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En este bloque reconocerás las diferentes técnicas aplicables en el aprovechamiento racional de los recursos naturales.
Aprovechamiento racional de los recursos
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Bloque iV
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122 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
Debido al crecimiento demográfico, de industrias y comercio, así como al uso irracional, los recursos naturales se han deteriorado pro-vocando principalmente:
1. Disminución de la disponibilidad de agua potable.2. Erosión de suelos.3. Reducción y desaparición de ecosistemas.4. Emisión de gases efecto invernadero a la atmósfera.5. Descarga de residuos contaminantes a mares, ríos, lagos y otros
cuerpos de agua.
Haz una lista en tu cuaderno sobre los recursos naturales que existen en tu comunidad.
Ahora identifica cuáles de estos recursos están en peligro y reflexio-na acerca de su uso responsable.
En equipo, expongan cuál es el principal problema de su comunidad y propongan soluciones.
La explotación irresponsable de los recursos naturales nos ha lleva-do a la pérdida de los mismos, por ello resulta esencial aprender a cuidar-los y tomar conciencia de sus beneficios y aplicaciones.
En esta sesión reconocerás la importancia de aprovechar en forma responsable los recursos que nos brinda la naturaleza.
Sesión 82¿Cómo aprovechas los recursos naturales?
Observa las siguientes imágenes y comenta: ¿cuáles son las consecuencias de acabar con los recursos naturales? ¿Qué importancia tienen los recursos naturales que existen en tu comunidad?
En esta secuencia identificarás las tecnologías apropiadas que se emplean para la conservación del suelo y agua en una cuenca hidrológica.
Secuencia 1 Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
Tipos de ecosistemas.
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123Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
Una forma de mitigar los problemas tecnológicos es a través del estudio de los impactos ambientales que tendrá una obra antes de su ejecución, sea ésta la construcción de un camino en la ladera de una montaña o la instala-ción de una gran fábrica de papel a la orilla de un río. En nuestro país estos estudios son obligatorios, ya que deben tomarse precauciones para minimi-zar los impactos negativos −que rara vez pueden eliminarse por completo− a la vez que maximizar los efectos positivos.
Ante la evidencia de los efectos negativos que el uso de la tecnología ha provocado sobre el ambiente, desde finales de la década de 1970 se acuñó el término tecnología apropiada (ta); éste se refiere a la tecnología diseñada especialmente para los aspectos ambientales, éticos, culturales, sociales y económicos de la comunidad a la que se dirigen.
La ta tiene como principio que los costos operativos y de ingeniería sean bajos y de fácil adquisición; que su impacto en el ambiente sea muy bajo; que su manejo no requiera de especialistas, y que se adecue a comuni-dades de escasos recursos.
Los conceptos tecnologías apropiadas y tecnología de punta son di-ferentes. La tecnología de punta es un término publicitario que enfatiza la innovación y, por lo general, es compleja y basada en el desarrollo científico.
Aunque las tecnologías apropiadas también se basan en el conocimien-to científico, su gran diferencia radica en que por lo general requieren de insumos del ambiente natural donde se aplican, tienen un menor impacto ambiental, consumen menos energía, y sus subproductos y residuos se rigen por la regla de reciclar y reutilizar.
En su cuaderno escriban dos ejemplos de tecnología apropiada y dos ejemplos de tecnología de punta.
Las tecnologías apropiadas y de punta no son dos conceptos excluyen-tes, su aplicación debe ser complementaria. En ambos casos es necesario realizar estudios de impacto ambiental para prevenir y mitigar los posibles efectos negativos sobre el ambiente.
En esta sesión reconocerás el concepto de tecnología apropiada, con la finalidad de aplicarlo para resolver problemas tecnológicos.
Sesión 83¿Qué es la tecnología apropiada?
Comenta y contesta en tu cuaderno: ¿qué es la tecnología y cómo nos ayuda a resolver problemas?
Toda obra requiere un estudio ambiental.
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124 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión reconocerás los elementos de un desarrollo rural responsable, productivo y sustentable.
Sesión 84Producir y conservar
Responde en grupo: ¿cuáles son los elementos de un desarrollo rural responsable, productivo y sustentable?
Producir y conservar son dos conceptos que parecen contrapuestos, pero no es así. Entendemos por conservación los esfuerzos que hacemos todos para man-tener la integridad biológica y física de nuestro territorio, evitando al máximo el impacto ambiental que cambie su aspecto y composición natural. El propósito es mantener el equilibrio ambiental.
Entre los principales objetivos del desarrollo sustentable destaca la con-servación del agua y el suelo. Para que ello suceda es necesario enfocar el manejo de estos recursos a través del enfoque de cuenca hidrográfica.
Una cuenca hidrográfica es el territorio donde las aguas de lluvia se reci-ben, filtran y escurren a través de una red de cauces (arroyos, ríos y corrientes subterráneas) hacia un punto común (cauce principal, laguna, lagos o el mar). Las cuencas son unidades diferenciadas y autónomas, delimitadas por líneas divisorias de las aguas en los puntos de mayor elevación o parteaguas.
Los recursos naturales se ubican en torno al agua y no dependen de límites geopolíticos. La captación, la disponibilidad y el aprovecha-miento del agua determinan la forma de vida de las comunidades rurales y, por consiguien-te, deben ser ejes en la planeación y elabora-ción de proyectos productivos.
El lugar donde vives es el mejor sitio para comenzar a romper con prácticas inadecuadas y favorecerlo poco a poco con hechos cotidianos, para que más y más personas se animen a mejorar su calidad de vida; esto se logra adoptando nuevos hábitos y comportamientos que impacten positivamen-te el ambiente y favorezcan su recuperación. La unidad de medida para hablar de conservación puede
ser desde una parcela hasta una cuenca hidrográf ica.
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125Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En esta sesión reconocerás los elementos sustentables en una vivienda.
Sesión 85 Prácticas sustentables en la vivienda
En grupo contesten: ¿qué se necesita para incorporar los conceptos de conservación y manejo sustentable en las actividades cotidianas, domésticas o laborales?
El conocimiento y una mayor conciencia sobre el cuidado del ambiente han permitido avances en la construcción, por ejemplo, la operación y el manteni-miento de viviendas con un enfoque sustentable, desde modelos complejos que incluyen la automatización de procesos domésticos y la autosuficiencia de energía, hasta otros que incorporan tecnologías apropiadas más sencillas pero no menos eficaces, como las casas ecológicas.
Gracias a instalaciones alternativas que son más económicas, las familias rurales y urbanas pueden adoptar en sus hogares prácticas sus-tentables, como la separación y el reciclaje de residuos sólidos, el composteo con residuos or-gánicos, la captación de agua de lluvia, el mane-jo productivo de aguas residuales (grises y negras) y el ahorro de leña para cocinar.
La reutilización de desechos y captación y utili-zación de energías alternativas mejoran la calidad de vida de las comunidades y garantizan la susten-tabilidad en los hogares.
Casa ecológica.
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126 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión identificarás las características de una cuenca hidrológica.
Sesión 86Cuenca hidrológica
Contesta en tu cuaderno: ¿cuáles son las características de las cuencas hidrológicas?
La cuenca hidrológica es el espacio territorial donde el agua de lluvia confluye hacia un mismo punto, ini-cia en las cumbres más altas y se va comunicando a manera de parteaguas. Una cuenca contiene montañas, valles y cañones y delimita una región natural cuyos elementos comparten un territorio, así como una de-terminada precipitación al año.
La principal proveedora de agua de una cuenca es la lluvia, la cual forma los escurrimien-tos que bajan de los cerros; éstos, a su vez, for-man los ríos que van hacia el cauce principal. Otra forma de provisión son las aguas subte-rráneas que ocasionalmente pueden aflorar en forma de manantiales.
Conviene tener en cuenta que el río que baja de los cerros aporta también agua al sub-suelo y cuando el río está seco puede haber aportes del acuífero subterráneo al río.
Las tecnologías apropiadas que revisa-remos en las siguientes sesiones tienen como propósito que el sistema de la cuenca hidro-gráfica no se deteriore y que siga brindando los valio-sos servicios que provee para sostener la producción agrícola, así como la flora, la fauna y los suelos.
Modelo de cuenca hidrológica.
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127Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En esta sesión reconocerás algunas tecnologías apropiadas de conservación del suelo y del agua.
Sesión 87Retención del suelo
Contesta en tu cuaderno: ¿sabes cómo conservar el agua y el suelo? ¿Qué debemos hacer para evitar que el suelo se desprenda con la lluvia y se pierda? ¿Cómo se evitan los deslaves?
Para evitar deslaves existen varias acciones preventivas, sobre todo en las áreas deforestadas y especialmente en las laderas de los cerros. Por ejemplo, cavar zanjas es una buena idea; a éstas se les conoce como zanjas trincheras y reducen la velocidad de escurrimiento de la lluvia y preservan el suelo.
La técnica de zanjas trincheras consiste en excavar cepas de 25 cm de profundidad por 2.50 m de largo, alineadas con la curva de nivel para plantar árboles o arbustos. La tierra extraída se coloca junto a la cepa, hacia abajo, formando un ligero arco o bordo que retiene el agua de lluvia. La si-guiente línea de zanjas ladera abajo, se hace intercalada para que las cepas intercepten el agua que haya escapado de la línea de retención anterior. La clave del éxito de esta técnica consiste en hacer la hilera de cepas de acuer-do con las curvas de nivel.
Cuando no existe suelo suficiente, se recomienda enterrar estacas que retengan un amontonamiento de ramas, piedra y tierra para proteger las plantas tiernas, así se les da tiempo de enraizar.
Para recoger el escurrimiento de agua de lluvia en los cerros que bor-dean una cuenca, se puede construir un anillo de captación. Éste es una zanja horizontal con una ligera pendiente bajo la curva de nivel para llevar el agua de lluvia obtenida hacia un lugar determinado. Lo anterior permite concen-trar el líquido en un sitio elevado de la cuenca y, a partir de allí, conducirlo al punto deseado con mayor facilidad, evitando cruces de barrancas en el valle o en el abanico aluvial.
En lomas donde la pendiente es menor es posible realizar aguajes para abrevar a los animales o para aplicar una irrigación pequeña mediante bordos.
Es importante que en cada cepa se siembren árboles y arbustos adaptados a la región, que éstos sean peren-nes y que requieran poca humedad y cuidados. Una vez establecidas, proporcionarán a la población leña, frutos, forraje o madera, según las especies que se elijan, incre-mentando el ingreso familiar y regional.
Zanjas trincheras.
Anillo de captación.
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128 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión identificarás las represas como tecnología apropiada para restaurar las cárcavas.
Sesión 88¿Cómo restaurar cárcavas?
Contesta en tu cuaderno: ¿conoces alguna tecnología que sirva para restaurar las cárcavas?
Las cárcavas se forman donde el agua encuentra el suelo más débil, al cual pudo erosionar con mayor facilidad.
El suelo se puede restaurar en los puntos donde el agua ha excavado, construyendo terrazas mediante represas filtrantes y levantando bordos de tierra que sigan las curvas de nivel en los terrenos adyacentes.
Para ello, se identifica cada uno de los brazos de la barranca que pro-porcionan los mayores caudales, luego se escoge uno de ellos. Este brazo se sigue corriente arriba para detectar los múltiples lugares en donde se originan los escurrimientos, y así iniciar el tratamiento.
En cada uno de esos puntos donde la corriente no es fuerte, se obstruye el paso del agua por medio de la construcción de pequeñas represas filtrantes o terrazas, pudiendo utilizar diver-sos modelos y técnicas de acuerdo con las condiciones del terreno y los materiales disponibles.
Las represas filtrantes retienen los materiales sólidos desprendidos aguas arriba y permiten una filtración del líquido con menor velocidad; de esta forma se facilita su control y alarga el tiempo de escurrimiento.
Si la corriente es muy fuerte y amenaza derribar un muro de piedra simplemente acomoda-da, de modo sencillo, conviene construir represas de gaviones con cimientos y empotramiento de mampostería; de este modo, el muro adquiere resistencia contra el embate de la corriente.
Este tipo de presas se diseñan con un vertedor central para conducir el exceso de agua en caso de desbordamiento, y así evitar que la corriente horade los ex-tremos donde se une al terreno. Si la caída de agua es fuerte, será necesario añadir un piso aguas abajo o un tanque amortigua-dor, que impida que la corriente excave la base de cimentación de la presa y con esto termine por derribarla.
Comenten en grupo los beneficios que tiene la res-tauración de las barrancas y cárcavas, en la construcción de represas filtrantes y terrazas. Anoten en su cuaderno las conclusiones.
La importancia de restaurar las cárcavas radica en su capacidad de recolectar agua para la formación de cuencas hidrológicas naturales.
Represas f iltrantes con ver tedero para
riego de auxilio.
Represa de gaviones reforzada.
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129Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En esta sesión identificarás algunas tecnologías apropiadas para el manejo del agua en las zonas bajas de la cuenca.
Sesión 89Aguas abajo
Menciona una de las ventajas que tiene el sistema de retención gradual del suelo y agua en las partes altas y medias de la cuenca.
Algunas tecnologías que se usan para el manejo del agua en las zonas bajas de la cuenca son:
Método de almacenamiento del agua
1. Bordos para estancamiento temporal. Si hay abundancia de agua de escorrentía, ésta puede retenerse provisionalmente en campos de cul-tivo, levantando bordos a nivel con vertedor incorporado, con lo que se infiltrará una porción importante, mientras que otra parte beneficiará directamente a los cultivos.
2. Aguajes y jagüeyes. El agua se puede almacenar por periodos largos construyendo aguajes y jagüeyes. Un jagüey es un bordo de tie-rra compactada, generalmente semicircular, que se forma excavando en el centro para aumentar la capacidad de almacenamiento de agua, y depositando la tierra escarbada sobre el bor-do. Con el tiempo, el fondo se sella casi to-talmente, disminuyendo las pérdidas por infiltración. El jagüey suele tener a la en-trada una trampa de azolve para facili-tar su mantenimiento y un vertedor que permite liberar el excedente de agua.
3. Presas de almacenamiento. El agua man-sa puede embalsarse directamente en una presa de almacenamiento a cuya entrada es también conveniente incorporar una trampa de azolve para prolongar su vida útil.
Cuando se dispone de un sitio donde se encañona el agua entre dos cerros, es recomendable construir una presa de mampostería, utilizando rocas del
Esquema de un jagüey con trampa de azolve, separación para animales y ver tedero.
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130 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
lugar unidas con mezcla de cemento, cal y arena. Pueden ser rectas, de lado a lado o en forma de arco para oponer mayor resistencia a la presión del líquido contenido.
Cuando no se cuenta con un lugar encañonado sino con un área amplia de pendiente reducida, es preferible levantar un aljibe de arcilla compactada que retenga el agua. Estas presas de arcilla compactada requieren una geo-membrana (material tecnológico muy usado en el medio rural, que es una película de calibre adecuado a la aplicación) impermeable y un vertedor de demasías lateral.
Como hemos visto, el manejo de una cuenca hidrológica se basa en el control del agua proveniente de la precipitación y de la retención de los suelos. Las tecnologías apropiadas de conservación del suelo y del agua se basan en una tecnología sustentable que aprovecha los recursos existentes y contribuye a mantener los servicios ecológicos que nos proporcionan los ecosistemas de la cuenca.
Aljibe de tierra con geomembrana.
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131Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En esta sesión distinguirás la importancia de la regeneración ecológica de la cuenca.
Sesión 90La regeneración ecológica de la cuenca
Contesta en tu cuaderno: ¿por qué es importante la regeneración ecológica de cuencas en tu comunidad?
Las técnicas adecuadas de regeneración ecológica de una cuenca hidrológica, permiten dotar a las familias de agua suficiente para satisfacer las diferentes necesidades como beber, cocinar, lavar, regar y abrevar a los animales.
Este sistema integral de regeneración ecológica presenta otras impor-tantes ventajas adicionales:
1. Al ser un proyecto cuya mayor inversión es la mano de obra, su realización exige una importante participación comunitaria, por lo que da empleo a los lugareños du-rante el tiempo que no dedican a la agricultura y otras actividades, reduciendo así la necesidad de migración estacional hacia las ciudades y el extranjero.
2. El proceso constructivo del sistema, al ser una sumatoria de pequeñas obras hidráulicas escalonadas en lugar de una gran obra monumental, permite que su desarrollo sea gradual, en concordancia con la disponibilidad de apoyo externo para realizarlo.
No se trata de una propuesta nueva traída de otros lugares, sino que representa una respuesta propia de la región para resolver su problemática, la cual había sido relegada por el embate de la tecnología moderna.
Este tipo de obras proporcionan un beneficio directo a la población que las realiza, y, por otra parte, favorecen a toda la región al alimentar los mantos acuíferos.
El agua de las cuencas sirve para el uso doméstico.
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132 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión reconocerás qué es una terraza y algunos de sus tipos.
Sesión 91Terrazas
Contesta en tu cuaderno: ¿qué son las terrazas? ¿Cómo se construyen?
Las terrazas se construyen con el propio suelo, consisten en una zona baja o surco y una zona alta o lomo, que trazadas sensiblemente a las líneas de nivel del terreno, absorben o eva-cuan el exceso de agua de lluvia para evitar el arrastre del suelo.
La terraza se forma en un periodo de tres a cinco años. La distancia entre las terrazas varía de acuerdo con el grado de la pendiente o ladera, el tipo de suelo, la cantidad de preci-pitaciones y la clase de cultivos.
El tipo de terraza se relaciona con las propiedades físicas del suelo, de ahí el conocimiento de la textura, estructura, profundidad efectiva y per-meabilidad.
En relación con el proceso de construcción, las terrazas de canal tienen las siguientes características:
1. Presentan canales de sección más o menos triangulares. 2. Se construyen cortando y eliminando la tierra hacia la parte baja del
terreno, formando el bordo.
Terraza de base angosta.
Terraza de canal.
CanalBordo
Superf icie original del terreno
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133Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En relación con el tamaño de la base o longitud del movimiento de tierra se clasifican en terrazas:
1. De base angosta. El movimiento de tierra es de hasta 3 m de longitud; se incluyen en este grupo los cordones en contorno.
2. De base media. La longitud del movimiento de tierra varía de 3 a 6 m. 3. De base ancha. La longitud del movimiento de tierra es mayor de 6 m
(generalmente hasta 12 m).
En relación con su forma, las terrazas pueden ser de banco, las cuales son utilizadas en terrenos con pendientes superiores a 20% y construidas trans-versalmente a la línea de mayor declive. Es formada por la superposición de piedras, y están dispuestas en sentido transversal a la pendiente.
Las terrazas de banco con piedra y con cobertura vegetal se aplican en áreas de fuerte relieve y acentuada pedregosidad superficial, deben plan-tarse especies como caña o pasto para que aseguren la tierra y permitan la formación de la terraza.
Terraza de banco con piedra y cober tura vegetal.
Ahora ya conoces algunas técnicas de construcción de terrazas; la elección de alguna de ellas depende de las características del terreno y de las necesi-dades de tu comunidad.
Terraza de base ancha.
Corte
Corte
Relleno
Relleno
Terraza de banco 1.
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134 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión reconocerás algunas técnicas para la construcción de terrazas.
Sesión 92Construcción de terrazas
Contesta en tu cuaderno: ¿sabes cómo construir una terraza? ¿Qué materiales debes tener para hacerla?
Construcción de una terraza sencilla
Herramientas: pala, pico, azadón y nivel “A”.
Procedimiento
1. Verifiquen la topografía del terreno y observación de sus pendientes.
2. En la mayor pendiente se empieza el trazado con el nivel “A”.
3. Coloquen la tierra que se obtiene de la excavación en la parte superior, para formar un camellón de 30 a 40 cm de alto.
4. Apisonen la tierra del camellón y siembren vegeta-ción para protegerlo.
5. Para la construcción de la barrera pueden utili-zar piedras, arbustos, árboles, magueyes o pas-tos perennes.
En la construcción de terrazas de hasta 15% de pendien-te, se recomienda utilizar maquinaria agrícola, mano de obra o yunta. Cuando la pendiente sea mayor, las terra-zas sólo se pueden construir con mano de obra.
Terrazas en una ladera.
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135Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
En esta sesión reconocerás las características de una zanja de infiltración.
Sesión 93Zanja de infiltración
Contesta en tu cuaderno: ¿qué es una zanja de infiltración?
Para la construcción de la zanja se debe tomar en cuenta el nivel de precipi-tación en la zona. Si llueve bastante se realizan zanjas de desviación; si llueve poco, se construyen las de infiltración. Estas últimas son canales sin desnivel construidos en laderas, con la finalidad de retener el agua de escorrentía, de tal manera que la capten, acumulen y permitan su infiltración en el suelo; se recomienda cavarlas en suelos arcillosos.
En la siguiente sesión hablaremos sobre la construcción de una zanja de infiltración.
Zanja de inf iltración.
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136 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión reconocerás algunas técnicas para la construcción de zanjas de infiltración.
Sesión 94Construcción de una zanja de infiltración
Comenten en grupo: ¿qué técnicas utilizarías para la construcción de zanjas? Comenta tu respuesta con el grupo.
En esta actividad se sugiere construir una zanja de 50 cm de ancho por 40 cm de fondo. El largo puede variar, según lo que acuerden en el grupo, tomando en cuenta las características de su comunidad.
Materiales: pico, pala, azadón y nivel “A”.
Procedimiento
1. Identificar la línea a nivel. Las líneas de zan-jas deben quedar instaladas en una línea sin pendiente.
2. Medición y marcado de las zanjas. Marquen las zanjas en el suelo de acuerdo con las di-mensiones establecidas; es decir, 5 m de largo, 1 m de separación entre zanjas y 7 m entre líneas de construcción.
3. Construcción de la zanja. Una vez marcadas las zanjas en el suelo, se sigue con la construcción, ésta se realiza con pala, pico y azadón, es im-portante que la zanja no tenga desnivel, esto se comprueba con el nivel en “A”. La tierra que se extrae al construir la zan-ja se deposita en la parte baja de ésta para formar un camellón, el cual debe ser ligeramente compactado, en el cual pueden plantarse arbustos o pastos locales.
Las zanjas de infiltración evitan el deslave de los terrenos y favorecen la ali-mentación de cuencas hidrológicas.
Zanja de inf iltración con vegetación.
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137Secuencia 1 • La tecnología apropiada y el saneamiento ambiental
Es tiempo de que revises lo que has aprendido en esta secuencia.
Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas:
¿Cómo se define la tecnología apropiada? ¿Qué es una cuenca hidráulica?
Lee detenidamente las siguientes afirmaciones y marca el grado en el que consideras que las cumples. Cuando el profesor te lo indique, haz una reflexión acerca de por qué consideras que te encuentras en ese grado.
De tus respuestas anteriores, analiza y contesta en tu cuaderno: ¿qué logros obtuve? ¿A qué dificultades me enfrenté? ¿En qué y cómo puedo mejorarlas?
Siemprelo hago A veces lo hago Difícilmente lo
hago
Socializo información en mi casa sobre el cuidado del agua.
Realizo acciones para evitar el desperdicio del agua en mi escuela.
Participo con información para mejorar el trabajo en equipo.
Autoevaluación
<http://ecoletrina.sdsu.edu/> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://www.upme.gov.co/guia_ambiental/carbon/gestion/guias/min_sub/contenid/medidas.htm> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://zoomzap.com/download/construccion-SESseparador.pdf> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://www.laneta.apc.org/esac/index.htm> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://cidbimena.desastres.hn/docum/ops/publicaciones/who91s/who91s.3.htm#B.484.3.6.1> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
Consulta en:
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138 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
Uno de los problemas mundiales en la actualidad es, sin duda, el abasto de agua, ya que es el recurso más elemental para el desarrollo de los humanos en particular y de los seres vivos en general. Por tal razón abordaremos la situación del agua en el lugar donde vives. Para saberlo contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas:
¿Hay ríos, lagos o manantiales en la comunidad don-de vives?
¿De dónde viene el agua que se usa en la comunidad? ¿Cuenta con una planta potabilizadora? ¿Cómo es el sistema de distribución del agua? ¿Cuáles son los usos que se le da al agua en la
comunidad? ¿Se cuida el agua en las casas, industrias y comercios?
Formen equipos y hagan una lista de los principales proble-mas que enfrenta tu comunidad con respecto al abasto de agua.
En esta sesión investigarás cuál es la situación del agua en tu comunidad.
Sesión 95El agua en mi comunidad
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo saber si el agua de tu comunidad está contaminada? ¿Sabes cómo descontaminar el agua?
En esta secuencia reconocerás diferentes técnicas de construcción de estanques mediante el uso de la tecnología, con la finalidad de almacenar el agua de lluvia.
Secuencia 2 Aprovechamiento del agua de lluvia
Tratamiento de aguas residuales.
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139Secuencia 1 • Tecnología adecuada para el manejo de cuencas hidrológicas
Para conocer más, pueden preguntar a los mayores o acudir a las autoridades correspondientes, también pueden realizar entrevistas o encuestas. Si es posible visiten las instalaciones de la red hidráulica y describan sus condiciones.
Si se deciden por una entrevista, sigan las indica-ciones dadas en la secuencia anterior.
Recuerden que para llevar a cabo una encuesta, de-ben diseñar un cuestionario breve y aplicarlo a un núme-ro suficiente de personas para conocer la mayor cantidad de las respuestas posibles. Los resultados se organizan formando tablas y gráficas que muestren la cantidad de personas que opinan de cada manera.
Si van a visitar las instalaciones de una presa, plan-ta de tratamiento o pozo de extracción, hablen con los encargados y vean si es posible hacer un recorrido ex-plicativo. Tomen nota de todo lo que les digan y hagan esquemas de cómo funciona el sistema. Al concluir sus investigaciones, elaboren entre todos un periódico mural y expóngalo.
Tratamiento de aguas.
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140 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión investigarás si en tu comunidad el agua está contaminada.
Sesión 96¿Está contaminada el agua en mi comunidad?
Infiere con base en lo visto en sesiones anteriores cómo detectar si el agua de tu comunidad está contaminada.
Un bioensayo es un experimento basado en organismos que puede darnos información sobre lo que queramos averiguar en nuestra investigación. En este caso usaremos cebollas, las que nos indicarán si el agua está contami-nada o no.
El desarrollo de las raíces es muy sensible a la presencia de contami-nantes, no pueden crecer o crecen poco en un ambiente contaminado, por lo que, vamos a observar en un experimento, medir y comparar la longitud de las raíces jóvenes de cebollas resulta de gran ayuda. Primero dispondre-mos un grupo de cebollas que crecerán en un ambiente no tóxico, libre de contaminantes; otro grupo en un ambiente intoxicado a propósito por ustedes mismos, y otros dos grupos en un ambiente incógnito, es decir, el ambiente que no sabemos si está contaminado o no y que es nuestro objeto de estudio.
Tabla de materiales para el bioensayo
Procedimiento
1. Lo primero es conseguir frascos y cebollas que se parezcan lo más posible.
2. Pelen las cebollas con cuidado para no cortar las raíces y colóquenlas en el recipiente con agua limpia hasta el momento de usarlas.
Material
• 24 cebollas pequeñas con raíces del mismo tamaño
• 24 frascos o botellas pequeñas• Agua embotellada• Sal de mesa• Marcador indeleble
• Recipiente grande• Regla• Calculadora• Muestras de agua incógnita (puede ser agua
de río, de charcos o agua de la coladera, entre otros)
El agua contaminada acarrea graves problemas a las
comunidades.
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141Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Largo de las raíces por muestra Promedio
Grupo 1 2 3 4 5 6
P
N
M1
M2
3. Dividan los frascos en cuatro grupos de seis (se trabaja con seis cebollas en cada grupo para asegurar que realmente verán el efecto del fenóme-no que estudiamos), a esto se le llama repeticiones y márquenlos con el plumón de la siguiente manera:Grupo N o control negativo, porque ocupan un ambiente no conta-minado. Grupo P o control positivo, porque ocupan un medio contaminado por ustedes con una sustancia que afecta el desarrollo de las raíces. Grupo M1, porque es la primera muestra problema para analizar. En ella puede emplearse agua de un río, lago, pozo, entre otros.Grupo M2, porque es la segunda muestra problema. Utilicen agua de un lugar diferente a la anterior.
4. Llenen los frascos de cada grupo con el agua correspondiente, casi hasta el borde.
5. Sequen las cebollas con servilletas de papel y pongan una en cada fras-co, procurando que la parte de las raíces toque el agua.
6. Pongan los frascos bien ordenados en un lugar ventilado e iluminado por tres días.
7. Después de los tres días, es tiempo de ver qué sucedió. 8. Calculen el promedio de las longitudes para cada cebolla y grupo, ano-
ten sus conclusiones en la siguiente tabla:
9. Comparen la longitud promedio de las raíces que crecieron en cada muestra problema con la longitud promedio de las que crecieron en el grupo N (el control con agua limpia). Cuanto más grande sea la diferen-cia entre tu muestra y el control positivo, mayor será la probabilidad de que haya sustancias tóxicas presentes en el agua.
¿Qué resultados obtuvieron? ¿Alguna de las muestras problema dio un resultado muy diferente
del control positivo?¿Cuáles son las condiciones del lugar de donde obtuvieron la
muestra? ¿Hay evidencias claras de contaminación? Este experimento te permitirá saber qué tan contaminada está el
agua, ahora debes aplicarlo en tu comunidad.*
* Actividad extraída de: <http://www.experimentar.gob.ar/newexperi/planetatierra/homeplaneta.htm>
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142 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión investigarás el régimen pluvial registrado en tu comunidad.
Sesión 97¿Cuánto llueve en mi comunidad?
El régimen pluvial de una región se refiere a la cantidad promedio de lluvias que caen durante un año. Conocer estos datos puede ser de mucha utilidad para planear las actividades agrícolas, trabajos de construcción de infraes-tructura y prever el consumo de agua.
Reúnanse en equipos y averigüen cuál es el régimen pluvial registrado en su comunidad. Para ello, investiguen cuál es el clima de su región, la cantidad de lluvia promedio registrada y en qué época del año cae. Acudan a las oficinas municipales a solicitar la información.
También pueden preguntar a las personas mayores cuándo es la época de lluvias, ya que generalmente ellas conocen los ciclos naturales de su re-gión, pues, en su edad productiva, la falta de tecnificación las obligaba a comprender el medioambiente por medio de la observación.
Esta información les permitirá pla-near los tiempos de construcción de un sistema de captación de lluvias y estar preparados para colectar la mayor canti-dad posible de agua.
Contesta en tu cuaderno: ¿sabes cuando es temporada de lluvias en tu región?
El cambio climático ha afectado los ciclos pluviales.
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En esta sesión identificarás qué pasa con el agua que ingresa en los sistemas de drenaje.
Sesión 98¿Adónde va el agua de lluvia?
Seguramente te has preguntado qué pasa con el agua de lluvia, adónde va y si se aprovecha adecuadamente. Observa las siguientes imágenes y coméntalas.
Comenten en grupo qué creen que pasa con las aguas de lluvia en tu comunidad o lugar donde vives, también expliquen qué pasa con las que no se captan.
La mayor parte del agua de lluvia es vertida en el drenaje, la cual se mezcla con aguas negras, de industrias y uso doméstico, contaminándose.
Por otra parte, los sistemas de alcantarillado no están dise-ñados para separar el agua de lluvia. Asimismo, la mayor parte de las aguas de drenaje desembocan en ríos y presas donde también llegan aguas de canales y agua que baja de las zonas altas, lo que resulta en un desperdicio preocupante.
En México son muy pocos los sistemas de tratamiento de aguas residuales, por lo que la mayoría se contaminan. En equi-pos investiguen: ¿adónde se va el agua de lluvia? ¿Qué pasa con ella? ¿Se utiliza?, ¿para qué?
Con la información que obtuvieron elaboren carteles don-de expliquen la importancia del cuidado del agua, sus usos y las consecuencias de descuidar este recurso natural.
Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
El agua de lluvia puede benef iciar a una comunidad.
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144 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión reconocerás la necesidad de aprovechar el agua de lluvia para reabastecer los mantos acuíferos por medio de sistemas de filtración.
Sesión 99Sistemas de filtración de agua pluvial
Los mantos acuíferos se recuperan durante la temporada de lluvias, pues es cuando se restablecen y logran hacerse de reservas.
Contesta en equipo: ¿cómo aprovechas el agua de lluvia?, ¿por qué consideras que debes aprovecharla?
El recurso natural más importante para el hombre es el agua, ya que es vital para la sobrevivencia. Conforme la población crece se vuelve más difícil abastecerla de agua; a pesar de esto, el ser humano la descuida a tal grado que disponer de ella en las gran-des ciudades es un gran problema.
Durante la época de lluvias es necesario captar toda el agua posible para no ocupar la de la llave cuando ésta pase, esto se puede lograr de la si-guiente manera:
1. Colocar canaletas alrededor de la casa para aprovechar toda el agua de lluvia.
2. Estas canaletas deben conducir toda el agua hasta una pileta donde se almacene.
3. Dejar un tiempo para que se asiente toda la tierra y de esta forma pue-da ser útil para uso doméstico, como lavar el patio.
Haz una lista de los beneficios de usar sistemas de filtración en el lugar donde vives y diseña carteles para que la comunidad conozca estos sistemas.
En la actualidad existen varias formas de cuidar el agua y de conservarla, ¿sabías que los sistemas de filtración de agua sirven para que los mantos de agua se recuperen?
Sistema de f iltración.
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En esta sesión reconocerás la importancia del uso de materiales propios para la absorción de agua, así como la repercusión en la temperatura ambiental.
Sesión 100Materiales ecológicos para la absorción de agua
En una lluvia de ideas discutan lo que saben sobre los materiales que sirven para la absorción del agua.
La naturaleza es capaz de proveer todo lo que el ser humano necesita, sin em-bargo, debido al descuido de éste, el ambiente ha sufrido alteraciones gra-ves como el aumento de temperatura, lluvias cada vez más esporádicas y fuer-tes, y desastres naturales.
Existen materiales ecológicos que ayudan a disminuir todas estas alte-raciones. Por ejemplo, en el espacio donde vives debes tener un área verde con árboles grandes, un jardín cubier-to con hojas secas y desperdicios de madera como viruta de madera, y una casa construida con adobe y madera; todo esto contribuye a mejorar la tem-peratura del ambiente.
Investiguen si en el lugar donde viven hay casas que utilizan materiales ecológicos y realicen una exposición donde expliquen su importancia y be-neficios en la naturaleza.
Recuerda que es importante acondicionar tu casa con áreas verdes, mis-mas que propiciarán temperaturas agradables y ambientes sanos.
Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Construcciones de materiales ecológicos.
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146 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión explicarás la importancia del agua potable.
Sesión 101 El agua, recurso vital
Contesta en tu cuaderno: ¿por qué es importante el agua potable? ¿Sabes cómo potabilizarla?
El agua es el recurso más básico para la vida, por lo que para su consumo debe estar libre de organismos patógenos, impurezas y cualquier agente contaminante que afecte la salud humana. Es in-dispensable asegurarse de su calidad, pues esto determina el estado de salud de una comunidad.
La calidad del agua se mide en términos de sus características:
Físicas. Olor, sabor, color y turbiedad. Químicas. Contenido de minerales. Biológicas. Presencia de organismos patógenos como bacte-
rias, hongos, protozoarios y virus en excretas humanas, basu-ra, aguas estancadas y suelos contaminados.
Aunque el agua se vea limpia, es necesario realizar un tratamiento de potabilización que elimine los organismos patógenos, ya que éstos no se notan a simple vista y pueden causar enfermedades a quienes la consuman.
Las fuentes de abastecimiento de agua se pueden contami-nar cuando están en contacto con basura, excrementos humanos y animales, plaguicidas y aguas negras, ocasionando enfermedades por la presencia de microorganismos patógenos u otras sustan-cias tóxicas.
Es importante que el agua sea potable, ya que esto ayuda-rá a que no tengas enfermedades ocasionadas por consumirla contaminada.
Sistema deabastecimiento
Captación Tratamiento
Distribución
Procesos de tratamiento de agua de lluvias.
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En esta sesión identificarás diversos medios para almacenar agua de lluvia.
Sesión 102Captación de agua de lluvia
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo almacenarías el agua de lluvia? ¿Conoces otras formas de almacenar agua?
Uno de los métodos para la captación de agua es la construcción de tan-ques de almacenamiento, los cuales se pueden construir con mampostería, ferrocemento y concreto reforzado, entre otros. Los tanques pueden ser elevados o superficiales, los últimos se localizan al nivel del terreno, se-mienterrados o completamente enterrados. El objetivo es crear un depósito permanente, disponible para la familia.
Cuando empieza la temporada de lluvias debe captarse el agua con pre-caución, pues hay que eliminar las primeras aguas; ya que éstas han lavado la atmósfera y los techos de las casas, arrastrando a su paso polvo, excremento de pájaro y otras impurezas que las hacen nocivas para el ser humano.
Las siguientes son algunas recomendaciones para mantener el agua de lluvia lista para el consumo humano.
1. Los tanques deben estar correctamente tapados. Es conveniente re-visar alrededor del área del tanque para evitar el ingreso de agentes contaminantes.
2. No deben existir residuos de basura, excremento o animales cerca del área.
3. Construir un canal para desviar aguas que se puedan depositar cerca del área.
4. Instalar mallas en los extremos de los tubos de salida del agua, para evitar la entrada de animales y mosquitos que puedan contaminarla.
5. Revisar las instalaciones y conexiones; si presentan fugas, de-ben sellarse de inmediato.
Éste es un método que debes tomar en cuenta, ya que te ayudará a captar el agua de lluvia para el uso doméstico.
Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Apliquen el mortero sobre la canasta de bambú.
Par tes de un tanque de almacenamiento.
Tapa de inspección
Entrada de agua.
Tapa
Salida de aguaDesagüe
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148 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión describirás el proceso para la construcción de ollas de ferrocemento.
Sesión 103Construcción de ollas de ferrocemento
Los materiales que se emplean para construir tanques que almacenen agua deben reunir ciertas condiciones, como resistencia e impermeabilidad, para garantizar que el agua no se pierda y se conserve con buena calidad.
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo se construyen las ollas de ferrocemento?
Construcción de un tanque de almacenamiento
Proceso de construcción
1. Nivelación y compactación del terreno. De acuerdo con las condiciones del terreno se debe nivelar y compactar el área donde construirán el estanque, para permitir estabilidad en la estructura.
2. Placa de base. Coloquen guías de madera o bloques para formar la placa de base con un espesor de 10 centímetros.
3. Preparen una mezcla con una parte de cemento, dos de grava y tres de arena. Si utilizan arena gruesa o mixta, usen una parte de cemento por dos de arena.
4. Acomoden la tubería de desagüe en su lugar.5. Coloquen los ladrillos encima de la placa en hiladas horizontales usando una mezcla o
mortero para pegar, con una proporción de arena por tres de cemento. Instalen las llaves a 20 cm de la base.
6. Apliquen una mezcla de cemento y arena tanto en el interior como en el exterior de las pare-des para impermeabilizar el tanque. Después, rocíenlas con agua durante tres días (mañana, tarde y noche).
7. Elaboración de la tapa. Sobre un marco de madera (formaleta) de las dimensiones del estan-que, coloquen las varillas en forma de parrilla, separadas a 15 cm de distancia una de la otra.
8. Preparen una mezcla de mortero con una porción de cemento por tres de arena para fundir la placa, con un espesor de 5 cm aproximadamente. Rocíen la tapa con agua tres veces al día y quiten la formaleta al tercer día. Coloquen la tapa sobre el tanque de almacena-miento. La tapa también se puede elaborar en secciones, con sus respectivas manijas para facilitar su manejo.
Comenta con el grupo el proceso de construcción de las ollas de ferrocemento y anota las con-clusiones en tu cuaderno. Después comenten las ventajas que tiene la construcción de las ollas de ferrocemento y cómo beneficiarían a tu comunidad.
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En esta sesión construirás un tinaco de bambú-mortero.
Sesión 104Construcción de un tinaco bambú-mortero
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo se construye un tinaco de bambú-mortero?
El aprovechamiento de los recursos naturales es de vital importancia para mejorar las condiciones de la comunidad, en esta sesión veremos cómo se elabora un tinaco con bambú (otate, caña, carrizo, etcétera).
Es recomendable cortar las plantas cuando alcancen su total madurez, pues de otra forma son frágiles y poco resistentes, lo ideal es cortar el bam-bú durante el periodo frío del año, ya que baja la cantidad de insectos. El corte se debe hacer a 20 cm del suelo y cerca de un nudo para evitar que quede agua y la rama se convierta en albergue de insectos, especialmente mosquitos.
A continuación explicaremos la forma de construir un tinaco de bam-bú-mortero.
1. Pongan un revestimiento de mortero sobre una canasta grande de bambú, en la que antes se haya amarrado un niple de salida por un lado.
2. Después de cubrir la canasta por dentro y por fuera con cuatro capas de mortero, déjenla curar por una semana, manteniéndola húmeda con algunos trapos mojados. Déjenla tres semanas más para que seque por completo.
Para la aplicación de las capas procedan de la siguiente manera:
1. Llenen un marco de 1.5 cm de mortero.2. Empujen al fondo de la canasta para pasar el mortero.3. Coloquen una primera capa de 1 cm por fuera.4. Dos días después coloquen una capa por dentro.5. Posteriormente coloquen una capa más por dentro y por fuera.6. La superficie de las capas finales por dentro se deben pulir con una
mezcla de cemento.
En la siguiente sesión te diremos cómo construir tubos de bambú para agua.
Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Dejen secar por una semana.
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150 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión construirás un tubo de bambú para agua.
Sesión 105Tubos de bambú
Comenten en grupo: ¿cómo se construye una tubería de bambú? ¿Cuáles son los beneficios?
Instalación de tuberías de bambú
Antes de comenzar el ducto de bambú, deben hacer un taladro; esta herra-mienta será útil para quitar los nudos que se encuentran dentro del bambú.
Dependiendo de la calidad del bambú local y de las condi-ciones del clima, una tubería puede durar de cuatro a seis años aproximadamente. La mejor manera de instalarla es enterrando el bambú en hojas y tierra; sin embargo, hay lugares donde no se puede instalar, por ejemplo, en las barrancas profundas.
En algunos casos será necesario sostenerla con soportes hechos de bambú, madera o metal. Es conveniente que la tu-bería tenga una inclinación continua, es decir, que baje poco a poco para evitar que haya más presión en algunos tubos; depen-diendo de esta inclinación se regulará el flujo del agua al final de la tubería.
Entierren la tubería y, donde sea necesario, construyan apoyos para sostenerla. V
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151Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Unan los tubos de bambú con pedazos de cuero o llanta de caucho y alambre.
Pueden hacer canaletas abier tas para conducir el agua.
Para juntar los tubos de bambú utilicen cuero o un pedazo de cámara de llanta y alambre. El cuero debe remojarse durante una noche para colocarlo mojado y cuando el bambú se seque quedará muy apretado. La ventaja de este tipo de juntas es que se pueden formar ligeras curvas en la tubería.
Algunos tipos de bambú no sirven para hacer tubos, en este caso se cortan para construir canaletas abiertas.
Comenta en grupo, ¿funcionará el construir un tinaco de bambú-mortero y tuberías de bambú para almacenar agua en la comunidad?, ¿por qué? Ano-ten las conclusiones en su cuaderno.
Ahora sabes que hay materiales naturales que sirven para emplearse en diversas actividades, como el bambú, de acuerdo con las necesidades de tu comunidad. Verifica si es conveniente llevar a cabo las propuestas anteriores.
Cuero
Estacas
Base de tierra
Tubo Alambre Tubo
Tubo
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152 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión construirás un tanque de ferrocemento.
Sesión 106Construcción de un tanque de ferrocemento
Comenten en grupo: ¿cómo se construye un tanque de ferrocemento?
El tanque de ferrocemento sirve para almacenar agua, especialmente aquella que se capta durante las lluvias.
Procedimiento para la formaleta para el tanque de ferrocemento
1. Corten el tambo de 55 galones en dos partes iguales. Para esta opera-ción pueden utilizar cincel y martillo.
Procedimiento para construir la formaleta.
2. Con las mismas herramientas, eliminen el fondo de cada una de las mitades. De esta forma se obtiene la formaleta que servirá de molde para elaborar el tanque de ferrocemento.
3. Unan las mitades usando alambre quemado. Para esto, coloquen dos listones de madera para después sujetarlos con el alambre.
4. Con un trapo empapado de aceite quemado de motor, engrasen las paredes internas de la formaleta para evitar que la mezcla se pegue al tanque. Tengan cuidado porque si se exceden entonces la mezcla se caerá.
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153Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Corte y colocación de la malla.
Colocación de la malla en el interior del molde de madera
1. Corten la malla para gallinero: 2 m de largo × 1.40 m de alto. 2. Colóquenla en el interior del molde de tal forma que toque las paredes. 3. Corten la malla que queda fuera del molde en cuatro partes iguales
para tejer la base del tanque. Una vez que la base esté tejida, volteen el molde para iniciar la colocación de la mezcla.
4. Preparen la mezcla utilizando las siguientes proporciones: 16 paladas de arena más nueve paladas de cemento más agua. La cantidad de agua deberá ser tal que permita formar una mezcla de consistencia espesa, que se adhiera perfectamente a la malla.
5. Moldeen el tanque, comenzando del fondo hacia arriba; pegando la mezcla en la malla y en las paredes de la formaleta. Para la base del tanque es suficiente con 3 cm de espesor, para las paredes oscila entre 2 o 3 cm.
Antes de retirar la formaleta, el tanque debe rociarse con agua tres veces al día para evitar la presencia de grietas y futuras filtraciones de agua.
En clima cálido, retiren la formaleta al segundo día. En clima frío, hágan-lo al tercer día. Pueden elaborar una tapa para el tanque, puede ser de made-ra o ferrocemento. Escriban sobre la utilidad de los tanques de ferrocemento y coméntenla en grupo. Los tanques de ferrocemento son una alternativa para almacenar agua a bajo costo.
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154 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión construirás una bomba manual para el suministro de agua.
Sesión 107Construir una bomba manual de agua
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo imaginas que se construye una bomba manual de agua?
A continuación se explica cómo fabricar una bomba de agua.
Materiales: Varilla galvanizada o tubo delgado de cobre, 3 arandelas de ma-dera, tuercas de 4”, 2 arandelas de caucho de 4”, arandela de cuero de 4”, arandela de lámina de 4”, cople con rosca, tubo galvanizado o de pvc de 4”, canica y “T” con reducción de 4” a 2”
Procedimiento
1. En la varilla galvanizada o en un tubo delgado de cobre, coloquen cada una de las arandelas. Sigan en el orden propuesto en la siguiente figura.
Par tes del émbolo.
Acople
Varilla galvanizada
Arandela de cuero
Arandela de maderaArandela de caucho
Arandela de madera
Arandela de caucho
Arandela de madera
ArandelaTuerca
El émbolo
2. En el extremo inferior de la varilla coloquen una arandela y una tuerca para sostener las arandelas.
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155Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
3. En el extremo superior de la varilla coloquen un cople con rosca, de donde partirá la otra varilla que va a estar unida en el extremo de la palanca.
4. Localicen el émbolo en el interior del tubo galvanizado de 4” de diáme-tro (10 cm), también puedes usar tubo de pvc del mismo diámetro.
5. Unan el émbolo a la varilla larga e introdúzcanlo en el tubo de 4” de diámetro.
6. En la parte interior del tubo, hagan una reducción en forma de embudo y coloquen una canica que tape parcialmente el extremo, permitiendo la entrada gradual del agua y evitando el ingreso de partículas extrañas en el tubo.
La bomba debe colocarse sobre una base f irme.
Palanca
Punto móvil
Tubos de soporte
Vista longitudinal del émbolo dentro del tubo.
Tubo de 4 pulgadas
Canica
Reducción
Émbolo
Escriban acerca de la utilidad de las bombas de agua y coméntenla en grupo. Este tipo de bomba es una alternativa para proveer de agua a los depó-
sitos en lugares donde no hay energía eléctrica, o bien, como una forma de ahorro energético.
Con reducción
Tubo galvanizadoo pvc
Para manipular la bomba manual se puede construir un soporte de la siguiente manera: instalen la bomba sobre una base firme en el lugar donde se va a extraer el agua, ésta puede ser la tapa del pozo o del tanque de almacenamiento.
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156 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión explicarás qué son las aguas residuales y los métodos para el tratamiento de las aguas negras y grises.
Sesión 108¿Qué son las aguas residuales? Aguas negras y grises
Contesta en tu cuaderno: ¿qué son las aguas residuales? ¿Conoces otro método para tratar aguas residuales?
Se denominan aguas residuales a las que resultan del uso doméstico o indus-trial. Son conducidas por el alcantarillado e incluyen las aguas de lluvia y las infiltraciones del terreno, llamadas también aguas negras.
Dichas aguas son residuales pues, habiendo sido usadas, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y son negras por el color que tienen.
Las aguas negras son las que fueron usadas en los sanitarios y, por su potencial de transmisión de parásitos e infecciones, conviene tratarlas por separado.
Las aguas grises son las que se usaron para nuestra higiene corporal y en la cocina, lavabos, fregaderos, regaderas, etcétera. Básicamente contienen jabón, residuos grasos de la cocina y detergentes biodegradables. Pueden transformar-se en corto tiempo en aguas negras si son retenidas sin oxigenar.
Los principales tipos de tratamiento de agua son biológico, anaerobio, humedal y por aguas domiciliarias. Sus características son:
Tratamiento biológico
Los objetivos del tratamiento biológico son reducir el contenido de materia orgánica de las aguas, disminuir su contenido en nutrientes y eliminar los pa-tógenos y parásitos. Estos fines se logran por medio de procesos aeróbicos y anaeróbicos, en los cuales la materia orgánica es metabolizada por diferentes bacterias.
Tratamiento anaerobio
Consiste en una serie de procesos microbiológicos, dentro de un recipiente her-mético, dirigidos a la digestión de la materia orgánica y producción de metano.
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157Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Éste es un proceso en el que intervienen diferentes microorganismos, prin-cipalmente bacterias, y presenta una serie de ventajas frente a la digestión aerobia:
1. Requiere de instalaciones menos costosas.2. Es el proceso más barato, pues no hay necesidad de suministrar
oxígeno.3. El requerimiento energético es menor.4. Produce una menor cantidad de lodo, el cual también puede servir
como biofertilizante para suelos agrícolas y forestales.
Humedales artificiales
Consiste en la reproducción controlada de las condiciones existentes en la-gunas, mediante las cuales se lleva a cabo la purificación del agua de forma natural.
Esta purificación involucra una mezcla de procesos bacterianos aero-bios-anaerobios que suceden en torno a las raíces de las plantas hidrófilas; éstas, a la vez que aportan oxígeno, consumen los elementos del metabolis-mo bacterial y lo transforman en follaje.
Este sistema es el más favorable desde el punto de vista ambiental, ya que no requiere de instalaciones complejas, tiene un costo de manteni-miento muy bajo y se integra al paisaje natural, además de que proporciona refugio a plantas y animales silvestres.
Tratamiento de aguas domiciliarias
El tratamiento de aguas domiciliarias obedece a los mismos principios que las grandes plantas depuradoras: separación de las aguas grises y negras, consumo racional de detergentes biodegradables y exclusión de productos químicos agresivos en la limpieza cotidiana.
En la siguiente sesión analizaremos los métodos de tratamiento de aguas residuales que podrás utilizar en tu casa o comunidad.
Humedal ar tif icial.
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158 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión describirás los métodos para el tratamiento de aguas residuales domiciliarias.
Sesión 109Tratamiento de aguas residuales domiciliarias I
Contesta en tu cuaderno: ¿conoces algunos métodos de tratamiento de aguas residuales domiciliarias?
A continuación te presentamos tres métodos para el tratamiento de aguas residuales domiciliarias: la fosa séptica, el sistema mixto y los biodigestores anaerobios.
Fosa séptica
El modelo de fosa séptica más funcional es el tanque de tres cámaras con una secuencia de tratamiento, que consiste en una cámara de sedimenta-ción. En algunos casos funciona como cámara de grasas, de allí el agua pasa a una cámara con condiciones anaerobias donde se reduce la carga orgánica disuelta. Ésta cumple las funciones de sedimentador secundario para clarifi-car el agua antes de ser dispuesta en un campo de oxidación.
Diseño e instalación de una fosa séptica.
Cámara de grasas
Arqueta
Zanja f iltrante
Aireador
El problema básico de las fosas sépticas es que acumulan lodos hasta el pun-to de saturación, lo cual se incrementa si la fase anaerobia funciona de forma incorrecta.
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159Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Esquema de tratamiento familiar.
El biodigestor como sistema para tratamiento de aguas negras.
Sistema mixto
Los sistemas mixtos de tratamiento de aguas residuales domiciliarias consisten en adaptar los sistemas existentes en un todo integrado; digestores, hume-dales artificiales, sistemas de riego enramado, aireadores, etcétera. Esto debe ajustarse de acuerdo a las necesidades específicas de cada lugar y buscando siempre lograr la máxima remoción en el menor espacio posible.
Ingreso de aguas grises
Registrocanastilla
Trampa de grasasy fosa de aguas grises
Biodigestor concapacidad de 5.8 m
Ingreso deaguas negras
Registrorejilla
Salida deagua tratada,para riego opozo de absorción
Lecho vegetal12 m aprox.
Registro premezclador
Salida debiogás
Líquido (estiércol y agua)
TierraCaja de salida
Salida deagua tratada
Caja de carga
Entrada deaguas negras
Biodigestores anaerobios
El tratamiento de aguas negras se realiza mediante un proceso anaerobio, utilizando un biodigestor, que permitirá la producción de biofertilizante y biogás.
Dentro del digestor no hay oxígeno y las bacterias anaerobias se multiplican y procesan la materia orgánica, transformándola en biofertilizante y produ-ciendo gas metano.
En la siguiente sesión continuaremos describiendo métodos para el tra-tamiento de aguas residuales domiciliarias, por lo que debes tomar notas, especialmente, acerca de la que elijas para tu comunidad.
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160 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión describirás los métodos para el tratamiento de aguas residuales domiciliarias.
Sesión 110Tratamiento de aguas residuales domiciliarias II
En seguida te presentamos el método de drenaje enramado para el tratamiento de aguas residuales domiciliarias.
Sistema de drenaje enramado
El agua gris se puede utilizar directamente en el riego de árboles frutales, ya que carece de bacterias patógenas, y si se utiliza en las primeras 24 horas después de haberla producido, no acarrea problemas de higiene.
La materia orgánica y los restos de alimentos en-contrados en el agua de la cocina aportan nutrientes a las plantas de ornato y a los cultivos.
Para un buen funcionamiento de estos sistemas es importante el mantenimiento de las camas de arro-pes, las cuales son zanjas donde se depositan paja, rastro-jo, hojas secas o composta; allí se descargan las tuberías del agua gris. Sus dimensiones pueden ser de 30 cm de profundidad y se colocan alrededor de los árboles, bajo la línea de goteo de la corona de éstos. Periódicamente se limpian y se rehacen según el crecimiento de los árboles.
Otra variante es descargar las aguas grises dentro de un hoyo, según el siguiente procedimiento:
1. Se hace un hoyo de 1 m de profundidad × 1.80 m de diámetro, y se rellena de materia orgánica (ramas, poda de pasto y rastrojo).
2. Dentro del hoyo se coloca el tubo de drenaje.3. Se siembran plantas o árboles en los montículos del borde. Éstos re-
cibirán suficiente humedad y nutrientes cuando se pudra la materia orgánica depositada en el hoyo.
La solución de tratamiento es una alternativa económica y muy creativa para el manejo de las aguas grises. Éstas pueden usarse como recurso para regar árboles frutales, de sombra o cualquier otra planta.
Comenta en grupo la importancia del tratamiento de aguas residuales y los métodos para el tratamiento de las aguas negras, grises y domiciliarias.
Acabamos de describir algunos métodos para el tratamiento de aguas residuales, ahora te toca decidir cuál es el que funcionaría mejor en tu comu-nidad, recuerda que usando uno de ellos ayudarás al ambiente.
Sistema de riego en círculo.
Tubo de drenajede agua gris
Rellenode
arropo
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161Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
En esta sesión construirás un sistema mixto para el tratamiento de aguas grises.
Sesión 111Sistema mixto para el tratamiento de aguas grises
Contesta en tu cuaderno: ¿qué es un sistema mixto de tratamiento?
El sistema propuesto consiste en tratar las aguas grises generadas en la es-cuela. Se puede construir cerca de la cocina escolar o de los sanitarios. Para esta actividad se requiere del trabajo conjunto de tus compañeros de escuela, profesores y padres de familia que tengan conocimientos en el oficio de la construcción.
Para iniciar la construcción, debes comenzar formando una trampa de grasas. Este diseño sirve para recibir las aguas grises con formación de resi-duos grasos y de jabones, y posteriormente enviarlas al humedal artificial.
Sistema mixto para tratamiento de aguas
grises domiciliarias.
Como parte de las actividades, hay que considerar las modificaciones que se deban realizar en las instalaciones que generan las aguas que sean utilizadas. Por ejemplo, los cambios en la tubería de drenaje de la cocina, y de qué ma-nera se colectarán y conducirán las aguas grises al sistema.
Caja de distribución
Vivienda
Humedadartificial
Pozo de absorciónTanque
sépticoTrampade grasas
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162 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
Materiales Cantidad Unidad
Tubo de pvc o manguera de 4 pulgadas 1 Pieza
Codo de pvc de 4 pulgadas 1 Pieza
“T” de pvc de 4 pulgadas 1 Pieza
Cemento 2 Bultos
Tabique de 40 × 12 × 10 cm 100 Piezas
Cemento gris 6 Bultos
Arena gruesa de río 0.5 m3
Arena f ina de río 1 m3
Varilla de 3/8”. Longitud 6 m 3 Piezas
Llave terminal galvanizada de media pulgada 2 Piezas
Unión galvanizada de media pulgada 2 Piezas
Tubo galvanizado de 1.5 pulgadas 1.5 Piezas
Codo galvanizado de media pulgada 2 Piezas
Tapa de desagüe 1 Pieza
Canal Eternit número 20 2 Piezas
Terminal número 20 1 Pieza
Bajante número 20 1 Pieza
Ganchos canal número 20 6 Piezas
Gravilla 0.2 m3
En la siguiente sesión llevaremos a cabo el procedimiento para construir un sistema mixto para el tratamiento de aguas grises.
El procedimiento que aquí se explica sólo considera las actividades realizadas fuera de ellas. Los materiales que utilizarán se enlistan a continuación:
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163Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
En esta sesión construirás un sistema mixto para el tratamiento de aguas grises.
Sesión 112Construcción de un sistema mixto para el tratamiento
de aguas grises
Procedimiento
Excaven una fosa de 1.15 m de largo × 1.10 m de ancho × 1.10 m de fondo, debajo del nivel del suelo.
En la pared cercana a la instalación que produce las aguas grises, haz un orificio de 50 cm debajo del nivel del estanque (al que llamarás a), después perfora otro (indicado como b) en la pared cercana al humedal artificial, 30 cm debajo del nivel del estanque.
Del tubo de pvc o manguera corta dos tramos de 1 m y pega en cada uno un codo de 4 pulgadas. Los tubos serán A y B.
Introduce el tubo A en el orificio a, de forma que pue-das conectar el otro extremo con el tubo por donde salen las aguas grises.
El tubo B lo introducirás en el orificio b, donde el otro ex-tremo descargará al humedal artificial las aguas que tuvieron un tratamiento en el estanque.
Distribuye la grava al fondo del estanque, formando una capa de 30 cm de grosor. Su función será retener las grasas y sólidos contenidos en el agua.
Cada 15 días deberás sacar la grava del estanque y la-varla con agua limpia, para quitarle las grasas y evitar que éstas se acumulen.
No olvides construir una tapa de concreto para el es-tanque.
Comenten en grupo: ¿cuál de los métodos implemen-tarían en sus casas y por qué?
Estos métodos los puedes emplear para el tratamiento de aguas residuales y así poder reutilizarlas para lavar el patio y regar las plantas.
1.15 metros
1.10
met
ros
1.10
met
ros
1.15 metros
1.10
met
ros
1.10
met
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b
a
1.15 metros
Tubos de
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met
ros
1.10
met
ros
b
a
1.15 metros
aguas grises
capa de grava
grasa
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met
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met
ros
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PVC
Vienede lacocina, lavadero o inodoro
Hacia el tanqueséptico
100 cm
30 c
m15
cm
5 cm
90 c
m
60 c
m
10 c
m
30 cm
Diseño de la fosa.
Diseño f inal de la trampa de grasas.
Colocación de las mangueras y la grava.
Contesta en tu cuaderno: ¿qué crees que pasaría si toda el agua usada en las cosas fuera tratada?
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164 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
En esta sesión desarrollarás habilidades para la construcción de un sistema casero de reciclado de aguas grises.
Sesión 113Reciclaje de aguas jabonosas
Contesta en tu cuaderno: ¿cómo construirías un sistema casero de reciclado?
El sistema casero de tratamiento de aguas jabonosas es una forma sencilla de limpiar el agua utilizada en la regadera, para regar el huerto familiar, lavar trastes, ropa, baños, etcétera. El objetivo es devolver al am-biente agua con calidad suficiente para ser utilizada en otras tareas domésticas.
Una variante del sistema es que puede desembo-car en un pequeño biotopo en equilibrio con plantas acuáticas, algas, libélulas, peces, ranas, etcétera. Los pe-ces y las ranas se encargan de mantener el sistema libre de larvas de moscos.
Si el estanque se llena, simplemente se deja que el agua salga y riegue las plantas o bien se puede almacenar para su uso posterior. El paso del agua por el sistema no es rápido, suele salir a manera de goteo o pequeño chorro, así que no hay riesgo de inundaciones.
Comenta en grupo tu opinión acerca del reciclado de agua jabonosa y la utilidad de ésta para tu jardín y otros usos.
En la siguiente sesión te explicaremos cómo construir un sistema casero para el reciclado de agua grises.
Toda el agua que usas para bañar te puede tener muchos usos.
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165Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Contesta en tu cuaderno: ¿qué entiendes por jardín acuático?
En esta sesión desarrollarás habilidades para la construcción de un sistema casero de reciclado de aguas grises.
Sesión 114Construcción de un jardín acuático
Para la construcción de un jardín acuático debemos considerar los siguientes componentes:
1. Trampa de grasas. Ésta se compone por un registro abierto o cerrado en donde entra el agua gris por la parte de arriba.
2. Una serie de registros cuya disposición puede ser en línea, uno tras otro, o en un cuadro de dos por metro.
3. Uno o más estanques de forma irregular con flores como alcatraces o con plantas acuáticas de la región, peces, ranas, etcétera.
4. Si no se quiere un estanque se puede almacenar el agua en un tinaco pequeño, para reutilizarse posteriormente.
Corte transversal del primer registro de entrada de agua para amortiguar las
descargas rápidas.
Tram
pa d
e gr
asa
Salida de aguaEntrada de agua
Capa de grasa
Tapa
Flujo de agua
Entrada deagua
Nivel de grava
Salida de agua
Tubos de PVCEntrada de agua
Caja de entrada Segunda caja
Registro de aguas jabonosas con trampa de grasas.
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166 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
Requerimientos
1. Registro de aguas jabonosas con trampa de grasas. Separación de la tubería para aguas negras (wc) y aguas jabonosas (regadera, lavama-nos, lavadora, etcétera).
2. Sistema de registros o cajas de tratamiento. Después del primer regis-tro, que es la trampa de grasas, el agua se descarga en el sistema de registros o cajas de tratamiento. Si se cuenta con un pequeño desnivel entre el registro de la trampa de grasas y el sistema de cajas de trata-miento, se puede hacer la primera caja más alta que el nivel del agua, y también volverla más grande para que se pueda amortiguar una en-trada fuerte de agua sin que se derrame.
3. Plantas acuáticas. Una vez que se terminen de construir la trampa de grasas y los registros, éstos se llenan de grava y se siembran en ellos las plantas acuáticas que se indican abajo. La última salida de los registros mira hacia el estanque o estanques, los cuales pueden tener una forma irregular, así como distintas profundidades para poder sembrar otras plantas, como alcatraces, cola de caballo (Equicetum sp.), ninfas, flor de loto, etcétera; de preferencia elijan plantas de humedales de la zona en que viven. Si así se desea, el agua que sale de los registros se almacena en un tinaco.
Recuerda que este sistema no permite el uso de cloro, detergentes no bio-degradables ni productos para destapar caños. Se aconseja usar detergentes biodegradables o jabón de pasta; el uso del champú no causa problemas si se hace moderadamente.
Terminado f inal.
Una vez terminadas las cajas, se llenan con gravahasta el nivel de salida del agua y se siembran plantas
acuáticas (papiro, carrizo, tifa, lirio acuático).
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167Secuencia 2 • Aprovechamiento del agua de lluvia
Es tiempo de que revises lo que has aprendido en esta secuencia.
Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas:
¿Puedes mencionar los métodos para el tratamiento de aguas residuales domiciliarias?, ¿cuáles son?
¿Cómo se restablecen los mantos acuíferos?
Lee detenidamente las siguientes afirmaciones y marca el grado en el que consideras que las cumples. Cuando el profesor te lo indique, haz una reflexión acerca de por qué consideras que te encuentras en ese grado.
De tus respuestas anteriores, analiza y contesta en tu cuaderno: ¿qué logros obtuve? ¿A qué dificultades me enfrenté? ¿En qué y cómo puedo mejorarlas?
Siemprelo hago A veces lo hago Difícilmente lo
hago
Participo en el cuidado del agua.
Comparto la información del cuidado del agua con mi comunidad.
Evito la contaminación del agua en casa.
Autoevaluación
<http://www.fao.org/DOCREP/003/V9468S/v9468s06.htm#TopOfPage> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://www.tierramor.org/permacultura/agua2.htm>(Consulta: 16 de enero de 2012.)
<www.tierramor.org/Ar ticulos/tratagua.htm>(Consulta: 16 de enero de 2012.)
<www.iie.org.mx/publica/bolso96/aplica.htm> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
<http://www.oasisdesign.net/greywater/aguasgrises.htm> (Consulta: 16 de enero de 2012.)
Consulta en:
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168 Bloque IV • Aprovechamiento racional de los recursos
Copia y responde en tu cuaderno las siguientes preguntas.Argumenta tu respuesta.
1. ¿Qué es una cuenca hidrológica?
2. ¿Cuál es la principal fuente de alimentación de una cuenca hidrológica?
a) Montañas.b) Agua de mar.c) Lluvia.d) Drenajes.e) Lagos.
3. ¿Qué acciones se realizan para evitar que el agua erosione más el suelo?
4. ¿Cuáles son los efectos benéficos de la construc-ción de represas escalonadas?
a) Hace las barrancas más grandes.b) La acumulación de tierra fértil en las hondona-
das, la acumulación de azolve convirtiéndose en un arroyo semipermanente.
c) La acumulación de azolve convirtiéndose en un arroyo semipermanente, el deslave de la tierra.
d) Evita deslaves.e) Aumenta las sequías.
5. ¿Cuál consideras que es el mejor método de alma-cenamiento de agua pluvial?
a) Tinacos, bordos para estancamiento, aguajes.b) Jagüeyes, tinacos y aguajes.c) Bordos para estancamiento temporal, presas
de almacenamiento, aguajes y jagüeyes.d) Cubetas y tambos. e) Pipas de agua.
En esta sesión revisarás el avance que has tenido durante el bloque IV.
Sesión 115EVALUACIÓN
6. ¿Cuánto tiempo tarda en consolidarse una terraza?
a) De 1 a 3 años.b) De 2 a 5 años.c) De 3 a 5 años.d) De 4 a 6 años.e) De 5 a 10 años.
7. Son canales sin desnivel construidos en laderas, con la finalidad de retener el agua de escorrentía, de tal manera que la capten, acumulen y permitan su infiltración en el suelo. Se recomienda construir-las en suelos francos arcillosos.
a) Zanjas de infiltración.b) Terrazas de banco con piedra y con cobertura
vegetal.c) Terrazas de canal.d) Jagüeyes.e) Represas.
8. ¿Qué características de calidad debe reunir el agua potable?, ¿por qué?
9. Propósito fundamental para la construcción de un tanque de ferrocemento.
a) Almacenar agua. b) Almacenar agua de lluvias.c) Almacenar agua potable.d) Tratamiento de aguas residuales.e) Contener basura.
10. ¿A qué se denomina aguas residuales?
Pueden revisar la Hoja para padres o tutores en la p. 189, aplicándola a las actividades de este bloque.
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