México es un país que recibe un alto porcentaje de agua de lluvia anualmente, sin embargo, gran parte de este recurso es desaprovechado. La precipitación anual es de 1,489 miles de millones de m³ (760 mm), de ésta se estima que 73.2% se evapotranspira y regresa a la atmósfera, el 22.1% escurre por los ríos o arroyos y el 4.7% restante se infiltra al subsuelo y recarga los acuíferos. Tomando en cuenta las exportaciones e importaciones de agua con los países vecinos, así como la recarga incidental, anualmente el país cuenta con 459 mil millones de m³ de agua dulce renovable .

Un aprovechamiento de ese 72% de agua de lluvia que se evapotranspira podría significar una mayor disponibilidad de agua para el suministro y la recarga de acuíferos sobre explotados.

La mayor parte de la lluvia ocurre en el verano, mientras que el resto del año es relativamente seco, el 67.3% de la precipitación normal mensual cae entre los meses de junio y septiembre. Y el reparto del recurso pluvial en el territorio es muy desigual, el país se puede dividir en dos grandes zonas: la zona norte, centro y noroeste, donde se concentra el 77% de la población, pero recibe el 31% del agua renovable; y la zona sur y sureste, donde habita el 23% de la población y percibe el 69% del agua renovable . Se observa que en general las cuencas situadas en el centro y norte del territorio tienen una baja disponibilidad natural de agua porque la precipitación media anual de estas regiones es menor a 500 mm, mientras que en las cuencas del sur oscila entre los 2,801 a 3,400 mm/año.

Ciclo Hídrico

La continuidad del agua en la tierra depende del Ciclo Hidrológico, este proceso natural se está viendo afectado por el desarrollo urbano, la industrialización y la deforestación. Con el cambio climático también se han visto algunas modificaciones en sus patrones, lo que ha producido lluvias impredecibles y más intensas.

La lluvia genera escurrimientos que en entornos naturales fluyen por las laderas, son absorbidos por la vegetación, se infiltran en la tierra o se desplaza sobre el suelo, formando arroyos y ríos. Si el agua de lluvia cae con mucha intensidad produce crecidas y aumentar el nivel de los ríos o si la zona ha sido deforestada también produce deslaves.

Este proceso natural, inicia cuando el sol calienta el agua superficial en los océanos, lagos y lagunas, generando la evaporación que la convierte en el vapor de agua que se eleva hacia la atmósfera. Una vez que ese vapor de agua alcanza las capas altas de la atmósfera, se enfría y se transforma en pequeñas gotas, las cuales forman las nubes, éstas son el principal fenómeno atmosférico visible. 

En las nubes, una vez que se forman las pequeñas gotas, se juntan y crecen hasta que se vuelven demasiado pesadas y regresan a la tierra como precipitación (se condensan) en su fase líquida (lluvia) o en su fase sólida (nieve o granizo). La precipitación incluye también el agua que pasa de la atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por la congelación del vapor (helada) y por la intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).

A medida que cae la lluvia, parte de ella se evapora directamente hacia la atmósfera o es interceptada. El resto penetra hacia el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas. Si la precipitación continúa penetrando en la tierra hasta que ésta se satura, el agua excedente pasa a formar parte de las aguas superficiales, originando escurrimientos sobre la superficie de la tierra que ayudan a llenar los lagos, ríos y mantos acuíferos.

Sin embargo, el asfalto, el concreto y la deforestación, están llevando a que este ciclo se vea interrumpido por dos causas principales: la primera es el aumento de temperatura por la urbanización y la segunda el impedimento de que el agua de lluvia vuelva a ser absorbida por la tierra, en su lugar, es drenada y arrojada de nuevo al océano; con lo cual, aumenta el nivel del agua en el mar y disminuye la lluvia en la tierra. Se está reduciendo el volumen de agua que debe llegar a la atmósfera y se está descompensando todo el ciclo.

En casi todas las zonas de la tierra, los periodos de lluvia se han reducido, a su vez que aumenta la cantidad y la intensidad de agua que cae en la escasa temporada de lluvia, lo que provoca cada vez más y peores inundaciones (como se pudo ver en el 2010 y comienzos de 2011), a la vez que deslizamientos de tierra y otras tragedias. Del mismo modo, ha aumentado la lluvia en zonas montañosas provocando erosión y derrumbes, mientras que disminuye en los valles, provocando periodos de sequía más intensos y por lo tanto, una mayor desertificación.

Escurrimiento

Se denomina escurrimiento superficial al agua procedente de la lluvia que circula por la superficie y se concentra en los cauces. El escurrimiento superficial fluye en función de las características topográficas, geológicas, climáticas y de vegetación de la cuenca. También está íntimamente ligado a la relación entre aguas superficiales y subterráneas de la cuenca.

Estos escurrimientos pueden dar lugar a las crecidas o avenidas que se manifiestan por un cambio brusco (horas o días) del nivel del agua en los causes de los ríos.

En México, la distribución de los escurrimientos superficiales es muy heterogénea, en la región sureste del país, que ocupa el 15% del territorio nacional, el potencial hidráulico equivale a 42% de los escurrimientos fluviales; mientras que el altiplano del centro y norte del país cuenta con el 36% del área y únicamente con 4% de los escurrimientos superficiales.

Coeficiente de escurrimiento 

Varía entre 0 y 1. Es inversamente proporcional con la capacidad de filtración (por ejemplo, superficies impermeables tienen el más alto coeficiente de escurrimiento y viceversa).

Primer escurrimiento

Es el escurrimiento superficial inicial de una tormenta. Durante esta fase, los contaminantes que se encuentran en superficies como suelos o techos, son lavados y arrastrados por el agua. La concentración de estos contaminantes es normalmente mayor en comparación con el resto de la tormenta, sobre todo en las zonas urbanas, en las cuales se encuentran amplias áreas impermeabilizadas (pavimento, tejados) por las cuales escurre el agua llevando la polución hacia el drenaje, cuases naturales o acuíferos.

La importancia del efecto del escurrimiento inicial es el cambio acelerado en la calidad del agua de lluvia de principios de temporada, resultado del arrastre y lavado de partículas, sedimentos, grasas y elementos orgánicos que se suspenden o diluyen en las superficies por las que pasa el agua, como suelos, techos o vegetación.

Escurrimientos súbitos

Son escurrimientos con un cambio rápido en la cantidad de agua que está fluyendo. Se generan a partir de lluvias intensas que duran varias horas, por la falla o ruptura de alguna estructura de contención (natural o artificial), o bien, por la descarga del agua desde una presa. En cuales quiera de estos eventos las corrientes tienen una gran velocidad.

Los principales factores que contribuyen al fenómeno de escurrimientos súbitos son los siguientes:

• Intensidad de la lluvia. Se refiere a la altura de la lámina de precipitación que se presenta en un intervalo de tiempo corto (menor de 24 horas).

• Saturación del suelo. Estado que presenta el suelo cuando se ocupan sus vacíos con agua y la infiltración es pequeña.

• Pendiente del terreno. En los suelos con fuerte inclinación de la superficie, el escurrimiento superficial se desarrolla con velocidades grandes, por lo que se pueden transportar distintos tipos de sólidos.

Un escurrimiento súbito frecuentemente produce inundaciones. Ocurren inmediatamente después de que se inicia la precipitación, o poco después de la falla de una presa o del desbordamiento de un río. En ciudades como México, en la zona poniente, se presenta con frecuencia una precipitación intensa en zonas de topografía abrupta. De igual modo, en la costa de Chiapas, Acapulco, Guerrero, Sierra Norte de Puebla y en la península de Baja California existen regiones que son afectadas por este tipo de eventos que son de peligro para los habitantes.

Aprovechar el agua de lluvia una solución

En México se pierde un 72% del agua de lluvia, si este recurso fuera aprovechado de mejor forma, habría una mayor cantidad de agua para utilización en diversas actividades humanas. Una correcta gestión del agua de lluvia puede ser una solución para mitigar los efectos ocasionados por las inundaciones y para tener agua de calidad en tiempo de sequía. Sin embargo, para utilizar el agua de lluvia en entornos urbanos y para evitar que contamine ecosistemas vulnerables y las reservas subterráneas,  se deben separar los contaminantes y aceites que arrastra el primer escurrimiento pluvial.

Utilizando la infraestructura existente y después de un proceso de limpieza, se puede aprovechar el agua de lluvia para diversos usos y procesos. Promoviendo el ahorro de agua a la vez que se evitan los problemas generados por inundaciones.