MEJORAMIENTO DE DRENAJE PROFUNDO PARA DISMINUIR EL INDICE DE INUNDACIONES EN EL VALLE DE MEXICO
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DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE IZTAPALAPA III PARA OBTENER EL GRADO DE INGENIERO CIVIL M E J O R A M I E N T O DE D R E N A J E P A R A D I S M I N U I R E L Í N D I C E D E I N U N D A C I O N E S E N E L V A L L E D E M É X I C O PRESENTA ALMARAZ GUZMÁN JUAN MANUEL MARTÍNEZ RODRÍGUEZ MIGUEL ÁNGEL MARTÍNEZ SÁNCHEZ BERENICE PACHECO VIGIL ALBERTO
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DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE IZTAPALAPA III
PARA OBTENER EL GRADODE INGENIERO CIVIL
M E J O R A M I E N T O DE D R E N A J E P A R AD I S M I N U I R
E L Í N D I C E D E I N U N D A C I O N E S EN E L V A L L E D E
M É X I C O
PRESENTA
ALMARAZ GUZMÁN JUAN MANUELMARTÍNEZ RODRÍGUEZ MIGUEL ÁNGEL
MARTÍNEZ SÁNCHEZ BERENICE PACHECO VIGIL ALBERTO
MÉXICO D.F
Agradecimientos
A mi querida escuela superior de ingeniería instituto
tecnológico de Iztapalapa lll que ha llegado hacer un segundo
hogar para mí.
A mi asesor de tesis el ingeniero Jesús Irving Cadena quien
me brindó su apoyo en todo momento.
A mis profesores, especialmente a aquellos a los que no solo
aprendí teorías y técnicas, si no también lecciones que me
acompañaran el resto de mi vida; por su paciencia y continuo
afán de hacernos responsables.
A mis compañeros porque aprendí de cada uno de ellos y tuve
diferentes experiencias adquiridas con ellos.
Dedicatorias
Queremos dedicar este gran esfuerzo a todas las personas que
nos acompañaron en esta aventura a las personas que nos
tuvieron paciencia y nos motivaron día tras día a no darnos
por vencidos y a ser mejores personas cada día.
A nuestros padres y hermanos por estar con nosotros en cada
situación que lo necesitamos a cada uno de ellos les
agradecemos por brindarnos sus sabios consejos para ser
mejores personas en la vida gracias.
MEJORAMIENTO DE DRENAJE PROFUNDO PARA DISMINUIR EL INDICE DE
INUNDACIONES EN EL VALLE DE MEXICO
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
Hoy día en la ciudad de México se han detectado varias
inundaciones y deterioros en A.V, calles, carreteras, etc. A
causa del cambio climático por lo que ha habido lluvias
intensas que ha causado desastres en distintas zonas.
Se han realizado varias investigaciones para saber las causas
de los problemas ya mencionados, todo lleva a que en los
drenajes no se les ha dado el mantenimiento indispensable, se
usan drenajes inadecuados para el tipo de agua que es
drenada, poca higiene en las personas al tirar la basura que
obstaculiza el paso del agua al drenaje.
El problema se originó por el motivo de distintos factores
que al pasar de los años no solo se hizo problema sino
también un riesgo para la Ciudad de México; a causa de falta
de mantenimiento, higiene, no saber utilizar los tipos de
drenaje, etc.
OBJETIVO GENERAL
Conocer la causa principal por la cual se producen
inundaciones en el valle de México; A través de una
investigación para generar una propuesta de mejora.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Indagar los principales puntos de las causa de
inundaciones
- Determinar una solución para la disminución de
inundaciones
- Analizar un punto del drenaje en el que se localice el
problema
JUSTIFICACION
La presente investigación es de suma importancia ya que se
tomaran puntos importantes que abarcan tanto los errores como
también las ideas que existen para encontrar una solución, se
indaga en el tema dado que para la población es demasiado
importante y en la actualidad todos tenemos inconvenientes
con el drenaje por inundaciones que llegan a ocasionar
accidentes.
El Valle de México conforme al pasar de los años se ha ido
deteriorando más en diversos aspectos refiriéndose al drenaje
y el tema de las inundaciones afecta cada vez más por lo que
es necesario y de urgencia encontrar las solución que ayude a
mejorar no solo el drenaje sino también buena calidad del
agua.
El Sistema de Aguas de la Ciudad de México tiene el objetivo
de dar servicios de agua potable y drenaje con gran
eficiencia es por eso que se han visto con la necesidad de
desarrollar programas, realizar distinto proyectos pero al
mismo tiempo aprovechando las obras de infraestructura
hidráulica y construyendo alguna que dé solución al problema
de inundaciones.
La indagación del tema se abarca tocando puntos importantes
que dan a fondo un solo problema en el Valle de México el
cual es las inundaciones pero al mismo tiempo hallando una o
varias soluciones para dicho inconveniente.
VIABILIDAD
La investigación es factible dado que las herramientas para
el mismo se tienen acceso, al igual que el tiempo para darle
pauta a este proyecto de investigación.
INDICE
INTRODUCCION................................................
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.................
OBJETIVO GENERAL............................................
OBJETIVO ESPECIFICO.........................................
JUSTIFICACIÓN...............................................
VIABILIDAD..................................................
MARCO TEÓRICO
ASPECTOS GENERALES..........................................
ANTECEDENTES................................................
SISTEMA DE DRENAJE PROFUNDO ...............................
DRENAJE.....................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
...............................................................
TIPOS DE DRENAJE ...........................................
DRENAJE SUPERFICIAL.........................................
...............................................................
...............................................................
DRENAJE SUBTERRANEO.........................................
TIPOS DE CONTAMINACIÓN......................................
SITUACIÓN ACTUAL............................................
INTRODUCCIÓN
En la presente investigación se hablara de puntos importantes
acerca del índice de inundaciones en el Valle de México.
Las inundaciones que hoy día son un tema de gran importancia
se indaga a fondo las causas principales que afectan en
general al Valle de México ; como consecuencia se han visto
diversos problemas en distintas zonas del país afectando a la
población, por lo que el gobierno busca una solución de
mejora para esta desagradable situación.
Analizaremos básicamente desde nuestros antepasados los
cuales iniciaron con la comunidad y dieron inicio tanto a las
primeras obras así como también fueron los primeros en buscar
soluciones para las inundaciones.
El drenaje no solo es una parte fundamental para el sistema
sino que también es la más afectada por diversos aspectos
que la mayor parte al buscar una solución solo fue un
problema más, se dará una breve explicación del mismo así
como también los principales puntos que han afectado durante
años al drenaje.
Dentro de la investigación se examinará la situación actual
del Valle de México respecto al drenaje, como nos afecta y el
porqué de las inundaciones actualmente.
ASPECTOS GENERALES
El tema del agua ha ocupado siempre un papel importante en la
historia de la civilización y hoy más que nunca representa un
problema para su funcionamiento presente y desarrollo futuro,
debido a los graves problemas de infraestructura y la mala
calidad del servicio en el valle de México.
De acuerdo a perlo (2005) la compleja realidad hidráulica del
valle de México requiere de conocimiento nuevo que dé cuenta
de esa complejidad.
La historia registra un gran número de enfrentamientos y
conflictos por el agua en distintas latitudes y momentos
Clarke, citado en perlo (2005).
En la actualidad existen más de 260 cuencas fluviales
internacionales, 13 d las cuales son compartidas 5 o más
países (ibídem. 2005).
ANTECEDENTES
Las inundaciones en el Valle de México desde años atrás han
sido un problema el cual ha dado trabajo a diversas
investigaciones para encontrar el problema que causa las
inundaciones así como también una solución de la misma.
En la época de los aztecas se construyó el albarradón de
Nezahualcóyotl el cual servía para prevenir inundaciones ya
que el Valle de México está dentro de una cuenca y cuando
había lluvias
intensas evitaba que
el lago de Texcoco se
mezclara con los demás
lagos y así proteger a la
población.
Debido a que el Valle está dentro de una cuenca natural
cerrada en los años de 1604 y 1607 hubo grandes inundaciones,
desde entonces se buscaba una solución la cual en esa época
fue abrir la cuenca natural con la construcción de un túnel
que fue llamado nochistongo dicho túnel fue un proyecto
realizado por Enrico Martínez.
La construcción del túnel tuvo problemas poco después de que
funcionara por diversas razones, en 1789 se terminó la
construcción y dio salida al rio Cuautitlán.
Conforme pasaban los años se daban tarea a mas obras
hidráulicas ya que iba creciendo más la población y ya no
eran suficientes la funciones de las mismas , pero al mismo
tiempo se afectaba más al Valle de México debido a que los
suministros de agua se fueron agotando por ello se empezó a
bombear agua de los acuíferos, esto ocasionó otro problema
debido a la presión del agua sobre el subsuelo, esto produce
el hundimiento y así las diversas obras hidráulicas ya no
servían a como fueron proyectadas ya que no trabajaban a
contrapendiente y por la misma razón se disminuyó el desalojo
de agua, esto produjo grandes inundaciones y se iniciaron
nuevas obras las cuales fueron sistemas de colectores y
plantas de bombeo para la descarga de aguas negras y
pluviales.
Debido a estos inconvenientes se emprendió con la
construcción de interceptores Poniente, Central, Oriente y
Emisor.
El Sistema de Drenaje Profundo maneja los
escurrimientos captados por los Interceptores Centro-
Poniente, Central y Oriente, y los conduce por el Emisor
Central fuera del valle hasta el río El Salto. El
interceptor Centro-Poniente puede auxiliar al Interceptor
del Poniente, recibiendo parte de las crecientes que conduce
este último. El Interceptor Oriente puede ayudar de la misma
forma al Gran Canal.
En los últimos años, el Sistema de Drenaje Profundo ha
ampliado su cobertura hacia el sur y el este, con objeto de
auxiliar al río Churubusco y absorber las avenidas generadas
por el crecimiento acelerado de las delegaciones Iztapalapa
y Tláhuac, situadas al suroriente del Distrito Federal.
DRENAJE
Es un sistema de tuberías fundamentales que ayuda a desalojar
aguas pluviales o de otro tipo y evitar el estancamiento del
mismo.
“La palabra drenaje, en general significa descarga o remoción
de los excesos de agua” (Máximo, 2006).
TIPOS DE DRENAJE
Dentro de los dos tipos de drenaje los cuales son drenaje
superficial y drenaje profundo, el drenaje profundo se llevó
a cabo básicamente por la problemática de inundaciones, en
1959 se pensó que la solución a dicho problema sería la
elaboración del sistema de drenaje profundo.
DRENAJE SUPERFICIAL
El drenaje superficial tiene como finalidad interceptar aguas
pluviales o de deshielo así como también evacuarlas a un
medio natural de drenaje o red de alcantarillado.
DRENAJE PROFUNDO
Es un Sistema de tubería donde sus diámetros son superiores a
los comerciales, su método de construcción son por dovelas y
el rompe viento de presión se hace por medio de lumbreras.
Sus velocidades son mayores a los 3m/s y generalmente
trabajan en un rango de ¾ de diámetro en capacidad, su
función es desalojar aguas pluviales y residuales.
TIPOS DE CONTAMINACION DEL AGUA
Dentro del tema de drenaje influye la contaminación la cual
es una de las principales causas que obstruye el paso del
agua hacia el drenaje lo cual provoca inundaciones.
La contaminación en el agua también se divide en distintos
grupos ya que los desechos no solo pueden ser por personas al
tirar basura en la calle sino también en fábricas, naturales,
agrícolas, etc.
"La contaminación del agua principalmente por las aguas
residuales urbanas provocan las enfermedades hídricas como
son: la cólera, el tifus, las disenterías amebiana y bacilar,
hepatitis, etc.
La contaminación del agua se puede clasificar conforme a la
fuente de contaminación"
SITUACION ACTUAL DE DRENAJE
El Valle de México ha sufrido varios cambios como son:
climáticos, infraestructura, crecimiento urbano, etc.; por
lo que año con año el hundimiento general ha provocado varios
inconvenientes que afectan a las obras hidráulicas y por
consiguiente afecta a la población, ya que por el cambio
climático se ha dado lluvias intensas, las personas no tiene
higiene ya que al tirar basura en la calle ocasiona
obstrucción al paso del drenaje así como también las
industrias como son fábricas, contaminación natural, etc.
El gobierno se ha dado a la tarea de buscar nuevas opciones
que ayuden al mejoramiento del drenaje pero la mayoría de las
obras realizadas no han obtenido una buena respuesta ante
esta inmensa red de drenaje del Valle de México.
Ha sido tanta la desesperación de encontrar soluciones que se
han visto con la necesidad de usar drenajes que no son para
el tipo de agua que pasa por un drenaje lo cual ha fallado
aún más por lo que el material se ha corroído y necesita
aumentar el mantenimiento de lo necesario, ya que también
enfocándonos al mantenimiento del mismo tampoco se ha dado a
la tarea de llevarlo a cabo a un tiempo debido es por eso que
juntando todos los factores negativos se han visto dichos
inconvenientes.
Como ha venido sucediendo, desde la época de los aztecas, las
inundaciones forman parte fundamental de la problemática de
la Ciudad de México. Actualmente se tiene un rezago acumulado
en la capacidad de descarga, de tal forma que el riesgo de
inundaciones catastróficas es ya muy alto.
Las obras de emergencia que aquí se proponen deberán estar en
funcionamiento para la próxima temporada de lluvias y las de
la solución a mediano plazo, que se plantearon en lo
fundamental desde 1995, deben realizarse con un programa
intenso que debe aplicarse lo antes posible, aunque
signifique grandes inversiones. En caso contrario, no pasarán
muchos años para que se presenten inundaciones que podrían
afectar a millones de personas (Mora, 2000).
Factores Hidrológicos y Geológicos que inciden en el Diseño
Hidráulico de las Obras de Drenaje.
El presente ítem describe los factores que influyen en la
obtención de diseños adecuados que garanticen el buen
funcionamiento del sistema de drenaje proyectado, acorde a
las exigencias hidrológicas de la zona de estudio.
El primer factor a considerar se refiere al tamaño de la
cuenca como factor hidrológico, donde el caudal aportado
estará en función a las condiciones climáticas,
fisiográficas, topográficas, tipo de cobertura vegetal, tipo
de manejo de suelo y capacidad de almacenamiento.
Los factores geológicos e hidrogeológicos que influyen en el
diseño se refieren a la presencia de aguas subterráneas,
naturaleza y condiciones de las rocas permeables y de los
suelos: su homogeneidad, estratificación, conductividad
hidráulica, compresibilidad, etc., y también a la presencia
de zonas proclives de ser afectadas por fenómenos de
geodinámica externa de origen hídrico.
EVALUACIÓN DE LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
Dado que el país tiene limitaciones en la disponibilidad de
datos ya sea hidrométrico como pluviométricos y la mayor
parte de las cuencas hidrográficas no se encuentran
instrumentadas, generalmente se utilizan métodos indirectos
para la estimación del caudal de diseño.
De acuerdo a la información disponible se elegirá el método
más adecuado para obtener estimaciones de la magnitud del
caudal, el cual será verificado con las observaciones
directas realizadas en el punto de interés, tales como
medidas de marcas de agua de crecidas importantes y análisis
del comportamiento de obras existentes.
La representatividad, calidad, extensión y consistencia de
los datos es primordial para el inicio del estudio
hidrológico, por ello, se recomienda contar con un mínimo de
25 años de registro que permita a partir de esta información
histórica la predicción de eventos futuros con el objetivo
que los resultados sean confiables, asimismo dicha
información deberá incluir los años en que se han registrado
los eventos del fenómeno “El Niño”, sin embargo dado que
durante el evento del fenómeno del niño la información no es
medida ya que normalmente se estiman valores
extraordinarios, esta información debe ser evaluada de tal
manera que no se originen sobredimensionamientos en las
obras (Feices, 2009).
Por otro lado tratan los aspectos relacionados con el
escurrimiento de agua, tanto superficial como subterránea. Se
da particular importancia al mantenimiento de los cursos de
agua existentes, tanto en cantidad y calidad como en su
morfología.
Se busca eliminar el exceso de agua superficial sobre la
franja del camino y restituir la red de drenaje natural, la
cual puede verse afectada por el trazado y evitar que el agua
subterránea pueda comprometer la estabilidad de la base, de
los terraplenes y cortes del camino.
Para cumplir estos fines se requiere:
Estimar la magnitud y frecuencia del escurrimiento
producido por las tormentas.
Conocer el drenaje superficial natural del terreno y
restituir aquellos drenajes interceptados por el camino.
Determinar las características del flujo de agua
subterránea, y
Estudiar el efecto que la carretera tiene sobre los
canales y cursos de agua existentes, cuyo trazado deba
ser modificado.
CANALES LONGITUDINALES
Dependiendo de su ubicación, los canales longitudinales
podrán denominarse canales interceptores (también llamados
contrafosos de coronación o cunetas de protección de contra
taludes) o cunetas laterales tratadas en el Numeral anterior.
Algunas formas de canales interceptores se presentan en
algunas formas de canales se presentan en el Modulo III B,
Volumen IV, Planos de Obras Tipo:
DD-16; DD-17 y DD-18. Estos canales interceptores pueden
estar construidos en cortes o en terraplenes.
En el caso de los canales interceptores en cortes, si las
aguas recogidas por los taludes de cortes que viertan hacia
el camino dan lugar a la erosión o a deslizamiento de los
mismos se proyectará un contrafoso o zanja protectora sobre
la coronación del corte para recoger las aguas que bajan por
las pendientes naturales y conducirlas hacia la quebrada o
descarga más próxima del sistema general de drenaje.
La revancha de la sección debe ser suficiente para evitar que
las fluctuaciones del nivel de agua o las ondas del canal
sobrepasen sus bordes. En general, la revancha varía entre un
5% y un 30% de la altura de agua. El U.S.B.R. ha preparado
las curvas de diseño en las que pueden usarse teniendo en
cuenta las condiciones particulares de cada caso. En general,
se recomienda que la revancha no sea menor de 0,20 m.
501.02.6 Sección Hidráulica Óptima.
La capacidad de conducción de un canal aumenta con el radio
hidráulico y varía inversamente con el perímetro mojado. En
consecuencia, desde el punto de vista hidráulico la sección
más eficiente es aquella que tiene el mínimo perímetro para
un área dada. Esta forma es un semicírculo, pero el
proyectista debe modificarla por razones constructivas y
económicas. La relación ancho basal: profundidad quedará
definitivamente determinada por un estudio tecno-económico.
En resumen, el procedimiento de diseño para canales
revestidos o estables incluye los siguientes pasos:
a) Reunir la información, estimar el coeficiente de
rugosidad y elegir la pendiente de fondo.
b) Calcular el valor de R2/3 de la expresión de Manning.
c) Dada la forma de la sección sustituir las expresiones
para el área y el radio hidráulico y encontrar el valor de
altura de agua y ancho basal.
d) Modificar los valores encontrados para adecuarlos a la
experiencia usual, o bien a factores económicos y
constructivos.
e) Comprobar que la velocidad esté en los rangos
permitidos.
f) Calcular la revancha y agregar a la profundidad de agua
para definir la altura total de la sección.
CANALES EROSIONABLES
El flujo en un canal erosionable no puede caracterizarse sólo
por las fórmulas que describen el flujo uniforme, debido a
que el diseño debe considerar la estabilidad de la sección,
la cual es función no sólo de la hidráulica del
escurrimiento, sino de las propiedades del material que forma
el lecho.
Para estos canales se distinguen dos metodologías de cálculo:
el método de la velocidad máxima permisible y el de la fuerza
atractriz.
VELOCIDAD MÁXIMA PERMISIBLE.
Este procedimiento determina la sección con la cual es
posible conducir el gasto de diseño con una velocidad media
igual a la máxima permisible sin erosión del lecho. Esta
velocidad es incierta, pues ocurre que los lechos que han
sido estabilizados previamente por el uso soportan sin
erosión velocidades mayores que los recién construidos,
asimismo los canales más bajos (Braham, 2002) .
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Para emprender el estudio de la hidráulica es conveniente,
tener un conocimiento claro de los principios fundamentales
de la física. A continuación se presentan algunos de estos
conceptos.
Fuerza de gravedad.- se refiere a la fuerza gravitacional
entre la Tierra y los objetos situados en su superficie o
cerca de ella. Por lo regular se mide de acuerdo a la
aceleración que proporciona a un objeto en la superficie de
la Tierra. En el ecuador, la aceleración de la gravedad es de
9,7799 m/s2, mientras que en los polos es superior a 9,83
m/s2. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la
aceleración de la gravedad en cálculos que no requieren mucha
precisión es de 9.81 m/s2 (Rodriguez, 2000).
EVALUACIÓN DE OBRAS DE DRENAJE EXISTENTES
Antes de efectuar la evaluación de las obras de drenaje
existentes, el Proyectista debe conocer o tomar en cuenta lo
siguiente:
Nivel de intervención sobre la vía en estudio, tomar en
cuenta las conclusiones de los estudios de pre-
inversión, para la coherencia del ciclo del proyecto de
inversión.
Contar con las progresivas del proyecto en campo. La
evaluación hidráulica de las estructuras existentes,
deberá ser complementada con las evaluaciones de un
Especialista en Estructuras y Obras de arte, para las
evaluaciones del estado estructural de los elementos de
una obra de drenaje existente.
El resultado de la evaluación de las obras de drenaje
será presentado en fichas técnicas de campo.
La evaluación del comportamiento desde el punto de vista
hidráulico estructural de estructuras ubicadas aguas arriba o
aguas abajo de la estructura proyectada es de mucha utilidad,
porque permite contar con información relevante para lograr
diseños adecuados, tomando cuenta su funcionamiento ante la
presencia de procesos geomorfológicos como erosión,
sedimentación u otros fenómenos, a los que han estado
sometidas (Robayo, 2009).
SISTEMA DE DRENAJE PROFUNDO.
Las características hidrológicas del País han motivado desde
la época prehispánica hasta nuestros días, principalmente en
los últimos ochenta años, la construcción de diversas e
importantes obras de infraestructura hidráulica, de tal forma
que cada vez más ha sido posible manejar la cantidad y
calidad del agua tanto superficial como subterránea, para su
debido aprovechamiento y para moderar sus impactos nocivos,
ya que si bien el agua es un recurso vital para los seres
humanos y en general para todos los seres vivos, puede ser
letal para los mismos al presentarse los fenómenos
hidrometeoro lógicos extremos a los que está expuesto el País
o, como ya fue señalado, por las acciones del hombre ante la
activación de dichos fenómenos y de sus impactos o por el
inadecuado manejo y control del recurso.( PÉREZ-SALAZAR,2010)
.
La infraestructura instalada para proporcionar estos
servicios a la población, estimada por la Comisión Nacional
del Agua a 2006, permite dar una cobertura de 89.6% en el
agua potable, 86.0% en el alcantarillado y de 36.0% para el
tratamiento de las aguas recolectadas en los sistemas de
alcantarillado; de las aguas no recolectadas, que representan
el 40% del total de aguas residuales generadas, incluyendo
las de origen industrial, sólo se trata el 15%. Lo anterior,
quiere decir que del total de aguas residuales generadas
únicamente reciben tratamiento el 24.0% sin que a su vez se
cumpla en su talidad con las normas de calidad establecidas,
lo que, como se indicó, propicia la contaminación de los
suelos de las cuencas hidrológicas y de las aguas de sus
ríos, de sus acuíferos y del mar, con lo cual se pone en
riesgo la salud de la población. (PÉREZ-SALAZAR, 2010).
Hernández(2006), el Sistema de Drenaje y Desagüe de la Cuenca
del Valle de México está conformado por tres grandes sistemas
de conductos hidráulicos estratégicamente ubicados, que
drenan en dirección sensiblemente de sur a norte y
constituyen las tres únicas salidas para desalojar los
caudales de aguas residuales y de aguas pluviales fuera del
Valle, protegiendo a la Ciudad del riesgo de inundaciones;
estas salidas son el Interceptor-Emisor del Poniente, por el
Tajo de Nochistongo; el Gran Canal del Desagüe, por los
túneles de Tequixquiac I y II y el Emisor Central del Sistema
de Drenaje Profundo, al Río de El Salto.
Montoya (1999), Para atender esta problemática, en 1952 se
creó la Comisión Hidrológica del Valle de México, dependiente
de la Secretaría de Recursos Hidráulicos. Por su parte, el
Departamento del Distrito Federal creó, en 1953, la Dirección
General de Obras Hidráulicas; esta última dio a conocer un
plan general con el propósito de hacer frente al hundimiento,
a las inundaciones y al abastecimiento de agua potable. Pero
no fue hasta 1959, cuando se pensó que la solución del
problema sería la realización de un sistema de drenaje
profundo.
Perló (2005), paralelamente a la expansión del nuevo sistema
de drenaje del valle de México, construido durante el
Porfiriato, ha seguido experimentando cambios importantes,
debido al crecimiento demográfico de la capital del país que
ha sido superior a la estimada por las estadísticas y que
ahora sobrepasa lo esperado en un 175%.
Todos estos sistemas son vitales para la salud pública y
bienestar de la población. La interrupción de sus servicios,
sea por la presencia de fenómenos hidrometeoro lógicos o por
fallas humanas, son de enorme repercusión, pudiendo aparecer
en algunas ocasiones, si no se restablecen rápidamente los
servicios, desenlaces sociales y políticos funestos. Por lo
cual, se requiere estar preparados para prevenir y, en su
caso subsanar con prontitud las fallas que se presenten,
cualquiera que sea su origen. (PÉREZ-SALAZAR, 2010).
De acuerdo con Mariano S.C. (2013) las aguas residuales
urbanas son aquellas que se han canalizado a los núcleos
urbanos y que pueden contener algún residuo del arrastre de
las aguas de lluvia y de pequeñas actividades de industria.
Por tal motivo es preciso conocer las características que
conforman estas aguas. Debido a que las aguas residuales
urbanas presentan tipos de contaminantes muy variados hecho
que nos impide los diferentes tipos de tratamiento
especifico. Ibídem
Sin embargo, de acuerdo con Sergio A.M.D (2009) es necesario
hacer varias consideraciones dentro de las cuales se
encuentran las que se refieren a los costos de tratamiento
del agua residual para eliminar los contaminantes y dejarla
con la calidad necesaria para que pueda ser regresada al
proceso.
Pero si por su alto costo se decide no realizar el
tratamiento de total agua, no se cumpliría con las normas de
calidad que se dispone en los vasos receptores como el
drenaje.
Por tal razón, para. obtener el costo total del proceso de
reciclaje, se deben tomar en cuenta el costo de tratamiento
para el efluente de la planta, el costo de tratamiento de
agua de reciclaje y el costo del agua de suministro, todo lo
cual dependerá de la tasa de reciclaje (r) seleccionada.
Ibídem Por otro lado hay que tener en cuenta un fenómeno
importante como lo es el ciclo hidrológico el contribuirá
para que estas aguas residuales crezcan o decrezcan en cuanto
a volumen, y de acuerdo con Susan J.M (2010). El ciclo
hidrológico es el movimiento y conservación de agua en la
tierra abarca toda el agua presente sobre la superficie o
debajo de ella.
Con todo esto N.F Guay (2011), en consideración las plantas
residuales deben ser capaces de dar un producto de calidad
independiente de cuál sea su uso.
Por otro lado Larro. A. R. R (2000). Toda planta de
tratamiento de agua debe estar diseñada para que con una
operación adecuada pueda producir continuamente el caudal de
diseño y satisfacer las normas de calidad del agua
establecidas.
Coste total de la construcción es un capital que se ha
destinado a la ejecución de un proyecto o de una actividad
económica.
Evaluación económica Gastos del proyecto son cantidades de
dinero que se deben aportar durante los años de explotación
del proyecto para que este funcione correctamente, es decir,
para que genere los beneficios para el que ha sido
construido. Evaluación económica Agua tratada es aquella a la
cual se le han variado o cambiado sus características
físicas, químicas y biológicas con el propósito de utilizarla
en algún uso benéfico. Calidad del agua sirven para
recolectar el agua de lluvia de los patios y conducirla,
mediante canales, a depósitos construidos con piedra para
ser utilizada posteriormente. Captación de aguda. Autor:
Manuel Anaya
La capacidad portante es la mejor forma de diferenciar los
suelos sobre la base de su resistencia al panzonamente, pero de
ninguna manera refleja el efecto de la aplicación de las cargas
del tránsito. Diseño racional de pavimentos. Autor: Fredy A.R.L
La perdida de presión en los acuíferos del subsuelo por el
bombeo, provoca cambios en el estado de esfuerzos e induce un
proceso de consolidación, causa de los asentamientos.
Hundimiento de la ciudad de México. Autor: Raúl J. Marsal
Se considera pavimentos transitorios a aquellas soluciones de
pavimentación de corto plazo (1 a 3 años).no se espera
necesariamente que la estructura utilizada pueda ser reforzada
o ser reutilizada al termino de su vida útil. Guía de diseño
estructural de pavimentos para caminos de bajo volumen de
transito. Autor: Guillermo Thenoux Z. Enero 2002.
Estructuras de pavimentos para caminos de transito livianos: se
consideran dentro de esta categoría aquellos caminos cuyo flujo
principal de vehículos, es de transito liviano con un
porcentaje bajo de vehículos pesados como caminos de accesos a
balnearios, zonas turísticas, poblados pequeños, colegios u
otras zonas de servicios. Guía de diseño estructural de
pavimentos para caminos de bajo volumen de transito. Autor:
Guillermo Thenoux Z. Enero 2002.
Aguas negras domesticas son las que contienen desechos humanos
animales y caseros. También se incluye la infiltración de aguas
subterráneas. Esta agua negras también son típicas de las zonas
residenciales en las que no se efectúan operaciones
industriales, o solo en muy corta estancia. Manual de tratados
de aguas negras. Edit. Limusa. Departamento de Sanidad de Nueva
York
El tratamiento de agua tiene como objetivo principal eliminar
las impurezas o substancias extrañas al agua. Aun cuando se
agreguen productos químicos al agua, esto se hace con el
propósito de eliminar cantidades mucho mayores de materiales
que las que se añaden. Manual de tratamientos de agua
La auto purificación logra eliminar la materia orgánica,
dependiendo el grado de eliminación de la dilución, de la
efectividad de la recreación, de la sedimentación y,
principalmente del tiempo disponible para que se verifiquen las
acciones bioquímicas. Manual de tratamientos de agua.
Los gusanos parásitos (Helmintos) llevan a cabo sus ciclos
biológicos, o parte de ellos, en el medio acuático al ser
albergados por organismos pertenecientes a diferentes grupos
taxonómicos que viven en el agua y que forman parte de la
cadena de huéspedes que están incorporados durante el
desarrollo de su ciclo de vida proporcionando a los gusanos
nutrientes, abrigo o protección hasta completar su madurez con
la producción de huevos que inician nuevamente el ciclo.
Organismos indicadores de la calidad. Autor: Guadalupe la L.E.
Edit: Plaza Valdez
Tiradero a cielo abierto: consiste en depositar los desechos en
un lugar y dejarlos ahí, sin que se ejerza sobre ellos control
o previsión alguna. Pueden ser clandestinos o municipales.
Reciclamiento de basura. Autor: Margot A.R
Entierros controlados: este método consiste en hacer una
excavación en algún sitio que se escoge de acuerdo con la
disponibilidad de terreno de una localidad, procurando que este
fuera de la mancha urbana y que tenga un acceso libre en todas
las épocas del año. Reciclamiento de basura. Autor: Margot A.R
Pre pena: es la actividad de selección de productos reciclables
que se da en el trayecto de los residuos hacia su disposición
final. Reciclamiento de basura. Autor: Margot A.R
PRIVATIZACIÓN Y EXTRANJERIZACIÓN DE LOS
SERVICIOS PÚBLICOS DEL AGUA
La tendencia neoliberal de liberalizar, privatizar y
desnacionalizar los sectores estratégicos de José países del
Sur no excluye los servicios relacionados con el agua, como
lo son de almacenamiento, distribución y tratamiento. Para
ello, el BM y el BID, a partir de lo que denominan «planes
estratégicos», han incursionado en el aparato de toma de
decisiones de esos Estados nación al participar activamente
en el diseño y constitución de los marcos legales que han de
regular, en este caso, de los servicios del agua incluyendo
los hidrorneteorológicos. A tal proceso se articulan otros
actores no sólo a nivel nacional, sino hemisférico y mundial.
Tal y como lo enlista el propio BID, 1 eso se consolida a
partir de involucrar a ese mismo organismo, al BM, el PNUD,
Mundial Meteorológica, WMO (agencia especializada de la ONU
con vínculos cercanos al Global Enviro mental Facilita, el
BM y bancos regionales de desarrollo como el BID), (grupo de
empresas con base en Marsella encabezadas por Suez; en su
consejo figura el BM, entre otros organismos), el
International Network (entre sus miembros están la Comisión
Económica para América Latina y el Caribe, CEPAL, el
Global Water el BID, la Secretaría Internacional de Estado
de Canadá), y el Global GWP y las agencias bilaterales de
desarrollo de países como Suecia, Dinamarca, Holanda,
Alemania y desde luego entre otros actores como CARE o la
Oficina Internacional del Agua de Francia), entre otros
factores.
El objetivo, según nos informan, es asegurar, mediante la
privatización del agua o de acuerdos públicos y privados,
el acceso a los servicios relacionados a más de 2.4
rnillones de personas en el mundo. La universalización
plena del servicio, en esa lógica, se sustenta en un sector
privado que por naturaleza es más eficiente y competitivo,
además de ser capaz de aportar el financiamiento necesario.
Esas presuposiciones, no son ejecutadas en la práctica y lo
demuestran, entre otros, los fiascos de Buenos Aires han
resultado en incrementos en los ritmos de consumo de agua,
en crisis de salud pública, débiles regulaciones, falta de
inversión en infraestructura hídrica, pérdida de empleos
y amenazas a sindicatos, contaminación y otras catástrofes
ambientales, o en acuerdos secretos e inconformidad social.
En el proceso en cuestión y que califica como modernización
del sector, es resultado no de una incapacidad en gran
medida como resultado de los préstamos de ajuste estructural
que ese mismo organismo ha otorgado desde los ochenta para
reducir el presupuesto estatal en infraestructura
específica como la relacionada a la energía y al rubro de
gasto social. Las repercusiones se reflejan en un particular
diseño de reformas nacionales y regionales. Esto es porque
para modernizar, según 10 conciben el BM et al., se deben
descentralizar los estados para que después la iniciativa
privada se haga cargo del servicio. En tal sentido asegura
el BM, es fundamental establecer un sistema reglamentario
que estimule el proceso. Esto significa en lengua franca
uno que sea diseñado en función de los intereses
empresariales muchos de ellos, en el caso del Sur,
extranjeros y sobre todo en América Latina, de aquellos
estadounidenses, aunque, como se verá más adelante no
excluye los europeos y japoneses. Todo ejecutado pero no
regulado, por las elites de poder del Sur.
Uno de los primeros pasos de la descentralización de
concretizar en el desmembramiento horizontalización del
sector. El BID suscribe al respecto que, considerando las
experiencias relativas al agua del Banco [BID], se pueden
indicar los siguientes principios operativos: se deben
favorecer los acercamientos basados en incentivos para la
asignación del agua de diversos usos que compiten entre
ellos, evitando una perspectiva discrecional vertical, es
decir, de arriba, abajo ello debe facilitar la participación
del sector privado en el subsector de uso de agua
apropiado. Tal horizontalización del sector claramente abre
las puertas a la privatización de las partes más rentables
para que, en el lenguaje del BM, se pueda mejorar el
funcionamiento de los servicios públicos, incluso en el
sector público. En tal sentido, se ha procurado que la
regulación de los servicios relacionados al agua se haga
básicamente empresa por empresa, ya que a cada municipio o
Estado le incumben las competencias de la regulación y ya
no a la federación. Exactamente como lo indican las
reformas de 2004 a la Ley de Aguas Nacionales de México.
Y es que, como se discutió previamente, a partir de
argumentos técnicos correctos en torno al manejo de cuencas
hídricas, que indican que no se debe gestionar una
cuenca con base en los límites municipales o estatales,
sino en cuanto a los límites físicos de la cuenca misma, se
ha venido descentralizando la administración del líquido.
Así, la descentralización, en lugar de entenderse como el
propósito de gestionar el recurso del cual zona
colectivamente entre todas las partes siempre manteniendo
claros los límites y los candados legales que puntualicen
que el agua es un recurso propiedad de la nación y su
pueblo y que por lo tanto no es privatizable, los impulsores
de la apertura del sector vienen asumiendo que la
descentralización implica la liberalización del control,
acceso y uso del recurso, pasando a ser un bien que se
puede negociar a conveniencia de los nuevos gestores: los
municipios y estados y la iniciativa privada, por mencionar
los actores más activos. De fondo el asunto es bastante
evidente, una cosa es cogestionar el agua y otra es de
quién es el agua.
Como describen Barrow y Clarke, existen tres formas
generales de privatización de los servicios de agua a
nivel mundial y la mayoría de las veces involucran el
aval de organismos internacionales como el BM. Primera,
hay una venta total del sistema de distribución, tratamiento
o almacenamiento por parte del Estado en favor de las
multinacionales. Segunda, se hace una concesión por parte
de los Estados-nación para que aquellas se hagan cargo
del servicio y el cobro por la operación y el
mantenimiento del sistema en uso el cobro por el servicio
y las ganancias son gestionadas en su totalidad por la
multinacional. Tercera, se trata de un modelo restringido en
el que el Estado-nación contrata a una multinacional para que
administre el servicio de agua a cambio de un pago por costos
administrativos; la multinacional puede o no hacer el cobro
del servicio, pero en ambos casos no tiene acceso a las
ganancias generadas. Aunque las tres formas se han
aplicado en diversas partes del mundo, la más popular es
la segunda.
Ahora bien, en el marco de esa peculiar triada que
compone el entendimiento capitalista de
«descentralización» del sector hídrico, la concepción del BID
para «modernizarlo» se sintetiza en su Estratega JOY
Intégrate Wáter Rezurces Magnamente, cuando seriamente e
incluso en cursivas que el Banco apoyará y estimulará la
participación del sector privado y de un sector público con
capacidades de fluidez y regulación en todas las actividades
y servicios referentes al agua; como componentes Importantes
de acciones ampliadas para la modernización de subsectores de
suministro de agua y sanidad, hidroeléctricas e irrigación,
así como del sector de recursos hídricos como un todo.
Lo anterior no es nada nuevo, tal y como indica un
documento de la CEPAL de 1998,casi todos los gobiernos de
América Latina y el Caribe han anunciado una política de
aumento de la participación privada en los servicios públicos
relacionados con el agua solamente en algunos países se ha
traspasado al sector privado la función de administrar los
servicios de abastecimiento de agua y saneamiento, si bien
otras funciones dentro de esos servicios, de carácter más
técnico, efectivamente se han traspasado en muchos países.
Esta tendencia de apertura a la participación privada de
los servicios públicos relacionados con el agua ha creado
muchas y muy distintas oportunidades de inversión, remata
la CEPAL añadiendo la más interesante quizá sea la
posibilidad de hacer se cargó del servicio, ya sea mediante
una compra directa o un arreglo de concesión, pero las
oportunidades no se paran ahí.
Los contratos de gestión también pueden brindar
oportunidades apreciables no obstante, son oportunidades que
deben garantizar un buen negocio a las multinacionales
interesadas, y que son sobre todo las que promueve el BM
en tal sentido, se indica que es necesario minimizar los
riesgos transferidos al sector privado a partir de garantías
financieras que el Estado nacional ofrezca a las
multinacionales por ejemplo para acceder a préstamos y
ganancias. Muchos proyectos de financiamiento del BM
contienen cláusulas que condicionan el préstamo para que el
Estado nacional anfitrión se comprometa a dar garantías a
los operadores privados que se beneficiarían de dicho
financiamiento, al menos por el periodo establecido en el
contrato. En caso de que se desearas revertir el proceso de
concesión alguno previsto para el caso de la privatización
total de los recursos, las multinacionales se aseguran,
mediante contrato, que el Estado nacional les pague las
ganancias que esperaban obtener en el periodo que establece
el mismo. Tales ganancias generalmente ascienden a montos
tan altos que resulta virtualmente imposible su
cancelación. En el supuesto de que sea la multinacional la
que cancele el contrato los compromisos son nulos o casi
nulos.
Aún más, el informe presidido por el ex director de la
gerencia del FMI, Miche Camdessus, y presentado en el Tercer
Foro Mundial del Agua (Japón) organizado por el Word
Council en el que uno de los tres fundadores es el
vicepresidente de la multinacional Suez, incluye una
novedosa y llamativa propuesta la conformación de seguros de
riesgo y programas de garantía cubiertos por fondos del Banco
Mundial, el FMI, agencias de crédito para la exportación,
bancos multilaterales etcétera, para proteger las ganancias
de las multinacionales del agua en mercados riesgosos.
Por si no fuera suficiente, en el Sur como en el Norte, el
sector empresarial viene presionando para incrementar sus
ganancias a expensas de los contribuyentes. Según un
documento de Publica Citasen, 13 las presiones de la
industria del agua en EE.UU son considerables porque, en
palabras de la Nacional Asociación of Wáter Compañías
(NAWC), la industria quiere que se cambie el código federal
de impuestos para desalentar la apropiación hostil de
utilidades ganadas por el sector privado del negocio del
agua. Entre las tres principales propuestas de la NAWC, la
industria del agua quiere protección contra demandas por
parte de personas enfermas por tomar agua que no cumple
los estándares de calidad. Se trata de una solicitud que se
originó a partir de las demandas masivas que han sufrido las
compañías privadas de California (unas 300) y Nueva Jersey
(unas 200) y que los empresariados involucrados califican
como demandas frívolas.
Otra de las propuestas principales de la NAWC señala que la
industria quiere que los proveedores públicos y privados
tengan las mismas condiciones para acceder a financiamiento
federal. El argumento se sustenta, entre otros puntos, en los
derechos que tienen los proveedores público-privados escribe
que de acuerdo con la NAWC, el Congreso de EE.UU. Ha limitado
arbitrariamente el financiamiento a empresas privadas, que
están trabajando para el sector público, al cancelar la
Reducción o cancelación de cobro de impuestos y agregado es
un efecto desafortunado porque limita la aplicación de la
perspectiva del sector privado para proveer un servicio
vital, como lo es el servicio de agua; mismo que permite
que el costo para los contribuyentes sea muy pequeño al
mismo tiempo que genera grandes sumas de capital privada.
He aquí algunos de los porqués del entusiasmo por la
privatización del sector bajo la figura de concesiones,
ya sean privadas o público-privadas.
TRATAMIENTO DEL AGUA
Las plantas de tratamiento de aguas deben ser capaces de
producir un producto final de considerable alta calidad
independientemente de cuál sea la demanda.
Con la excepción de aguas subterráneas puras concretas, todas
las aguas suministradas requieren una purificación. Aunque en
teoría el agua más sucia se puede purificar hasta calidad de
agua potable, en la práctica incluso el tratamiento de agua
relativamente pura para producir un agua final de una calidad
estable, y en suficiente volumen, es técnicamente muy
difícil. El tratamiento del agua consiste en una serie de
procesos los cuales operan generalmente en serie.
Éstos están indicados en la Tabla 3.1, aunque es poco común
que todos ellos se realicen en una planta en concreto. Cuanto
más limpia sea el agua bruta menores son los pasos o los
procesos que se requieren, y por lo tanto el costo total del
agua es menor. Las operaciones más caras en los tratamientos
tradicionales son la sedimentación y la filtración, mientras
que operaciones especializadas para el ablandamiento del agua
o la eliminación de contaminantes específicos tales como
nitratos o pesticidas pueden ser muy caras.
El agua subterránea generalmente es mucho más limpia que las
aguas de superficie por eso no necesita el mismo grado de
tratamiento, aparte de la aireación y la desinfección, antes
del suministro. Sustancias que son naturales como el hierro,
la dureza (si excede de 300 mg/l) y el dióxido de carbono
puede que necesiten ser reducidas o eliminadas. Sustancias de
origen humano como son los nitratos, patógenos (especialmente
bacterias y virus) y cantidades traza de compuestos orgánicos
como los pesticidas son cada vez más comunes en las aguas
subterráneas y necesitan tratamiento. La industria del agua
trata de obtener el agua más sus principales procesos del
tratamiento del agua en orden general de aplicación que
limpia posible, aunque el volumen y la consistencia del
suministro son el factor principal a la hora de seleccionar
un recurso. Generalmente se selecciona entre los disponibles
el recurso más limpio; sin embargo, puede ser necesario
mezclar diferentes recursos para diluir la contaminación
indeseada para disminuir las concentra cronos nocivas.
PROCESOS UNITARIOS
La selección de los procesos unitarios necesarios depende de
la calidad del agua bruta que entra en la planta de
tratamiento y la calidad del agua final requerida. Una
distribución general de una gran planta de tratamiento de
agua urbana indicando todos los procesos principales.
TAMIZADO PRIMARIO
Las plantas de tratamiento a gran escala que suministran a
grandes conurbaciones raramente están próximas a los puntos
de agua, excepto donde se practica una captación directa de
un río. Muchos de los embalses situados en tierras altas
están a muchos kilómetros de los puntos de consumo, de modo
que el agua debe de ser conducida a la planta de tratamiento
tanto por tuberías como por canales abiertos. El agua bruta
pasa por una serie de tamices gruesos para el evitar los
sólidos gruesos como hierbas, palos y otros materiales
grandes antes de comenzar el viaje a la planta. Esto se
realiza principalmente para evitar que las tuberías se
bloqueen y las bombas se dañen.
ALMACENAMIENTO
El agua bruta se bombea desde la toma a un embalse de
almacenamiento donde frecuentemente se almacena para mejorar
la calidad antes del tratamiento, así como para asegurar
suministros adecuados en los períodos de máxima de manda. Hay
varios procesos naturales que actúan durante el
almacenamiento, los cuales mejoran significativamente la
calidad del agua. El proceso de filtración-es realmente
efectivo únicamente cuando la concentración de sólidos en
suspensión es menor de 10 mgl. Para aguas con concentraciones
de sólidos en suspensión superiores a 50 mgl el
almacenamiento es necesario para permitir la sedimentación de
latería articulada .La luz ultra violeta procesa naturalmente
así destruye las bacterias nocivas y algunos organismos
patógenos. Otros procesos también actúan durante el
almacenamiento algunas impurezas orgánicas quienes son
responsables de los problemas sabor y olor son oxidadas en
las zonas superiores del depósito, las algas presentes en el
depósito durante el verano.
El almacenamiento puede eliminar principalmente en la calidad
del agua que se pueden dar en las aguas superficiales
especialmente debido a Inundaciones variaciones en la
dilución de cualquier contaminante presente. Aunque las
ventajas superan grandemente a las desventajas, hay una serie
de problemas importantes en el funcionamiento de los embalses
de almacenamiento; por ejemplo, contaminación atmosférica y
deposición, contaminación por las aves especialmente las
gaviotas que pertenecen al desarrollo de algas si se
almacena durante más de 10 días y, desde luego, como todos
los embalses ocupan una considerable superficie de tierra de
forma que su construcción puede ser discutible embalses
más profundos el principal problema es la estratificación
térmica .
TAMIZADO MICRO FILTRACIÓN
Antes del tratamiento el agua bruta se tamiza de nuevo, esta
vez a través de tamices finos. Si están presentes una
considerable cantidad de sólidos finos o algas, entonces
el micro filtración debe ser realizada antes de la siguiente
etapa. Los micros filtros consisten en tambores de acero
inoxidable de malla fina, hasta con 25.000 cm. El micro
filtros es un tambor giratorio que está parcialmente inmerso
en el agua. Conforme rota la diferencia de altura dirige
el agua a través del micro malla que filtra las partículas,
especialmente las algas. Los orificios normalmente
utilizados en el tratamiento de aguas son tanto de 25 como
de 35 cm de diámetro. Cuando está limpia no se retienen
microorganismos pero las partículas y las algas retenidas
forman una capa filtrante, permitiendo la retención de
algunos micro organizarnos, aunque esto es fortuito y no
se puede predecir en ello. El micro filtración genera un
agua de lavado donde todas las partículas filtradas,
incluyendo las algas, están concentradas. Puede representar
hasta un 3% del volumen total de agua que pasa por los
filtros y necesita tratarse separadamente. Hay evidencias
que muestran que tales aguas pueden ser potencialmente
ricas en patógenos, especialmente quistes de protozoos.
AIREACIÓN
El agua de los recursos de aguas subterráneas, del fondo de
los lagos o embalses estratificados, o de los ríos
contaminados, contendrá muy poco o nada de oxígeno
disuelto. Si se permite el paso de un agua anaerobia a la
planta de trata miento ello afectará o dañará otras
unidades de proceso, en particular la filtración y la
coagulación. Es por esto que el agua necesita estar a isla
da antes del tratamiento posterior. Esto se consigue
poniendo el agua en contacto con el aire en el agua, esta
frecuentemente se realiza a pequeña escala, esto es prohibida
mente caro en las grandes cantidades de volúmenes de
agua que se tratan cada día en cascas o un sistema de
fuente. En una cascada, el agua se vierte por una
estructura de torre, que asegura la re aireación por
la excesiva turbulencia. Alternativamente, la presión
del agua forzada a salir del depósito por el peso del
agua que está por encima hace que el surtidor o la fuente
de agua se pulverice en el aire. Los surtidores 110 alcanzan
mucha altura en el aire ya que normalmente son anchos para
hacer frente a los grandes volúmenes de agua que son
procesados. Muchos de estos surtidores están parcialmente
cubiertos para reducir las pérdidas. Estos dos métodos son
visualmente espectaculares y sé utilizan frecuentemente
para impresionar en el diseño total de las plantas de
tratamiento. Hay muchos otros tipos de sistemas de
aireación utilizados, incluyendo torres empaquetadas
difusores.
Aparte de asegurar un óptimo tratamiento en la planta de
tratamiento, el agua también suministra oxígeno para la
purificación e incrementa especialmente el sabor. El aire
también reduce la corrosivita del agua por la eliminación
del dióxido de carbono presente, por la elevación del pH. La
aireación no puede, sin embargo, reducir las propiedades
corrosivas de las aguas ácidas por sí sola y debe ser
necesaria una neutralización también se pueden eliminar de
la disolución por la. Aireación. Estos metales son sólo
solubles en agua con un pH inferior a 6,5 y en ausencia de
oxígeno, es por eso que son comunes en ciertas aguas
subterráneas. La aireación oxida las sales solubles de
metales a hidróxidos de metales insolubles que pueden
entonces ser eliminados por floculación o filtración.
COAGULACIÓN
Después del filtrado fino la mayoría de los sólidos
suspendidos serán muy finos, normalmente 10 cm (sólidos
coloidales), tan pequeños de hecho, que puede que nunca
sedimenten naturalmente. Estos sólidos son partículas de
arcilla, Óxidos de metal moléculas de proteínas grandes y
microorganismos. Todas las partículas pequeñas tienden
a estar cargadas negativamente, y como tales cargas iguales
a repelerse, todas las partículas coloidales cargadas
negativamente en el agua tienden a repelerse una a otras,
evitando la agregación en partículas mayores las cuales
podrían entonces sedimentar. Una partícula de 100 cm de
diámetro sedimentará 200.000 veces más rápido que una
partícula de O, 1 cm de diámetro. La eliminación de la
materia coloidal es un proceso de dos fases coagulación
seguida de floculación.
Un coagulante se añade al agua para desestabilizar las
partículas e inducirlas a agregarse en partículas mayores
conocidos como flósculos. Se utilizan diferentes tipos de
coagulantes. Las sales más comunes son el sulfato de
aluminio, hidróxido de aluminio, cloruro de poli aluminio,
cloruro de hierro, sulfato de hierro y cal.
EL PROBLEMA REAL
LA SITUACIÓN
El hombre, en su instinto de vida en sociedad, siempre ha
tenido la tendencia a desarrollar su existencia en
aglomeraciones. Las familias y tribus, las aldeas, los
burgos, las ciudades, son buena muestra de este instinto.
La necesidad de mejora en su calidad de vida ha provocado por
otra parte el abandono del campo y la emigración a las
ciudades. En este sentido, podemos observar lo ocurrido en
España a lo largo de los últimos veinte años: Un crecimiento
notable del número de habitantes de ciudades como Zaragoza,
Albacete, Valladolid, Orense, etc., a costa de la
disminución de la población rural de las provincias
correspondientes. La ventaja de atractivos de la ciudad en lo
que se refiere a posibilidades de empleo, estudios, cultura,
ocio y demás, comparado con lo que puede ofrecer el medio
rural, es manifiesta. Aun así, existen en España cerca de
8.000 municipios de baja población que son de ámbito rural.
En otros países el problema es similar, y en los de menor
desarrollo la población de los pequeños núcleos rurales suele
ser considerable.
Por otra parte, muchas actividades industriales, sobre todo
las agroalimentarias, utilizan agua en sus procesos o como
materia prima, existiendo en España decenas
de miles de industrias que producen vertidos y todo esto ¿qué
genera? Grandes cantidades de aguas residuales urbanas y de
aguas residuales industriales. Las consecuencias de estos
vertidos están a la vista: Concentración de contaminación
hídrica en los cursos de agua superficiales, en los lagos y
embalses, en las aguas subterráneas y en las costas.
LA SOLUCIÓN
Dinero y tecnología
El primer punto el económico mal que bien puede estar
resuelto en algunos casos, como después veremos.
A la vista de estos hechos repetidos, cabe pensar que ya es
hora de plantarse ante este despilfarro y mal hacer, y de
proponer soluciones reales, que existen, como se verá a lo
largo de esta obra, y que además están contrastadas y en
funcionamiento en muchos lugares y hace mucho tiempo.
Así, no valen las disculpas del riesgo de lo nuevo están
funcionando estos sistemas en decenas de miles de
instalaciones, tanto en países muy desarrollados como Estados
Unidos, Alemania , Reino unido menos avanzados como Hungría,
la India o México, o la de que estos métodos solo valen para
pequeñas comunidades las aguas residuales de 2,5 millones de
habitantes de Chicago se tratan con estos métodos en Alemania
desde hace casi 40 años; las de parle de París, desde hace
decenas de años, y lo mismo. Se utilizan las instalaciones
de Xochimilco en México desde hace cientos de años.
En España se han hecho solamente tímidas instalaciones de
algunos sistemas de lenguajes de lechos de turba y otros, en
los que en muchos de ellos el mantenimiento 110 se realiza o
deja mucho que desear, con los consiguientes problemas de
olores y demás. Pensando mal, no sabemos si esta situación
negativa se deja así a propósito para desacreditar esas
metodologías, o si es por pura desidia.
Esta serie de incongruencias nos lleva a reafirmarnos que
estamos ante un problema real, pero de solución fácil en el
tiempo. Para ello, han de cambiarse los criterios y la
planificación, y esto puede aportar a los responsables del
país, de las Comunidades Autónomas, de los Municipios y de
muchas industrias, unos éxitos reales de los que el pueblo
podrá comprobar su bondad y que podrá contrastar con gran
facilidad, comparando con la situación y las ideas
anteriores.
LAS SOLUCIONES DE GESTIÓN RAZONADAS
Ante el enfoque parcial y sesgado sobre el tratamiento de
las aguas residuales que existe en España. ¿Cuál debe ser el
planteamiento para orientar el problema a líneas de razón?
Lo primero es replantear los Planes de Saneamiento y
Depuración y el Plan Nacional de Reutilización, y que tengan
en cuenta lo que se explica a continuación, eliminando
muchas de las ideas expuestas en esos planes, que han
demostrado su falta de eficacia al seguir insistiendo en
instalar una inmensa mayoría de depuradoras convencionales.
Deberá aplicarse una metodología cuya base fundamental será
tener en cuenta una serie de criterios que son función de los
factores incidentes. La presencia y la gestión de las aguas
residuales en cualquier lugar debe plantearse en un contexto
que tenga en cuenta un conjunto de factores que serán quienes
definan al final como manejar el agua residual y como
tratarla, de manera que no haya conflictos ni problemas de
ningún tipo.
Estos factores básicos son los que se indican a continuación:
_ Exigencias y necesidades de depuración.
_ Capacidad económica.
_ Factores técnicos de capacidad de mantenimiento.
_ Factores ecológicos y de impacto ambiental.
_Factores sociales de aceptación por los habitantes.
_ Condiciones del entorno: Espacio natural.
_ Zona protegida. Zona turística. Valor del suelo. Zona
degradada.
_Disponibilidad de suelo topografía.
_ Impacto paisajístico.
Para plantearse la depuración de un agua residual, habrá
que tener en cuenta una serie de criterios básicos que
definirán, dentro de los múltiples sistemas de
tratamiento, el método más apropiado. Estos criterios
básicos son fundamentalmente los siguientes:
- Espacio disponible.
- Complicación de las obras.
- Facilidad de mantenimiento.
- Costos de construcción.
- Costos de mantenimiento.
- Rendimiento.
- Generación de beneficios (sub productos, productos
indirectos).
En base a estos criterios, siguiendo simplemente las
tablas correspondientes, se pueden ir eliminando los
sistemas de tratamiento que no sean viables en el caso de
estudio, acotándose al final aquellas alternativas que tengan
posibilidades de ser aplicadas. Por último, se podrá
decidir cuál es el sistema a implantar según los criterios
directores de cada caso, siendo los políticos responsables
quienes decidan ante las alternativas posibles que les sean
presentadas por los técnicos.
- Se debe realizar un análisis completo del agua residual a
tratar, de la regularidad del vertido y eje sus cargas
contaminantes máximas.
-Se debe estudiar la legislación vigente y sus
condicionantes para el vertido en cada caso concreto.
- Se debe decidir la calidad que se desea en el agua
tratada, que será función de las exigencias de la
normativa, del tipo de receptor o del nivel de depuración
a que se quiera llegar.
- Se debe buscar un equilibrio entre el coste de la
instalación y rendimiento.
- Se debe buscar la minimización en la producción de
vertidos.
-Se debe intentar utilizar con preferencia un sistema
ecológicamente aceptable.
-Se debe intentar utilizar con preferencia un sistema que
rinda beneficios.
A partir de la aplicación de estos criterios, la selección
del sistema de tratamiento a utilizar habrá de basarse en
tener en cuerna lo siguiente:
• Que estamos en un medio natural.
• Que los vertidos acaban en el medio natural.
• Que hay más de 3.000 depuradoras convencionales
abandonadas en España por falta de medios para su parte
principal.
Que, si hay posibilidad, se debe utilizar un sistema
ecológico el tratamiento.
Que los sistemas ecológicos es mucha más barata ele
instalar.
Que los sistemas ecológicos con mucho más baratos de
mantener.
• Que, si es posible, se debe instalar un sistema que
rinda beneficios.
Que los sistemas convencionales son unos sistemas más,
no los únicos.
Así pues, con estas ideas, el cambio de criterio a este
respecto debe ser radical: Se deben utilizar las técnicas
que las ecológicas siempre que sea posible, utilizando las
tecnologías convencionales en su campo real de operación.
Esta publicación trata sobre el problema general de las
aguas residuales, sobre las acciones de la Naturaleza ante
este tipo de vertidos, .sobre 12 Técnicas de tratamiento
ecológicas de bajo costo y sobre los criterios dc
selección del sistema de tratamiento o de
aprovechamiento más apropiado a cada caso.
Los sistemas que se desarrollan se tratan a nivel de detalle
y proyecto, y con ellos se intenta proporcionar a los
Técnicos un documento para que puedan aplicar de forma
inmediata cualquiera de estos procedimientos de
depuración de aguas residuales.
DESECHOS DOMICILIARIOS
GENERALIDADES
Definición. El artículo 2 de un pliego de condiciones
aprobado por decreto del 31 de agosto de 1959, y
referido en la circular ministerial del 22 de febrero
de 1973,definía así las, basuras domiciliarias:
a] los detritus de toda naturaleza que incluyen
especial mente: cenizas, escorias de hierro, restos de
vajilla, hojas, elementos barridos y desechos de toda
clase, depositados indebidamente aun a las horas de la
recolección en recipientes individuales o colectivos,
colocados delante de los inmuebles o a la entrada de
las vías que son inaccesibles para los camiones
recolectores;
b) los desechos que provengan de establecimientos
industriales y comerciales, oficinas, administraciones,
patios y jardines privados, depositados en recipientes
en las mismas condiciones que las basuras domiciliarias,
con la autorización de la administración dentro de un
cierto límite.
e) el estiércol, las basuras, las hojas secas, los
sedimentos y, de modo general, todos los productos que
provengan de la limpieza de la vía pública, o de caminos
privados que no se barren, jardines públicos, parques,
cementerios y sus dependencias, y que se amontonan para
ser retirados; los productos de limpieza y desechos de los
mercados cerrados, ferias, mercados abiertos, lugares de
fiestas públicas, lugares donde se guardan animales de
carga o de tiro, y que se acumulan para ser retirados.
e)los desechos provenientes de escuelas cuarteles hospitales,
hospicios, prisiones y todo edificio público, agrupados
en recipientes reglamentarios con excepción de
productos contaminados y provenientes de mataderos.
f) todo objeto abandonado en la vía pública, así
como los cadáveres de animales pequeños. No se incluye en
la denominación de basuras domiciliarias:
1) los desmontes, escombros, cascotes y restos varios,
provenientes de trabajos públicos y particulares.
2) las cenizas y escorias de hierro de las fábricas y en
general, todos los desechos provenientes de un comercio o
industria cualquiera, así como de los patios y
jardines privados (salvo la excepci6n prevista en el
parágrafo antes citado), los desechos anatómicos o
infecciosos provenientes de hospitales o clínicas, así
como los restos y desperdicios de mataderos:
3) los objetos referidos en el parágrafo f anterior,
que por sus dimensiones, peso y naturaleza no
pudieran cargarse en los camiones recolectores.
En fin, el texto se podría resumir así: “Todo lo que
cabe en el cubo de basura"
2. Recolección. La modalidad de recolección tiene gran
influencia sobre la cantidad y composición de los
desechos. Todavía existen lugares donde se recoge la
basura sólo una o dos veces por semana. En tales
condiciones, los usuarios no pueden conservar materiales
putrescibles; sólo se encontrará en sus cubos de basura
vajilla rota, libros, objetos fuera de uso; en suma,
materiales , por el contrario, cuando la recolección es
diaria,
Las basuras se vuelven rápidamente comparables entre SÍ.
Los camiones de recolección aumentan su capacidad
aplastando los desechos, casi siempre por medio de un
pistón, en algún caso valiéndose de una especie de
tornillo. La recolección hermética consiste en vaciar
los cubos de basura por medio de un dispositivo cerrado
que evita toda otra manipulación que no sea la
"conexión" del cubo para verter su contenido, 10 que
resulta muy satisfactorio desde el punto de vista
sanitario. Esta técnica supone el empleo de recipientes
especiales y de camiones equipados al efecto. Pero una
vez admitidos estos gastos, él sistema resulta
enteramente satisfactorio.
La recolección neumática utilizada en algunos condominios
de Suecia, consiste en transportar los residuos
aspirándolos a través de conductos de 05 m de
diámetro. Se utilizan también sacos de material plástico,
se los va a incinerar. En una recolección selectiva, los
desechos particulares (especialmente chatarra, vidrios y
material plástico) se recogen ciertos días o se
colocan en recipientes diferentes. Pero esta recolección
selectiva, aunque presenta numerosas ventajas,
particularmente la de permitir una mayor homogeneidad,
tiene en cambio algunos inconvenientes: en primer término,
de carácter disciplinario. Para que sea verdaderamente
eficaz, es necesario que los recolectores tengan la
facultad de rechazar las basuras que no estén
consideradas en el reglamento. Si esto no resulta
demasiado difícil en el caso de viviendas aisladas, se
vuelve completamente imposible.
Conjuntos habitacionales, casi siempre equipados con
colectores comunes; además, en los casos de incineración, es
preferible tener desechos un poco menos ricos pero
constantes, que muestras muy variables, algunas con un
poder calorífico casi nulo. Para ser eficaz, tal recolección
tiene a recoger elementos particularmente limpios. Se
convierte entonces en una recuperación de materias primas
que puede tener verdadero interés.
Los vehículos de recolección deben ser suficientemente
grandes como para limitar el número de viajes, y lo bastante
reducidos como para poder atender a las calles más pequeñas
sin obligar a los recolectores a excesivos trayectos a pie.
En este dominio, como en otros, la sagacidad de los ediles o
de sus asesores tiene buena ocasión de manifestarse.
El volumen de las unidades de recolección actuales varía
entre 6.5 y 23 metros cúbicos.
Deben señalarse varios perfeccionamientos recientes. Algunos
vehículos de recolección aseguran un desmenuza miento previo
de los desechos, que aumenta su densidad aparente y su
homogeneidad. Para la atención de calles estrechas, algunos
constructores proponen unidades que no son más grandes que
una camioneta, y que después se vuelcan sin dificultad en
otras unidades principales, que pueden ser más grandes, y por
lo tanto menos numerosas. Si es deseable prever una unidad
para 10 000 ver sección V de este mismo capítulo.
Habitantes, diversas circunstancias pueden llevar a
contingentes más importantes: horas de recolección, puntos,
de estacionamiento, etc. En París, por ejemplo, se emplean
más de 500 unidades recolectoras por cada 2.8 millones de
habitantes, en razón de los numerosos centros sociales y
administraciones, que son grandes proveedores de desechos.
Los centros turísticos suelen disponer de varios vehículos de
reserva. Para una estimación del recorrido de una unidad,
se calcula entre 2.5 toneladas de desechos por kilómetro en
una gran ciudad como París, y una tonelada por cada 14 cm en
zonas rurales.
La flota actual en Francia cuenta con 8 000 unidades
recolectoras, de las cuales el 15 % son vehículos de
reserva; es decir que todos los días funcionan entre
6500 y 7000 unidades para asegurar este importante
servicio.
3. Calidad de los desechos. La composición de los desechos
domiciliarios, aunque presenta un indiscutible "aire de
familia" de una región a otra, no es idéntica en todos los
lugares, y varía con el tiempo.
Por ejemplo, las cenizas de los hogares familiares, todavía
muy frecuentes en el norte, están en clara regresión desde
hace quince o veinte años, así como las cáscaras mondadas de
las verduras frescas. En cambio, los materiales plásticos y
las latas de conserva van en aumento. Para evaluar la calidad
de los desechos domiciliarios, hay que saber a qué
tratamiento se los va a someter:
a) Si se quieren descargar las basuras, sólo importarán su
peso y. su volumen;
b) Si se las desea transformar en tierra aprovechable.
Para la agricultura (tal es el abono), se dividen
generalmente sus componentes en .dos clases:
Los desechos que fermentan, cuya descomposición es rápida.
Son fundamentalmente materias orgánicas. Los desechos
que no fermentan, que se descomponen muy lentamente o no
se descomponen. Incluyen en especial los pedazos de
vidrio o cerámica, las maderas, cueros, telas, etc.,
así como los objetos de metal o material plástico .
La composición de los desechos frescos se sitúa por lo
general dentro de los límites siguientes:
Agua
Materiales minerales
Materias orgánicas
20 a 50 % del peso
35a40% " "
20a45% " "
En un congreso anterior a 1980, un autor adelantó la
composición probable de los desechos de Londres en ese
año:
43 % de papel;
17% de vegetales;
5 % de material plástico;
3 % de géneros;
12 % de cenizas y polvos;
9% de vidrios;
9 % de metales ferrosos o no;
2% varios.
c) Con respecto a la incineración: la magnitud
característica que se considera con más frecuencia es
el "poder calorífico inferior" o PCI, cantidad de calor
desprendido por la combustión. Se dice PCI por
oposición al poder calorífico superior, o PCS, que
incluye el agua producida por la combustión de los materiales
que contienen hidrógeno condensado antes de la medición. A
humedad igual, el PCS dependerá del contenido de
hidrógeno del cuerpo considerado. Para los residuos
domiciliarios, será superior en 200 a 300 term./ton al PCI.
Recordemos que el calor de vaporización del agua está
comprendido entre 550 y 600 term./ton. Según la
temperatura de vaporización.
El PCI de los desechos domiciliarios es del orden de
700 a 2000 term./ton. A título de comparación, el del
carbón es de 8 a 9 000, el del petróleo de 10 a
11.000. Por lo tanto se puede decir que una tonelada de
desechos representa alrededor de 200 kg de carbón. Pero
esto es sólo una equivalencia matemática, pues se trata
de un combustible mucho más difícil de manipular y de
quemar.
4. Cantidad de los desechos. Durante los años 1950/1970, la
producción de desechos por habitante se acrecentó
constantemente, debido, según parece, al aumento del
nivel de vida, y por lo tanto a una propensión cada
vez más acentuada a desembarazarse de muchos objetos
apenas usados o bien que se consideren pasados de moda y
también a la proliferación de envases desechables folletos
publicitarios, aumento de las páginas de los diarios,
etcétera.
Hoy esta tendencia parece estar más lenta.
En Francia, el promedio se estableció alrededor de
0.80 a 1 kg/hab. por día, lo que representa cerca de 100
toneladas diarias para una ciudad de 100000 habitantes.
Aproximadamente el 10% de estos desechos se destina a abono,
el 35 % se incinera, y el resto es enviado a depósitos, un 20
% de los cuales son depósitos controlados.
EL DEPÓSITO
1. Definición. El depósito consiste en acumular los desechos
en un terreno y esperar a que el tiempo haga su obra. Este
tratamiento existe desde la más remota antigüedad: algunos
depósitos hacen las delicias de los arqueólogos, que pueden
así reconstruir la vida de nuestros antepasados lejanos.
Existen tres grandes grupos: el depósito bruto, también
llamado simple o salvaje; el depósito controlado, con o sin
trituración previa; el depósito compactado.
2. El depósito bruto. Como su nombre lo indica, consiste en
volcar pura y simplemente las basuras, ya sea en una
excavación preparada previamente, o bien al borde de un
acantilado, desde donde caen.
Su aspecto es evidentemente bastante poco atractivo,
Sobre todo porque los papeles se han vuelto demasiado
abundantes, y se ha hecho costumbre quemarlos, lo que
desprende importantes cantidades de humo. En la mayo ría de
los casos, estos residuos constituyen un verdadero criadero
de insectos, ratas y otros pequeños roedores, que encuentran
allí un alimento sano, abundante y variado.
Este aspecto desagradable, así como los humos que se
desprenden, han llevado a considerar a todos los depósitos
según este modelo; y pensando en ello, algunos reclaman su
desaparición pura y simple.
Sin embargo hay que "ser razonables", y si por un lado es
perfectamente legítimo impedirle a un criador de gallinas
cuyos animales mueren a causa de una enferme dad, que arroje
sus cadáveres para que los devoren los cuervos, sería
estúpido exigirle al contratista de obras públicas, que
tiene que desprenderse de algunos escombros y vigas de
madera, que recurra a una técnica de de pósito muy elaborada
para un material que no causará jamás otro perjuicio que su
presencia.
3. El depósito controlado. Desde fines del primer cuarto de
este siglo, esta técnica fue experimentada y practica da en
varios países, especialmente en los Estados Unidos, que
disponen de mucho espacio.
Un depósito controlado consiste en aplastar las basuras
todos los días o cada dos días con la niveladora, y
recubrirlas con una capa de materiales que cumplen una
función de pantalla contra los insectos o los roedores, al
tiempo que les permite a las materias allí depositadas
recibir siempre el aire necesario para su transformación,
pues una evolución sin aire equivaldría a una putrefacción
generadora de malos olores.
Este tipo de depósito requiere, eso sí, que se ocupen
seriamente de él. En particular es importante la elección del
material de recubrimiento, ya que debe dejar pasar el aire,
lo que excluye las rocas compactas como la arcilla, pero debe
detener a los insectos.
FUNDAMENTOS DE HIDROLOGÍA
La disponibilidad de agua es fundamental para el
mantenimiento de los ecosistemas y para las comunidades,
la industria, la agricultura y las actividades
comerciales; su presencia (o ausencia) con calidad y
volumen suficientes tiene efectos significativos en la
sustentabilidad de la vida. Prende, es importante que los
ingenieros y científicos ambientalistas comprendan a
plenitud las fuentes de agua y su distribución en la
naturaleza puede esperarse que haya en un sitio y momento
dados. Su aplicación es importante para garantizar la abasto
adecuada ele agua con respecto al suministro de agua potable,
irrigación y usos industriales, así como con el fin de
prevenir inundaciones. La hidrología de aguas superficiales
se enfoca en la distribución del agua en la superficie
terrestre o por encima de ella. Abarca el agua de lagos,
líos y otras corrientes, tanto en tierra como en el aire. La
hidrología del agua subterránea trata sobre la distribución
de este líquido en materiales geológicos subterráneos,
como la arena, roca o grava.
Ciclo hidrológico
El ciclo hidrológico (figura 6-1) describe el movimiento
y conservación del agua en la Tierra. Abarca toda el agua
presente sobre la superficie del planeta o debajo de ella, es
decir, el agua de mar y dulce, agua subterránea y
superficie, agua presente en las nubes y la atrapada en rocas
por debajo de la superficie terrestre.
El agua se transfiere a la atmósfera mediante dos procesos
distintos: evaporación, y 2) transpiración. Un tercer
proceso se deriva de ambos y se llama evapotranspiración. La
evaporación es la conversión del agua líquida de los lagos;
corrientes y otros cuerpos de agua en vapor. La transpiración
es el proceso por el que las plantas emiten agua por medio
de sus estomas, pequeños orificios en el anverso de las
hojas que están conectados con el tejido vascular. Ocurre
principalmente durante la fotosíntesis, cuando las
estomas de las hojas están abiertas para la transferencia
de dióxido de carbono y oxígeno. Es frecuente que sea
problemático distinguir entre la evaporación verdadera
y la transpiración, de modo que los hidrólogos usan el
término evapotranspiración para referirse a las pérdidas de
agua combinadas por transpiración y evaporación.
La precipitación es el principal mecanismo por el que se
libera agua de la atmósfera asume varias formas; la más
frecuente en regiones de clima templado es la lluvia.
Además, puede presentarse en forma de granizo, nieve,
aguanieve y granizo.
Al precipitarse el agua a la superficie terrestre, las
gotas pueden caer en ríos y otras corrientes (el llamada
escurrimiento superficial, flujo terrestre o escurrimiento
directo); moverse de manera lateral justo en el plano
inferior a la superficie terrestre o desplazarse
verticalmente a través del suelo y convertirse en agua
subterránea (infiltración o percolación).
El movimiento del agua a través de las diversas fases
del ciclo hidrológico es muy complejo, dada su
naturaleza errática en 10 temporal y espacial. Aquí se
asume un punto de vista muy simplista para elaborar un
cálculo relacionado con el agua. Los términos más
importantes en dicho cálculo son la evaporación (E),
evapotranspiración (ET), precipitación (P), infiltración
(1), interfolio (F) y escurrimiento superficial (L).
Uno de los cálculos más sencillos que aplican los
hidrólogos es el del agua de un lago. A continuación se
analizan la afluencia y el desagüe lacustres de agua.
El agua fluye hacia el lago proveniente de cualquiera
de los ríos la otras corrientes (naturales o
antropogénicas, entre éstas las industriales) por
escurrimiento del agua superficial en la ribera, por
precipitación directa o por filtración, originada en el
agua subterránea, hacia el sedimento del fondo lacustre.
El agua sale del lago mediante cualquiera de los ríos u
otras corrientes originadas en él; por extracción para
usos municipales, industriales o agrícolas; o por
evaporación, evapotranspiración o filtrado a través de los
sedimentos 'del fondo lacustre. A los hidrólogos les
interesa determinar el volumen neto (masa) de agua que
el lago gana o pierde en un periodo dado. Los hidrólogos se
refieren a, éste como un problema de almacenamiento,
Con el fin de resolver los problemas de almacenamiento es
preciso definir una ecuación de balance de masas para el
lago. En este caso la sustancia es el agua, y el
sistema, el lago. Por lo tanto, la ecuación de balance de
masas es simplemente:
Tasa de acumulación de masa = entrada de masa-salida de masa
(6-1 ) En relación con el lago, la forma más general
de esta ecuación es posible escribirla como sigue: Tasa
de acumulación de masa = (Qent + pi + RI + l~nl . donde
Qent = tasa de flujo de las corrientes que llegan al
lago (vol.• tiempo ")
pi = tasa de precipitación + vol. + tiempo?")
RI == tasa de escurrimiento (vol.• tiempo-I)
I~nl = tasa de filtración hacia el lago (vol.•
tiempo=")
Qsal = tasa de flujo de las corrientes que salen del
lago (vol.• tiempo-l)
E' = tasa de evaporación de cuerpos de agua, como los
lagos, ríos y estanques
(vol• tiempo"")
E'T:::: tasa de evapotranspiración (vol• tiempo:")
[~al = tasa de filtración de salida del lago (vol•
tiempo-l)
Pagua = densidad del agua (masa vol"")
Aunque estos problemas no representan una dificultad
inherente, surge alguna confusión porque Q y R
frecuentemente se expresan en unidades de volumen por
tiempo (por ejemplo, metros cúbicos por segundo),
mientras que las tasas de precipitación, filtración desde
y hacia el lago, evaporación y evapotranspiración suelen
expresarse en unidades de longitud por unidad de tiempo
(por ejemplo, centímetros por mes o milímetros por hora).
Es necesario cerciorarse de que las unidades empleadas
sean congruentes (ya sea volumen por unidad de
tiempo o longitud por unidad de tiempo). Se supone que la
precipitación, filtración, evaporación y transpiración
acunen en toda el área de superficie del lago, de modo que es
posible calcular en forma aproximada.
RECURSOS HIDRÁULICOS
Introducción
La administración de los recursos hidráulicos en Estados
Unidos y Canadá ha evolucionado. de su meta original de
proveer agua a un costo mínimo para promover el
desarrollo, al enfoque contemporáneo en el cual se examina
un amplio espectro de objetivos. Los beneficios, desde el
control de las crecidas hasta el disfrute estético del
ambiente, se evalúan ahora en términos de necesidades y
actividades humanas. La aplicación de este concepto
amplificado debe tener como base el conocimiento de los
múltiples factores que influyen en las decisiones. Estos
factores y su influencia en la administración de los
recursos hidráulicos e describen en este capítulo. La
información técnica fundamental acerca de las cantidades
globales de agua disponibles y los requisitos para
diversos usos antecede a un análisis de las alternativas
de administración, Se explica también la necesidad de
contar con datos adecuados y el papel del análisis de
sistemas en la evaluación de las consecuencias
ambientales de estas alternativas.
Se describen los elementos de la planeación
satisfactoria. entre ellos la flexibilidad, los métodos
para medir los beneficios (en especial los de carácter
no econ6mico) y la utilización de la participación del
público. Así mismo se expone la importancia de estos
requisitos y las sugerencias para ponerlos en práctica.
En las secciones subsecuentes del capítulo nos ocupamos
de la legislación que afecta la administración del agua,
con énfasis en los organismos que intervienen y sus
áreas de jurisdicción. Las consideraciones económicas
y políticas son otras preocupaciones importantes que se
tratan.
Las técnicas para mejorar la administración de nuestros
recursos hidráulicos avanzaron en grado considerable
durante la década de 1970. El reto de hoyes la
aplicación de estos nuevos métodos a situaciones
prácticas. Se utilizan dos estudios de caso para ilustrar
este enfoque. El primer ejemplo es el controvertido Canal
Periférico de California. Además de las especiales
consideraciones económicas y de ingeniería que implica, este
proyecto demuestra en una escala grandiosa, las
inevitables y a menudo conflictivas interrelaciones entre
niveles del gobierno, intereses empresariales el público
en general y la protección ambiental. La otra
tributaria en Virginia es el segundo estudio de caso, el
cual ilustra la importancia de la planeación del uso de
la tierra y la vigilancia de la calidad del agua en el
control de la calidad en un embalse gigantesco de agua.
Al final del capítulo se proporcionan ejemplos
adicionales de problemas relacionados con la
administración de los recursos hidráulicos.
ADMINISTRACIÓN DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS
Importancia del agua
Los recursos hidráulicos han tenido una importancia crítica
para la sociedad humana desde que las personas
descubrieron que podían producir alimentos cultivos
plantas. Las ciudades y pueblos que surgieron desde el
este de Egipto hasta Mesopotamia (en nuestros días) luego
de la revolución agrícola que tuvo lugar alrededor
del año 3500 a, C. requerían una provisión disponible de
agua para sus necesidades domésticas y agrícolas, Con
el tiempo el agua corriente impulsó máquinas que cortaban
madera. Molían granos y suministraban potencia motriz para
muchos procesos industriales. La abundancia del agua la
hacía ideal como disolvente universal para limpiar y
arrastrar roda tipo de residuos de las actividades
humanas. Hasta hace poco tiempo el enfoque del
suministro de agua para cualquier propósito era
sencillo: o bien ubicarse cerca del agua, como lo
hicieron muchas ciudades, o almacenar y transportarse en
ella hasta el lugar donde se necesitaba. Una vez utilizada,
el agua se descargaba por lo general en el cuerpo de agua
más próximo en muchos casos en la misma fuente de la
cual procedía. El suministro a bajo costo de grandes
cantidades de agua fue uno de los cimientos de la sociedad
moderna.
El crecimiento exponencial de la población y la expansión
industrial crearon la necesidad de suministrar y
distribuir agua en mayores cantidades. Esta necesidad
se satisfizo construyendo presas, embalses desviaciones
de ríos, tuberías y acueductos para llevar agua desde
fuentes más distantes y no contaminadas. La aplicación
generalizada de la tecnología moderna a la provisión de agua
en abundancia para usos municipales industriales y
agrícolas sin restricción. sin incentivos que alienten su
reutilización o conservación, ha incrementado en alto grado
la competencia para fuentes limitadas de agua fácilmente
accesible. Ciertas actividades como las grandes extracciones
de agua para fines mineros o agrícolas que antes no
afectaban a otros usuarios del agua. ahora inciden de
manera directa en la provisión de agua municipal
ciudades que están a cientos de kilómetros de distancia.
Además de los problemas técnicos implica la satisfacción
de las necesidades de agua. Existen crecientes
preocupaciones ambientales que es preciso atender. Las
inquietudes acerca de los efectos de largo plazo del uso
del agua y la pérdida de la misma para fines estéticos y
recreativos suelen hallarse en conflicto con el objetivo de
mantener un suministro de agua a bajo costo.
NECESIDAD DE CONTROL
El efecto obvio que los diversos usuarios del agua
tienen unos respecto a otros es el problema que propicia la
escasez de agua para todos. Los efectos indirectos, menos
obvios. Incluyen los que causa la contaminación por
eliminación de residuos y desagüe de superficies, los
cambios en la vida acuática y la creciente salinidad de la
comente. Por ejemplo, el desagüe de herbicidas.
plaguicidas y fertilizantes de las tierras cultivadas puede
afectar la cadena alimenticia acuática en la medida
suficiente para causar la pérdida de la pesca deportiva
local o para estimular el Crecimiento explosivo de algas de
aspecto desagradable, el cual puede a su vez ensuciar la
provisión de agua para los usuarios municipales e
industriales. Las prácticas agrícolas que serían necesarias
para detener este impacto negativo requerirían cambios en
la práctica del uso de la tierra que sería difícil y
costoso poner en vigor. Esta red o sistema de
interacciones entre usuarios del agua caracteriza la
complejidad de los problemas que se presentan cuando se
intenta conciliar varios usos de un mismo suministro de
agua. Con la diversidad de necesidades y los efectos
interrelacionados del uso del agua, no es difícil
ver cómo es que surgen cuestiones complicadas en
relación con el derecho legal para la obtención de agua
con cierta calidad.
En el pasado. los derechos ribereños, esto es, los derechos
de quienes habitan "en la ribera de I río", tenían que
ver con la cantidad de agua que por ley una persona
podía reclamar por la propiedad privada de las tierras
colindantes. La conciencia creciente que se tiene del
agua como un recurso común que otras personas (ajenas a
los propietarios ribereños) tienen derecho ha puesto en
relieve las deficiencias de estas leyes respecto al uso
de este líquido. La falta de soluciones para los
difíciles problemas de tipo legal. Económico y social que
plantean las interacciones del uso múltiple del agua puede
tener consecuencias graves. Quienes detentan los derechos
de grandes volúmenes de agua a precios demasiado bajos o
subsidiados tienden a utilizar cantidades excesivas y
carecen de incentivos para conservar el agua o restaurar
su calidad después de usarla, Este despilfarro perjudica
quienes tienen que pagar un precio I1I alto por agua que
quizá sea de calidad inferior; impone una carga
adicional a los contribuyentes y limita la disponibilidad
de agua para el futuro desarrollo. La ubicación geográfica
de las hoyas tributarias en muchos casos traspone
fronteras nacionales y de jurisdicción, lo cual Complica
la aplicación de las políticas que intentan normar el
uso del suelo.
Los políticos y demás personas encargadas de formular
políticas deben reconocer las limitaciones que plantea
la comprensión intuitiva que presentan los complejos
procesos físicos, biológicos y sociales que intervienen
en la administración de los recursos hidráulicos, Ingenie
ros, biólogos, sociólogos, geógrafos y muchos otros
especialistas participan muy de cerca en la investigación
y pronóstico de todos los aspectos de la administración
ele los recursos hidráulicos. y cada lino ataca el problema
desde un punto de vista diferente, Normalmente se
necesita una descripción o modelo matemático para
entender de manera cuantitativa las diversas relaciones
de un sistema de recursos hidráulicos, uno que dé cabida
, la complejidad de interacción entre las partes
del sistema sin que se requiera una cantidad poco
práctica de datos precisos, Una vez obtenido esto, los
proyectos propuestos como presas o acueductos se pueden
juzgar con base en los beneficios y costos previstos.
Para conseguir esto es necesario cuantificar de alguna
manera cosas tales como el disfrute estético, el uso
recreativo y la calidad de vida en términos económicos.
o al menos comunes y cuantificables, a fin de comparar
estos beneficios con el costo que implica su obtención,
de) mismo modo hace con los beneficios económicos.
Debemos estar conscientes de que el precio promedio del
agua que cobran los servicios públicos probablemente se
encuentra fijado por el precedente de cargos histórica-
mente bajos y puede no representar su verdadero valor en el
mercado. El valor real de mercado debe reconocer 110 el
costo de entregar el agua, sino además el costo ulterior
que implica recuperarla, restaurar su calidad y devolverla
para su nuevo uso.
Diversas opciones para la creación de recursos
hidráulicos pueden beneficiar de más en partes iguales a
diferentes grupos de usuarios de agua. Los proyectos
importantes como presas yo sea que formen parte de un
plan de abastecimiento de agua, control de crecidas, grupos
de energía eléctrica o recreación pueden servir para muchos
fines, no siempre compatibles. A causa de la magnitud de los
gastos y de los efectos ambientales de largo plazo que los
proyectos implican por lo común es necesario el apoyo
del gobierno. En consecuencia, muchas de las decisiones
fundamentales en esta clase de proyectos son de naturaleza
política las decisiones sanas para esta clase de desarrollos
de recursos hidráulicos exigen la participación no sólo de
especialistas y de quienes proponen el desarrollo sino
además de un público bien informado.
OBJETIVOS DE LA ADMINISTRACIÓN DE LOS RECURSOS
HIDRÁULICOS
En la naturaleza los recursos hidráulicos rara vez
existen cuando y donde se les necesita. La erosión las
inundaciones y la sequía también afectan la
disponibilidad y la calidad del agua para su uso y cada
año originan pérdidas de propiedades y en el caso de
las inundaciones y la sequía, de vidas humanas. No
obstante, cuando se controlan de manera apropiada para
corregir estos inconvenientes y reducir las fluctuaciones
los recursos hidráulicos atraen la industria regional y
proporcionan medios recreativos junto con una multitud de
beneficios directos e indirectos consecuentes. La sana
administración de los recursos hidráulicos requiere
tanto del control del lujo de agua, como del
entendimiento de la necesidad de coexistencia de todo
tipo de usuarios dentro de una hoya tributaria determinada.
El objetivo general de la administración de los recursos
hidráulicos es, por tanto aumentar al máximo los
beneficios de1ivados de la utilización y el control de los
recursos hidráulicos. Los proyectos pueden tener varios
objetivos y es preciso establecer la importancia
relativa de cada uno. En esta evaluación incluye la
cantidad de agua que se debe suministrar o controlar la
necesidad de proteger o mejorar su , y el costo de
proporcionar los beneficios potenciales a los diversos
usuarios.
Uno de los primeros ejemplos de este estilo integral de
administración de recursos hidráulicos es ]3 red de presas
hidroeléctricas y estructuras de control del agua
construidas en el valle del río Tennessee en Estados Unidos
antes de la Segunda Guerra Mundial. Además del hecho de
que el país entero se hallaba en medio de una depresión
económica. la gente de esta región había sufrido mucho
como consecuencia de inundaciones que desplazaron a
miles d residentes y erosionaron terrenos arables que
habían sido despojados de su vegetación a causa de
prácticas no controladas de explotación maderera y
minera a cielo abierto. Se creó la Tennessce VaHey
Authority (TVA: Autoridad del valle del Tennessee) para
supervisar el desarrolla del río de una manera favorable
para los intereses públicos, no para los privados. Además,
se pusieron en marcha prácticas reformadas para el uso
de la tierra y mejores métodos para impedir el
azolvamiento de las estructuras de las presas. La
disponibilidad de energía eléctrica a bajo costo alentó"
la industria a ubicarse en los alrededores. El
extraordinario aumento que se produjo en la calidad de vida
de la región demostró la validez del concepto de una
planeaci6n unificada del río, y aún hoy permanece como
ejemplo de primera clase de la administración progresista
de los recursos hidráulicos.
Las técnicas para la planeación apropiada de los recursos
hidráulicos dependen de la disponibilidad de datos
adecuados. También es importante conocer los organismos
que intervienen sus áreas de jurisdicción y la legislación
que los gobierna. Las consideraciones económicas y políticas
son tan significativas como las decisiones de ingeniería
para una planeación satisfactoria de los recursos
hidráulicos. En consecuencia cada uno de estos factores
es parte del proceso de toma de decisiones.
CONSIDERACIONES TECNOLÓGICAS
Propiedades del agua
El agua es el componente químico más abundante en la
biosfera y quizá también el más importante. Casi toda la
vida en la Tierra, incluso la humana, utiliza agua como
medio fundamental para el funcionamiento metabólico.
La eliminación y dilución de la mayor parte de los
desechos naturales y de origen humano están a cargo del
agua casi en su totalidad. El agua posee varias propiedades
físicas peculiares que son la causa directa de la
evolución de nuestro ambiente y de la vida que funciona
dentro de él. Su capacidad para conducir (conductividad
térmica) y almacenar calor (capacidad calorífica) no
tiene igual en alguna sustancia. El agua tiene un
calor de evaporación muy grande: mientras que bastan
sólo 0.239 J (I caloría) para elevar I'C la temperatura
de 1 gramo de agua líquida para elevar la temperatura del
libra de agua se necesitan 540 veces más energía p:lr:t
evaporarlo. Cuando el agua se congela desprende 335 kJlkg
(144 Btu/lb). Cada día la energía solar extrae
aproximadamente 1.230 km' (300 mil) de agua de los mares,
lagos, ríos y suelos por evaporación y de las plantas por
transpiración (Miller, 1992). La inmensa provisión de
energía solar calienta cuerpos de agua, mientras que el
vapor de agua de la atmósfera mueve el motor meteorológico
del planeta que redistribuye esta energía solar y
modera nuestro clima (esto se analizó en detalle en
el capítulo 7).
ABASTECIMIENTO DE AGUA
INTRODUCCIÓN
En este capítulo nos ocuparemos de las cuestiones
relacionadas con la cantidad y la calidad de agua que se
requiere para satisfacer las diversas necesidades de la
sociedad: la selección de fuentes alternativas de agua,
los medios para mejorar la calidad del agua que no ha sido
tratada aplicando métodos adecuados, y el transporte y
distribución del agua, con especial énfasis en el abasto
público. El agua para irrigación, para abasto público y
para la industria se debe extraer de la fuente. Los usos
del agua que no implican extracción de la fuente incluyen
el transporte, la recreación y la pesca. Cada uno de
estos plantea diferentes restricciones a la calidad del
agua.
La irrigación, con mucho el uso extractivo del agua de mayor
magnitud, hace posible la agricultura en muchas áreas
que de otro modo no podrían sustentar cultivos.
El abasto público de agua se refiere al agua limpia y
segura para LISO en hogares, escuelas, lugares de
trabajo en hospitales, actividades comerciales y
algunas industriales, limpieza de calles y protección
contra incendios. El agua para beber, para la higiene
personal y para fines sanitarios es de importancia
capital para la salud y el bienestar de la sociedad.
La industria depende en al 10 grado de un abastecimiento
adecuado de agua que se utiliza como componente de
productos (por ejemplo, en bebidas), o de manera indirecta
en el control del proceso de producción, como en el
enfriamiento de máquinas que generan calor.
La recreación tiene alta prioridad en términos de los
beneficios que la sociedad obtiene de una fuente de agua
no contaminada. La natación y el baño, en particular,
dependen de la disponibilidad de agua limpia. La
contaminación de las aguas superficiales afecta de
manera directa la propagación de los peces y demás flora y
fauna acuáticas.
REQUERIMIENTOS EN LA CALIDAD DE AGUA
Demanda de agua
La demanda total de agua sobre un sistema de abastecimiento
de agua municipal es la suma de todas las demandas
individuales (por limpieza de inodoros, riego de prados,
enfriamiento indas trial, lavado de calles, etc.) durante
un periodo determinado. La demanda no es constante, sino
que varía durante el día y de acuerdo con la estación. Las
variaciones disminuyen a medida que aumenta el periodo a
lo largo del cual medimos la demanda. de cada hora a cada
día, cada mes o cada año. En consecuencia, la demanda de
agua en una comunidad particular se especifica normalmente en
términos de la demanda media diaria, la cual se define
como sigue:
Las unidades son de m3/d o millones de m3/d, o galones
por día (gpd), o millones de galones por día (mgd).
Es conveniente expresar la tasa de demanda por persona:
demanda media diaria demanda media diaria en la
comunidad
(por persona) - población de mediados de año en la
comunidad
En este caso las unidades pueden ser litros por persona
(per cápita) por día (lpd) O galones por persona por día
(gpd).
La tabla 11-1 proporciona información del consumo medio
diario de agua per cápita para diversos usos en las
ciudades estadounidenses y canadienses. Los datos
representan un promedio ); dio de las tasas reales de
utilización en varias ciudades y de distintas
referencias. Se producen amplias variaciones respecto a
estas cifras promedio, las cuales principalmente
dependen del, grado de actividad industrial y comercial y
del clima de la ciudad. El consumo de agua ha aumentado a
un ritmo de ~ a 1% por año en las últimas dos décadas. En la
categoría de "otros “se incluyen usos como el combate a
incendios, el lavado de calles y el agua que se pierde por
fugas en uniones de tuberías.
En el hogar, el uso del sanitario y el baño con agua
caliente o fría son los dos USOSLO viduales más grandes
del agua, casi equivalentes al 80% del uso doméstico
total. El agua para beber y el LISO en la cocina
constituyen alrededor de lO%, y el 10% restante es para
lavar la ropa, limpiar la casa y el automóvil y regar el
jardín.
El consumo de agua en otros países desarrollados es en
general más bajo que en Estados Unidos y Canadá. En los
países subdesarrollados el consumo de agua puede ser
mucho menor. La cantidad de agua que se utiliza depende de
la existencia de un sistema hidráulico público; de la
capacidad de éste para entregar agua; de si el agua se
transporta por tuberías, camiones o a mano; de la
disponibilidad de plomería en la vivienda; de la
existencia de usuarios industriales; del clima; y también
de las condiciones sociales y económicas en general.
En la tabla 11-2 se muestran los resultados de un estudio
realizado por el Banco Mundial en 1976 sobre el uso de
agua en las áreas rurales de los países en vías de
desarrollo. En las ciudades del mundo en desarrollo, en
particular en las áreas de negocios y residenciales
más ricas, es normal la instalación de sistemas
hidráulicos completos, por lo tanto el consumo de agua
se aproxima más bien a las cifras correspondientes a
Estados Unidos y Canadá.
El consumo de agua en una comunidad específica varía en
función de diversos factores. Por ejemplo, las
condiciones climáticas influyen en actividades como el
riego de prados, el baño y el acondicionamiento de aire.
Además el uso de agua tiende a aumentar en proporción
directa con la posición económica y el nivel de vida
de las personas que la utilizan, El grado y tipo de
actividad industrial puede aumentar de manera
significativa las necesidades de agua, y el precio también
puede ser un factor de consumo de agua. en particular en
donde el abasto es escaso y por consiguiente costoso,
Muchos otros factores, como presencia o ausencia de
Invierno alcantarillas, 13 calidad del agua, la presión en
la tubería maestra, y el control de fugas afectan también
el uso de agua.
FLUCTUACIONES EN EL USO DEL AGUA
Las demandas que se plantean a un sistema hidráulico
varían no sólo de un año a otro y con las estaciones, sino
además día con día y hora con hora, En la figura 11-1 se
muestra un ejemplo de variación de corto plazo en la demanda
residencial de agua durante el verano y el invierno.
Observe que durante las primeras horas de las tardes de
verano se puede producir un aumento considerable en el
consumo de agua debido al riego de prados. Es práctica
común expresar las Fluctuaciones como fracciones de la
demanda media diaria, De esta manera, los registros de
demanda de agua en áreas similares se pueden analizar
estadísticamente para obtener relaciones como las que se
muestran.
Casi todos los departamentos de bomberos comunitarios
obtienen el agua de la toma de agua para incendios más
próxima, conectada al sistema local de distribución de
agua, Si no hay tornas de agua para incendios, es
necesario traer agua de la fuente más cercana en camiones
sistema o por medio de bombas portátiles y mangueras,
Un sistema de distribución de agua se proyecta para
suministrar la demanda máxima por hora o la demanda
diaria máxima, la mayor de las dos, más la demanda
para combate de incendios a cualquier grupo de tomas de
agua para incendio del sistema, Esta demanda por
incendio suele ser la necesidad que gobierna el
establecimiento del tamaño de la, tuberías, la capacidad
de bombeo y la capacidad de los embalses para las
ciudades de menos de 200,000 habitantes, El flujo necesario
para extinguir, o. al menos contener, un incendio en un
grupo individual de construcciones se puede calcular
a partir de una fórmula empírica que recomienda la
lnsurance Services Office (Oficina de servicios)
NECESIDADES DE CALIDAD DEL AGUA
Estándares de calidad del agua
El agua contiene diversas sustancias químicas, físicas
y biológicas disueltas o suspendidas en ella. Desde el
momento en que se condensa en forma de lluvia, el agua
disuelve los componentes químicos de sus alrededores a
medida que cae a través de la atmósfera, corre sobre la
superficie del suelo y se filtra a través del mismo.
Además, el agua contiene organismos vivos que reaccionan
con sus elementos físicos y químicos. Por estas razones
suele ser necesario tratarla a fin de hacerla adecuada
para su uso. El agua que contiene ciertas sustancias
químicas II organismos microscópicos puede ser
perjudicial para determinados procesos industriales y al
mismo tiempo perfectamente idónea para otros. Los
microorganismos causantes de enfermedades (patógenos) de
agua la hacen peligrosa para consumo humano. Las aguas
subterráneas de áreas con piedra caliza pueden tener un
alto contenido de bicarbonato de calcio (dureza) y
requerir ablandamiento previo a su uso.
Los requisitos para la calidad del agua se establecen de
acuerdo con el uso al que se des tina la misma. Por lo
común su calidad se juzga como el grado en el cual el
agua se ajusta a los estándares físicos, químicos y
biológicos que fija el usuario. La calidad no es tan
fácil de medir como la cantidad de agua en virtud de las
múltiples pruebas que se necesitan para verificar que se
alcanzan estos estándares. Es importante conocer los
requisitos de calidad para cada uso a fin de determinar si
se requiere un tratamiento del agua y, de ser así, qué
procesos deben aplicar para alcanzar la calidad deseada.
Los estándares de calidad del agua también Son
fundamentales para vigilar los procesos de tratamiento.
LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS
Introducción
Las aguas residuales urbanas son aquellas aguas que se han
canalizado a los núcleos urbanos. que se han utilizado en
usos domésticos (inodoros, fregaderos, lavadoras, lavabos,
friegaplatos y baños) y que pueden contener, además, algún
residL10 de los arrastres de las aguas de lluvia por una
parte y de pequeñas actividades industriales urbanas por
otra.
Para conocer las posibilidades de uso de las aguas
residuales urbanas, su peligrosidad potencial, sus posibles
aplicaciones en recuperación de suelos, en reciclado de
materias, en recuperación de productos, etc., es preciso
conocer con detalle las características de la composición y
demás factores que conforman los efluentes verdaderamente,
éstos varían mucho ante la presencia o ausencia de industrias
y ante las costumbres higiénicas que siga la población objeto
de estudio.
Las aguas residuales urbanas presen tan tipos de
contaminantes muy variados (vean se cuadros adjuntos), hecho
que nos impide encasillarlas según 105 diferentes tipos de
tratamiento específico.
RESIDUOS DOMÉSTICOS
Son los que proceden de la evacuación de los residuos
y manipulaciones de cocinas (desperdicios, arenas de
lavado, residuos animales y vegetales, detergentes y
partículas), de los lavados domésticos (jabones,
detergentes sintéticos con espurnantcs, M.E.S., sales,
etc.), y de la actividad general de las viviendas .
.Arrastres de lluvia
Al caer la lluvia sobre una ciudad, arrastrará las
partículas y fluidos presentes en las superficies ex
puestas, es decir: hollín. Polvo de ladrillo y cemento.
esporas y polvo orgánico e inorgánico de los tejados:
partículas sólidas, polvo, hidrocarburos de las vías
públicos; restos de vegetales y animales y partículas
solidas (tierras) de los parques verdes.
Sólidos orgánicos, Ya se ha indicado el origen vegetal o
animal de los sólidos orgánicos presentes en las aguas
residuales. A veces contienen, además, compuestos
orgánicos sintéticos. Los glúcidos, lípidos, proteínas
y sus derivados son los grandes grupos de esta ciase'; son
biodegradables y su eliminación por combustión es
relativamente sencilla.
COMPORTAMIENTO DEL SUELO
En este capítulo se presenta una ojeada
preliminar e intuitiva del comportamiento de un
suelo homogéneo. Se pretende dar al lector una idea
general de la forma en que el comportamiento del
suelo difiere del de otros materiales ya estudiados
en mecánica de sólidos y fluidos, indicando
también las bases de la organización temática
del libro. Para presentar claramente las diversas
facetas del comportamiento del suelo, se deja para
capítulos posteriores el estudio de los casos
particulares, las excepciones y los detalles.
EL SUELO COMO SISTEMA DE PARTICULAS
Si examinamos un puñado de arena de playa, se advierte a
simple vista que el suelo se compone de granos
independientes. Lo mismo puede decirse de todos
los suelos, aunque muchas partículas de suelos son
tan pequeñas que se requieren las técnicas
microscópicas más refinadas para distinguirlas. Las
partículas discretas que constituyen un suelo
no están unidas tan fuertemente como los
cristales de un metal y por tanto pueden moverse
con relativa libertad, unas respecto a otras. ,las
partículas de suelo son sólidas, y no se pueden mover
con la misma facilidad que los elementos de un fluido.
Así pues el suelo es intrínsecamente un sistema de
partículas. Esta es la propiedad básica que distingue
la mecánica de suelos de la mecánica de sólidos y
fluidos. De hecho, la ciencia que trata el
comportamiento esfuerzo-deformación del suelo puede
denominarse mecánica de sistemas de partículas, o
sistemas discontinuos. En los próximos apartados
examinaremos las consecuencias de esta constitución
del suelo
MARCO METODOLOGICO
La presente investigación se construye bajo un esquema mixto
de investigación, ya que requiere la utilización de datos
numéricos así como explicaciones variadas acerca del
fenómeno, dado que la información es de diversos autores que
influyen en dicho tema. Para su desarrollo se contempló el
uso del método analítico de investigación, el cual permitirá
estudiar y analizar un fenómeno global, descomponiéndolo en
varios elementos para su correcto y detallado estudio.
CONCLUSIÓN
La investigación ayuda a localizar los distintos factores que
causan las inundaciones ya que solo tenemos una sola visión
del problema, pero son elementos que van más allá de lo que
podemos analizar, por consiguiente se necesita encontrar una
o varias soluciones para el Valle de México, ya que
identificando los problemas se podrá implementar distintos
sistemas para desarrollar a futuro.
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFÍA
Agua, C. N. (2012). Acciones de Infraestructura de Drenaje y
Abastecimiento de agua en el Valle de México 2007-2012.
Máximo, V. B. (2006). Drenaje.
Mora, D. R. (2000). Las Inundaciones en la Ciudad de México.
Problemática y Alternativas de Solución. Revista Digital
Universitaria.
Vasques, R. M. (s.f.). Apuntes de alcantarillado.
