Guía Técnica para Sistema de Captación de Água de Chuva

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GUÍA TÉCNICA PARA EL 
DISEÑO: 
SISTEMA DE CAPTACIÓN DE 
AGUA DE LLUVIA A NIVEL 
VIVIENDA 
 
PROGRAMA DE AGUA POTABLE, DRENAJE Y TRATAMIENTO 
 
SISTEMAS NO CONVENCIONALES DE AGUA POTABLE Y 
SANEAMIENTO 
 
PROGRAMA NACIONAL PARA CAPTACIÓN DE AGUA DE 
LLUVIA Y ECOTECNIAS EN ZONAS RURALES (PROCAPTAR) 
 
 
Enero de 2024 
Versión 3.1 
 
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CONTENIDO 
 
OBJETIVO. ............................................................................................................................................................... 3 
ANÁLISIS HIDROLÓGICO. ............................................................................................................................ 3 
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO. ................................................................................................... 5 
DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO. .................... 6 
TABLA DE CÁLCULO DEL FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE 
ALMACENAMIENTO. ...................................................................................................................................... 10 
MATERIAL DE APOYO. ............................................................................................................................. 11 
EJEMPLOS RESUELTOS CON LA PLANTILLA “SISTEMA DE CAPTACIÓN DE 
AGUA DE LLUVIA A NIVEL VIVIENDA -.xlsm” ............................................................................. 11 
Caso 1 Verificación. .................................................................................................................................... 11 
Ejemplo 1: Se tiene la información completa del SCALL. .............................................. 11 
Maximización de dotación ............................................................................................................... 17 
Volumen por suministrar ................................................................................................................. 20 
Dimensiones del tanque. .................................................................................................................. 22 
Caso 2 Diseño. ............................................................................................................................................. 23 
Ejemplo 2: No se conocen las dimensiones del área de captación. .................... 23 
Ejemplo 3: No se conoce la altura de precipitación anual. ........................................ 25 
Ejemplo 4: No se conoce el número de habitantes en la vivienda. ..................... 27 
Ejemplo 5: No se conoce la dotación. ...................................................................................... 29 
Ejemplo 6: No se conoce el tipo de material del área de captación. .................. 31 
Ejemplo 7: Revisión del funcionamiento del tanque con distintas 
dimensiones del área de captación. .......................................................................................... 33 
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................................. 36 
 
 
 
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 OBJETIVO. 
Mostrar los diferentes métodos y procedimientos para realizar los análisis 
hidrológicos e hidráulicos a que se refieren los LINEAMIENTOS TÉCNICOS DE UN 
SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA A NIVEL VIVIENDA, para 
determinar la precipitación media, área de captación, coeficiente de 
escurrimiento y dimensiones del tanque de almacenamiento, con base en la 
dotación y cantidad de habitantes en la vivienda. 
Contiene también ejemplos resueltos de diversos escenarios de funcionamiento 
del tanque de almacenamiento, a fin de optimizar el funcionamiento del mismo. 
ANÁLISIS HIDROLÓGICO. 
La lámina de la lluvia de diseño podrá ser calculada con la información 
climatológica de la estación o estaciones más cercanas, aplicando cualquiera de 
los siguientes procedimientos (CONAGUA, 2019): 
a) Método aritmético. Se utiliza cuando se tienen datos de una sola estación. 
Se calcula mediante la expresión: 
𝑃𝑃𝑃𝑃 =
(𝑃𝑃1 + 𝑃𝑃2 + ⋯+ 𝑃𝑃𝑛𝑛)
𝑛𝑛
= �
𝑃𝑃𝑃𝑃
𝑛𝑛
 
Ecuación 3.3 
donde: 
𝑃𝑃𝑖𝑖 = la precipitación registrada en el período i del registro disponible en mm 
𝑛𝑛 = el número total de registros 
b) Método ponderado. Se utiliza cuando se tienen datos de más de dos 
estaciones climatológicas. 
La expresión es: 
𝑃𝑃𝑃𝑃 = (𝐹𝐹1𝑃𝑃1) + (𝐹𝐹2𝑃𝑃2) + ⋯+ (𝐹𝐹𝑛𝑛𝑃𝑃𝑛𝑛) = �𝐹𝐹𝑖𝑖𝑃𝑃𝑖𝑖 
Ecuación 3.4 
donde: 
 
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𝐹𝐹1,𝐹𝐹2,⋯𝐹𝐹𝑛𝑛 es el factor de ponderación, asociado a la estación climatológica 1, 2, ..., 
n 
𝑃𝑃1,𝑃𝑃2,⋯𝑃𝑃𝑛𝑛 es la precipitación registrada en las estaciones 1, 2, ..., n, mensual o anual, 
en mm 
El factor de ponderación asociado a cada estación climatológica ubicada en una 
cuenca hidrológica se calcula utilizando el método de polígonos de Thiessen, 
descrito a continuación. 
Los pasos que deben seguirse son: 
1. Primero se marcan en un plano de la zona todas las estaciones climatológicas 
ubicadas en el área de estudio y sus alrededores. 
2. El plano utilizado debe tener claramente expresada su escala, así como 
referencias de latitud y longitud. 
3. Se unen entre sí todas las estaciones climatológicas con líneas punteadas y en 
forma de triángulos. 
4. Cada estación debe unirse con todas las estaciones que la circunden, pero no 
deberá haber cruzamientos de estas líneas punteadas. 
5. Del punto medio de cada línea punteada se traza una perpendicular. El área 
de influencia de cada estación climatológica queda determinada por la superficie 
circundada por las bisectrices perpendiculares. 
6. Finalmente la superficie circundada por las bisectrices se mide con planímetro 
y se calculan los factores de ponderación por estación utilizando: 
𝐹𝐹1 =
𝑆𝑆1
𝑆𝑆𝑆𝑆
,𝐹𝐹2 =
𝑆𝑆2
𝑆𝑆𝑆𝑆
,⋯ ,𝐹𝐹𝑛𝑛 =
𝑆𝑆𝑛𝑛
𝑆𝑆𝑆𝑆
, 
Ecuación 3.5 
donde: 
𝐹𝐹𝑖𝑖 = el factor de ponderación de la estación i 
𝑆𝑆𝑖𝑖 = la superficie asignada a la estación i, en hectáreas (ha) 
𝑆𝑆𝑆𝑆= la superficie total de estudio, en hectáreas (ha) 
 
 
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COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO. 
De acuerdo al material de las instalaciones de captación, adimensional. Los 
valores de este coeficiente se muestran en la tabla siguiente según la NMX-AA-
164-SCFI-2013. (SECRETARIA DE ECONOMIA, 2013) 
Tabla 1. Coeficientes de escurrimiento por tipo de material 
Material o tipo de construcción KC 
Cubiertas metálicas o plásticas 0.95 
Techos impermeabilizados o cubiertos con 
materiales duros (p. ej. Tejas) 0.9 
Concreto hidráulico 0.9 
Calles asfaltadas 0.85 
Lámina corrugada 0.8 
Adoquinado o empedrado con cemento 0.75 
Terrazas 0.6 
Adoquín sin juntear 0.6 
Terracerías 0.4 
 
 
 
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DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO. 
El dimensionamiento de los sistemas depende de los requisitos con que se 
cuente, para fines prácticos y para poder iniciar los cálculos, se fija el volumen 
inicial del tanque mediante la expresión: 
𝑉𝑉𝑡𝑡 =
𝐶𝐶𝑒𝑒ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝐴𝐴
1000
 (1) 
Donde: 
𝑉𝑉𝑡𝑡: Volumen inicial del tanque, en m3. 
𝐶𝐶𝑒𝑒 : Coeficiente de escurrimiento, adimensional. 
ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 : Altura de precipitación anual, en mm. 
𝐴𝐴: Área de captación, en m2. 
 
Una vez obtenido el volumen del tanque, se procede a determinar el 
comportamiento de este a lo largo del tiempo, es decir, a realizar un balance 
hídrico mensual, tal y como se describe a continuación: 
 
a) Se determina la cantidad de agua que precipitará en la techumbre de la 
vivienda y que será captada para su posterior almacenamiento (volumen 
de captación mensual) 
𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 =
𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝𝑛𝑛 𝐴𝐴
1000
 (2) 
En donde: 
𝑉𝑉𝐶𝐶 : Volumen de captación del mes n, en m3. 
𝐶𝐶𝑒𝑒 : Coeficiente de escurrimiento, adimensional. 
ℎ𝑝𝑝: Altura de precipitación del mes n,en mm. 
𝐴𝐴: Área de captación, en m2. 
 
 
 
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b) Como siguiente paso, se obtendrá la cantidad necesaria de agua que 
requiere una persona para satisfacer sus necesidades (volumen de 
demanda mensual). 
 
𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 =
𝐶𝐶𝑎𝑎 𝑂𝑂𝑣𝑣 𝐷𝐷𝑚𝑚𝑛𝑛
1000
 (3) 
 
En donde: 
𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛: Volumen de demanda del mes n, en m3. 
𝐶𝐶𝑎𝑎 : Consumo de agua, en l/hab/día. 
𝑂𝑂𝑣𝑣: Ocupación de la vivienda, hab/vivienda. 
𝐷𝐷𝑚𝑚: Días del mes n. 
c) Posteriormente se procederá a calcular, si el sistema de almacenamiento 
presentará derrames, para lo cual se sumará el almacenamiento del mes 
anterior al volumen de captación y se restará el volumen de demanda: 
 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 
 
 
El resultado obtenido se compara con el volumen inicial del tanque: 
 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 ? 𝑉𝑉𝑡𝑡 
 
Donde: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1: Volumen de almacenamiento en el tanque del mes anterior, en m3. 
𝑉𝑉𝐶𝐶 : Volumen de captación mensual del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝐷𝐷 : Volumen de demanda mensual del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝑡𝑡: Volumen inicial del tanque, en m3. 
 
 
 
 
 
 
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De esa comparación existen dos posibilidades: 
c.1) Que el volumen del tanque resulte menor 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 > 𝑉𝑉𝑡𝑡 
 
En este caso, se presenta un derrame que se calcula restando al primer 
miembro de la desigualdad el volumen del tanque 
 
𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 = �𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛� − 𝑉𝑉𝑡𝑡 
 
Donde: 
𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 : Volumen de derrame mensual del mes n, en m3. 
c.2) Que el volumen del tanque resulte mayor o igual 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑉𝐷𝐷 ≤ 𝑉𝑉𝑡𝑡 
En estos casos no se tiene derrame, por lo que el volumen de derrame es 
nulo 
𝑉𝑉𝑑𝑑 = 0 
d) Finalmente, con las variables determinadas se realiza el cálculo de 
almacenamiento con la siguiente expresión: 
 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛 = 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 
Donde: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛: Volumen de almacenamiento del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 : Volumen de captación del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 : Volumen de derrame del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 : Volumen de demanda del mes n, en m3. 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1: Volumen de almacenamiento en el tanque del mes anterior, en m3. 
 
Se debe tener presente que si el volumen de almacenamiento es menor 
que cero 
 
 
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𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 < 0 
 
Entonces, el volumen de almacenamiento correspondiente toma el valor 
cero 
 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛 = 0 
Pero si el volumen de almacenamiento es mayor o igual que el volumen 
del tanque 
𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 > 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces, el volumen de almacenamiento toma el valor del volumen del 
tanque. 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛 = 𝑉𝑉𝑡𝑡 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TABLA DE CÁLCULO DEL FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE 
ALMACENAMIENTO. 
MES 
VOLUMEN 
DE 
CAPTACIÓN 
(m3) 
𝑽𝑽𝑪𝑪𝒏𝒏 
VOLUMEN 
DE 
DEMANDA 
(m3) 
𝑽𝑽𝑫𝑫𝒏𝒏 
VOLUMEN DE DERRAME 
(m3) 
𝑽𝑽𝒅𝒅𝒏𝒏 
VOLUMEN DE 
ALMACENAMIENTO (m3) 
𝑽𝑽𝑨𝑨𝑨𝑨𝑨𝑨𝒏𝒏 
1 𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝1 𝐴𝐴
1000 
𝐶𝐶𝑎𝑎 𝑂𝑂𝑣𝑣 𝐷𝐷𝑚𝑚1
1000 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶1 − 𝑉𝑉𝐷𝐷1 > 𝑉𝑉𝑡𝑡 
 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑1 = �𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶1 − 𝑉𝑉𝐷𝐷1� − 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶1 − 𝑉𝑉𝐷𝐷1 ≤ 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑1 = 0 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1 = 𝑉𝑉𝐶𝐶1 − 𝑉𝑉𝑑𝑑1 − 𝑉𝑉𝐷𝐷1 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1−1 
Se deberá tomar en cuenta 
que, para el mes inicial, es 
decir, para la fecha de inicio de 
operaciones: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1−1 = 0 
2 𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝2 𝐴𝐴
1000 
𝐶𝐶𝑎𝑎 𝑂𝑂𝑣𝑣 𝐷𝐷𝑚𝑚2
1000 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶2 − 𝑉𝑉𝐷𝐷2 > 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑2 = �𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶2 − 𝑉𝑉𝐷𝐷2� − 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶2 − 𝑉𝑉𝐷𝐷2 ≤ 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑2 = 0 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚2 = 𝑉𝑉𝐶𝐶2 − 𝑉𝑉𝑑𝑑2 − 𝑉𝑉𝐷𝐷2 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚2−1 
En donde: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚2−1 = 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚1 
⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 
12 𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝12 𝐴𝐴
1000 
𝐶𝐶𝑎𝑎 𝑂𝑂𝑣𝑣 𝐷𝐷𝑚𝑚12
1000 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚12−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶12 − 𝑉𝑉𝐷𝐷12 > 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑12 = �𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚12−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶12 − 𝑉𝑉𝐷𝐷12� − 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Si: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚12−1 + 𝑉𝑉𝐶𝐶12 − 𝑉𝑉𝐷𝐷12 ≤ 𝑉𝑉𝑡𝑡 
Entonces 
𝑉𝑉𝑑𝑑12 = 0 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛 = 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝑑𝑑𝑛𝑛 − 𝑉𝑉𝐷𝐷𝑛𝑛 + 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚𝑛𝑛−1 
En donde: 
𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚12−1 = 𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚11 
 
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MATERIAL DE APOYO. 
Para facilitar el diseño de los sistemas de captación de lluvia se pondrá a 
disposición de los interesados, una plantilla en formato Excel para el cálculo de 
“SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA A NIVEL VIVIENDA”, la cual será 
enviada por correo electrónico, previa solicitud a la CONAGUA en los correos de 
contacto que encontrará al final del documento “Proyectos tipo y Presupuestos 
SCALL y Saneamiento Básico 2023”. 
EJEMPLOS RESUELTOS CON LA PLANTILLA “SISTEMA DE CAPTACIÓN DE 
AGUA DE LLUVIA A NIVEL VIVIENDA -.xlsm” 
Caso 1 Verificación. 
Se debe contar con cinco datos indispensables: la precipitación, el número de 
habitantes de la vivienda, la dotación, el área disponible de captación y su 
material de construcción, con estos datos se verifica, mediante el cumplimiento 
de la siguiente desigualdad, si la precipitación captada bajo estas condiciones es 
suficiente para atender la demanda. 
𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 > 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛(365) ℎ𝑟𝑟𝑎𝑎𝑃𝑃𝑑𝑑𝑟𝑟𝑛𝑛𝑑𝑑𝑟𝑟𝑎𝑎 
 
Ejemplo 1: Se tiene la información completa del SCALL. 
1. Precipitación media mensual 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
 
2. Número de habitantes en la vivienda: 4 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: 100 m2. 
5. Material de construcción del área de captación: concreto hidráulico. 
Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, se puede observar dos áreas, la primera “Verificación y la 
segunda “Diseño”, de acuerdo con la descripción de los escenarios, se tiene una 
verificación. 
 
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Se da un clic en botón “Verificación”. 
 
 
 
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Se muestra la forma “Captura de datos”. 
 
Se introducen los datos, al capturar el “Tipo de material” se presenta a manera de 
orientación gráficas para los datos mencionados en el título de la gráfica y para 
diferentes áreas. 
 
 
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Se presiona el botón “Verificación”. 
 
 
 
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Se observa el resultado en la siguiente etiqueta, si la respuesta es “SI” la 
precipitación es suficiente en el punto de análisis, es viable para la 
implementación de un sistema de captación de agua de lluvia. Se indica que la 
precipitación es suficiente para cumplir con la dotación mínima, y se puede 
instalar un sistema de captación de lluvia. 
 
Si la respuesta es “NO” la precipitación no es suficiente en el punto de análisis, No 
es viable la implementación de un sistema de captación de agua de lluvia. 
 
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Si se requiere ver el funcionamiento del tanque, se presiona el botón “Ver 
funcionamiento de tanque”: 
Se muestra la hoja de cálculo con el funcionamiento del tanque: 
 
 
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Maximización de dotación 
La maximización de la dotación, se realiza multiplicando la precipitación anual 
por el área de captación por el coeficiente de escurrimiento dividido entre 365 y 
el número de habitantes �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
�, se manejael volumen inicial 
del tanque igual al volumen total de agua captada, se considera cero los 
derrames, se realiza el funcionamiento del tanque y se selecciona el volumen de 
almacenamiento mayor para ser el volumen final del tanque. 
Siguiendo con el ejemplo 1, se regresa a la forma “Escenarios” presionando el 
botón “Escenarios” en la hoja de cálculo: 
 
 
 
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Se muestra la forma y se presiona el botón de “Maximización Dotación”: 
 
Se muestran la dotación maximizada y el volumen del tanque minimizado: 
Se observa que la dotación máxima es 87 l/hab/día y se requiere construir un 
almacenamiento de 36 m3. 
 
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El funcionamiento del tanque se ve al hacer clic en el botón “Ver 
funcionamiento de tanque”: 
En el funcionamiento se destacan los meses de falta de agua (en amarillo). 
 
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Volumen por suministrar 
Si se requiere conocer el volumen requerido (𝑉𝑉𝐴𝐴𝑎𝑎𝑚𝑚0) para la dotación máxima, que 
se tendrá que suministrar, para satisfacer la demanda desde el primer año, se 
debe de fijar el mes de inicio de operaciones y realizar la suma de volúmenes 
requeridos para mantener el funcionamiento en equilibrio. 
Regresando al ejemplo 1. Presionando nuevamente el botón “Escenarios” en la 
hoja. 
 
 
 
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Especificando que la obra entra en operación el mes de abril y presionando el 
botón “Volumen por suministrar”: 
 
Se observa que se debe de suministrar 12.6 m3 de agua para iniciar en abril. 
 
 
 
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El funcionamiento del tanque se ve presionando el botón “Ver funcionamiento 
de tanque”: 
 
 
Dimensiones del tanque. 
Las dimensiones del tanque por construir se obtienen fijando la altura del tanque 
en 2.45 m restando 0.10m a esta altura (volumen muerto), y empleando la 
fórmula correspondiente según se seleccione una base cuadrada �𝐿𝐿𝑟𝑟𝑑𝑑𝑑𝑑 = � 𝑉𝑉𝑡𝑡
2.35
� 
o circular �𝐷𝐷 = � 4𝑉𝑉𝑡𝑡
𝜋𝜋2.35
�. 
 
 
 
 
 
 
 
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Caso 2 Diseño. 
Cuando no se cuenta con los cinco datos básicos se presentar los escenarios de 
diseño: 
Área de captación 
Cuando no se cuenta con el dato del área de captación se despeja de la fórmula 
de Dotación maximizada �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
� 
, así se tiene �Á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 = 365𝐷𝐷𝐷𝐷𝑡𝑡𝑎𝑎𝐷𝐷𝑖𝑖ó𝑛𝑛 ℎ𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻 
𝐶𝐶𝑒𝑒 ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎
� 
 
Ejemplo 2: No se conocen las dimensiones del área de captación. 
1. Precipitación media mensual 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
 
2. Número de habitantes en la vivienda: 4 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: ? m2. 
5. Material de construcción del área de captación: concreto hidráulico. 
Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Área”. 
 
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Se introducen los datos y se da un clic en el botón “¿Área de captación?” 
 
 
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Se muestra el área requerida en la siguiente etiqueta. 
 
Una vez calculado el área, se debe de realizar el proceso de verificación para 
conocer el volumen del tanque y en su caso el volumen por suministrar. 
Altura de precipitación anual mínima 
Cuando no se cuenta con el dato de la altura de precipitación anual, se despeja 
de la fórmula de Dotación maximizada �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
�, así se tiene 
� ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 =
365𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 ℎ𝑟𝑟𝑎𝑎𝑃𝑃𝑑𝑑𝑟𝑟𝑛𝑛𝑑𝑑𝑟𝑟𝑎𝑎 
𝐶𝐶𝑒𝑒Á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 
� 
Ejemplo 3: No se conoce la altura de precipitación anual. 
1. Precipitación media mensual mínima: ? 
2. Número de habitantes en la vivienda: 4 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: 100 m2. 
5. Material de construcción del área de captación: concreto hidráulico. 
 
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Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Altura de precipitación”. 
 
Se introducen los datos y se da un clic en el botón “¿Altura de precipitación?” 
 
 
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Se muestra la altura de precipitación mínima requerida en la siguiente 
etiqueta. 
 
Se verifica la precipitación en la localidad y si esta es igual o mayor, se debe 
de realizar el proceso de Verificación para conocer el volumen del tanque y 
en su caso el volumen por suministrar. 
Habitantes 
Cuando no se conoce el número máximo de habitantes que se pueden atender, 
se despejan de la fórmula de Dotación maximizada �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
�, así 
se tiene � ℎ𝑟𝑟𝑎𝑎𝑃𝑃𝑑𝑑𝑟𝑟𝑛𝑛𝑑𝑑𝑟𝑟𝑎𝑎 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝐶𝐶𝑒𝑒Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎
 365𝐷𝐷𝐷𝐷𝑡𝑡𝑎𝑎𝐷𝐷𝑖𝑖ó𝑛𝑛
� 
Ejemplo 4: No se conoce el número de habitantes en la vivienda. 
1. Precipitación media mensual mínima: 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
2. Número de habitantes en la vivienda: ? 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: 100 m2. 
 
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5. Material de construcción del área de captación: concreto hidráulico. 
Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Habitantes”. 
 
Se introducen los datos y se da un clic en el botón “¿Número de Habitantes?” 
 
Se muestra, en la siguiente etiqueta, el número máximo de habitantes que 
se pueden atender. 
 
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Con el número de habitantes se debe de realizar el proceso de Verificación 
para conocer el volumen del tanque y en su caso el volumen por suministrar. 
Dotación 
Cuando no se conoce la dotación que se puede brindar, se emplea directamente 
la fórmula de Dotación maximizada �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
�, que es un paso en 
el proceso de Verificación. 
Ejemplo 5: No se conoce la dotación. 
1. Precipitación media mensual mínima: 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
2. Número de habitantes en la vivienda: ? 
3. Dotación: ? l/hab/día 
4. Área de captación: 100 m2. 
5. Material de construcción del área de captación: concreto hidráulico. 
Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Dotación”. 
 
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Se introducen los datos y se da un clic en el botón “¿Dotación?” 
 
Se muestra, en la siguiente etiqueta, la dotación máxima que se puede 
brindar. 
 
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Con la dotación se debe de realizar el proceso de Verificación para conocer el 
volumen del tanque y en su caso el volumen por suministrar. 
Materiales de Construcción 
Cuando no se conoce el material de construcción del área de captación, se 
despeja el coeficiente de escurrimiento mínimo requerido, de la fórmula de 
Dotación maximizada �𝐷𝐷𝑑𝑑𝑑𝑑𝑟𝑟𝑑𝑑𝑃𝑃ó𝑛𝑛 = ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎𝐶𝐶𝑒𝑒
365 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻
�, así se tiene 
� 𝐶𝐶𝑒𝑒 = 365𝐷𝐷𝐷𝐷𝑡𝑡𝑎𝑎𝐷𝐷𝑖𝑖ó𝑛𝑛 𝐻𝐻𝑎𝑎𝐻𝐻𝑖𝑖𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑒𝑒𝐻𝐻 
 ℎ𝑝𝑝𝑎𝑎𝑛𝑛𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎Á𝑟𝑟𝑒𝑒𝑎𝑎 
�, y coneste se entra en la tabla 2 y se seleccionan los 
materiales de construcción. 
Ejemplo 6: No se conoce el tipo de material del área de captación. 
1. Precipitación media mensual mínima: 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
2. Número de habitantes en la vivienda: 4 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: 100 m2. 
5. Material de construcción del área de captación: ? 
 
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Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Material de construcción”. 
 
Se introducen los datos y se da un clic en el botón “¿Material de 
construcción?” 
 
 
 
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Se muestran los materiales que se pueden utilizar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seleccionando un material se debe de realizar el proceso de Verificación para 
conocer el volumen del tanque y en su caso el volumen por suministrar. 
Funcionamiento del tanque de almacenamiento 
Cuando se presentan derrames no se puede emplear la expresión de la dotación 
máxima posible porque el volumen del tanque y la precipitación tienen 
influencias en el funcionamiento y el cálculo de cualquier variable se debe 
realizar con un valor supuesto y comprobando si el funcionamiento del tanque 
es viable para ese conjunto de datos, el proceso se repite hasta encontrar el 
valor buscado. 
Ejemplo 7: Revisión del funcionamiento del tanque con distintas 
dimensiones del área de captación. 
1. Precipitación media mensual: 
ELEMENTO ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 
PRECIPITACIÓN 
NORMAL 83.2 43.9 38.1 27.8 68.5 189.2 211.3 215.9 211.7 165 98.3 61.1 
2. Número de habitantes en la vivienda: 4 
3. Dotación: 50 l/hab/día 
4. Área de captación: variable m2. 
5. Material de construcción del área de captación: Concreto Hidráulico 
6. Volumen del tanque de almacenamiento: 20 m3. 
 
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Se abre una nueva hoja de cálculo, se muestra la pantalla siguiente, destacando 
la forma “Escenarios”, de acuerdo a los datos se selección el área de Diseño y se 
presiona el botón “Funcionamiento de tanque”. 
 
Se da un valor inicial al área de 100 m2, se introducen los datos y se da un clic 
en el botón “Ver funcionamiento de tanque” 
 
 
 
 
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Se muestra el funcionamiento, destacando los derrames (en rojo). 
 
Se observa que además de los derrames el tanque no se vacía, por lo tanto, se 
reduce el área de captación y se vuelve a revisar el funcionamiento, se repiten 
este proceso hasta llegar a un área de 59.14 m2, donde se observa que el sistema 
sigue siendo viable, los derramen son menores y el tanque se vacía, ver imagen. 
 
 
 
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BIBLIOGRAFÍA 
CONAGUA. (2019). Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. En 
Obras de Captación Superficiales (pág. 11). Ciudad de México, México: 
Comisión Nacional del Agua. 
SECRETARIA DE ECONOMIA. (2013). NORMA MEXICANA. En EDIFICACIÓN 
SUSTENTABLE - CRITERIOS Y REQUERIMIENTOS AMBIENTALES 
MÍNIMOS (pág. 126). Ciudad de México, México: NMX-AA-164-SCFI-2013. 
 
 
 
	OBJETIVO.
	ANÁLISIS HIDROLÓGICO.
	COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO.
	DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO.
	TABLA DE CÁLCULO DEL FUNCIONAMIENTO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO.
	MATERIAL DE APOYO.
	EJEMPLOS RESUELTOS CON LA PLANTILLA “SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA A NIVEL VIVIENDA -.xlsm”
	Caso 1 Verificación.
	Ejemplo 1: Se tiene la información completa del SCALL.
	Maximización de dotación
	Volumen por suministrar
	Dimensiones del tanque.
	Caso 2 Diseño.
	Ejemplo 2: No se conocen las dimensiones del área de captación.
	Ejemplo 3: No se conoce la altura de precipitación anual.
	Ejemplo 4: No se conoce el número de habitantes en la vivienda.
	Ejemplo 5: No se conoce la dotación.
	Ejemplo 6: No se conoce el tipo de material del área de captación.
	Ejemplo 7: Revisión del funcionamiento del tanque con distintas dimensiones del área de captación.
	BIBLIOGRAFÍA