Alternativas de captación de lluvia

JUAN URIEL AVELAR ROBLERO
ALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DEL
AGUA DE LLUVIA
ALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA
Ing. Juan Uriel Avelar Roblero
Correo: juan.uar@gmail.com
Teléfono: 595 1071873

OBJETIVO DE LA PRESENTACIÓN
 Mostrar alternativas de aprovechamiento del agua de lluvia
para uso y consumo humano, que permitan al usuario reducir
costos y contribuir a la preservación del ambiente.
CONTENIDO
1. Sobre‐explotación del acuífero de Texcoco
2. Potencial de captación de lluvia en el municipio de Texcoco
3. Ejemplo de viabilidad de los Sistemas de Captación de Agua
de Lluvia en una escuela
4. Construcción de sistemas de captación de lluvia en viviendas
5. Purificación de agua de lluvia para consumo humano

JUAN URIEL AVELAR ROBLEROALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA
Fuente: Escobar Villagrán, 2010
1. SOBRE‐EXPLOTACIÓN DEL ACUÍFERO DE TEXCOCO

Extracción por usos del acuífero de Texcoco

Extracción por usos del acuífero de Texcoco
Agrícola
41%
Público urbano
55%
Pecuario
1%
Industrial
1%
Usos múltiples y servicios
2%
Agrícola Público urbano Pecuario Industrial Usos múltiples y servicios

Sobre‐explotación del acuífero de Texcoco
El balance entre la recarga y la extracción de agua en el Acuífero Texcoco es de
‐24 000 000 m3

Para el análisis de la precipitación se utilizó la información de las normales
climatológicas (1981‐2010) del Servicio Meteorológico Nacional
Se eligieron 22
estaciones
climatológicas de los
alrededores del
municipio de
Texcoco
Estaciones climatológicas
Límite del municipio de Texcoco
Análisis de la precipitación pluvial
2. POTENCIAL DE CAPTACIÓN DE LLUVIA EN EL MUNICIPIO DE TEXCOCO

Precipitación
promedio anual:
646 mm
Interpolación de la
precipitación anual
1 m2
1 m
1 m

De acuerdo con el Sistema Nacional de Información de Escuelas de la Secretaría
de Educación Pública, existen en el municipio de Texcoco 462 escuelas de todos
los niveles desde preescolar, primaria, secundaria, bachillerato y universidad,
con sus diferentes subsistemas. 298 son públicas y 164 privadas.
Escuelas privadas
Escuelas públicas
Potencial de captación de lluvia en escuelas del municipio de Texcoco

Suponiendo que cada una de las 298 escuelas
públicas destinaran 200 m2 de techos para la
captación de agua de lluvia, se tendría un
potencial de captación de 38,501.6 m3, el
equivalente a 3,850 pipas de 10 metros
cúbicos.

Primaria y Secundaria Rey Izcóatl, Col. Víctor Puebla
Total de alumnos y personal 1,000.0
Consumo estimado de agua por persona (L/día) 6.0
Consumo diario total (L) 6,000.0
Área de captación (m2) 1,632.0
Precipitación (mm anuales) 539.2
Eficiencia de captación 0.8
Almacenamiento propuesto (m3) 64
3. EJEMPLO DE VIABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE AGUA
DE LLUVIA EN UNA ESCUELA

Mes
Consumo
mensual
(m3)
Precipitación
(P)
P_neta
P*0.8
(mm)
Potencial de
captación (m3)
(Área)(P_neta)
Necesidad de
almacenamiento (m3)
Enero 96.0 7.7 *
Febrero 114.0 10.7 *
Marzo 84.0 9.2 *
Abril 108.0 23.3 *
Mayo 120.0 45.6 36.48 59.54 59.54
Junio 126.0 92.8 74.24 121.16 54.70
Julio 66.0 124.3 99.44 162.29 150.98
Agosto 36.0 98.5 78.8 128.60 243.58
Septiembre 126.0 85.4 68.32 111.50 229.08
Octubre 126.0 34.4 27.52 44.91 147.99
Noviembre 120.0 4.4 * 27.99
Diciembre 90.0 2.9 * ‐62.01
Total 1,212.0 539.2 384.8 703.98
Ejemplo de aplicación Primaria y Secundaria Rey Izcóatl,
Col. Víctor Puebla
* Lluvias mensuales menores a 40 mm no son significativas, por lo que no se consideran

Col. Víctor Puebla
Mes
Potencial de captación (m3)
(Área)(P_neta)
Consumo mensual*
(m3)
Capacidad de
almacenamiento
(m3)
Agua
almacenada
(m3)
Necesidad de
suministro (m3)
Enero 96.00
244
0.00 96.00
Febrero 114.00 0.00 114.00
Marzo 84.00 0.00 84.00
Abril 108.00 0.00 108.00
Mayo 59.54 120.00 59.54 120.00
Junio 121.16 126.00 54.70
Julio 162.29 66.00 150.98
Agosto 128.60 36.00 243.58
Septiembre 111.50 126.00 229.08
Octubre 44.91 126.00 147.99
Noviembre 120.00 27.99
Diciembre 90.00 0.00 62.00
Total 1,212.00 584.00
*El consumo mensual está estimado con base en el número de días hábiles del calendario escolar, y con un
consumo medio diario de 6 L por persona

0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
Balance mensual
Consumo mensual (m3) Lluvia captada (m3)
Costo actual por suministro con pipas de agua: $60,500.00
Costo por suministro con el proyecto: $29,500.00
Ahorro: $31,000.00 anuales
Col. Víctor Puebla

Área sugerida para la construcción o instalación de cisterna
Col. Víctor Puebla

4. CONSTRUCCIÓN DE SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE LLUVIA EN
VIVIENDAS
1. Captación en techos
1
2
3
4 5 6
7
2. Filtro de arena
3. Cisterna de 12,000 litros
4. Bomba manual
5. Pileta de 1,500 litros
6. Lavadero
7. Pozo de absorción de aguas grises

Mecanismo de captación en los techos

Ganchos de herrería. Solera de ½” X 1/8 con 2 perforaciones de 3/16” para
el amarrado de alambre recocido. Longitud total del gancho 75 cm.
Costo: $20.00
Canaleta galvanizada: Lámina lisa galvanizada calibre 28 con tapas en ambos
extremos y salida de agua de 2” en cada extremo del tramo. Costo por
metro: $25.00.
Tabicón pesado. 7 x 12 x 24 cm. Costo por unidad $5.00
Mecanismo de captación en los techos

Tubería de conducción
• Tubo sanitario de PVC de 2”. Costo por tramo de 6 m: $90.00
• Tubo de PVC de 1.5”. Costo por tramo: $80.00
• Codo 90° de PVC de 2”. Costo unitario: $4.00.
• T de 2” de PVC. Costo unitario: $6.50.
• Reducción de 2” a 1.5” de PVC. Costo unitario: $5.00.
• Cople de 2” PVC. Costo unitario: $5.00.

Filtro de arena
El filtro de arena es una estructura construida con tabiques y rellenada con arena limpia. Su
función es retener sólidos presentes en el agua de lluvia proveniente de los techos.

El ferrocemento es un material similar al concreto en
el que se elimina la grava, y en lugar de reforzarlo
con varillas, se utilizan varias capas de alambre
delgado como malla hexagonal o de gallinero, malla
electrosoldada y algunas varillas.
El material fue patentado en 1855 por el francés
Joseph Louis Lambot. La técnica fue olvidada por
muchos años hasta que el italiano Nervi lo popularizó
construyendo barcos y estructuras para cubrir
grandes espacios; posteriormente en varios países se
comenzó a experimentar con el ferrocemento en la
década de 1960.
Con este antecedente, se creó en 1976 el
International Ferrocement Information Center (IFIC),
cuyo objetivo es estudiar y reportar todo lo
relacionado al ferrocemento en cuanto a sus
propiedades ingenieriles, prácticas constructivas, etc.
Construcción de cisterna con ferrocemento

VENTAJAS DEL FERROCEMENTO
 Al no emplear grava, la mezcla se adhiere
al entramado de mallas sin necesidad del
uso de cimbra o encofrado.
 Por su espesor pequeño y la flexibilidad de
las mallas, las construcciones pueden ser
de distintas formas.
 No se requiere mano de obra
especializada para la aplicación de la
mezcla.
Para que pueda considerarse
ferrocemento debe tener un
factor de refuerzo mínimo de
1.8%. Es el volumen de
refuerzo con relación al
volumen de mortero.
Construcción de cisterna
con ferrocemento

r
Si conocemos el volumen
Si V = 10 m3 r
.
r = 1.18 m
2.5 m
Cálculos para determinar las dimensiones de las mallas

Cálculo de la malla requerida
7 cm 3 cm
r = 1.18 + 0.07 = 1.25 m
V = π (1.182)2.3 = 10.05 m3
Como las paredes reducen el radio de la cisterna, se
le suma 7 cm a r.
P = 2x1.25Xπ = 7.85 m
Traslape = 0.5 m
Base = 2.5 m
P = 10.85 m

• Un tramo de malla electrosoldada calibre 66‐66 de 10.85 m de largo x 2.5 m de
ancho.
• Un tramo de malla hexagonal calibre 20‐25 de 10.85 m de largo x 1.5 m de ancho.
• 2 tramos de malla hexagonal calibre 20‐25 de 10.85 m de largo x 1.75 m de ancho.
• 4 m3 de arena
• 2 m3 de grava
• Alambre recocido
Herramientas
• Cizallas
• Tijeras para cortar hojalata
• Cinta métrica
• Amarradores de alambrón

Limpieza, trazo y excavación
Tejido de malla
Armado y colocación del cilindro

Construcción de los muros
de la cisterna
Construcción de la losa

Para la construcción de la pileta se sigue
el mismo procedimiento de construcción
de la cisterna de ferrocemento, pero con
diferentes medidas y sin losa. El diámetro
es de 1.6 m y la altura de 80 cm.
Construcción de pileta

Accionamiento de la bomba manual
Rin de 12” con acero redondo liso tipo herrero
de 1/2” con una longitud de 1 m incluyendo
curvatura de 90º para colocación de agarradera,
que es un tubo de ¾” de acero laminado cédula
30 con una longitud de 20 cm
Construcción de bomba manual

• Lavaderos
• Pozo de absorción.
• Tapa de registro.
• Base de ángulo de 1” y tapa de lámina lisa de acero laminado de 1/8” calibre 18. Incluye 2
bisagras, jaladera y portacandado. Largo x ancho = 60 x 70 cm.
Componentes adicionales

5. PURIFICACIÓN DE AGUA DE LLUVIA PARA CONSUMO HUMANO

ALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA JUAN URIEL AVELAR ROBLERO
Ejemplo de sistema purificador de agua
Filtro fabricado en Inglaterra de la marca British Berkefeld®, se fabrica en
Inglaterra, cumple con las normas ISO correspondientes. Cuenta con
certificado COFEPRIS.

ALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA JUAN URIEL AVELAR ROBLERO
Beneficios de purificar el agua en casa
• Se evita el riesgo de contraer enfermedades
infecciosas por consumir agua contaminada
• Se reduce el consumo de botellas de plástico y
garrafones.
• Se tiene plena certeza del mantenimiento y
funcionamiento adecuado del sistema.
• Se reducen costos por la compra de
garrafones. El costo de un garrafón de agua
cuesta hasta 38 pesos. Con un sistema de
purificación de agua el costo por garrafón
puede ser hasta de 2.5 pesos.

 Debido a la reducción en la disponibilidad de agua, se requiere
la implementación de nuevas alternativas de suministro, como
la captación de agua de lluvia.
 Las escuelas y las viviendas tienen un alto potencial de
superficie de captación de lluvia en techos, con una alta
viabilidad técnica y económica.
 El ferrocemento es una alternativa de bajo costo que reduce el
problema de los altos costos de almacenamiento en sistemas
de captación de agua de lluvia; además de que tiene alta
resistencia y durabilidad.
 Para consumo humano, se requiere que el agua de lluvia sea
purificada.
 Los purificadores caseros comerciales son seguros siempre y
cuando cuenten con certificado de COFEPRIS, y cumplan los
tres tipos de tratamiento: físico, químico y bacteriológico.
Conclusiones

Gracias
Por su
atención
Ing. Juan Uriel Avelar Roblero
Correo: juan.uar@gmail.com
Teléfono: 595 1071873

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