En esta grafica se muestra el porcentaje de aprovechamiento en cual se puede sustituir el agua potable por agua pluvial.Para comenzar la investigación sobre el tema, primero se hablara de cada una de las características del uso y aprovechamiento del agua pluvial y de los elementos que se necesitan para su realización también de los sistemas que hay.
El agua de lluvia es un recurso que históricamente en nuestro país ha desempeñando un papel muy importante hasta el siglo XIX. Cuando a principios del siglo XX las canalizaciones de agua empezaron a irrumpir de forma masiva en ciudades, pueblos y villas, el agua de lluvia pasó a un segundo plano y reservado casi exclusivamente a situaciones muy especiales.
La red de recolección pluvial es la infraestructura que permite captar y conducir las aguas provenientes de las lluvias, para ser desalojadas y descargadas en sitios destinados para ello. Esta red está compuesta de colectores pluviales, drenes a cielo abierto, y bordos.
El agua de lluvia presenta una serie de características ventajosas.
- Por una parte es un agua extremadamente limpia en comparación con las otras fuentes de agua dulce disponibles.
- Por otra parte es un recurso esencialmente gratuito e independiente totalmente de las compañías suministradoras habituales. Precisa de una infraestructura bastante sencilla para su captación, almacenamiento y distribución.
- Para muchos usos domésticos, la calidad del agua no precisa ser la de "apta para el consumo humano". Nos referimos al empleo en la lavadora, el lavavajillas, la limpieza de la casa, la cisterna del inodoro y el riego en general. En estos casos el agua de lluvia puede reemplazar perfectamente al agua potable. Además al ser un agua muy blanda nos proporciona un ahorro considerable de detergentes y jabones.
Pero incluso más allá de estas indicaciones, el agua de lluvia se ha empleado históricamente para lavarse, beber y cocinar directamente con ella. Hoy día los criterios son un poco más restrictivos y no suele aconsejarse el empleo directo del agua de lluvia para estos usos. Pero es relativamente fácil adaptarla para poder disponer de ella como única fuente de agua si así se desea, con todas las garantías sanitarias que se requieren.
EQUIPO BÁSICO DE RECOGIDA Y GESTIÓN DEL AGUA DE LLUVIA
Para entender el diseño de los equipos, es preciso recordar que el agua de lluvia suele captarse en unos meses precisos y que debe conservarse para ser utilizada durante el periodo posterior hasta la nueva época de lluvias. Por ese motivo, el empleo del agua de lluvia se combina con otra fuente de suministro de agua como puede ser la de red en muchos casos.
Esta duplicidad de calidades de agua, implica la necesidad de un sistema eficiente de gestión de ambos tipos de aguas. Aquí es preciso hacer una aclaración importante. Existen en el mercado equipos diseñados para "rellenar" con agua de otra procedencia -red pública, pozo, etc.- el depósito donde se almacena el agua de lluvia cuando ésta se está acabando o escasea. Este criterio tiene en general dos deficiencias. Por una parte, la mezcla periódica de aguas de características diferentes en el depósito, dificulta la adaptación y asentamiento del sistema en muchos casos, así como disminuye la vida del mismo. Por otra, implica la no utilización de toda la capacidad de almacenamiento de agua de lluvia, dado que antes de que ésta se agote ya añadimos agua de otra procedencia.
El diseño básico de recogida de aguas pluviales consta de los siguientes elementos:
Sistema de drenaje de las aguas excedentes, de limpieza, etc. que puede ser la red de alcantarillado, o el sistema de vertido que disponga la vivienda.
1. Cubierta: En función de los materiales empleados tendremos mayor o menor calidad del agua recogida.
2. Canalón: Para recoger el agua y llevarla hacia el depósito de almacenamiento. Antes de los bajantes se aconseja poner algún sistema que evite entrada de hojas y similares.
3. Filtro: Necesario para hacer una mínima eliminación de la suciedad y evitar que entre en el depósito o cisterna.
4. Depósito: Espacio donde se almacena el agua ya filtrada. Su lugar idóneo es enterrado o situado en el sótano de la casa, evitando así la luz (algas) y la temperatura (bacterias). Es fundamental que posea elementos específicos como deflector de agua de entrada, sifón rebosadero antiroedores, sistema de aspiración flotante, sensores de nivel para informar al sistema de gestión, etc.
5. Bomba: Para distribuir el agua a los lugares previstos. Es muy importante que esté construida con materiales adecuados para el agua de lluvia, e igualmente interesante que sea de alta eficiencia energética.
6. Sistema de gestión agua de lluvia-agua de red: Mecanismo por el cual tenemos un control sobre la reserva de agua de lluvia y la conmutación automática con el agua de red. Este mecanismo es fundamental para aprovechar de forma confortable el agua de lluvia. Obviamente se prescinde de él si no existe otra fuente de agua.
GENERALIDADES
Para diseñar un sistema de captación y reutilización de agua de lluvia adaptado a las necesidades concretas de cada situación particular es muy recomendable realizar en primer lugar un estudio personalizado de aprovechamiento de agua de lluvia que nos ayudará a determinar los equipos necesarios a instalar en cada caso.
ESTUDIOS PREVIOS
Antes de instalar el sistema de captación y utilización de agua de lluvia, merece la pena hacer un planteamiento en el que se tengan en cuenta los factores que afectan directamente al sistema, como son la pluviometría de la zona, la existencia de fuentes adicionales de subministro y los consumos de agua de lluvia.
Realizar este estudio nos ayudará a ajustar el sistema de recogida de agua de lluvia a las necesidades concretas de cada vivienda, de manera que se pueda aprovechar el máximo de agua posible pero evitando sobredimensionar innecesariamente el sistema o que se quede corto por una mala previsión de los consumos.
El estudio personalizado de aprovechamiento de agua de lluvia está principalmente destinado a determinar el tamaño óptimo del depósito de almacenamiento de aguas pluviales, ya que este es el componente del sistema que determina la cantidad de agua de lluvia que se podrá aprovechar. A su vez, este suele ser el elemento más caro del sistema, hecho que aún acentúa más la importancia de realizar este estudio.
Línea metodológica:
A- Recogida de información concreta de la vivienda.
B- Estudio pluviométrico de la zona.
C- Desarrollo del modelo para simular el llenado-vaciado del depósito de aguas pluviales.
D- Definición de la demanda a satisfacer con el agua de lluvia (consumo de agua de la vivienda).
E- Definición del volumen óptimo de aprovechamiento y propuesta de solución.
A- Recogida de información concreta de la vivienda
Para ello, se utiliza un información posible relativa a localización, ocupación y consumo de agua de la vivienda, así como sobre los usos del agua y el espacio disponible para ubicar los equipos.
B- Estudio de la pluviometría de la zona
Para el cálculo de los recursos de lluvia se solicita a la/s estaciones meteorológica/s más cercana/s los datos de pluviometría de la localidad durante los últimos años. A partir de estos datos, se obtiene la precipitación media mensual, que se utiliza para conocer la estacionalidad de las lluvias y la cantidad máxima teórica de agua de lluvia que se puede captar en un año.
C- Modelo de cálculo de llenado y vaciado del depósito
Teniendo en cuenta las condiciones concretas de cada vivienda se desarrolla un modelo de cálculo personalizado que permite evaluar, en función del tamaño del depósito escogido, las siguientes variables:
- La cantidad de agua de lluvia aprovechada (m3/año).
- La cantidad de agua de lluvia vertida (m3/año).
- La cantidad de agua de aporte externo necesaria (m3/año).
- La garantía volumétrica del sistema (%), es decir el porcentaje de agua satisfecho por agua de lluvia, respeto a la demanda de agua total.
- Los meses en que el sistema es capaz de suministrar el agua necesaria para abastecer la vivienda y los que requieren de un aporte externo de agua.
D- Definición de la demanda a satisfacer.
Estudio de consumo de agua de la vivienda. Para realizar el estudio del consumo de agua en la vivienda se tienen en cuenta las siguientes hipótesis de trabajo:
- Los consumos habituales de la vivienda mes a mes, si se conoce el dato. En caso negativo, se consideran los consumos estimados de agua en los usos estándares en los que el agua de lluvia está indicada (cisternas de inodoro, lavadora y limpieza).
- El número de personas que habitan normalmente en la vivienda, ocupación máxima y estacionalidad.
- Las necesidades de riego.
- La existencia de piscina o de otros elementos que consuman agua. - La existencia de un sistema de reutilización de aguas grises y otros sistemas ahorradores de agua.
Con estos datos se obtiene la demanda teórica de agua de la vivienda.
Una vez hecho estos pasos conoceremos de cuanta agua podremos disponer, cuanta vamos a consumir y decidir si va a ser suficiente, o lo que es más habitual, en qué medida va a complementar otras fuentes de suministro de agua como red municipal, pozo, etc.
E- Definición del volumen óptimo de aprovechamiento y propuesta de solución
Tras de analizar los datos obtenidos a través del modelo de vaciado y llenado del depósito se determina la capacidad óptima del depósito de almacenamiento de aguas pluviales, de manera que se logre alcanzar el máximo aprovechamiento de agua de lluvia posible con el mínimo coste.
ESTUDIO DE APROVECHAMIENTO DE AGUA DE LLUVIA
El diseño de un sistema recolector de aguas pluviales debe de tomar en cuenta:
· Precipitación media por año
· Precipitación mínima por año
· Precipitación máxima por día
· Consumo diario
· Superficies recolectoras disponibles
· Superficie de riego disponible
· Consistencia del suelo
· Existencia de drenaje pluvial
· Espacio físico para el almacenamiento
• Estudio pluviométrico de la zona.
• Desarrollo del modelo para simular el llenado-vaciado del depósito de aguas pluviales.
• Definición de la demanda a satisfacer con el agua de lluvia (consumo de agua de la vivienda).
• Definición del volumen óptimo de aprovechamiento y propuesta de solución.
Se debe considerar como una aproximación y no como un cálculo exacto debido a la posible variabilidad de la pluviometría y de los consumos de agua en la vivienda.
Sistemas de recolección de agua pluvial ayudan a proteger los recursos de agua potable y su alcance reducir el costo del tratamiento de agua potable reducir los gastos del hogar ya que agua potable cuesta.
· El agua tiene que ser bombeada, transportada (a veces más de 100km), filtrada.
· Reducir el peligro de inundaciones, ya que la lluvia no se descarga directamente a un sistema de drenaje el cuál no está diseñado para retener tales cantidades mantener el nivel de las aguas freáticas en su nivel, lo que es imprescindible tanto para asegurar el futuro suministro de agua potable como para proteger las cimentaciones de cualquier construcción y a tener una buena consciencia por mejorar el medio ambiente....
ESTUDIO DE LA PLUVIOMETRÍA DE LA ZONA
(datos obtenidos del Plan de Desarrollo Minicipal de Naucalpan de Juárez)
El régimen de lluvias es de verano de Naucalpan, la precipitación promedio anual es de 972.2 mm (en la estación meteorológica Presa Totolinga) aumentando hasta 1,000 mm al este y disminuyendo hasta el intervalo 600-700 mm al oeste.
La humedad relativa promedio anual es de 70% con valor máximo de 81%, registrado durante los días de mayor precipitación pluvial, mientras que el valor mínimo se ubica en 45%, en el invierno.
Los vientos predominantes entre enero y abril son de dirección noroeste, mientras que de mayo a diciembre prevalecen los de dirección noreste, la velocidad promedio anual es del orden de los 3.0 m/seg.
Finalmente, en la zona de mayores pendientes, el clima es Semifrío Subhúmedo con lluvias en verano, de mayor humedad. Esta zona corresponde a región del extremo suroeste del municipio.
