El documento describe diferentes técnicas tradicionales y modernas para la captación, almacenamiento y uso de agua de lluvia. Explica que en el pasado civilizaciones mesoamericanas como Xochicalco desarrollaron sistemas para dirigir el agua de lluvia a cisternas. También analiza la escasez de agua en México y la importancia de aprovechar el agua de lluvia para usos domésticos, agrícolas e industriales para mitigar la crisis hídrica. Finalmente, presenta el proyecto

1. COLECTOR Y CAPTACIÓN
DE AGUA PLUVIAL
TÉCNICAS DE ACONDICIONAMIENTO NATURAL
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE ARQUITECTURA

2. • Data de más de 4000 años.
• Xochicalco, Morelos, 650 a
900 d.C.
• La plaza central y los patios
fueron diseñados para
canalizar el agua de lluvia
hacia las cisternas.
ANTECEDENTES

3. • El territorio nacional presenta
una baja disponibilidad de agua
renovable per cápita, la cual ha
disminuido de 18,035
m³/hab/año en 1950 a tan sólo
4,288 en 2008.
• De acuerdo con las Naciones
Unidas, México se encuentra en el
lugar 94 a nivel mundial en
disponibilidad natural del agua
(CONAGUA, 2010)
MARCO TEÓRICO

4. • En todo el territorio nacional se
tiene un promedio anual de
precipitaciones de 1489 miles de
millones de metros cúbicos
(CONAGUA, 2010).
• Si sólo se aprovechara 3% de esa
cantidad, se podría abastecer a 13
millones de mexicanos que
actualmente no cuentan con agua
potable, dar dos riegos de auxilio a
18 millones de hectáreas de
temporal, abastecer a 50 millones
de unidades animal y regar 100 mil
hectáreas de invernadero (Anaya,
2004)
MARCO TEÓRICO

5. • Actualmente existen muchos
sistemas de captación a nivel
urbano.
• Star-City que opera desde 2007
en, el cual está conformado por
1,300 unidades habitacionales,
con un área de captación en
techos y pisos de 6,200 m2, con
una precipitación de 41,000 m3.
CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL

6. • En riego de jardines,
• En baños públicos,
• Infiltración en suelo y
almacenamiento de agua
para consumo humano para
situaciones de emergencia.
USOS

7. • Se obtuvo una relación de
volumen de almacenamiento
por área de captación de 5.8
m3/100 m2.
• Entre los beneficios que
presentan estos sistemas es el
ahorro de consumo de energía
utilizada en la distribución, que
es de 0.04 kWh/m3, mientras
que para el agua potable es de
1.19 kWh/m3, con un costo
beneficio (B/C) de 2.67 por un
periodo de 35 años.
AHORRO DE ENERGÍA

8. • En este caso de estudio, se
demostró que si se reemplazara el
20% del agua potable (1.3
billones de Ton) por agua de
lluvia se ahorraría en energía 75
GWh, que implicaría un ahorro
en emisiones de CO2 a la
atmósfera por las centrales
termoeléctricas de 32,700 Ton.
AHORRO DE ENERGÍA

9. • Sí la disponibilidad del agua fuera muy superior a la extracción no debería
presentarse la sobreexplotación de los acuíferos. Por lo que es claro que hay un
error conceptual, al definir la “disponibilidad del agua”.
• El documento Perspectivas del Sector Hidráulico, publicado en mayo de 2001
por CNA, informa que: 100 de los 600 acuíferos del país están
sobreexplotados; y que 50% del volumen de agua subterránea que se utiliza,
proviene de estos acuíferos sobreexplotados. La figura siguiente, tomada del
documento El agua en México: retos y avances, publicado en octubre de 2000
por CNA, muestra la localización de los acuíferos sobreexplotados.
DISPONIBILIDAD DE AGUA
EN MÉXICO

11. • Se conoce como red de
abastecimiento de agua potable al
sistema que permite que llegue el
agua desde el lugar de captación al
punto de consumo en condiciones
correctas, tanto en calidad como en
cantidad.
• Los aceros inoxidables son los
únicos materiales aprobados para el
suministro público del agua sin
ninguna restricción y han sido
aprobados para uso residencial y
para edificios institucionales.
ALMACENAMIENTO DE AGUA
POTABLE

12. • No requiere de ninguna protección,
(entre el acero y el agua) o un
control químico del agua (excepto
el tratamiento normal biocida) ni
ningún sistema de protección
contra la corrosión.
• Prácticamente no existe
contaminación del agua al estar en
contacto con el acero inoxidable
durante un tiempo prolongado.
VENTAJAS DEL ACERO
INOXIDABLE

13. • El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo, que
es el que utiliza aguas superficiales, consta de cinco partes
principales:
• Captación
• Almacenamiento de agua bruta
• Tratamiento
• Almacenamiento de agua tratada
• Red de distribución abierta
COMPONENTES DEL SISTEMA DE
ABASTECIMIENTO

14. • La captación de un manantial debe
hacerse con todo cuidado,
protegiendo el lugar de afloramiento
de posibles contaminaciones,
delimitando un área de protección
cerrada.
• La captación de las aguas
superficiales se hace
mediante bocatomas, en algunos
casos se utilizan galerías filtrantes,
paralelas o perpendiculares al curso
de agua para captar las aguas que
resultan así con un filtrado
preliminar. La captación de las aguas
subterráneas se hace
mediante pozos o galerías filtrantes.
CAPTACIÓN

15. • El almacenamiento de agua bruta
se hace necesario cuando la fuente
de agua no tiene un caudal suficiente
durante todo el año para suplir la
cantidad de agua necesaria.
• Para almacenar el agua de los ríos o
arroyos que no garantizan en todo
momento el caudal necesario se
construyen embalses.
ALMACENAMIENTO

16. PLANTA DE TRATAMIENTO
•Reja para la retención de material
grueso
•Desarenador
•Floculadores
•Decantadores
•Filtros
•Dispositivo de desinfección.
•La osmosis inversa
•Tratamiento a través de intercambio
iónico
•Filtros con carbón activado.
TRATAMIENTO

17. • El almacenamiento del agua tratada
tiene la función de compensar las
variaciones horarias del consumo, y
almacenar un volumen estratégico para
situaciones de emergencia.
• Existen dos tipos de tanques para agua
tratada:
• Los tanques de cabecera, se sitúan aguas
arriba de la red que alimentan. Toda el
agua que se distribuye en la red tiene
necesariamente que pasar por el tanque de
cabecera.
• Los tanques de cola, como su nombre lo
dice, se sitúan en el extremo opuesto de la
red, en relación al punto en que la línea de
aducción llega a la red. No toda el agua
distribuida por la red pasa por el tanque de
cola.
ALMACENAMIENTO AGUA
TRATADA

18. La línea de distribución se inicia,
generalmente, en el tanque de agua
tratada. Consta de:
° Estaciones de bombeo;
-° Tuberías principales, secundarias y
terciarias.
° Tanques de almacenamiento
intermediarios.
° Válvulas que permitan operar la red, y
sectorizar el suministro en casos
excepcionales
° Derivaciones domiciliares.
RED DE DISTRIBUCIÓN

19. Por el contrario las redes de distribución de agua en las comunidades
rurales dispersas son ramificadas.
Las redes de distribución de agua potable en los pueblos y ciudades
son generalmente redes que forman anillos cerrados.

20. •Precipitación (lluvia).
•Napa freática, tabla freática o agua subterránea (pozos o humedales).
•Derivaciones de caudales de riachuelos (quebradas, arroyos), ríos, lagos y
embalses.
•Elevada humedad de la atmósfera junto a la superficie (niebla).
•Suministro por medio de proyectos de distribución de agua, privados o públicos,
a partir de fuentes superficiales o subterráneas.
AGUA EN LA FINCA

21. * El agua presente en la capa
freática puede ser muy útil en la
finca cuando hay escasez de
lluvias, principalmente si se trata
de humedales de poca
profundidad, los cuales pueden
ser alcanzados directamente por
las raíces.
Sin embargo, tratándose de
pozos, si son artesanales y
operados manualmente,
generalmente su utilización está
restringida a pequeños
volúmenes de consumo, debido
principalmente a las dificultades
de extracción y distribución
manual.

22. • En una finca, las familias
requieren agua para consumo
doméstico y para las actividades
agrícolas y pecuarias. Para
calcular dichos requerimientos,
se consideran los siguientes
aspectos:
• Producción agrícola: volumen total
de agua absorbida por los cultivos
para realizar su metabolismo y
producción.
• Otros usos: consumo en
instalaciones de transformación de
productos, piscicultura y
actividades recreativas.
• “Pérdidas” naturales: evaporación,
escorrentía subsuperficial y
percolación profunda, escorrentía
superficial no captable.
NECESIDADES DE AGUA EN LA
FINCA

23. • Uso doméstico: la suma del
agua usada para preparar
alimentos, beber, higiene
personal, lavado de ropa y aseo
de la vivienda.
• Consumo animal: la suma de los
consumos para abrevadero y
limpieza de los corrales. |

24. • Producción agrícola: volumen total
de agua absorbida por los cultivos
para realizar su metabolismo y
producción.
• Otros usos: consumo en
instalaciones de transformación de
productos, piscicultura y
actividades recreativas.
• “Pérdidas” naturales: evaporación,
escorrentía subsuperficial y
percolación profunda, escorrentía
superficial no captable.

25. • La demanda o dotación por
persona es la cantidad de agua que
necesita una persona diariamente
para cumplir con las funciones
físicas y biológicas de su cuerpo.
Esta necesidad de agua puede
variar de 25 litros por día (l día)
por persona, como mínimo, hasta
80 l día.
• Para efectos de cálculo, la cantidad
asignada por persona dependerá de
la cantidad de agua disponible
(agua de lluvia caída y capacidad de
captación y almacenamiento) y de
la cuota a la cual pueda adaptarse.
CONSUMO DOMÉSTICO.

26. • En regiones más áridas y con menos
recursos, probablemente se asignará
una cantidad mínima por persona. En
zonas con más lluvia y recursos
económicos, podrá asignarse un
volumen mayor.
V nec = n x c x p
V nec: Volumen de agua necesario (l)
n: Número de personas en la vivienda
c: Consumo medio de agua por persona
por día (l)
p: Periodo de consumo considerado (días)
• Las prioridades para el uso
doméstico las establece la
familia, considerando en primer
lugar la alimentación; luego, la
higiene personal, la limpieza de
los bienes, útiles y objetos
personales y del hogar, etc.
• El suministro debe ser continuo
y el aprovechamiento racional y
eficiente.

27. • Fundada en 2009 por Enrique
Lomnitz (licenciado en diseño
industrial por la Escuela de
Diseño de Rhode Island, en
Estados Unidos).
• "Las ciudades inteligentes no
son solo aplicaciones para
iPhone, también pueden ser
tecnologías menos complejas
pero útiles y diseñadas
inteligentemente“.
ISLA URBANA

28. • Un aparato de polietileno de un
metro y medio de alto por 0,4
de ancho que capta las lluvias
que caen sobre el tejado y
separa las más sucias -las
primeras, que arrastran la
suciedad acumulada- de las
limpias, que canaliza a una
cisterna para ser empleadas en
diferentes usos domésticos.
¿TLALOQUE?

29. TLALOQUE

30. TLALOQUE

31. ISLA URBANA
AL SERVICIO DE LA COMUNIDAD