INDICE 2.1 Antecedentes del problema. 2.2 Planteamiento del problema. 2.3 Objetivos de la investigacin: General y especficos. 2.4 Formulacin de hiptesis o supuestos (si corresponde). 2.5 Justificacin: Impacto social, tecnolgico, econmico y ambiental. Viabilidad de la investigacin. 2.6 Diseo del Marco Terico (referentes tericos). 2.7 Presupuesto (si corresponde). 2.8 Fuentes consultadas.

RESUMEN

La Ciudad de Mxico se est enfrentando a la insustentabilidad de su sistema de abastecimiento de agua. La mayora de esta agua se extrae de los acuferos en mayor cantidad de lo que se recarga. Para complementar este modelo se trae agua de otros estados con el Sistema Lerma- Cutzamala, que slo en bombeo consume tanta electricidad como la Ciudad de Puebla. Por otro lado, la ciudad est asentada en una cuenca cerrada y sufre inundaciones cada ao porque la cantidad de lluvia supera a la capacidad del drenaje. El aumento de la demanda, la presin hdrica sobre los sistemas de abastecimiento, las fugas y la Contaminacin han hecho que cada vez sea ms frecuente el tandeo de agua y el abastecimiento Por medio de autotanques. Es el caso de las comunidades de las zonas perifricas de la ciudad, por Lo general asentadas en las partes altas de la cuenca donde la precipitacin es mayor. All el abastecimiento de agua por medio de autotanques es de lo ms comn y tiene un costo econmico y ambiental alto. El desarrollo de este trabajo es una respuesta para fortalecer la captacin y aprovechamiento pluvial no slo en el sitio de estudio sino en la Ciudad de Mxico, como parte de una solucin sustentable e integral al problema hdrico de la cuenca. Este trabajo comienza introduciendo, justificando, delimitando y describiendo el mtodo para llegar al objetivo del trabajo, que es proponer un sistema de captacin pluvial para el sitio de estudio con base en un anlisis de calidad de agua, la literatura encontrada y evaluaciones a los dispositivos descritos en ella. Despus se describe el estado del arte de la captacin de lluvia y los antecedentes del sitio de estudio, el Ecobarrio de Santa Rosa Xochiac. A partir de lo anterior, se plantea la etapa experimental, donde se desarrolla un estudio de calidad del agua de lluvia y la evaluacin hecha al tratamiento. Finalmente, con los resultados se presenta una propuesta de diseo, dimensionamiento e implementacin de un sistema de captacin y aprovechamiento pluvial para beneficio de la comunidad bajo estudio, pero replicable en otros sitios con caractersticas similares.

2.1 Antecedentes del problema. Los sistemas de captacin del agua de lluvia (SCALL) se han utilizado tradicionalmente a travs de la historia de las civilizaciones, pero estas tecnologas slo se han comenzado a estudiar y publicar recientemente .Su utilizacin se est haciendo muy extensiva en la Repblica Popular China, India, Tailandia, Japn, Bangladesh, EUA, Brasil, Islas Vrgenes, Islas Turcos y Caicos, Mxico, entre otros pases.

2.2 Planteamiento del problema. La captacin de agua de lluvia es una alternativa para la escasez del agua dulce. Est surgiendo como uno de los problemas ms crticos de los recursos naturales que enfrenta la humanidad. El siglo XXI ha sido llamado el Siglo del Agua, unos 2,000 millones de habitantes en el mundo enfrentan, la escasez de agua, siendo sta la principal causa de que un 15% de la poblacin mundial est desnutrida. Ms all del impacto del crecimiento mismo de la poblacin, la demanda de agua dulce ha estado aumentando en respuesta al desarrollo industrial, la dependencia creciente en la agricultura de regado, la urbanizacin masiva y los niveles de vida ms altos. Una de las soluciones para hacer frente a la escasez de agua potable se refiere al aprovechamiento eficiente de la precipitacin pluvial, es decir, el agua de lluvia, ya que un milmetro de lluvia equivale a un litro por metro cuadrado. Cerca de 1600 millones de habitantes en el mundo carecen de acceso al agua entubada, una de las metas del milenio se refiere a resolver este creciente problema; sin embargo, a la fecha no se encuentran soluciones adecuadas y rpidas. Lo anterior indica la urgente necesidad de considerar al agua de lluvia como una solucin para hacer frente al abastecimiento de agua a nivel de familia y a nivel de comunidad. Es posible captar, almacenar, purificar y envasar agua de lluvia.

2.3 Objetivos de la investigacin: Tomar en cuenta que en la actualidad se est sufriendo de la escasez de agua y por lo tanto se requieren de nuevas alternativas de solucin. Objetivo General: Proporcionar informacin bsica para la captacin de agua de lluvia como alternativa para afrontar la escasez del recurso. Objetivo especficos: Dar a conocer los componentes de un sistema de captacin del agua de lluvia. Contribuir en la toma de decisiones para el abastecimiento de agua en calidad y cantidad de forma permanente en la poblacin. Generar cultura en el manejo del agua.

2.4 Formulacin de hiptesis o supuestos (si Corresponde). En este caso se basa en que Tabasco es un estado con grandes precipitaciones de lluvia al ao y por ende se tiene una gran cantidad de agua pluvial que se desperdicia y muchas veces perjudica a la poblacin (con inundaciones), con el sistema de captacin de agua de lluvia SCALL se pretende disminuir estas prdidas para ser aprovechas en las zonas donde se carece de agua entubada y tambin satisfacer las demandas de agua en todas las zonas donde est muy poblada y la red de abastecimiento no es suficiente para cubrir estas necesidades. 2.5 Justificacin: Ninguna de las actividades bsicas humanas, como la alimentacin, la salud, la educacin, la higiene, el trabajo o la vivienda pueden ser satisfechas sin abastecimiento de agua potable de calidad y en cantidad suficiente. Y cada vez es menos rentable traer el agua de otros estados a cientos de kilmetros de distancia o seguir explotando el acufero. Es decir, la infraestructura no es el nico remedio a la escasez que se enfrenta. Estudios de viabilidad hechos en la zona concluyen que la aplicacin de enotecnias, como la captacin pluvial, para cubrir las necesidades de los habitantes es importante para mitigar la contaminacin ambiental y cumplen con el criterio de sustentabilidad que requiere la zona.

Por ello se propone aprovechar que en la zona hay un promedio de lluvia anual de 1000 a 1500 mm (CONAGUA, 2009) y que las tecnologas para este fin implican inversin baja y ayudan a disminuir el impacto ambiental y econmico de un asentamiento humano. Por ejemplo, una vivienda con 50 m2 de techo puede captar potencialmente ms de 50 000 litros de agua durante la temporada de lluvia. De acuerdo a lo anterior, el reto es el diseo de un sistema de captacin y aprovechamiento pluvial para beneficio de los pobladores de la zona. Impacto social: con la ayuda de la propia gente donde se desarrolle este sistema SCALL se ver beneficiada gracias a que podr cubrir todas sus necesidades bsicas que se requieren en una vivienda y en dado caso servirle para el uso ganadero o de riego. Tecnolgico: ya que es un sistema poco convencional y que es fcil de obtener ya que existen empresas que cuentan con este sistema listo para su instalacin, adems de que se puede fabricar a base de materiales de la regin. Econmico: el SCALL es un sistema que ya cuenta con todos sus compones en el mercado y que es una inversin poco costosa y que resulta ms conveniente para su uso, es una inversin a largo plazo y muy redituable para los que desean ser provistos de este sistema tan eficaz. Ambiental. Gracias a que los componentes del sistema SCALL pueden ser provistos de los materiales de la misma regin o ser adquiridos por las empresas como (rotoplas) que tienen una gran durabilidad y con el adecuado mantenimiento no tendr problemas en un largo tiempo (20 a 30 aos aproximadamente) Viabilidad de la investigacin. Es importante destacar que esta tecnologa surgi hace miles de aos y no se le haba tomado muy en cuenta, hasta hoy en da cuando se tiene la necesidad de implementar otras fuentes de abastecimiento de agua, lo importante es que se deben realizar ms estudios a cerca de como purificar el agua para que no solo cubra las necesidades bsicas de un vivienda sino tambin sea apta para el consumo humano, en la actualidad se esta implementando esta tecnologa en grandes partes del mundo. 2.6 Diseo del Marco Terico (referentes tericos). En este captulo se desarrolla un marco terico general sobre la captacin de lluvia que sirve de referencia para el resto del trabajo.

DESARROLLO HISTRICO Desde sus inicios el ser humano ha aprovechado el agua superficial como primera fuente de abastecimiento, consumo y va de transporte por ello el valle de los ros fue el lugar donde se establecieron las primeras civilizaciones. All desarroll la

agricultura y con ello la aplicacin ms natural de la lluvia. Estos primeros humanos no dependieron directamente del agua de lluvia para su supervivencia debido a la presencia permanente del agua superficial. Cuando las civilizaciones crecieron demogrficamente, el agua y el alimento comenz a ser ms demandado, por lo que algunos tuvieron que migrar a zonas ms ridas. Entonces comenz el desarrollo de formas de captacin de lluvia como alternativa para el riego de cultivos y el consumo de la poblacin en general (Balln, 2006). Aunque no se sabe con precisin el origen de los sistemas de captacin de lluvia, autores como Balln (2006) y Gould y Nissen-Petersen (1999) coinciden que provienen de las primeras civilizaciones del Medio Oriente. A continuacin se mencionan algunos ejemplos relevantes de las formas de aprovechamiento de lluvia a travs de la historia. En Baluchistan, en la India, hay evidencia de estructuras de piedra para embalse de agua de lluvia, que datan del tercer milenio a.C. (Gould y Nissen-Petersen, 1999). En el Desierto de Negev, en Israel y Jordania, se descubrieron sistemas de captacin de lluvia que tienen 4000 o ms aos de antigedad. Estos sistemas consistan en el desmonte de loma para aumentar la escorrenta superficial, que era entonces dirigida a predios agrcolas en las zonas ms bajas. La Figura 2.1 muestra patios y terrazas utilizadas para captar y almacenar agua de lluvia de las zonas altas de Yemen. Figura 2.1. Construccin en Yemen diseada para captar agua de lluvia (Balln, 2006). Durante los tiempos de la Repblica Romana, en los siglos III y IV a.C., la Ciudad de Roma en su mayora estaba formada por viviendas unifamiliares denominadas

la Domus que contaban con un espacio principal a cielo abierto, conocido como atrium, en el que se instalaba un estanque central para recoger el agua de lluvia llamado impluvium. La lluvia entraba por un orificio en el techo llamado compluvium. En la meseta de Loess, en la provincia de Gansu en China se han hallado pozos y jarras para la captacin de lluvia con ms de 2000 aos de antigedad. En Irn siguen existiendo los abarbans, que son los sistemas tradicionales locales para la captacin y almacenamiento de la lluvia. En Amrica se conoce el caso de los mayas en Yucatn que al pie de la montaa Puuc recogan el agua de lluvia y la almacenaban en chultuns, que eran cisternas excavadas en el subsuelo e impermeabilizadas con yeso, como se muestra en la Figura 2.2. El agua la utilizaban para riego y abastecimiento de la poblacin.

Figura 2.2. Chultun maya, depsito subterrneo impermeabilizado con yeso para almacenar agua de lluvia (Gould y Nissen-Petersen, 1999).

En Cerros, una ciudad del actual Belice, en el ao 200 d.C. los habitantes cavaron canales y depsitos para administrar el agua de lluvia con lo que permitan que la gente permaneciera en la zona durante la estacin seca cuando escaseaba el agua. En otras zonas de las tierras bajas, como Edzn, Campeche, los pobladores precolombinos de esta ciudad construyeron un canal de casi 50 m de ancho y de 1 m de profundidad para aprovechar el agua de lluvia. El canal proporcionaba agua para beber y regar los cultivos (Balln, 2006). Siglos despus el uso de los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia decreci debido a la imposicin de mtodos y obras para la utilizacin del agua superficial y subterrnea, como presas, acueductos, pozos de extraccin y sistemas de irrigacin. En la pennsula de Yucatn y otras zonas de Amrica se dej de lado el aprovechamiento del agua de lluvia cuando los colonizadores introdujeron otros sistemas de agricultura, animales domsticos, plantas y mtodos de construccin europeos. Una situacin similar sucedi en India con la colonizacin inglesa, que oblig a los nativos a abandonar sus metodologas tradicionales. Diversas sociedades humanas, en la actualidad y el pasado, han sobrevivido en ambientes donde hay carencia o escasez de agua superficial y subterrnea. Los sistemas de captacin y aprovechamiento de la lluvia han ayudado a resolver el problema de abastecimiento de agua para uso domstico y agrcola y representan una opcin real para incrementar el volumen disponible para uso humano y de otros seres vivos adems de ser una opcin sustentable (Anaya, 1998).

SITUACIN ACTUAL En el siglo XIX y XX la mayora de las ciudades del mundo tuvieron un gran crecimiento. Los ingenieros solucionaron el suministro de agua a la poblacin por medio de la acumulacin de agua superficial para luego ser distribuida por una red centralizada de acueducto. En mu chas ocasiones se recurri a la explotacin del agua subterrnea. En cualquiera de los casos se reduce o anula la posibilidad de sistemas de aprovechamiento de lluvia u otros sistemas alternativos ms amigables con el ciclo hidrolgico natural (Balln, 2006). En pocas recientes, el crecimiento acelerado de la poblacin mundial est ejerciendo presin sobre las fuentes finitas de agua. Por ello, en las ltimas dos dcadas el inters por la captacin del agua de lluvia se ha incrementado. Mientras que en algunas regiones nunca se ha dejado de utilizar el agua de lluvia debido a la escasez de otras fuentes, como el caso de islas volcnicas y zonas ridas, en otros sitios su uso se est expandiendo rpidamente, particularmente por pases en vas de desarrollo de frica y Asia (Gould y Nissen-Petersen, 1999). Segn Balln (2006), la mayor parte de los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia son el resultado de 3 factores principales: la necesidad y demanda del recurso hdrico; las condiciones disponibles: precipitacin pluvial, costo de inversin y las caractersticas de los materiales de construccin; y las condiciones sociales y ambientales de cada regin. Por lo general, donde no existe red de agua potable, el suministro es deficiente o el agua tiene un costo muy alto, se piensa en buscar sistemas alternativos de abastecimiento. Por ello la documentacin sobre sistemas de aprovechamiento de lluvia se limita a las acciones realizadas en las ltimas dcadas en zonas del planeta con las deficiencias mencionadas anteriormente. La captacin de lluvia se est desarrollando tanto en zonas rurales como urbanas, a nivel domstico y comunitario, para uso agrcola y humano, en pases desarrollados y en vas de desarrollo. Algunos casos concretos son los siguientes. FRICA La problemtica del abastecimiento de agua potable es de carcter global, pero en el continente africano existe una situacin muy crtica debido a la alta concentracin de pobreza que imposibilita la obtencin de recursos y tecnologa necesaria para construccin y operacin de un sistema de acueducto adecuado. En algunas zonas de frica se ha producido en aos recientes una expansin de los sistemas de aprovechamiento lluvia, pero el proceso de implantacin de esta tecnologa ha sido lento, debido a la baja precipitacin, el reducido nmero y tamao de las cubiertas impermeabilizadas y el alto costo en la construccin de los sistemas en relacin a los ingresos familiares. Con todo esto lacaptacin de lluvia es muy difundida con grandes proyectos en Botswana, Togo, Mali, Malawi, Sudfrica, Namibia, Zimbawe, Mozambique, Sierra Leona y Tanzania. Uno de los proyectos adelantados es el de Sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia de muy bajo costo el cual se desarroll con la participacin de

varias organizaciones africanas y el apoyo de Development Technology Unit de Inglaterra. Con esta tecnologas se pretende suplir un porcentaje de la demanda total de las casas a partir de una inversin que no supera los 120 dlares y utilizando los materiales disponibles en la zona. ASIA La India es el segundo pas con mayor poblacin despus de China. Por ello el gran problema es suministrar los servicios bsicos a ms de 1000 millones de personas. Una solucin que se ha tomado para enfrentar estos problemas son las tcnicas de aprovechamiento de lluvia. En la India, el monzn es un diluvio breve; all se dan aproximadamente 100 horas de lluvia por ao y en stas se debe captar y almacenar el agua para el mayor tiempo posible. En Bangladesh, la recoleccin de lluvia se ve como una alternativa viable para el suministro de agua segura en reas afectadas por contaminacin con arsnico. Desde 1977, cerca de 1000 sistemas de aprovechamiento de lluvia fueron instalados en el pas por la ONG Forum for Drinking Water Supply & Sanitation. Aqu se utilizan varios tipos de tanques para el almacenamiento de agua de lluvia: de concreto reforzado, de mampostera y subterrneos. El agua de lluvia almacenada es aceptada como segura y se usa para beber y cocinar. Al noroeste de China, la peor condicin de escasez de agua se da en la meseta de Loess de Gansu por ser una de las reas ms pobres y donde el agua superficial es muy escasa. Debido a esto, desde 1988 se han probado eficientes tcnicas de captacin de lluvia y en 1995 el gobierno local implement el proyecto 121, apoyando econmicamente a cada familia para construir un campo de recoleccin de agua, dos sitios de almacenamiento y un terreno adecuado para cultivar. Este proyecto ayuda a suministrar agua a 1.2 millones de personas y 1.18 millones de cabezas de ganado. Singapur cuenta con recursos naturales limitados y una creciente demanda de agua. Esto ha llevado a la bsqueda de fuentes alternativas y mtodos innovadores para el aprovechamiento del agua. Alrededor del 86 % de la poblacin de Singapur vive en edificios de apartamentos, donde los techos de estos edificios son utilizados para la captacin de agua de lluvia; esta es almacenada en cisternas separadas del agua potable, para darle usos diferentes al de consumo humano. En Tokio, Japn, el aprovechamiento de lluvia es promovido para mitigar la escasez de agua, controlar las inundaciones y asegurar agua para emergencias. A nivel comunitario se estn implementando instalaciones llamadas Ronjinson, que estn introduciendo a la poblacin en la el aprovechamiento pluvial. Funcionan recibiendo el agua del techo de la casa, luego se almacena en un pozo subterrneo y despus se extrae mediante una bomba manual como se ilustra en la Figura 2.3. El agua colectada es aprovechada para el riego de jardines, aseo de fachadas y pisos, combatir incendios y como agua de consumo en situaciones de emergencia.

Figura 2.3. Rojinson, sistema para la utilizacin de lluvia a nivel comunitario en

Tokio, Japn (Balln, 2006).

El almacenamiento del agua de lluvia proveniente del escurrimiento de los techos en vasijas de arcilla es un sistema apropiado y econmico para obtener agua de alta calidad en Tailandia. Las vasijas se consiguen para diferentes volmenes, desde 1000 hasta 3000 litros y estn equipadas con tapa, grifo y un dispositivo de drenaje. Pueden suministrar agua de lluvia suficiente para una casa con seis personas durante el periodo seco. OCEANA E ISLAS A excepcin de los grandes asentamientos, la densidad de poblacin en Australia es muy baja. Debido a esto el agua debe recorrer grandes distancias a travs de kilmetros de tubera, haciendo que sea muy costosa o que en algunos lugares remotos no se suministre el servicio. All se utiliza el aprovechamiento de lluvia como una solucin al problema. En 1994, la Oficina Australiana de Estadstica dio a conocer que el 30.4 % de los hogares australianos ubicados en las zonas rurales y el 6.5 % de los hogares en las ciudades utilizan algn sistema de aprovechamiento de lluvia, de la suma de stos, el 13 % utiliza el agua para beber y cocinar. Las poblaciones de algunas islas con escasas corrientes de agua superficial suelen utilizar los sistemas de aprovechamiento pluvial como su forma de suministro. Este el caso de Micronesia, Rapa-Nui, Bermudas, Islas Vrgenes, Hawi y San Andrs. EUROPA En 1998 los sistemas de aprovechamiento de pluvial fueron introducidos en Berln, Alemania, como parte de un desarrollo urbano a gran escala. Adems de aprovechar de manera ms eficiente el agua superficial, se capta el agua de la lluvia que cae en las cubiertas de algunos edificios y se almacena en un tanque subterrneo. Esta agua es usada para la descarga de inodoros, el riego de zonas verdes y para llenar un estanque artificial. En otro proyecto de Belss-Luedecke-Strasse Building State en Berln, el agua de lluvia de las cubiertas de algunas casas se descarga en una cisterna con capacidad, junto con el agua de escurrimiento de las calles, espacios de estacionamiento y vas peatonales. El agua es tratada en varios pasos y usada en la descarga de sanitarios y el riego de jardines. El sistema est diseado para que la mayora de los contaminantes del flujo inicial sean evacuados al alcantarillado.

El sistema retiene aproximadamente el 58 % del agua de lluvia que cae dentro de las instalaciones. Atravs de un modelo basado en 10 aos de simulacin se estim que el ahorro de agua potable con la utilizacin de lluvia es de 2 430 m3 por ao. Con este volumen se puede preservar el reservorio de agua subterrnea de Berln. SUDAMRICA En la dcada de los noventa en Brasil, muchas organizaciones ambientales se enfocaron en trabajar en el suministro de agua para consumo humano usando sistemas de aprovechamiento de lluvia. En la regin noroeste, con promedio anual de lluvia de 200 a 1000 mm, las comunidades nativas tradicionalmente han recolectado agua de lluvia en pozos excavados, pero este sistema no logra satisfacer las necesidades de la poblacin. Por ello una ONG y el gobierno de Brasil iniciaron un proyecto para construir un milln de tanques para la recoleccin de lluvia para beneficiar a 5 millones de personas. NORTE Y CENTROAMRICA En barrios de Tegucigalpa, Honduras, se pueden encontrar viviendas acondicionadas con precarios sistemas de aprovechamiento pluvial. Estos sistemas, an con sus deficiencias, logran mejorar el nivel de vida de los habitantes los usan. Se estima que los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia son usados por ms de medio milln de personas en al menos 15 estados y territorios de los Estados Unidos. El agua se destina a uso domstico, agrcola, comerciales e industriales. Existen ms de 50 compaas especializadas en el diseo y construccin de sistemas de aprovechamiento pluvial. En Vancouver, Canad, se provee de un subsidio para la compra de tanques plsticos para el aprovechamiento del agua de lluvia, como parte de un programa piloto para la conservacin del agua. Dicho tanque se utiliza para recolectar el agua proveniente de los techos, siendo utilizada para regar jardines, actividad que demanda ms del 40 % del agua total que llega a las viviendas durante el verano. Las proyecciones indican que cada barril podra ahorrar cerca de 4 920 litros de agua durante los meses de verano donde la demanda de agua es ms alta. Healthy House es una casa familiar de tres habitaciones con un rea de 158 m2 ubicada en Toronto, Canad. Esta edificacin no depende del sistema de agua municipal, ya que el agua para consumo humano se suministra por medio de un sistema de canales que conducen el agua de lluvia hacia un tanque de almacenamiento donde se le adiciona cal, esta es utilizada para reducir la acidez del agua y darle un sabor fresco. Posteriormente el agua pasa a travs de un filtro de arena fina y carbn activado para remover todas las impurezas y por ltimo es sometida a un proceso de desinfeccin mediante luz ultravioleta. MXICO Aunque en Mxico las condiciones geogrficas son favorables y el desarrollo de este tipo de tecnologa es de bajo costo, fcil de construir e implementar, implica poco o nulo consumo de energa, bajo impacto ambiental y muchas otras bondades, en la mayora del pas su uso est limitado a un medio de abastecimiento slo aplicado en casos extremos de escasez. Existe poca

informacin e inters sobre el potencial de este recurso como una solucin sustentable al problema del agua e incluso cierta resistencia a la implementacin de estas tecnologas por falta de estudios sobre el tema. En tiempos recientes, algunas investigaciones orientadas al aprovechamiento pluvial y la misma necesidad del vital lquido trajeron como consecuencia ejemplos particulares de aprovechamiento. A continuacin se presentan cuatro ejemplos de la zona centro del pas. GUANAJUATO En el pueblo de San Felipe se desarroll el proyecto Agua y Vida a partir de 1996, con almacenamiento de agua. El primer desarrollo tecnolgico fue un sistema de aprovechamiento de lluvia que cuenta con una cisterna de 500 m3 y un rea de captacin cubierta de piedra laja. La siguiente obra fue construida a las afueras del municipio y se llam Techo Cuenca, que consta de dos cubiertas con pendiente que se unen en un canal conectado a un depsito de 285 m3 desde donde se distribuye agua potable a las familias que la necesiten. Varias construcciones oficiales, como el jardn de nios y la escuela municipal, estn equipados con sistemas de aprovechamiento de lluvia que es utilizada para la descarga de inodoros, el aseo en general y para regar los jardines. En 6 aos, la poblacin ha sido transformada y la mayora de sus necesidades de agua han sido satisfechas por los sistemas de aprovechamiento pluvial (Balln, 2006). MORELOS En el IMTA (Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua) existe un proyecto que da seguimiento a localidades como Jumiltepec y Villa Nicols Zapata. Aqu se adecan y construyen sistemas de captacin y tratamiento del agua de lluvia, a nivel domiciliario y colectivo, respectivamente. Este proyecto se enfoca en poblaciones seleccionadas a partir de un diagnstico poblacional y socioeconmico que considera determinante la escasez de agua para uso y consumo humano (Garrido, 2009). DISTRITO FEDERAL Un proyecto innovador dentro del Parque Ecolgico de Loreto y Pea Pobre, es la casa ecolgica muestra creada por la colaboracin de universidades y empresas. Esta casa adems de utilizar celdas que captan la energa solar para generar electricidad y calentar agua con el sol, aprovecha los residuos orgnicos en composta y el agua de lluvia. Para esta ltima se usan tejas y canaletas simples, dirigidas a una batera de filtros de grava, arena y carbn activado en serie (Simn, 2009). El diseo capta el agua a travs del tejado del techo, la conduce por canaletas hacia filtros para remover materia insoluble y despus da un tratamiento secundario para la potabilizacin del lquido. Un proyecto de asociacin civil destacado es Isla Urbana. Se sita en la Delegacin Tlalpan y tiene como objetivo asegurar un futuro sustentable para la Ciudad de Mxico a travs de la captacin y aprovechamiento pluvial a gran

escala. Para ello su trabajo se enfoca en instalar sistemas de captacin de lluvia en zonas de bajos recursos que sufren escasez de agua o reciben agua de mala calidad, ya que la carencia de un buen suministro de agua obliga a muchas familias a pagar el servicio de autotanques de agua, mtodo insustentable, ineficiente y sobre todo costoso. Trabajando junto con los vecinos, otras asociaciones y con el gobierno local, el proyecto ha dejado al menos 500 sistemas entre los vecinos y una cultura de cuidado del agua replicable en muchas reas similares dentro del cinturn verde de la ciudad (Isla Urbana, 2011). Figura 2.4. Sistema de captacin de lluvia de la casa ecolgica del parque Loreto y Pea Pobre, Ciudad de Mxico. En la Figura 2.5 se esquematiza el sistema de Isla Urbana, que consta bsicamente de un desvo al drenaje, un dispositivo de prefiltrado conocido como separador de primera lluvia, cloracin en la cisterna y dos filtros a presin. Figura 2.5. Sistema de captacin de lluvia del proyecto Isla Urbana (Isla Urbana, 2011). En general, la captacin y aprovechamiento pluvial no es un mtodo masificado en el mundo ni en Mxico, salvo casos especficos, pero la necesidad del recurso agua y las bondades de ste mtodo han desarrollado muchos casos de xito y un creciente inters en su desarrollo.

DEFINICIN Y CLASIFICACION DE LA CAPTACIN PLUVIAL Se puede definir a la captacin pluvial como la recoleccin del escurrimiento de lluvia sobre una superficie para propsitos de aprovechamiento. El concepto hace nfasis en el almacenamiento del agua de lluvia para su utilizacin posterior. Cuando se enfoca nicamente en el agua que cae en un sitio puntual, se denomina microcaptacin o captacin de microcuencas. La captacin de lluvia puede ser considerada como una forma rudimentaria de riego, usando surcos, canales, etc. La diferencia es que la idea de la captacin est en el control sobre la aplicacin del agua colectada y no est sujeta nicamente al momento en el que llueve. Existe conocimiento sobre una gran variedad de tcnicas relacionadas con sistemas de captacin y aprovechamiento de agua de lluvia. Dichas tcnicas se pueden clasificar con base en sus diferentes fuentes, tipo de escorrenta, tcnicas de manipulacin, tipo de almacenamiento y a los diferentes usos que se le da al recurso (FAO, 2000).

En la Figura 2.6 se muestra una clasificacin general del aprovechamiento de la lluvia propuesta por Gould y Nissen-Pettersen en 1999.

Figura 2.6. Clasificacin general de los sistemas de captacin de lluvia (Gould y Nissen-Petersen, 1999) En la Tabla 2.1 se muestra una clasificacin sintetizada de la captacin de lluvia.

PUNTOS CLAVE A continuacin se enlista un resumen de las principales ventajas y desventajas que representa la implementacin de ste tipo de ecotecnia. Ventajas:

alta calidad fisicoqumica del agua de lluvia con respecto a fuentes superficiales;

el sistema es independiente y por lo tanto eficiente para comunidades dispersas;

se puede emplear mano de obra y/o materiales locales;

no requiere energa significativa para la operacin del sistema;

fcil de construir y mantener con respecto a sistemas centralizados;

y la facilidad de operacin y ahorro de tiempo en la recoleccin de lluvia en vez de traerla de lejos.

Desventajas:

costo inicial, que en caso de cubrir el beneficiario puede impedir su implementacin por falta de recursos econmicos;

la cantidad de agua captada depende de la precipitacin del lugar, del rea de captacin, del espacio de almacenamiento y otras condiciones geogrficas y tcnicas incontrolables;

y el costo del proceso de tratamiento depende de la calidad del agua colectada y el uso que se dar a la misma, sustentado por las normas correspondientes (UNATSABAR, 2001).

Otros puntos importantes que se deben tomar en cuenta son:

la importancia de la participacin tanto del beneficiario como de la comunidad local en la implementacin de proyectos de captacin de lluvia;

la necesidad de evaluar la eficiencia y eficacia de cualquier diseo;

y el crucial papel de mantener buenas prcticas, control de calidad y gestin. COMPONENTES BSICOS Existen muchos elementos que pueden integrarse a un sistema de captacin y aprovechamiento de lluvia, pero los bsicos estn en funcin de la captacin, conduccin y almacenamiento del lquido. Cada uno de estos subsistemas puede incluir componentes adicionales que den beneficios adicionales a los usuarios. REA DE CAPTACIN Se refiere a la superficie que va a recolectar el agua de la lluvia. Puede ser natural, como roca o artificial. En este ltimo caso, las superficies pueden ser de materiales como los siguientes:

cemento;

lmina metlica, plstica, fibra de vidrio o vidrio;

tejas de arcilla, madera o plsticas;

y palma u hojas de alguna otra planta. Las superficies mencionadas generalmente se usan como techos; por sus caractersticas, algunas ofrecen ventajas sobre otras para la captacin y aprovechamiento de la lluvia. Por ejemplo las lminas plsticas de policarbonato ofrecen ms cantidad y mejor calidad del agua colectada que las de madera o palma. CONDUCCIN El sistema requiere elementos para transportar el agua colectada hacia el lugar de aprovechamiento, tratamiento o almacenamiento, para lo cual se usan comnmente canaletas y tuberas que pueden ser de los siguientes materiales:

plsticas: policloruro de vinilo (PVC), polietileno de alta densidad (HDPE) o polipropileno (PP); metlicas: lmina de acero galvanizada o zinc;

y materiales naturales: madera y fibras. ALMACENAMIENTO El lugar donde se conservar el agua captada puede ser muy variado y de sus caractersticas depende la calidad que mantendr el lquido previo a su aprovechamiento. Puede ir desde zanjas naturales hasta tanques especiales. Algunos ejemplos de contenedores superficiales o subterrneos son:

Cemento o ferrocemento: cisternas, jarras o jollas

Metlicos: botes, tinacos o cisternas de lmina de acero

Plsticos: botes, tinacos o cisternas de HDPE.

OTROS COMPONENTES Segn Gould y Nissen Petersen (1999) y Mechell et al. (2010), respectivamente, algunos componentes complementarios que repercuten directamente en la calidad del agua son los siguientes:

Filtros para hojas y otros slidos de gran tamao. Se encargan de retirar elementos de gran tamao que puede arrastrar la lluvia. En la Figura 2.7 se aprecian dos ejemplos de este tipo de dispositivo.

Figura 2.7. Filtro para hojas por cada vertical (a) y centrifugado (b) (Gould y Nissen-Petersen, 1999).

Interceptores o separadores de primera lluvia. Su objetivo es apartar la primera agua que escurre y arrastra una mayor concentracin de contaminantes de la atmsfera y partculas de la superficie de captacin. Hay separadores de lluvia manuales y automticos. En la Figura 2.8 se observan dos ejemplos de dispositivos del segundo tipo. o Sedimentadores, desarenadores y clarificadores. Su objetivo es retirar slidos

que pueden sedimentar antes del almacenamiento. Este tratamiento ayuda a hacer ms eficiente el filtrado y reducir el mantenimiento general de los tratamientos posteriores. La Figura 2.9 muestra un ejemplo de desarenador colocado antes del ingreso a la cisterna.

o Filtros. Ayudan a retener slidos suspendidos y otros que no fueron retenidos

en las etapas anteriores. Tambin pueden reducir la contaminacin microbiolgica. Por ejemplo, existen filtros rpidos, lentos, por gravedad y por presin. En la Tabla 2.2 se presenta una modificacin a la clasificacin de filtros de Prschel (1976).

Dispositivos para desinfeccin. Ayudan a eliminar microorganismos y potabilizan el agua colectada. Algunos ejemplos son: cloradores, lmparas de luz ultravioleta y dosificadores de plata coloidal.

Dispositivos de automatizacin. Se trata de equipo que ayuda a complementar el sistema en la parte operativa. Se incluyen la bomba o equipo para trasladar el lquido por presin, el controlador y los sensores de nivel que automatizan esta labor, sensores de temperatura, pH, etc.

En este captulo se han establecido antecedentes generales de la captacin y aprovechamiento de lluvia que la resumen como una tcnica natural, milenaria, sencilla, productiva, sustentable, entre otras ventajas. Con esta informacin terica se procede a estudiar el sitio de estudio para la propuesta de diseo del sistema.

2.7 conclusiones Sera muy importante que todos pudieran aprovechar el agua de lluvia para utilizarla en otros servicios como lavado de autos, regar, baarse, lavar trastes, lavadora y w.c., as se podr economizar la que viene de la calle. Este sistema de recoleccin de agua se puede adaptar en la casa no sera muy costoso, de fcil mantenimiento y con beneficios muy significativos. Es una forma de ayudar al mundo para reducir el consumo del agua. Los sistemas de captacin de agua de lluvia representan una opcin tecnolgica no compleja, econmica y ecolgica para abastecer en cantidad y calidad con este recurso vital a las poblaciones. Los SCALL para consumo humano, uso domstico, produccin en traspatio, ambientes controlados y agricultura de temporal, representan opciones para resolver los problemas de agua que sufren las comunidades rurales. Los SCALL tienen un gran impacto social, econmico y ambiental; son altamente rentables, competitivos y resultan proyectos productivos ya que generan fuentes de trabajo e ingresos.

2.8 Fuentes consultadas.

INSTITUTO DE HIDROLOGA, METEOROLOGA Y ESTUDIOS AMBIENTALES (IDEAM).

Estudio Nacional del Agua ENA-. Bogot, D.C., 2000.

FAO, Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina, Manual de Captacin y

Aprovechamiento del Agua de Lluvia Experiencias en Amrica Latina, Serie: Zonas

ridas y Semiridas N 13.

LAUREANO, Pietro, Traditional Techniques of Water Management to Fight Against

Desertification.2002