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AGUAS PLUVIALES
Descargas, dimensionamiento, almac
enamiento de agua pluvial y
distribución para riego de jardines.
Aguas pluviales
Son las aguas provenientes de
las    lluvias   que    escurren
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Según la teoría de Horton se
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Aguas pluviales
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en el hogar.
Se pueden reciclar las aguas grises, las aguas negras y
se puede aprovechar así mismo el agua de lluvia que
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Aguas pluviales
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*FAO, por sus siglas en inglés, es La
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Aguas pluviales
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Aguas pluviales
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Elementos de un sistema de
distribución de aguas pluviales
                   Almacenamiento
Los tanques de lluvia y cisternas guardan agua de lluvia
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Elementos de un sistema de
distribución de aguas pluviales
                 Sistema de Distribución
El sistema de distribución lleva el agua almacenada de
los tanques a las plantas o a donde se requiera su uso.
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de goteo. Una bomba eléctrica puede ser necesaria
para llevar agua a áreas que no están cuesta abajo de la
cisterna.
Elementos de un sistema de
distribución de aguas pluviales
                    Áreas Sembradas
Finalmente, agua pluvial se lleva al área del jardín o
paisaje donde las plantas la utilizarán.
Elementos de un sistema de
distribución de aguas pluviales
Captación de aguas pluviales
Para ello debe considerarse lo siguiente:

• Localización del sitio para establecer el SCALL.
• Determinación de la demanda de agua por la familia o por la
  comunidad.
• Cálculo de la precipitación pluvial neta.
• Área de captación del agua de lluvia.
• Diseño del sistema de conducción del agua captada.
• Diseño del volumen del sedimentador por trampa de sólidos.
• Diseño del sistema de almacenamiento del agua de lluvia
  captada.
• Diseño para el bombeo del agua almacenada al local de la
  planta de tratamiento.
• Diseño del sistema del tratamiento del agua de lluvia.
Ventajas de la captación de aguas
pluviales
• Ahorro evidente y creciente en la factura del agua.
• Uso de un recurso gratuito y ecológico.
• Pueden recibir subvenciones en función del
  municipio
• Contribución a la sustentabilidad y protección del
  medio ambiente
• Una buena instalación de recogida de agua es
  sencilla y, por tanto, existen riesgos mínimos de
  averías y apenas requiere de mantenimiento.
Determinación de la demanda de
agua
La expresión matemática para calcular la demanda de
agua es la siguiente:
Determinación de la demanda de
agua
Donde:
 • Dj = demanda de agua en el mes
   j, (m3/mes/población).
 • Nu = número de beneficiarios del sistema.
 • D = dotación, en l /persona/ día.
 • Nd j = número de días del mes j.
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Determinación de la demanda de
agua
Coeficientes de escurrimiento (Ce) de los diferentes
materiales en el área de captación
                          TIPO DE CAPTACIÓN         CE
        Cubiertas Superficiales
          Concreto                              0.60 – 0-80
          Pavimento                             0.50 – 0.60
          Geomembrana de PVC                    0.85 – 0.90
        Azotea
          Azulejos, teja                        0.80 – 0.90
          Hojas de metal acanaladas             0.70 – 0.90
        Orgánicos (hojas con barro)                <0.20
        Captación en tierra
          Suelo con pendientes menores al 10%   0.00 – 0.30
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Determinación de la demanda de
agua para estimar la precipitación neta:
Fórmula




Donde:
• PNijk = precipitación neta del día i, mes j y año k,
  mm,
• Pijk = precipitación total del día i, mes j y año k, mm,
• η captación = eficiencia de captación del agua de
  lluvia, 0.765.
Determinación de la demanda de
agua
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ecuación:




Donde:
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Sistema de conducción del agua de
lluvia captada
El agua pluvial captada en techos y áreas de escurrimiento debe
ser conducida al sistema de almacenamiento, mediante
canaletas de lámina galvanizada y tubería de PVC.
Sistema de conducción del agua de
lluvia captada
El caudal de conducción en la tubería se obtiene con la
siguiente expresión:
Sistema de conducción del agua de
lluvia captada
El diámetro se determina despejando el área de la
ecuación de continuidad (Sotelo, 2005).
Sistema de conducción del agua de
lluvia captada
Donde:

• Qc = caudal de conducción, l.p.s.
• 5/18 = Factor de conversión de m3 h-1 a l.p.s.
• Aec = es el área efectiva de captación del agua de lluvia,
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• D = diámetro de tubería, m.
• L = longitud del tubo, m.
• V = velocidad media, m/s-1.
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Canaletas
Las canaletas son accesorios para colectar y conducir
los escurrimientos pluviales a un sistema de
almacenamiento, sus dimensiones están en función de
la duración de la precipitación (cortas y homogéneas),
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de paso y de su pendiente.
Canaletas
En un área de captación el tiempo de concentración es
un parámetro fundamental en el estudio hidrológico de
una cuenca y áreas de escurrimiento con pendiente,
está descrita por expresiones matemáticas, que
basándose en características físicas del área de
captación
Canaletas
Fórmulas:
Canaletas
Donde:
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Estimación del área de la canaleta
El flujo en canaletas de captación y conducción se
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el agua se va recolectando a lo largo de la canaleta,
para determinar el área necesaria de conducción se
utiliza la ecuación de continuidad, en la cual solo se
despeja el área y se asumen velocidades promedio de
0.9 m s-1 en pendientes 2 a 4% y 1.2 m s-1 en
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Estimación del área de la canaleta
Fórmulas:
Estimación del área de la canaleta
Donde:
• Q p= flujo en la canaleta, m3/s-1
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Estimación del área de la canaleta
Fórmula:




Donde:
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Estimación del área de la canaleta
Donde:
• Q p= flujo en la canaleta, m3/s-1
• v = velocidad del flujo en la canaleta, m/s-1
• A = área de la sección transversal, m2
Diseño del sistema de
almacenamiento agua de
El almacenamiento del               lluvia consiste en
depositarla dentro de cisternas, para abastecer a una
población considerada durante los meses de sequía y
los de no sequía.
El criterio para el diseño del volumen de la cisterna
consiste en considerar la demanda de agua mensual
que necesita una población durante los meses de
sequía más dos meses (coeficiente de seguridad).
Diseño del sistema de
almacenamiento
Fórmula:




Donde:
• V cisterna = volumen mínimo de la cisterna, m3.
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GRACIAS

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  • 1. AGUAS PLUVIALES Descargas, dimensionamiento, almac enamiento de agua pluvial y distribución para riego de jardines.
  • 2. Aguas pluviales Son las aguas provenientes de las lluvias que escurren superficialmente por el terreno. Según la teoría de Horton se forma cuando las precipitaciones superan la capacidad de infiltración del suelo.
  • 3. Aguas pluviales Existen tres opciones diferentes de reciclaje de agua en el hogar. Se pueden reciclar las aguas grises, las aguas negras y se puede aprovechar así mismo el agua de lluvia que cae sobre nuestro tejado.
  • 4. Aguas pluviales La FAO recomienda el uso de aguas negras recicladas precisamente para regar el jardín, dado que el tratamiento de las mismas las higieniza pero no elimina los fosfatos y nitratos, que son la base de los abonos. *FAO, por sus siglas en inglés, es La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura.
  • 5. Aguas pluviales La importancia de captar, almacenar y utilizar el agua de lluvia para uso doméstico y consumo humano es de gran relevancia para la mayoría de las poblaciones, sobre todo aquellas que no tienen acceso a este vital líquido.
  • 6. Aguas pluviales La recuperación de agua pluvial consiste en filtrar el agua de lluvia captada en una superficie determinada, generalm ente el tejado o azotea, y almacenarla en un depósito.
  • 7. Captación de aguas pluviales Es importante identificar los principales componentes de un Sistema de Captación del Agua de Lluvia (SCALL), su funcionamiento, los criterios de diseño más sobresalientes, las características de los materiales de construcción, la forma de construir estos sistemas, su operación y mantenimiento, de tal forma que se puedan ejecutar los proyectos.
  • 8. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales El sistema más sencillo se compone de tres partes: Una área de donde se colecta el agua de la lluvia; un sistema de conducción para mover el agua; y un jardín o patio donde las plantas utilizan el agua. Típicamente los sistemas complejos se diseñan no solamente para juntar y desviar agua sino también para filtrar, almacenar, y distribuirla para el uso futuro.
  • 9. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Área de Colección Una cuenca es una superficie donde se puede juntar aguas pluviales. Las cuencas más eficientes son superficies impermeables y lisas.
  • 10. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Sistema de Conducción Los componentes de conducción llevan el agua a un lugar específico del paisaje o hacia un recipiente de almacenamiento. Las canales de desagüe de los techos es la forma más común de conducción. La gravedad provee la fuerza necesaria para dirigir el agua por canales hacia tanques de almacenamiento.
  • 11. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Filtros Según la cantidad de basura en el agua, un sencillo filtro para hojas a veces es toda la filtración necesaria. Si el agua almacenada se usará en un sistema de riego por gotear, es necesaria más filtración para evitar que los tubos de riego y los emisores se obstruyan.
  • 12. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Almacenamiento Los tanques de lluvia y cisternas guardan agua de lluvia para el uso futuro. Los tanques y cisternas deben ser opacos y protegidos de la luz solar directa y tapados para que no se meta ni basura ni mosquitos.
  • 13. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Sistema de Distribución El sistema de distribución lleva el agua almacenada de los tanques a las plantas o a donde se requiera su uso. Los sistemas pueden incluir tubos de agua y emisores de goteo. Una bomba eléctrica puede ser necesaria para llevar agua a áreas que no están cuesta abajo de la cisterna.
  • 14. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales Áreas Sembradas Finalmente, agua pluvial se lleva al área del jardín o paisaje donde las plantas la utilizarán.
  • 15. Elementos de un sistema de distribución de aguas pluviales
  • 16. Captación de aguas pluviales Para ello debe considerarse lo siguiente: • Localización del sitio para establecer el SCALL. • Determinación de la demanda de agua por la familia o por la comunidad. • Cálculo de la precipitación pluvial neta. • Área de captación del agua de lluvia. • Diseño del sistema de conducción del agua captada. • Diseño del volumen del sedimentador por trampa de sólidos. • Diseño del sistema de almacenamiento del agua de lluvia captada. • Diseño para el bombeo del agua almacenada al local de la planta de tratamiento. • Diseño del sistema del tratamiento del agua de lluvia.
  • 17. Ventajas de la captación de aguas pluviales • Ahorro evidente y creciente en la factura del agua. • Uso de un recurso gratuito y ecológico. • Pueden recibir subvenciones en función del municipio • Contribución a la sustentabilidad y protección del medio ambiente • Una buena instalación de recogida de agua es sencilla y, por tanto, existen riesgos mínimos de averías y apenas requiere de mantenimiento.
  • 18. Determinación de la demanda de agua La expresión matemática para calcular la demanda de agua es la siguiente:
  • 19. Determinación de la demanda de agua Donde: • Dj = demanda de agua en el mes j, (m3/mes/población). • Nu = número de beneficiarios del sistema. • D = dotación, en l /persona/ día. • Nd j = número de días del mes j. • 1000 = factor de conversión de litros a m3.
  • 20. Determinación de la demanda de agua Coeficientes de escurrimiento (Ce) de los diferentes materiales en el área de captación TIPO DE CAPTACIÓN CE Cubiertas Superficiales Concreto 0.60 – 0-80 Pavimento 0.50 – 0.60 Geomembrana de PVC 0.85 – 0.90 Azotea Azulejos, teja 0.80 – 0.90 Hojas de metal acanaladas 0.70 – 0.90 Orgánicos (hojas con barro) <0.20 Captación en tierra Suelo con pendientes menores al 10% 0.00 – 0.30 Superficies naturales rocosas 0.20 – 0.50
  • 21. Determinación de la demanda de agua para estimar la precipitación neta: Fórmula Donde: • PNijk = precipitación neta del día i, mes j y año k, mm, • Pijk = precipitación total del día i, mes j y año k, mm, • η captación = eficiencia de captación del agua de lluvia, 0.765.
  • 22. Determinación de la demanda de agua El área de captación del agua de lluvia se obtiene con la ecuación: Donde: • A= Área de captación, m2 • a= Ancho de la casa, m • b= Largo de la casa, m
  • 23. Sistema de conducción del agua de lluvia captada El agua pluvial captada en techos y áreas de escurrimiento debe ser conducida al sistema de almacenamiento, mediante canaletas de lámina galvanizada y tubería de PVC.
  • 24. Sistema de conducción del agua de lluvia captada El caudal de conducción en la tubería se obtiene con la siguiente expresión:
  • 25. Sistema de conducción del agua de lluvia captada El diámetro se determina despejando el área de la ecuación de continuidad (Sotelo, 2005).
  • 26. Sistema de conducción del agua de lluvia captada Donde: • Qc = caudal de conducción, l.p.s. • 5/18 = Factor de conversión de m3 h-1 a l.p.s. • Aec = es el área efectiva de captación del agua de lluvia, m². • I lluvia = es la intensidad máxima de lluvia en la zona, 0.05 m h-1. • D = diámetro de tubería, m. • L = longitud del tubo, m. • V = velocidad media, m/s-1. • π = 3.1416
  • 27. Canaletas Las canaletas son accesorios para colectar y conducir los escurrimientos pluviales a un sistema de almacenamiento, sus dimensiones están en función de la duración de la precipitación (cortas y homogéneas), tiempo de concentración del agua, la longitud del área de paso y de su pendiente.
  • 28. Canaletas En un área de captación el tiempo de concentración es un parámetro fundamental en el estudio hidrológico de una cuenca y áreas de escurrimiento con pendiente, está descrita por expresiones matemáticas, que basándose en características físicas del área de captación
  • 30. Canaletas Donde: • S = es la pendiente media • L = es la longitud del área de captación en m • Tc = tiempo de concentración • Tp = Tiempo en el que se alcanza el máximo escurrimiento • D = duración de la precipitación
  • 31. Estimación del área de la canaleta El flujo en canaletas de captación y conducción se comporta como un flujo espacialmente variado, ya que el agua se va recolectando a lo largo de la canaleta, para determinar el área necesaria de conducción se utiliza la ecuación de continuidad, en la cual solo se despeja el área y se asumen velocidades promedio de 0.9 m s-1 en pendientes 2 a 4% y 1.2 m s-1 en pendientes 4 a 6%.
  • 32. Estimación del área de la canaleta Fórmulas:
  • 33. Estimación del área de la canaleta Donde: • Q p= flujo en la canaleta, m3/s-1 • v = velocidad del flujo en la canaleta, m/s-1 • A = área de la sección transversal, m2
  • 34. Estimación del área de la canaleta Fórmula: Donde: • Qp = gasto máximo. • P = precipitación efectiva, mm • A = área de captación o de la cuenca, km² • 0.278 = factor de conversión a m3/s-1
  • 35. Estimación del área de la canaleta Donde: • Q p= flujo en la canaleta, m3/s-1 • v = velocidad del flujo en la canaleta, m/s-1 • A = área de la sección transversal, m2
  • 36. Diseño del sistema de almacenamiento agua de El almacenamiento del lluvia consiste en depositarla dentro de cisternas, para abastecer a una población considerada durante los meses de sequía y los de no sequía. El criterio para el diseño del volumen de la cisterna consiste en considerar la demanda de agua mensual que necesita una población durante los meses de sequía más dos meses (coeficiente de seguridad).
  • 37. Diseño del sistema de almacenamiento Fórmula: Donde: • V cisterna = volumen mínimo de la cisterna, m3. • D j = demanda mensual, m3. • M sequía + 2 = meses con sequía más 2.