Asociación Nacional de Ingeniería Urbana, A.C

Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

APROVECHAMIENTO Y CONSERVACIÓN DEL AGUA DE LLUVIA EN EL

ÁREA METROPOLITANA DE MONTERREY

Autor: Ing. Juan Manuel Martínez

García

1

Aprovechamiento y conservación del agua pluvial en el

área metropolitana de Monterrey.

Introducción.

Hace 60 años, México inició la infiltración de agua de lluvia en

las zonas oriente y poniente de la ciudad de México.

Se requiere realizar importantes inversiones anualmente por la

CONAGUA para conservar el agua pluvial, a fin de garantizar

el suministro a la población actual y futura.

Objetivo.

El objetivo fundamental es, alimentar los acuíferos

sobreexplotados mediante la conservación del agua de lluvia

para garantizar el abasto doméstico, comercial e industrial. 2

escurrimiento

escurrimiento

Ciclo Hidrológico

El subsuelo reúne las características ideales para infiltrar el agua

de lluvia porque: es un almacenamiento gratuito, de gran

capacidad, donde se evitan la evaporación y la contaminación,

propiciando la pastización y reforestación.

3

Composición del agua

Fórmula.- El agua está compuesta por dos moléculas de gas

hidrógeno y una molécula de gas oxígeno que al integrarse

constituyen el agua.

4

Sublimación progresiva

Sublimación regresiva

Fusión Vaporización

CondensaciónSolidificación

Propiedades.- El agua se congela a 0°C y se evapora a 100°C.

Su densidad es igual a 1 g/cm3 a 4°C. Su calor específico es de

1 caloría/g °C. El agua es un disolvente universal.

5

Ubicación.- El agua ocupa las tres cuartas partes de la

superficie de la tierra (planeta).

6

Hay 1500 millones de km3 de agua en el globo terráqueo. En

México existen 440 km3 de agua (231 km3 pluviales al año y 209

km3 de agua subterránea).

7

Esqueleto 22%

Intestino 75%

Hígado 68%Bazo 76%

Corazón 79%

Piel 72%Sangre 83%

Cerebro 75%

Pulmones 79%

Riñón 83%

Tejidoadiposo 10%

Musculo 76%

El agua es vida, pues la da al hombre, a los animales, a las

plantas y muchos compuestos químicos.

8

El agua en el área metropolitana de Monterrey. Las lluvias

anuales en esta área metropolitana es de: (en millones de m3)

3,948. De esta agua pluvial, se evapora el 55% (entre el 15 de

mayo y el 15 de octubre) pero, por fortuna, podemos conservar

mediante su infiltración al subsuelo (en forma natural + inducida)

la cantidad siguiente expresada en millones de m3 al año para el

área metropolitana en: 1,184, quedando expresadas en m3/s

como: 38, para Monterrey.

9

Nombre Área

(km2)

Población

(millones)

Municipios Precipitación

media anual

(mm)

Escurrimientos

anuales millones

de m3

Monterrey (NL) 6,680 4.04 22 591 592

Características del Área metropolitana de Monterrey.

10

11

Concepto

Área Metropolitana

Monterrey

Área km2

6680

Municipios 22

Población (Millones de habitantes)4.04

Precipitación media anual (m). (2) 0.591

Evaporación, lluvia (55%) del 15-May al 15-Oct, m0.325

Volumen precipitado al año en millones de m3

3948

En m3/s 125

Infiltración en forma natural en millones de m3

anuales 15% 592

En m3/s 19

Infiltración inducida en millones de m3

al año, 15%592

Infiltración inducida en m3/s 19

Esquemas y exposición de lo que se puede obtener al

conservar el agua de lluvia en el área metropolitana de

Monterrey.

12

Concepto

Área Metropolitana

Monterrey

Escurrimiento Ecológico (15%) en millones de m3

anuales 592

En m3/s 19

Infiltración natural más inducida, millones de m3/año,

30% 1184

Infiltración natural más inducida en m3/s (30%)

38

Inversión necesaria en proyectos y obras (millones

de pesos) 5862

Periodo de ejecución (años) 4(1) Definición del INEGI y SEDESOL. Grupo de municipios que interactúan entre

sí, económica, cultural y socialmente, así como con servicios de agua potable,

drenaje, energía, transporte, seguridad, etc.

(2) Observación de 60 años de registros.

13

Represas de gaviones en

suelo libre

Estructuras de infiltración en áreas libres

14

infraestructura existente.

C O R T E E - E

REJILLA DE CAPTACION PLUVIALACOT. cm.

ACOT. CM

120

190

ESC. S/E

ESC. SIN

15

.2

DE LA REJILLAAPOYO DE LOS RIELES

15x10x0.8 CM PARA EL

FIERRO DE ANGULO DE

35

19

0

12

0

22

5

35

12

5

TAPA DE REGISTRO

25

40

ESC. SIN

PENDIENTE DE 28 MILESIMAS

HACIA POZO DE VISITA30 cm DE DIAMETRO CON

P L A N T A ACOT. CM

30

E

15

.2

19

.81

20

19

0

15.2

35

D

35

19.5

325

TAPA RIEL

E70

40 70 40

870

35

3.3

10.6

10.6

3.3

3.3

325

15.2

19

.8

D

19.5

PLANTILLA APISONADA DE

PEDACERIA DE TABIQUEDE 10 cm. DE ESPESOR

acuerdo a la localización de lay registros, deberán adecuarse deLa ubicación de la tubería ranuradaNOTA:

12

0

BITUMINOSOCONCRETO

COLLARIN DE 40

30

VERTEDOR

C O R T E D - D ACOT. CM

CEMENTO 1:3

APLANADO CON

MORTERO

40

150

ESC. SIN

BRAZA, JUNTEADA CONMORTERO DE CEMENTO 1:3

MAMPOSTERIA DE PIEDRA8035 35

30

35

100-ASCE

RIEL TIPO15.2

15

0

19.5 TAPA

35 DE LONGITUD, PARA EL

No. 4 @20 cm

APOYO DE LOS RIELES

40

25

70

DE LA REJILLA15.2

FIERRO DE ANGULO DE

6"x4"x5/16" Y 90 cm.

EST. 0.6 cm Ø @ 25 cm.

Vars. 0.9 CM Y

19.5

Estructuras de infiltración en áreas urbanas

15

1313

45° 4

5º

13

40

TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO

RESISTENCIA DE 2.5 Kg/cmPERFORACION DE

Ø=13mm

26

26

2

PERFORACION DE

Ø=13mm

45°

13 13

45º

13

TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO

RESISTENCIA DE 2.5 Kg/cm

26

2

20

PERFORACION DE

Ø=13mm

45°

20 45°

40

40

Tubería perforada para infiltrar y conducir.-

TUBERIAS EN ZONA PAVIMENTADA DETALLE DE ZANJA TIPO PARA

RELLENO DE TEPETATE SANO

COMPACTADO AL 90%

DE LA PRUEBA PROCTOR

RELLENO DE MATERIAL GRANULAR

GRAVA Y ARENA, APISONADA.

TUBERIA DE FIBRO-CEMENTO

TEZONTLE APISONADA

10 DE Ø VARIABLE

ACOT. cm.

B

PLANTILLA DE

GEOTEXTIL

VA

RIA

BLE

H

EL COLCHON MINIMO SOBRE EL TUBO

SIN ESC.

SERA DE 90 CM.

B

15091

DIAMETRO

CONCRETO ASFALTICO

10

CARPETA DE

12060

16

NIVEL DE AGUAS DE LLUVIAB

165

H

MAYORES DE 1.50 POZO O CAJA DE ABSORCIÓN

60

70 40 D+20 40 70

120=C

D/2

ESTRATOS

PERMEABLES

ESCALA 1:20

Piedra braza dejunta seca

D

AREA DE

INFILTRACION

PIEDRA BRAZA

DE 5 A 10 CM

50

30

REJILLA PARA

RETENCION DE

BASURA

Altura variable paraajuste de la profundidaddel pozo de visita C

B

25

20

40

Escalones fo.fo.

60

El tubo de comienzopara atarjeas, deberadesplantarse lo masbajo a la altura de laplataforma C

Pozo o caja de absorción.-

17

SECCION DE POZO DE ABSORCIONACOT. cm.

660

620

280

20

VARS. #3@15 ENAMBOS SENTIDOS

REFORZADA CON

H= 10 cmLOSA MACIZA

260

DIAMETRO

Ø=VARIABLE

ENTRADA

TUBERIA DE

20

20

PERFIL DESARENADOR Y POZO

SIN ESC.

PLANTA CAJA POZO

TAPA CIEGA DE fo.fo.

SIN ESC.

DIAMETRO

Ø=30cm

EXCEDENCIAS

TUBERIA DE

TAPA DECONCRETO

20

B B

ESC. S/E

80cm

b

Tubo de cementación sanitaria de

Ø exterior variable pero de mayor

al diámetro de excavación del

pozo 20cm (8"). y espesor de

6mm (1/4")

Excavación del pozo con un diámetro

variable pero 20cm mayor al diámetro

variable de ademe ranurado.

Desarenador

Ø Variable

Variable minimo

90cm.

a

300cm máximo

Al drenaje Ø 30cm para

excedencias

150

20cm

Tubería de ademe lisa de diámetro

variable y e=6.3mm.

Mortero

arena cemento 1:3 para 6cm

espesor

N=Variable

50

N=Variable

N=Variable

Campana de 120cm de diámetro, fabricada

con malle de acero galvanizado del número

8, aberturas de 1cm x 1cm

Tubo para ademe de la

cementación rolado con lámina de

acero del #16

N=Variable (Nivel estático)

N=-6.00 m

Tubería de ademe ranurada de diámetro

variable y e= 6.3mm (1/4")

Filtro de material graduado, el diámetro

más pequeño debe ser mayor a la ranura

del ademe.

Pro

fundid

ad d

el p

ozo

60cm

250 cm

tapon de fondo

(lechada de mortero)

e=20 cm

110cm

Registro

sanitario

Escalera

marina

Trampa

Hidráulica

Desarenador y pozo profundo de absorción.-

660

620

28

0

20

VARS. #3@15 ENAMBOS SENTIDOS

REFORZADA CON

H= 10 cmLOSA MACIZA

26

0

DIAMETRO

Ø=VARIABLE

ENTRADA

TUBERIA DE

20

20

SIN ESC.

PLANTA CAJA POZO

TAPA CIEGA DE fo.fo.

DIAMETRO

Ø=30cm

EXCEDENCIAS

TUBERIA DE

TAPA DECONCRETO

20

Excavación del pozo con un diámetro

18

Monterrey (NL)

Actuales. Pozos, mina huasteca,

Santiago, Presa Cerro

Prieto, Presa Cuchillo y

Presa La Boca.

Futuras. Presa Cerro prieto,

Acueducto Cuchillo II,

Acueducto Presa Falcón,

Intercambio Agua

Tratada-Río Pilón.

Principales fuentes de abastecimiento del área metropolitana.

19

Requerimientos actuales

(m3/s).

Monterrey (NL)

13

Infiltración natural más

inducida (m3/s).

38

Estaría en equilibrio y

dispondría de caudales

adicionales (m3/s) para otros

usos.

25

Conclusiones:

El agua pluvial infiltrada en el subsuelo, natural o artificialmente, es una

alternativa para el suministro de agua potable al área metropolitana de

Monterrey.

20