua con tonalidad verde) y los
insectos encuentran un lugar apto para reproducirse.

• contar con la preparación de conexión del conductor de entrada del agua ya
filtrada al tanque de almacenamiento

• deberá contar con un dispositivo para eliminar el agua excedente sin dañar
al tanque o su cimentación.

• Tener una tapa de acceso al interior para el mantenimiento

BENEFICIOS DE LA RECOLECCIÓN DE AGUAS PLUVIALES
El agua recolectada es gratis

Se evitan encharcamientos

Es un sistema independiente y por lo tanto ideal para todo tipo de
comunidades

El agua es de mucha más calidad para el riego.

Cuando se capte agua en buenas cantidades es autosuficientes en cuanto a
recursos hídricos, ahorrando grandes cantidades de agua potable.

DESVENTAJAS DE LA RECOLECCIÓN DE AGUAS PLUVIALES
Alto costo el sistema de captación

La cantidad de agua captada depende de la precipitación del lugar y del
área de captación.
ELECCION DE LA ZONA DE ESTUDIO
En esta propuesta se consideró un campo de futbol del club deportivo cruz azul
ubicado al sur del distrito federal con dirección Antiguo Camino a Santiago, #124.
Delegación Xochimilco.
CONTAMOS CON LOS SIGUIENTES DATOS
temperatura media anual de 16°c

Predomina el clima templado sub- húmedo con lluvias en verano.

precipitación pluvial promedio es de 680 mm

superficie de captura (Dimensiones del campo de futbol 100 x 64m esto da
un total 6400m2

Para obtener la precipitación media de Xochimilco se utilizó la base de datos del
servicio Meteorológico nacional. Siendo los meses de junio y agosto en donde se
registran las mayores precipitaciones pluviales.
36

3.2 DESARROLLO
El desarrollo de esta propuesta consta de una serie de elementos esenciales
para llevar a cabo la captación y la distribución de las aguas pluviales sobre
áreas verdes;
Una superficie de captación

laminas impermeables (Geomembranas)

Tubería de PVC

Conexiones para tubo PVC

Tubería tuboplus

Conexiones para tuboplus

Interceptor con filtro (registros)

Bomba sumergible

Una cisterna o contenedor

A continuación se extienden los comentarios correspondientes a cada uno de
estos elementos.
La superficie de captación - campo de futbol
El campo de futbol cuenta con una área de 100 x 64m da un total 6400m2 que
será el área de captación, se recomienda sembrado de pasto tipo alfombra este
soporta el uso rudo de los jugadores. En la fotografía 8 y 9.- se muestra la zona.

Fotografía No.8. Fotografía No. 9.
37

Geomembranas; Son laminas impermeables fabricadas con materiales
sintéticos y cuya principal función es la de impermeabilizar el suelo o
estructuras de concreto. Se fabrican con diversos materiales entre los que
destacan el HDPE el LLDPE, el PVC y el polipropileno. Su espesor va desde
los 0.5mm hasta los 3mm. En este caso se recomienda la Geomembrana de
alta densidad reforzadas con fibras sintéticas. Con un espesor de 3mm. Su
nombre comercial es MEMBRANA IMPERMEABLE GEOVIN. Es la que se
muestra en la fotografía No.10.

Fotografía No. 10.- Geomembrana
Reforzada con fibras sintética

Tubería de PVC; Proviene del policloruro de vinilo, que es un polímero
termoplástico. (“Termoplástico” implica que a temperatura ambiente los materiales
presentan características más rígidas que cuando la temperatura es aumentada.
)Económicamente el empleo de la Tubería de PVC proporciona un ahorro
significativo en el costo final de la instalación. La unión de la Tubería de PVC con
las conexiones UNICOPLE se realiza en forma rápida y con absoluta seguridad. En
la fotografía No.11.- se muestra el tubo de PVC. Para este caso se utilizara tubo de
PVC maraca rexolit con un diámetro de 6‖ y con una cedula de 40, esta se utilizara
para conducir el agua captada en el campo de futbol.

Fotografía No. 11.- Tubería de PVC

Conexiones para tubo PVC existen una gran variedad, mencionando algunas,
codos 45° y 90° reducciones, tee, cruz, coplex. En esta instalación se necesita
solo coplex para la unión de tubos de 6‖ en la fotografía No.12 se puede
observar los tipos de conexiones que se uti lizan regular mente.

Fotografía No. 12.-

Tubería tuboplus; la materia prima de este material es el polipropileno
copolimero random (PP-R), un material de vanguardia desarrollado en
Alemania para la conducción de agua a altas presión y temperatura extrema
(fría o caliente). Por su alta calidad, el PP-R ofrece gran durabilidad y
flexibilidad, manteniendo las propiedades de la tubería por más de 100 años y
haciendo posible la termofusión perfecta entre tubos y conexiones. En este
caso se utilizara tubería de ½ ,¾ y 1 pulgada para la distribución de riego en el
campo del agua captada, la fotografía No.13.- Muestra la tubería mencionada.
Existen dimensiones de tubería ½, ¾, 1, 1¼, 1½, 2, 2½, 3 y 4 pulgadas

Fotografía No. 13.

Conexiones para tuboplus; por mencionar algunas, reducción de diámetros
inmediato, codos 90° y 45°, tee normal, reducida y con rosca central metálica,
conector macho o hembra, codos con rosca metálica, etc. Estas conexiones son las
más utilizadas para una instalación hidráulica. En la figura No.14.- se pueden
observar.

Fotografía No. 14.

Bomba sumergible; Es una bomba que tiene un impulsor sellado a la carcasa. El
conjunto se sumerge en el líquido a bombear. La ventaja de este tipo de bomba es
que puede proporcionar una fuerza de elevación significativa pues no depende de
la presión de aire externa para hacer ascender el líquido. Se puede observar en la
figura No.17.- el esquema de la bomba.

Figura No.17.

A) ARREGLO DEL SISTEMA Y CONSTRUCCIÓN DE LA CISTERNA.
En la figura No.18.- Es posible observar el arreglo tipo del sistema que se aplicara
para este caso, en donde se distingue la ubicación de los distintos elementos que
lo componen.

Figura No. 18.- DISTRIBUCION DEL SISTEMA
41

El procedimiento constructivo de la cisterna es la siguiente secuencia:
1. Realizar la excavación en el terreno con respecto a las medidas del proyecto
agregándole 30 cm mas en todo el perímetro para poder hacer maniobras para
colocación de los muros de block, se deberá afinar el fondo de la excavación para
la colocación del concreto.
2. Construir un 'firme' (un piso de concreto) armado con una parrilla de varilla de
3/8 con una separación de 20 cm en las dos direcciones y colocar 10 cm de
espesor de concreto.
3. Construir los muros de block, que serán los lados de la cisterna.
4. colocar en los huecos de los muros de block varilla de acero de 3/8. Estas
varillas debenahogarse (conectarse) con la parri lla de acero del firme.
5. Rellenar los huecos del los muros de block con concreto.
6. Impermeabilizar los muros (por los dos lados) el tipo de impermeabilizante a
utilizar; acitrón todo terreno, está elaborado a base de resinas 100% acrílicas,
pigmentos inorgánicos, agregados minerales y aditivos especiales que le
proporcionan excelentes características de adherencia e impermeabilidad. Antes de
la aplicación la superficie debe estar limpia, seca y libre de polvo, materiales
sueltos.
7, construcción de losa de concreto armado, los materiales necesarios para la
construcción de la losa maciza son: cemento, arena, varilla de refuerzo, alambre
recosido, grava, arena, agua, cimbra. La varilla a utilizar es de 3/8 y cemento 30R
(con resistencia mínima a los 3 días de fraguado de N/mm2 y resistencia máxima a
los 28 días de 50 N/mm2.
8. Aplicar el acabado (zarpeo, afine y pulido) a los muros con cemento - arena.
9. Construir la tapa de la cisterna; se puede realizar de concreto armado.

B) PREPARACION DEL TERRENO PARA LA COLOCACIÓN DE
GEOMEMBRANA EN EL CAMPO DE FUTBOL
Trazar y nivelar la excavación del terreno, con una profundidad de 30cm y una
pendiente de 2°, como se muestra en las figuras No.19 y 20-los taludes deben
tener un ángulo de 45°. En este proyecto se recomienda hacer 3 canales con el
mismo material producto de la excavación, estos nos ayuda a conducir el agua
captada hacia los tubos de PVC que se encuentran conectado a los filtros y
después a la cisterna. A modo que quede como la figura No.21.- La superficie a
impermeabilizar será de 2400 metros cuadrados, debe estar perfectamente
afinada, sin obstrucciones u objetos que puedan dañar o perforar a la MEMBRANA
IMPERMEABLE GEOVIN. En la parte superior de los taludes y a una distancia de
1.00 metro del borde es necesario excavar trincheras de anclaje para este caso
serán de 15 x 15 cm. En esta se van a enterrar los extremos del material para darle
detención al sistema. Se suele colocar arena en las paredes para cubrir
irregularidades que puedan causar daño a la MEMBRANA (agujeros, piedras
cortantes, etc.), después de haber trabajado minuciosamente las imperfecciones
del terreno, se procederá a colocar la MEMBRANA IMPERMEABLE GEOVIN esta
ayuda a que el agua no se filtre al subsuelo.

Figura No. 19.- EXCAVACION DEL TERRENO

Figura No. 20.- EXCAVACION DEL TERRENO

Figura No. 21.
C) COLOCACIÓN DE LA GEOMENBRANA
Una vez teniendo la superficie perfectamente afinada y las trincheras de anclaje,
como se muestra en la Figura No.22.- y 23.- se carga temporalmente mediante
anclas metálicas o de madera. Las uniones pueden ser aplicadas con adhesivos
especiales, se recomienda hacer este tipo de uniones en horas del día con menos
intensidad de radiación solar. En este proyecto se realizaran las uniones con un
equipo de termo fusión. Conforme se va colocando y uniendo los lienzos de
GEOVIN, se puede ir rellenando la trinchera de anclaje con el material producto de
la excavación.

Figura No. 22
44

Figura No. 23

D) COLOCACION DEL TUBO DE PVC
El tubo de PVC será de 6‖ y se coloca en la parte más baja de la excavación, esta
tubería deberá llegar hasta el filtro y la cisterna (figura No.24)

Figura No. 24 ESQUEMATICO NO A ESCALA

E) COLOCACIÓN DE GRAVA FILTRANTE Y TIERRA ORGÁNICA
seguida una capa de 15cm de espesor de tierra orgánica. Como se observa en la
Se colocara la grava filtrante con un diámetro de ¾, con 15 centímetro espesor en
Figura No.25.

Figura No. 25.- CORTE ESQUEMATICO NO A ESCALA
F) COLOCACIÓN DEL CÉSPED
Después de haber colocado la tierra negra, se procederá con la colocación del
césped en rollos ó se puede sembrar por medio de semilla aunque es más tardado
y más caro. Tal como lo muestra la figura No.26.

Figura No. 26.
46

G) FILTROS
Los tubos conductores de agua llegan primero a un fi ltro para evitar que pase
biomasa que pueda dañar al equipo. El filtro es simplemente un registro con
dimensiones según se requiera, en este caso puede ser de 80 x 60 X 1.20 cm. Se
colocara como filtro un arreglo de tres capas, grava, arena silica y esponjas. Estas
capas se colocaran como se observa en la figura No.27.- contenedores separados
de acrílico en el orden que se observa también en dicha figura. A estos
contenedores se le realizara unas pequeños orificio al primero abajo, al segundo
arriba y al tercero en la parte baja y conduce a la salida del agua, a el registro se le
adaptaran rieles laterales que permitan deslizar los contenedores para poderlos
sacar y realizar su mantenimiento. En la figura se puede ver al arreglo
mencionado.

Figura No.27.

H) POZO DE ABSORCION
El exceso de agua de la cisterna será canalizada hacia un pozo de absorción por
medio de una tubería de PVC de 6‖ de diámetro, se construirá con una plantilla de
concreto de acuerdo con las dimensiones mencionadas en la figura No.28.-
dejando en el centro un orificio de 40 cm de radio, para permitir que el agua se filtre
al subsuelo permitiendo que se incorpore al manto acuífero. A partir de esta
plantilla se levantaran las paredes para formar el registro completo incluyendo la
tapa.

Figura No.28.

I) INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO-, Es aquel sistema de riego que
trata de imitar a la lluvia. Es decir el agua destinada al riego se hace llegar a
las zonas verdes, por medio de tuberías y mediante unos pulverizadores
llamados aspersores y gracias a una presión determinada, el agua se eleva
para que luego caiga pulverizada o en forma de gotas sobre la superficie
que se desea regar.

Para conseguir un buen riego por aspersión son necesarios los siguientes
conceptos.
Presión en el agua
Tuberías adecuadas a la presión del agua
Aspersores adecuados que sean capaces de esparcir el agua a presión que
les llega por la red de distribución.
Depósito de agua que conecte con la red de tuberías.
A continuación se desarrolla los comentarios que corresponden a cada uno
de estos conceptos.
Presión en el agua: Es necesaria por dos motivos: le red de distribución se
multiplica en proporción a la superficie que debemos regar y teniendo en cuenta
que el agua debe llegar al mismo tiempo y a la misma presión a las bocas donde se
encuentran instalados los mecanismos de difusión (aspersores) con el fin de
conseguir un riego uniforme. La segunda razón es que la presión del agua debe ser
capaz de poner en marcha todos los aspersores al mismo tiempo bien sean fi jos o
móviles. En el caso de que la presión de la red no sea suficiente se deberá instalar
un motor que dé la presión suficiente desde el depósito hasta los aspersores. En
este caso la bomba sumergible es la que nos dará la presión necesaria para poner
en funcionamiento los aspersores.
-Red de tuberías: En general la red de tuberías que conducen el agua por la
superficie a regar se compone de ramales de alimentación que conducen el agua
principal para suministrar a los ramales secundarios que conectan directamente
con los aspersores. La tubería a emplear que se utilizara es tuboplus de 1‖ en
ramas principales y ¾ en ramas secundaria.
-Aspersores: a utilizar en este proyecto son los de tipo cañón giratorios estos giran
alrededor de su ejey permiten regar una superficie circular impulsados por la
presión del agua, aunque en el mercado los hay de variadas funciones y distinto
49

alcance. Son parte muy importante del equipo del riego por aspersión y por tanto el
modelo, tipo de lluvia (más o menos pulverizada) que producen, alcance etc.
-Depósito del agua: Desempeña dos funciones: la de almacenamiento del agua
suficiente y la de ser punto de enlace entre el agua sin presión y el motor de
impulsión de esa agua a la presión necesaria.
En la figura No.29.- se muestra los conceptos mencionados.

Figura No. 29

3.3 CALCULO DEL DEPÓSITO
En los cálculos del dimensionamiento del depósito (si no existen limitaciones de
espacio o de otro tipo) se consideran diversos factores como la precipitación pluvial
del lugar, la superficie de zona ajardinada, las necesidades hídricas de las especies
vegetales existentes y tipo de clima que predomina en la zona. Se realizara el
cálculo considerando dos condiciones de llenado de la cisterna (riego y
precipitación pluvial) y se comparan los valores obtenidos para seleccionar el de
mayor volumen, este será el depósito con las medidas mínimas recomendadas.
Existen varias formas de realizar el cálculo para determinar el tamaño mínimo
recomendable de un depósito de aguas pluviales o del excedente del riego.
Calculo de volumen asociado al riego. La fórmula a aplicar en este caso es
utilizada mayoritariamente en España, se considera exclusivamente la demanda:
necesidades hídricas de las especies vegetales, el tiempo de retención del agua en
el depósito y los m2 de terreno a regar. Es importante indicar que este método es
apropiado para calcular las dimensiones mínimas recomendable del depósito. El
primer paso consiste en determinar el valor de los distintos elementos que
intervienen.
Capacidad DRP (m3) = (E.T.P) (días)(Kc)(área de captación)

Cálculo de la Evapotranspiración Potencial (E.T.P)
En la siguiente tabla ya tenemos el cálculo del E.T.P esta tabla fue realizada por
una empresa llamada AGUAPUR de España y recomienda para el uso de esta
tabla solo necesitamos saber el clima de la zona. Nuestro proyecto se encuentra en
un clima templado sub- húmedo con lluvias en verano, por lo tanto tenemos un
E.T.P de 4.5mm/día. Como lo muestra la tabla No.1.1.
51

TIPO DE PLANTA coeficiente
Planta de zona árida 0.2- 0-3
Arboles y arbustos de clima mediterráneo 0.3-0.5
citricos y frutales 0.6-0.7
Arbustos ormamentales 0.7-0.8
Bancales de flores 0.8-1
Césped 1

Tabla 1.1.- Para obtener el valor del E.T.P
Se considera que las necesidades de agua de los cultivos están representadas por
la suma de la evaporación directa desde el suelo mas la transpiración de las
plantas que es lo que comúnmente se conoce como evapotranspiración (ETP).

Hay que determinar el método de riego que se va a emplear , para realizar un
incremento al E.T.P para tener una holgura en el diseño de la cisterna. Cuando es
riego por aspersión, la eficacia oscila entre el 85 y el 90% (porcentaje de agua que
no se evapora antes de filtrarse a la tierra). Si es riego por inundación (con
manguera), la eficacia máxima oscila entre el 80 y 85 %. Hay que incrementar el
E.T.P en función del método de riego a utilizar y su eficiencia. Si consideramos que
es por inundación su eficiencia es de 17% por lo tanto en este caso le agregamos
al E.T.P = 4.5 mm/día, el 17% dando un resultado del E.T.P a utilizar de 5.265
mm/día.

Tabla 1.2.- Coeficiente de cultivo
El coeficiente de cultivo (Kc) describe las variaciones de la cantidad de agua que
las plantas extraen del suelo a medida que se van desarrollando, desde la siembra
hasta la recolección.
HUMEDAD
TEMPERATURA RELATIVA E.T.P
CLIMA PROMEDIO °C PROMEDIO (mm/dia)
FRESCO / HUMEDO ˂20 50% 2.5
FRESCO / SECO 2˂0 50% 3.5
MODERADO/ HÚMEDO 20-30 50% 4.5
MODERADO/ SECO 20-30 50% 5
CÁLIDO /HUMEDO 30-38 50% 6.3
CÁLIDO /SECO 30-38 50% 7
MUY CALIDO / HÚMEDO >38 50% 8
MUY CALIDO / SECO 38> 50% 9
52

Cálculo del volumen mínimo aconsejable del depósito según los siguientes datos
Capacidad DRP (m3) = E.T.P (días)(Kc)(área de captación)
DATOS
1) La evapotranspiración potencial, de la tabla 1.1 tenemos un clima
moderado /húmedo E.T.P= 4,5 mm/día
2) Considerando que para este caso se aplica el método de riego por
inundación teniendo una eficiencia del 83% hay que incrementarle un 17%
al coeficiente, tendremos un E.T.P= 5.265 mm/día
3) El coeficiente de cultivo del césped, de la tabla 1.2 Kc = 1
4) Tenemos un área de 6400 m 2 como lo muestra la figura No.30.
5) TR= 30 días
100m

64m

Figura No. 30.- Área de captación

Sustituyendo la formula tenemos
D.R.P= (0.005265 m/día) (30 días) (1) (6400m2)
D.R.P= 1010.88 m3
Diseñando la cisterna tendremos 4m altura, 21m de largo, 12m de ancho.
53

Análisis del volumen de precipitación
*Calculando la captación de agua pluvial sin tener en cuenta las perdidas por La
evapotranspiración y el coeficiente de cultivo del césped tenemos en la tabla
1.3 se muestra la precipitación media anual de la zona de estudio.
precipitación
Enero 11.45 mm
Febrero 5.9 mm
Marzo 6.4 mm
Abril 22.7 mm
Mayo 62.1 mm
Junio 113.1 mm
Julio 142.3 mm
Agosto 129.2 mm
Septiembre 112.2 mm
Octubre 56,4 mm
Noviembre 11.7 mm
Diciembre 6.6 mm

623.65 mm
Tabla 1.3.-Datos del servicio Meteorológico nacional
Precipitación media anual en la zona de Xochimilco.

Se tiene una precipitación media anual 623.65 mm, en la zona de Xochimilco y un
área de captación 6400m2, se calcula la cantidad de agua que se tiene en un año
Captación de agua pluvial en un año = (0.62365m) (6400m2) = 3991.36m3
Teniendo en cuenta los cuatros meses con mayor precipitación pluvial como
muestra la tabla 1.4.

Junio 113.1 mm
Julio 142.3 mm
Agosto 129.2 mm
Septiembre 112.2 mm

496.8 mm
Tabla 1.4.-meses con mayor precipitación

Captación de aguas pluvial
(0.62365m)(6400m2)= 3,991.36 m3 en un año
(0.4968m)(6400m2)= 3,179.52 m3 cuatro meses con mayor precipitación
(0.1423m)(6400m2)= 910,72 m3 en un mes con mayor precipitación de la tabla 1.4.
Por lo tanto las dimensiones mínimas para construir el depósito serán el volumen
asociado al riego que tiene 1010.88 m3 y es mayor que la precipitación pluvial de
un mes.
El volumen máximo del depósito es 1010.88 m3 + 910.72 m3 = 1921.6 m3
Considerando que el requerimiento diario de agua sea de 6mm x m2 tenemos que
se uti lizarían 38.4 m3 para riego total del campo de futbol. Tenemos así que en un
mes con la precipitación mayor podremos regar 24 días sin disponer de la red
pública. En un año podremos regar 104 días, esto es sin considerar la captación
por riego.
En tablas 1.5 se muestra los volúmenes de demanda considerando 6mm x m2
diarios, calculados por 1 día, 1 mes y un año en un área de 6400 m2. De igual
manera el agua captada de riego y el volumen de agua potable utilizada teniendo
en cuenta el volumen de agua captada y la solicitud de riego.

AGUA CAPTADA POR RIEGO

1 día 30 días 365 días
Demanda de Riego 38.4 m3 1152 m3 14016 m3
Agua Captada -31.872 m3 -956.16 m3 -11633.28
Agua Potable
utilizada 6.528 m3 195.84 m3 2382.72

Tabla 1.5.