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PRÓLOGO
El presente reporte curricular nos adentra a un tema de suma importancia; el uso de las
aguas pluviales es una técnica que se ha utilizado por muchos años pero con los
recientes problemas de abastecimiento de agua potable, se ha buscado más el
implemento de nueva infraestructura hídrica para reemplazar los daños en las redes ya
existentes, sin buscar la verdadera razón por la que se originan estos conflictos.
Todos estos problemas se buscan solucionar con el sistema de captación de aguas
pluviales propuesto en este reporte curricular.
Esta clase de sistema tiene como objetivo aprovechar el agua de las precipitaciones
desde los techos de edificaciones y desde la vía pública, para luego ser almacenada y
llevar un proceso de filtrado. Toda el agua contenida tiene el propósito de reabastecer
en un porcentaje a las viviendas de las colonias de la delegación Iztapalapa, que es el
lugar de estudio de este proyecto.
Sin duda un tema trascendental en estos tiempos. Cada vez es más evidente la
necesidad por el impulso de las nuevas tecnologías y técnicas que contribuyan a
disminuir el impacto ambiental y hoy en día el Ingeniero Arquitecto tiene un gran
compromiso con la sociedad y el desarrollo sustentable de la nación.
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DEDICO EL PRESENTE TRABAJO A:
A mi padre, por darme eterno apoyo y el ejemplo de
esfuerzo y dedicación.
A mi madre por todo el cariño brindado, por haberme
dedicado su tiempo durante estos años.
A los dos por regalarme la vida, por forjar la persona que soy.
A mi hermano, por las sonrisas que compartimos en momentos
complicados.
Al Instituto Politécnico Nacional Por brindarme la oportunidad
de continuar mis estudios y haberme llenado de conocimiento.
A todos mis amigos que estuvieron cerca durante este
largo camino.
1
La arquitectura es el punto de partida del que quiera llevar a la humanidad hacia un
porvenir mejor.
Le Corbusier
La arquitectura sólo se considera completa con la intervención del ser humano que la
experimenta.
Tadao Ando
2
INTRODUCCIÓN
El presente reporte toma como partida el problema de desabasto de agua en la
Delegación Iztapalapa. Actualmente diversas técnicas nos permiten tener un manejo
sustentable de los recurso; los sistemas de captación de agua pluvial son tratados en
este reporte. Estos sistemas ya usados en otros países y regiones nos demuestran que es
posible el ahorro del líquido, así como la contribución sustentable que en la actualidad
el planeta nos exige.
Desde sus comienzos el hombre aprovecho el medio natural para satisfacer sus
necesidades, desde que se formaron las primeras ciudades se buscó la manera de
distribuir el agua a la población, y a través del tiempo evolucionaron los sistemas de
abastecimiento, a causa de diversos cambios en la sociedad, cultura, economía y
política.
Hoy en día, aún siguen en constante evolución las técnicas de manejo de las aguas,
pero ya se han establecido los parámetros que regirán a las nuevas tecnologías que
llegan con el paso del tiempo. Es importante conocer los conceptos base que
determinan el abastecimiento de agua, saber que es una fuente de abastecimiento y
como se clasifican, así como los factores que intervienen en el proceso.
Conocer las leyes y normas que rigen y sustentan el desarrollo de la propuesta de un
sistema hídrico es de vital importancia, a que políticas nos vamos a apegar y que
programas vamos a seguir, tanto a nivel nacional como a nivel regional, para evitar
tropiezos en el desarrollo de la propuesta.
Previo al desarrollo del sistema, es imprescindible identificar cuáles son las causas que
más propician el desabasto, ¿Por qué Iztapalapa esta frecuentemente afectada por la
falta del servicio a comparación de otras delegaciones? Así como ubicar las zonas más
afectadas dentro de la delegación y examinar hasta que nivel ha llegado el problema,
analizar las fuentes de abasto del servicio de la delegación.
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Definir la zona de estudio y saber que alcances se pueden lograr es un punto importante
antes del desarrollo de la propuesta. Ya determinadas las dimensiones del problema,
podemos analizar e investigar cual es la demanda del servicio, que tan grande es el
consumo de la zona de estudio y así tener una amplia visión de los alcances que
requiere el sistema propuesto.
En el desarrollo de la propuesta, se consideran todos los elementos que van a componer
el sistema, en esta caso la captación de aguas pluviales. Evaluar en que puntos clave
estará ubicado y si implicará afectaciones a la comunidad, así como realizar un estudio
financiero del desarrollo, determinar qué tan factible es el proyecto y en cuanto tiempo
se recuperará la inversión.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El desabasto de agua afecta constantemente a las colonias de la Delegación
Iztapalapa en donde el servicio llega a suspenderse frecuentemente, además de recibir
el líquido en horarios irregulares. Esto se debe al alto índice de población en la
delegación, la distribución inequitativa, fugas en la red de abastecimiento, entre otros
factores. De no atenderse el problema, aumentaran las deficiencias en el servicio, que
propiciaran el uso cotidiano de medios de abastecimiento irregulares como pipas y
cuerpos de agua, además de una crisis social a causa de la inconformidad de los
usuarios.
OBJETIVO GENERAL
Crear un sistema de captación de aguas pluviales que sea innovador y contribuya a
brindar un sustento para el abastecimiento del líquido en las colonias de la delegación,
que se ven afectadas.
OBJETIVOS PARTICULARES
-Lograr que el sistema propuesto sea fácil de adaptar en cualquier tipo de edificación,
convirtiéndolo en un prototipo base.
-Aportar un vasto volumen de agua al sistema de distribución de aguas del lugar, para
su redistribución a la población.
-Utilizar materiales económicos para reducir el costo final del sistema.
-Fomentar el reúso y aprovechamiento de las aguas pluviales.
METAS
-Disminuir considerablemente el desabasto de agua potable en Iztapalapa por medio
de sistemas de aprovechamiento de aguas pluviales.
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-Lograr un ahorro a largo plazo en el suministro de agua que permita invertir en
infraestructura hídrica para la delegación.
HIPOTESIS
Creando un sistema de captación de aguas pluviales colectivo, ubicado en puntos
estratégicos por colonia, se contribuye a distribuir un porcentaje importante de la
demanda de agua potable en la delegación. El aprovechamiento de grandes áreas,
como lo son las azoteas de edificaciones de amplia construcción, ayudará a recolectar
más volumen de agua para su reutilización y así demostrar que la captación pluvial
puede ser una vía auxiliar para abastecer de agua a la población cuando existan cortes
en el suministro.
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CONETNIDO
CAPITULO. 1 ESTADO DEL ARTE Y LA TÉCNICA……………………………………………………10
1.1 RAIN COLLECTOR AND SKYCRAPER (RECOLECTOR DE LLUVIA Y RASCACIELOS)……..10
1.2 AREANA Y ANTRACITA: FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUA DE LLUVIAS……..12
1.3 INNOVACIÓN EN MATERIALES PARA ABSORBER CONTAMINANTES DEL AGUA……..…12
1.4 PROTOTIPO DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN PLUVIAL…............................................13
CAPITULO 2. RESEÑA HISTORICA DE LOS SISTEMAS DE CAPATACIÓN DE AGUA PLUVIAL Y
ABASTECIMIENTO……………………………………………………………………………………....15
2.1 EL MANEJO DE LAS AGUAS PLUVIALES EN EL ANTIGUO MUNDO………………………15
2.1.1 PRIMEROS SISTEMAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL EN MESOPOTAMIA………………..15
2.1.2 CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL EN LAS VIVIENAS GRIEGAS……………………….16
2.1.3 LOS SIETMAS DE RESERVA DE AGUA ROMANOS……………………………………..17
2.2 LOS SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA, ABASTECIEMIENTO Y CONTROL A
TRAVÉS DEL TIEMPO EN MÉXICO…………………………………………………………………..19
2.2.1 2.2.1 SISTEMAS PREHISPANICOS DE MANEJO Y CONTROL DEL AGUA…………...19
2.2.2 LA EPOCA COLONIAL: LOS NUEVOS SISTEMAS Y TECNOLOGÍAS HÍDRICAS……21
2.2.3 SIGLO XX…………………………………………………………………………………….22
CAPITULO 3. SISTEMAS Y MANEJO ACTULES DEL AGUA PLUVIAL, ABASTECMIENTO Y
CONTROL DE AGUA POTABLE………………………………………………………………………24
3.1 SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL………………………………………………..24
3.1.1 DEFICINICIÓN……………………………………………………………………………….24
3.1.2 TIPOS, TÉCNICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS…………………………….25
7
3.1.3 ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL POR MEDIO DE LLOS
TECHOS…………………………………………………………………………………………………..26
3.1.4 BENEFICIOS ECONÓMICOS Y ECOLÓGICOS DE LA CAPTACIÓN DE AGUA
PLUVIAL……………………………………………………………………………………………….....27
3.2 ABASTECIMIENTO Y CONTROL DE AGUA POTABLE………………………………………....28
3.2.1 DEFICINICIÓN DE RED DE ABASTECMIENTO……………………………………………..28
3.2.2 CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO…………………………….....28
CAPITULO 4. SUSTENTO LEGAL……………………………………………………………………….31
CAPITULO 5. ANÁLISIS, ASPECTOS FISCOS DEMOGRÁFICOS Y SOCIECONÓMICOS DE
IZTAPALAPA……………………………………………………………………………………………..32
5.1 ASPECTOS GEOGRÁFICOS……………………………………………………………………….32
5.2 MEDIO FISICO NATURAL……………………………………………………………………….....33
5.2.1 TOPOGRAFÍA………………………………………………………………………………33
5.2.2 SUELO Y GEOLOGÍA……………………………………………………………………...34
5.2.3 CLIMA……………………………………………………………………………………….34
5.2.4 HIDROLOGÍA………………………………………………………………………………35
5.3 ASPECTOS DEMOGRAFICOS…………………………………………………………………….36
5.4 ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS…………………………………………………………..….36
5.5 SITUACIÓN ACTUAL DEL AGUA EN IZTAPALAPA EL DESABASTO DEL SERVICIO Y SUS
CAUSAS …………………………………………………..……………………………………………..37
5.5.1 CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN…………...……………………………………….37
5.5.2 EL MAL ESTADO DE LAS REDES Y ELEMENTOS DE HIDRÁULICOS..……………….39
5.5.3 EL MAL USO Y LA FALTA DE CULTURA DEL AHORRO EN LOS USUARIOS……….40
5.6 FUENTES DE ABASECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EL DISTRITO FEDERAL Y LA
DELEGACIÓN……………………………………………………………………………………………40
8
5.6.1 DISTRITO FEDERAL………………………………………………………………………...40
5.6.2 IZTAPALAPA………………………………………………………………………………..41
5.7 DEMANDA, REQUERIMIENTO DE AGUA Y DOTACIÓN DE LA DELEGACIÓN…………..43
5.8 ZONAS MAS AFECTADAS POR EL DESABASTO DEL SERVICIO…………………………….44
CAPITULO 6. DESARROLLO DE LA PROPUESTA DE SISTEMA DE CAPTACIÓN Y
ALMACENAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES………………………………………………………..46
6.1 ALCANCES DE LA PROPUESTA: DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LA MUESTRA…….46
6.2 CAPTACIÓN Y VOLUMEN DE AGUA NECESARIOS: DEMANDA…………………………...47
6.3 SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL GENERAL…………………………………….50
6.3.1 SITIOS DESTINADOS PARA CAPTAR EL AGUA PLUVIAL…………………………..50
6.3.2 SISTEMA DE CAPTACIÓN EN ESCUELA SECUNDARIA…………………………….54
6.3.3 ALMACENAMIENTO DEL AGUA EN MURO A BASE DE ENVASES DE PET……..59
6.3.4 RED DE TUBERÍAS DE AGUA DEL SISTEMA…………………………………………..63
6.3.5 BOCA DE TORMENTA CON SISTEMA DE PREFILTRADO DE AGUA PLUVIAL……69
6.3.6 VOLUMEN DE AGUA A OBTENER PARA SU DISTRIBUCIÓN…………………72
CAPITULO 7. ANALISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO……………………………………………75
7.1 COSTOS DEL PROTOTIPO DE MURO DE ALMACENAMIENTO A BASE DE ENVASES DE
PET………………………………………………………………………………………………………..75
7.2 COSTO TOTAL DEL SISTEMA DE RED PLUVIAL………………………………………………...75
7.3 COSTO DEL ESTUDIO Y PROYECTO, HONORARIOS PROFESIONALES.……………………82
7.4 FINANCIAMIENTO………………………………………………………………………………….87
CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………..88
LISTADO DE FIGURAS………………………………………………………………………………….90
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………..93
PLANOS………………………………………………………………………………………………….96
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CAPITULO 1. ESTADO DEL ARTE Y DE LA TÉCNICA
1.1 RAIN COLLECTOR AND SKYCRAPER (RECOLECTOR DE LLUVIA Y RASCACIELOS)
En el concurso “Skycraper Competition” del año 2010 el proyecto de Ryszard Rychlicki y
Agnieszka Nowak, dos estudiantes de la Architecture Academy of Fine Arts en Poznan,
Polonia, lograron una mención honorifica al presentar su proyecto de un rascacielos
sostenible nombrado Rain Collector and Skycraper.
El diseño del edificio permite la captación de aguas pluviales para su reúso dentro del
mismo, a través de toda su estructura, convirtiéndolo en un colector pluvial gigante
(imagen 1).
IMAGEN 1. Rain Collector and Skycraper
La cubierta del techo emula la forma de un embudo (ver imagen 2), permitiendo
circular el agua hacia la parte baja y al mismo tiempo distribuyéndola a través de los
locales del edificio, alimentando sanitarios, equipos de lavado, sistemas de riego etc. En
la parte inferior de la cubierta se colocaron campos de caña que sirven como filtros de
tratamiento y purificación del líquido antes de abastecer al interior.
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IMAGEN 2. Cubierta del techo en forma de embudo.
En la parte exterior, gracias a su diseño plástico y con forma envolvente el agua fluye
alrededor de canales (mismos que estilizan el rascacielos) y se envía a los
departamentos (Ver imagen 3a), en caso de que estos canales se saturen de agua se
manda hacia la parte inferior para almacenarla en cisternas (imagen 3b).
IMAGEN 3a. Canales de captación en la parte exterior.
IMAGEN 3b. El exceso de agua
captada a través de los canales es
enviado a una cisterna en la parte
inferior del edificio.
Según los estudios realizados por los diseñadores, el consumo promedio de agua por
persona es de ciento cincuenta litros, de los cuales ochenta y cinco pueden ser
obtenidos del total de captación lograda por el rascacielos.
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1.2 AREANA Y ANTRACITA: FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUA DE LLUVIAS.
El tratamiento de agua está basado en tecnologías y materiales de purificación que
sirven para eliminar los contaminantes y residuos que contiene el líquido. Estas
tecnologías deben de aplicarse en conjunto o con una secuencia adecuada para
asegurar y optimizar el filtrado de los residuos.
Uno de los componentes más utilizados en el tratamiento de las aguas es la arena. Este
es un elemento granular que es considerado como tal por ciertas características como
su diámetro, que va de los 0.06 mm a los 2mm. Además de retener los sólidos la arena
aporta una reducción de minerales y ceniza en el proceso de tratamiento
La antracita es un material mineral de carbón y es uno de los elementos más aptos para
el proceso de filtración, su granulo va de los 0.5 mm a los 3 mm. Este material se
caracteriza por producir mejoras en la extracción de turbidez, esto gracias a su mayor
capacidad de retener residuos sólidos.
En conjunto estos dos materiales, hacen más efectivo el proceso de tratamiento y
filtración del agua.
1.3 INNOVACIÓN EN MATERIALES PARA ABSORBER CONTAMINANTES DEL AGUA
En la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) se están desarrollando
materiales capaces de degradar los compuestos orgánicos que contaminan el agua,
utilizando la luz solar.
Montserrat Bizarro Sordo y su equipo del Instituto de Investigaciones en Materiales han
llevado a cabo los estudios y pruebas a base de películas de materiales
semiconductores don actividad fotocatalítica que absorben la luz ultravioleta.
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Muchas de las grandes industrias producen residuos que fácilmente degradan el agua
ya que estos no son biodegradables, y aunque pocas cantidades de estos tengan
contacto con el líquido vital son fácilmente expandibles.
Estos materiales para la desinfección pueden ser implementados en un sistema de
captación de pluvial, para que previo a su almacenamiento, sean tratadas las aguas
que son fácilmente contaminadas, ya sea por residuos sólidos, o por el contacto con
materiales como el impermeabilizante, dentro del área de captura.
1.4 PROTOTIPO DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN PLUVIAL.
Con motivo del concurso universitario de la feria de ciencias, estudiantes de la
Universidad Autónoma de México desarrollaron un prototipo de sistema de captación
de agua pluvial dirigido a su plantel.
1.4.1 ÁREA DE CAPTURA.
Primeramente se hizo un análisis de los edificios existentes y se eligió como el más apto
para la captación del agua uno de ellos, de acuerdo con el material del techo,
cubierto con lámina galvanizada, para el desarrollo del sistema. De acuerdo al área
de la superficie del techo y la pendiente de esta edificación se calculó el volumen de
agua que se podía capturar.
1.4.2 SISTEMA DE CONDUCCIÓN.
Para la conducción del agua, se colocaron canaletas de PVC a lo largo del techo del
edificio y se les dio una pendiente del 2% hacia el sistema de filtrado y almacenamiento.
Las canaletas debían llevar una protección que evitara que basura y residuos se
filtraran, lo cual se solucionó con una malla de plástico.
Durante los primeros 15 minutos aproximadamente de una precipitación el agua cae
con más contaminantes y residuos sólidos por esta razón antes del sistema de filtrado
se consideró la colocación una válvula de paso automatizada, para hacer más fácil el
trabajo del tratamiento y filtración del agua.
13
1.4.3 SISTEMA DE FILTRADO.
Antes del almacenamiento, el agua requiere de un sistema de filtrado, que elimine
residuos sólidos suspendidos. Se colocó un filtro de arena vertical de 60 cm, el cual fue
construido con un tambo de plástico reutilizado, 50kg de arena silícea, una base de
PVC y un plato de distribución elaborado con ladrillos de concreto, para evitar el paso
del fluido, fuera del filtro. Por último se analizó el tiempo en que el agua tardaba en
salir del filtro, para verificar si el filtro era apto y funcionaria en los momentos en el que
la lluvia fuera muy densa.
Costo y beneficios del sistema.
El costo de la instalación y construcción del sistema para un área de 63 m² fue de
$ 2,797 M.N. Analizando el funcionamiento del sistema durante un año se llegó a la
conclusión de que en menos de tres años se recuperaría la inversión ya que en un año
el volumen de agua total captada es de 21.311 m³ lo cual implicaría un gasto para la
escuela de $ 1346 M.N.
Además del beneficio económico a largo plazo, la utilización de este sistema implica
sustentabilidad y desarrollo ecológico, la escuela estaría contribuyendo a disminuir el
consumo de agua en una ciudad con tantos problemas hídricos.
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CAPITULO 2. RESEÑA HISTORICA DE LOS SISTEMAS DE CAPATACIÓN DE AGUA
PLUVIAL Y ABASTECIMI ENTO.
2.1 EL MANEJO DE LAS AGUAS PLUVIALES EN EL ANTIGUO MUNDO.
El hombre aprovechaba las aguas superficiales desde sus comienzos, es por eso que
muchas civilizaciones antiguas se establecían cerca de los ríos, utilizaban estas aguas
como fuente de abastecimiento y consumo. El aprovechamiento de las aguas pluviales
no es una técnica nueva, cuando la población de las civilizaciones comenzó a crecer
y a ocupar más territorio, se establecieron en lugares áridos, por lo cual comenzaron a
surgir sistemas que aprovechaban el agua de lluvia.
2.1.1 PRIMEROS SISTEMAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL EN MESOPOTAMIA.
Los primeros sistemas de captación pluvial, se realizaban a base de canales de piedra
que conducción a un pozo de almacenamiento. Existen registros de muchas ciudades
antiguas que utilizaban este sistema hace 8000 años a.C.
En Mesopotamia se conducía el agua pluvial por
medio de estos canales que conducían a pozos
profundos, o al drenaje de la ciudad. El riego de
cultivos, lavar ropa, e incluso aseo personal, eran
los usos del agua de lluvia. Los Shaduf eran pozos
profundos que se utilizaban para almacenar agua
y utilizarla en tiempos de sequía o periodos de
guerra. Algunas de las ciudades como es el caso
de Ur, contaban con cisternas de agua pluvial en
viviendas privadas, desde el año 2000 a.C.
IMAGEN 4. Los Jardines Colgantes de
Babilonia, lugar donde se cree que el agua
de lluvia era recolectada.
15
Se cree que en Babilonia (una de las ciudades de la Baja Mesopotamia) se captaba
el agua de lluvia, la cual caía y circulaba a través de los jardines hasta llegar al río que
rodeaba la ciudad (Ver imagen 4).
2.1.2 CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL EN LAS VIVIENAS GRIEGAS.
Los griegos también recolectaban el agua de las lluvias. En Knossos, una ciudad de
Creta se captaba el agua desde los techos de las viviendas y esta era conducida por
medio de canales de piedra a pozos de almacenamiento, para así aprovecharla
previamente (ver imagen 5). Si la cantidad de agua pluvial captada era excesiva, se
canalizaba al sistema de drenaje con el que contaba la ciudad.
IMAGEN 5. Canal de drenaje pluvial en la ciudad de Knossos
Atenas también contaba con pozos de captación, muchas de las viviendas tenían sus
propias cisternas para almacenar el agua. Un caso particular es el de la ciudad de
Phaistos la cual dependía en su mayoría del agua de lluvia, debido a su ubicación
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lejana de los ríos, por lo cual, el agua potable era muy escaza. El agua se captaba por
largos periodos de tiempo en cisternas ubicadas en toda la ciudad.
2.1.3 LOS SISTMAS DE RESERVA DE AGUA ROMANOS.
En sus primeros años, los romanos contaban con fuentes de abastecimiento como, el
río Tiber, pozos y manantiales, pero utilizaban el agua de lluvia únicamente, a causa
de falta de conocimientos para distribuir el agua directamente de esas fuentes.
El agua pluvial se recolectaba en reservas
privadas y públicas. Las reservas privadas
estaban en las viviendas de las familias con
mayor poder económico. Se captaba
desde los techos que tenían una pendiente,
después era conducida hacia el atrio por
medio
de
canalones,
donde
se
encontraba un área de almacenamiento
abierta. Además, este sistema contaba con
cisternas cerradas que albergaban el doble
de volumen de agua del atrio (Ver imagen
6a). A pesar de que estas cisternas eran más
grandes, el volumen de agua captado era
poco, así que en caso de exceso de agua o
IMAGEN 6a. Sistema de agua pluvial en una
vivienda romana.
inundación el agua iba directo al sistema de
drenaje principal.
Las reservas públicas (Ver imagen 6b) estaban destinadas a la gente de menores
recursos, y a las zonas viviendas de densamente pobladas. El sistema era similar al de
las reservas privadas, excepto por una grande bóveda exterior construida en medio de
la cisterna. Cuando estas reservas no eran suficientes para abastecer a la población se
17
utilizaban terrazas y plazas para ampliar el área de captación y así incrementar el
volumen de agua.
IMAGEN 6b. Gran cisterna en Livorno, un ejemplo de las reservas
públicas romanas. El agua fluía a través de la bóveda y se conducía
hacía la cisterna.
Los romanos también construyeron gigantescas cisternas, que resistían la presión
interna del agua y los problemas de deterioro del material, por lo cual eran
impermeabilizadas.
Se construyeron diferentes tipos de cisternas, como las abovedadas que presentaban
una bóveda de medio punto y eran largas y estrechas (Figura 7a). Las de cámaras con
pilares, las cuales estaban cubiertas de bóvedas de cañón apoyadas sobre columnas,
eran subterráneas y recibían el agua de los acueductos (Figura 7b).
IMAGEN 7a. Cisterna de cámaras con pilares
FIGURA 7b. Cisterna de cámaras de bóveda con
medio punto.
18
2.2 LOS SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA, ABASTECIEMIENTO Y CONTROL A
TRAVÉS DEL TIEMPO EN MÉXICO.
2.2.1 SISTEMAS PREHISPANICOS DE MANEJO Y CONTROL DEL AGUA.
Los habitantes que poblaron Mesoamérica (el área central y del sur de México en el
siglo XVI) perfeccionaron técnicas y métodos para el control y manejo de agua, tales
como el suministro de agua para consumo humano e irrigación de los campos, la
captación, almacenamiento y distribución de las aguas pluviales, perennes y
subterráneas, para su uso doméstico, la construcción de drenaje para aguas pluviales,
así como su control y conducción para evitar inundaciones, el drenaje de aguas negras
y el aprovechamiento y desagüe de zonas lacustres y pantanosas.
La captación de las aguas pluviales para su reúso fue un recurso muy practicado en
Mesoamérica. Para uso doméstico el agua se captaba en canales y zanjas, en
viviendas o en el campo, en jagüeyes naturales, o bien desde las casas y edificaciones
por medio de canaletas de madera, piedra o pencas directo a los depósitos. El agua
se almacenó en recipientes y piletas de barro, estos podían estar recubiertos con
piedra.
IMAGEN 8. Canaletas de piedra con tapa
19
El agua también era almacenada a cielo abierto, los sistemas más comunes para esta
forma de almacenamiento eran los jagüeyes (imagen 9), cajas de agua o aljibes. Estos
eran hundimientos o cavidades extensas en el terreno, que se alimentaban del agua
canalizada de las corrientes pluviales, de los techos de las viviendas cercanas y de los
escurrimientos de los cerros y colinas. Otra forma de abastecer del líquido a la
población fue a través de pozos verticales que llegaban a tener hasta trece metros de
profundidad
IMAGEN 9. Ejemplo de un jagüey.
Las aguas pluviales se aprovecharon para el riego por medio de sistemas conocidos
como “derramaderos”, que eran una especie de pequeñas presas que se construían
en las cuestas de las montañas, con materiales de la región como palos, ramas, tierra
y piedras, los cuales distribuían los escurrimientos pluviales sobre un área más grande
de la que normalmente se cubre de forma natural.
Los antiguos habitantes prehispánicos también formaban cuerpos de agua artificiales,
“lagunas” que eran embalses realmente, además de crear sistemas para el control del
nivel de agua las zonas lacustres y pantanosas, los cuales van directamente ligado a
uno de los métodos más famosos de agricultura y expansión territorial conocido como
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la “chinampa”, que es un método mesoamericano antiguo de agricultura y expansión
territorial que, a través de una especie de balsas cubiertas con tierra, sirvieron para
cultivar flores y verduras, así como para ampliar el territorio en la superficie de lagos y
lagunas del Valle de México; haciendo a México-Tenochtitlan una ciudad flotante. Las
utilizaban para la agricultura y adueñarse de los otros terrenos.
Este desarrollo en las efectivas técnicas y métodos prehispánicos de control, suministro,
captación y almacenamiento de las aguas, está vinculado directamente con la
relación en las formas de organización socioeconómica y política de la época, así
como el aprovechamiento y de los recursos naturales en el entorno, sin la degradación
de estos mismos.
2.2.2 LA EPOCA COLONIAL: LOS NUEVOS SISTEMAS Y TECNOLOGÍAS HÍDRICAS.
Aunque después de la conquista continuó usándose buena parte del trazado existente,
para la construcción de diques y canales, a partir del siglo XVI esta infraestructura
resultó inútil. El agua que se conducía por estas trazas, se saturo y por el contrario, se
trató de expulsarla de la cuenca. El primer desagüe de la ciudad de México se
construyó a comienzos del siglo XVII. Se propusieron distintos proyectos para la
regulación y el control de las aguas en el Valle de México, se excavaron túneles de
varios kilómetros de largo que permitían la salida del agua fuera de la cuenca, aunque
años después hubo muchos derrumbes en estas zonas lo que provoco que la ciudad
tuviera muchos problemas de inundaciones.
Los problemas hídricos continuaron incluso después de la independencia se diseñaron
grandes proyectos para construir canales que desembocaran en el lago de Texcoco
pero los problemas políticos y sociales de aquella época hicieron que las obras se
concluyeran hasta el porfiriato.
Durante la época colonial hubo un avance en cuanto a la implementación de nuevos
sistemas hídricos, sobre todo en el uso de distintos materiales, pero es verdad que no se
21
supo adecuar estos sistemas a estas tierras que eran muy diferentes a las conocidas en
Europa. Tampoco existió un aprovechamiento importante o relevante de las aguas
pluviales, ya que se dio prioridad a obras de drenaje y desagüe que se exigían debido
al gran crecimiento de la población y a la expansión de nuevas obras y construcciones.
IMAGEN 10. Canal de desagüe de la época colonial en la ruinas del templo mayor.
2.2.3 SIGLO XX
Una de las obras hidráulicas más importantes a comienzos del siglo XX fue la
construcción del gran canal, fue supervisada personalmente por Porfirio Díaz y duro
más de 12 años. El gran canal era un túnel de más de 47 kilómetros, en el cual fluían las
aguas pluviales y residuales en la misma línea.
Conforme avanzo el tiempo fue evidente que esta infraestructura no era suficiente
para satisfacer las necesidades de una ciudad que estaba en constante y apresurado
crecimiento, y aunque se ampliaron las salidas del gran canal y se entubaron diversos
ríos, a mediados del siglo, todas estas obras fueron deteriorándose, principalmente a
causa del hundimiento de la ciudad, que hizo que todos las líneas del canal perdieran
22
su pendiente, haciendo imposible el escurrimiento de las aguas. Con el paso del tiempo
se tuvo que bombear las aguas para hacerlas correr y desaguar de la ciudad. Durante
los años siguientes se llevaron a cabo estudios hidráulicos y geológicos, para encontrar
posibles trazos de nuevas redes del sistema. Gracias a estos estudios se construyó el
emisor central de 50 kilómetros, el cual comprende gran parte del drenaje profundo
actual.
Evidentemente, la creación de proyectos para la utilización del agua pluvial eran nulos,
estas aguas se canalizaban directamente con las negras hacia el drenaje principal.
Una de las razones principales del poco avance en estas técnicas fue la constante
problemática del servicio de drenaje, y los grandes retos que implicaba implementar
estos servicios en el terreno tan irregular de la ciudad.
23
CAPITULO 3. SISTEMAS Y MANEJO ACTULES DEL AGUA PLUVI AL,
ABASTECMIENTO Y CONTROL DE AGUA POTABLE.
3.1 SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL.
3.1.1 DEFICINICIÓN.
Un sistema de captación de agua de lluvia consiste en la recolección o acumulación
y el almacenamiento de agua precipitada, para ser utilizada posteriormente para
cualquier uso. Un sistema básico de captación de agua está compuesta por:
captación, recolección-conducción y almacenamiento. En la imagen 11 se muestra el
proceso de un sistema de captación pluvial de un edificio. El área de captación
(azotea) recibe el agua de la precipitación, y la conduce por medio de tubería hasta
el lugar de almacenamiento, después pasa por el área de filtración para tener un
mayor grado de pureza del agua y se envía a los tinacos para después distribuirla a los
muebles sanitarios.
IMAGEN 11. Sistema de captación de aguas pluviales en una edificación.
1.- Precipitación
2.- Área de captación
3.- Almacenamiento
4.- Filtrado
5.- Tinacos
6.- Muebles sanitarios (W.C.)
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3.1.2 TIPOS, TÉCNICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS.
Captación de agua de los techos de vivienda y edificaciones impermeables: Consiste
en captar el agua pluvial que escurre de los techos de los edificios filtrarla y conducirla
hasta un cuerpo de almacenamiento.
Microcaptación: Este sistema consiste en captar el escurrimiento dentro del terreno de
cultivo, para después ser infiltrada y aprovechada.
Captación de aguas subterráneas y freáticas: En muchas regiones con déficit hídrico
hay posibilidades de aprovechamiento de aguas subterráneas y freáticas para
diferentes finalidades, dependiendo de la calidad, disponibilidad y modalidad de
extracción.
Captación de agua atmosférica: Consiste en el aprovechamiento de la humedad
atmosférica en la superficie que se encuentra en forma de niebla. Esta técnica se
realiza a través de mallas captadoras que aprovechan las brumas, nieblas y rocíos que,
sin esta captación, no caería sobre la tierra depositándose sólo en obstáculos
involuntarios, con la consecuente pérdida por infiltración, aprovechamiento vegetal o
evaporación hacia la atmósfera. De esta forma se recoge agua presente en la
atmósfera pero sin potencial suficiente como para caer por sí sola (agua líquida)
además de aprovechar las aguas pluviales a través de su recolección y
almacenamiento ocupando la mínima superficie horizontal.
IMAGEN 12. Captación de agua atmosférica.
25
3.1.3 ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL POR MEDIO DE LOS
TECHOS.
Esta técnica de captación de agua pluvial es la más conocida y utilizada por su fácil
aplicación y bajo costo. Está compuesto por el área de captación, componentes de
conducción, filtrado y tratamiento y el almacenamiento.
La captación de agua lluvia se considera como una alternativa conveniente y
adecuada cuando se cuenta con una precipitación anual superior a los 500mm. Y
existe disponibilidad de áreas para la captación, sean estas áreas elevados (como
techos) o a nivel de tierra.
Se complementan estas condiciones particulares del lugar con los datos estadísticos
de población y precipitación, mismos que deben desglosarse de manera que permitan
una visualización más clara de la demanda y eventual oferta de agua.
Componentes para la captación.
Su función es recolectar directamente el agua pluvial para su conducción al área de
almacenamiento para su uso posterior. La captación puedes ser horizontal o vertical,
el agua escurre por gravedad a través de una superficie.
Componentes para la conducción.
Tienen como propósito encauzar el agua captada hacia el área de almacenamiento.
La conducción puede realizarse de manera horizontal por medio de tubería o
canaletas y de forma vertical por medio de tubería. Los elementos de conducción
deben ser aptos para desalojar el agua rápidamente y en el caso de ser abiertos
como las canaletas, deben protegerse con malla u otro material que impida la
filtración de residuos sólidos.
Componentes para la filtración y tratamiento.
Estos elementos sirven para permitir el paso del agua y bloquear el paso a residuos
sólidos y elementos contaminantes del líquido para evitar que llegue al área de
almacenamiento con estas impurezas. Uno de los métodos más utilizados es por medio
26
de granulometría, el cual consiste en un pequeño filtro instalado en la entrada del
tanque de almacenamiento
Componentes para el almacenamiento.
Son las zonas en las que se deposita el agua pluvial para su uso posterior. Pueden ser
abiertas como tanques de retención o humedales o cerradas, como son cisternas o
tanques. Estos últimos se encargan de mantener el agua pluvial en una zona de
resguarde, lejos del contacto con el medio ambiente exterior, además de ser los más
utilizados en un sistema de captación de techos.
3.1.4 BENEFICIOS ECONÓMICOS Y ECOLÓGICOS DE LA CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL.
La captación de agua de lluvia para consumo humano presenta las siguientes
ventajas:
-Alta calidad físico - química del agua de lluvia.
-No requiere energía para su operación.
-Facilidad de mantenimiento.
-Ahorro de agua y contribución ecológica
Sin duda, la implementación de un sistema de captación de agua pluvial a una
edificación, tiene ventajas económicas muy importantes. Es cierto que se requiere de
una inversión inicial, pero el tiempo de recuperación es corto, y a largo plazo implica
un ahorro de dinero considerable.
27
3.2 ABASTECIMIENTO Y CONTROL DE AGUA POTABLE.
3.2.1 DEFINICIÓN DE RED DE ABASTECIMIENTO
La red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obras de ingeniería,
concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad,
pueblo o área rural relativamente densa, el agua potable.
Un sistema de abastecimiento de agua está formado esencialmente por: la fuente de
agua y su obra de captación, obras de conducción o transporte, almacenamiento,
tratamiento y distribución.
Las fuentes de abastecimiento por lo general deben ser permanentes y suficientes,
cuando no son suficientes se busca la combinación de otras fuentes de abastecimiento
para suplir la demanda o es necesario su regulación.
3.2.2 CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO.
Las fuentes de abastecimiento de agua pueden ser:
Subterráneas: manantiales, pozos, nacientes;
Superficiales: lagos, ríos, canales, etc.; y
Pluviales: aguas de lluvia.
Para la selección de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los
requerimientos de la población, la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el
año, así como todos los costos involucrados en el sistema, tanto de inversión como de
operación y mantenimiento.
El tipo de fuente de abastecimiento influye directamente en las alternativas
tecnológicas viables. El rendimiento de la fuente de abastecimiento puede
condicionar el nivel de servicio a brindar. La operación y el mantenimiento de la
28
alternativa seleccionada deben estar de acuerdo a la capacidad de gestión de los
beneficiarios del proyecto, a costos compatibles con su perfil socio económico.
Fuentes subterráneas
La captación de aguas subterráneas se puede realizar a través de manantiales,
galerías filtrantes y pozos, excavados y tubulares.
Las fuentes subterráneas protegidas generalmente están libres de microorganismos
patógenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para consumo
humano. Sin embargo, previamente a su utilización es fundamental conocer las
características del agua, para lo cual se requiere realizar los análisis físico-químicos y
bacteriológicos correspondientes.
IMAGEN 13. Esquema de aprovechamiento de aguas subterráneas.
Fuentes superficiales
Las aguas superficiales están constituidas por los ríos, lagos, embalses, arroyos, etc.
La calidad del agua superficial puede estar comprometida por contaminaciones
provenientes de la descarga de desagües domésticos, residuos de actividades mineras
o industriales, uso de defensivos agrícolas, presencia de animales, residuos sólidos, y
otros.
29
En caso de la utilización de aguas superficiales para abastecimiento, además de
conocer las características físico químicas y bacteriológicas de la fuente, será preciso
definir el tratamiento requerido en caso que no atiendan a los requerimientos de
calidad para consumo humano.
30
CAPITULO 4. SUSTENTO LEGAL
-Art. 27; Constitución Política de Los Estados Unidos Mexicanos;
-Ley de Aguas Nacionales
-Reglamento del Servicio de Agua y Drenaje para el Distrito Federal;
-Programa de Manejo Sustentable del Agua para la Ciudad de México
-Ley General De Equilibrio y la Protección del Medio Ambiente;
-Programa Delegacional de Desarrollo Urbano de Iztapalapa
-Art. 81; Capítulo III; Título Quinto. Art. 124, Art. 125; Sección Primera; Capítulo VI; Título
Quinto; Reglamento de Construcciones para Distrito Federal.
-Capítulo III; Normas Técnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectónico
31
CAPITULO 5. ANÁLISIS, ASPECTOS FISCOS DEMOGRÁFICOS Y
SOCIECONÓMICOS DE IZTAPALAPA.
5.1 ASPECTOS GEOGRÁFICOS
Territorialmente la Delegación Iztapalapa se ubica en la parte oriente del Distrito Federal
(Ver Mapa 1), con las siguientes coordenadas extremas como referencias geográficas:
al Norte 19° 24´, al Sur 19° 17´ de latitud Norte; y al Este 98° 58´, al Oeste 99° 08´ de longitud
Oeste. De acuerdo a la altura sobre el nivel del mar, la Delegación en sus partes de
planicie guarda una altitud de 2,240 msnm, siendo superada tan sólo por los montículos
cerriles de la Sierra de Santa Catarina, El Cerro de la Estrella y El Peñón del Marqués que
llegan a alcanzar una altitud máxima de 2,820 msnm. Actualmente la extensión territorial
de la Delegación Iztapalapa, es de 11,667 ha, que representan el 7.62 % del área total
del Distrito Federal2, guardando colindancia, al Norte, con la Delegación de Iztacalco
y el Municipio de Nezahualcóyotl, en el Estado de México; al Oriente, con los Municipios
de La Paz y Valle de Chalco Solidaridad, en el Estado de México; al Sur, con las
Delegaciones de Tláhuac y Xochimilco; al Poniente, con las Delegaciones de Coyoacán
y Benito Juárez.
MAPA 1. Ubicación Delegación Iztapalapa
32
5.2 MEDIO FISICO NATURAL
5.2.1 TOPOGRAFÍA
El territorio Delegacional, ocupa una de las partes más bajas en el valle de la Ciudad
de México, representa riesgos de encharcamientos e inundaciones. En un 95% se forma
por áreas planas y semiplanas, que son ocupadas en su totalidad por espacios urbanos
en pendientes no mayores del 5%. Sobresalen de entre ellas los Cerro del Peñón del
Marqués, de la Estrella y la Sierra de Santa Catarina.
MAPA 2. Mapa físico de la delegación Iztapalapa.
A pesar de encontrarse en una de las partes más bajas, hacia el oriente se encuentra
la Sierra de Santa Catarina, una cadena montañosa que puede proporcionar muchos
ventajas para la captación pluvial, ya que podrían aprovecharse los escurrimientos
provenientes de estos cerros.
33
5.2.2 SUELO Y GEOLOGÍA
De acuerdo al Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, la Delegación
forma parte de lo que fuera una zona lacustre, presenta un suelo inestable para las
construcciones de cimentaciones y redes de infraestructura, integrado por depósitos
de arcilla, altamente compresibles, separados por capas arenosas con contenidos
diversos de limo y arcilla, al igual que las cubiertas superficiales formadas por suelos
aluviales y rellenos artificiales. La excepción de este tipo de suelos se encuentra en los
montículos cerriles, los cuales se encuentran constituidos principalmente por material
basáltico.
5.2.3 CLIMA
Cuenta con un clima Templado – subhúmedo con lluvias en verano, de menor
humedad y semiseco templado con temperaturas promedio de 16.7° C y extremas
MAPA 3. Precipitación anual promedio en el Distrito Federal
34
menores de 13.2° en invierno y 19.0° en primavera. La precipitación pluvial anual,
registrada de 1956 a 1989 es en promedio de 607.00 mm. Donde el año más seco
registra los 403.80 mm. Y el año más lluvioso de 864.80 mm. Según datos de la
Comisión Nacional de Agua, Registro Mensual de Precipitación Pluvial en mm. En el
mapa de Precipitación Promedio Anual del Distrito Federal (Mapa 3), observamos
como en Iztapalapa entre los límites delegacionales con Iztacalco y el Edo. De
México, las precipitaciones son menores a 600 mm. En el resto de su territorio central,
sur, sureste, oeste y noroeste (colindancia con la Delegación Benito Juárez) tiene de
600 a 700 mm de precipitación media anual.
Cabe destacar que debido al cambio climático y las muestras pluviales de los últimos
años, estas magnitudes resultan muy relativas, las lluvias se han intensificado al menos
en un 30%. Para este estudio resultan realmente importante y útil las precipitaciones de
mayor magnitud, ya que aportan un volumen de agua más amplio, y permitirían más
abastecimiento de agua a la población, pero significan más retos para el diseño del
sistema.
5.2.4 HIDROLOGÍA
Desecado el lago de Texcoco, el
reconocimiento en corrientes de
aguas se da en los canales de
Chalco
y
Nacional,
que
se
encuentran a cielo abierto y forman
límites con las Delegaciones de
Xochimilco y Coyoacán; además,
de los canales de Churubusco y
deGaray
que
se
encuentran
entubados (Ver mapa 4).
MAPA 4. Hidrografía de la delegación Iztapalapa
35
5.3 ASPECTOS DEMOGRÁFICOS
De acuerdo al último Censo de Población y Vivienda en el año 2010, realizado por el
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, la población residente en el
perímetro delegacional fue de 1’773,343 habitantes, esta cifra representa el 20.60 % con
respecto a la población total del Distrito Federal; sin embargo, en el Conteo del año
2005 realizado por el INEGI, la población residente en la Delegación se incrementó hasta
1`820,888 habitantes, representando el 20.86 % en relación al total de la población del
Distrito Federal (8`720, 916 Habitantes). En relación con la superficie del territorio
delegacional, significa que la
Delegación tiene una densidad bruta de 156 hab/ha, esta cifra resulta ser más alta que
la de 119 hab/ha registrada en el Distrito Federal.
En el último quinquenio la Delegación tuvo un incremento poblacional de 47,545
habitantes registrados en un menor crecimiento poblacional, mostrando que en la
década de los 70´s, se registró el aumento de población más significativo en cuanto a
crecimiento.
Actualmente, Iztapalapa ocupa el primer lugar de la población total del Distrito Federal,
fue receptora de un alto porcentaje de población del Valle de México, sin embargo, no
cuenta con espacio suficiente para seguir creciendo con el mismo ritmo de otras
décadas, por falta de suelo urbano, motivo por el cual la tasa de crecimiento seguirá
disminuyendo.
5.4 ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS
Del total de población en la Delegación registrada en el año 2000, 1’773,343 habitantes,
la Población Económicamente Activa (PEA), está conformada por 716,950 habitantes,
es decir 40.42%, de los cuales 705,741 está ocupada, representando el 98.4% y el 1.6%
restante se encuentra desocupada, o bien se considera desempleada.
La población económicamente activa ocupada en la Delegación participa en mayor
porcentaje en el sector terciario, con el 70.0 %, es decir, que más de dos terceras partes
de esta población labora en comercios y servicios. El sector secundario ocupa el
36
segundo lugar participando con el 26.40 %, donde las principales actividades son la
industria manufacturera y la minería. Iztapalapa es un territorio netamente urbano, por
lo que el sector primario presenta la menor participación con tan sólo el 0.20 %.
La dinámica económica de la demarcación está basada principalmente en la
actividad comercial, ya que cuenta con 32,938 unidades económicas que representan
el 59.35 % del total delegacional, siguiéndole la actividad de servicios que participa con
16,705 unidades económicas y que representan el 30.10%, la actividad de manufacturas
presenta el menor porcentaje con tan sólo el 10.53 % siendo la de más baja
participación en la dinámica económica.
5.5 EL DESABASTO EN EL SERVICIO Y SUS CAUSAS
El crecimiento gradual pero sostenido de la población, los requerimientos de agua
potable para los centros de población, y las extensiones dedicadas a la agricultura con
sistemas de riego, han traído como consecuencia que los recursos hidráulicos que
inicialmente satisfacían las necesidades de todos los usuarios, resulten ya insuficientes.
5.5.1 CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN
El crecimiento en la población en las grandes áreas metropolitanas y las ciudades
medias es uno de los principales problemas para el abastecimiento del servicio de
agua potable. Los procesos de urbanización que no son planificados han hecho cada
vez más complicado el manejo principalmente del abastecimiento de agua ya que
debido a esto existe mayor presión sobre los recursos naturales, de los cuales el más
destacado el que obtiene mayor relevancia debido al problema actual es el agua.
37
La Población de la Delegación Iztapalapa aumenta cada vez más llegando así a poco
más de los 2 millones de habitantes (Ver tabla 1), lo cual la convierte en la Delegación
más poblada del Distrito Federal y por lo tanto es la delegación con más necesidad de
agua potable. Por el contrario mientras la población sigue creciendo, el servicio de
MILLONES DE HABITANTES
abastecimiento sigue siendo el mismo.
10,000,000
9,000,000
8,000,000
7,000,000
6,000,000
5,000,000
4,000,000
3,000,000
2,000,000
1,000,000
0
Distrito Federal
Iztapalapa
1995
8,473,385
1694677
2000
8605239
1773343
Distrito Federal
2005
8722916
1820888
2010
8851080
1815786
Iztapalapa
TABLA 5. Crecimiento poblacional de Iztapalapa
Una de las principales causas del crecimiento de la ciudad se debe a la migración que
proviene de la provincia. Este crecimiento de la población ha llevado a una rápida
expansión hacia el exterior empezando en el Distrito Federal para continuar en el
vecino Estado de México.
La parte central del Distrito Federal fue la que obtuvo la mayor parte del incremento
de la población, después se propusieron flujos hacia el Estado de México,
principalmente hacia los municipios de Naucalpan, Ecatepec y Netzahualcóyotl así
como también se desviaron hacia algunas delegaciones del sur del Distrito Federal,
además todas estas zonas requieren de servicios para su desarrollo.
Este es un claro ejemplo de la problemática actual, en este ámbito se tiene registros
sumamente preocupantes de la escasez como tal, ya que en la delegación no se
otorga el presupuesto necesario para solventar correctamente la problemática y la
demanda del líquido que se tiene en la actualidad.
Más población implica más consumo de agua, tomando en cuenta que las fuentes de
abastecimiento con las que cuenta la delegación no son suficientes y además
38
requieren de más recursos económicos para su mantenimiento y funcionamiento, es
difícil considerar planes y proyectos que resuelvan la demanda que cada día crece
más a causa del crecimiento de la población.
5.5.2 EL MAL ESTADO DE LAS REDES Y ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICOS.
El deterioro de las tuberías es muy constante en la delegación, se calcula que se llega
a desperdiciar hasta 30% del suministro en varios kilómetros de redes con problemas de
fugas. Tomando en cuenta que el suministro de agua es de 35 mil litros por segundo,
alrededor de 10 mil litros se pierden a causa de fugas en las redes. Las rupturas en las
tuberías son provocadas principalmente por el suelo inestable que impera en el
territorio de Iztapalapa. Ante la deficiencia del suministro por redes de infraestructura
hidráulica, en muchas zonas de la delegación recurren al servicio de tandeo por pipas.
Otro problema se encuentra en las redes de drenaje, al deteriorarse o sufrir ruptura,
registran fugas y contaminan los mantos freáticos, de los cuales se extrae agua para su
consumo humano.
IMAGEN 14. Reparación de fuga en red hidráulica en Iztapalapa.
39
5.5.3 EL MAL USO Y LA FALTA DE CULTURA DEL AHORRO DE AGUA DE LOS USUARIOS.
Un problema muy común y de mucha importancia es la conciencia del usuario en la
utilización del servicio de agua potable. El líquido desperdiciado en diferentes
actividades diarias de la población, se suma a la gran problemática del recurso hídrico,
además del poco conocimiento en cuanto a sistemas de ahorro, captación de aguas
pluviales y tratamiento de aguas residuales que pueden proporcionar a los usuarios el
reúso del agua como alternativa en las épocas de cortes e irregularidades en el
suministro. Existen muchos sistemas que pueden ser implementados en las viviendas y
aunque generan ciertos costos, la inversión puede ser recuperada en un corto periodo
de tiempo, gracias al ahorro de agua que nos pueden aportar.
Otro factor importante dentro del ámbito social, es el alto nivel de tomas clandestinas
en los servicios de agua potable de la delegación, esto implica un impacto en los
ingresos de la ciudad, por falta de pago de dicho servicio.
5.6
FUENTES DE ABASECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EL DISTRITO FEDERAL Y LA
DELEGACIÓN IZTAPALAPA.
5.6.1 DISTRITO FEDERAL.
Al Distrito Federal se le suministra un caudal promedio de 31.9 m³/s de y proviene de
fuentes locales que están conformadas por: Los pozos en los acuíferos del Lerma, La
Zona Metropolitana de la Ciudad de México, y de Chiconautla, también del Rio
Magdalena y de diversos manantiales. Estas fuentes locales representan el 64% del
caudal suministrado. Las fuentes federales formadas por el Sistema Cutzamala y los
pozos de los sistemas La Caldera y Ramal Barrientos conforman el 36%. Su
aprovechamiento es de un 48% en usos domésticos, y un 17% en uso industrial y de
servicios, el 35% restante se pierde durante la distribución.
Del caudal total suministrado a la Ciudad de México, 41% corresponde a las
extracciones subterráneas del Acuífero de la Ciudad de México, lo cual genera la
sobreexplotación del mismo y provoca el hundimiento del terreno.
40
IMAGEN 15. Sistema Cutzamala.
Aunque la cobertura del suministro se da en un 98% por toma domiciliaria y un 2%
mediante pipas, la distribución no es equitativa, como es el caso de los habitantes
de Iztapalapa en donde se reciben 200 litros por día, mientras que en algunas zonas
del poniente de la ciudad reciben más de 350 litros.
5.6.2 IZTAPALAPA.
La delegación Iztapalapa está ubicada en las zonas geo hidrológicas I II y III. La zona
I está ubicada en las franjas norte y poniente de la Sierra de Santa Catarina. Los
pozos que se encuentran en esta zona tienen una profundidad que va de los 50 a los
250m y aportan un caudal de 70 hasta 110 litros por segundo.
La zona II está ubicada al norte de Iztapalapa. La profundidad de sus pozos va de
los 200 a los 400m de profundidad y los caudales varían de 40 a 70 litros por segundo.
41
La zona III se localiza entre las zonas I y II, en donde están ubicados los Cerros de la
Estrella y el Peñón. Esta es la zona de mayor recarga de mantos acuíferos, por lo tanto
aquí se realizan extracciones intensivamente.
De los 31.9 m³/s destinados al Distrito Federal, 4.63 m³/s son suministrados para
Iztapalapa, de los cuales 3.60 m³/s son destinados al uso doméstico y 1.03 m³/s a la
industria.
El agua se recibe de las fuentes externas a través de acueducto Chalco-XochimilcoXotepingo, el primero abastece a 3 tanques de regulación ubicados en el Cerro de
la Estrella, cada uno de ellos con una capacidad de almacenamiento de 50,000 m3
a través de una línea de 72” (1.83 m) de diámetro; el segundo, Xaltepec, está
ubicado en el cerro del mismo nombre y tiene una capacidad de 10,000 m3. A través
de la Planta de bombeo Quetzalcóatl, ubicada en la Delegación Tláhuac, se
abastece el tanque mediante una línea de 36” (0.91 m) de diámetro. La capacidad
de almacenamiento de estos tanques es de 210,000 m3.
Por otra parte, el tanque de La Caldera, ubicado en la parte sureste de la Delegación,
con una capacidad de 50,000 m3, es abastecido por el acueducto Nezahualcóyotl
con un diámetro de 1.22 cm, a través de una línea de línea de 30” (0.76 m) de
diámetro, este acueducto es operado por la Comisión Nacional del Agua. Las
fuentes internas se dan a través de 73 pozos localizados en el área delegacional y
que descargan a la red de distribución.
Para la regulación, la Delegación cuenta con 23 tanques con un volumen total de
12,800 m³ y 30 tanques cárcamo de rebombeo que también son utilizados para la
regulación y cuya capacidad es de 6,936 m³, es decir que se tiene una capacidad
total de 19,736 m³ y una capacidad de bombeo de 7,076 m³.
Actualmente existen 146.50 Km., de red primaria de tubería con diámetros variables
de 50 a 183 centímetros y su función es conducir el agua que le suministran los
sistemas de abastecimiento para alimentar a la red secundaria, que cuenta con
2,120 Km. de tubería con un diámetro menor a 50 centímetros, para abastecer las
tomas domiciliarias.
42
5.7 DEMANDA, REQUERIMIENTO DE AGUA Y DOTACIÓN DE LA DELEGACIÓN.
Con el suministro de agua que recibe la Delegación, se abastece a 1´766,000 habitantes
y representa el 975% de la población delegacional. Se tienen registradas 376,803 tomas
domiciliarias de las cuales 216 son de alto consumo.
La mayor cobertura de agua potable se da en las colonias ubicadas en las zonas:
Escuadrón 201, Sector Popular, Unidad Modelo, Héroes de Churubusco, Jardines de
Churubusco, Mexicaltzingo, Pueblo de Culhuacán, Lomas Estrella y El Vergel, las cuales
tienen un abastecimiento con frecuencia, pero con deficiencias en las Unidades
Habitacionales, dichas colonias se encuentran ubicadas dentro del perímetro formado
por las vialidades: Anillo Periférico, Calz. Ermita Iztapalapa, Eje 5 Oriente, Av. Canal de
Tezontle, Av. Río Churubusco, Eje 6 Sur, Eje 2 Oriente, Av. Tláhuac y Canal de Garay. Esto
representa que la población beneficiada es del 60%, respecto al total de la Delegación.
El resto de las colonias son las ubicadas en los Cerros Peñón, Estrella y Santa Catarina,
Lomas de San Lorenzo, Paraje Zacatepec, San Sebastián Tecoloxtitlan, que presentan
carencias y deficiencias en todos los servicios en lo que se refiere al abastecimiento de
agua en esta zona la distribución es de una vez por semana y se realiza mediante la red,
tandeo o a través de pipas. Las colonias que se encuentran en esta zona están
delimitadas por las vialidades Calzada Ignacio Zaragoza, Autopita México-Puebla y el
límite natural con la Sierra de Santa Catarina, donde se localizan colonias como San
Migul Teotongo, Ixtlahuacan, Lomas de la Estancia, Miravalle, San Pablo I y II, Potero de
la Luna y Palmitas, entre otras, cubriendo así el 25% del total de la población que
demanda suministro de agua.
Ante la demanda de agua en usos donde no se requiere calidad de agua potable, se
ha buscado optimizar el manejo y distribución del agua residual tratada, mediante la
sustitución de agua tratada para el riego de áreas verdes y procesos industriales. Para
el tratamiento del agua residual, en Iztapalapa se cuenta con una planta de
tratamiento ubicada en el Cerro de la Estrella, la cual entró en operación en 1971, pero
esta no cubre la demanda existente de la Delegación, ya que el 90% del agua tratada
es conducida hacia las Delegaciones de Tláhuac y Xochimilco, para el riego de la zona
chinampera y sólo el 10% restante se destina a la Delegación Iztapalapa. Actualmente,
43
la Delegación, cuenta con tratamiento terciario el caudal procesado por esta planta
tiene aplicaciones en el riego de áreas verdes, procesos industriales y de servicios.
5.8 ZONAS MÁS AFECTADAS POR EL DESABASTO DEL SERVICIO.
Como ya se mencionó, Iztapalapa es una de las delegaciones con menos suministro de
agua potable. En el siguiente mapa (5) se muestra la distribución de la dotación de
agua en el Distrito Federal.
MAPA 5. Distribución de agua en el D.F.
Las delegaciones ubicadas al norte, centro y poniente, cuentan con más dotación,
mientras que las que están localizadas hacia el sur y el oriente como es el caso de
44
Iztapalapa son las que tienen menor suministro de agua. Esto indica que existe una
notable inequidad en el abasto del servicio.
Dentro de la delegación Iztapalapa, las colonias ubicadas en los Cerros Peñón, Estrella
y Santa Catarina, Lomas de San Lorenzo, Paraje Zacatepec, San Sebastián Tecoloxtitlan
(ver mapa 1.2), son las que presentan más carencias y deficiencias en todos los servicios
en lo que se refiere al abastecimiento de agua. En estas zonas la distribución llega a ser
de una vez por semana y se realiza mediante la red, tandeo o a través de pipas.
MAPA 6. Zonas más afectadas.
1. Sierra de Santa Catarina
2. Cerro de la Estrella
3. Lomas de San Lorenzo
4. Cerro del Peñón
5. Paraje de Zacatepec
6. San Sebastián Tecoloxtitlan
Las colonias que se encuentran en estas zonas están delimitadas por las vialidades
Calzada Ignacio Zaragoza, Autopita Mexico-Puebla y el límite natural con la Sierra de
Santa Catarina, donde se localizan colonias como San Migul Teotongo, Ixtlahuacan,
Lomas de la Estancia, Miravalle, San Pablo I y II, Potero de la Luna y Palmitas, entre otras.
45
CAPITULO 6. DESARROLLO DE LA PROPUESTA DE SISTEMA DE CAPTACIÓN Y
ALMACENAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES.
6.1 ALCANCES DE LA PROPUESTA: DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LA MUESTRA.
Tomando en cuenta que el alto índice de desabasto de agua alcanza un alto
porcentaje de territorio poblacional de la Delegación Iztapalapa, la muestra para el
desarrollo del sistema a proponer será en las colonias Ampliación Santiago
Acahualtepec, pueblo, primera y segunda sección, que están ubicadas en el límite
natural con la Sierra de Santa Catarina.
Como ya se analizó en el capítulo anterior, son muchas las zonas afectadas dentro de
la delegación Iztapalapa, pero las que presentan este problema constantemente están
ubicadas al sur, norte y Oriente de la Delegación principalmente, muy alejadas entre sí,
las avenidas Ermita Iztapalapa (Eje 8 Sur) y la Avenida Ignacio Zaragoza son las rutas
viales que conectan a estas colonias.
Por esta razón propongo el desarrollo del sistema en una sola zona de colonias
afectadas (Ver mapa 7 y 8), que posteriormente se pueda adaptar de forma sistemática
Zona de aplicación del sistema
MAPA 7. Zona de aplicación. Vista Google Maps.
46
en las demás localidades con problemas de desabasto, tomando en cuenta las
diferencias físicas y geográficas del lugar, como son el relieve, tipo de suelo, hidrografía,
etc.
Las principales vialidades que delimitan el área de estudio (Mapa 8) son el Eje 6 Sur y Av.
México al norte, Octavio Senties y Av. Hank González al Poniente y Revolución al oriente.
En la parte sur se encuentra la Sierra de Santa Catarina, en donde muchas de las
viviendas se encuentran establecidas en lo alto del cerro que delimita Iztapalapa con
Tlahuac, lo que complica más la distribución de agua en esta zona.
|
MAPA 8. Delimitación (Vista Google Maps).
6.2 CAPTACIÓN Y VOLUMEN DE AGUA NECESARIOS: DEMANDA.
Para determinar si el sistema propuesto, resultara eficiente para brindar un amplio
porcentaje del total desinado al suministro de agua potable para la delegación, es
necesario realizar un estudio del total de población de la zona de estudio dentro de
Iztapalapa y así determinar el volumen necesario por dio requerido para los
habitantes. En este caso se analizan las colonias Miravalle, Ixtlahuacan, San Miguel
Teotongo, Lomas de la Estancia, San Pablo, Ampliación Santiago, así como todas sus
47
secciones correspondientes. En la siguiente tabla (2) se registran el número de
habitantes de cada colonia y el total de los mismos.
COLONIA
UNIDAD TERRITORIAL
POBLACIÓN
Pueblo Santiago Acahualtepec
07-122-1
11,068
Santiago Acahualtepec 2da. Ampliación
07-148-1
19,560
Miravalle
07-098-1
8,716
Ixtlahuacan
07-072-1
14,457
Lomas de la Estancia
07-093-1
16,568
San Pablo I
07-141-1
4,080
San Miguel Teotongo Sección Rancho Bajo
07-136-1
14,601
07-138-1
17,058
07-140-1
21,888
Avisadero
San Miguel Teotongo Secciones las Torres
Mercedes
San Miguel Teotongo Sección Palmas
Guadalupe
TOTAL: 127,996
TABLA 2. Población de las colonias ubicadas en el área de desarrollo del sistema
El total de la población en la zona es de ciento veintisiete mil novecientos noventa y
seis habitantes.
De acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Ejecución de
Obras e Instalaciones Hidráulicas la dotación de agua potable del sistema a proponer
para la población debe ser de 200 litros por habitante por día, conforme lo establece
la siguiente tabla:
48
Población de proyecto
Dotación l/hab/día/
(habitantes)
De 2500 a 15000
100
De 15000 a 30000
125
De 30000 a 70000
150
De 70000 a 150000
200
Mayor a 150000
250
TABLA 2.1 Dotación de agua potable
Multiplicando el número de habitantes (127,996) por la dotación al día por habitante
(200 L) obtenemos un total de 25, 599,200 litros. En conclusión El volumen de agua
necesario para abastecer a la población es de 25599.2 m³.
El sistema de captación de agua pluvial propuesto, se divide en dos partes muy
importantes. La primera es el aprovechamiento pluvial desde sitios públicos en los que
sea posible obtener un volumen más grande del líquido. Aprovechar el área de los
techos con grandes superficies es una gran oportunidad para este sistema, y cabe
recalcar que en esta zona de la Delegación Iztapalapa, es casi nulo el reúso de las
aguas pluviales.
La segunda parte de la propuesta, es el diseño de un prototipo de captación y
almacenamiento de agua pluvial dentro de las construcciones privadas, en este caso,
la casa habitación. Un sistema que sea económico, fácil de instalar y que sirva como
base para adecuarse a cada tipo de vivienda además de que a largo plazo ayude a
ahorrar y reducir el consumo de agua.
49
6.3 SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA PLUVIAL GENERAL
Este sistema tiene como base principal el aprovechamiento de las superficies de techos
de edificaciones que son de mayor magnitud dentro de las colonias, tales como:
escuelas (primarias, secundarias, jardín de niños), mercados, clínicas, edificios de
gobierno, entre otros. Si bien el volumen de agua que puede obtenerse en uno de estos
sitios, no alcanza un valor importante para ayudar a abastecer a la zona, al conjuntar
todos estos sitios podemos obtener cantidades considerables, que significan contener
el abasto general de agua potable de la delegación y así lograr un gran ahorro.
6.3.1 SITIOS DESTINADOS PARA CAPTAR EL AGUA PLUVIAL
En la colonia Ampliación Santiago, existen una amplia cantidad de estos sitios. Como
se puede observar en el mapa 6 y plano anexo (A-1), la mayor parte de estos sitios son
Escuelas.
Para desarrollar este sistema se consideraron diez sitios de captura:
50
1. Jardín de Niños 2. Escuela Primaria 3. Escuela Secundaria 4. DIF 5. Jardín de Niños 6.
Centro de Salud 7-10. Escuela Primaria
A
AP
L
PA
ZTA
8
E JE
M
ER
I
ITA
SACM
AVENID
A DE LA
S TORR
ES
1
2
3
4
7
8
5
6
9
10
ZONA DE ESTUDIO
MAPA 9. Sitios destinados a la captura
pluvial
51
Es importante identificar el tipo de edificación que corresponde a cada sitio de captura,
ya que a pesar de que la mayoría son de educación, las dimensiones son muy diferentes,
y más área de captura implica mayor volumen de agua.
El objetivo de este sistema es capturar la mayor cantidad de agua por medio de estos
sitios propuestos y reenviarla a las bombas de distribución del Sistema de Aguas de la
Ciudad de México, que se encuentra al norte de la colonia, para que ahí se pueda
distribuir a toda la población. La línea azul en el mapa 5 representa la línea de tubería
principal a la cual se van a conectar todas las descargas de que cada lugar de captura,
esta línea principal se encuentra a una distancia equitativa de cada edificio, logrando
disminuir el recorrido de los tubos y economizar el proyecto.
Gracias al terreno en el que están ubicadas estas colonias se puede lograr el recorrido
del agua a través de la tubería principal sin necesidad de equipos de bombeo, ya que
la pendiente de esta zona montañosa permitirá fluir el agua por gravedad.
Realizando una investigación de campo en los sitios de captura, se observó que todos
los edificios de cada uno de estos lugares, comparten similitudes en cuanto a su
construcción, debido a que fueron diseñados de a cuerdo un sistema “tipo” que fue
hecho especialmente para instituciones educativas. Los techos tienen la misma
pendiente en todos los casos, y aunque no es muy evidente, son aptos para la
captación pluvial. Esto significa una gran ventaja, porque así se puede adecuar más
fácilmente el diseño de la instalación pluvial en todas estas edificaciones.
IMAGEN 16 a. Techo de edificio a dos aguas.
52
IMAGEN 16 b. Edificio a dos aguas.
El sitio que brinda más superficie, para captar el agua es el número tres marcado en el
plano anexo (A-1). La secundaria No. 313 Lázaro Cárdenas, la cual cuenta con cuatro
edificios, y en total alcanzan un área de 1919.6 metros cuadrados de superficie.
En contraste, el sitio más pequeño (el número cinco) es el Kinder Itzamatul, con 2 edificios
y un área de captura total 220 metros cuadrados.
Para determinar un volumen promedio de captura se tomaron como referencia estos
dos sitios, así podemos tener un valor aproximado del total de agua que se va a generar
en todo el sistema, el cual será enviado de regreso a la planta de distribución del SACM.
El valor total del volumen de agua que se genere en el cálculo de estos edificios se
promediara y se hará una sumatoria para obtener el resultado final.
En la siguiente tabla (tabla 3) se muestran los valores totales de área de captura por
cada sitio destinado.
53
Sitio
Área de captura en m²
1
275.6
2
892.5
3
1961.6
4
765.4
5
360.65
6
1102.23
7
517.56
8
583.11
9
426.15
10
1325.84
TOTAL
8168.64
TABLA 3. Área de captura total.
6.3.2 SISTEMA DE CAPTACIÓN EN ESCUELA SECUNDARIA
En los anexos de plano (C1 y C2), se muestra el diseño de la instalación pluvial de la
Secundaria No. 313. La intención es tomar el diseño del prototipo del sistema de esta
escuela como base para el diseño de los demás sitios de captura, ya que por sus
dimensiones, siendo el lugar de captura más grande, podremos adecuarlo más
fácilmente a las demás edificaciones.
La escuela cuenta con cinco edificios (imagen 17), dos de ellos con 629.8 m² cada uno,
de superficie en techos para la captura (Edificios C y E). El siguiente edificio D cuenta
con un área de captura de 430 m², el B 230 m² y el más pequeño (A) 42 m². Sumando
las áreas de estos cinco edificios, tenemos un total de 1961.6 m² que se destinaran a la
captura de agua pluvial.
54
55.01
PENDIENTE
PENDIENTE
PENDIENTE
14.55
PENDIENTE
PENDIENTE
B.A.P.
B.A.P.
B.A.P.
B.A.P.
PENDIENTE
19.70
EDIFICIO
B
PENDIENTE
B.A.P.
B.A.P.
PENDIENTE
PENDIENTE
PENDIENTE
8.30
11.39
8.45
B.A.P.
Ñ
M
B
B.A.P.
Área de captura: 42 m²
EDIFICIO
A
36.60
6.40
A
ACCESO
6.50
N
PENDIENTE
IMAGEN 17. Localización de edificios.
55
CALLE YURIRIA
B.A.P.
B.A.P.
PENDIENTE
EDIFICIO
D
PENDIENTE
PENDIENTE
B.A.P.
PENDIENTE
B.A.P.
B.A.P.
PENDIENTE
EDIFICIO
C
B.A.P.
B.A.P.
74.30
CASA HABITACIÓN 1 NIVEL
C
C
B.A.P.
B.A.P.
PENDIENTE
PENDIENTE
PENDIENTE
EDIFICIO
E
PENDIENTE
B.A.P.
B.A.P.
B.A.P.
B.A.P.
0 . 80
0 . 80
PENDIENTE
55.00
CASA HABITACIÓN 2 NIVELES
TERRENO PRIVADO
El material principal usado en la red de la instalación es el P.V.C. debido a su fácil manejo.
Para la recolección del agua, el sistema propone usar canaletas de P.V.C. de 6” para
contener y conducir sin problemas el agua en épocas donde la lluvia sea muy densa.
Estas canaletas se colocarán perpendicularmente a la dirección de la pendiente del
techo del edificio, e irán sujetas con pernos reforzados directamente en la losa de
concreto. La canaleta de tipo P.V.C. con rejilla para evitar que residuos sólidos grandes
se filtren a las bajadas y facilitar su tratamiento previo. También se puede adaptar una
tela como alternativa a la rejilla.
IMAGEN 18. Canaleta de P.V.C.
Conectados a las canaletas se colocará tubo de P.V.C. para las bajadas de agua
pluvial, estas van sujetas con abrazaderas y pernos hacia el muro del edificio para
asegurar la inmovilidad del tubo. Para que el tubo quedé pegado al muro del edificio,
se coloca un codo de 45°, que es la primera pieza en hacer conexión con la canaleta
para bajar el agua, después se prolonga la bajada con un tramo de tubo de P.V.C. y
después se coloca otro codo de 45° para que ahora el tubo baje completamente a 90°
(Ver detalle B de bajada de agua pluvial, en plano anexo C-2).
56
LOSA DE CONCRETO
CANALETA DE P.V.C.
DE 4" CON REJILLA
CODO DE P.V.C. DE 4"
A 45°
MURO DE EDIFICIO
CODO DE P.V.C. DE 4"
A 45°
ABRAZADERA
TUBO DE P.V.C. DE 4"
BAJADA PLUVIAL
IMAGEN 19. Detalle de bajada de agua pluvial.
La conexión es realizada de esta forma en donde las bajadas se encuentran del lado
del edificio en el que la losa sirve de techo para el pasillo de los salones, así se logra
mantener la bajada pegada al muro. En la parte trasera de cada edificio no existe
ningún pasillo, por lo que la bajada de agua pluvial, irá colocada a 90° desde que esta
se conecta con la canaleta de recolección.
El número de bajadas de aguas pluviales se determinó de acuerdo al criterio de una
bajada por cada 100 m² de superficie, En el caso de del edificio C y E se determinaron
6 bajadas, en el edificio D 4 bajadas, al igual que en el B, y en el edificio A se tomó en
cuenta una sola bajada. El diámetro de las bajadas de agua pluvial de cada edificio es
de 4 pulgadas.
57
El recorrido de la red, tendrá una pendiente del 2%, suficiente para hacer fluir el agua
correctamente, las canaletas ya están fabricadas con una pendiente que va del 1 al
3%.
En algunas días donde la lluvia es muy fuerte la velocidad del flujo del agua puede ser
muy severa, y dañar la tubería, por lo que colocará una trampa para reducir la
velocidad con la que fluye el agua, esta estará ubicada sobre la línea de la red después
de que las bajadas del edificio B, C y D se unan y se colocará una más después de la
bajada del edificio E. Estas trampas se hacen con un sistema parecido al de las bajadas
de agua, en el que se colocan, codos de 45°. De igual manera, cortando el recorrido
de la tubería a 90° se coloca un codo de 45° para desviar el flujo del agua, después se
une un tramo de tubo al codo y del otro extremo se coloca otro codo de 45°, y por
último vuelve a colocar dos codos de 45° uno para dar vuelta de regreso a la tubería
IMAGEN 20. Desvío de bajante pluvial.
que van en el sentido recto y el otro para unirlo a esta misma, con esto se forma un arco,
en el cual se desviara el flujo del agua, por lo cual disminuirá la fuerza y la velocidad
con la que el agua hace su recorrido. (Ver imagen 20).
58
Antes de conectar la tubería de la instalación pluvial con la cisterna para su
almacenamiento, esta va dirigida a una fosa de tratamiento, para que el agua obtenga
un porcentaje más de limpieza y se pueda liberar de sólidos y algunos residuos que son
nocivos. Esta cámara de tratamiento consta de 3 partes, la primera es en la que se
descarga directamente el agua que proviene de las bajadas, aquí se coloca una capa
de 2.5 cm. De diámetro y otra capa por encima, de 5cm de diámetro, procurando dejar
espacio para la libre entrada del tubo de P.V.C a esta cámara.
Cada parte de la fosa de tratamiento está dividida en partes (1 x 1.5m para dar un total
de 3 x 1.5 como dimensión de la fosa) iguales por muro de tabique. En el muro divisorio
de la primer y segunda parte de la fosa debe haber un espacio libre para el paso del
agua de la primera cámara a la segunda, la cual contendrá una sola capa de grava
de 5cm. De diámetro. Por último debe colocarse un tubo de P.V.C para la conducción
del agua de la segunda parte a la tercera y después de esta última ir a directo a la
cisterna para su almacenamiento.
Después de este proceso el agua se mandará a los otros sitios de captura como se
muestra en el plano anexo A-2, y como se detallará con más precisión en el siguiente
capítulo.
6.3.3 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE AGUA PLUVIAL EN MUROS DE ENVASES DE PET.
Construir una cisterna para almacenar el agua pluvial captada puede resultar muy
costoso y llevar un periodo de construcción largo, para las dimensiones requeridas por
el volumen de agua.
La propuesta consiste en realizar un muro construido a base de envases de pet, que
almacene el agua y después la envié a la red general (más adelante se explicada),
para regresarla a las bombas de abastecimiento del Sistema de Aguas de la Ciudad de
México y que también tenga la alternativa de conducir hacia un tinaco con ayuda de
un equipo de bombeo, para el suministro de muebles sanitarios en los mismos edificios
de los sitios de captura donde se encuentre este muro de pet.
59
En Colombia se ha utilizado esta técnica en escuelas, gracias a la resistencia del
material de los envases (pet) y en otros lugares del mundo lo han utilizado para crear
muros de carga, rellenándolos con una mezcla de cemento arena y agua.
La ventaja de este sistema propuesto es el fácil manejo de los envases para su
instalación, así se reducen los tiempos de construcción. Además de su bajo costo Se
puede incluso reciclar los envases y utilizarlos para la construcción del muro, reduciendo
aún más el precio.
Los envases de pet serán de una capacidad de tres litros, se perforaran en la parte
inferior con una prensa de perforado y roscado, para después unirlas en pares con
ayuda de un cople de P.V.C. desde la parte inferior, por medio de termofusión. Ya
formados los pares de envases se unirán hasta alcanzar la altura deseada, en el caso
del sitio de captación número tres se diseñó el muro de pet con una altura de 3.2 metros.
Se colocarán tres columnas de envases de pet a lo ancho del muro y hacia lo largo se
colocarán las necesarias para alcanzar el volumen de agua requerido que
almacenaran las botellas.
La parte inferior de las columnas de envases estarán soportadas por las tubería que
alimentara a las botellas con el agua pluvial y que estarán conectadas con tees de
P.V.C. Estas a su vez recibirán la descarga de las bajadas pluviales después de a ver
pasado por un sistema de filtros para eliminar residuos sólidos más pequeños que no
haya atrapado la rejilla de la canaleta colocada en las azoteas de los edificios.
Para dar rigidez al muro, las botellas estarán sujetadas con alambrón, además este
estará protegido por una estructura a base de perfiles de aluminio y mampara para
muro (Ver imagen 21).
Aplicando el sistema en el sitio de captura tres, se logra un volumen de 8m³ (ocho mil
litros) en alrededor de trece metros de largo de muro de envases de pet, lo cual nos
permite que el agua circule y se envié a la red pluvial mientras la precipitación este
activa, o almacenarla y después enviarla al tinaco para la distribución en los baños del
edificio, específicamente w.c. o para el riego de jardines y áreas verdes.
60
IMAGEN 21. Partes del muro de envases de Pet.
61
SALIDA HACÍA EQUIPO DE
BOMBEO PARA SU
DISTRIBUCIÓN
ESTRUCTURA A BASE DE
PERFIL DE ALUMNIO
TAPAS DE ENVASE UNIDAS
POR TERMOFUSIÓN
MURO DE ALMACENAMIENTO
DE AGUA PLUVIAL A BASE DE
ENVASES DE PET DE 3L
FILTRO
CONEXIÓN A ENVASE DE PET
POR MEDIO DE TEE DE 19MM DE
P.V.C SANITARIO POR MEDIO DE
ROSCA
FILTRO DE AGUA ESTANDAR
UNIÓN DE ENVASES CON ROSCA
COLOCADAEN LA BASE DEL ENVASE
PREVIAMENTE PERFORADO
Este muro esta propuesto para adaptarse también en edificios más pequeños como
viviendas. En la siguiente imagen puede observarse que el muro se encuentra en el patio
de servicio en la parte trasera de una vivienda. La baja de aguas pluviales se descarga
directamente al patio de servicio, pasa por los filtros y se almacena en las botellas, para
después utilizar el agua en el riego de jardín o el lavadero, teniendo control del flujo con
una llave de paso (imagen 22). Otra alternativa es implementar una bomba hidráulica
para alimentar el w.c. de la vivienda.
Con esta medida se estaría contribuyendo al ahorro del agua y además supondría una
gran medida auxiliar para abastecerse del líquido en épocas en las que el servicio sea
irregular o existan cortes constantes.
COLINDANCIA .05M
COLINDANCIA .05M
MURO DE ALMACENAMIENTO
DE AGUA PLUVIAL A BASE DE
ENVASES DE PET DE 3 L
N.P.T.
0.0
JARDIN
PATIO DE
SERVICIO
COCINA
COMEDOR
N.P.T.
+.10
0.90
N.P.T.
+.20
0.90
IMAGEN 22. Muro a base de envases de Pet en una vivienda.
62
IMAGEN 23. Muro de envases de pet.
6.3.4 RED DE TUBERÍAS DE AGUA DEL SISTEMA
Para hacer efectiva la captación de aguas pluviales en los sitios destinados dentro de
la zona de estudio, es necesario trasladar el agua recolectada, hacia las bombas de
distribución general del Sistema de Aguas de la Ciudad de México. Para esto, se propuso
63
unir los sitios de captura por medio de tubería, y encadenarlos para hacer más fácil la
distribución del agua captada hacia el sistema de distribución de la colonia.
En el plano anexo A-2 se muestra el trazo de la red general propuesta para el regreso
de las aguas captadas.
Un aspecto importante, es la topografía del lugar, ya que la colonia está ubicada sobre
un cerro que forma parte de la sierra de Santa Catarina. Este factor es muy favorable
para el sistema propuesto, ya que gracias a las pendientes muy pronunciadas del lugar,
la conducción del agua hacia el sistema de distribución, puede ser más fácil e incluso
sin necesidad de usar sistemas de bombeo, ya que toda la conducción se realzaría por
gravedad, esto implica un fuerte ahorro económico, y es un punto positivo más para el
sistema propuesto.
La colonia tiene una línea de escurrimientos principal, que es por la cual generalmente
fluye mayor cantidad de agua en época de lluvias, esta es la Avenida Hank González,
la cual además es la columna vertebral de la colonia ya que de esta se derivan gran
parte de las calles además de conectase a esta.
La red propuesta procura realizar su recorrido a través de calles con menor ambulantaje
y transito vial, además de aprovechar las pendientes del terreno. El sitio de captura 10 y
11(escuelas primaria) son los más alejados al SACM por lo cual estarán conectados con
otros sitios cercanos a ellos, en este caso, se unen con los del número 6 Y 7 (Jardín de
niños y Centro de Salud respectivamente), los cuales por su posición colindante uno del
otro se propone compartir la cisterna para el almacenamiento del agua, y así reducir
costos. El Jardín de niños y El centro de Salud a su vez, enviaran el agua al sitio número
3 (Escuela primaria) así como el lugar número 4 (Escuela secundaria). Del sitio de captura
3 se enviará al 2, el cual recibirá las aguas de todos los sitios destinados a capturas, del
5 (DIF) el cual recibe agua del Número 8 y 9 que compartirán cisterna.
Los sitios de captura que reciben agua de otros más necesitaran cisternas más grandes
para su almacenamiento. El Sitio número 2 es el que recibe más agua, este jardín de
niños es pequeño en comparación a las otras edificaciones, pero tiene como punto a
64
favor que tiene un amplio espacio libre, que se puede ocupar para la construcción de
una cisterna más grande.
El material utilizado para la tubería de la red pluvial será de polietileno de alta densidad
corrugado (PEAD) en la línea principal. Este material es de fácil colocación y manejo,
además de que no requiere manejo de maquinaria especial para trabajar.
IMAGEN 24. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)
La unión de estos tubos es totalmente hermética (ver imagen), se coloca un empaque
en la campana del extremo del tubo previamente lubricado y se ensambla
manualmente presionando los dos lados de los tubos a unir hasta que el empaque haga
presión (aproximadamente a tres corrugas después de la campana). En cuanto a las
descargas que se conectaran al tubo principal de la red, serán de P.V.C.
IMAGEN 25. Sección de tubo de PEAD
65
El diámetro para la tubería de P.V.C. será de 150 mm hasta la conexión que el registro
de la línea principal. En el caso de la tubería de polietileno de alta densidad los
diámetros se muestran en la siguiente tabla.
Diámetro nominal del tubo
Diámetro nominal del tubo
Espesor de la pared (mm)
(mm)
(in)
200
8
33
250
10
36
300
12
29
TABLA 4. Diámetros de tubería de PEAD.
Los anchos del zanjeado para la colocación de la tubería son de diversas dimensiones
y características, desde la plantilla, el acostillado (que es una base inicial para el relleno),
el relleno inicial y el relleno final (ver imagen 25). Estos parámetros van de acuerdo al
diámetro nominal del tubo así como el material del mismo.
IMAGEN 25. Características de la zanja para la colocación del tubo. (Manual de
Instalación de Tubería del drenaje Sanitario, SEMARNAT).
66
En la siguiente tabla se muestran las dimensiones específicas del ancho y profundidad
de la excavación, así como el ancho del acostillado, para cada diámetro a utilizar en
el sistema, del tubo de polietileno (Ver plano anexo de DETALLES DE ZANJEADO PARA
TUBERÍA).
Diámetro
Espesor de la
Ancho de
Ancho de
Profundidad de
Plantilla
nominal (in)
pared (cm)
acostillado
zanja (cm)
excavación.
de arena
(cm)
(cm)
(cm)
8
1.65
19.85
63.0
63.6
10
10
1.80
21.15
71.0
68.7
10
12
2.05
21.15
79.0
76.7
10
TABLA 5. Dimensiones del zanjeo para tuno de PEAD. (Manual de Instalación de Tubería del drenaje
Sanitario, SEMARNAT).
Los materiales de relleno a usar para el encamado, acostillado y relleno final serán de
CLASE I, son conformados por, piedra o roca triturada angular, graduación densa o
abierta con poros o sin finos de un cuarto de pulgada a una y media pulgada de
tamaño según el Manual de Instalación de Tuberías del Drenaje Sanitario de la
SEMARNAT.
0,63
0,215
0,2
0,215
0,63
0,215
0,175
0,2
0,215
0,1985
Relleno final
0,1985
Acostillado
Relleno inicial
0,64
0,265
0,1985
8"
0,1
Acostillado
0,1
0,1985
Acostillado
Plantilla de arena
IMAGEN 26. Detalle de zanjeo para tubo de polietileno de alta densidad de 8” de diámetro en corte
y planta respectivamente.
67
La red estará controlada por registros que irán ubicados en los cambios de sentido de
la tubería y a cada cuarenta metros de longitud para evitar el desperdicio de la tubería.
Cuatro tipos de registros se proponen para los distintos diámetros de tubos que
conformaran la red. El primero (R-A) se destina para la tubería de P.V.C. de 6” de
diámetro que viene directamente de las descargas pluviales de los sitios destinados a la
captación. Las dimensiones de este registro son de 40 x 60 x 50 centímetros de
profundidad. Las dimensiones del registro R-1 son de 50 x 70 x 60 cm de profundidad y
se utilizará para la tubería de polietileno de alta densidad de 8” de diámetro. Los últimos
dos registros (R-2 y R-3) de 50 x 70 x 70 y 60 x 80 x 80 centímetros corresponden a los tubos
de PEAD de 10 y 12 pulgadas respectivamente (Ver plano anexo de DETALLES DE
REGISTROS).
Alambrón del no. 2
@20cm
ambos sentidos
Tapa ciega de concreto
armado y contramarco
con ángulo de acero
Piso de concreto
0,5
Marco de ángulo
1 1/2" x 1---1/2" x1/4"
0,235
Tabique rojo recocido
de 6.5x13x26 cm,
asentado con mortero
de cemento- arena
proporción 1:5
Aplanado fino
0,7
Pedacería de
tabique
0,1
Tubo 10"
Plantilla de concreto
F´c= 100 kg/cm2
REGISTRO DE 50 x 70 x 70 cms DE
PROFUNDIDAD (R-2)
IMAGEN 27. Detalle de registro para tubo de PEAD de 10 pulgadas.
68
La variación en las profundidades y secciones de los registros se debe el tipo de zanjeo
que requiere cada tubo, entre mayor es el diámetro se necesita más profundidad en la
excavación de la cepa.
6.3.5 BOCA DE TORMENTA CON SISTEMA DE PREFILTRADO DE AGUA PLUVIAL
El agua que se obtiene al captar en las azoteas puede ser complementada con el
líquido que fluye por las vías públicas. Si se aprovecharan las precipitaciones en toda el
área que nos pueden brindar las calles, avenidas y calzadas, obtendríamos un volumen
bastante amplio, sin embargo las redes pluviales no podrían soportar el alto flujo del
agua y los residuos sólidos (basura orgánica e inorgánica) que se encuentran en la
superficie contaminarían el agua haciendo mucho más difícil su tratamiento previó para
el consumo humano, además de las posibles saturaciones de estos residuos provocando
que las coladeras y tuberías se tapen.
B
A
1,2
0,35
0,5
0,35
0,2
1
1
0,4
0,6
A
B
DETALLE (B-1) COLADERA PLUVIAL DE
BOCA DE TORMENTA CON REJILLA
VERTICAL
IMAGEN 28. Planta de boca de tormenta.
69
Dentro de este sistema de red de agua pluvial esta propuesto también, la colocación
de bocas de tormenta en “coladeras de pre filtración de agua pluvial”. Este prototipo
propuesto parte de la idea general de la recolección pluvial de una boca de tormenta,
pero implementando un área de filtrado sencilla a base de grava y arena que permita
retener y rechazar los residuos sólidos incluso en de dimensiones mínimas.
La coladera se divide en 3 secciones, la primera es la sección de depósito de residuos
sólidos grandes, aquí se retendrá toda la basura y desperdicios que logren entrar por la
rejilla vertical de la boca de tormenta, para después hacer uso de la tapa removible y
retirar estos residuos. En la parte derecha de la base de esta sección como se muestra
en la imagen 26, se encuentra el paso a la siguiente sección protegida por una rejilla de
menor espesor. La segunda sección es la del filtrado de agua (ver imagen 27), la cual
ingresa a través de la rejilla de la sección de depósito de residuos misma que permite
Tapa de boca
de tormenta en
material polimérico
Rejilla vertical de
coladera
0,235
Banqueta
existente
0,60
Entrada de agua
pluvial
Sección 1
Depósito de residuos
solidos grandes
Rejilla
Tabique rojo
recocido de
6.5x13x26 cm,
asentado con
mortero de cementoarena proporción 1:5
Sección 2
Filtrado de agua
0,8
Grava de 2cm de
diámetro
Arena
Conducto del
agua filtrada
0,1
Plantilla de concreto
F´c= 100 kg/cm2
DETALLE (B-3) DE COLADERA DE
PREFILTRACIÓN DE AGUA PLUVIAL, BOCA
DE TORMENTA CORTE B-B
IMAGEN 29. Detalle de coladera boca de tormenta, secciones 1 y 2
70
retirar las partículas más pequeñas. Una capa de grava de dos centímetros de diámetro
se encuentra en la parte de arriba y en la parte inferior una capa de arena. Esta sección
permite aumentar un grado de pureza al agua, que de ninguna forma podrá ser
considerada potable, pero si facilita su tratamiento posterior en el Sistema de Aguas al
que se pretende enviar
La última sección de este prototipo contiene el agua pre-filtrada y la salida hacia el
registro más cercano de la red pluvial general.
Tapa de boca
de tormenta en
material polimérico
Banqueta
existente
Tabique rojo
recocido de
6.5x13x26 cm,
asentado con
mortero de cementoarena proporción 1:5
Sección 1
Depósito de residuos
solidos grandes
Sección 2
Filtrado de agua
Grava de 2cm de
diámetro
Sección 3
Agua prefiltrada
Arena
Plantilla de concreto
F´c= 100 kg/cm2
DETALLE (B-3) DE COLADERA DE
PREFILTRACIÓN DE AGUA PLUVIAL, BOCA
DE TORMENTA CORTE 1-1
IMAGEN 30. Detalle transversal de coladera boca de tormenta
71
6.3.6 VOLUMEN DE AGUA A OBTENER PARA SU DISTRIBUCIÓN
Para calcular un volumen aproximado tomaremos como base la tabla 3 y usaremos las
áreas en metros cuadrados de que cada sitio de captura y lo multiplicaremos por la
precipitación pluvial de la delegación Iztapalapa que de acuerdo al Programa
Delegacional de Desarrollo Urbano de Iztapalapa es de 607 mm en promedio, la mínima
403.80 mm, y la máxima 864.80 mm anualmente.
Sitio
Área de captura
Precipitación
Precipitación
Precipitación
en m²
anual media
anual
anual
(607 mm)
mínima
máxima
(403.80 mm)
(864.80 mm)
1
275.6
167.28 m³
111.06 m³
238.33 m³
2
892.5
541.74 m³
359.67 m³
771.83 m³
3
1961.6
1190.69 m³
790.52 m³
1696.391 m³
4
765.4
464.59 m³
308.45 m³
661.917 m³
5
360.65
218.914 m³
145.34 m³
311.890 m³
6
1102.23
669.053 m³
444.19 m³
953.20 m³
7
517.56
314.158 m³
208.576 m³
447.58 m³
8
583.11
353.947 m³
234.993 m³
504.273 m³
9
426.15
258.673 m³
171.738 m³
368.534 m³
10
1325.84
804.784 m³
534.313 m³
1146.586 m³
72
TOTAL
8168.64
4983.858 m³
3308.8 m³
7100.56 m³
TABLA 6. Volúmenes de agua obtenidos de las azoteas de edificios de los sitios de captura
Los resultados nos muestran que los volúmenes de agua anuales obtenidos por medio
de las azoteas de los sitios de captura son de:
-
4983.858 m³ = 4, 983, 858 Lts. Por precipitación media.
-
3308.8 m³ = 3, 308, 800 Lts. Por precipitación mínima.
-
7100.56 m³ = 7, 100, 560 Lts. Por precipitación máxima.
Se considerará el volumen más favorable para la sumatoria total de agua obtenida,
pero teniendo en cuenta que no todo el flujo del líquido llega a la red pluvial, a causa
de la evaporación del agua y de la fricción con los materiales que hace contacto. Por
ello restaremos un diez por ciento de perdida por fricción al volumen total, es decir:
7100.56 m³ - 10% = 6390.504 m³ = 6,390,504 Lts.
El volumen de agua que se obtendrá a través del prototipo de coladeras de pre- filtrado
en la vía pública, será considerado por medios de acción de las bocas de tormenta.
Estos radios de acción abarcan 1000 metros cuadrados de superficie de captura.
Multiplicando las 24 coladeras propuestas en el sistema de red pluvial por los valores
mínimos medios y máximos de precipitaciones en la delegación obtenemos los
resultados expresados en la siguiente tabla.
Área de captura
24,000 m²
Precipitación anual
Precipitación anual
Precipitación anual
media (607 mm)
mínima (403.80 mm)
máxima (864.80 mm)
14568 m³
9691.2 m³
20755.2 m³
TABLA 7. Volúmenes de agua obtenidos de la vía pública a través de coladeras pluviales.
73
Tomando como referencia el valor más favorable: 20755.2 m³, restaremos el quince por
ciento de perdida por fricción ya que la superficie del terreno es más rugoso por ser
asfalto. De igual forma debemos considerar que el proceso en el que se filtra el agua
por medio del prototipo de coladera, requiere tiempo y podría saturarse en caso de
lluvias muy abundantes, dejando que un porcentaje del flujo continúe escurriendo
desde la superficie. En este caso restaremos un veinticinco por ciento al volumen total
obtenido en el cálculo. Por lo tanto restaremos un cuarenta por ciento:
20755.2 m³ - 40% = 12452.92 m³ = 12,452,920 Lts.
Haciendo la suma con el volumen obtenido en los sitios de captura:
6390.504 m³ + 12452.92 m³ = 18843.424 m³ = 18, 843,424 Lts. Anuales.
74
CAPITULO 7. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO
7.1 COSTOS DEL PROTOTIPO DE MURO DE ALMACENAMIENTO A BASE DE ENVASES DE
PET
El costo final del prototipo de muro de almacenamiento a base de envases de pet fue
de 12540 pesos como se puede mostrar en la siguiente tabla (8) extraída del archivo
anexo CATÁLOGO DE CONCEPTOS.
TABLA 8. Presupuesto para el prototipo de muro de Pet.
Tomando en cuenta que este precio final fue extraído del muro de trece metros de
largo propuesto para almacenar el agua captada del sitio número tres el, valor real
por metro cuadrado de muro es de: $12540.65/ 13m = $964.66.
7.2 COSTO TOTAL DEL SISTEMA DE RED PLUVIAL
75
El valor total estimado del sistema de red pluvial en las dos colonias de estudio es de
$ 3,058 313.94 de acuerdo al catálogo de conceptos (Revisar archivo anexo
(PRESUPUESTO):
SISTEMA DE RED, EN EDIFICIACIONES DESTINADAS A CAPTACIÓN.
IPL
IPL-01
INSTALACIÓN PLUVIAL
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE BAJADAS PLUVIALES, a base tubo de PVC de 100 mm de
diámetro, incluye; codos, tees, reducciones, conexiones, materiales micelaneos, cargo directo
por el costo de mano de obra y materiales requeridos, flete a obra, acarreo, trazo, corte,
colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro de sobrantes fuera de obra, equipo
de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y demas cargos derivados del uso de
equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario para su correcta ejecucion.
ml
20
353.68
7073.6
IPL-02
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE TUBO DE P.V.C. sanitario en red de 100 mm de diámetro, incluye:
cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos, flete a obra, acarreo, trazo,
corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro de sobrantes fuera de obra,
equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y demas cargos derivados del uso
de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario para su correcta ejecucion. y
todo lo necesario para su correcta ejecucion.
ml
303.1
80.4
24369.24
IPL-03
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE YEE DE P.V.C. sanitario unión cementar de 100 x 100 mm incluye:
cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos, flete a obra, acarreo, trazo,
corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro de sobrantes fuera de obra,
equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y demas cargos derivados del uso
de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario para su correcta ejecucion. y
todo lo necesario para su correcta ejecucion.
Pza
2
191.66
383.32
IPL-04
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE TEE DE P.V.C. sanitario unión cementar de 100 x 100 mm incluye:
cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos, flete a obra, acarreo, trazo,
corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro de sobrantes fuera de obra,
equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y demas cargos derivados del uso
de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario para su correcta ejecucion. y
todo lo necesario para su correcta ejecucion.
Pza
18
154.02
2772.36
Pza
38
117.92
4480.96
Pza
20
122.5
2450
Pza
2
122.5
245
IPL-05
IPL-06
IPL-07
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE COPLE DE P.V.C. sanitario unión cementar de 100 x 100 mm de
diámetro, incluye: cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos, flete a
obra, acarreo, trazo, corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro de
sobrantes fuera de obra, equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y demas
cargos derivados del uso de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario para su
correcta ejecucion. y todo lo necesario para su correcta ejecucion.
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE CODO DE 90° DE P.V.C. sanitario unión cementar de 100 x 100
mm de diámetro, incluye: cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos,
flete a obra, acarreo, trazo, corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro
de sobrantes fuera de obra, equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y
demas cargos derivados del uso de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario
para su correcta ejecucion. y todo lo necesario para su correcta ejecucion.
SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE CODO DE 45° DE P.V.C. sanitario unión cementar de 100 x 100
mm de diámetro, incluye: cargo directo por el costo de mano de obra y materiales requeridos,
flete a obra, acarreo, trazo, corte, colocacion, fijacion, nivelacion, alineacion, limpieza y retiro
de sobrantes fuera de obra, equipo de seguridad, instalaciones especificas, depreciacion y
demas cargos derivados del uso de equipo y herramienta, en cualquier nivel y todo lo necesario
para su correcta ejecucion. y todo lo necesario para su correcta ejecucion.
76
77
78
79
80
81
Si consideramos que el presupuesto final del proyecto (mano de obra, material y
equipo contemplados únicamente). Es de $ 3,0583131.94, podemos estimar que el
valor del sistema aplicado a las diez colonias más afectadas en toda la delegación
Iztapalapa es de $ 30,5831319.40.
7.3 COSTO DEL ESTUDIO Y PROYECTO, HONORARIOS PROFESIONALES.
De acuerdo con los estipulado en el Arancel de Honorarios Profesionales de la
Federación de Colegios de Arquitectos de la República Mexicana, A.C. dentro del
Artículo vigésimo cuarto del Capítulo IV, los honorarios profesionales para arquitectos
para el diseño urbano específicamente, se deben determinar por la siguiente fórmula.
H= S x FS x SMD x FD
En donde:
H: Representa el costo de los honorarios profesionales en moneda nacional.
S: Representa la superficie estimada del proyecto expresada en hectáreas.
FS: Representa el Factor de Superficie.
SMD: Representa el salario mínimo diario de la región y,
FD: Representa el Factor de densidad según el tipo de desarrollo urbano.
Para obtener la constante FS (Factor de superficie) y FD (Factor de densidad) debemos
usar la siguiente formula como lo indica el Artículo vigésimo quinto:
82
FS= 1050- (125 x LOG S)
En donde:
S: Representa la superficie estimada del proyecto expresada en hectáreas, por lo que
LOG S determina su logaritmo.
Esta expresión se encuentra graficada en la Tabla II-A y será aplicada hasta superficies
de 4,000 Has.
FD: Representa el factor de densidad en conjuntos habitacionales urbanos será
determinado por los siguientes límites, según sea el promedio de habitantes por
hectárea:
Hasta 50 Habs./Ha. FD = 0.80
Hasta 100 Habs./Ha. FD = 0.85
Hasta 200 Habs./Ha. FD = 0.95
Hasta 400 Habs./Ha. FD = 1.05
Hasta 800 Habs./Ha. FD = 1.40
FD: Representa el factor de densidad en parques industriales y en proyectos
residenciales de tipo campestre será determinado por los siguientes límites, según sea el
promedio de lotes por hectárea vendible:
Hasta 3 Lotes/Ha. FD = 0.35
Hasta 5 Lotes/Ha. FD = 0.40
Hasta 8 Lotes/Ha. FD = 0.45
Hasta 12 Lotes/Ha. FD = 0.50
Hasta 20 Lotes/Ha. FD = 0.55
FD: El factor de densidad en plazas y campos deportivos abiertos será el siguiente:
FD = 0.30
H= S x FS x SMD x FD
H= 127.40
FS= 1050- (125 x LOG S)
83
FS= 1050- (125 x LOG 127.40)
FS= 1050 – 263.146
FS= 786.85
FD= 456/HA. = FD= .95
H= (127.40) (786.85) (67.29) (.95) = 6408191.93
RESULTADO: 640819.93
El costo de los honorarios profesionales dentro del proyecto de diseño urbano será
parcial o integral con base a los alcances mínimos del proyecto, de acuerdo a la
siguiente tabla que establece el Artículo décimo sexto del Capítulo segundo, en el
Arancel de Honorarios Profesionales. Nos servirá de base para el pago por las etapas del
desarrollo del proyecto.
VIABILIDAD
6.00 %
1.- JURIDICA (GRAVAMENES, AFECTACIONES,
RESTRICCIONES, LEYES Y REGLAMENTOS)
2.- FISICA (TOPOGRAFIA, BIENES AJENOS A LA TIERRA,
ACCESIBILIDAD Y UBICACIÓN)
3.- PREFACTIBILIDAD (USO DE SUELO, AGUA POTABLE,
ALCANTARILLADO, ELECTRIFICACION, OTROS)
4.- VOCACION DEL PREDIO (HABITACIONAL, COMERCIAL,
INDUSTRIAL, CAMPESTRE, MIXTO)
5.- ALTERNATIVAS DE FINANCIAMIENTO
DISEÑO CONCEPTUAL
10.00 %
1.- ANALISIS PRELIMINAR
2.- MEMORIA EXPOSITIVA DE LA PROPUESTA
84
3.- ESQUEMA FUNCIONAL
4.- IMAGEN URBANA DE LA PROPUESTA
ANTEPROYECTO
22.00%
1.- MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.- PLANO A ESCALA DE LOTIFICACION CON SOLUCIONES
VIALES
3.- CRITERIOS DE AGUA POTABLE Y DRENAJE
4.- CRITERIOS DE ELECTRIFICACION Y ALUMBRADO
PUBLICO
5.- CRITERIOS DE RED DE TELEFONIA Y GAS (EN SU CASO)
6.- DENSIDAD DE POBLACION Y TABLA GENERAL DE
AREAS
7.- ESPECIFICACIONES GENERALES
8.- ESTIMADO DE COSTO
9.- DICTAMEN DE USO DE SUELO
10.- FACTIBILIDAD DE SUMINISTRO DE AGUA
11.- FACTIBILIDAD DE ENERGIA ELECTRICA
12.- FACTIBILIDAD DE LICENCIA DE CONSTRUCCION
DISEÑO EJECUTIVO
34.00%
1.- PLANOS DETALLADOS DE TRAZO CON COORDENADAS,
NIVELES Y CURVA MASA
2.- PLANOS DETALLADOS DE VIALIDADES Y SECCIONES TIPO
3.- PLANOS DETALLADOS DE MANZANAS Y LOTIFICACION
4.- ESPECIFICACIONES PARTICULARES
85
5.- TABLA DEFINITIVA DE USO DE SUELO
6.- PRESUPUESTOS CON CANTIDADES DE OBRA Y ANALISIS
DE PRECIOS UNITARIOS
7.- PROGRAMA DE OBRA
8.- FIRMA DE DIRECTOR RESPONSABLE DE PROYECTO
INGENIERIA ELECTRICA
10.00%
1.- MEMORIA TECNICA
2.- PLANOS DETALLADOS DE ELECTRIFICACION
3.- PLANOS DETALLADOS DE ALUMBRADO PUBLICO
4.- ESPECIFICACIONES PARTICULARES
5.- CUADRO DE CARGAS
6.- RELACION DE EQUIPOS FIJOS Y SUS CARACTERISTICAS
7.- DESPIECE Y DIAGRAMAS DE INSTALACION
8.- FIRMA DE DIRECTOR CORRESPONSABLE
INGENIERIA DEL AGUA
18.00%
1.- MEMORIA TECNICA
2.- PLANOS DETALLADOS DE LINEA DE CONDUCCION Y RED
DE AGUA POTABLE
3.- PLANOS DETALLADOS DE RED DE ALCANTARILLADO Y
COLECTORES
4.- ESPECIFICACIONES PARTICULARES
5.- CUADRO DE DEMANDAS DESCARGAS
6.- RELACION DE EQUIPOS FIJOS Y SUS CARACTERISTICAS
7.- DESPIECE Y DIAGRAMAS DE INSTALACION
8.- FIRMA DE DIRECTOR CORRESPONSABLE
TOTAL:
86
100.00
7.4 FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO
Considerando que el proyecto promueve la regeneración de servicios básicos como es
el consumo de agua, el ahorro y el desarrollo sustentable de la comunidad, El Fondo
Nacional de Infraestructura de la institución BANOBRAS (Banco Nacional de Obras y
Servicios Público) es una opción viable para el impulso de proyectos de esta índole.
El Fondo Nacional de Infraestructura (Fondo) promueve y fomenta la participación de
los sectores privado, público y social en el desarrollo de la infraestructura del país, a
través del otorgamiento de apoyos recuperables y no recuperables que mejoren la
capacidad de los proyectos para atraer financiamiento.
El Fondo apoya en las etapas de planeación, diseño y construcción de los proyectos
que se desarrollan mediante esquemas de asociaciones público-privadas.
87
CONCLUSIONES
El cambio climático que sufre el planeta actualmente nos debe guiar hacía un camino
de tecnologías alternativas para el desarrollo sustentable. Estas alteraciones del clima
que vivimos actualmente, pueden ser también una visión a las soluciones del problema
que estas mismas nos confiere. En los últimos años por ejemplo, nuestro país ha sufrido
épocas de lluvia incesantes, los porcentajes de precipitación pluvial anual han
aumentado, y una manera de sacar partido de estas variaciones climáticas, es
aprovecharnos de los volúmenes de agua para su reutilización.
A pesar de los constantes problemas de desabasto de agua en la delegación
Iztapalapa, la captación pluvial no se ha visto como una posible medida auxiliar para
el suministro que requiere la población.
Es verdad que la implementación de estos sistemas puede generar una absorción
económica importante, pero a largo plazo la inversión se vuelve relativa y recíproca, ya
que se puede economizar en el suministro de agua gracias a la aportación del líquido
que este sistema nos puede brindar, incluso ocupar estos ahorros en el mejoramiento
de la infraestructura hídrica existente.
El sistema propuesto en este reporte curricular puede brindar a la población un medida
auxiliar para el abastecimiento de agua de sus viviendas.
Este método no puede solucionar por completo el problema hídrico que sufren las
colonias de la delegación pero si puede aportar un porcentaje del líquido en épocas
en el que el suministro sea irregular o existan épocas de sequía.
A mediados del año 2013 se registró una época de cortes en la delegación tuvo que
suministrar 13, 950,000 litros de agua a 59 colonias de Iztapalapa en un día, lo que quiere
decir que a cada colonia se le asignó un total de 236,440.67 litros.
Tomando en cuenta que en este estudio se calculó que haciendo uso del sistema de
captación de agua pluvial propuesto, al año se pueden obtener 18, 843,424 litros en un
radio que abarca 2 colonias, dividiendo el volumen total obtenido (18, 843,424 litros)
88
entre el volumen de agua asignado a una colonia (236,440.67 litros) obtenemos el valor
79.69, que nos indica que el total de agua captada en el sistema puede abastecer a
una colonia durante 79.69 días esto quiere decir que se puede auxiliar en el
abastecimiento de agua a una colonia al menos 6.6 días en un periodo de un mes. Sin
duda el porcentaje de agua que podría proporcionar este sistema, al de suministro
general para la población.
89
LISTADO DE FIGURAS
-IMAGEN 1. Rain Collector and Skycraper
-IMAGEN 2. Cubierta del techo en forma de embudo.
-IMAGEN 3a. Canales de captación en la parte exterior.
-IMAGEN 3b. El exceso de agua captada a través de los canales es enviado a una
cisterna en la parte inferior del edificio.
-IMAGEN 4. Los Jardines Colgantes de Babilonia, lugar donde se cree que el agua de
lluvia era recolectada.
-IMAGEN 5. Canal de drenaje pluvial en la ciudad de Knossos
-IMAGEN 6ª. Sistema de agua pluvial en una vivienda romana.
-IMAGEN 6b. Gran cisterna en Livorno, un ejemplo de las reservas públicas romanas. El
agua fluía a través de la bóveda y se conducía hacía la cisterna.
-IMAGEN 7a. Cisterna de cámaras con pilares
-IMAGEN 7b. Cisterna de cámaras de bóveda con medio punto.
-IMAGEN 8. Canaletas de piedra con tapa
-IMAGEN 9. Ejemplo de un jagüey.
-IMAGEN 10. Canal de desagüe de la época colonial en la ruinas del templo mayor.
-IMAGEN 11. Sistema de captación de aguas pluviales en una edificación.
-IMAGEN 12. Captación de agua atmosférica.
-IMAGEN 13. Esquema de aprovechamiento de aguas subterráneas.
-IMAGEN 14. Reparación de fuga en red hidráulica en Iztapalapa.
-IMAGEN 15. Sistema Cutzamala.
-IMAGEN 16 a. Techo de edificio a dos aguas.
-IMAGEN 16 b. Edificio a dos aguas.
-IMAGEN 17. Localización de edificios.
-IMAGEN 18. Canaleta de P.V.C.
90
-IMAGEN 19. Detalle de bajada de agua pluvial.
-IMAGEN 20. Desvío de bajante pluvial.
-IMAGEN 21. Partes del muro de envases de Pet.
-IMAGEN 22. Muro a base de envases de Pet en una vivienda
-IMAGEN 23. Muro de envases de pet.
-IMAGEN 24. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)
-IMAGEN 25. Sección de tubo de PEAD
-IMAGEN 26. Detalle de zanjeo para tubo de polietileno de alta densidad de 8” de
diámetro en corte y planta respectivamente.
-IMAGEN 27. Detalle de registro para tubo de PEAD de 10 pulgadas.
-IMAGEN 28. Planta de boca de tormenta.
-IMAGEN 28. Detalle de coladera boca de tormenta, secciones 1 y 2
-IMAGEN 28. Detalle transversal de coladera boca de tormenta
-MAPA 1. Ubicación Delegación Iztapalapa
-MAPA 2. Mapa físico de la delegación Iztapalapa.
-MAPA 3. Precipitación anual promedio en el Distrito Federal
-MAPA 4. Hidrografía de la delegación Iztapalapa
-MAPA 5. Distribución de agua en el D.F.
-MAPA 6. Zonas más afectadas.
-MAPA 7. Zona de aplicación. Vista Google Maps.
-MAPA 8. Delimitación (Vista Google Maps)
-MAPA 5. Sitios destinados a la captura
-TABLA 1. Crecimiento poblacional de Iztapalapa
-TABLA 2. Población de las colonias ubicadas en el área de desarrollo del sistema
-TABLA 2.1 Dotación de agua potable
91
-TABLA 3. Área de captura total.
-TABLA 4. Diámetros de tubería de PEAD.
-TABLA 5. Dimensiones del zanjeo para tuno de PEAD. (Manual de Instalación de
Tubería del drenaje Sanitario, SEMARNAT).
-TABLA 6. Volúmenes de agua obtenidos de las azoteas de edificios de los sitios de
captura
-TABLA 7. Volúmenes de agua obtenidos de la vía pública a través de coladeras
pluviales.
92
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Un nuevo modelo de sistema integral de gestión, Eddea arquitectura y urbanismo,
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