Infiltración para recarga de acuíferos

CORTE ESQUEMATICO

Siguiendo un tratamiento primario de los escurrimientos pluviales que retire los sedimentos, aceites y basura; se puede infiltrar el agua cumpliendo con la normativa vigente, evitando contaminación y previniendo que el pozo se colmate.

La recarga artificial de escurrimientos pluviales representa una importante estrategia para la gestión integral del agua en las diferentes cuencas de México, porque permite almacenar el agua sin pérdidas por evaporación, sirve para disminuir las tasas de sobreexplota¬ción y generalmente para mejorar la calidad de las aguas recargadas.

México es un país que recibe en promedio un alto volumen de agua de lluvia 1,489 miles de millones de m³ (760 mm) al año. Sin embargo, de este volumen tan sólo el 4.7% se infiltra en el subsuelo y recarga los acuíferos. Por otra parte, la mayoría de ciudades del país dependen del agua subterránea para su suministro, el agua extraída de los mantos acuíferos cubre 50% de la demanda de la industria y el suministro de 70% de las ciudades y el de casi toda la población rural.

tabla infiltracion mexico

 

Lo crítico de esta situación es que según datos de la CONAGUA, de los 653 acuíferos registrados, 101 son sobreexplotados y de estos se extrae el 58% del agua subterránea para todos los usos. Los casos graves se presentan en estados del centro y norte de la República Mexicana, en particular en el Valle de México, la cuenca del río Lerma (Guanajuato y Querétaro); en la región de La Laguna (Coahuila-Durango); en la península de Baja California; en Aguascalientes, Chihuahua y Sonora.

Tomando un ejemplo representativo, en la Ciudad de México se extrae del acuífero más agua de la que naturalmente se recarga, en pozos que alcanzan incluso los 400-500 metros de profundidad y en la actualidad se está buscando extraer agua de un pozo a 2 km de profundidad. El flujo hídrico del Distrito Federal obtiene un 50% del suministro del subsuelo pero a un ritmo de sobreexplotación del 140%. Según estudios de Conagua, 59.6 metros cúbicos por segundo de agua se extraen de los acuíferos del Valle de México, pero sólo es posible recargar 31.6 con el escaso porcentaje de agua de lluvia que se aprovecha y el agua que se potabiliza y trata en plantas respectivas.

Pozo profundo

Por esta razón, la captación de picos de lluvia a través de pozos de infiltración representa una estrategia con alto potencial, y menos costo, para aumentar la recarga de los acuíferos y así alimentar los pozos sobre explotados. Además, la infiltración de los escurrimientos pluviales ayuda a evitar que se generen inundaciones al servir como un sistema de regulación. De esta forma la infiltración del agua de lluvia, permite ofrecer una solución a dos de los grandes problemas hídricos de México la baja disponibilidad de agua y los problemas generados por el exceso de escurrimientos en temporada de lluvia.

 

tren de tratamiento

La infiltración artificial del agua de lluvia depende de distintos factores como son el tipo de suelo, el coeficiente de escurrimiento y de infiltración, así como de la precipitación del lugar. Por lo cual antes de infiltrar se requieren hacer estudios previos de las condiciones del lugar. También es fundamental determinar se puede hacer infiltración a través de pozos superficiales o profundos.

Un aspecto también fundamental para realizar una infiltración adecuada es la calidad del agua. Por esta razón, para recargar los acuíferos con agua de calidad se requiere realizar un tratamiento previo del agua de lluvia, ya que ésta al caer, arrastra los contaminantes de las superficies por las que va pasando. Por ejemplo de techos pueden llevar metales, hojas, tierra y coliformes depositados por animales que se encuentren cerca del lugar. En el caso de vialidades, la contaminación puede ser mayor, ya que puede arrastrar gasolina, basuras flotantes, sedimentos y otros agentes tóxicos. Por esta razón, para garantizar la calidad del agua que va a ser infiltrada se requiere un proceso de tratamiento primario que retire estos contaminantes; lo cual a su vez, ampliará la vida útil del pozo al evitar el taponamiento permanente de los poros de infiltración; así como sus periodos de mantenimiento, reduciendo los costos que esto podría llegar a implicar.

Siguiendo un tratamiento primario de los escurrimientos pluviales que retire los sedimentos, aceites y basura. En México para la infiltración artificial de escurrimientos pluviales existe la Norma Oficial Mexicana NOM-015-2007 CONAGUA que tiene como objetivos:

1) Proteger la calidad del agua de los acuíferos
2) Aprovechar el agua pluvial y de escurrimientos superficiales para aumentar la disponibilidad de agua subterránea a través de la infiltración artificial.

Esta norma se aplica en todo México para las personas que ejecuten obras o actividades para la infiltración mediante disposición de aguas pluviales y escurrimientos superficiales al suelo y subsuelo en obras o conjunto de obras que tengan una capacidad mayor a 60 litros por segundo (Ips).

TREN DE TRATAMIENTO PLUVIAL PARA INFILTRACIÓN

1- Infiltración superficial

tren

El tren de tratamiento propuesto para efectuar la infiltración superficial, está compuesto por los siguientes elementos.

a) Separador Hidrodinámico (Downstream Defender® o First Defense®): El objetivo de estos separadores es dar un tratamiento primario, el cual se basa en la retención de sólidos suspendidos totales y las grasas. El equipo se selecciona dependiendo del gasto a tratar, este gasto se determina en base a un estudio hidrológico y a las áreas de captación.

b) Campo de infiltración Aquacell®: Este elemento del tren de infiltración tiene la función de retener el agua captada y al mismo tiempo infiltrarla al subsuelo. Las dimensiones podrán ser optimizadas de acuerdo a los datos que arrojen los estudios geohidrológicos.

2- Infiltración a través pozo profundo

 

tren tratamiento pozo

a) Separador Hidrodinámico (Downstream Defender® o First Defense®): primera limpieza y retiro de carga contaminante con un tamaño de partículas mayor a 100 micras, capacidad para tratar el gasto generado por la tormenta.

b) Cisterna de retención: Este elemento del tren de infiltración tiene la función de retener el agua captada. Las dimensiones podrán ser optimizadas de acuerdo a los datos que arrojen los estudios hidrológicos y a la capacidad de filtración del equipo Up-Flo®. Por medio de un orificio o una Válvula de regulación, el agua pasará de forma dosificada de la cisterna al filtro.

c) Filtro de flujo ascendente Up-Flo®: La función de este equipo es filtrar el agua proveniente de la cisterna, retirando sólidos suspendidos totales, nutrientes, bacterias, metales y orgánicos, hasta un tamaño de partícula de 20 micras. El Filtro Up-Flo® de seis módulos, tiene una capacidad de filtración de 9 lps.

d) Desinfección: La desinfección servirá para eliminar todos los coliformes fecales y así cumplir con lo estipulado en la NOM-015-CONAGUA-2007. La desinfección se puede realizar por diversos medios que puede ser desde cloración hasta de radiación UV, entre los más sencillos.

e) Pozo de absorción: Este será el medio por el cual el agua se reintegrará a los mantos acuíferos. Su diseño dependerá de los estudios geohidrológicos.

Caso de éxito – Desarrollo habitacional apuesta por la infiltración

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Aprovechar el agua de lluvia para infiltrarla y recargar los mantos acuíferos es la solución que están adoptando los desarrolladores de vivienda del Estado de México para gestionar el agua de lluvia que escurre de sus predios.

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Caso de éxito – Pozos contra inundaciones: agua del futuro

El Jefe de Gobierno de la Ciudad de México, Miguel Ángel Mancera Espinosa, inauguró el Proyecto Pluvial y de Recarga de Acuífero Picacho-Ajusco, cuyo objetivo es mitigar inundaciones en la zona e incrementar la captación del agua de lluvia.

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Existen ejemplos de proyectos exitosos de infiltración urbana desarrollados en otros países que han implicado a la comudiad y que han ayudo tanto solucionar los problemas de sobre explotación como los problemas de inundaciones urbanas y contaminación de fuentes de agua. Un ejemplo es el caso de Los Ángles.

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