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INFORME FINAL
En cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y su
impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto.
Realizado por la:
Universidad Autónoma Metropolitana
Fecha de elaboración: 1 junio al 26 agosto 2009.
Fecha de Entrega: 26 de Agosto 2009.
INDICE
Producto 1. Descripción y mapeo de los impactos de la crisis
hídrica en la Subcuenca RALC, causados por el
cambio climático.
Producto
2: Diseño de proyectos
almacenamiento agua pluvial
prototípicos
para
Producto 3: Diseño de plantas prototípicas de tratamiento de
agua residual.
Producto 4: Justificación para el posible decreto de zonas
estratégicas de recarga y almacenamiento
superficial de agua.
Producto 5: Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos.
RESUMEN
Este proyecto tiene como objetivo diseñar proyectos piloto que permitan la
instrumentación modelo de estrategias de gestión de los ciclos hídricos y del
carbono para disminuir las causas y el impacto del cambio climático en una
región amenazada de la Cuenca de México.
El informe esta divido en cinco productos:
En el producto número uno se hace una descripción y mapeo de los impactos
de la crisis hídrica en la Subcuenca de los Rios Amecameca y la Compañía.
En el producto dos del informe se presenta el diseño de cuatro proyectos
modelo que permitirían el almacenamiento (superficial ó subterráneo) de agua
pluvial cerca de zonas urbanas en cuenca media y baja, para compensar la
pérdida de capacidad de almacenamiento en cuenca alta.
En el producto tres del informe se presenta el diseño de tres plantas de
tratamiento prototipo que permitirán el saneamiento de las aguas de la
subcuenca, reducción de los costos de operación y mantenimiento y con ello
reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
En el producto número cuatro del informe se presenta la justificación para el
posible decreto de zonas estratégicas de recarga y almacenamiento superficial
de agua. Se propone la creación de un área natural federal en la laguna de
Tláhuac para retener agua de lluvia, tratarla y generar zonas de riego a sus
alrededores. En la laguna de San Gregorio también se almacenaría el agua de
lluvia y al conectarse con la laguna de Tláhuac por medio de las chinampas se
generan reguladores de picos de lluvia y se fomenta la agricultura de
chinampas. Se propone la recarga artificial de agua al retenerla por medio de
lagunas, tratarla con una planta potabilizadora e infiltrarla por medio de pozos
en el área de conservación de Santa Catarina.
Finalmente en el producto número cinco de este informe se presenta el diseño
de un sistema local, modelo de recolección, composteo y aplicación agrícola de
residuos orgánicos; con el propósito de reducir la cantidad de residuos
depositados en tiraderos municipales y clandestinos, y de esta manera
minimizar las emisiones de metano asociadas a los residuos orgánicos;
evitando la descomposición anaerobia de la materia orgánica a través de su
tratamiento mediante compostaje.
Producto 1
Descripción y mapeo de los
impactos de la crisis hídrica en la
Subcuenca RALC, causados por el
cambio climático
Realizado por la
Universidad Autónoma Metropolitana
En cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y su
impacto en una subcuenca vulnerable de la Cuenca
de México: Diseño de proyectos piloto.
Responsable de elaboración: Mariano Salazar Molina
Fecha de elaboración: 1 junio al 26 agosto 2009
Fecha de Entrega: 26 de Agosto 2009.
Ca
2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
ÍNDICE
Contenido
ÍNDICE ............................................................................................................................................ 2
Introducción ............................................................................................................................... 3
Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca de los Ríos
Amecameca y La Compañía ......................................................................................................... 4
Estado de situación.................................................................................................................. 4
Factores que inciden en el balance hídrico de la subcuenca y La macroregión ........... 6
Los glaciares ............................................................................................................................. 6
Relieve ..................................................................................................................................... 7
Balance hídrico de los glaciares ............................................................................................. 13
Las aguas residuales .............................................................................................................. 15
Residuos Sólidos Urbanos...................................................................................................... 17
Inundaciones, hundimientos y agrietamientos ......................................................................... 21
Inundaciones ......................................................................................................................... 21
Hundimientos y grietas.......................................................................................................... 21
Presión urbana....................................................................................................................... 21
Resumen de procesos de planeación ambiental en la cuenca ....................................... 22
Principales estrategias de mitigación .................................................................................. 24
Manejo de avenidas. ............................................................................................................. 24
Intercambio de aguas subterráneas por aguas residuales crudas y/o tratadas a nivel
secundario, para uso agrícola. ............................................................................................... 25
Recarga artificial con agua de escurrimientos con o sin tratamiento. .................................. 25
Desconcentración del bombeo de las aguas subterráneas. .................................................. 25
Instrumentar un programa de recarga al acuífero y el control de avenidas mediante presas
de gavión, reforestación y terraceo. ..................................................................................... 26
Diagnóstico, evaluación y conservación del sistema acuífero. ................................... 26
Desconcentración del bombeo. ........................................................................................ 26
Evaluación del impacto del cambio climático. ................................................................ 27
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
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2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
Introducción
El calentamiento global que se observa en todo nuestro planeta es el resultado de
una cultura depredadora del medio ambiente por parte de los seres humanos, son
diversas las formas en que este fenómeno se manifiesta: ciclones tropicales más
intensos, cambios en la cantidad de precipitación, mayor velocidad del viento, ondas
de calor más frecuentes, sequías, cambio negativo en el régimen de los glaciares,
entre otros.
En este periodo, verano del 2009, el Valle de México está sufriendo una sequía que
no se había observado en los últimos cincuenta años y se manifiesta de manera más
aguda en la carencia de agua que permita garantizar el suministro a varios millones
de personas habitantes de la ciudad de México, amén de lo efectos devastadores
que está trayendo para la agricultura a nivel nacional.
A nivel internacional, los expertos del Panel Intergubernamental de Cambio Climático
(IPCC por sus siglas en inglés) sostienen que se trata de una de las amenazas más
serias para el medio ambiente, con consecuencias negativas a la salud, la seguridad
alimentaria, la actividad económica, infraestructura física, disponibilidad de agua y
otros recursos naturales. Es decir se trata de una verdadera catástrofe ambiental que
pone en riesgo el presente y futuro de la humanidad y del planeta mismo.
Es necesario señalar que la Cuenca del Valle de México está constituida por una
serie de acuíferos que a lo largo de cientos de miles de años se fueron formando por
acción volcánica, que permitió la formación de un vaso que se fue rellenando con
agua y arcillas, hoy denominado acuitardo, el cual tiene aproximadamente una
profundidad de 800 metros en los que se logra almacenar una gran cantidad de
agua.
Los acuíferos Cuautitlan-Pachuca, Texcoco, Ciudad de México y Chalco-Amecameca
son acuíferos tributarios que han permitido la conformación de una macroregión
denominada Cuenca del Valle de México. Por su importancia estratégica, es
necesario implementar acciones de rescate hidrológico, ya que en esta cuenca
habitan millones de personas.
La Subcuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía forma parte del acuífero
Chalco-Amecameca, es por ello que el presente estudio pretende señalar, como
punto de partida, el estado de situación en el que se encuentra la subcuenca de los
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causados por el cambio climático.
Ríos Amecameca y La Compañía, los factores que están incidiendo sobre
el balance hídrico, las implicaciones y riesgos que se vislumbran de continuar con la
actual cultura de manejo del agua; de manera complementaria señalaremos las
acciones e iniciativas que se han venido desarrollando para atender la situación y
finalmente estaremos proponiendo doce estrategias para coadyuvar en la reducción
de los riesgos causados por el cambio climático.
Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en
la Subcuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía
Estado de situación
La subcuenca de los ríos Amecameca y La Compañía, está formada a partir del
parteaguas que abarcan los volcanes Popocatépetl e Iztaccíhuatl, ubicados al suroriente de la Cuenca de México. Tiene una superficie de 1174.45 km2, dentro de los
cuales se encuentran varias áreas naturales protegidas.
La parte del sistema volcánico, compuesto por los volcanes; Popocatepetl,
Iztaccíhuatl, se ubican en la mesa central de la República Mexicana entre los 18°45’
y 19° 15’ latitud Norte con una orientación Norte-Sur. Cuenta con una población
ubicada en ella, de un millón 194 mil 920 habitantes hasta el año 2000.
En la subcuenca de los ríos Amecameca y de la Compañía cuyos bosques y suelos
son vitales para la producción de oxígeno y la recarga de los acuíferos del Valle de
México, principalmente los pozos profundos ubicados al sur de la Ciudad de México y
los volcanes que delimitan la Cuenca de México hacia el Oriente juegan un papel
importante desde el punto de vista de la prestación de servicios ambientales para
millones de mexicanos. Su cercanía a la ciudad de México (75 km), a la de Puebla
(40 km) y la de Cuautla Morelos (36 Km), y otras importantes ciudades índica lo
estratégico para todo el centro del país. Tan solo en agua; aproximadamente 17
millones de personas viven de la extracción de los acuíferos formados en las laderas
de los volcanes. Los aportes en bienes vegetales, faunísticos y minerales han sido y
son fundamentales para el desarrollo de las urbes próximas.
La subcuenca de los ríos Amecameca y La Compañía como parte de la cuenca de
México enfrenta una serie de problemas, tales como: la tala clandestina,
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causados por el cambio climático.
urbanización de la zona de recarga, sobreexplotación y contaminación del
acuífero con residuos sólidos y agroquímicos, falta de tratamiento de las aguas
servidas, sobrepastoreo, incendios y plagas forestales debilidad en la administración
municipales del agua y falta de oportunidades económicas y sustentables en la
región.
Otros factores de vulnerabilidad son los riesgos históricos de las grandes avenidas
de agua, con tiempos de retorno de veinte y cuarenta años, las cuales por ser
extremadamente copiosas, con regímenes turbulentos y de gran velocidad causan
graves inundaciones en los asentamientos urbanos y las áreas agrícolas de las
partes bajas de las cuencas.
El escenario de un constante crecimiento demográfico a futuro en la región de la
Sierra Nevada es preocupante. En particular con las políticas públicas de la
CONAFOVI, dependencia que vino a eliminar la visión de planeación urbana
sustentable fundamentada en los estudios de impacto ambiental. A las empresas
constructoras se les dio carta blanca
para generar soluciones inmediatas y visibles al déficit de vivienda. A esto se suma
la construcción en curso de una autopista de ocho carriles sobre la zona estratégica
de recarga promocionada como el “periférico habitacional” mexiquense. Podemos
notar entonces el doble proceso de incremento constante en el consumo de agua y la
pérdida de tierras agrícolas y forestales de alta productividad y con ello, la
disminución dramática de la recarga natural del acuífero y el incremento de la
fragilidad del sistema.
Hasta aquí hemos hecho un breve resumen del estado de situación en el que se
encuentra la subcuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía, sin embargo es
necesario reiterar que esta realidad no es privativa de la subcuenca, sino que se
comparte con el estado en que se encuentran las cuencas tributarias a la cuenca de
México, de tal manera que el grado de deterioro y
fragilidad de la subcuenca
contribuye, de manera significativa, a la incertidumbre ambiental en la que se ven
inmersos millones de habitantes que comparten su residencia en la Sierra Nevada,
es decir a comunidades, pueblos, ciudades, delegaciones y municipios de los
Estados de México, Puebla y Morelos y al Distrito Federal
De acuerdo a las diferentes estrategias que se pueden implementar en la
subcuenca, consideramos pertinente abordar con mayor profundidad en aquello
factores que más están incidiendo en la vulnerabilidad de la misma, con el propósito
de establecer retos y desafíos que permitan la construcción de sinergias de todos los
actores públicos, privados y sociales preocupados en el rescate de la cuenca de los
ríos Amecameca y La Compañía.
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causados por el cambio climático.
Factores que inciden en el balance hídrico de la subcuenca
y La macroregión
Los glaciares
La subcuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía forma parte de la Sierra
Nevada, y de acuerdo a los estudios de ordenamiento ecológico del volcán
Popocatépetl y su zona de influencia, realizado por la BUAP, esta sierra se
caracteriza por ser un macizo montañoso que separa las cuencas de México, Puebla
y Morelos con una longitud de alrededor de 100 km que se extiende de Norte a Sur y
en la que destacan los volcanes Popocatépetl e Iztaccíhuatl. En su porción inferior se
extienden las elevaciones conocidas como los pies del Iztaccíhuatl, ubicadas entre
San Rafael y Santo Tomás Atzingo, que están conformadas por una sucesión de
lavas andesíticas. Las formaciones rocosas con escarpadas paredes verticales
muestran los efectos de los procesos de erosión en la superficie casi horizontal. En
esta región, el relieve es moderado y el drenaje discordante con el de las unidades
adyacentes. Las elevaciones van desde los 2 mil 500 hasta 5 mil 452 msnm, y es
aquí donde se localizan dos de las cumbres más altas de México (volcán
Popocatépetl y volcán Iztaccíhuatl).
Las laderas de la zona Norte y centro de la Sierra forman flujos de dacitas y
riodacitas; las lavas se derivaron de un mismo centro eruptivo, situado
probablemente en la cima actual del Iztaccíhuatl, del que han provenido los flujos
más recientes que se presentan en la región sudoccidental del volcán; el drenaje
está bien desarrollado y recorre profundos barrancos.
Esta subcuenca se formó a través de varios procesos (intemperismo, erosión y
acumulación) y tectonismo que a su vez provocó volcanismo. El paisaje de esta área
esta representada por conos cineríticos, abanicos volcánicos, laderas, coladas de
lavas andesíticas y andesíticas-basalticas, todos ellos afectados por erosión
reciente, así como cañadas, valles, planicies lacustres y otros tipos de paisajes de
menor importancia.
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causados por el cambio climático.
Relieve
En los estudios realizados se determinan dos tipos de relieve que son resultado de
largos procesos de transformación de la subcuenca, en donde la presencia de los
dos volcanes ha sido determinante para la actual configuración de la misma.
Relieve endógeno:Se refiere a un tipo volcánico acumulativo, subdividido en
explosivo, efusivo y extrusivo o combinaciones de los anteriores.
Relieve volcánico explosivo: Se refiere a todas las formas de origen volcánico
originadas por la expulsión de material piroclástico en forma violenta a través de un
conducto central. Las formas principales son los estratovolcanes, conos volcánicos
cineríticos, las planicies y laderas de piroclásticos. Volcanes cineríticos: Este tipo de
estructuras se encuentran en toda la zona de estudio. La siguiente tabla muestra
algunos de los volcanes existentes en el área.
Tabla 1 Principales Elevaciones de la zona de estudio
Nombre
Altitud (m) Latitud
Longitud
Ubicación
2103,220.36
Sierra Nevada
Popocatépetl 5,452
539,713.48
Iztaccíhuatl 5,146
El Pino
3,780
El Papayo 3,620
537,730.32 2120,334.73
5199,241.59 2119,308.92
5372,28.14 2132,866.71
Sierra Nevada
Cuenca de México
Sierra Nevada
El relieve volcánico efusivo lo componen las emanaciones de lava que acompañan a
la actividad volcánica, las cuales originan formas muy diversas del relieve: laderas,
coladas, mesetas, entre otras. Estos rasgos geomorfológicos se observan en la parte
Sur de la cuenca de México como extensas coladas de lava basáltica, así como
también extensiones menores de lava andesítica que formaron mesetas debido a su
alta viscosidad que no les permitió tener una mayor movilidad.
Relieve endógeno modelado: En este tipo de relieve agrupamos las formas
originadas por procesos endógenos, tectónicos, volcánicos, que no conservan su
aspecto original, sino que han sido transformadas sustancialmente por la actividad
exógena.
Debido a que la zona de estudio se localiza en una provincia volcánica, las formas
del relieve endógeno modelado pertenecen al tipo volcánico erosivo.
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Este relieve se presenta en la Sierra Nevada, en las laderas inferiores de
los grandes volcanes en los que, aunque son de litología joven (Popocatépetl), las
condiciones oroclimáticas y el material no consolidado han permitido un fuerte
desarrollo de los procesos erosivos gravitacionales y los erosivo-fluviales.
En estas laderas de los grandes volcanes se pueden diferenciar dos niveles de
relieve volcánico erosivo. El primero ocupa la porción superior de las montañas,
aproximadamente hasta los 4 mil 700-4 mil 900 msnm, o sea hasta los frentes de los
glaciares y los mantos permanentes de nieve. Su límite inferior se encuentra a una
altitud promedio de 4 mil 400 msnm, con variaciones según la exposición de las
vertientes. Los factores que han intervenido en el modelado de estas laderas pueden
ser los antiguos procesos glaciares (finales del pleistoceno) y niveles que en otras
épocas se extendieron a cotas más bajas. Otros de los procesos que intervinieron en
el modelado de las laderas son los procesos nivales actuales, los cuales se producen
con relativa intensidad en la temporada de mayor precipitación (verano) y en algunas
ocasiones en otoño e invierno, cuando descienden los mantos de nieve a cotas
inferiores (Hubp, 1984). También el derretimiento de la nieve y el deshielo en la zona
de ablación proporciona flujos de agua superficial y subterránea que contribuye al
modelado de las vertientes.
En el volcán Iztaccíhuatl las laderas muestran un modelado mayor. Esto se observa
en ambas vertientes, oriental y occidental, con fuertes inclinaciones y paredes
verticales.
La morfología debajo de la cota de los 4 mil 400 msnm es distinta a lo anteriormente
expuesto. Esto se debe a que las intensidades de los procesos que han actuado en
el tiempo son distintas. Por ejemplo la nivación actúa esporádicamente; en cambio, el
escurrimiento fluvial es más intenso. Por esto, el modelado se manifiesta por una
intensa disección vertical, lo que se aprecia incluso hacia las laderas inferiores del
Popocatépetl, en rocas volcánicas de débil consolidación y jóvenes por su edad.
Relieve exógeno: Está representado por diferentes tipos genéticos; glaciares,
erosivos gravitacionales, fluviales, lacustres, deluviales, coluviales y antrópicos. De
acuerdo al estudio que presentamos, solamente abordaremos lo relativo al relieve
exógeno glacial.
El relieve erosivo glacial está constituido por las formas desarrollas por la acción de
los hielos. Los glaciares en el área de estudio tienen su límite inferior a los 4 mil 900
msnm y son del tipo volcánico de climas subtropicales (Hubp, 1984).
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2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
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La presencia de los glaciares se condiciona al desarrollo de los grandes
estratovolcanes que alcanzan las altitudes apropiadas (quionósfera) para la
formación de estos. La nivelación de estas montañas volcánicas se produce a una
gran velocidad, por el desarrollo que alcanza el intemperismo, los procesos
gravitacionales, niveles, y glaciales.
A finales del pleistoceno, la línea de las nieves permanentes se encontraba en un
nivel considerablemente más bajo; por lo mismo, las formas antiguas de origen
glacial han pasado a ser afectadas por otros procesos tales como los gravitacionales
y los fluviales, y recientemente el volcanismo activo del Popocatépetl también podría
alterar las formas antiguas existentes.
Trabajos interesantes sobre los glaciares en México son los realizados por White
(1954, 1956, 1962) o el de Blásquez (1961), pero el estudio más completo es sin
duda, el realizado por Lorenzo (1964) y recientemente los estudios realizados por
Delgado (1996).
En el volcán Popocatépetl, Lorenzo identificó tres glaciares al Noroccidente del
cráter, formando una gran masa de hielo que ocupa una superficie de 0.72 km2. El
mayor de ellos es el del Ventorrillo o Teopizcalco, entre los 5 mil 230 y los 4 mil 690
msnm, con un área de
0.4 km2. Bordean al anterior otros dos glaciares: uno, al Oriente, entre los 5 mil 250 y
los 4 mil 840 msnm, con una superficie de 0.2 km 2; y al Occidente, entre los 5 mil 400
y 5 mil 015 msnm, se ubica el glacial llamado noroccidental, que cubría un área de
unos 0.12 km2.
En el Iztaccíhuatl los glaciares son más numerosos debido a que es una estructura
volcánica mayor, con cimas niveladas (El Pecho, La Panza) que se convierten en
cuencas de neviza que alimentan a los glaciares. Los principales glaciares se
presentan en la siguiente tabla.
Tabla 2 Principales Glaciares del Iztaccihuatl y El Popocatepetl
Nombre
glaciar
del
Cotas (msnm) Área (km2) Características
Ayoloco
-4725
0.247
Centro-oriental
5190-4715
0.245
Es
el
mayor
glaciar
del
Iztaccíhuatl, se extiende hacia el
flanco occidental.
Se extiende hacia la vertiente
oriental.
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causados por el cambio climático.
del Cotas (msnm) Área (km2) Características
Nace cerca de la cima del Pecho.
5250-4760
0.21
Escurre al Norte y posteriormente
al Este.
Nace en la cima de la montaña, se
5286-4910Del cráter
0.18
bifurca en dos lenguas, hacia el
4890
Noreste.
Pertenece a la vertiente Este, y se
Sudoriental
5130-4970
0.0775
dirige hacia el Sureste
Pertenece
a
la
vertiente
Atzintli
5080-4885
0.0575
occidental.
Presenta un desplazamiento hacia
Del Cuello
5000-4700
0.05
la vertiente oriental.
Nace en la cima mayor y escurre
Oriental5286-5100
0.05
al Oeste-Noroeste. Termina en un
noroccidental
escarpe como glaciar colgante.
Nace también cerca de la cima y
Norte
Cima-5050
0.046
se extiende al Norte donde
termina como glaciar colgante
Se localiza al Sureste de la cima y
Nororiental
5050-4830
0.025
se extiende hacia la vertiente
oriental.
Se mueve hacia el Norte,
De la cabeza
5045-4900
0.014
terminando en escarpe.
Se sitúa en la vertiente oriental.
San Agustín
5030-4970
0.0112
En el residuo de un antiguo glaciar
mayor.
Nombre
glaciar
Ayolotepito
De lo anterior podemos estimar que de acuerdo al estudio realizado por Lorenzo
(1964), el área ocupada por los glaciares es de 1.16 km 2 en el Iztaccíhuatl y de 0.72
km2 en el Popocatépetl.
Un estudio más reciente sobre el glaciar del Popocatépetl estima un área de
aproximadamente 0.40 km2 (Delgado, en Hubp, 1984); esto indica que el glaciar ha
sufrido una reducción de 0.32 km2 en 41 años, mientras que para el Iztaccíhuatl, los
glaciares de la cabeza, el Sudoriental y el de San Agustín, ya desaparecieron, y los
restantes han sufrido un retroceso importante (Delgado, en Hubp, 1984). La completa
extinción de los glaciares en el
Popocatépetl e Iztaccíhuatl ocurriría si hubiera una reducción de 200 a 300 metros en
el nivel superior del volcán Popocatépetl y de 100 m en el nivel del Iztaccíhuatl.
La dinámica actual de los hielos es de una gran intensidad (erosión glacial o
exaración) que va acompañada por intemperismo, procesos gravitacionales y
fluviales.
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Las principales formas de la exaración son los valles en U, los que se reconocen en
la vertiente occidental del Iztaccíhuatl. Estas formas son testigos de los intensos
procesos glaciares a finales del Pleistoceno. Estos valles presentan formas
alargadas y estrechas, con fondo plano de hasta 150 m de amplitud, delimitados por
laderas de pendiente fuerte. En longitud llegan a alcanzar hasta poco más de un km.
Los valles glaciares que se formaron a fines del pleistoceno, que conservan sus
rasgos originales en la vertiente occidental, se presentan a continuación.
Tabla 3 Valles glaciares de la Sierra Nevada
del Cotas
Características
(msnm)
Tiene su cabecera al noroccidente de la cima
Amacuilécatl (los pies) y hasta su extremo inferior
se extiende 2.5 km. Se encuentra en proceso de
Tlaltipipitongo 3500 - 4400
destrucción por deslaves. La nieve sólo se acumula
cuando ocurren fuertes precipitaciones y permanece
por dos o tres semanas.
Es el valle de más clara expresión en el relieve,
tiene una longitud aproximada de 5 km. No tiene
Milpulco
4100 - 3700 comunicación en su cabecera con mantos de hielo o
nieve. En el extremo inferior del valle pierde la
forma glaciar para convertirse en fluvial.
Es un valle de aproximadamente un km de longitud
que desemboca en el valle de Milpulco. Presenta un
fondo plano estrecho hacia su parte inferior, la
Atzintli
-4100
superior es una hondonada en la ladera, con
grandes depósitos morrénicos. Su cabecera se
encuentra en el glaciar Atzintli, cuyas aguas de
deshielo lo alimentan.
Nombre
valle
Los valles glaciares no se reconocen en la vertiente oriental, probablemente porque
la topografía no favoreció para la formación de cuencas de neviza importantes ni
grandes acumulaciones de nieve y hielo, o porque había una influencia mayor de la
radiación solar, y también porque en esta vertiente se tiene una mayor acumulación
de material volcánico del Popocatépetl y de otros volcanes.
En el volcán Popocatépetl los valles en U están ausentes. Sin embargo, en la parte
superior de la cañada de Nexpayantla podría haber existido alguno. Las repetidas
erupciones del volcán intensa erosión fluvial han borrado toda huella posible de estas
formas. Los únicos rasgos existentes de la acción glaciar son los dos circos
escalonados en la cabecera de la cañada antes mencionada. Mientras, en el
Iztaccíhuatl, los circos glaciares se localizan por encima de los 4 mil 300 msnm y
están afectados por procesos gravitacionales.
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Las formas de relieve acumulativo glacial se han originado en el pleistoceno tardío y
holoceno, continuando su formación hasta nuestros días. Son bien conocidas en la
vertiente superior occidental del Iztaccíhuatl, extendiéndose, a manera de franjas,
transversales a la montaña desde los frentes de los glaciares mayores actuales, o los
antiguos extintos.
Las formas más representativas de estos depósitos son las morrenas. Estas se
originan por detritos rocosos que transportan los glaciares y son depositados en el
frente de éstos (morrenas frontales), o los que permanecen como testigos del antiguo
cauce cuando los hielos se retiran (morrenas basales).
Según White (1962) en Hubp (1984), existen depósitos glaciares en la ladera
occidental del Iztaccihuatl, los cuales se reconocen hasta los 2 mil 750 msnm, todos
referidos al pleistoceno superior y clasificados en cuatro etapas de acumulación que
denomina Nexcoalango (entre los 2 mil 750 y 3 mil 50 msnm), Hueyatlaco (entre 3
mil 135 y 3 mil 650 msnm), Milpulco (entre 3 mil 630 y 3 mil 760 msnm) y Ayoloco (4
mil 270 y 4 mil 410 msnm), las altitudes representan los límites inferiores. De estos
depósitos, sólo los de Ayoloco y algunos de Milpulco presentan las morrenas como
formas del relieve bien conservadas, con su morfología característica. En los otros
dos, los sedimentos se presentan alterados por la erosión fluvial, cubiertos por
piroclastos y suelo.
Por otro lado, los depósitos de morrena más jóvenes se exponen en la ladera
occidental del Iztaccíhuatl, entre los 4 mil 300 y 4 mil 800 msnm, bordeándolo frente
a la cima de las Rodillas y en dirección Norte hacia la cabeza y al Norte y Oriente de
ésta. Se trata de crestas alargadas situadas en amplias concavidades de las laderas
montañosas, donde los glaciares que las originaron no tuvieron la forma del río de
hielo. Existen cuatro concavidades en las laderas donde se forman estas morrenas:
mil
1.- CABECERA DEL VALLE DE ATZINTLI. El frente de estas morrenas se encuentra a 4
450 msnm (White, 1962;en Hubp, 1984), límite aproximado de los frentes de tres
crestas basales que se extienden unos 700-800 m.
2.- CABECERA DEL VALLE DE AYOLOCO. La morrena mayor se reconoce desde el
frente del glaciar, descendiendo hasta los 4 mil 270 msnm; es la mayor de todas las
de este volcán, su longitud alcanza 900 m por unos 240 de amplitud. Otras crestas
de la misma cabecera se extienden mil 100 m por 350 m de ancho. Se encuentran,
en partes, cubriendo las superficies de escarpes de lava, pero a los pies de éstos
alcanza su máximo espesor.
3.- CABECERA DEL VALLE DE AYOLOTEPITO. Aquí se disponen tres crestas
morrénicas bien definidas, con un límite inferior mínimo a 4 mil 410 msnm,
descendiendo desde las alturas de 4 mil 800 m en dirección a la cabeza y el pecho.
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causados por el cambio climático.
4.- CABECERA DEL VALLE DEL NORTE DE LA CABEZA. Esta elevación de laderas
escarpadas está rodeada por depósitos morrénicos, desde los 4 mil 700 m hasta los
4 mil 300 m, a manera de un frente de depósito.
De acuerdo al estudio realizado por Delgado Granados, los glaciares presentan una
zona de acumulación y otra de ablación, que a continuación señalamos
Zona de acumulación.- En esta se dan los procesos por medio de los cuales los
hielos sólidos y la nieve son agregados al glaciar, dicha acumulación se da
principalmente por la precipitación de nieve, por la lluvia si ésta se congela, por
avalanchas, por recongelación de agua líquida y condensación de hielo directamente
del vapor (sublimación)
Zona de ablación.- Esta zona se caracteriza por observar procesos de perdida de
hielo y nieve por fenómenos como la fusión, evaporación, separación de bloques,
erosión eólica y remoción de hielo o nieve por avalanchas.
Balance hídrico de los glaciares
El régimen de un glaciar, balance de masa o hídrico se refiere a la perdida o
ganancia de nieve de un glaciar. Cuando el glaciar tiene un régimen positivo, está
ganando hielo, y por lo tanto avanzará y crecerá. Lo inverso sucede cuando el
régimen es negativo. Dicho régimen está íntimamente relacionado con el clima y sus
cambios.
A nivel mundial los glaciares se encuentran en retroceso, son muy pocos los que
presentan un balance hídrico positivo y sólo aquellos ubicados el lugares con climas
que les son muy favorables presentan un avance.
Los estudios realizados por Lorenzo, en el Iztaccihuatl, en el periodo de 1958 a
1982, se lograron describir doce glaciares en un área aproximada de 1.2 km. En la
actualidad se sabe que varios de esos glaciares se han extinguido. Para 1982, los
glaciares llamados “del cuello”, “oeste-noroeste”, “suroriental” y de “San Agustín” ya
han desaparecido, esto representa una pérdida de casi 0.2 km2 (16%) del total, del
área glaciada en un periodo de veinticuatro años.
De acuerdo a estos datos, los glaciares que se localizaban el el Iztaccichuatl están
en franco retroceso, pero además de retroceder se encuentran en un proceso de
adelgazamiento lo que es un factor que representa una perdida mayor de volumen
de hielo. Los pequeños avances, como los registrados entre los años 1968-1978, se
deben a .condiciones especiales de temperatura durante esa década.
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causados por el cambio climático.
La influencia, no solo de los cambios climáticos globales en nuestros glaciares sino
también de los cambios locales, como lo es la influencia de la Ciudad de México,
principalmente de la contaminación ambiental que llega a grandes altitudes (mayores
a 6 000 msnm), seguramente están contribuyendo a la devastación de la masa de
hielo, debido a un aumento de la temperatura por el llamado efecto invernadero.
Además es necesario ubicar en su justa dimensión qué tanto los fenómenos como El
Niño están afectando temporalmente el balance hídrico de el Iztaccihuatl y
Popocatépetl.
Los patrones de comportamiento de la temperatura en la macroregión, indican un
incremento sistemático en la temperatura media anual. El ritmo de retroceso
sostenido que se ha observado en los glaciares en los últimos cincuenta años podría
ocasionar su total desaparición en lo que resta del siglo XXI, y con ello una pérdida
significativa de una fuente importante de agua para la macroregión.
Durante miles de años los glaciares del Iztaccihuatl y Popocatépetl ha sido fuente de
recarga de los mantos freáticos tanto del Valle de Puebla, como de la cuenca de
México. Su desaparición cortaría el suministro de agua hacia estos mantos acuíferos
con las implicaciones económicas, sociales y demográficas para las entidades
ubicadas en Puebla, Morelos, Estado de México y Distrito Federal.
Según los estudios realizados por Burns, los glaciares y sus nieves perpetuas, al
almacenar las fuertes precipitaciones cuenca arriba, han servido para prevenir
inundaciones, y sus deshielos han abastecido a una población aproximada de 151
200 habitantes del suroriente de la cuenca (Amecameca, Tlalmanalco, Ayapango,
Ecatzingo, Atlautla y Ozumba en el Estad de México) situación muy significativa ya
que representa el 20.72% de la población total de la cuenca que abarca 13
municipios.
En términos ambientales, la sobreexplotación de los mantos acuíferos, cuya
descarga se ve disminuida por el retroceso hídrico de los glaciares, puede ocasionar
un proceso de desertificación que se vería acelerado con la disminución de las áreas
boscosas al haber menos agua en el subsuelo. Este proceso de desertificación
afectaría la vida humana y la actividad económica de toda esta macroregión.
Con el actual modelo de desarrollo que impera a nivel mundial, el deterioro y
desaparición de los glaciares no se puede detener, es necesario repensar como
podemos considerar a nuestras cuencas hidrológicas, qué acciones debemos
realizar para tratar de revertir el actual balance hídrico de nuestra región, cómo
aprovechar la situación geográfica de nuestras montañas. Pero sobre todo es
necesario realizar monitoreos en torno al balance hidrológico de la subcuenca de los
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causados por el cambio climático.
Ríos Amecameca y La Compañía, considerando la afectación de los glaciares, como
área de oportunidad para construir escenarios prospectivos que nos permitan incidir en
la toma de decisiones sobre cómo aminorar la desaparición de lo glaciares, por un
lado, y cómo aprovechar el agua proveniente de los dehielos por el otro.
En síntesis, y coincidiendo con Delgado, las tasas de retroceso de los glaciares del
Iztaccihuatl, no nos deparan un futuro prometedor. Por esta razón es necesario, y
urgente generar procesos de reflexión con todos los sectores involucrados en la
Subcuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía con el fin de diseñar estrategias
e investigaciones que nos permitan dar respuesta a los siguientes
cuestionamientos:¿realmente desaparecerán estos glaciares?; si es así, ¿cuándo
ocurrirá esto?, ¿qué sucedería si desaparecieran?, ¿podemos hacer algo para
detener este proceso?, ¿se puede prever su extinción?; o bien, ¿podemos aminorar
las consecuencias?, ¿qué debemos hacer al respecto?; ante los fenómenos producto
del calentamiento global ¿cuáles podrían ser las consecuencias en la macroregión?,
¿qué hacer para mitigar el impacto de fenómenos que no podemos detener?
Las aguas residuales
En México, las aguas residuales que proceden de los sistemas de recolección como
el alcantarillado o los canales a cielo abierto, descargan en la mayoría de los casos,
en los cursos naturales de agua para su disposición final.
Las aguas residuales son los volúmenes de agua potable que descargan los usuarios
domésticos después de satisfacer sus necesidades de tipo hídrico y es un porcentaje
de la dotación media diaria que recibe un habitante en su casa habitación. Dicho de
otra manera, existe un factor de retorno de las aguas residuales que se define como
un porcentaje de la dotación y que oscila entre el 70 y 80%.
Los materiales de desecho que se depositan alteran el desarrollo de la vida acuática,
ya que los de naturaleza orgánica se fermentan en ausencia de oxígeno generando,
con ello, malos olores y sabores; los materiales tóxicos, compuestos metálicos,
ácidos y álcalis afectan directa o indirectamente la biodiversidad en los cuerpos de
agua, a manera de ejemplo podemos señalar que las pequeñas partículas
suspendidas como fibras o cenizas pueden asfixiar a los peces por obstrucción de
sus agallas; las grasas y aceites al flotar en la superficie o adherirse a las plantas
impiden su desarrollo, ya que impiden la entrada y disolución del oxígeno en el agua.
Es por ello que es importante tratar de reducir la descarga de aguas residuales en las
corrientes de agua, a través de procesos de sensibilización con la población que
reside en las cuencas hidrológicas, donde se haga ver que no es posible seguir
descargando directamente las aguas residuales a los afluentes naturales, ya que si
tomamos en cuenta que la población sigue creciendo la carga contaminante será
mayor cada
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vez y los ríos perderán paulatinamente su capacidad de depuración y
terminarán muriéndose.
El programa UAM-SIERRA NEVADA entre sus líneas de investigación relativas a la
cuenca, ha venido operando el proyecto “Rescate del Río Tlalmanalco” con el
propósito inicial de determinar la calidad del agua del río, para ello se seleccionaron
varios puntos de muestreo ubicados entre el Paraje Dos ríos (aguas arriba)siguiendo el río y pasando cerca del centro de Tlalmanalco hasta San Lorenzo
(aguas abajo), haciendo un total de seis zonas de muestreo:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Descarga San Rafael
Zavaleta
Las vías
Centro Incalli, San Juan Atzcaualoya
Paso de Cortes
San Lorenzo
El método consistió que durante todo un año se recolectaran agua a intervalos de
tiempo de aproximadamente cuatro meses, para sujetarlas a un análisis en el
Laboratorio de Análisis y Tratamiento de Aguas de la UAM-Atzcapotzalco, de
acuerdo a los parámetros que establece la normatividad oficial mexicana.
De acuerdo a los análisis obtenidos de las muestras recolectadas se concluyo lo
siguiente:
1) Las grasas y aceites, coliformes fecales y huevos de helmintos están fuera de
norma respecto a NOM-001-SEMARNAT-1996.
2) Los metales analizados (Cadmio, cobre, cromo, mercurio, níquel, plomo y
zinc) se encuentran abajo del limite de detección, o sea que no se encuentran
o que su presencia en dichas aguas es muy pequeña, lo que quiere decir que
estas aguas no presentan peligro alguno desde el punto de vista de
contaminación por metales.
3) Se puede observar que la calidad de las aguas del río Tlalmanalco tiene
variaciones y eventualmente no cumple con la normatividad con los
parámetros fisicoquímicos en cuanto a la Demanda Bioquímica de Oxígeno
(DBO) y Demanda Química de Oxígeno (DQO).
Podemos concluir que la calidad de las aguas residuales en la cuenca está
directamente relacionada con los usos domésticos que la población hace del agua
potable y que ello implica generar procesos para que desde las mismas viviendas se
recicle el agua, ya que los sistemas informales de reciclaje del agua a nivel
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doméstico han sido vitales para el 77% de los habitantes quienes, debido
principalmente a inequidades en el sistema de distribución, cuentan con menos de
150 litros por día, lo que obliga a asumir patrones de reciclaje a nivel familiar, como
por ejemplo, el agua que se utiliza para bañarse es captada y reutilizada para lavado
de la ropa, después de este segundo uso se utiliza en una tercer fase para desalojar
desechos en el excusado o para regar patios y jardines.
Suponiendo que la población total de la cuenca de 729 728 habitantes ahorran 50
litros por persona por día, con estrategias de reuso, en su conjunto se estaría
evitando la demanda de 426 464 litros diarios, lo que reduciría la presión social por
la deficiencia en el suministro del líquido vital. Es importante incentivar esta práctica
domestica a nivel familiar pues ello implica desarrollar una cultura de manejo
sustentable del agua.
Sin embargo, aunque esta práctica cultural es importante, no deja de ser
insuficiente, por ello es necesario desarrollar programas de saneamiento de aguas
residuales a través de la operación eficiente de las plantas de tratamiento de aguas
residuales(PTARs) ya sea por métodos aerobios o anaerobios, con ello estaríamos
aprovechando el agua de la cuenca en la cuenca misma.
El tratamiento de las aguas residuales debe atenderse a la brevedad y de manera
integral y como parte de la prestación del servicio de agua potable, toda vez que en
la actualidad solo se trata el 22.7 % del volumen total de aguas residuales de origen
municipal. Asimismo, es necesario conocer con detalle las características de las
estructuras hidráulicas que integran la red de drenaje, el cual incluye diámetro de la
red de colectores y su dirección, estructuras hidráulicas auxiliares tales como
estaciones de bombeo en el caso que sea necesario, así como los puntos o áreas
donde se presentan inundaciones en forma periódica.
Residuos Sólidos Urbanos
La sociedad industrial, la modernidad, la comodidad y el modelo de desarrollo imperante en
planeta no ha conducido a afectar gravemente nuestro entorno inmediato, una
muestra de ello es la cantidad de desechos que generamos diariamente y que
depositamos como desperdicios, ahí es donde está el problema real, en el concepto,
pues para la gran mayoría de la población los términos de desperdicio, desecho y
basura indican un deseo de eliminarlos de deshacerse de ellos y en consecuencia no
existe una visión de cómo tratar estos en formas de residuos con posibilidades de de
conservarlos, reusarlos y transformarlos en beneficio de nuestro ambiente y nuestro
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planeta. Y es que pensar en la basura nos genera un rechazo inmediato,
a pesar de ello, es necesario saber como tratarla tanto en nuestras viviendas como
en nuestra comunidad, es decir en la escuela, el mercado, las calles, pues ello no
permitirá asumir una cultura del reciclaje.
Como lo plantea el grupo de estudios ambientales “El primer paso para construir una
sociedad ecológica y mejorar la calidad de nuestras vidas, es volver a preguntarnos
acerca del origen y el destino de las cosas y conocer sus flujos o recorridos de uno a
otro extremo para darnos cuenta de sus efectos sobre la naturaleza y en nuestras
vidas”, esto implica apropiarnos del circuito económico de nuestras vidas, nuestra
comunidad y de la sociedad en sus fases de producción-distribución-consumo y
reciclaje, para descubrir en qué grado estamos contribuyendo al deterioro ambiental
y en que medida podemos intervenir e involucrarnos para modificar nuestros hábitos
de consumo desecho.
En la zona de estudio se producen 128 toneladas de basura al día aproximadamente,
de este volumen, una tercera parte está formada por materiales inorgánicos
reciclables (vidrio, plástico, metales, papel), una quinta parte es de materiales
contaminantes (pañales, jeringas, baterías) y la otra mitad es materia orgánica
desechos de comida) en proceso de descomposición.
Si a esta realidad le añadimos, que la región es receptora de turistas citadinos de fin
de semana, provenientes principalmente del D.F., que al llegar a realizar actividades
de esparcimiento y de día de campo también dejan una gran cantidad de residuos
que se suman a los de la población habitante de los municipios de la región, la
problemática se agrava aún mas.
La generación de basura es uno de los problemas más acuciantes en los municipios
que se encuentran en la subcuenca, casi toda es depositada es depositada,
municipal o clandestinamente, en barrancas, ríos, tierras abandonadas y en el
monte. Al iniciar la época de lluvias, los desechos sólidos obstruyen el curso de los
ríos, alteran la calidad del agua con las consecuencias que ello implica aguas abajo.
Una de las amenazas para la calidad del agua de la subcuenca, dentro de la zona
agrícola, es la disposición inadecuada de los residuos sólidos municipales;
fundamentalmente la falta
de impermeabilización de estos lugares y los lixiviados generados por los residuos,
que trae como consecuencia la contaminación de nuestros mantos freáticos.
En la región solo seis municipios cuentan con un sitio para la disposición final de los
residuos sólidos, sin embargo no cuentan con la infraestructura adecuada para su
manejo, como podemos observar el la siguiente tabla.
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Ca
Tabla 4 Características de los sitios de disposición final de residuos sólidos
Municipios y
Delegaciones
Amecameca
Atlautla
Ayapango
Cocotitlán
Chalco
Ixtapaluca
Juchitepec
Temamatla
Tenango del Aire
Tlalmanalco
Características del sitio de Disposición Final
Celdas impermeabilizadas, laguna de lixiviados, separación de
residuos, barda perimetral
Tiradero al aire libre, sin ninguna protección y depósitos en
barrancas del municipio
Sitio de disposición sin impermeabilización, con barda
perimetral y recubrimiento de tierra; nuevo sitio de disposición
final en construcción.
Sitio de disposición sin impermeabilizar, con barda perimetral,
tubos para biogás y se recubren con tierra
No cuenta con un sitio de disposición final propio, depositan en
el tiradero de Santa Catarina
No cuenta con un sitio de disposición final propio, depositan en
el tiradero de Santa Catarina
Sitio de disposición final en construcción
Sitio de disposición final sin impermeabilizar, con canaletas
para lixiviados, con barda perimetral, falta de control para su
mantenimiento
Sitio de disposición final clausurado por la Secretaria de Medio
Ambiente del Estado de México.
Sitio de disposición final sin impermeabilización, con barda
perimetral, con saneamientos mensuales
Como podemos observar la infraestructura no garantiza un adecuado manejo de los
residuos, bajo la lógica de la forma actual como se confinan los desechos. Sin
embargo en un estudio de factibilidad de la Secretaría de Ecología del Gobierno del
Estado de México, se identificaron tres áreas que cumplen con las condiciones
geológicas necesarias para recibir desechos sin contaminar los acuíferos que
subyacen en la subcuenca. Estos están ubicados en el Predio La Grava en
Tepetlixpa; La Retana en Ayapango y San Marcos Huixtoco.
Es de suponerse que los rellenos sanitarios deben cumplir con las siguientes
características en su manejo:
 Garantizar el confinamiento seguro del 20% de los desechos que son
contaminantes.
 Realizar capas compactadas, de residuos sólidos, de 20 a 30 cm.
 Cubrir diariamente esta capa, con otra de tierra con un espesor de 10 a 20 cm.
 Cada zona de confinamiento contar con cortina rompevientos con árboles
 Contar con filtros de gases
 En la periferia contar con canales para el percolado y filtrado de los lixiviados.
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Como ya se ha señalado del 48 al 50% de los desechos son orgánicos, es decir son
residuos que al separarse de los inorgánicos, se pueden utilizar, bajo un manejo
adecuado, para la fabricación de abonos orgánicos (compostaje y lombricompostaje)
de gran utilidad para el mejoramiento de los suelos agrícolas y forestales.
Esta practica de la separación de residuos orgánicos y su posterior transformación
puede ser una excelente alternativa para reducir el volumen en el confinamiento de
desechos, se puede realizar desde el propio ámbito de la vivienda familiar, a nivel de
calle, barrio, pueblo, escuela, mercado municipal y obtener resultados tangibles a
corto y mediano plazo, según la escala de tratamiento de la materia orgánica.
En los procesos de compostaje de desechos de frutas, verduras y podas los
resultados se obtendrán en un proceso de 3 a 6 meses, por todo lo que implica las
diferentes fases de fermentación de la materia orgánica.
Un método más rápido y eficaz es el del lombricompostaje con la especie de lombriz
roja californiana, pues es una especie muy voraz que se alimenta diariamente de
desechos de frutas y verduras previamente precomposteados y/o de estiércol de
animales de granja (pollos, conejos, borregos, vacas, caballo, etc) a razón de 1:1, es
decir es capaz de comer su peso diariamente. Si consideramos que a diario se
desechan 65 toneladas de materia orgánica en la región, y si esta se aprovecha en
las diferentes modalidades de compostaje, seguramente se estaría reduciendo la
presión por instalar rellenos sanitarios.
Finalmente retomamos uno de los lemas de los grupos ambientalistas, con respecto
a la basura, donde se plantea “ no podemos tirar nada lejos, por que no hay ningún
lugar lejos” para señalar que el manejo de residuos sólidos debe ser un programa
asumido por cada municipio (autoridades y ciudadanos) a través de tres grandes
acciones:
1) Promoción de procesos de sensibilización y educación para que desde los
diferentes espacios se separen los desechos orgánicos e inorgánicos, en la
perspectiva de formar promotoras y promotores ambientales que monitoreen
cómo se va reduciendo la generación de desechos.
2) Puesta en marcha de centros de compostaje y lombricompostaje municipales,
comunitarios y escolares para trasformar los desechos orgánicos en
biomejoradores de suelos y con ello coadyuvar con la vocación agrícola y
forestal de los suelos de la subcuenca.
3) Puesta en marcha de centros de acopio de residuos inorgánicos municipales,
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comunitarios, escolares, para que a través de la separación
(vidrio, papel, cartón, plástico, lamina, metal, etc) se reduzcan volúmenes en
la generación de basura y generen derrama de recursos económicos para los
participantes en estos espacios de mejoramiento ambiental.
La posibilidad de iniciar con proyectos piloto, donde se puedan obtener resultados
tangibles a corto y mediano plazo (de 3 a 6 meses) nos permitirán validar los
impactos ambientales y culturales en la región, con énfasis en la disminución de
factores de riesgo en el manejo sustentable del agua.
Inundaciones, hundimientos y agrietamientos
Inundaciones
Las inundaciones se producen por la urbanización a la que fue sometida esta zona, a
consecuencia de la venta irregular de ejidos en los años 70’s y 80’s, a que
naturalmente esta zona recibe el agua proveniente de al menos 4 ríos (La Compañía,
San Francisco, Guadalupe y Amecameca). En 2 de ellos (San Francisco y La
Compañía) están hasta 8 metros más elevados que el nivel de los asentamientos
humanos. Los hundimientos se presentan por la sobrexplotación de los acuíferos y a
sus suelos arcillosos que se van compactando pero con el riesgo de agrietarse
también.
Hundimientos y grietas
Esta zona tiene un abatimiento de hasta 40 cms. por año, lo que la convierte,
probablemente, en la zona con mayor velocidad de hundimiento del mundo. Lo
anterior debido a la sobrexplotación de los mantos acuíferos de la subcuenca
Chalco- Xochimilco que es tributaria de la Cuenca del Valle de México.
Otra amenaza son las grietas que se han presentado en Ixtapaluca y Valle de
Chalco ya que no sólo amenazan a la estructura de las casas habitación, sino que
pueden romper la capa de arcilla entre el acuífero superficial (en donde se deposita
el drenaje, lixiviados y aceites que tiramos a la calle) y el acuífero profundo que es
donde se extrae el agua de consumo humano.
Presión urbana
En todas las zonas el área ha sido cubierta casi en su totalidad por el avance no
planeado de la urbanización a través de la venta de los ejidatarios, pero que las han
fraccionado
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para vivienda popular y privada. Solamente se encuentran zonas no
urbanizadas en las lagunas de Xico y la Ciénega de Tláhuac, que actualmente son
Áreas protegidas por el Gobierno del Estado de México por los llamados “Santuarios
del agua” decretados asimismo como áreas de protección por el Distrito Federal.
El fenómeno de los Conjuntos Habitacionales está deteriorando aún más el balance
hidrológico de este acuífero porque aumenta la demanda, gracias a un mercado
abierto de pozos agrícolas que se convierten a urbanos, sin que se tomen medidas
de protección de las zonas de recarga de acuíferos de esta región.
Incluso algunas inmobiliarias están infringiendo normatividades, ya que no cuentan
con la totalidad de licencias. Estos nuevos asentamientos, además, corren varios
peligros, principalmente el desabasto de agua. Por una parte está el riesgo
estructural al presentarse nuevos hundimientos diferenciales por la sobrexplotación
de los mantos acuíferos y por otra esta el peligro de desabasto de agua potable por
contaminación (por las grietas que se presentan) o agotamiento de los
aprovechamientos subterráneos (por sobrexplotación).
La región Sierra Nevada representan la última zona de recarga de los acuíferos del
Valle de México que no ha sido seriamente dañada por la urbanización, sin embargo
su futuro es incierto debido a la fuerte expansión de la mancha urbana desde Chalco,
Ixtapaluca, que pone en riesgo a esta zona ambiental estratégica. De no revertirse
las tendencias actuales, en poco tiempo, la región se podría convertir en una
extensión de la mancha urbana caótica. La urbanización de las zonas de recarga no
permite la infiltración del agua llovida sobre su superficie, adicionalmente, los nuevos
habitantes aumentan la demanda por agua subterránea, reduciendo las cantidades
recargadas y acelerando la tasa de hundimiento. Tanto el agua no infiltrada como la
que se extrae para los nuevos desarrollos habitacionales requiere ser posteriormente
desalojada por bombeo de las zonas urbanas en el fondo de la Cuenca. Por
problemas de planeación la primera gran ola de urbanización en el área (centrada en
Ixtapaluca entre 1997-1999) provocó una inundación que cerró por dos semanas la
carretera México-Puebla en julio de 2000.
Resumen de procesos de planeación ambiental en la
cuenca
Diversas han sido las iniciativas desplegadas en torno a la Sierra Nevada ya que,
omo hemos venido señalando, es de importancia estratégica como macroregión que
incide en por lo menos cuatro entidades federativas de nuestro país. Estas iniciativas
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2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
han sido desde aquellas que presentan un diagnóstico situacional en la
que se encuentra el acuífero y sus subcuencas, hasta verdaderas propuestas
programáticas que tratan de abordar el cómo entender y atender la realidad
ambiental en la que se debate la sierra.
De manera muy sintetizada señalaremos algunas de las iniciativas que se han
desarrollado en torno a la planeación ambiental de la cuenca.
1) La Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales conjuntamente con la
Secretaria de Ecología del Gobierno del Estado de México y con el apoyo de
la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla a través del Centro
Universitario de prevención de Desastres Regionales, elaboraron el Programa
de Ordenamiento Ecológico del Volcán Popocatépetl y su Zona de Influencia.
En el programa se plantea a grandes rasgos que “ La región de los volcanes
Popocatépetl e Iztaccíhuatl y la Sierra Nevada es de enorme importancia
desde el punto de vista de la prestación de servicios ambientales para
millones de mexicanos. Los aportes en bienes vegetales, faunísticos y
minerales han sido y son fundamentales para el desarrollo de las urbes
próximas. Ahora bien, este territorio padece dos grandes amenazas: la
natural, que es el potencial destructivo del Popocatépetl, y la antropogénica,
consistente en el deterioro de los ecosistemas ocasionado por la acción del
hombre; El diagnóstico incorporó además la metodología de análisis de
desastre, en este caso por peligro eruptivo, en condiciones de equivalencia
con la amenaza producida por el deterioro del medio ambiente. El objetivo
del Ordenamiento Ecológico con base a la Ley General de Equilibrio
Ecológico y Protección al Ambiente “es regular e inducir el uso del suelo y las
actividades productivas bajo una perspectiva que compatibilice el
aprovechamiento y la conservación de los recursos naturales, en este trabajo
se añade la reducción de la vulnerabilidad ante una contingencia volcánica”. El
programa finalmente caracterizo las áreas en Unidades de Gestión Ambiental
y Riesgo Eruptivo.
2) El Centro para la Sustentabilidad “Incalli Ixcahuipoca” conjuntamente con
Guardianes de los Volcanes, A.C. encargaron al Dr. Luis Felipe Sánchez
elaborar el estudio denominado “ Aprovechamiento de los servicios
hidrológicos como estrategia para aumentar la competitividad de la zona
metropolitana de la Cuenca de México” documento mediante el cual se hacen
una serie de comentarios y recomendaciones sobre la disponibilidad de agua
en el acuífero Chalco-Amecameca. Destaca por su importancia el capítulo
relativo a la “Caracterización y evaluación de proyectos prioritarios para la
sustentabilidad hídrica de la subcuenca hidrológica del Río de La Compañía” y
que señalaremos más adelante en el numeral III de este documento.
3) La Comisión Nacional del Agua a través del programa “Proyectos
emblemáticos” y con el apoyo de Estudios y Proyectos Sierra Nevada, S.C.
realizaron el estudio denominado “ Asesoría para la evaluación de las
opciones de gestión integrada de recursos hídricos en la zona de recarga del
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
23
Ca
2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
acuífero Chalco-Amecameca” que consistió fundamentalmente en
el ordenamiento de la información existente del acuífero Chalco-Amecameca
para que, a través del análisis de sus oportunidades y amenazas, se
caracterizaran sus potencialidades para generar servicios ambientales desde
la perspectiva hidrológica , el propósito fundamental fue establecer una
imagen objetivo para un manejo adecuado de los recursos hídricos de la
cuenca y diseñar de manera participativa estrategias y acciones que permitan
la regeneración de este acuífero de importancia estratégica para la región.
4) La Comisión de Cuenca de los Riós Amecameca y La Compañía de manera
conjunta con la Gerencia de Planificación Hídrica de la Comisión Nacional del
Agua elaboraron el documento denominado “Manejo integral de la cuenca de
los Ríos Amecameca y la Compañía” bajo la metodología de planeación
ZOPP. El documento es el resultado de un largo proceso de articulación de
actores que desde mayo del 2006 iniciaron acciones como Grupo Promotor de
la Comisión de Cuenca de los Ríos Amecameca y La Compañía (CCRAC),
realizando siete reuniones en los municipios de: Juchitepec, Tlalmanalco
Amecameca, Ayapango, Ixtapaluca y Chalco, para sensibilizar a los diferentes
sectores gubernamentales y de la sociedad, involucrados en la gestión del
agua. El taller de planeación se realizo durante nueve días distribuidos en tres
sesiones comprendidas desde los meses de noviembre y diciembre del 2008 y
enero del 2009 El estudio fundamentalmente contiene la caracterización y el
diagnóstico del acuífero Chalco – Amecameca.
Principales estrategias de mitigación
De acuerdo al estudio realizado por el Dr. Luis Felipe Sánchez Díaz se trascriben
las estrategias propuestas.
Manejo de avenidas.
Aspectos
considerados
Acciones
propuestas
Sitios potenciales
Precipitación, topografía, tipo de roca y drenaje natural.
Selección de zonas locales.
Diseño de Obras de control y restauración de suelos (reforestación,
terraceo y presas de gavión).
Implementación de obras.
Partes altas de las sierras Las Cruces, Monte Alto, Chichinautzín,
Río Frio y Nevada.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
24
Ca
2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
Intercambio de aguas subterráneas por aguas residuales
crudas y/o tratadas a nivel secundario, para uso agrícola.
Aspectos
considerados
Acciones
propuestas
Sitios potenciales
Excedentes de las plantas de tratamiento Santa Bárbara y Cuatro
Vientos en el municipio de Ixtapaluca; así como volumen por tratar
en las nuevas plantas proyectadas en el PSHCVM.
Censo de cultivos que no requieren de agua potable.
Concientización de usuarios.
Diseño de obras.
Conexión hidráulica (planta – terrenos).
Cancelación de pozos de uso agrícola.
Zonas agrícolas en los municipios de Ixtapaluca y Chalco.
Recarga artificial con agua de escurrimientos con o sin tratamiento.
Aspectos
considerados
Acciones
propuestas
Sitios potenciales
Precipitación, tipo de roca, drenaje natural y características
hidrogeológicas
Concientización de usuarios.
Caracterización de escurrimientos (en cantidad y calidad),
Posible tratamiento (diseño y construcción de la planta).
Obras de desvío de escurrimientos.
Municipios de Temamatla y Tenango del Aire.
Desconcentración del bombeo de las aguas subterráneas.
Aspectos
considerados
Acciones
propuestas
Sitios potenciales
Características hidrogeológicas y fenómeno de hundimiento.
Evaluación de pozos.
Intercambio de agua, de acuerdo con lo programado en el PSHCVM.
Zonas de Tizayuca-Pachuca, Cuautitlán, Texcoco, Chalco y
Azapotzalco-Coyoacán-Tlalpan.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
25
2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
Ca
Instrumentar un programa de recarga al acuífero y el control de avenidas
mediante presas de gavión, reforestación y terraceo.
Actividades
A
B
D
Diseñar un proyecto de recarga al acuífero a través presas de
gavión, reforestación y terraceo.
Definir un programa de mantenimiento preventivo de las
estructuras de gavión.
Instrumentar un programa de recarga al acuífero mediante presas
de gavión, reforestación y terraceo (10 000 has)
Aplicar un programa de mantenimiento preventivo de las
estructuras de gavión existentes (2 000 ha)
Diagnóstico, evaluación y conservación del sistema
acuífero.
Desconcentración del bombeo.
Actividades
A
B
C
C
D
E
G
H
I
J
Estructurar proyectos ejecutivos para sellar pozos.
Determinar las zonas de protección de pozos y definir las políticas de manejo y
gestión de residuos sólidos y líquidos.
Programa de desconcentración del bombeo
Desarrollar un protocolo estandarizado de medición de parámetros de campo y toma
de muestras de agua subterránea.
Realizar la caracterización hidrogeoquímica de la zona no saturada y saturada.
Elaborar una propuesta técnica-económica para la aplicación de modelos matemáticos
de transporte de solutos y geoquímicos.
Implementar el programa para sellar en forma adecuada y permanente los pozos cuya
vida útil ya ha concluido (15 pozos)
Aplicar programas de manejo y gestión de residuos sólidos y líquidos en las zonas de
protección de pozos.
Aplicar programa de desconcentración del bombeo (15 pozos)
Aplicar programas para contrarrestar el decremento de la calidad del agua
subterránea.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
26
2.- Descripción y mapeo de los impactos de la crisis hídrica en la Subcuenca RALC.
causados por el cambio climático.
Ca
K
L
Aplicar medidas de control de fuentes de contaminación del sistema acuífero del
Distrito Federal.
Aplicar modelos matemáticos de transporte de solutos y geoquímicas (dos modelos)
Evaluación del impacto del cambio climático.
Actividades
A
C
Detectar y evaluar el posible cambio climático que se está suscitando en la subcuenca
del Río de La Compañía.
Aplicar programas de atenuación del impacto del cambio climático (anual)
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diagnóstico introductorio
27
Producto 2:
Diseño de proyectos prototípicos
para almacenamiento agua pluvial
Realizado por la
Universidad Autónoma Metropolitana
en cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y
su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
Responsable de elaboración: Elena Burns Stuck,
con la colaboración de Rodrigo Aguilar Corona
Fecha de elaboración: 1 junio al 26 agosto 2009
Fecha de entrega: 26 agosto 2009
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Índice
Introducción............................................................................................................... 6
Crisis actual con la gestión del agua pluvial en la Subcuenca Ríos Amecameca y
La Compañía ................................................................................................................................... 7
Criterios para orientar el manejo de agua pluvial en la Subcuenca ................................. 13
Tipos de proyectos/obras para el aprovechamiento de agua pluvial ............................... 24
Proyecto prototípico 1: Lago Xico ......................................................................... 30
Justificación ................................................................................................................................................. 30
Objetivo.......................................................................................................................................................... 32
Descripción general del proyecto ...................................................................................................... 32
Criterios técnicos de diseño................................................................................................................. 33
Mapeo del sitio y su zona de influencia ......................................................................................... 33
Diagramas de aspectos básicos de la obra ................................................................................. 33
Sistema constructivo ............................................................................................................................... 36
Presupuesto ................................................................................................................................................ 38
Presupuesto: Estudio de factibilidad ............................................................................................... 38
Cronograma................................................................................................................................................. 39
Fuentes de financiamiento ................................................................................................................... 40
Impacto .......................................................................................................................................................... 40
Replicabilidad ............................................................................................................................................. 40
Proyecto prototípico 2: Laguna de infiltración Zavaleta ...................................... 42
Justificación ................................................................................................................................................. 42
Objetivo.......................................................................................................................................................... 42
Descripción general de funcionamiento ......................................................................................... 42
Criterios técnicos de diseño................................................................................................................. 43
Presupuesto ................................................................................................................................................ 45
Cronograma................................................................................................................................................. 45
Fuentes de financiamiento ................................................................................................................... 45
Impacto .......................................................................................................................................................... 45
Replicabilidad ............................................................................................................................................. 46
Proyecto prototípico 3: Lagunas de infiltración Ayaqueme ................................ 47
Justificación ................................................................................................................................................. 47
Objetivo.......................................................................................................................................................... 47
Criterios de diseño ................................................................................................................................... 48
Mapa del sitio.............................................................................................................................................. 51
Descripción general de funcionamiento ......................................................................................... 52
Estudios requeridos ................................................................................................................................. 53
Gestión, operación y financiamiento ............................................................................................... 54
Presupuesto ................................................................................................................................................ 55
Costos de operación ............................................................................................................................... 55
Cronograma................................................................................................................................................. 56
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
2
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Impacto .......................................................................................................................................................... 56
Replicabilidad ............................................................................................................................................. 57
Proyecto prototípico 4: Cisterna escolar modelo, ESTIC 15 ............................... 58
Justificación ................................................................................................................................................. 58
Objetivo.......................................................................................................................................................... 59
Criterios de diseño ................................................................................................................................... 59
Descripción general de funcionamiento ......................................................................................... 60
Costos ............................................................................................................................................................ 63
Replicabilidad ............................................................................................................................................. 66
Anexos: .................................................................................................................... 67
Estaciones requeridas para mejorar la calidad de información meteorológica e
hidrométrica ................................................................................................................................... 67
Bibliografía ................................................................................................................................................... 71
Índice de tablas
Tabla 1 Definición de zonas preferenciales para promover la infiltración en la
subcuenca del Río de La Compañía en función de la precipitación. .................. 17
Tabla 2. Coeficientes de infiltración en función de la pendiente del terreno.............. 18
Tabla 3. Superficies, según coeficientes de infiltración en función de los usos del
suelo en la subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ................................. 19
Tabla 4. Valores de permeabilidad-porosidad eficaz y volumen infiltrado, en los
suelos de la subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ............................... 19
Tabla 5. Superficie, por porosidad eficaz de la geología superficial .......................... 20
Tabla 6. Costos y beneficios de principales tipos de obras para captación de agua
pluvial en la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ............................... 28
Tabla 7. Volumen de obra requerido, y capacidad e almacenamiento potencial, al
lograr tres y seis metros de profundidad ............................................................ 37
Tabla 8. Estimación de costos para lograr 20 Mm3 capacidad de almacenamiento,
según sistema constructivo ................................................................................ 38
Tabla 9. Estimación de costos para sistema de captación, sedimentación e
infiltración, Laguna Zavaleta .............................................................................. 45
Tabla 10. Tabla de conceptos preliminares para una cisterna de 520 m3.................... 65
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
3
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Índice de mapas
Mapa 1. Subcuenca Ríos Amecameca y la Compañía, con divisiones políticas,
curvas de nivel y delimitación de acuíferos .................................................................. 7
Mapa 2. Isoyetas de precipitación en la Cuenca de México ............................................ 8
Mapa 3. Isolíneas indicando grosor de arcillas en el antiguo lecho lacustre de la
Cuenca de México ............................................................................................................ 8
Mapa 4. Vía de expulsión de aguas pluviales de la Subcuenca RALC, por drenaje
metropolitano ................................................................................................................... 10
Mapa 5. Ubicación de la región en relación a los sistemas de distribución de agua
importada de las Cuencas Cutzamala y Lerma ......................................................... 12
Mapa 6. Zonificación de la subcuenca, en relación con su potencial para la gestión
de agua pluvial ................................................................................................................ 13
Mapa 7. Pendiente del terreno en la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía 18
Mapa 8. Geología superficial de la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía, y
su potencial para proyectos de infiltración.................................................................. 20
Mapa 9. Infiltración-recarga potencial de la precipitación media anual en la
subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ........................................................... 24
Mapa 10. Sitios potenciales para la ubicación de lagunas de infiltración sobre los
Ríos Amecameca y La Compañía, y sus tributarios ................................................. 57
Mapa 11. Ubicación de estaciones climatológicas existentes y propuestas para la
Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía .......................................................... 67
Mapa 12. Ubicación de sitios para estaciones hidrométricas en la subcuenca del Río
de La Compañía.............................................................................................................. 69
Índice de geoimágenes
Geoimagen 1. Hidrología superficial de la Subcuena RALC. ...................................... 6
Geoimagen 2. “Nuevo” Lago Xico, en relación con área urbana Valle de Chalco ...... 9
Geoimagen 3. Zonificación de la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ...... 14
Geoimagen 4. Zonas urbanas de Tláhuac y Valle de Chalco en riesgo de ser
inundadas por el “nuevo” Lago Xico .................................................................. 31
Geoimagen 5. Lago Xico en relación con los cauces de aguas pluviales ................ 33
Geoimagen 6. Ubicación de los Lagos Zumpango, Texcoco, Xico y San Gregorio . 41
Geoimagen 7. Ubicación propuesta para laguna de infiltración Zavaleta, ............... 44
Geoimagen 8. Zona de captación, Proyecto Lagunas de Infiltración Ayaqueme ...... 47
Geoimagen 9. Lagunas de Infiltración Ayaqueme en relación con zona de captación,
zona de recarga, pozos de aprovechamiento y zona impermeable ................... 51
Geoimagen 10. Ubicación de escuelas y comunidades afectadas por la disminución
en los deshielos del Volcán Iztaccíhuatl ............................................................. 67
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
4
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Índice de diagramas
Diagrama 1. Croquis de Lago Xico............................................................................ 33
Diagramas 2, 3. Aspectos de obra para proteger infraestructura y comunidades
aledañas............................................................................................................. 35
Diagrama 4. Diagrama de obra, con cálculos estimando el costo de realización ..... 43
Diagrama 5. Opciones de diseño de una planta potabilizadora de agua pluvial, con
capacidad 5000 l/d ............................................................................................. 60
Diagrama 6. Ubicación de cisterna, en relación con elementos arquitectónicos del
sitio ..................................................................................................................... 62
Diagrama 7. Cisterna de almacenamiento ............................................................... 64
Índice de fotos
Foto 1. Foto del agua estancada en el Canal General .............................................. 10
Foto 2. Fragmentación de los glaciares en el Volcán Itzaccíahutl, 2007 .................. 11
Foto 3. Acumuulación de picos de lluvia sobre carretera Tláhuac-Chalco, 2007 ..... 11
Foto 4. Clausura de auto-pista México-Puebla por inundación ............................... 11
Fotos 5. Daños por grietas en Iztapalapa, Chalco y Tláhuac, 2007-2009 ................ 12
Foto 6. Presa de gavión en Barranca Chica, Delegación Cujimalpa, D. F. ............... 24
Foto 7. Laguna de infiltración al pie de la sierra de Santa Catarina .......................... 25
Foto 8. Equipo de perforación de un pozo de absorción en la Deleg. Iztapalapa. .... 25
Foto 9. Pozo de absorción, Unidad Habitacional Santa Bárbara, Ixtapaluca ............ 25
Foto 10. “Nuevo” Lago Xico, en Tláhuac y Valle de Chalco ..................................... 26
Foto 11. Equipo de draga de arrastre ....................................................................... 36
Foto 12. Equipo de draga marina ............................................................................. 36
Foto 14. Lomas bajas de basalto, propuestas para lagunas de infiltración ............... 49
Foto 15. Acumulación de residuos sólidos en el cauce de Río Amecameca ............ 50
Foto 16. Acumulación de azolve en el Río Amecameca ........................................... 50
Foto 17. Área disponible para la construcción del sistema pluvial ............................ 61
Índice de ilustraciones
Ilustración 1. Zona lacustre de la Cuenca de México ........................................................ 8
Ilustración 2. Contrapendiente enfrentado por los procesos de bombeo, para
desalojar las aguas pluviales del sur de la Cuenca, hacia los canales y túneles
de salida al norte ............................................................................................................. 10
Ilustración 3. Demostración de ubicación y funcionamiento de proyectos prototípicos
propuestos para la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía ........................ 29
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
5
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Introducción
Geoimagen 1. Hidrología superficial de la Subcuena Ríos Amecameca y La Compañía.
El modelo actual de gestión hídrica en la Cuenca de México, basado en el bombeo
masivo del recurso para lograr su extracción, traslado y desecho, llegó a su clímax
durante la época del uso intensivo de hidrocarburos en el Siglo XX. Sin embargo, en
años recientes, el impacto del cambio climático obliga a cuestionar no solo el
paradigma de la gestión del ciclo de carbono, sino del ciclo del agua.
En ambos casos, se enfrenta no solo la escasez de un recurso vital por un lado
(hidrocarburos, agua limpia), y excesos amenazantes por el otro (en la forma de
gases de efecto invernadero, e inundaciones con aguas negras).
Además, los costos ambientales y económicos de los energéticos requeridos para
mantener el modelo de importación, sobreextracción y exportación de agua son cada
vez mayores. De la misma manera, la pérdida de los glaciares y el aumento en los
eventos meteorológicos extremos, a causa del cambio climático, representan nuevas
fuentes de estrés frente a un equilibrio hídrico ya perdido.
Para encontrar solución a estos retos, la Comisión de Cuenca Ríos Amecameca y La
Compañía busca lograr un modelo de gestión del agua, que utilice un mínimo de
energéticos, y logre un aprovechamiento máximo de los servicios hidrológicos de la
propia cuenca. En este sentido, la lluvia representa un recurso vital, poco
aprovechado durante las últimas décadas.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
6
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Crisis actual con la gestión del agua pluvial en la Subcuenca Ríos
Amecameca y La Compañía
La subcuenca del Río de La Compañía, con un área de 1,174.45 km 2, comprende
parte de la superficie de cuatro delegaciones del Distrito Federal y 12 municipios del
Estado de México (Mapa 1). Comprende la gran parte del Acuífero ChalcoAmecameca, además de zonas de los Acuíferos Texcoco y Zona Metropolitana de la
Ciudad de México.
Mapa 1. Subcuenca Ríos Amecameca y la Compañía, con divisiones políticas, curvas
de nivel y delimitación de acuíferos
Acuífero
Texcoco
Acuíf.
Zona
Metropol
itana de
la Cd. de
México
Acuíf. ChalcoAmecameca
Como se aprecia en el Mapa 2, la precipitación en la Cuenca de México se concentra
en el surponiente y suroriente, alcanzando niveles de mayores a 1100 mm/año. En
la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía, el epicentro de precipitación se
encuentra en la zona de San Rafael, sobre Río Tlalmanalco, tributario de Río de la
Compañía.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
7
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Mapa 2. Isoyetas de precipitación en la Cuenca de México
Originalmente, esta
subcuenca contenía
la zona más honda
de la Cuenca; por
ahí salían sus
aguas rumbo a la
que ahora es la
Cuenca de Balsas.
Con la formación de
la Sierra
Chichinautzin, la
cuenca se convirtió
en una cuenca
endorréica. Los
lagos que se
formaron tuvieron
mayor profundidad
en esta región
(Ilustración 1), y, por lo tanto, la capa de arcillas depositadas en esta zona tiene
mayor grosor: 300 metros, en contraste con un máximo de 100 metros al norte de la
Sierra Santa Catarina.
Ilustración 1. Zona lacustre de la Cuenca de
México, indicando salida original, y zona de
mayor profundidad
Mapa 3. Isolíneas indicando grosor de
arcillas en el antiguo lecho lacustre de
la Cuenca de México
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
8
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
El iniciar el bombeo a mediados del Siglo XIX, la capa de arcillas empezó un proceso
de compactación. Durante los primeros 70 años del siglo XX, este proceso resultó
en el hundimiento del Centro Histórico con una tasa de 9 cm/año. Para prevenir
mayores daños a los inmuebles, en los años 1970, se estableció el Programa de
Acción Inmediata, a través del cual las baterías de pozos fueron reubicados al norte,
oriente y sur del área metropolitana.
Como parte de este programa, en el año 1986 la Comisión Nacional del Agua perforó
la batería de pozos “Mixquic-Santa Catarina”, la cual consiste en 14 pozos, con una
profundidad de 400 metros, y un gasto total de 1 m3/s. Este proceso de
sobreexplotación de los acuíferos Acuífero Zona Metropolitana de la Ciudad de
México y Chalco-Amecameca, inició un proceso de hundimiento inédito en la cuenca.
En sus primeros 20 años de funcionamiento, la superficie de la zona de pozos había
hundido 13 metros, y las zonas urbanos alrededor mostraban una tasa de
hundimiento regional de 30-40 cm/año.
Como consecuencia de estas deformaciones a la topografía y la hidrología
superficial, el antiguo lago Chalco (Xico), el cual había sido drenado a finales del
Siglo XIX, empezó a reaparecer. Debido a un siglo de sobreexplotación de los
acuíferos del Centro Histórico, esta zona se había hundido un total de 9 metros de su
nivel original, convirtiéndose en la zona más honda de la Cuenca. Sin embargo,
debido al grosor de sus arcillas, la subcuenca al sur de Santa Catarina rápidamente
llegó a ser la zona más honda, y si siguen las tasas actuales de sobreexplotación,
para el año 2050, se encontrará a 18 metros por debajo del nivel del Zócalo.
Geoimagen 2. “Nuevo” Lago Xico, en relación con área urbana de Valle de Chalco
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
9
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
El acelerado proceso de hundimiento
en la cuenca bajo en donde
desembocan los Ríos Amecameca y
La Compañía pone en cuestión los
sistemas de desagüe establecidos en
el año 1509, con la apertura de Tajo de
Nochistenco.
Mapa 4. Vía de expulsión de aguas
pluviales de la Subcuenca RALC, por
drenaje metropolitano
Foto 1. Foto del agua estancada en el Canal General,
por la cual el agua pluvial es desalojada vía bombeo,
de la Subcuenca Ríos Amecameca rumbo a la Cuenca
de Tula
Ilustración 2. Contrapendiente enfrentado por los procesos de bombeo, para desalojar
las aguas pluviales del sur de la Cuenca, hacia los canales y túneles de salida al norte
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
10
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
El proceso de extinción de los
glaciares del Iztaccihuatl y
Popocatépetl exacerba la
intensidad de los picos de
lluvia, al no poder almacenarlos
en la forma de “nieves
perpetuas”. Como resultado,
se está presenciando mayor
incidencia de inundaciones y
azolve cuenca abajo, y una
disminución en las tasas de
recarga y en el volumen de los
deshielos, de los cuales
dependen 100 mil habitantes
por su agua.
Foto 2. Fragmentación de los glaciares
en el Volcán Itzaccíahutl, 2007
Foto 3. La lucha para prevenir que los picos de lluvia acumulados en el Lago Xico
clausuren la carretera Tláhuac-Chalco, 2007
Foto 4. Clausura de auto-pista
México-Puebla por inundación de
Río La Compañía, junio, 2000
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
11
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Mapa 5. Ubicación de la región en relación a los
sistemas de distribución de agua importada de las
Cuencas Cutzamala y Lerma
A su vez, esta subcuenca sufre
la mayor escasez de agua en la
Cuenca de México. En primer
lugar, no tiene acceso al agua
importada de otras cuencas
(Mapa 5). En segundo lugar, las
zonas de recarga de esta
subcuenca están siendo
seriamente dañadas por un
proceso acelerado de
urbanización. Finalmente, las
dinámicas de sobreexplotación
en formaciones geológicas
inestables están generando
grietas que ponen en riesgo las
viviendas, y hasta las vidas, de los habitantes.
Fotos 5. Daños por grietas en Iztapalapa, Chalco y Tláhuac, 2007-2009
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
12
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios para orientar el manejo de agua pluvial en la subcuenca
Ríos Amecameca y La Compañía
Con una disponibilidad natural media de agua de 230 m3 por habitante, la
Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía se encuentra en condiciones de
extrema escasez hídrica; 1000 m3 por habitante es considerado “extremadamente
bajo” en el ámbito internacional (Shiklomanov y Rodda).
Por lo tanto, se busca lograr la retención y aprovechamiento del volumen máximo
posible de los 880 Mm3/año de agua pluvial recibida por esta subcuenca. En este
sentido, se buscará aumentar la recarga (actualmente 15%, ó 132 Mm3/año; 4.2
m3/s); y el almacenamiento en cuerpos de agua (menos de 1%); y reducir los
volúmenes “exportados”, principalmente vía picos de lluvia (97 Mm3/año; 3 m3/s); y
las pérdidas a la evaporación (660 Mm3/año; 21 m3/s). A continuación, se
describirán los criterios a ser aplicados en el diseño de proyectos para lograr el
aprovechamiento máximo del agua pluvial en la subcuenca.
Mapa 6. Zonificación de la subcuenca, en relación con su potencial para la gestión de
agua pluvial
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
13
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios de gestión de agua pluvial por zonas
Geoimagen 3. Zonificación de la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía, en
relación con las estrategias requeridas para lograr el aprovechamiento de aguas
pluviales
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
14
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
La Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía contiene cuatro zonas de manejo,
en relación con opciones para lograr el aprovechamiento óptimo de aguas pluviales,
como sigue:
Cuenca alta (arriba de 3000 msnm)
Esta zona recibe los mayores volúmenes de precipitación (900-1100 mm/año), los
cuales, debido al aumento en la temperatura promedio en cambio climático, ya no y
sus formaciones geológicas tienden a ser sumamente permeables, principalmente
por fracturas, lo favorecería dinámicas de recarga regional, con un impacto potencial
a medio a largo plazo (50 a 100 años ó más) en las zonas de extracción. Sin
embargo, su marcado pendiente (mayor a 14º) impide la infiltración, y la fragilidad de
sus suelos (litosoles) hace que esta región sea sumamente vulnerable a dinámicas
de erosión, resultando en el azolve de cauces y cuerpos de agua cuenca abajo.
Objetivo de gestión: Aumentar volúmenes de lluvia infiltrada, y retener
suelos, vía la reducción en el pendiente y el establecimiento de la cobertura
vegetal permanente.
Estrategias: Terraceo, represas, tinas ciegas, cobertura vegetal permanente,
ordenamiento ganadero.
Cuenca media (2400-3000 msnm)
Esta zona recibe moderados volúmenes de precipitación (800-900 mm/año), y sus
formaciones geológicas (Formación Tarango, Vulcanitas) son altamente permeables.
Sus moderados pendientes (7-14º) y sus suelos permiten la infiltración, cuando se
cuenta con cobertura vegetal permanente. Si no, las lluvias fuertes generan serias
dinámicas de erosión, resultando en el azolve de cauces y cuerpos de agua cuenca
abajo.m
Objetivo de gestión: Aumentar volúmenes de lluvia infiltrada (especialmente
de picos de lluvia) y retener suelos, vía la reducción en el pendiente y el
establecimiento de cobertura vegetal permanente.
Estrategias: Cobertura vegetal permanente, terraceo, represas, manejo del
fuego (para prevención de incendios forestales), saneamiento, ordenamiento
ganadero, manejo forestal sustentable.
Cuenca baja, permeable (menos de 2400 msnm; depósitos aluviales)
Debido a su falta de pendiente (0-2º), y la permeabilidad de los suelos y su
formación geológica subyacente (acuífero granular), el agua recibido por esta zona
de la cuenca es infiltrada rápidamente (2.5 cm/hora), lo cual reduce las “pérdidas” a
escurrimientos y a la evaporación. Además, el agua infiltrada en esta zona es
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
15
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
disponible a corto plazo para el aprovechamiento. La confluencia de estos factores
hace que esta zona represente una zona de recarga por excelencia, siempre que se
tome medidas para garantizar la calidad del agua infiltrada. Se buscaría infiltrar la
totalidad de los escurrimientos generados en esta zona y las anteriores, antes de su
llegada a la zona impermeable.
Objetivos de gestión: Garantizar calidad del agua infiltrada. Infiltrar picos de
lluvia que no se hayan podido infiltrar en cuenca alta y media.
Estrategias: Protección de la calidad del agua infiltrada vía la gestión
cuidadosa de residuos sólidos; adopción de métodos de cultivo que no
impliquen el uso de agroquímicos; saneamiento de cauces. Lagunas de
infiltración en zonas rurales; pozos de infiltración en zonas urbanas, buscando
siempre cuidar la calidad del agua infiltrada, y cuando sea posible, lograr un
impacto a corto plazo en las zonas de aprovechamiento de aguas
subterráneas.
Cuenca baja, impermeable (menos de 2400 msnm; arcillas lacustres)
Esta zona es plana (0-2º), y se encuentra cubierta por una profunda capa de arcillas
impermeables, con un grosor de hasta 300 metros en la zona lacustre que
originalmente fue de mayor profundidad, reduciéndose rápidamente hacia lo que fue
sus orillas en el oriente.
Esta zona es apta para el almacenamiento de aguas pluviales. El reto aquí es lograr
su recolección y garantizar su calidad, vía sistemas de alcantarillado en superficies
prácticamente planos. En este sentido, es interesante notar los cambios a la
hidrología superficial provocadas por las deformaciones topográficas centradas en la
batería de pozos Mixquic-Santa Catarina.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
16
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios para la identificación de zonas preferenciales para proyectos de
infiltración-recarga
Precipitación
En la Tabla 1, se notará que la precipitación media de la zona se encuentra en el
rango 701-800 mm/año.
Tabla 1 Definición de zonas preferenciales para promover la infiltración en la
subcuenca del Río de La Compañía en función de la precipitación.
Intervalo de
precipitación
(mm/año)
1001-1100
901-1000
801-900
701-800
601-700
501-600
Total
InfiltraciónRecarga
Potencial
Muy alta
Alta
Alta
Moderada
Moderada
Baja
Superficie
(km2)
11.13
100.54
297.65
362.55
397.57
5.01
1174.45
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
17
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Pendiente del terreno
En el Mapa 7, se notará que los pendientes en la subcuenca comprenden desde las
tierras planas de la zona agrícola Chalco-Amecameca, hasta las empinadas cimas
(mayor a 20º) del volcán Iztaccihuatl.
Mapa 7. Pendiente del terreno en la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
Fuente: INEGI
En la Tabla 2, se utilizaron los coeficientes de infiltración de Schosinsky y Losilla
(2000), para determinar el potencial de infiltración según el pendiente del terreno.
Vale la pena notar que, debido a la importancia del factor de la pendiente, el
coeficiente de infiltración para las planicie Chalco (0.30) es diez veces mayor que el
de las faldas del Volcán Iztaccíahuatl (0.03).
Tabla 2. Coeficientes de infiltración en función de la pendiente del terreno
de la subcuenca del Río de La Compañía.
Pendiente
Potencial Infiltración- Superficie
Coeficiente de infiltración
(grados)
Recarga
(km2)
> 20
0.01
Baja
24.87
14 a 16
0.03
Baja
265.77
12 a 13
0.05
Moderada
93.10
8 a 12
0.08
Moderada
279.27
2a4
0.20
Alta
236.39
<2
0.30
Muy alta
275.05
1174.45
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
18
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008, modificada de Schosinsky y Losilla (2000).
Usos del suelo
En la Tabla 3, se notará que la mayor parte de la región se encuentra bajo usos
agrícolas, los cuales tienen un potencial medio para la infiltración.
Tabla 3. Superficies, según coeficientes de infiltración en función de los usos del
suelo en la subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
Usos del suelo
Bosque
Pastizal
Agrícola
Urbana
Sin vegetación
Coeficiente
de
infiltración
0.20
0.18
0.10
0.00
0.05
InfiltraciónRecarga
Potencial
Muy alta
Alta
Media
Baja
Baja
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008, modificada de Schosinsky y Losilla, 2000.
Superficie
(km2)
392.65
136.78
559.16
68.31
17.55
1174.45
Suelos
La capacidad de infiltración del suelo es determinado por su porosidad, su textura, su
estructura y su contenido en materia orgánica (Ortiz-Villanueva y Ortiz-Solorio, 1990;
Osuna y Padilla, 1998, Fernández-Sanjurio, 1999; Salgado, 2001). Basado en la
relación entre la porosidad eficaz (drenable) y la conductividad hidráulica (cm/hora)
(Grassi, 1981), la Tabla 4 presenta el porcentaje de volumen drenable o infiltración,
por tipo de suelo en la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía.
Tabla 4. Valores de permeabilidad-porosidad eficaz y volumen infiltrado, en los suelos de la
subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
Permeabilidad /
Porosidad
Eficaz
Moderada a
Andosol
rápida
Moderada a
Regosol
rápida
Feozem
Moderada
Lenta a
Cambisol
moderada
Lenta a
Solochack
moderada
Total
Tipo de
Suelo
Valores
(cm/hora)
5-10
5-10
2-5
0.5-2.0
0.5-2.0
InfiltraciónRecarga
Potencial
Volumen
(%)
Alta
8.50 a 17.60 93.77
Alta
8.50 a 17.60 160.97
Moderada
Baja Moderada
Baja Moderada
8.50 a 12.00 694.17
Superficie
(km2)
4.00 a 8.50
219.45
4.00 a 8.50
6.09
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
1174.45
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008.
Geología superficial
En el Mapa 8 y la Tabla 5 se notará que las zonas con mayor potencial para
infiltración son, en orden de permeabilidad, las vulcanitas (color anaranjado,
cubriendo 35% del total del territorio), principalmente siendo la Formación
Chichinautzin; la Formación Tarango (color azul claro), y Depósitos Aluviales
(amarillo claro). Este último es de gran importancia debido a que se encuentra en
tierras planas, cerca de zonas de extracción. La zona más apta para proyectos de
almacenamiento es el acuitardo (color rosa), en cuenca baja.
Mapa 8. Geología superficial de la Subcuenca Ríos Amecameca y La
Compañía, y su potencial para proyectos de infiltración
Tabla 5. Superficie, por porosidad eficaz de la geología superficial
en la subcuenca del Río de La Compañía
2
Tipo de Roca
Porosidad eficaz (%) Potencial p/recarga Sup.(km )
Vulcanitas del Cuaternario
35
Muy alta
415.90
Cuaternario cono volcánico
35
Muy alta
23.69
Cuaternario inferior volcánico
30
Muy alta
24.96
Cuaternario inferior cono volcánico
30
Muy alta
1.69
Cuaternario aluvión
22
Alta
181.66
Formación Tarango
18
Alta
119.93
Lavas porfidoandesísticas
15
Moderada
285.12
Vulcanitas ácidas del Plioceno
08
Baja
0.45
Cuaternario lacustre
03
Baja
121.05
1174.45
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008, adaptada de Davis y De Wiest, 1981; Ingebritsen y Sanford, 1998.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
21
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios generales
Además de los factores físicos, territoriales arriba mencionados, la selección y diseño
de proyectos para la gestión de agua pluvial está guiado por los siguientes principios:
1. Hay que repensar el territorio, para volver a dar lugar al agua en
la Cuenca.
La Cuenca de México está exportando 20 m3/s de aguas pluviales, un volumen
superior a lo que está importando de las Cuencas de Cutzamala (14 m3/s) y Lerma
(5 m3/s). Esta agua representa un recurso vital en potencia, si se lograra a retenerla,
con obras de infiltración y de almacenamiento.
2. Hay que aprovechar la energía potencial del agua pluvial,
almacenándola en lugares lo más altos posibles.
El agua pluvial cuenta con energía potencial, la cual recibió de la energía solar en el
proceso de la evaporación. Va perdiendo esta energía en su camino hacia cuenca
baja, y al penetrar en los acuíferos.1 Por lo tanto, entre más alto la podemos
almacenar, menos energía será requerida para su aprovechamiento: el agua
almacenada en cuenca alta, llega a los poblados por gravedad; el agua almacenada
en lagos no requiere del bombeo que requiere el agua almacenada en acuíferos
profundos. Además, al aprovechar el agua en su propia cuenca ó microcuenca, se
evita el consumo de energéticos, y los costos, riesgos y pérdidas asociados con su
traslado.
3. Hay que infiltrar el agua pluvial recibida en las zonas de recarga;
y almacenar en lagos profundos y chinampas, el agua pluvial
recibida sobre el acuitardo.
Cuando las obras y proyectos aprovechan las ventajas relativas de cada parte del
territorio, su costo de construcción, operación y mantenimiento son menores. Por
ejemplo, una laguna de infiltración sobre la zona de recarga es más económica y
menos riesgoso (dado que se aprovecha las capacidades de filtración del suelo y de
las formaciones geológicas) que una serie de pozos de infiltración en el acuitardo.
En este sentido, se busca infiltrar todo el agua pluvial que cae sobre las zonas de
recarga (las cuales se encuentran a elevaciones mayores), antes de que llegue al
acuitardo en cuenca baja; se buscará almacenar en lagos el agua pluvial recibida en
el acuitardo.
1
Incluso, existe la posibilidad de emplear microgeneradores hidroeléctricos en la Cuenca para la captación,
almacenamiento y distribución local de energía eléctrica, en base a la fuerza de los escurrimientos de aguas
pluviales.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
22
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
4. La necesidad de infiltrar el agua pluvial en lugares accesibles a
corto plazo tiene que ser evaluado frente la necesidad de restaurar
el equilibrio hidrológico de la cuenca en su totalidad.
El estrés hídrico vivido en la Cuenca de México exige buscar cómo almacenar el
agua de manera que sea accesible para su pronto aprovechamiento. Este criterio
podría entrar en contradicción por ejemplo, con proyectos de grandes reforestaciones
en cuenca alta, los cuales consumirían y evapotranspirarían agua que normalmente
llegaría a las zonas de aprovechamiento en cuenca baja, y porque fomenta la
infiltración hacia unidades hidrogeológicas por las cuales el agua podría tardar
décadas ó siglos para llegar a las zonas de aprovechamiento.
Por el otro lado, si se descuida la cuenca alta, con el afán de tener mayor acceso al
agua pluvial en cuenca baja, se profundizarán los desequilibrios (plagas e incendios
forestales; pérdida de suelos; etc.), que ponen en riesgo el buen funcionamiento de
los servicios hidrológicos de la cuenca en su totalidad.
5. El cuidado del agua implica el cuidado del territorio.
Para contar con agua sin sedimentos, se requiere garantizar que los suelos en zonas
con pendiente cuenten con cobertura vegetal permanente. Las aguas residuales
tienen que manejarse en circuitos cerrados desde su punto de contaminación hasta
su punto de tratamiento. De la misma manera, el tratamiento adecuado de los
residuos sólidos es vital para no contaminar ríos, lagos y acuíferos. La cuenca,
finalmente, es el vaso del cual tomamos nuestra agua.
Análisis Integrado
Resultado de la integración de las figuras de precipitación, pendiente del terreno,
usos del suelo, tipo de suelo y geología superficial; así como de los coeficientes de
infiltración establecidos para la pendiente del terreno y usos del suelo, el volumen
susceptible de infiltrarse de acuerdo con el tipo de suelo y la porosidad eficaz de
cada roca que conforma la secuencia litológica de la subcuenca Ríos Amecameca y
La Compañía, el Mapa 9 presenta una zonificación en función del porcentaje de
infiltración-recarga potencial de la precipitación media anual .
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
23
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Mapa 9. Infiltración-recarga potencial de la precipitación media anual en la
subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
Fuente: Sánchez-Díaz, 2008.
Tipos de proyectos/obras para el aprovechamiento de agua pluvial
Represas
Estas obras menores son construidas
sobre cauces intermitentes de aguas
pluviales, para reducir la velocidad del
agua, y por lo tanto, permitir la
sedimentación y la infiltración. La
zona más apta para estas obras en la
subcuenca, serían las tierras de
vocación forestal en Ixtapaluca, y
posiblemente en Amecameca. En
Tlalmanalco, se tendría que
determinar como compatibilizar
represas con las obras construidas por
la fábrica papelera a finales del Siglo
XIX que buscan, más bien, interrumpir
los procesos de infiltración.
Foto 6. Presa de gavión en Barranca
Chica, Delegación Cujimalpa, D. F.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
24
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Lagunas de infiltración
Foto 7. Laguna de infiltración al pie de
la
sierra
de
Santa
Catarina
Las lagunas de infiltración, de 1-4
has. en extensión, permiten
recargar picos de lluvia, cerca de
cauces, en zonas planas en
cuenca baja, en áreas semi-rurales
ó protegidas, en donde hay acceso
al suelo. Es importante garantizar
la calidad del agua, y asegurar que
el agua infiltrada no pueda volver a
brotarse en zonas urbanas cuenca
abajo.
Pozos de absorción
Los pozos de absorción han sido
utilizados en zonas urbanas, para
prevenir inundaciones locales, con la
expectativa adicional de recargar los
acuíferos. Sin embargo, el agua
recargada es de calidad dudosa, los
poros de los pozos se tapan con algas
ó grasa, y los cárcamos se llenan de
“basura”. Requieren mucho trabajo de
Foto 8. Equipo de perforación de un
pozo de absorción en la Delegación
Iztapalapa, D.F.
mantenimiento; pueden erosionar el
acuitardo y contribuir a grietas en la
frontera entre arcillas y zonas de
recarga. Por lo tanto, falta estudiar las
experiencias actuales para lograr
cálculos realistas de costos y
beneficios, y generar un programa que
podría superar los limitantes de los
esfuerzos actuales.
Foto 9. Pozo de absorción, Unidad
Habitacional Santa Bárbara,
Ixtapaluca, Estado de México
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
25
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Lagos
La recuperación de lagos para el almacenamiento y potabilización de aguas
pluviales, representa una estrategia vital para la sustentabilidad de la Cuenca, dado
que permitiría eventualmente reemplazar el agua extraída a través de la
sobreexplotación de los acuíferos subyacentes. Esta estrategia, a su vez, ahorra el
consumo de energéticos por el bombeo de profundidades de hasta 400 metros.
El lecho lacustre en cuenca baja es sumamente impermeable, y si se lograra una
profundidad de 5 metros ó más, el volumen de agua perdida a la evaporación (600
mm/año), representaría menos de 10% del volumen real almacenado a lo largo del
año. Es vital lograr la recolección de aguas pluviales por separado de las aguas
residuales, y sanear los cauces por los cuales podrían llegar picos de lluvia, para así
garantizar la calidad del agua almacenada.
Foto 10. “Nuevo” Lago Xico, en Tláhuac, D.F., y Valle de Chalco, Estado de
México
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
26
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Chinampas
Las chinampas representan una manera eficaz de almacenar y aprovechar picos de
lluvia, especialmente para la recepción de agua de cauces que no han logrado ser
completamente saneados. Las raíces de estos humedales realizan un proceso
constante de biorremediación con las aguas recibidas, y la naturaleza “flotante” de
estas camas, permite que se reciba volúmenes repentinos con menor riesgo de
inundación.
Cisternas
Las cisternas permiten la auto-gestión de aguas pluviales a nivel familiar ó
comunitario. Si el agua es captada por techos, después de pasar la primera lluvia
del año (la cual sirve para limpiar el techo y la infraestructura de captación), y si la
cisterna no es expuesto al sol, el agua se mantiene libre de algas u otros
contaminantes. Aunque esta estrategia pareciera ser de mayor costo por m3 de
construcción que otros, representa las siguientes ventajas: los beneficiarios pueden
bajar el costo aportando la mano de obra y asumiendo los costos de mantenimiento.
Es especialmente adecuado para comunidades rurales, con escaso acceso al vital
líquido, porque les permite enfrentar los últimos meses de la temporada de estiaje.
Finalmente, el reto de vivir dentro de los límites de la cisterna, sirve para promover
una nueva cultura del agua.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Tabla 6. Costos y beneficios de principales tipos de obras para captación de agua pluvial en la Subcuenca Ríos
Amecameca y La Compañía
Vol. captable
en CRALC
(en
Mm3/año)
Represas
Accesibilidad para
Calidad
uso potable a
del agua
corto plazo
(un año)
Costo de obra
y mtmto por
m3/año
captable (30
años)
Total
inversión en
obra requerida (MDP)
5
Baja
Alta
1
15
Lagunas de
infiltración
14
Media a alta
Media a
alta
1
80
Pozos
de
infiltración
6
Alta
Media
20
50
30
Alta
Media
2
1000
8
Media
Media
2
30
Alta
Alta
40
25
Lagos
Chinampas
Cisternas
Total
0.1
63.1
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
1200
Beneficios adicionales;
observaciones
Previene
azolve
e
inundaciones
Previene
inundaciones,
muy
bajo
costo
de
operación
Previene inundaciones; alto
costo de operación, riesgo
de
contaminación
de
acuíferos
Potabilización, evita costos
y riesgos de desalojo,
empleos, piscicultura, valor
cultural,
previene
urbanización
Producción agrícola; valor
cultural; manejo de picos
de lluvia; bioremediación
vía raíces
Promueve auto-gestión y
conservación; su alto costo
es limitante
28
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Ilustración 3. Demostración de ubicación y funcionamiento de proyectos prototípicos propuestos para la
Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
29
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Proyecto prototípico 1: Lago Xico
Justificación
Con las actuales tasas de hundimiento (50 cm/año en Tláhuac vs. 3 cm/año en el
Zócalo (Ortíz, 2008)2, para el año 2012, la zona lacustre de la subcuenca Ríos
Amecameca y La Compañía llegará a ser la zona más baja de la Cuenca de
México. Al seguir las tendencias actuales, para el año 2050, esta zona se
encontrará a un nivel 18 metros por debajo del nivel del Zócalo.
El proceso de hundimiento acelerado en Tláhuac-Valle de Chalco se inició en el año
1986, con la instalación de la batería de pozos Mixquic-Santa Catarina, del
Programa de Acciones Inmediatas. Su fuerte dinámica de hundimiento desde este
entonces (13 metros en 20 años) se debe al grosor de su capa de arcillas: siendo de
300 metros de profundidad, 4-8 veces el grosor de las arcillas en la zona Zócaloaeropuerto.
Como resultado de esta deformación de la hidrología superficial, el “nuevo” Lago
Xico empezó a formarse a finales de los años 1980. Para el año 2006, ya cuenta
con una extensión mayor a 400 hectáreas, y se espera una extensión de 600
hectáreas para el año 2015, incluyendo 175 hectáreas de viviendas en Tláhuac y
Valle de Chalco.
2
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
30
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Los bordes del Dren General están sirviendo actualmente como un “dique,”
previniendo la expansión del lago sobre las zonas densamente pobladas de Valle de
Chalco, las cuales se encuentran por debajo del nivel actual del lago. Existe la
posibilidad de una inminente ruptura del Dren General, debido a una familia de
fracturas que ha formado al oriente de la zona alta y seca de este lecho lacustre, a
pocos metros de dicho canal (vea Geoimagen 4).
Geoimagen 4. Zonas urbanas de Tláhuac y Valle de Chalco en riesgo de ser
inundadas por el “nuevo” Lago Xico, de crecimiento espontáneo
Fuente de geoimagen: Google Earth, 2009.
La línea azul indica la ubicación de la batería de pozos Mixquic-Santa Catarina, la cual se
encuentra sobre el límite entre el Distrito Federal y el Estado de México. La línea
anaranjada indica la ubicación del Dren General. La zona marcada con línea amarilla
representa la ubicación de la familia de fracturas causadas por el hundimiento de arcillas en
contacto con un lente subterráneo de basalto. Las áreas delimitadas con rojo representan
zonas urbanas en riesgo.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
31
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Objetivo
Habilitar el Lago Xico para el almacenamiento de 20 millones m3 de agua pluvial,
como medida de protección civil, y futura fuente sustentable de agua potable, para
así poder disminuir la sobreexplotación de los acuíferos, los hundimientos y grietas,
que ponen en riesgo los habitantes de Tláhuac y Valle de Chalco.
Descripción general del proyecto:
La actual propuesta representa la primera fase de un proyecto que busca abastecer
a la población, a la vez disminuyendo las tasas de sobreexplotación de los acuíferos
de las zonas urbanas del suroriente de la Cuenca de México (Tláhuac, Valle de
Chalco, Chalco), a través del almacenamiento y provisión de agua pluvial
potabilizada.
La primera fase, a realizarse en los dos próximos años, consiste en aumentar la
capacidad de almacenamiento del Lago Xico, de los 1.6 Mm3 actuales, a 24
millones m3. Esta capacidad de almacenamiento permitiría almacenar la totalidad
de las aguas pluviales actualmente captadas y expulsadas por el Río Amecameca y
el Canal General (1.26 m3/s). Se realizarán obras para lograr una profundidad
promedio de 6 metros en las 400 hectáreas con las cuales actualmente cuenta el
Lago.
Se propone lograr una profundidad de 6 metros por tres motivos. En primer lugar,
esta profundidad provocará el desecamiento de la franja que colinda con el
Canal General, para así proteger a a los 100 mil habitantes en riesgo en Valle de
Chalco en caso de la posible ruptura de esta infraestructura. En segundo lugar,
generará un círculo virtuoso, en el cual el peso del agua a almacenar serviría para
mantener un proceso continuo de compactación, aumentando la capacidad de
almacenamiento sin mayores inversiones. En tercer lugar, reducirá a un mínimo
las pérdidas por evaporación.
Con una capacidad de almacenamiento de 24 Mm3, se podría captar y potabilizar
1.2 m3/s, lo cual podría abastecer una proporción significativa del suroriente de la
cuenca, a su vez permitiendo disminuir los niveles de sobreexplotación de los
acuíferos que ponen en riesgo la población.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
32
Diagrama 2. Aspectos de la obra para proteger infraestructura y poblaciones aledañas
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios técnicos de diseño
Diagrama 1. Croquis de Lago Xico
Mapeo del sitio y su zona de influencia
Geoimagen 5. Ubicación del Lago Xico en relación con los cauces de deshielos y aguas
pluviales de la Subcuenca Río Amecameca
Diagramas de aspectos básicos de la obra
1.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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33
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Diagrama 2. Propuesta de zonificación del Lago Xico, para el diseño de obra.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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34
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Diagrama 3, 3. Aspectos de la obra requeridos para proteger la infraestructura
y las comunidades aledañas.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
35
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Sistema constructivo
Foto 11. Equipo de draga de arrastre
Existen tres potenciales sistemas
constructivos. El primero es el
sistema de draga de arrastre. Se
calculó que el costo de excavación,
incluyendo balsas y transpaleo a 200
metros, sería $92/m3. El costo con
acarrea a 1 km, incluyendo la
preparación de caminos de acceso,
sería $164/m3. Por esta vía, el costo
de lograr la capacidad de almacenar
20 millones m3 de agua pluvial, sería
$1,736 millones (Tabla 8).
El segundo sistema propuesto
involucra la utilización de equipo de
draga marina, y requiere un tirante
mínimo de 60 cm de agua, siendo el
volumen actualmente presente en la
gran parte del lago. El costo de obra
por esta vía sería $90/m3, lo cual
incluiría la formación de tarquinas, y
tubería para descargar a 500 metros.
El costo de lograr un embalse de 20
millones m3 sería $1,699 millones.
Foto 12. Equipo de draga marina
El tercer sistema propuesto se basa en la técnica diseñada por el Dr. Nabor Carrillo
para la creación de los lagos del Proyecto Texcoco. Esta técnica provoca el
hundimiento a través de la extracción de agua de las arcillas superficiales del
acuitardo. Utilizando esta técnica, se logró una profundidad de seis metros en un
periodo de cinco años. Actualizando el costo de los conceptos delineados en los
cálculos del Dr. Carrillo a precios de 15 agosto 2007, se estima que el costo de la
obra utilizando este método sería $50/m3, para un costo total (para lograr un
embalse de 20 Mm3) de $944 millones.
Esta última técnica extrae enormes volúmenes de agua. Se tendría que realizar
estudios para determinar la calidad de esta agua, para determinar sus usos
potenciales, y cuáles métodos de tratamiento podrían ser requeridos.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
36
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Tabla 7. Volumen de obra requerido, y capacidad e almacenamiento potencial, al
lograr tres y seis metros de profundidad
Capacidad
Vol. obra requerida para
Obra requerida para
Sección del
almacenamiento
lograr 3 metros de
lograr 6 mts
lago
actual
profundidad (m3)
profundidad (m3)
I
90,000
1,053,000
2,106,000
II
208,000
2,028,000
4,056,000
III
675,000
3,375,000
6,750,000
270,000
1,350,000
1,700,000
V
78,000
507,000
1,014,000
VI
325,000
1,625,000
3,250,000
1,646,000
9,938,000
18,876,000
--
1,646,000
1,646,000
1,646,000
21,522,000
39,398,000
IV
Subtotal
Embalse
actual
Total de
embalse
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
37
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Presupuesto
Tabla 8. Estimación de costos para lograr 20 Mm3 capacidad de almacenamiento,
según sistema constructivo
Obra
requerida
Capacidad
Costo,
Costo,
Costo
para lograr
Sección almacenadraga
draga de
hundimiento
6 mts
del lago
miento
marina
arrastre
provocado
profunactual
($92/m3)
($90/m3
($50/m3)
didad (miles
m3)
I
90,000
2,106
193,752
189,540
105,300
II
208,000
4,056
373,152
365,040
202,800
III
675,000
6,750
621,000
607,500
337,500
IV
V
VI
Embalse
actual
Costo
total
270,000
78,000
1,700
1,014
156,400
93,288
153,000
91,260
85,000
50,700
325,000
1,646,000
3,250
299,000
292,500
162,500
18,876,000
1,736,592
1,698,840
943,800
Presupuesto: Estudio de factibilidad
Concepto
Estudio topográfico, laguna Xico I-VII, 1200 has.; metros
lineales de canal de Canal General 6 km, 2.5 km de Río
Amecameca de Xila (DF); y 5 km Río Ameca en Edomex
Análisis de datos históricos de hundimiento, y modelación
topográfica a 30 años
Delimitación de polígonos para las dos zonas más aptas
para primera etapa de almacenamiento
Elaboración de catálogo de conceptos utilizando extracción
de agua de arcillas superficiales
Elaboración de catálogo de conceptos utilizando draga y
arrastre; y draga marina
Diagnóstico de calidad del agua
Análisis de la calidad del agua del lago en 12 puntos
Ubicación de entradas de agua al lago, y análisis de su
calidad
Pre-diseño de obras requeridas para prevenir la
contaminación y/ó sanear el lago
TOTAL
Valor, sin
IVA
500,000
Valor con IVA
500,000
280,000
280,000
60,000
60,000
500,000
500,000
300,000
300,000
80,000
120,000
120,000
80,000
120,000
120,000
240,000
240,000276,000
2,200,000 240,002,236,000
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
38
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Cronograma
Actividad
Formar Grupo Promotor, incorporando ejidos y
comunidades locales
Llegar a acuerdos con ejidos, comunidades
Modelar transformaciones topográficas previsibles a 30
años
Definir sistema constructivo
Diseñar y gestionar obra: Lago Xico
Determinar tecnología a emplear para potabilización
Diseñar y gestionar obras requeridas para evitar entrada
de aguas negras
Licitación de obras para evitar entrada de aguas negras
Licitación de obras para formar embalse Lago Xico
Realizar obras requeridas para evitar entrada de aguas
negras
Iniciar obra en las zonas de mayor hundimiento (I, III, IV)
para drenar agua de las áreas que ponen en riesgo la
población en Valle de Chalco
Licitación de planta potabilizadora
Obra para lograr embalse de 20 Mm3
Construcción de planta potabilizadora
Puesta en marcha planta potabilizadora
2009
2010
2010
2011
2011
X
X
X
X
2012
2012
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
X
X
39
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Fuentes de financiamiento
Se prevé que las obras para aumentar el embalse del Lago serán financiados por el
Fideicomiso 1928, el cual es financiado por los pagos de derechos al agua en
bloque por parte de los gobiernos del Distrito Federal y Estado de México, con el fin
de apoyar obras hidráulicas a nivel metropolitano.
Las obras de saneamiento podrán ser financiados por los programas de la
Conagua, con co-participación de los organismos operadores, incluyendo el Sistema
de Aguas de la Ciudad de México; Comisión de Aguas del Estado de México, junto
con los Organismos Descentralizados de Agua Potable, Alcantarillado y
Saneamiento (ODAPAS) municipales.
La Fundación Gonzalo Río Arronte tiene el potencial de financiar estudios de
factibilidad, proyectos ejecutivos y de co-financiar obras complementarias.
Impacto
Se prevén los siguientes beneficios de la obra.
 Prevención de inundaciones: Al crear la capacidad para recibir y manejar
picos de lluvia en el sur de la cuenca, se alivianará la presión sobre las
infraestructura hidráulica en el centro y norte de la Cuenca.
 Prevención de expansión urbana en zonas de riesgo, y sin factibilidad
de agua
 Provisión de agua potable (meta a mediano plazo)
 Frenar el proceso regional de hundimiento: La provisión de agua pluvial
potabilizada permitiría bajar el nivel de explotación del acuífero, hasta niveles
sustentables, así frenando el acelerado proceso de hundimiento y
agrietamiento que pone en riesgo las viviendas, y hasta las vidas, de la
población en esta región.
 Creación de empleos: en ecoturismo y turismo cultural (trajineras,
observación de aves), piscicultura, horticultura
 Recuperación de fauna endémica
 Recuperación del patrimonio cultural
Replicabilidad
El Lago Xico (Chalco) representa el vestigio de uno de los cinco lagos originales de
la Cuenca. Cuatro de ellos tienen el potencial de rehabilitarse para servir como
grandes almacenes de agua pluvial en la Cuenca, para así poder aprovechar este
importante recurso, el cual actualmente está siendo expulsado a gran costo y
riesgo. Queda por concluirse el proyecto original del Dr. Nabor Carrillo, lo cual
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
40
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
implicaría la creación de una serie de lagos en la zona federal Texcoco.
Al poniente del Lago Xico, es el Lago San Gregorio, vestigio del gran lago
Xochimilco, el cual actualmente funciona como vaso regulador. El Lago Zumpango
en el norte, actualmente almacena 40 Mm3 de aguas pluviales y residuales. El
“Programa de Saneamiento y Recuperación de Acuíferos del Valle de México
(Conagua, 2007), propone recuperar los bordes de este Vaso para poder almacenar
hasta 100 Mm3. El mismo Programa propone sanear este cuerpo de agua, e
instalar una planta potabilizadora con la capacidad de proveer 2.5 m3/s.
Geoimagen 6. Ubicación de los Lagos Zumpango, Texcoco, Xico y San Gregorio
Vaso Zumpango
Lago Zumpango
Lago Texcoco
Lago Texcoco
Lago San Gregorio
Lago San Gregorio
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
41
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Proyecto prototípico 2: Laguna de infiltración Zavaleta
Justificación
El Llano Zavaleta se encuentra al pie de las faldas del Volcán Iztaccihuatl. Como se
vio en el Mapa 2, esta zona es receptor de los mayores niveles de precipitación en
el Valle de México. Además, en esta microcuenca, persisten las obras realizadas
por la fábrica papelera a finales del Siglo XIX con el fin de interrumpir la infiltración,
para crear un caudal suficiente para la generación de energía eléctrica.
Estos factores, combinados con la pérdida de los glaciares y “nieves perpetuas” en
cuenca alta, actualmente están resultando en la bajada de torrenciales lluvias que
desbordan los cauces del Río Tlalmanalco (ó San Rafael), e inundan tierras a
comunidades en su trayectoria hacia el Canal La Compañía, por la cual es
expulsado vía bombeo a la Cuenca de Tula.
Objetivo
Crear una laguna para la infiltración de picos de lluvia, captadas cuenca arriba de
las primeras zonas urbanas, con el fin de prevenir inundaciones, y almacenar el
recurso para su futura utilización, como reserva frente la serie disminución en los
deshielos de los cuales depende la población local por su agua.
Descripción general de funcionamiento
Se instalaría compuertas y líneas para captar picos de lluvia en su último tramo al
descender del Volcán Iztaccíhuatl, por el cauce principal y tributarios del Río
Tlalmanalco. Estos flujos serán canalizados a una laguna de infiltración, ubicada en
el Llano de Zavaleta, pasando anteriormente por una rejilla que remocionaría
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
42
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
residuos sólidos mayores y una caja sedimentadora. La laguna tendría una
extensión de una hectárea, y una profundidad de 1.5 metros. Este tamaño permitiría
el almacenamiento e infiltración de un total de 14,400 m3, siendo el volumen que se
generaría a través de un pico de lluvia resultando en un aforo de 2 m3/s, con una
duración de dos horas. Dado que la tasa de infiltración/recarga en esta zona es 3
cm/hora, el agua almacenada tardaría 48 horas en infiltrarse.
El mantenimiento de la laguna será sencillo. Al final de la temporada de estiaje
cada año, se araría el fondo de la laguna, con el objetivo de romper cualquier costra
de materia fina ó impermeable que podría haberse acumulado ahí.
Criterios técnicos de diseño
Diagrama técnico demostrando elementos principales del diseño
Diagrama 4. Diagrama de obra, con cálculos estimando el costo de realización
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
43
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Mapeo del sitio para su instrumentación
Se notará en el Geoimagen 7, que la Laguna de Infiltración Zavaleta recibiría picos
de lluvia desde el cauce principal del Río San Rafael, y de cauces intermitentes, los
cuales, de otra manera, llegarían a ser tributarios. Se notará, además, que los
puntos de captación permitirán canalizar las aguas pluviales antes de que podrían
ser contaminadas por las aguas residuales de San Rafael. Finalmente, se podrá
observar que existe el potencial para otra laguna de infiltración en San Juan
Atzacualoya, la cual podría recibir picos de lluvia que descenderían por la Barranca
del Agua, antes de que puedan contaminarse ó desembocarse en el Río San
Rafael.
Geoimagen 7. Zona de ubicación para laguna de infiltración Zavaleta, con
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
44
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Presupuesto
El costo estimado de la obra es $1,784,760. Si se logre utilizarla a su plena
capacidad diez veces al año, el costo de obra por metro cúbico de agua infiltrada,
amortizada a 30 años, sería $2.5 por metro cúbico.
Tabla 9. Estimación de costos para sistema de captación, sedimentación e infiltración, Laguna
Zavaleta
Concepto
No.
unidad
1
20 m3
Elaboración del Proyecto Ejecutivo
Cárcamos receptores, 2 de 10 m3
c/uno
Líneas de conducción, tubería y
500 m
protección
Adquisición del terreno
1.2 has.
Excavación
15,000 m3
Caja sedimentadora
16 m3
Cercado
440 m
Total
Cronograma
Actividad
Diseño de obra
Gestión de obra
Diseño y puesta en marcha de marco
institucional
Licitación
Construcción
Operación
Evaluación y monitoreo
1er
bim.
X
X
X
Costo por
unidad
116,760
500
Costo
total
116,760
10,000
220
110,000
400,000
56
500
500
2º
bim.
X
480,000
840,000
8000
220,000
1,784,760
3º
bim.
X
4º
bim.
X
X
Fuentes de financiamiento
la Fundación Gonzalo Río Arronte podría financiar la elaboración del proyecto
ejecutivo de la obra. La Comisión de Cuenca RRALC podría gestionar cofinanciamiento de la Conagua y la Comisión Agua del Estado de México para la
laguna. Los pocos costos asociados a su operación y mantenimiento podrían ser
asumidos por el gobierno municipal.
Impacto
El primer impacto de esta obra será en la reducción en la incidencia y severidad de
las inundaciones que han afligido a las poblaciones de San Rafael, San Juan
Atzacualoya, San Lorenzo Tlalmimilolpan, en Tlalmanalco, y Miraflores, en Chalco.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
45
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
En cuanto al almacenamiento, se requerirá de un estudio hidrogeológico para
determinar la zona de impacto del agua recargada, indicando, además, las
potenciales zonas de aprovechamiento. Este recurso hídrico podría ser
aprovechado en otra etapa para reemplazar parcialmente los deshielos que están
en disminución.
Replicabilidad
Esta obra es de bajo costo, tanto de construcción, como de operación y
mantenimiento. En esta subcuenca, se podría instrumentar en la zona de minas del
municipio de Ixtapaluca, para infiltrar agua del Río San Francisco, siendo otro
importante tributario del Río la Compañía. Existe la posibilidad, además, de abrir
una laguna de infiltración bajo el cuidado de la CBTA de Tlapizahuac, para así
poder recarga el agua pluvial del microcuenca del mismo nombre. Otras
posibilidades incluyen la zona en la base de la Sierra Santa Catarina.
A nivel de la Cuenca de México, podría replicarse en la zona de recarga en la
subcuenca de Texcoco, para infiltrar las aguas pluviales antes de que lleguen a las
zonas impermeables en cuenca baja.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Proyecto prototípico 3: Lagunas de infiltración Ayaqueme
Geoimagen 8. Zona de captación para proyecto Lagunas de Infiltración Ayaqueme
Justificación
El impacto del cambio climático en la Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
está obligando a sus habitantes a desarrollar maneras para gestionar los ciclos
hidrológicos de su propia subcuenca, como única vía para garantizar la seguridad
hídrica a futuro. Con la excepción de los poblados que tienen acceso a los
deshielos de los volcanes Iztaccíhautl y Popocatépetl (vea Proyecto prototípico 4),
gran parte de los habitantes de cuenca media dependen de agua subterránea.
Mientras que los municipios altamente urbanizados (Valle de Chalco, Chalco,
Ixtapaluca) manejan sus propios pozos y concesiones, los municipios restantes
(Tenango del Aire, Temamatla, Ozumba, Atlautla, Juchitepec, Tepetlixpa) dependen
principal ó únicamente del agua extraída de los pozos “Los Tlachiques”, ubicados en
una zona baja de basaltos de Chichinautzin, llamada Ayaqueme.
La zona Ayaqueme representa una zona de recarga por excelencia. La tasa de
infiltración es 10 cm/hora, y la tasa de extracción de agua subterránea es hasta 80
lps. Por lo tanto, esta zona representa una oportunidad vital para desarrollar una
forma alternativa de almacenamiento de aguas pluviales, para sustituir la función
que anteriormente realizaban los glaciares y sus deshielos.
Objetivo
Crear un sistema modelo para la captación, almacenamiento y aprovechamiento
posterior de picos de lluvia, incluyendo los que anteriormente fueron almacenados
por las “nieves perpetuas” sobre los amenazados glaciares en cuenca alta.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Criterios de diseño
Estimación del volumen total captable
Un cálculo preliminar del volumen de escurrimiento aprovechable para la recarga
artificial a través de lagunas de infiltración, tomando en cuenta la superficie de la
microcuenca hidrológica de 100 km2, una precipitación promedio de 820 mm y un
coeficiente de escurrimiento de alrededor de 0.1093 (definido a través de las
especificaciones señaladas en la NOM-011-CNA-2000; en: CNA, 2001), se tendrá
un volumen de escurrimiento de aproximadamente 9 millones m3/año (0.284 m 3/s);
de los cuales, por las condiciones hidrogeológicas de la zona propuesta para la
recarga artificial, se esperaría infiltrar alrededor de 4.73 millones m3 (0.150 m3/s).
Hidrometría
Se está en proceso de obtener los datos hidrométricos del Río Amecameca a esta
altura, para poder determinar con mayor exactitud la intensidad y duración de los
picos de lluvia a infiltrar. Sin embargo, se Foto 13. Presencia de azolve en el Río
sabe, por ejemplo, que más adelante, en el Amecameca
límite entre el Estado de México y el Distrito
Federal, el Río Amecameca llega a contar con volúmenes de hasta 5 m3/s.
Características del sustrato geológico
Siendo parte de la formación Chichinautzín, la geología en la zona de Ayaqueme
consiste en Vulcanitas del Cuaternario, como las que se encuentran en Santa
Catarina y otros cerros volcánicos. Tienen una permeabilidad por la presencia de
fracturas y diaclasas. La producción promedio por pozo ubicado en esta formación
oscila entre los 50 y 140 lps, con un caudal específico de 0.5 a 2.2 l/s/m (Sánchez y
Gutiérrez, 1997). Los valores de transmisividad fluctúan entre 0.011 y 0.5 m2/s
(Lesser, 1993 y 1997); mientras que la conductividad hidráulica, oscila entre 2.4 x
10-3 y 3.3 x 10-2 m/s.
Tipo de suelo
En esta zona predominan los frágiles y altamente permeables suelos litosoles.
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Foto 14. Lomas bajas de basalto,
propuestas para lagunas de
infiltración
Tenencia y usos del suelo
Una parte de la zona bajo
consideración para este proyecto
forma parte del Área Natural
Protegida “Ayaqueme”,
decretado en 1992, como parte
del sistema Cimas y Montanas.
Los Planes Municipales de
Desarrollo Urbano de Tenango
del Aire y de Temamatla especifican que el uso de los suelos en esta zona es “No
urbanizable”. El tipo de vegetación predominante es matorral xerófilo, debido a que
la fragilidad de los suelos y la permeabilidad del sustrato geológico no permiten la
retención de agua necesaria para usos agrícolas ó forestales. Gran parte de la
zona se encuentra cubierta por pastizales. Su tenencia está en manos de pequeños
propietarios.
Saneamiento
El agua a infiltrarse tendrá que cumplir con el proyecto de NOM-015-CONAGUA2007. Para cumplir este fin, se tendrá que lograr el saneamiento del río y el cuidado
del territorio cuenca arriba.
Los principales contaminantes, para los cuales el diseño tiene que contemplar
estrategias son: descargas de aguas negras a los cauces; residuos sólidos
(“basura”) depositados en los cauces, ó llevados ahí con las lluvias; azolve.
A continuación, se indicará la estrategia a ser empleada para cada uno de estas
posibles fuentes de contaminación:
a) Aguas residuales: La Comisión de Cuenca está realizando un plan para
lograr la recolección y tratamiento de aguas residuales en cada uno de los
poblados cuenca arriba en Río Amecameca, siendo San Pedro Nexapa,
Amecameca, Ayapango y Tenango del Aire. Estos sistemas de conducción
de aguas residuales, gran parte de los cuales ya están en existencia (excepto
en el caso de Amecameca), permiten dejar que el Río Amecameca sirva solo
para el manejo de deshielos y aguas pluviales.
Se requeriría, sin embargo, mantener una vigilancia continua frente a
cualquier intento de descargar aguas residuales en el río.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
49
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
b) “Basura”: El Río Amecameca, a la altura de Aculco/Ayaqueme, lleva una
carga impresionante de residuos sólidos. Esta situación podrá ser enfrentada
por dos tres. En primer lugar, se requiere trabajar con los municipios para
eficientar sus sistemas de gestión de residuos sólidos. En segundo lugar,
hay que concientizar a la población, para que asuma mayor responsabilidad
por la generación y depósito de residuos sólidos. En tercer lugar, se tendrá
que instalar una trampa de residuos sólidos para prevenir su entrada a las
lagunas de infiltración.
Foto 15. Acumulación de residuos sólidos en el cauce de Río Amecameca
c) Azolve
Foto 16. Acumulación de azolve en el Río
Amecameca
Los picos de lluvia bajan de las faldas de los
dos volcanes cargando volúmenes
impresionantes de sedimentos, los cuales
empiezan a depositar en la zona de
Aculco/Ayaqueme. Se requiere de las
siguientes estrategias para enfrentar este
problema, en orden de urgencia: a) siembra
de cobertura vegetal permanente en zonas
descubiertas en cuenca alta; b) sistema de
represas en cuenca alta; c) desvíos para la
sedimentación en la zona pie de monte; d)
caja sedimentadora a la entrada de las
lagunas de infiltración.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
50
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Mapa del sitio
En Geoimagen 9, se puede observar como las Lagunas de Infiltración Ayaqueme
permitirían la infiltración de picos de lluvia en la zona de influencia de los pozos
regionales “Los Tlachiques”, antes de que estos volúmenes extraordinarios de agua
se contaminen ó generen inundaciones en las zonas altamente urbanizadas
encontradas sobre las impermeables arcillas río abajo.
Al oriente, se puede observar los glaciares en cuenca alta de Río Amecameca, y la
zona de captación de los picos de lluvia a ser infiltrados por las Lagunas de
Infiltración Ayaqueme. Se notará que los poblados cuenca arriba de las lagunas
son San Pedro Nexapa, Amecameca, Ayapango y Tenango del Aire. La formación
geológica Vulcanitas del Cuaternario (Formación Chichinautzin), zona de recarga
por excelencia, están indicadas en color rosa. Las impermeables arcillas del
antiguo lecho lacustre (acuitardo) están indicaos en color anaranjado.
Geoimagen 9. Ubicación de Lagunas de Infiltración Ayaqueme en relación con zona
de captación, zona de recarga, pozos de aprovechamiento y zona impermeable
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Descripción general de funcionamiento
Criterio de diseño para reducir consumo de energéticos
La zona de infiltración se encuentra en las bajas lomas basálticas por las cuales
pasa el Río Amecameca. Para evitar el costo del bombeo, se recomienda crear las
lagunas de infiltración a través de un proceso de excavación. Esto, en realidad,
representaría una actividad de minería generadora de ingresos, dado que la roca y
grava de esta región es utilizada por la industria de la construcción.
1. Rejilla para remoción de residuos sólidos
El primer elemento del sistema será una rejilla, la cual servirá para la remoción de
residuos sólidos (“basura”) del río. El vigilante a cargo del sistema atenderá la rejilla
diariamente durante la temporada de lluvias, para extraer los residuos de la rejilla, y
garantizar su reciclaje y/ó disposición final segura.
2. Compuerta con sensor automático
Una compuerta, activada por un sensor electrónico con transmisión de datos en
tiempo real, desviará las demasías hacia la infraestructura de sedimentación e
infiltración a un costado, y a un nivel inferior, del río.
3. Cárcamo de sedimentación
Esta área impermeabilizada, ligeramente inferior al nivel del río, permitirá reducir la
turbulencia de los volúmenes extraordinarios, para así provocar la sedimentación de
los sólidos suspendidos. El personal de mantenimiento del sistema tendrá que
realizar la remoción de los sedimentos entre una lluvia y otra. Dependiendo de su
calidad y usos potenciales, los sedimentos serán transportados a proyectos
agrícolas, de jardinería, relleno ó de construcción.
4. Zona de infiltración
Esta zona tendría la apariencia de una zona minada, con una extensión de 1.2
hectáreas, y una profundidad de tres metros, para así contar con un embalse de
36,000 m3. Esta capacidad permitirá el almacenamiento e infiltración de picos de
lluvia con una intensidad de 5 m3/s, y una duración de hasta dos horas.
El diseño actual contempla solamente la captura e infiltración de picos de lluvia, que
cumplan con la NOM 015. En el futuro, existe la posibilidad de aumentar los
volúmenes infiltrados, a través del aprovechamiento de aguas residuales tratadas,
en cumplimiento con la NOM 014.
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
52
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Estudios requeridos
El diseño de la obra y su funcionamiento requerirá de los siguientes estudios:
A) Estudio hidrogeológico:
Caracterización del acuífero: definición de la
secuencia litológica (prospección geofísica y pozos exploratorios), realización
de pruebas de permeabilidad, piezometría y determinación de la calidad física,
química y biológica. Se sugiere un estudio isotópico para definir antigüedad del
agua, así como la aplicación de trazadores para establecer direcciones de flujo.
B) Levantamiento topográfico del sitio seleccionado
C) Determinación de volúmenes captables:
Este estudio tendría que
determinar: el umbral (en litros por segunda) después del cual se iniciaría la
desviación de aguas pluviales; volúmenes captables por evento; probabilidad de
número y frecuencia de eventos por año; probable impacto de cambio climático
(especialmente en relación con la esperada desaparición de los glaciares en 15
años); volumen total esperado por año.
D) Análisis de la calidad física, química y biológica del caudal base y de los picos
de lluvia; elaboración de un plan y mecanismos para lograr el
cumplimiento con la NOM 015. Reconociendo que la construcción y puesta
en marcha de las lagunas de infiltración Ayaqueme coincidirá con la
instrumentación de estrategias para lograr el saneamiento del Río Amecameca,
se tendrá que evaluar la calidad del agua de los picos de lluvia, y, en base a
esto, diseñar mecanismos para garantizar que el agua infiltrada tenga la calidad
necesaria.
E) Elaboración del Proyecto Ejecutivo: Contempla las obras de cercado,
construcción de camino de acceso, diseño de compuerta con sensor y
transmisor; cárcamo de sedimentación; excavación de las lagunas de
infiltración, explanada para clasificación y almacenamiento de residuos sólidos
extraídos; zona techada para almacenamiento temporal de azolves extraídos;
pozos de observación; caseta de vigilancia y operaciones, con almacenamiento
de equipos; viviendas de los vigilantes/operadores.
F) Elaboración del manual de operación: Se requiere diseñar un sistema, y, en
base a esto, diseñar los procedimientos, para lograr la operación de las lagunas
de infiltración. El sistema y manual tendrían que proveer procedimientos para:
mantener rejillas libre de residuos; mantener cárcamo libre de sedimentos;
vigilar y garantizar buen funcionamiento de la compuerta; analizar y garantizar
calidad del agua infiltrada; vigilar que las lagunas de infiltración mantengan su
nivel de permeabilidad; realizar monitoreo vía los pozos de observación.
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
53
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Gestión, operación y financiamiento
La Comisión de Cuenca RALC gestionará el proyecto, en coordinación cercana con
la Comisión de Aguas del Estado de México (CAEM). En este sentido, se
recomienda que el proyecto sea ejecutado por la CAEM, siendo la entidad
responsable por los pozos profundios en su zona de impacto, en coordinación con el
Comité Técnico de Aguas Subterráneas del Acuífero Chalco-Amecameca y la
Comisión de Cuenca Ríos Amecameca y La Compañía.
Se recomienda gestionar los $1.2 millones requeridos para la fase de diseño, con la
Fundación Gonzalo Río Arronte, para ser ejecutados por el Instituto Mexicano de
Tecnología del Agua.
La adquisición del terreno ($2 millones) y la obra civil ($7.92 millones) podrían ser
financiados a través del Fideicomiso 1928, el Fondo Metropolitano, ó vía cofinanciamiento de la Conagua con la CAEM. Se notará que hasta el 50% del costo
de la obra civil ($4 millones) podrá ser financiado a través de la venta de roca y
grava extraída para formar los embalses para las zonas de sedimentación e
infiltración.
Se requeriría de dos responsables de la operación del proyecto. Se recomiendan
que el proyecto incluya la construcción de dos viviendas con este propósito, de tal
manera que se contará con su presencia física permanente en el sitio. Sus
responsabilidades incluirán: vigilancia (para garantizar, entre otras cosas, que el
sitio no sea utilizado para la disposición de residuos sólidos); toma de muestras de
la calidad del agua; remoción de residuos sólidos de la rejilla de retención; vigilar
funcionamiento de compuerta; remoción de azolve del cárcamo de sedimentación;
acarreo y venta de residuos sólidos y material sedimentado. Contarán con un
ayudante durante los cinco meses de la temporada de lluvias.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Presupuesto
Costo
(en miles de pesos)
Componente
Estudio hidrogeológico para determinar sitio y proveer
elementos de diseño de obra
Levantamiento topográfico del sitio seleccionado
Determinación de volúmenes captables, incluyendo pre-diseño
de compuertas
Análisis de la calidad del agua, y elaboración de mecanismos y
plan para lograr cumplimiento con NOM 015
Elaboración del proyecto ejecutivo de la obra civil
Elaboración del manual de operación
Sub-total: Diseño
Adquisición del terreno
Camino de acceso y cercado
Obras de derivación del efluente (sensores, compuerta,
tubería)
Cárcamo de sedimentación
Sistema de paso del efluente sedimentado
Extracción, venta de material p/conformar zona de infiltración
Explanada para clasificación y almacenamiento temporal de
residuos sólidos extraídos del río
Explanada techada, para almacenamiento temporal de
material de azolve extraído del río
Caseta de vigilancia y operaciones, con energía solar
Pozos de observación (3)
Viviendas del vigilante y operador, con ecotécnias
Sub-total: Obra civil
Equipamiento
Cuchara mecánica
Camión para transporte de residuos sólidos (“basura”) y azolve
Equipo y reactivos para monitoreo de calidad del agua
Sub-total: Equipamiento
Inversión total requerida
Dise
ño
Equip.
Obra
200
200
50
60
500
200
1210
2,000
1,900
1,100
1,400
400
-4,000
20
100
300
2,100
600
5,920
8,810
500
350
30
880
Costos de operación
Concepto
Vigilantes/operadores, dos a 8000/mes cada uno
Ayudante, durante temporada de lluvias, 7000/mes
Monitoreo de calidad del agua y de pozos de observación
Combustible
Ingresos, venta residuos reciclables y material de azolve
Total
Costo
mensual
16,000
7,000
6,000
2000
2000
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
No. Meses
12
5
12
5
5
Costo anual
192,000
35,000
72,000
10,000
-10,000
299,000
55
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Cronograma
Actividad/Componente
Gestionar recursos para diseño
Gestionar recursos para obra
Estudio y diseño hidrogeológico
Levantamiento topográfico del sitio seleccionado
Determinación de volúmenes captables, incluyendo
pre-diseño de compuertas
Elaboración de plan para garantizar calidad del agua
Elaboración del proyecto ejecutivo
Adquisición del terreno
Camino de acceso y cercado
Construcción de centro de operaciones
Excavación de embalses vía actividad minera
Construcción de viviendas de operadores/vigilantes
Elaboración del sistema y manual de operaciones
Formación de cárcamo de sedimentación
Formación de lagunas de infiltración
Obras para derivación del efluente (sensores,
compuerta, cárcamo y tubería)
Instalación de pozos de observación (3)
Puesta en marcha
2009
2010
2011
2012
4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 1
X
X
X X X X
X X
X
X X
X X
X
X X
X
X
X X X X
X X
X
X
X
X
X X
X
Impacto
En su primera etapa, el proyecto Ayaqueme podría infiltrar hasta 300,000 m3 de
agua pluvial al año. Una vez que se logre el saneamiento del cauce cuenca arriba,
se podría captar no solo los picos de lluvia (cuya calidad es mayor, por el efecto de
dilución) sino los escurrimientos permanentes. En una tercera etapa, se buscará
infiltrar además, las aguas tratadas de Tenango del Aire y Temamatla, garantizando
el cumplimiento con la NOM 014. De esta manera, se espera aumentar los
volúmenes captables hasta un volumen aproximado de 3.1 Mm3 al año (100 lps).
El proyecto se ubicará en la zona de influencia de los pozos Los Tlachiques, de tal
modo que se garantice un año mínimo de tiempo en residencia. De esta manera se
buscará disminuir los niveles actuales de sobreexplotación por estos pozos del
Sistema Sureste de la CAEM, los cuales actualmente están extrayendo 300 litros
por segundo (9.5 Mm3/año).
Finalmente, este proyecto busca reducir la presión sobre el Canal General cuenca
abajo, el cual, debido a las severas dinámicas de hundimiento y fracturación en la
zona, está en riesgo inminente de desbordarse sobre la densamente poblada zona
poniente del municipio de Valle de Chalco.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Replicabilidad
En puntos críticos a lo largo de los Ríos La Compañía y Amecameca, existen
oportunidades para infiltrar picos de lluvia. Para la infiltración de picos de lluvia del
Río La Compañía y sus tributarios, se podría mencionar: la zona de minas en
Ixtapaluca; Tlapizahua; y las instalaciones de la fábrica Panasonic, S.A. de C.V., los
tres sitios ubicados en el municipio de Ixtapaluca; y el Llano Zavaleta, ubicado en el
municipio de Tlalmanalco.
Para la infiltración de picos de lluvia del Río Amecameca y sus tributarios, se ha
identificado los siguientes sitios potenciales: San Pedro Nexapa (Amecameca),
Llano Ayapango (Ayapango) y Ayaqueme (Temamatla/Tenango del Aire).
Mapa 10. Sitios potenciales para la ubicación de lagunas de infiltración sobre
los Ríos Amecameca y La Compañía, y sus tributarios
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
57
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Proyecto prototípico 4: Cisterna escolar modelo, ESTIC 15
Justificación
Por milenios, los poblados en las faldas y pie de monte de los volcanes Iztaccíhuatl
y Popocatépetl se han surtido de sus cristalinos deshielos. Sin embargo,
actualmente, los glaciares y las “nieves perpetuas” de estas dos majestuosas
formaciones volcánicas están en un proceso acelerado de desaparición, y, como
consecuencia, el volumen de deshielos se ha disminuido notablemente. Mientras
que en los años 1980, el aforo base del Río San Rafael (ó Río Tlalmanalco) fue de
300 lps, ahora apenas es 80 lps.
Como consecuencia, los pueblos que
históricamente han manejado sistemas de agua en base a los deshielos, se
encuentran en una situación de severa escasez.
Entre los sistemas afectados encontramos el Sistema San Rafael/Tlalmanalco,
afectando a estos dos pueblos, además de Santo Tomás Atzingo y San Lorenzo
Tlalmimilolpan; el Sistema El Salto, afectando a Amecameca, San Isabel Chalma,
San Antonio, Santiago Cuautenco; y el Sistema Morelos, afectando a Zentlalpan,
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58
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Ayapango, Poxtla y Zoyatzingo. Durante el estiaje, muchas de las escuelas y
comunidades en esta zona dependen de pipas, y varias escuelas tuvieron que
cerrar sus puertas en distintas ocasiones en el estiaje de 2009, al no poder
conseguir acceso al vital recurso.
Hasta la fecha, no se ha generado estrategias para enfrentar esta crisis, la cual
seguirá profundizándose hasta la total desaparición de los glaciares, esperado
dentro de la próxima década.
Dado que los acuíferos de la zona se encuentran en un estado de sobreexplotación,
la Comisión de Cuenca Ríos Amecameca y La Compañía está promoviendo obras y
acciones para el aprovechamiento de aguas pluviales, en sustitución de los
deshielos.
Las escuelas representan un importante punto de partida, por su potencial de servir
como centros demostrativos para sus comunidades y espacios privilegiados para
iniciar cambios en prácticas de gestión y manejo del agua. También son lugares en
donde es vital garantizar el agua, para así garantizar la educación de los niños y
jóvenes.
Objetivo
Crear un sistema de captación y aprovechamiento de agua pluvial modelo, que
garantizará acceso al vital líquido a los alumnos y vecinos, en una zona afectada
por la disminución de los deshielos a causa del cambio climático.
Criterios de diseño
El proyecto ESTIC # 15 Gabriel Ramos Millán consiste en aprovechar el agua de
lluvia almacenándola y purificarla para abastecer de agua de calidad bebible con
la finalidad de garantizar el subministro del recurso a la escuela, y la población
vecina al plantel, pague un precio simbólico por litro de agua a $3 m.n.
La escuela consta de 10 edificaciones con una población promedio de 700
usuarios y se ubica en el municipio de Ayapango, Estado de México y pretende
aplicar este modelo a otros planteles que se encuentran en la zona geográfica
de la Comisión de Cuenca de los ríos Amecameca y La Compañía.
La escuela se localiza en el oriente del Edo. de México, entre las coordenadas
de latitud norte máximas de 19° 10’ 06’’ y mínimas de 19° 05’ 15’’, de longitud
oeste máximas de 98° 45’ 30’’ y mínimas de 98° 51’ 07’’, con altitud de 2450 m; y
colinda con el municipio de Tlalmanalco al norte, con los municipios de
Amecameca, Ozumba y Tepetlixpa al sur, con Juchitepec y Tenango del aire al
poniente, y con Amecameca al oriente.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Ayapango está catalogado como subhúmedo con lluvias en verano, la
temperatura media anual es de 12 a 18 grados centígrados, la precipitación
pluvial promedio es de 800 a 900 mm. La precipitación de máxima intensidad es
en el mes de julio, y los vientos que predominan son del este.
Descripción general de funcionamiento
El modo de recolección del agua pluvial se puede hacer de dos maneras, ya sea
de las azoteas de las aulas (planta I) o del suelo (planta II). El tren de
tratamiento quedaría de la siguiente manera:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Filtración con filtros Bolsa a 120 micras
Cloración
Almacenamiento (Cisterna)
Hidroneumático.
Filtración de 50 Micras
Filtración de 5 Micras
Luz Ultravioleta
Carbón Activado
Diagrama 5. Opciones de diseño de una planta potabilizadora de agua pluvial, con capacidad
5000 l/d
Planta I:
Planta II:
Las azoteas de las aulas y de los pasillos tienen las siguientes áreas:
Área de captación en azoteas…………………........................... 2,006.0 m²
Área de captación en pasillos………………………..................... 2,684.0 m²
Área de captación en patios……………….................................. 479.7 m²
Área de captación total…..………………….................................. 5,169.7 m²
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Foto 17. Área disponible para la construcción del sistema de captaciónpurificación pluvial
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Diagrama 6. Ubicación de cisterna, en relación con elementos arquitectónicos
del sitio
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Costos
A continuación, se presentarán las estimaciones de costos de cada componente
del sistema, y, finalmente, del sistema en su totalidad.
Bases de cálculo
En base a la información anterior, procedemos a estimar el tamaño de la cisterna
y el tiempo de retención del agua captada; para un periodo de retorno de 10
años y una duración de 10 minutos, la precipitación promedio pluvial es de 120
mm/h, con un coeficiente de escurrimiento de 0.85.
Aplicando el método racional utilizado en Hidrología para determinar caudales
instantáneos de descarga de una cuenca hidrográfica, esta fórmula empírica es
utilizada para cálculos de estructuras de alcantarillas de drenaje de pequeñas
áreas, galerías de aguas pluviales, ingeniería de carreteras para caudales
provenientes de una cuenca.
Q=C*I*A
Q: caudal de captación
C: coeficiente de escorrentía
I: intensidad de precipitación
A: área
Aplicando los valores mencionados a la formula obtenemos: Q = 0.1462 m 3/s
Al construir un hidrograma unitario con el caudal de captación y la duración de la
tormenta; el volumen de la cisterna está definido por el área triangular del
hidrograma unitario, donde el tiempo de concentración (TC) es igual al tiempo
recesión (TR).
Considerando un tiempo de retención de 2 horas en la cisterna tenemos:
Volumen = (Q*TR)/2
V = (0.1462 m3/s*7200s)/2 = 526.32 m3
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Diagrama 7. Cisterna de almacenamiento
Tomando en cuenta que el 15% de volumen calculado se pierde en evaporación,
generación de lodos, nuestro volumen final quedaría:
VFINAL = 526.32 m3 * 0.85 = 447.37 m3 utilizables
Con este volumen se puede abastecer a cada persona de 150 L/d, esto
alcanzaría para dotar aproximadamente a 2900 habitantes por día.
Sistema de purificación
La cotización está calculada independientemente si la captación se hace desde
las azoteas o del suelo para un sistema de purificación en el cual se disponga
del agua lista para beber, en este sistema hay consumibles que cada cierto
periodo se necesitaran cambiar; como filtros, lámparas, cartuchos de carbón
activa e hipoclorito, con la finalidad de la correcta operación del proceso.
Descripción
Sistema de purificación
Consumibles por mes
Cantidad
1
-
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Importe
$ 53200
$ 900
64
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Para los consumibles tenemos:
Producto
Cloro como hipoclorito de calcio al 40%
Filtros cartucho de 50 micras
Filtros cartucho de 5 micras
Lámpara de luz ultravioleta
Cartucho de carbón activado
Tiempo de consumo
3.1 Kg/mes
2 /mes
1 /mes
1 /año
1 /trimestre
Cisterna
Existe una zona para ubicar la cisterna subterránea de concreto armado de 527
m3 mostrada en la figura 3, sus dimensiones constan de un área rectangular de
270 m2 con una profundidad de 2 m (27x10x2) ver figura 4 , una de las
alternativas es construirla sobre la cancha de baloncesto.
Tabla 10. Tabla de conceptos preliminares para una cisterna de 520 m3
Núm.
1
2
3
4
5
6
7
8
Descripción
Trazo y nivelación a base de
aparato topográfico
estableciendo ejes del proyecto
Excavación manual o mecánica
en terreno natural para dar
niveles de desplante de
cimentación
Plantilla de concreto simple de
10cm de espesor
Muro de block hueco intermedio
de 15x20x40 para un ancho de
15cm con acabado común
preparado para recibir aplanado
Dala de desplante a base de
concreto armado
Dala intermedia a base de
concreto armado
Dala de remate a base de
concreto armado
Losa fondo de 15cm de espesor
a base de concreto armado
Unidad
Precio
unitario
Cantidad
Total
m2
15
270
$4050
m3
190
685
$130150
m2
190
270
$51300
m2
210
150
$31500
m
230
80
$18400
m
230
80
$18400
m
230
80
$18400
m2
480
270
$129600
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
9
10
11
12
13
14
15
Losa tapa de 10cm de espesor a
m2
610
base de concreto armado
Sistema de impermeabilización
en desplante perimetral de muro
m2
70
a base de dos capas de vaportite
550
Ventilación de cisterna a base de
PZA
3500
tubo de fierro galvanizado
Registro de 0.6x0.4m y 0.6 de
PZA
1250
profundo a base de tabique rojo
Relleno de cepa con material
producto de la excavación
m3
120
compactado al 90%
Aplanado sobre muro block
hueco por el lado exterior a base
m2
135
de cemento-arena
Acarreo en camión de materiales
m3
250
sobrantes producto de la obra
Total de catalogo de conceptos
Subtotal
Costo total de la construcción de la cisterna
270
$164700
750
$52500
1
$3500
3
$3750
610
$73200
216
$29160
500
$125000
$853610
$128042
$981652
Presupuesto final
Concepto
Sistema de purificación
Cisterna de 527m3
Hidráulica del sistema
Mano de obra (6semanas)
Subtotal
IVA
Total
Costo
54,100
938,971
12,000
30,000
1,035,071
155,262
1,190,331
Replicabilidad
El actual proyecto serviría como piloto para garantizar el suministro de agua de
calidad potable para escuelas en toda la zona afectada por la disminución de los
deshielos (Geoimagen 10). Aunque el costo inicial es alto, éste podría bajarse a
través de la aportación de mano de obra por parte de las comunidades. Los
costos de operación y mantenimiento serían mínimos.
Se recomienda añadir a este proyecto una planta de tratamiento de aguas
residuales, utilizando biodigestores y humedales. Si se utilizara agua tratada en
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
los baños, el agua pluvial potable podría servir no solo las necesidades de la
escuela sino de la comunidad a su alrededor.
Geoimagen 10. Ubicación de escuelas y comunidades afectadas por la disminución en los
deshielos del Volcán Iztaccíhuatl
Anexos:
Estaciones requeridas para mejorar la calidad de información
meteorológica e hidrométrica
Mapa 11. Ubicación de estaciones climatológicas existentes y propuestas para la
Subcuenca Ríos Amecameca y La Compañía
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.
Mapa 12. Ubicación de sitios para estaciones hidrométricas en la subcuenca del Río de La Compañía
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
69
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
Tabla 11. Puntos críticos para mediciones hidrométricas
Cauce
Delegación, Municipio
Relevancia
San Francisco
San Marcos Huixtoco, Escurrimientos de Coatepec y barrancas; zona con potencial para laguna de
Ixtapaluca
retención de picos de lluvia; PN Zoquiapan y zonas urbanas; reforestación y
manejo de suelos Avila Camacho; aguas residuales de San Francisco Acuautla,
Los Héroes, Fracc. Acozac
Río Tlalmanalco
Río Tlalmanalco
San
Juan
A., Escurrimientos de La Cañada, San Rafael y Pueblo Nuevo (pluviales y
Tlalmanalco
residuales)
Río Tlalmanalco
San
Lorenzo Aguas servidas cabecera (caudal base) más picos de lluvia de la cabecera; uso
Tlalmimilolpan,
urbano
Tlalmanalco
Cañada Zopilotera
San Martín Cuautlalpan, Picos de lluvia, Escurrimientos de tres grandes barrancas (San Francisco,
Chalco
Ventorrillo); zona de inundación; unidad habitacional bajo construcción; manejo
de suelos y reforestaciones; agua residual San Martín Cuautlalpan; cubre parte
de PN Zoquiapan
Santo Domingo
San Lucas, Chalco
Puro pico de lluvia, Cañada Xaltocan, Gavilanes (nueva unidad habitacional),
Cañada La Pistola, Potrero, San Francisco; vocación forestal desmontada para
cultivo; gran potencial para laguna de retención; cubre zonas del Parque
Nacional Zoquiapan
Confluencia
de Represa de Conagua,
Medición de caudal base y picos de lluvia de toda la subcuenca
tributarias a Canal de Chalco
la Compañía
El Salto
Aforar deshielos
Yiltenco
Relleno sanitario, San Picos de lluvia, potencial para la retención, reuso, infiltración
Pedro
Nexapa,
Amecameca
San Juan
Sacromonte,
Salida principal aguas servidas de Amecameca
Amecameca
STIC 15
Caudal base Río Amecameca; planta de tratamiento para
CABI
Cosecha de picos de lluvia de Chiconquiac antes de entrar a Temamatla y zona
urbana de Chalco; potencial para laguna de retención de picos de lluvia
Tláhuac
Caudal base y picos de lluvia toda la subcuenca Río Amecameca; aguas
servidas de unidades habitacionales del sur Chalco
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
70
2. Diseño de proyectos prototípicos para el almacenamiento agua pluvial
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Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
72
Producto 3:
Diseño de plantas prototípicas de
tratamiento de agua residual
Realizado por la
Universidad Autónoma Metropolitana
En cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y
su impacto en una subcuenca vulnerable de
la Cuenca de México: Diseño de Proyectos
piloto
Responsable de elaboración: Ing. Julio Maldonado Hernández,
Con la colaboración de Ing. Gastón Martínez y Ing. Rodrigo Aguilar
Corona
Fecha de elaboración: 1 junio al 26 agosto 2009
Fecha de entrega: 26 agosto 2009
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Tabla de contenido
Introducción .................................................................................................................. 5
Justificación .................................................................................................................. 7
Objetivo General: .......................................................................................................... 8
Descripción de las propuestas ...................................................................................... 8
Planta De Tratamiento De Agua Residual “Cuatro Vientos” ........................................ 10
Ubicación del Proyecto ........................................................................................... 10
Diseño original de la planta de tratamiento ............................................................. 11
Pretratamiento ........................................................................................................ 11
Cribado ............................................................................................................... 11
Desarenador ....................................................................................................... 11
Tratamiento Biológico ............................................................................................. 11
Lodos activados .................................................................................................. 12
Manejo de Lodos .................................................................................................... 12
Diagnóstico ............................................................................................................. 12
Pretratamiento .................................................................................................... 13
Caudal de Operación .............................................................................................. 14
Tratamiento biológico .............................................................................................. 14
Sedimentador Secundario ....................................................................................... 15
Cloración................................................................................................................. 16
Conclusión de diagnostico ...................................................................................... 17
Propuesta de reingeniería ....................................................................................... 17
Alternativas ......................................................................................................... 17
Justificación de la propuesta de reingeniería .......................................................... 18
Diseño para los reactores UASB ............................................................................. 20
Reactor ............................................................................................................... 21
Sistema de distribución ....................................................................................... 21
Sistema de colección de gas ............................................................................... 23
Producción de Biogás ......................................................................................... 26
Estimación De Costos ............................................................................................. 26
Laguna de Oxidación de Ayapango ............................................................................ 28
Introducción ............................................................................................................ 28
Ubicación del Proyecto ........................................................................................... 28
Características actuales de la planta de tratamiento. .............................................. 29
Caudal .................................................................................................................... 29
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
2
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Normatividad ambiental aplicable ........................................................................... 30
Parámetros de diseño ............................................................................................. 30
Propuesta de rehabilitación ..................................................................................... 31
Descripción del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales............................... 31
El Concepto de tratamiento ................................................................................. 31
Componentes del nuevo tren de tratamiento. .......................................................... 31
Cribado. .............................................................................................................. 32
Desarenador. ...................................................................................................... 32
Laguna de Oxidación Facultativa ........................................................................ 32
Diagrama conceptual del proyecto ...................................................................... 33
Características de operatividad. .............................................................................. 35
Limpieza de lodos ................................................................................................... 35
Calidad del Agua Tratada. ...................................................................................... 36
Potencial de uso del agua tratada. .......................................................................... 36
Los Beneficios ........................................................................................................ 37
Estimación total de costos. ..................................................................................... 38
Planta de Tratamiento San Buenaventura .................................................................. 39
Introducción ............................................................................................................ 39
Ubicación del proyecto ............................................................................................ 39
Normatividad Ambiental Aplicable ........................................................................... 40
Parámetros de Diseño ............................................................................................ 42
Descripción del sistema de Tratamiento ................................................................. 42
Pretratamiento ........................................................................................................ 43
Cribado ............................................................................................................... 43
Desarenador ....................................................................................................... 43
Cárcamo de bombeo de agua cruda ................................................................... 44
Tratamiento Biológico ......................................................................................... 44
Biofiltro ................................................................................................................ 44
Empaque ............................................................................................................ 45
Sedimentador secundario ................................................................................... 45
Desinfección ....................................................................................................... 45
Manejo de lodos .................................................................................................. 46
Digestor de lodos ................................................................................................ 46
Filtro prensa ........................................................................................................ 46
Potencial del agua Tratada ..................................................................................... 50
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
3
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Área requerida ........................................................................................................ 50
Beneficios Esperados ............................................................................................. 50
Estimación de Costos ............................................................................................. 51
Conclusiones .............................................................................................................. 56
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Eficiencia de Operación de la PTARs........................................................ 5
Tabla 2. Costo energético de mezclado y aeración de la planta de tratamiento de
aguas residuales, Cuatro Vientos, Ixtapaluca. ...................................................... 17
Tabla 3. Comparación de costos de inversión, operación y mantenimiento de
tecnologías aplicadas al tratamiento de agua residual. ......................................... 19
Tabla 4. Características de cada uno de los reactores UASB que se construirán 21
Tabla 5 Material necesario para los sistemas de distribución de agua residual de
los reactores UASB. .............................................................................................. 22
Tabla 6. Dimensiones de las mamparas de captación de biogás.......................... 23
Tabla 7, Producción de metano y energía ............................................................. 26
Tabla 8. Parámetros de diseño ............................................................................. 30
Tabla 9. Costos Estimados de rehabilitación y puesta en marcha ........................ 38
Tabla 10. Límites máximos permisibles de contaminantes ................................... 41
Tabla 11. Parámetros de Diseño ........................................................................... 42
Tabla 12. Características de las rejillas ................................................................. 43
Tabla 13. Resumen de Costos .............................................................................. 51
Tabla 14 Catalogo de conceptos de la planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Municipales ........................................................................................................... 51
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
4
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Introducción
El tratamiento de aguas residuales en México, ha recibido en los últimos 10 años
un fuerte impulso y es considerado como una de las principales estrategias
adoptadas para preservar la calidad del agua y
garantizar el desarrollo
sustentable, mejorar la calidad de vida y proteger la salud pública.
Sin embargo, pese a las inversiones realizadas, el deterioro de la calidad del agua
en las fuentes naturales, receptoras directas o indirectas de las aguas residuales,
se ha incrementado debido, por una parte al aumento de la población y por ende
del caudal descargado y por otra a la ineficiencia en la operación de la
infraestructura de tratamiento. Esta, la mayoría de las veces no funciona como se
previó en el diseño, o simplemente, está fuera de servicio.
De acuerdo con el Inventario Nacional de Plantas de Tratamiento que actualiza
sistemáticamente la CNA, en 1995 existían 684 plantas con una capacidad
conjunta de 53.9 m3/seg (Contreras 1996). El 67% de dichas plantas (458) se
encuentra en operación y trata un caudal de 43 m3/seg. De acuerdo con este
inventario, la eficiencia con que operan se muestra en la tabla siguiente.
Eficiencia de operación de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales, México,
1995.
Tabla 1. Eficiencia de Operación de la PTARs
Eficiencia de Operación
80%
50%-80%
30%-50%
Sin Operar
Total
Número de plantas
23
160
276
225
684
Relativo
3.3
23.4
40.3
33.0
100.0
Fuente: Inventario Nacional de Plantas de Tratamiento, (CNA),1995.
Las causas de ineficiencia de operación o de que se encuentren los sistemas
fuera de servicio son diversas. El análisis preliminar de una muestra de 20 plantas
indica que el 45% de ellas no opera eficientemente por falta de recursos
financieros; en el 30% se debe a errores conceptuales en su diseño y, el 25%
restante, por falta de capacitación de los operadores.
Como se ve, en la situación de desatención y abandono en que se encuentran las
plantas de tratamiento de aguas residuales construidas en los últimos años, se
congregan problemas serios de nuestra época, como son: las deficiencias
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
5
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
tecnológicas y sobre todo financieras, así como la casi nula conciencia de la
problemática ambiental, derivada del manejo inadecuado de las aguas negras.
Aspectos técnicos: En lo tecnológico, la adopción de los llamados “métodos
convencionales” con predominio del de lodos activados, con desconocimiento de
las grandes ventajas de las lagunas de estabilización, es una prueba fehaciente de
las deficiencias en el conocimiento de la materia, quizá porque
no ofrece
incentivos comerciales.
La mayoría de las plantas de tratamiento que se encuentran en operación
corresponden a diseños sobredimensionados en los que, además, se observa una
excesiva mecanización, instrumentación y automatización, que encarece y
complica, tanto la operación y el mantenimiento, como la amortización de las
inversiones. La producción de lodos es en cantidades tales que constituye un
problema difícil de solucionar. Hay otros factores determinantes de la
problemática, como son: la existencia generalizada de sistemas de alcantarillado
de tipo combinado que entorpece las operaciones de tratamiento durante la época
de lluvias; las descargas de tóxicos industriales que no son tratados intramuros; y
la falta de equipos en los laboratorios sobre los cuales se apoya toda la actividad
relativa al control de descargas y del tratamiento.
Aspectos económicos y financieros: En lo financiero, y ante la aguda crisis
económica que afecta a grandes sectores de población, las pequeñas y medianas
localidades luchan por sostener, con prioridad, los servicios de agua potable sin
lograr en la mayoría de los casos la autosuficiencia deseada y postergan la
atención al alcantarillado. En tercer nivel de prioridad esta la construcción y
operación de plantas de tratamiento de aguas residuales.
El pago por los servicios de alcantarillado y tratamiento no ha sido implantado de
manera universal y regular; hay resistencia por parte de los usuarios. Es necesario
evitar la construcción de proyectos que resulten antieconómicos en su
construcción, operación y conservación, o bien que estén sobredimensionados. En
cuanto a la privatización de los servicios es evidente que resuelve de inmediato la
falta de liquidez para la construcción de las obras, pero inevitablemente repercute
sobre el usuario la utilidad a la que tiene derecho el concesionario.
Aspectos institucionales: El tratamiento de aguas residuales, como todos los
servicios hidráulicos de la ingeniería sanitaria, tiene un carácter eminentemente
multidisciplinario y multisectorial.
La capacitación, en este caso, es un recurso institucional de primera necesidad.
La enseñanza, académica o formal, resulta actualmente escasa o incompleta,
pues no cubre los aspectos prácticos. En consecuencia, es necesario
complementarla mediante cursos de capacitación tecnológica que culminen en
procesos obligatorios de certificación de competencia de los operadores.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
6
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Las leyes y reglamentos en la materia, han permitido definir claramente tanto los
derechos como las obligaciones de los usuarios, pero en la práctica hay que salvar
serios obstáculos para su aplicación. Se ha planteado la gestión del saneamiento
por cuencas hidrológicas, lo que seguramente hará más evidentes las
necesidades, así como la problemática, al mismo tiempo que facilitará su solución
técnica y administrativa.
Por otro lado en la cuenca de los ríos Amecameca y La Compañía la cual está
conformada por 11 municipios de la zona oriente del estado de México y 3
delegaciones del Distrito Federal, se cuenta con un gran rezago en materia de
saneamiento de las descargas de aguas residuales, solo cinco municipios cuentan
con plantas de tratamiento, pero de estas plantas solo funcionan él 21% mientras
que el restante 79% están sin operación.
Justificación
Las Subcuenca formada por los laderos ponientes de los volcanes Popocatépetl e
Iztaccíhuatl, tienen el potencial de servir como captadoras de agua por excelencia
para la Cuenca de México. Sus 1174 km2 reciben entre 800 y 1000 mm lluvia al
año, representando, junto con Cuenca Río Magdalena, los mayores niveles de
precipitación en la Cuenca. Sus permeables formaciones geológicas logran
infiltrar una parte significativa de esta precipitación, y recargan no solo los
acuíferos locales (Chalco-Amecameca, Texcoco), sino los sistemas acuíferos que
subyacen el impermeable antiguo lecho lacustre del área metropolitana.
Sin embargo, la potencialidad de esta zona está siendo sub-utilizada. Después de
siglos de deforestación, menos de 60% de los suelos de vocación forestal cuentan
con cobertura vegetal actualmente. Además, en los últimos 20 años, más de 5500
hectáreas de la zona de recarga de la subcuenca Río de la Compañía han sido
urbanizadas.
La sobre explotación de agua subterránea en cuenca baja, reduce continuamente
la dotación por habitante al día, por el descenso continuo de los niveles estáticos y
dinámicos de los pozos, que deben ser cada vez más profundos.
Los efectos del cambio climático se hacen presentes con diversos efectos directos
como lo representa la desaparición de los glaciares tropicales a nivel mundial, y
los volcanes Popocatépetl e Iztaccíhuatl no son la excepción, también están
perdiendo sus masas glaciales, y con ellas, su capacidad de almacenar agua
cuenca arriba y que representan el abasto de agua de deshielo de excelente
calidad del cual depende la población cuenca abajo. Ahora en vez de suaves
nieves perpetúas cuyos deshielos provén e infiltraban agua a lo largo del año,
cada lluvia cuenca arriba trae consigo picos de lluvia arrasadores, con efectos
prejudiciales en la cuenca baja, traduciéndose en inundaciones constantes en los
municipios de Ixtapaluca, Valle de Chalco, Chalco y Tláhuac.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Como estrategia general se propone el manejo local del ciclo del agua, el agua
que se extrae en la cuenca, de debe tratar en la cuenca y reusar en la cuenca y
finalmente dejar infiltrar y evaporar continuando con el ciclo natural del agua,
dejando de lado la idea de extraer el agua, usarla y después desecharla
exportándola a otras cuencas como la de Tula, mediante túneles o canales para
finalmente descargarlas en el golfo de México, de forma totalmente insustentable.
La subcuenca cuenta con infraestructura para el saneamiento de las descargas de
uso público Urbano, desafortunadamente las PTARS, instaladas cuentan con una
serie de problemas que las tienen fuera de operación o funcionan parcialmente.
La problemática principal de la falta de operatividad, lo representa los altos costos
de operación y mantenimiento preventivo, al ser plantas con un alto grado de
mecanización y tecnificación, lo cual eleva los costos de consumo de energía
eléctrica. Si a todo esto se suma la falta de aplicación o reuso del agua residual
tratada y que se vierte en el río Amecameca, San Francisco y La Compañía,
contaminándose nuevamente, lo que termina por frustrar a los organismos
operadores.
Objetivo General:
Contar con los diseños de tres plantas de tratamiento prototipo que permitan el
saneamiento de las aguas de la subcuenca, reducción de los costos de operación
y mantenimiento y con ello reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Descripción de las propuestas
Como propuestas de plantas prototipo de tratamiento de agua residual se eligieron
tres casos, cada una tiene una problemática particular según su ubicación, las
cuales de describen a continuación de manera muy sencilla para posteriormente,
realizar la propuesta técnica con un anteproyecto de cada caso, todo esto
considerando el diagnostico de la cuenca en materia de saneamiento, las
propuestas se localizan en los municipios de Ixtapaluca y Ayapango como se
muestra en la siguiente figura.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
8
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Geoimagen 1. Ubicación de proyectos
Las plantas propuestas son:

Cuatro vientos: Se localiza en el municipio de Ixtapaluca, estado de
México, la cual es una planta de tratamiento existente, que fue diseñada
para dar tratamiento a la unidad habitacional del mismo nombre, pero por
los altos costos de operación y mantenimiento no opera, con un caudal de
tratamiento de 110 l.p.s
Su principio de funcionamiento son lodos activados con aireación superficial
por medio de agitación mecánica y cuyas aguas sin tratamiento se vierten
en una barranca cercana para finalmente llegar al canal de La Compañía.
Para esta planta se propone un rediseño de ingeniería y cambio de sistema
de tratamiento, que permita reducir los costos de operación y
mantenimiento además de lograr el ruso del agua tratada.

Ayapango: Es una planta de tratamiento de agua residual, la cual consiste
en una laguna de oxidación, que trata el agua vertida por 3,000 habitantes
de la cabecera municipal del mismo nombre, con un caudal de operación de
4 l.p.s, la cual no tiene ningún tipo de mantenimiento, por lo que se
encuentra azolvada, con proliferación de pasto y hierva silvestre, daño en la
superficie impermeable del embalse, lo cual reduce la capacidad de
tratamiento al mínimo y produce infiltración de agua contaminada.
Para esta planta de tratamiento, se propone un rediseño y
dimensionamiento, para la población servida, como un pretratamiento, que
permita eliminar sólidos gruesos y arenas, aumentando de esta manera la
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
vida útil de la laguna, se mantiene el principio de funcionamiento ya que
este tipo de sistema permite el tratamiento de agua residual sin requerir
energía.

San Buenaventura: Es una unidad habitacional con un población de
48,047 habitantes según (INEGI, 2005), y que pese a sus dimensiones no
cuenta con una planta de tratamiento para depurar sus descargas las
cuales se vierten directamente al río San Francisco y 2 kilómetros más
tarde se unen al Canal de La Compañía.
Esta representa una oportunidad de proponer un sistema de tratamiento
diferente a los sistemas tradicionales, biológicos por lodos activados, que
además de requerir elevados costos en energía, generan grandes
cantidades de lodos, que se traducen en un problema para su
estabilización.
A continuación se presentan los anteproyectos propuestos de forma más
detallada.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
“CUATRO VIENTOS”
Ubicación del Proyecto
La planta de tratamiento de aguas residuales Cuatro Vientos se encuentra ubicada
en la unidad habitacional del mismo nombre en el municipio de Ixtapaluca, Estado
de México, figura 1.
Geoimagen 2. Localización de la planta de tratamiento de aguas residuales Cuatro Vientos
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
10
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diseño original de la planta de tratamiento
La planta de tratamiento de aguas residuales de Cuatro Vientos tiene una
capacidad para tratar 108 l/s de agua residual doméstica
A continuación se describirá el funcionamiento general de acuerdo al diseño
original.
Pretratamiento
Cribado
El cribado se lleva a cabo para eliminar los sólidos de gran tamaño, tales como
piedras, ramas, trozos de chatarra, papel, raíces de árboles, plásticos y trapos que
pudieran dañar el equipo como las bombas, válvulas, conducciones y otros
elementos; así como para evitar posibles obturaciones provocadas por objetos de
gran tamaño.
En la planta sobre el canal de llamada se tiene instalada una criba de limpieza
manual de barras rectangulares con caras planas, y una rejilla Irving para el
escurrimiento del agua de la basura retirada de la criba.
Desarenador
El desarenador tiene como objetivo eliminar arenas, gravas, cenizas y cualquier
otro material pesado cuya velocidad de sedimentación sea considerablemente
mayor a la de los sólidos orgánicos. Estas remociones tienen como objetivo
proteger los equipos mecánicos de la abrasión y excesivo desgaste, reducir la
formación de depósitos de sólidos pesados en unidades y conductos, y la
reducción de la frecuencia de limpieza de los digestores provocada por la excesiva
acumulación de arena.
En la planta tienen instalados tres desarenadores de flujo horizontal de tipo canal,
dos de uso cotidiano y el tercero para emplearlo en mantenimiento de alguno de
los otros. Los desarenador tienen 8 m de largo, 0.8 m de ancho.
Canal de conducción
El agua que ha pasado por los desarenadores es conducida hasta los reactores
biológicos, por un canal lateral a estos, el paso del agua hacia cada reactor es
controlada por una compuerta Miller
El agua excedente continúa por el canal de conducción y es descargada hasta un
tubo de demasías.
Tratamiento Biológico
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Lodos activados
Para el tratamiento biológico se tienen instalados tres reactores de lodos
activados, cada uno de los tanques de aeración tiene un volumen de 2310 m 3, el
mezclado y el aporte de oxigeno es realizado con agitación mecánica mediante
tres aireadores superficiales, con motores de 15 HP , distribuidos a lo largo del
reactor, cada uno de los reactores fue diseñado para tratar 36 l/s (3100m 3/d), por
lo que se tiene un tiempo de residencia hidráulico (TRH) de 18 hrs, de esta
manera el sistema de lodos activados se diseño en la modalidad de aeración
extendida.
Cuando el agua abandona el tanque de reacción esta es conducida hasta sus
respectivos sedimentares secundarios, los cuales tienen la finalidad de sedimentar
los lodos que hayan sido arrastrados por el flujo del agua, estos son de forma
circular con un diámetro de 14 m y un volumen 650 m 3, su forma cónica permite
que los sedimentos se concentren en la parte central del recipiente, desde donde
serían retornados nuevamente al tanque de reacción.
Desinfección
El agua que fue clarificada en la etapa previa de sedimentación, pasaría hasta un
tanque laberinto de cloración, en donde se le dosificaría cloro para lograr la
eliminación de microorganismos hasta los niveles permitidos por la normatividad
ambiental.
Manejo de Lodos
Lo deseable es que todos los lodos retirados en el sedimentador secundario sean
enviados nuevamente hasta los tanques de aeración, de esta manera la
producción neta de lodos sería nula. Sin embargo, cuando la producción de los
lodos sobrepasara la capacidad de los reactores para degradarlos, estos serían
enviados hasta los lechos de secado de lodos, en donde se a través de un medio
filtrante compuesto por arena y grava, fluye el exceso de agua, la cual es recogida
por un una tubería colocada en el fondo de los mismos y enviada a los tanques de
reacción.
En la planta existen instalados 6 lechos de secado de lodos con las siguientes
dimensiones, 25.20, 5.41 m, largo y ancho respectivamente con 0.45 m de
material filtrante con un tirante libre de 0.55m para los lodos.
Una vez secos los lodos serían enviados a un centro de confinamiento autorizado.
Diagnóstico
El presente diagnóstico se realizo con la finalidad de describir las condiciones
actuales de la PTAR motivo de este documento. Por lo que se realizó una visita a
las instalaciones de la misma encontrándose los siguientes hechos
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Pretratamiento
Las rejillas se encuentran es buen estado y funcionando de manera adecuada,
imagen1
Imagen 1 Criba de la planta de tratamiento.
Dos de los tres desarenadores se encuentran saturados de arena y material
sedimentado, uno de ellos es el que actualmente se encuentra en funcionamiento,
imagen 2
Imagen2 a) se aprecian los tres canales desarenadores. b) Se muestra como los canales se
encuentran llenos de material sedimentado.
a)
b)
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Caudal de Operación
El flujo medido en el canal de conducción, que se encuentra posterior a los
desarenadores resulto ser de 87 l/s
Sin embargo todo este flujo de agua prácticamente en su totalidad es conducido
hasta el canal de demasías. De esta manera, todo el flujo de agua medido, no
entra a los tanques de aeración por lo que no recibe ningún tratamiento, Imagen 3
Imagen 3, La imagen muestra que toda el agua que entra a la planta es dirigida hasta el
canal de demasías y por lo tanto no recibe ningún tratamiento.
Tratamiento biológico
Como se comentó, actualmente la cantidad de agua que entra a los tanques de
aeración es nula, sin embargo, se observó que 2 de los tres tanques se mantienen
llenos hasta su máximo nivel de agua, se les oxigena y mezcla mediante los
aireadores superficiales. De los tres aireadores que tiene instalado el primer
tanque sólo dos funcionan, Imagen 3, mientras que en el tercer tanque se
encuentran operando los tres. A estos dos tanques, eventualmente se les abre la
compuerta tipo miller y se deja pasar una cantidad de agua tal que se mantengan
sumergidos los aireadores, lo cual según el operador ocurre una vez por semana.
Por otro lado el tanque 2 (o central), se encuentra fuera de funcionamiento, y
según nos informó el operador de la planta esto ha sido así desde hace cerca de 1
año, esto ha provocado que en el interior del tanque, haya crecido vegetación,
como pasto y lentejuelas, Imagen 4b
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14
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Imagen 4. a) se muestra el primer tanque de aeración, uno de los aireadores superficiales no
funciona , b) el segundo tanque de aeración, se encuentra totalmente fuera de operación, ya
le ha crecido vegetación.
a)
b)
Sedimentador Secundario
Como a los tanques de aeración no se les alimenta con el agua residual, los
sedimentadores secundarios no tienen ningún funcionamiento, los tres se
encuentran sin operación y con una capa homogénea de lentejuela en su
superficie puesto que el agua ha permanecido mucho tiempo estancada, Imagen
5.
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15
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Imagen 5. Los tres sedimentadores secundarios, están fuera de operación
Cloración
Este sistema también se encuentra fuera de servicio y también presenta
crecimiento de lentejuelas, Imagen 6.
Imagen 6. El tanque de cloración, también se encuentra fuera de operación
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Conclusión de diagnostico
La planta de tratamiento de aguas residuales de Cuatro Vientos está siendo mal
operada, actualmente toda el agua que llega a la misma es descargada sin ningún
tratamiento por el canal de demasías, a pesar de ello, 5 de los 9 aireadores se
mantienen operando, lo cual además de no tener utilidad, consume energía
eléctrica, sin ninguna utilidad, Por otro lado gran cantidad de las instalaciones se
encuentran en muy mal estado y abandono.
Propuesta de reingeniería
De entre los diferentes motivos que se le pueden atribuir a la mala operación de la
PTAR de Cuatro Vientos, el principal puede resultar en el costo de operación
producto del consumo energético. Un cálculo del gasto en energía eléctrica debido
sólo al mezclado y aeración de los tanques de reacción se presenta en la tabla 2.
Tabla 2. Costo energético de mezclado y aeración de la planta de tratamiento de aguas
residuales, Cuatro Vientos, Ixtapaluca.
Costo energético de mezclado y aeración
Motores para aireadores
Potencia/motor
Consumo energético/(motor·día)
kW totales consumindos
Costo de kWh
Costo ($)
9
15
11.19
268.56
2417.04
0.974
2,354.20
70,625.91
859,281.89
pz
HP
kwatt
kWh
kWh
$/KWh
diario
mensual
anual
Puede leerse de la tabla 2 que el costo energético que representa tan solo el
mezclado y aeración es muy alto, si además consideramos que al efluente tratado
de la PTAR no se destina para una reutilización, podemos encontrar las razones
para que no se tenga el suficiente interés en el cuidado y operación de la misma.
Alternativas
La opción para la rehabilitación de la planta bajo las condiciones originales de
diseño con mezclado y aeración mecánica, siempre ha representado un elevado
costo de operación, pues a parte del costo energético expuesto en la tabla 2, se
tiene que sumar el costo debido, a otras necesidades energéticas como
iluminación, bombas de recirculación de lodos y otros accesorios, además el costo
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
que representa el manejo de lodos producido por el sistema de lodos activados y
el sueldo a operadores.
Por lo que la alternativa para la rehabilitación de la planta debe considerar una
reingeniería del sistema, la cual contemple modificaciones en el tren de
tratamiento que disminuyan significativamente los costos de operación,
garantizando la producción de un efluente que cumpla con las especificaciones
exigidas por la normatividad ambiental de nuestro país.
Justificación de la propuesta de reingeniería
En 1992 había en México 394 plantas de tratamiento de aguas residuales
municipales en operación, que trataban un caudal de 30.6 m 3/s de aguas
residuales (CNA, 1999), sobre un total estimado de 187 m 3/s de aguas residuales
recolectadas por las redes de alcantarillado. Es decir, se trataba sólo 16% de las
aguas residuales municipales conducidas a los sistemas de alcantarillado. A
finales de los años noventa 39% de las plantas de tratamiento estaba fuera de
operación (CNA, 1999), un porcentaje muy elevado. Según diversos expertos del
sector, se construyeron un número elevado de plantas de tratamiento que luego
los ayuntamientos no podían operar, normalmente por falta de recursos
económicos y humanos para gestionar su operación.
En muchos municipios mexicanos, no existe una estructura adecuada de tarifas
del servicio de agua y saneamiento, lo que impedía la autosuficiencia de este
servicio (incluido el tratamiento de las aguas residuales). En muchos casos, los
municipios tampoco disponen de financiamiento alternativo suficiente para
subsidiar los costos de agua potable y saneamiento.
Desde el punto de vista de la sostenibilidad ambiental, determinados procesos de
tratamiento tienen muy bajos consumos energéticos (procesos anaerobios, y
también facultativos y aerobios sin aireación), frente a otros más intensivos en
energía (la mayor parte de procesos aerobios). Este consumo de energía suele ir
ligado a emisiones adicionales de dióxido de carbono y otros contaminantes en la
generación eléctrica.
Los procesos aerobios convierten parte de la materia orgánica a dióxido de
carbono (gas invernadero), mientras los anaerobios la convierten a dióxido de
carbono y metano (ambos son gases invernadero). Mientras algunos procesos
anaerobios permiten la recuperación energética del metano, otros lo emiten
directamente a la atmósfera, donde actúa como un gas invernadero más potente
que el dióxido de carbono.
Estos aspectos sólo pueden estudiarse rigurosamente mediante el análisis de ciclo
de vida (ACV) aplicado a las tecnologías de tratamiento de aguas residuales. En
todo el mundo, y en México en particular, este enfoque no ha sido hasta ahora el
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
predominante en la selección de las tecnologías para el tratamiento de las aguas
residuales municipales. En general, los criterios han sido:
a) La viabilidad económica y técnica de la construcción y operación de la planta
b) La calidad de efluente que es posible obtener con cada tecnología (frente a la
calidad exigida en la descarga o reutilización del agua).
c) La confianza que las tecnologías ofrecen a las autoridades, por haber sido
probadas o no en un número suficiente de instalaciones en el mundo
La tabla 3 resume los costos de inversión, operación y mantenimiento de algunas
tecnologías aplicadas a los sistemas de tratamiento de agua residual.
Tabla 3. Comparación de costos de inversión, operación y mantenimiento de tecnologías
aplicadas al tratamiento de agua residual.
Tipo de tratamiento
Costo de inversión
USD/m3
Lodos activado
Lagunas de
estabilización
UASB+lagunas
facultativas
18,000-36,000
7,000-13,000
Costos de operación
y mantenimiento
USD/m3
0.07-0.22
0.03-0.05
9,000-18,000
0.03
Los criterios que se utilizaron para la selección de la tecnología con la que se
plantea la reingeniería y rehabilitación de la planta de tratamiento de aguas
residuales de Cuatro Vientos se centraran en dos aspectos principales:

Además de asegurar la producción de un efluente con calidad exigida por la
normatividad ambiental, debería hacer uso de las instalaciones actuales.

La elección de la tecnología, bajo la cual se hará la reingeniería de la
PTAR de Cuatro Vientos deberá considerar que la operación de la planta
represente bajos costos energéticos de operación y mantenimiento.
Bajo estos dos criterios la opción de un reactor UASB resulta muy atractiva, con
algunas modificaciones al diseño actual de la PTAR de Cuatro Vientos, parte de
los tanques de aeración pueden convertirse en reactores UASB, y una fracción
restante, se mantendría operando de acuerdo con el diseño original de lodos
activados con aeración mecánica.
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diseño para los reactores UASB
Para lograr la conversión del sistema actual de lodos activado a reactores UASB,
se plantea la división de los tanques de aeración, para lo cual habrá que construir
dos muros de la misma altura que los tanques actuales, de esta manera, se
tendrán dos reactores UASB y un reactor de lodos activados por cada uno de los
tanques de aeración actuales, figura 8.
Diagrama 1. División de los tanques de aeración actuales, por cada tanque se construirán
dos reactores UASB, y quedará un reactor de lodos activado de menor volumen.
Los muros que se construirán deberán tener las características mostradas en el
Diagrama 2.
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 2. Detalle de los muros por construir.
MURO DE
CONCRETO
ACERO DE
REFUERZO DE
LOSA TAPA
REFUERZO DE
LOSA EXISTENTE
REFUERZO DE
MURO QUE
SE ANCLARA EN
LOSA EXISTENTE
NPT.+
LOSA DE
FONDO
EXISTENTE
ZONA DE LOSA EXISTENTE
QUE SE DEMOLERA HASTA
ENCONTRAR EL REFUERZO
EXISTENTE SIN DAÑARLO
SUPERFICIE
LIMPIA Y
RUGOSA
E L E V A C I O N
DETALLE A (TIPO)
ACOT. cm.
(ANCLAJE DE MURO)
ESC. 1:10
4.- ESPECIFICACION DE MATERIALES:
a).- CONCRETO NORMAL DE P.V > 2200 Kg/m Y f'c = 250 Kg/cm2 , SE DEBERA
USAR CEMENTO TIPO RESISTENTE A LOS SULFATOS, AGREGAR IMPERMEABILIZANTE INTEGRAL TIPO
FESTEGRAL o' SIMILAR.
b).- ACERO DE REFUERZO CON LIMITE DE FLUENCIA fy > 4200 Kg/cm PERO NO
MAYOR DE 5000 Kg/cm2 , CON LAS FUERZAS DE FLUENCIA MAXIMAS Y MINIMAS
QUE SE INDICAN EN LA TABLA DE VARILLAS.
5.- EL RECUBRIMIENTO DE TODA BARRA NO SERA MENOR DE 3.5 cm.
Reactor
De esta manera se tendrían un total de 6 reactores UASB, cada uno con las
características mostradas en la tabla 4.
Tabla 4. Características de cada uno de los reactores UASB que se construirán
Altura
3.50
M
Lado 1
Lado 2
Volumen
15
10
525
M
M
m3
Q
64.80
m3/h
Velocidad ascensional
0.44
m/s
Sistema de distribución
Para el sistema de distribución de agua residual se plantea el siguiente arreglo
hidráulico, Diagrama 3
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 3. Distribución del arreglo hidráulico para los reactores UASB
La cantidad y tipo de material que se utilizará en el sistema de distribución de
agua de los reactores UASB se enlistan en la tabla 5
Tabla 5 Material necesario para los sistemas de distribución de agua residual de los
reactores UASB.
Descripción
Unidad cantidad
Tubo de pvc hidráulico extremos lisos de 0.5" de diámetro, RD-13.5
m
70
Tubo de pvc hidráulico extremos lisos de 1" de diámetro, RD-13.5
m
14
Tubo de pvc hidráulico extremos lisos de 1.5" de diámetro, RD-13.5
m
21
Tubo de pvc hidráulico extremos lisos de 2" de diámetro, RD-13.5
m
21
Te de pvc hidráulico de 0.5" de diámetro, tipo cementar
pieza
7
Cruz de pvc hidráulico de 1" de diámetro, tipo cementar
pieza
14
Cruz de pvc hidráulico de 1" de diámetro, tipo cementar, con reducción
de 1" a 0.5"
pieza
7
Cruz de pvc hidráulico de 1.5" de diámetro, tipo cementar
pieza
21
Cruz de pvc hidráulico de 1.5" de diámetro, tipo cementar, con
reducción de 1.5" a 1"
pieza
7
Cruz de pvc hidráulico de 2" de diámetro, tipo cementar
pieza
21
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Cruz de pvc hidráulico de 2" de diámetro, tipo cementar, con reducción
de 2" a 1.5"
pieza
7
Codo de pvc sanitario, de 90° x 0.5"de diámetro, tipo cementar
pieza
126
Codo de pvc sanitario, de 90° x 2" de diámetro, tipo cementar
pieza
2
Te de pvc hidráulico de 2" de diámetro , tipo cementar
pieza
4
Cruz de pvc hidráulico de 2" de diámetro, tipo cementar
pieza
1
Sistema de colección de gas
Para la colección del gas producido y retención de los sólidos, se colocaran
mamparas las cuales tendrían las siguientes características, tabla 6 y figura 12.
Tabla 6. Dimensiones de las mamparas de captación de biogás
Altura
0.50
m
Angulo
Base mampara
No mamparas/reactor
Longitud de mampara
45.00
1.00
24
9.5
grados (°)
m
piezas
m
Diagrama 4, dimensiones y características de las mampara para la colección del biogás
producido en los reactores.
El arreglo que tendrán estas en cada uno de los reactores se muestra en el
diagrama 5.
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 5. Sistema de captación de biogás
En el diagrama 5 También se aprecia el sistema de captación y conducción de
biogás, solo se muestra la primer fila de mamparas de captación de biogás, la
segunda estará sobre esta, y ambas estarán fijadas a un extremo del reactor y del
otro al sistema de captación de biogás
Un esquema del arreglo final de la plana se muestra en la Diagrama 6
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Biogas a sistema de
cogeneración
Diagrama 6. Arreglo global de la planta de tratamiento de agua residual de cuatro vientos.
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25
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Todos los reactores serán cubiertos con geomembrana para impedir el escape del
biogás hacia la atmosfera.
Producción de Biogás
La tabla 7 resume la cantidad estimada de biogás y la energía aprovechable del
mismo.
Tabla 7, Producción de metano y energía
DBO en el influente
Porcentaje de remoción
500.00
0.60
mg/L
%
DBO en el efluente
200.00
mg/L
Producción de metano a 20 C
0.3805
1,065,237.56
1,065.24
44.38489826
l/g
l/d
m3/d
m3/h
0.739748304
26.12391547
m3/min
ft3/min
692.40
0.67
35,600,536.07
m3/d
g/l
kJ/d
Cantidad de metano producido/d
Volumen total de gas producido
Densidad a la temperatura de operación
Energía producida
Estimación De Costos
En la tabla 8. Se enlista la las obras y materiales para la rehabilitación de la planta
de tratamiento de agua residual de Cuatro Vientos y el costo total aproximado de
la misma
Tabla 8. Obras y materiales y equipamiento para la rehabilitación
Concepto
Descripción
Cantidad
unidad
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
1
2
Muro de concreto normal de P.V. (peso
volumétrico) ≥ 2200 kg/m3, f'c=250 kg/cm2.
Acero con límite de fluencia (fy)≥420kg/cm2 pero
no mayor a 5000 kg/cm2, el recubrimiento de
toda barra no deberá ser menor a 3.5 cm. Las
dimensiones del muro son 10x4.7x0.3 m, largo
alto y grueso respectivamente
Recubrimiento especial a muros para resistencia
a la corrosión debida a ácido sulfhídrico
2
pieza
1200
m2
3
Campanas de fibra de vidrio en forma angular a
90°=1.00 m de avertura por 0.50 m. de altura en
tramos de 9.5m de longitud, bridado en sus
extremos con un doblez angular a 90° hacia el
exterior de cada cara de 0.0254 m.de ancho por
9.5 m de largo, el espesor del cuerpo en 4 mm.
Además se le colocaran 11 redondos de frp
perpendicular a las paredes para rigidizar ya que
el tramo en falso es largo, estas serán en color
azul turquesa
144
piezas
4
5
Tubería para conducción de biogás de 8"
Un lote de material de pvc y accesorios para el
Sistema de distribución de agua residual a
través del reactor UASB
100
6
M
lote
6
7
Sistema de captación biogás
Sistema de cogeneración con intercambiador,
soplantes, antorcha de emergencia, sistema de
refrigeración y secado, filtro de carbón activado
6
1
Lote
Lote
8
Membrana de polietileno de alta densidad,
resistente al los rayos UV
900
m2
9
Maniobras diversas
1
lote
Costo Aproximado de la Obra
19,627,000.00
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Laguna de Oxidación de Ayapango
Introducción
Las lagunas de oxidación son estructuras simples para embalsar aguas
residuales, con el objeto de mejorar sus características sanitarias. Las lagunas de
oxidación se construyen con poca profundidad (2 a 4 metros) y con periodos de
retención relativamente grandes (por lo general de varios días).
Cuando las aguas residuales son descargadas en lagunas de oxidación se
realizarán en la misma y de forma espontánea, un proceso conocido como
autodepuración o estabilización natural, en el que ocurren fenómenos de tipo
físico, químico, bioquímico y biológico. Este proceso se lleva a cabo en casi todas
las aguas estancadas con altos contenido de materia orgánica biodegradable.
Los parámetros más utilizados para evaluar el comportamiento de las lagunas de
oxidación de aguas residuales y la calidad de sus efluentes son, la demanda
bioquímica de oxígeno que caracteriza la carga orgánica; el número más probable
de coliformes fecales (NMP CF/100ml), que caracteriza la contaminación
microbiológica, además de los sólidos totales sedimentables, en suspensión y
disueltos.
Ubicación del Proyecto
El municipio de Ayapango se localiza en la porción oriente del Estado de México,
entre las coordenadas, máximas y mínimas respectivamente, 19° 10’ 06’’ y 19° 05’
15’’ de latitud norte y, 98° 45’ 30’’ y 98° 51’ 07’’ de longitud oeste, a una altura de
2,450 metros sobre el nivel del mar. Colinda al norte con el municipio de
Tlalmanalco; al sur con los municipios de Tepetlixpa, Ozumba y Amecameca; al
oriente con Amecameca y al poniente con Tenango del Aire y Juchitepec.
Mapa 1. Ubicación del Proyecto en Ayapango
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
De acuerdo a los resultados que presento el II Conteo de Población y Vivienda en
el 2005, el municipio cuenta con un total de 6,361 habitantes de los cuales 3500
habitantes viven en la cabecera municipal.
Características actuales de la planta de tratamiento.
El municipio cuenta con una laguna de oxidación para tratar las aguas de la
cabecera municipal, con una población aproximada de 3500 habitantes.
Esta laguna cuenta con una superficie aproximada de 4,500 metros cuadrados, se
encuentra ubicada en una zona rural, a la salida de la cabecera, con coordenadas
de localización (519850, 2115481), y una elevación de 2,434 msnm.
Las 3500 personas generan un gasto estimado con una dotación de agua de 100
litros/persona/día, generando un caudal de 4.0 litros/segundo.
Este caudal entra a la laguna y tiene un tiempo de retención hidráulico aproximado
de 20 días, en condiciones optimas de la laguna, permitiendo que el agua tenga el
tiempo suficiente para degradar sus componentes contaminantes.
Se realizó un recorrido por la misma y se detectaron diferentes problemas de
abandono observándose la falta de mantenimiento, proliferando vegetación en las
orilla de la laguna, acumulación de lodos en el canal de entrada a la laguna,
taponamiento de una de las entradas de agua a la laguna, crecimiento de pasto y
vegetación dentro de la misma, proliferación de fauna nociva, un gran número de
fisuras en el geotextil, que permite la infiltración de agua contaminada en el suelo
como se observa en la figura 16.
Imagen 7. Condiciones actuales de la Lagua de oxidación
Caudal
Se estimo un caudal aproximado mediante cálculo de población servida, con una
dotación diaria de 100 litros por habitante, lo que nos arroja un valor aproximado
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
de 4 litros por segundo, por otra parte se realizó un estudio de caudales los que se
midieron mediante la técnica de flujómetro, para determinar el caudal entrante a la
laguna, se realizaron 4 mediciones en un periodo de un mes, registrando un
caudal promedio de 4.3 l.p.s de caudal promedio, en temporada de lluvias se
registraron caudales que van de los 7.3 a los 8.0 litros por segundo, esto porque el
agua pluvial también es conducida mediante el drenaje a la laguna incrementando
el caudal en temporada de lluvias.
Normatividad ambiental aplicable
El control en el tratamiento de aguas debe cumplir con la Normatividad Ambiental
Mexicana aplicable, la presente propuesta contempla el cumplimiento con las
siguientes Normas:
 NOM‐001‐SEMARNAT‐1996 que establece los límites máximos permisibles
de contaminantes en las descargas de aguas residuales en bienes
nacionales.
 NOM‐003‐SEMARNAT‐1997 que establece los límites máximos permisibles
de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en
servicios al público.
Parámetros de diseño
La propuesta de rehabilitación estará basa en los parámetros básicos de diseño,
como lo son la población servida, el caudal de entrada, la carga orgánica y los
sólidos sedimentables, etc.
La descarga presenta una característica domiciliaria, sin aporte de industrias, o
rastros, aun que se ha percatado el aporte de algunas empresas familiares de tipo
lácticas de la zona, lo que permite predecir que en el afluente exista una elevada
carga orgánica. Según información recolectada de caudal y carga orgánica como
se puede ver en la tabla 8:
Tabla 8. Parámetros de diseño
Parámetro
Caudal
Valor
4.0
Unidad de Medida
Litros/minuto
350
m³/seg
Aportación a la laguna
90
%
Contribución per Cápita
40
gr DBO/hab-día
T° Mas Fría
5
°C
T° Más Caluroso
28
°C
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Propuesta de rehabilitación
La laguna actualmente tiene problemas de azolvamiento, proliferación de fauna
nociva, debido a la acumulación de arena y al crecimiento de maleza, pasto,
arbustos, fisuras en la geomembrana impermeable, etc.
El azolvamiento en la entrada de la laguna es producto de los arrastres que trae la
corriente que ingresa a la misma, además del taponamiento de los ductos que se
encargan de distribuir uniformemente el agua a la laguna, dos de ellos se
encuentran obstruidos, razón por la cual se crean “cortos circuitos”, que generan a
su vez zonas muertas donde se realizan reacciones anaerobias que producen
malos olores e interfieren con el desempeño del reactor, al no estar correctamente
controlados.
El potencial de rehabilitación consiste en utilizar la infraestructura existente, de
forma tal que nos permita el ahorro en construcción de una nueva lagua, solo se
deberá reforzar su estructura, sustituir sus partes impermeables, eliminando todo
el azolve, y adecuar el tren de tratamiento, de tal manera que hay que eliminar
sólidos gruesos, arenas y grasas, mantener la operación y darle características de
laguna facultativa, y tener la posibilidad un tratamiento de pulimiento en base a un
humedal artificial, que permita cumplir enteramente con la normatividad vigente en
la materia y con el fin de mitigar o minimizar la emisión de gases de efecto
invernadero, al no requerir de energía para su funcionamiento.
Descripción del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales
El Concepto de tratamiento
Este sistema combina Ingeniería Ambiental y Biotecnología para asegurar dar la
mejor solución al tratamiento de aguas residuales de tipo doméstico.
Este sistema opera eficientemente reduciendo el costo de tratamiento por metro
cúbico cuando se compara con tratamientos tradicionales, ya que los
requerimientos de energía eléctrica son mínimos o nulos, evitando de esta forma
la emisión de gases de efecto invernadero a la atmosfera.
El sistema brinda descargas acorde a las Normas Oficiales Mexicanas en materia
de agua residual.
Componentes del nuevo tren de tratamiento.
El diseño del nuevo sistema de depuración consiste en una serie de etapas
fundamentadas en elementos de ingeniería ambiental, que se traducen en un
sistema de tratamiento altamente eficiente en la remoción de contaminantes que
permitirá la producción de agua que cumpla con la NOM-003-SEMARNAT-1997,
así mismo el sistema tiene la capacidad para tratar efectivamente otros
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
contaminantes, la serie de etapas que componen la siguiente propuesta se
describen a continuación.
Cribado.
En esta etapa el agua pasa por un sistema de rejillas, de diferentes espesores,
que permitan retener todo el sólido grueso, como botellas, bolsas plásticas,
monedas, latas, etc. Esto es importante ya que estos materiales pueden obstruir
los conductos del afluente.
Se considera un sistema de rejillas tipo Irving, que permita la limpieza constante
del material acumulado, para el movimiento constante del flujo de agua, de tal
manera que no se generen obstrucciones que impidan el acceso del agua, y
prevenir desbordamientos.
Desarenador.
En este paso, el agua pasa a un sistema o un canal con cierta profundidad y
longitud, y el cual tiene la finalidad de disminuir la velocidad del agua, de tal
manera que por gravedad las partículas de arena puedan descender de forma
libre y acumularse en la tolva del canal desarenador, para su posterior eliminación.
Con este paso eliminamos la parte de sólidos sedimentables por gravedad,
considerando arenas de tipo volcánico con densidad relativa de la arena de 2.65 y
un diámetro de partícula de 0.02cm, al eliminar esta arena del efluente evitaremos
la acumulación de sólidos y azolve prematuro del embalse el cual es parte de los
criterios de diseño de la laguna.
El agua pretratada se conduce y se distribuye de forma uniforme en la laguna, el
vertido se hará con 4 salidas de tubo de sección circular de 10 pulgadas y con una
separación entre sí de 8 metros.
Laguna de Oxidación Facultativa
En base a los parámetros de diseño, se dimensionó la laguna, tomando en cuenta
la carga orgánica aportada diariamente, el periodo de limpieza, el caudal promedio
por segundo y la temperatura del mes más fío, esta laguna está constituida por un
embalse artificial de estructura rectangular con dimensiones de 40 metros de
ancho y 150 metros de largo, con una profundidad de 2.5 metros, de la cual se
está considerando una altura promedio de lodos de 13 centímetros cada 2 años,
una área libre del espejo de agua al borde de la laguna de 50 centímetros, y
considerando un talud de dos metros a partir de la base de la laguna y hacia el
centro.
El material impermeable propuesto para esta laguna será una geomembrana de
polietileno de alta densidad L-30 de 0.75 milímetros de espesor, de color negro
con un periodo medio de vida útil de 10 a 15 años.
Esta superficie permitirá tener un sistema facultativo de tratamiento de agua,
donde las reacciones anaeróbicas y aeróbicas son intermitentes, permitiendo la
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
interacción de microorganismos, y algas, que son las que adsorben el CO2
producido por los microorganismos aeróbicos, y lo transforman en oxigeno, que
requieren los aeróbicos, en el fondo se producen reacciones de tipo anaeróbicos,
para consolidar y biodegradar la materia orgánica presente en el agua y la DBO
producida por las algas y los microorganismos aeróbicos.
Diagrama conceptual del proyecto
Imagen 7. Diagrama conceptual de la Laguna de Ayapango
Riego Agrícola
Cribado
(Retención de sólidos)
Laguna de Oxidación
Reuso
Desarenador
Recarga de acuíferos
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 8. Tren de Tratamiento Propuesto para la Laguna de Ayapango
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Características de operatividad.
Las lagunas tienen requerimientos operacionales y de mantenimiento mínimo que,
sin embargo, deben revisarse y cumplirse periódicamente, con el objeto de
eliminar problemas que frecuentemente se presentan en este tipo de plantas de
tratamiento.
Tan pronto se concluya la construcción de la laguna de estabilización se debe
iniciar su arranque. Se intenta evitar proliferación de vegetación nociva y la
ocurrencia de condiciones anaerobias durante el inicio de la operación,
principalmente en las lagunas facultativas.
Según WEF (1996), la puesta en marcha de las lagunas debe ser realizada de
preferencia en la época de verano.
Durante la operación y el mantenimiento de las lagunas de estabilización tiene
como objetivos básicos lo siguientes:
• Mantener limpias las estructuras de entrada, interconexión y salida.
• Mantener las en las lagunas facultativas primarias un color vede intenso
brillante, el cual indica el pH y el oxigeno disuelto alto.
• Mantener libre de vegetación la superficie del agua.
• Mantener adecuadamente podados los taludes para prevenir problemas de
insectos y erosión.
• Mantener un efluente con concentraciones mínimas de DBO y sólidos
suspendidos (Romero, 1999).
Limpieza de lodos
La limpieza de lodos varía en función del clima de la región, en climas tropicales la
acumulación del lodo en las lagunas anaerobias es muy rápida (dos a cinco años).
La tasa de acumulación de lodo varía de 0,03 a 0,04 m 3/hab-año, Mara (1976). La
limpieza deberá ser realizada cuando el volumen de lodo corresponde a la mitad
del volumen de la laguna. Según consideraciones de diseño y considerando la
temperatura más desfavorable en periodo invernal con temperatura ambiente de
alrededor de 5°C se considera un periodo de limpieza de 3 años con una
acumulación de 900cm de altura en este periodo, que es menor a la mitad de
altura al espejo de agua de 2.5 metros, por lo que éste se considera un periodo
optimo de limpieza para las condiciones climatológicas de la región.
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Calidad del Agua Tratada.
Las lagunas de estabilización tienen una ventaja enorme sobre los sistemas de
tratamiento convencionales (lodos activados y sus variaciones, filtros
percoladores, etc.) con relación a la reducción de coliformes fecales y huevos de
helmintos.
La Organización Mundial de la Salud, OMS (1989) y Mara & Cairncros, (1989),
recomiendan que para irrigación irrestricta, los efluentes de las aguas residuales
deben contener:
1 huevo de nematodos intestinales por litro (media aritmética, número de huevos
por litro) para riego de cultivos que comúnmente se consumen crudos, campos de
deporte, parques públicos y riego de cultivos de cereales industriales y forrajeros.
1000 coliformes fecales por 100 ml (media geométrica, número de CF/100 ml)
para riego de cultivos que comúnmente se consumen crudos, campos de deporte
y parques públicos.
Los sistemas de tratamiento convencionales tienen una baja reducción de
organismos patógenos. Esta reducción está comprendida entre 90 a 99% apenas.
Las aguas residuales domésticas crudas tienen 107 a 108 CF/100 ml. Admitiéndose
una reducción de coliformes fecales del efluente igual a 99% (valor máximo), el
valor de salida estará comprendido entre 105 a 106 CF/100 ml. Por lo tanto, una
remoción de 99% de coliformes fecales es prácticamente nula.
Los sistemas de lagunas de estabilización tienen elevada reducción de
organismos patógenos:



Hasta 6 unidades logarítmicas para remoción de bacterias fecales;
Hasta 4 unidades logarítmicas para remoción de virus fecales;
Remoción total (100%) de huevos de helmintos y quistes de protozoarios.
Admitiéndose una reducción de coliformes fecales del efluente de 99,99%, el valor
de salida estará comprendido entre 102 a 103 CF/100 ml. Por lo tanto, las lagunas
de estabilización tienen una excelente remoción de coliformes fecales.
Potencial de uso del agua tratada.
La laguna se encuentra localizada en un predio que se encuentra rodeado de
parcelas agrícolas, las cuales por condiciones de topografía, tienen un enorme
potencial para beneficiarse con el agua tratada en la planta de tratamiento,
haciendo del riego agrícola el mayor potencial benéfico del agua residual tratada,
incentivando la economía local al no depender de la lluvias de temporada, otros
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
usos son el riego de áreas verdes del municipio, o la infiltración del agua tratada
conforme a la norma NOM-015-CNA-2007.
La calidad del agua exigida por la NOM‐003‐SEMARNAT‐1997 se clasifica en dos:

Reuso en Servicios al público con contacto directo.
Es el que se destina a actividades donde el público esté expuesto
directamente o en contacto físico. En lo que corresponde a esta Norma
Oficial Mexicana se consideran los siguientes reúsos, llenado de lagos y
canales artificiales con paseos:
o
o
o
o
o
o

Lancha
Remo
Canotaje, esquí
Fuentes de ornato
Lavado de vehículos
Riego de parques y jardines
Reuso en Servicios al público con contacto indirecto u ocasional.
Es el que se destina a actividades donde el público en general esté
expuesto indirectamente o en contacto físico incidental y que su acceso es
restringido, ya sea por barreras físicas o personal de vigilancia. En lo que
corresponde a esta Norma Mexicana se consideran los siguientes reúsos:
o
o
o
o
o
o
o
Riego de jardines
Camellones en autopista, camellones avenidas
Fuentes de ornato
Campos de golf
Abastecimiento de hidrantes de sistemas contra incendios
Lagos artificiales no recreativos
Barreras hidráulicas de seguridad y panteones
Los Beneficios
El mayor beneficio en este concepto es una solución simple, lógica y viable con
ventajas ecológicas para el creciente problema del alto costo de tratamiento de
aguas residuales.

Empleo de biotecnología en los equipos disminuyendo la producción de
lodos en un 60% en comparación con un tratamiento de Lodos Activados.

Disminución de malos olores
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual

Se integra al ambiente

Digiere compuestos difíciles que pueden ser tóxicos o difíciles de degradar,
grasas, aceites, fibras orgánicas, hidrocarburos, etc.

Disminuye los costos de mantenimiento, gracias a su alta capacidad
degradación de contaminantes y la rápida estabilización del sistema.

Soporta cambios bruscos en su carga orgánica, sin necesidad de estabilizar
reduciendo los costos por requerir infraestructura adicional.

Reduce el consumo de energía.
Estimación total de costos.
Actualmente la laguna se encuentra en un predio propiedad del municipio, con
poco más de media hectárea, según los cálculos realizados para el
redimensionamiento de la laguna para ajustarlo a las necesidades actuales de la
población será necesario ampliar el ancho de laguna en cerca de 10 metros
pasando de un ancho de 30 a 40metros, de longitud se quedaría con la dimensión
actual 150 metros, será necesario conformar nuevos taludes de dos metros de
base y 3 metros de alto, en la tabla 9, se resumen los costos estimados.
Tabla 9. Costos Estimados de rehabilitación y puesta en marcha
Requerimiento
Desazolve
Movimientos de tierra
Conformación de taludes
Instalación de Geomembrana
Construcción y colocación de Rejillas
Diseño y Construcción Desarenador
Costo total
Cantidad
Costo aproximado
1
1
1
1
2
1
45,000
60,000
40,000
420,000
12,000
80,000
657,000
Con el redimensionamiento y acondicionamiento propuesto, la planta de
tratamiento podrá depurar diariamente el agua vertida por una población de poco
más de cuatro mil quinientos habitantes, con un tiempo de retención de 24 días, el
tiempo suficiente para eliminar el 99.9% de los patógenos presentes en el agua
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Planta de Tratamiento San Buenaventura
Introducción
La Unidad habitacional San Buenaventura, localizada en el municipio de
Ixtapaluca es considerada la más grande de Latinoamérica, aproximadamente 18
mil casas de interés social, con una población estimada de 48,037 habitantes,
según el segundo conteo de población y vivienda (INEGI2005). Con una dotación
de agua potable de 80 litros/habitante al día, el agua dotada por el organismo
operador del municipio (ODAPAS), es extraída del subsuelo, mediante pozos
ubicados en la misma unidad, los caudales o volúmenes extraídos, son cada vez
menores debido a el descenso constante del los niveles estáticos y dinámicos de
dichos pozos, esto debido a la gran sobre explotación de los acuíferos a los que
pertenecen.
Las descargas generadas por esta unidad son del orden de los 80 l.p.s
incrementándose según el consumo de cada habitante.
Las aguas residuales, se conducen hasta un cárcamo donde se bombean sin
tratamiento alguno hacia el rio San Francisco y finalmente hacia el Canal de la
Compañía, incrementando el caudal de este último.
Esto crea condiciones de contaminación a la población cercana, siendo un foco de
infección grave.
Para mitigar la contaminación, la solución es tratar el agua residual mediante el
empleo de técnicas de INGENIERÍA Y BIOTECNOLOGÍA con alta eficiencia de
remoción de contaminantes para proteger el ambiente y/o poder reutilizar el agua
tratada en actividades que pueden ir desde riego agrícola o de áreas verdes,
lavado de autos, lavado de vidrios y ventanas así como en letrinas e incluso su
completa potabilización.
Ubicación del proyecto
El municipio está enclavado en la zona oriente del estado de México, se localiza a
los 19º 14´ 30” de latitud norte, al paralelo 19º 24´ 40” y longitud oeste al meridiano
98º 57´ 15”. Está situado entre las carreteras nacionales de México-Puebla y
México-Cuautla que pasan precisamente dentro de su territorio y se bifurcan
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
ambas rectas enfrente de lo que fuera en otra época, gran finca ganadera llamada
Santa Bárbara. Limita al norte con Chicoloapan y Texcoco; al sur con Chalco; al
este con el estado de Puebla y al oeste con Chicoloapan y Los Reyes La Paz. El
territorio municipal de Ixtapaluca, conserva la extensión y límites actuales
reconocidos conforme a la ley en 1960, la superficie territorial era de 206.13 km2,
contando con 43 localidades en 1970, la superficie sigue siendo de 206.13 km2 y
17 localidades.
El clima es templado subhúmedo, con lluvias en los meses de junio, julio, agosto y
septiembre; La temperatura presenta variaciones, debido a que en el municipio
hay zonas con mayor altura que otras, la temperatura media es de 15.1° grados
centígrados, la media anual es de 11.1, la extrema máxima es de 39 y la extrema
mínima, es de 8 grados centígrados bajo cero; la precipitación pluvial anual es de
660 mm, los días con heladas son aproximadamente 24.
Mapa 2. Ubicación del proyecto en San Buenaventura, Ixtapaluca
Normatividad Ambiental Aplicable
El control en el tratamiento de aguas debe cumplir con la Normatividad Ambiental
Mexicana aplicable, la propuesta deberá contemplar el cumplimiento con las
siguientes Normas:
 NOM-001-SEMARNAT-1996 que establece los límites máximos permisibles de
contaminantes en las descargas de aguas residuales en bienes nacionales
 NOM-003-SEMARNAT-1997 que establece los límites máximos permisibles de
contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios
al público.
La calidad del agua exigida por la NOM-003-SEMARNAT-1997 se clasifica en dos:
Reuso en Servicios al público con contacto directo.
Es el que se destina a actividades donde el público esté expuesto directamente o
en contacto físico. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana se
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
consideran los siguientes reúsos, llenado de lagos y canales artificiales con
paseos:






Lancha
Remo
Canotaje, esquí
Fuentes de ornato
Lavado de vehículos
Riego de parques y jardines
Reuso en Servicios al público con contacto indirecto u ocasional.
Es el que se destina a actividades donde el público en general esté expuesto
indirectamente o en contacto físico incidental y que su acceso es restringido, ya
sea por barreras físicas o personal de vigilancia. En lo que corresponde a esta
Norma Mexicana se consideran los siguientes reúsos:







Riego de jardines
Camellones en autopista, camellones avenidas
Fuentes de ornato
Campos de golf
Abastecimiento de hidrantes de sistemas contra incendios
Lagos artificiales no recreativos
Barreras hidráulicas de seguridad y panteones
Los límites máximos permisibles de contaminantes en aguas residuales tratadas
son los establecidos en la Tabla 1 de esta Norma Oficial Mexicana.
Tabla 10. Límites máximos permisibles de contaminantes
Promedio Mensual
Coliformes
Grasas y
Huevos de
Tipo de reuso
fecales
Aceites
Helmito (h/l)
(NMP/100ml)
(mg/l)
Servicios al Publico con
240
1
15
Contacto Directo
Servicios al Publico con
Contacto Indirecto u
1000
5
15
ocasional
DBO5
(mg/l)
SST
(mg/l)
20
20
30
30
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Parámetros de Diseño
La propuesta deberá ser realizada con la información de la tabla 2 para a un gasto
máximo volumétrico de 158 l/s proveniente de la descarga de aguas residuales de
Unidad Habitacional San Buenaventura, Ixtapaluca, Estado de México
Tabla 11. Parámetros de Diseño
Tipo de agua: Urbana
Parámetros
(mg/l, excepto cuando se especifique)
DBOT
DQOT
SST
SS
Nitrógeno Total
N-NH3
Fósforo Total
Grasas y Aceites
Coliformes fecales (NMP/100 ml)
pH
Temperatura
Material flotante
Gasto máximo (L/s)
Concentración promedio mensual
350
700
400
3.5
85
35
12
80
7
1.8x10
6a8
Ambiente
Presente
158
Descripción del sistema de Tratamiento
La planta de tratamiento de agua deberá contar con un Pretratamiento, un
Tratamiento Secundario, en el cual se empleará un Biofiltro, como tratamiento
biológico, el cual poseerá un Sedimentador Secundario con recirculación y un
Tratamiento de Lodos. El agua tratada pasará por un proceso de desinfección
para ser reusada en RIEGO NO RESTRINGIDO, por lo que se ajustará a los
parámetros de la NOM-003-SEMARNAT-1996 que establece los límites máximos
permisibles de contaminantes para aguas residuales tratadas que se reúsen en
servicios al público.
La serie de etapas que la presente propuesta define son:
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Pretratamiento
Cribado
El cribado se llevará a cabo para eliminar los sólidos de gran tamaño, tales como
piedras, ramas, trozos de chatarra, papel, raíces de árboles, plásticos y trapos que
pudieran dañar el equipo como las bombas, válvulas, conducciones y otros
elementos; así como para evitar posibles obturaciones provocadas por objetos de
gran tamaño.
En la planta se instalarán tres canales de alimentación, dos de uso cotidiano y otro
de mantenimiento, cada uno de los cuales tendrá una rejilla de limpieza manual de
barras rectangulares con caras planas, Tabla 3.
Tabla 12. Características de las rejillas
Características
Ancho de la rejilla (cm)
Longitud de la rejilla (cm)
Ancho de barra (cm)
Profundidad de la barra (cm)
Separación entre barras (cm)
Pendiente de la barra, con la vertical (°)
Valor
90
100
0.95
5.0
1.27
60
Desarenador
El desarenador tiene como objetivo eliminar arenas, gravas, cenizas y cualquier
otro material pesado cuya velocidad de sedimentación sea considerablemente
mayor a la de los sólidos orgánicos. Estas remociones lograran proteger los
equipos mecánicos de la abrasión y excesivo desgaste, reducir la formación de
depósitos de sólidos pesados en unidades y conductos, y la reducción de la
frecuencia de limpieza de los tanques componentes provocada por la excesiva
acumulación de arena.
En la planta se colocarán tres desarenadores de flujo horizontal de tipo canal, dos
de uso cotidiano y otro para emplearlo en mantenimiento del primero. El
desarenador tendrá una capacidad máxima de 158 l/s, será de 5.9 m de largo y
1.35 m de ancho, con un tiempo de retención hidráulico de 40 s.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
La remoción que se obtiene en el desarenador, es básicamente de sólidos
suspendidos fijos y algunas fracciones menores del resto de sólidos.
Cárcamo de bombeo de agua cruda
Este tanque realiza el amortiguamiento de la variación de la DBO en el influente, el
cual garantizara un tiempo de retención mínima de 30 minutos. Desde este
cárcamo se enviará el agua hasta la parte superior del Biofiltro para ser distribuida
mediante un distribuidor. Este tanque tendrá una capacidad máxima de 158 l/s, y
un tiempo de retención hidráulico de 0.5 horas.
Tratamiento Biológico
Biofiltro
Esta es la etapa principal del proceso en la que se llevará a cabo la mayor
eliminación de contaminantes orgánicos del agua residual, estará compuesto por
una torre cuyo interior estará rellena de un material plástico, con propiedades
físico-químicas especiales.
En la superficie de un material plástico (soporte) crecerá una película biológica
(biopelícula), compuesta por bacterias aerobias y anaerobias. El agua residual
será distribuida uniformemente desde la parte superior por una serie de boquillas,
escurrirá por gravedad a través de los soportes colonizado, el aire circulará por el
espacio vacío del material plástico por corriente natural y los microorganismos
aerobios de la biopelícula consumirán la materia orgánica en la presencia de
oxígeno y en las zonas más profundas de la biopelícula, los microorganismos
anaerobios contribuirán a la eliminación de los contaminantes.
Los nutrientes y el escurrimiento constante del agua provocarán un crecimiento de
la biopelícula, la cual en algún momento se desprenderá y será arrastrada por el
agua, dejando espacio para la formación de una nueva biopelícula. De esta
manera el agua, junto con la biopelícula desprendida son recogidas en un falso
fondo y conducida a un sedimentador secundario.
Una parte del agua que es conducida al sedimentador secundario será regresada
hacia el Cárcamo de Bombeo de Agua Cruda, esta recirculación logrará una
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
máxima eliminación de nutrientes y contaminantes orgánicos. El tanque biológico
tendrá un volumen útil de 2’404.4 m3.
Empaque
Los empaques o medios de filtración serán de tipo sintético, construidos en un
material plástico, su diseño permite tener una porosidad superior al 95% y un área
específica superior a 90m2 /m3, logrando con ello que se dé una aireación
eficiente dentro del Biofiltro, y una gran superficie para la colonización de la
biomasa lo cual se traducirá en una alta eficiencia en la remoción de los
contaminantes. El empaque fabricado en polipropileno con un mínimo del 2% de
carbón negro para protección de los rayos UV.
Sedimentador secundario
Este tanque permite la sedimentación de la biomasa proveniente del reactor
biológico, el agua tratada pasa al proceso de desinfección y los lodos biológicos
sedimentados son retornados al reactor biológico. De esta manera se elimina la
fracción de sólidos suspendida, sobretodo la fracción volátil que es producida en el
Biofiltro. Con el tratamiento biológico existe una transformación de los sólidos
disueltos, materia orgánica, a sólidos suspendidos volátiles o material celular y de
esta la que saliera del biofiltro sería retenida en el sedimentador secundario Este
tanque tendrá una capacidad máxima de 158 l/s y dimensiones 19.0 y 3.7 metros
de diámetro y altura en la parte recta, respectivamente. El Sedimentador
Secundario tendrá una superficie de 283.5 metros cuadrados.
El efluente clarificado del sedimentador secundario es conducido a desinfección
mediante hipoclorito de sodio al 12.5 % y descargado finalmente al tanque de
rebombeo de agua tratada.
Desinfección
El efluente tratado deberá ser desinfectado con cloro en un tanque de contacto de
cloro con un volumen útil de 284.4 metros cúbicos y dimensiones de 12.0 x 9.0 x
3.7 m, largo-ancho-alto, respectivamente. De esta forma se eliminaran patógenos
para dar cumplimiento de las especificaciones de la NOM-003-SEMARNAT-1997
como coliformes fecales y huevos de helmintos. En dicha norma se establece que
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
el límite de coliformes fecales para reuso es de 1000 NMP/ 100 ml para contacto
indirecto y 240 NMP/100 ml para contacto indirecto como lo muestra la Tabla 10.
Como los valores del efluente de DBO y SST serán los establecidos por la NOM003-SEMARNAT-1997 será posible emplear el agua para reuso en Riego no
restringido, infiltración y uso en servicios al público con contacto directo o
indirecto, así como riego de áreas verdes.
Manejo de lodos
Digestor de lodos
Este proceso permitirá la reducción y estabilización de los lodos residuales del
tratamiento secundario. Los lodos concentrados y estabilizados serán enviados a
una posterior operación de espesamiento, el efluente sobrenadante será
recirculado al cárcamo de bombeo de agua cruda. El digestor de lodos es una
unidad con una capacidad media (proceso) de 90 Kg/d con una concentración
media de 2.5 %. El tipo de digestión es Aerobia con difusores de aire, y un
volumen útil de 113 metros cúbicos con un tiempo de residencia medio de 60 días.
Espesado de lodos
Este proceso permite que la concentración de sólidos en los lodos aumente, por lo
tanto haya una reducción de su volumen y una eficiencia en los tratamientos
posteriores. El espesador tendrá una capacidad media de 90 Kg/d con una
concentración media del 3%. Se empleara un espesador de lodos tipo circular
mecanizado. Sistema de rastras tipo vertical. Su concepción se trata de un
dispositivo capaz de operar durante largos periodos de tiempo sin necesidad de
atención.
Filtro prensa
Para deshidratar los lodos espesados y estabilizados, se proponen uno filtro
prensa con adición de polielectrolito, 0.11 l/s máximo, como polímero para que el
porcentaje de agua llegue a 60 al 70% humedad; de esta manera los lodos podrán
ser enviados a disposición final, rellenos sanitarios, o empleados como
mejoradores de suelo conforme lo establece la NOM-004-SEMARNAT-2002, el
efluente sobrenadante será recirculado al cárcamo de bombeo de agua cruda.
Filtro Prensa tipo CGR con 16 cámaras y un área de filtración de 9.43 metros
cuadrados.
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Otros materiales a Utilizar
Empaque
Medio de empaque ideal para sustituir rocas comúnmente usadas en Biofiltros
existentes y así mejorar el desempeño de la planta de tratamiento o para nuevas
instalaciones de Biofiltro. Su forma semicircular permite que la superficie de
contacto sea mayor comparada con cualquier otro material.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 9. Tren de Tratamiento de Agua Residual Propuesto para San Buenaventura
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
48
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 10. Tren de Tratamiento de Lodos
.
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Potencial del agua Tratada
Este sistema de tratamiento cumplirá con los parámetros de descarga de la NOM003-SEMARNAT-1997 para reuso en servicios al público con contacto directo, y
por lo tanto también estará dentro de los límites permitidos por la NOM-001SEMARNAT-1996.
Se encuentra cerca un distrito de riego agrícola, que utiliza agua de pozo para el
riego de sus parcelas, aquí se podría lograr el intercambio de uso de agua potable
de pozo, por agua residual tratada, y lograr con ello la conservación del acuífero y
la recarga por medio de infiltración natural por medio del riego agrícola.
Otra opción sería utilizar la zona con un alto potencial de recarga de acuíferos en
la proyección de una laguna de retención e infiltración, que permita infiltrar
lentamente el agua tratada, recargando los acuíferos, utilizando el suelo como un
tratamiento terciario de tal manera que el agua recargada llegue al acuífero con
excelente calidad aprovechando un caudal del 4.9 Mm3/año
Área requerida
Para la instalación de esta planta el municipio dispone de un área de (50 x75 m)
3,750 m2, como parte de las donaciones que la unidad habitacional dispuso para
equipamiento de tipo municipal, superficie suficiente para la construcción de la
planta de tratamiento proyectada.
Beneficios Esperados
Dentro de los beneficios de esta propuesta es el contar con sistemas de
tratamiento, simples que no demanden excesivos consumos de energía, que se
traducen en altas emisiones de gases de efecto invernadero (CO2), además de los
costos inherentes a estos consumos energéticos.
Reducción de los costos de operación y mantenimiento, ya que el requerimiento
de energía para oxigenación se reduce al mínimo, en comparación de los sistemas
tradicionales que se basan en agitadores mecánicos (Motores) o por aire
comprimido (Sopladores) y el cual es el motivo más importante de la falta de
operación de las plantas de tratamiento existentes en la Subcuenca.
Disponibilidad de 158 litros por segundo de agua residual tratada (4.9 Mm3/año),
lista para su reuso y con calidad para utilizar en riego de áreas verdes, riego
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
agrícola, infiltración mediante lagunas de infiltración para recarga de mantos
freáticos.
Estimación de Costos
Tabla 13. Resumen de Costos
DESCRIPCION
Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales para un flujo
máximo de 158 l/s con calidad de efluente conforme a NOM-003SAMARNAT-1996. Dimensiones requeridas por la planta 20 x 75 m,
largo-ancho, respectivamente.
CANTIDAD
86,900,000
Tabla 14 Catalogo de conceptos de la planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Municipales
CONCEPTO
Proyecto ejecutivo
Pretratamiento
Obra de toma; Fabricada en concreto f'c=250 kg/cm2, de capacidad
nominal 158 l/s con dimensiones 6.0 x 4.5 x 1.86 m largo-ancho-alto,
respectivamente.
Compuerta deslizante tipo EIN, Marca URAGA ®; Marco y guía de
compuerta en Acero Inox. 304 mural en concreto no ahogado; Tipo de
sello Bidireccional intercambiable en campo, fabricado en neopreno;
Compuerta en acero al carbón con recubrimiento galvanizado por
inmersión en caliente tipo deslizante; Operador volante manual; Vástago
Acero Inox. tipo 304, Acero al carbón con recubrimiento galvanizado por
inmersión en caliente; Norma AWWA-C513-97/ASTM; Dimensiones 400
mm ancho X 400 mm alto
Caja de llegada; Fabricada en concreto f'c=250 kg/cm2, de capacidad
nominal 158 l/s con dimensiones 6.0 x 1.8 x 0.96 m largo-ancho-alto,
respectivamente.
Compuerta deslizante tipo EIN, Marca URAGA ®; Marco y guía de
compuerta en Acero Inox. 304 mural en concreto no ahogado; Tipo de
sello Bidireccional intercambiable en campo, fabricado en neopreno;
Compuerta en acero al carbón con recubrimiento galvanizado por
inmersión en caliente tipo deslizante; Operador volante manual; Vástago
Acero Inox. tipo 304, Acero al carbón con recubrimiento galvanizado por
inmersión en caliente; Norma AWWA-C513-97/ASTM; Dimensiones 400
mm ancho X 400 mm alto
Rejas de desbaste y charola de escurrimiento; fabricadas con solera de
2" x 3/8" con separación de 12.7 mm, 60 cm de altura x 38 cm de ancho,
Fabricadas en acero al carbón con recubrimiento epóxico catalizado.
Charola de escurrimiento en placa de acero al carbón A-36 de 12.7 mm
CANTIDAD
2,100,000
Incluido
1
1
1
A/B/C
A/B/C
A/B/C
3
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
de espesor x 380 de ancho x 500 mm de largo con barrenos de 12.7 mm
de diámetro cada uno espaciados cada 25.4 mm.
Desarenador tipo canal; Fabricada en concreto f'c=250 kg/cm2, de
capacidad nominal 158 l/s con dimensiones 5.9 x 1.35 x 0.80 m largoancho-alto, respectivamente.
Vertedor rectangular fabricado en placa de acero al carbón A-36 de 12.7
mm de espesor, 380 mm de ancho por 300 mm de alto con
recubrimiento epóxico catalizado.
Cárcamo de rebombeo de agua cruda; Fabricado en concreto f'c=250
kg/cm2, de capacidad nominal 158 l/s con dimensiones 12.0 x 6.0 x 4.35
m largo-ancho-alto, respectivamente.
1
A/B/C
Lote
1
Bombas sumergibles anti atascamiento para manejar aguas negras para
un gasto de 79.0 l/s contra una carga dinámica de 19 mca, a 1750 rpm
acoplada a un motor eléctrico vertical 220 V, 3 fases, 60 Hz, 4 polos.
Válvulas
Medidor de flujo electromecánico marca SITRANS FM de SIEMENS,
similar MAG 5000 y sensor MAG 5100W (acumulador de volumen, con
sistema de lectura en el tablero de operación e indicación de
totalización)
Tratamiento biológico
Reactor biológico; Fabricado en concreto f'c=250 kg/cm2, de capacidad
nominal 158 l/s con dimensiones 17.5 x 12.0 m diámetro-alto,
respectivamente.
Distribuidor rotativo DBS Manufacturing Modelo RD-16 o similar, cuatro
brazos impulsados por reacción (fuerza hidráulica) o accionada por
motor (fuerza mecánica). Fabricado en palcas y tubos de acero y
galvanizados por calentamiento.
Medio de empaque fabricado en polipropileno con un mínimo del 2% de
carbono negro, con una superficie de 30 ft2/ft3, 95 % de espacio vacío,
con dimensiones de 7 1/4” x 2” diámetro y alto, respectivamente o
similar
Falso fondo underdrain fabricado en HDPE con carbono negro con 62%
de área abierta para un libre flujo de aire, agua y biomasa, o rejilla tipo
IRVIN
Válvulas
Sedimentador secundario; Fabricado en concreto f'c=250 kg/cm2, de
capacidad nominal 158 l/s con dimensiones 19.0 x 3.7 m diámetro-alto,
respectivamente.
Incluido
A/B
2
Incluido
Incluido
Lote
1
2
A/B/C
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Sistema motriz modelo DX-AE/10EJ808 tipo TCCVE o similar
Bombas de recirculación de lodos; Bombas centrifugas horizontales para
manejo de lodos residuales para un gasto de 24 l/s contra una carga
dinámica de 10 mca, acoplada a motor eléctrico vertical, 220 V, 3 fases,
60 Hz, 4 polos.
Desinfección
Tanque de contacto de cloro; Fabricado en concreto f'c=250 kg/cm2, de
capacidad nominal 158 l/s con dimensiones 12.0 x 9.0 x 3.7 m largoancho-alto, respectivamente.
Tanque de almacenamiento de hipoclorito; Fabricado en polietileno alta
densidad de capacidad total de 2500 litros.
Sistema de medición y dosificación de cloro marca Digimed, Mod. TW52 o similar; Medición de cloro libre; rango de medición, mg/l, 0 a 20;
Resolución, mg/l, 0.01; Presión de muestreo, min/max, 10/120 psi; Dos
salidas análogas 4-20 mA; Salida digital RS485; Dos contactores NO,
dos salidas PID independientes; Cubierta IP-67; suministro eléctrico de
90 a 240 VCA (50/60 Hz); Bomba dosificadora de hipoclorito con
capacidad de ajuste automático por señal analógica 4-20 mA, sensor de
cloro residual.
Hidroneumático marca EVANS modelo EAJ-167V con capacidad de
tanque de 167 litros.
Incluido
1
1
1
1
1
Medidor de flujo electromecánico marca SITRANS FM de SIEMENS,
similar MAG 5000 y sensor MAG 5100W (acumulador de volumen, con
sistema de lectura en el tablero de operación e indicación de
totalización)
1
A/B/C
Tanque de rebombeo de agua tratada; Fabricado en concreto f'c=250
kg/cm2, de capacidad nominal 158 l/s con dimensiones 6.0 x 4.5 x 3.9 m
largo-ancho-alto, respectivamente
Lote
Bomba de Agua Tratada; Bombas sumergibles para manejar aguas
tratadas para un gasto de 52.5 l/s contra una carga dinamica de 17 mca,
a 1750 rpm acoplada a un motor eléctrico vertical 220 V, 3 fases, 60 Hz,
4 polos.
Válvulas
Tren de lodos
Digestor de lodos; Fabricado en concreto f'c=250 kg/cm2, de capacidad
media 90 kg/d con dimensiones 6.0 x 6.0 x 3.5 m largo-ancho-alto,
respectivamente.
Sopladores digestor; Soplador modelo SCL-K08MD, tipo turbina
Incluido
1
2
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
regenerativo con capacidad de 120 cfm, presión de descarga 4.6 psig
acoplado a un motor eléctrico horizontal 220V, 3 fases, 60 Hz, 4 polos.
Espesador de lodos; Fabricado en concreto f'c=250 kg/cm2, de
capacidad media 90 kg/d con dimensiones 4.25 x 2.8 diámetro-parte
recta, respectivamente. Carga hidráulica 0.21 m/d
Sistema de rastras; Sistema de rastras Marca JIV tipo Vertical, Modelo
MAVG-35/250-E acoplado a un motor eléctrico horizontal 220V, 3
fases, 60 hz, 4 polos
1
1
1
Filtro prensa; Filtro prensa marca ACS tipo CGR con un área de
filtración de 9.43, 16 cámaras y presión máxima de operación 7 kg/cm2
1
Tanque almacenamiento de polímero; Fabricado en fibra de vidrio de
capacidad total de 1045 litros
1
Agitador; Agitador tipo vertical marca JIV modelo, ESB-E-25 con motor
eléctrico 0.5 HP
Bomba dosificadora de polímero; Bomba dosificadora de polímero
marca LMI, modelo G53-8-541P
Bombas de lodos; Bombas cavidad progresiva de deslizamiento positivo
marca Moyno serie 1000, Modelo A2D-CDQ-3APA, para un caudal de 2
m3/h, presión de descarga 6.5 Kg/cm2, motor tipo T.C.C.V.E.
Compresor de aire; Compresor de aire marca EVANS modelo E22v, con
capacidad de 42 m3/min, presión de descarga 8.8 Kg/cm2, capacidad de
tanque 170 litros, motor T.C.C.V.E., 220V, 3 fases, 60 Hz, 4 polos.
Suministro e instalación de sistema de fuerza y control de PTAR de flujo
máximo de 158 l/s
Suministro e instalación de sistema hidráulico de PTAR de flujo máximo
de 158 l/s
Obras complementarias; Obra civil PTAR de flujo máximo de 158 l/s;
Barda perimetral, Caseta de operación y medio baño, Banqueta
perimetral con guarnición, alrededor de cada uno de los conjuntos
(Pretratamiento, Reactores Secundarios, Sedimentadores, Desinfección,
Cárcamo de bombeo de agua tratada)
Equipo de laboratorio y protección personal
Medidor de pH/CE/TDS portátil, Marca Hach, modelo HI 98130 o similar.
Impermeable, medidor 4 en 1, electrodo de pH reemplazable, indicador
del estado de baterías y estabilidad, compensación automática de
baterías, apagado automático, calibración automática, función Hold para
congelar lectura, temperatura en ºC o en ºF, factor de conversión
CE/TDS programable, electrodo de pH reemplazable con una juntura de
tela extendible y un electrodo de grafito, sonda de acero inoxidable.
Medidor de Oxígeno Disuelto Portátil e Impermeable de Rango Amplio,
Marca Hach, modelo HI 9145 o similar. Con sonda D.O. con 4 m de
1
2
1
Incluido
Incluido
Incluido
Incluido
1
1
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
cable HI 76407/4 o similar, 2 membranas de repuesto, solución
electrolítica HI 7041S o similar, 4 x 1.5V AA pilas, maletín resistente.
Rango de aplicación de rango O2 de 0.00 a 45.00 mg/l y de 0.0 a
300.0%, adaptador de 12VDC, calibración automática, usado también
como termómetro de precisión.
Solución electrolítica de oxígeno para sondas polarográficas, marca
Hach modelo HI 7041S o similar, de 30 ml.
Solución de calibración cero oxígeno, marca Hach, modelo HI 7040L o
similar de 500 ml.
Membranas de repuesto para equipo de oxígeno disuelto. Marca Hach,
modelo HI 76407A/P o similar, paquete de 5 membranas.
Solución buffer pH 4, 7 y 10 botella de 500ml.
Probeta graduada de 1000 ml de plástico transparente.
Cono de sedimentación tipo Imhoff graduado de plástico transparente.
Transparente con graduaciones de molde.
Soporte universal metálico de 40 cm, con aro, base, y nuez.
Cepillo de limpieza. Cepillo de alberca con cerdas de plástico, de 18
pulgadas y mango de acero inoxidable.
Botas negras impermeable, caña media de 30 a 40 cm, suela
antideslizante.
Guantes. Vinilex con respaldo o nitrilo. Resistente a ácidos, álcalis,
alcoholes, ácidos orgánicos y aceites, grasas vegetales, aceites
minerales, altamente resistente a agentes de intemperie.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Gogles de Protección y Seguridad Laboral. Protección contra
salpicaduras, ventilación, antiempañante, orificios de ventilación,
estructura de PVC.
Total
89,000,000
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
55
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Conclusiones
La problemática del tratamiento del agua residual es compleja, debido a que al
invertir en el saneamiento no es algo que políticamente resalte, pero dado los
efectos del cambio climático, hacen que cada vez se procure más la conservación
del ambiente. Por eso es importante comenzar a proponer soluciones que
permitan aprovechar los recursos de forma sustentable y lograr una mejor
convivencia con la naturaleza.
En este sentido se proponen en el documento la rehabilitación de dos plantas de
tratamiento.
En una se propone la construcción de una planta de tratamiento nueva, San
Buenaventura con una tecnología aerobia, pero por medio de filtros percoladores,
esto permite reducir los costos por aireación, y con ello minimizar el consumo de
energía contribuyendo de esta manera a reducir las emisiones de gases de efecto
invernadero, pero además tiene un enorme potencial de reuso en un distrito de
riego cercano, para su aprovechamiento productivo.
El otro caso es una planta de tratamiento de gran capacidad, pero proponiendo
tecnología Anaerobia-Aerobia, con es nos permitirá reducir considerablemente los
consumos elevados de energía, además de poder generar biocombustible para
poder utilizarlo para la generación de energía eléctrica, obteniendo un doble
beneficio, y el agua tratada poder infiltrarla por medio de un pozo de infiltración
existente en la misma planta de tratamiento y con eso recargar los mantos freático
con forme a la norma NOM-014-CNA-2007.
En el Caso de Ayapango, las lagunas de oxidación son una alternativa a las
plantas de tratamiento convencionales, estos sistemas de tratamiento tienen la
enorme ventaja de requerir un mínimo o nulo consumo de energía de tipo
antropogénica, la energía que requieren es de tipo solar para la fotosíntesis de las
algas presentes en el embalse y que dan tratamiento aérobico en la laguna, la
operación hidráulica de este tipo de planta de tratamiento es por gravedad
eliminando los costos inherentes a sistemas de bombeo, por lo que permite abatir
considerablemente los costos de operación y mantenimiento, así como las
emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo de esta manera a
mitigar los efectos del cambio climático.
Este tipo de sistemas permiten el tratamiento del agua de forma que no impacten
al ambiente, por contaminación por ruido, emisiones de malos olores, se adaptan
al paisaje y pueden soportar cambios bruscos de carga orgánica.
La desventaja de este tipo de planta de tratamiento, es el requerimiento de
grandes superficies para la construcción de las lagunas, desventaja que las hace
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
muy recomendables para comunidades de tipo rural, donde se pueden disponer
de las superficies necesarias para la construcción y operación, además de que el
agua residual tratada tiene un gran potencial para riego agrícola, por lo que las
comunidades se benefician con una fuente de agua para sus actividades
agrícolas.
En general las tres propuestas tienen la función de disponer de infraestructura
sanitaria funcional en la cuenca, que sirva para replicar experiencias exitosas en el
manejo del agua, y sobre todo en la disminución de los requerimientos de energía
proveniente de combustibles fósiles, que contribuyen con el calentamiento global,
contribuyendo de esta forma a la mitigación de los efectos del cambio climático.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
INDICE DE GEOIMÁGENES
Geoimagen 1. Ubicación de proyectos.....………………………………………...Pg 9
Geoimagen 2. Localización del la planta de tratamiento de aguas residuales
Cuatro Vientos……………………..………………………………………………...Pg 10
INDICE DE IMÁGENES
Imagen 1. Criba de la planta de tratamiento “Cuatro Vientos” …………..…….Pg 13
Imagen2 a) se aprecian los tres canales desarenadores. b) Se muestra como los
canales se encuentran llenos de material sedimentado……………............... Pg 13
Imagen 3, La imagen muestra que toda el agua que entra a la planta es dirigida
hasta
el
canal
de
demasías
y
por
lo
tanto
no
recibe
ningún
tratamiento……………………………………………………………………………Pg 14
Imagen 4. a) se muestra el primer tanque de aeración, uno de los aireadores
superficiales no funciona , b) el segundo tanque de aeración, se encuentra
totalmente
fuera
de
operación,
ya
le
ha
crecido
vegetación………………………………………………….....................................Pg 15
Imagen 5. Los tres sedimentadores secundarios, están fuera de operación
………………………………………………………………………………………...Pg 16
Imagen 6. El tanque de cloración, sin operar …...............................................Pg 16
Imagen 7. Condiciones actuales de la Lagua de oxidación…….......................Pg 29
Imagen 7. Diagrama conceptual de la Laguna de Ayapango…………………Pg 32
INDICE DE DIAGRAMAS
Diagrama 1. División de los tanques de aeración actuales, por cada tanque se
construirán dos reactores UASB, y quedará un reactor de lodos activado de menor
volumen………………………………………………………………………………Pg 20
Diagrama 2. Detalle de los muros por construir………………….......................Pg 21
Diagrama
3.
Distribución
del
arreglo
hidráulico
para
los
reactores
UASB.…………………………………………………………………………….......Pg 22
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una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
2
Producto 3. Plantas Prototípicas de Tratamiento de Agua Residual
Diagrama 4. dimensiones y características de las mampara para la colección del
biogás producido en los reactores.….…………………………………………….Pg 23
Diagrama 5. Sistema de captación de biogás ………………………………….. Pg 24
Diagrama 6. Arreglo global de la PTARS “Cuatro Vientos……………………..Pg 25
Diagrama
8.
Tren
de
Tratamiento
Propuesto
para
la
Laguna
de
Ayapango………………………………………………………………………..…..Pg 33
Diagrama
9.
Tren
de
Tratamiento
de
Agua
Residual
“
San
Buenaventura”…………………………………………………………….…….… Pg 46
Diagrama 10. Tren de Tratamiento de Lodos …………………………..………Pg 47
INDICE DE MAPAS
Mapa 1. Ubicación del Proyecto en Ayapango.…………………..……..…...…Pg 28
Mapa 2. Ubicación del proyecto en San Buenaventura, Ixtapaluca………....Pg 39
¡Error! Marcador no definido.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio climático y su impacto en
una subcuenca vulnerable de la Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
3
Producto 4
Justificación para el posible decreto
de zonas estratégicas de recarga y
almacenamiento superficial de agua
Realizado por la
Universidad Autónoma Metropolitana
En cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y
su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
Responsable de elaboración: Lic. Jacobo Espinoza Hilario
Fecha de elaboración: 1 junio al 30 agosto 2009
Fecha de entrega: 31 agosto 2009
2. Diseño
Diseño de proyectos prototípicos para almacenamiento de agua pluvial
ÍNDICE
Contenido
Índice de imágenes ..................................................................................................... 4
Objetivo particular de este documento ........................................................................ 1
Introducción ................................................................................................................. 1
Propuesta general ....................................................................................................... 4
Justificación ................................................................................................................. 4
Vulneración del balance hidrológico por sobrexplotación de acuíferos.................... 4
Problemas de hundimientos y grietas ...................................................................... 5
Escenario negativo a futuro ..................................................................................... 6
Mapa integral............................................................................................................... 8
Antecedentes .............................................................................................................. 8
Creación del Consejo de Cuenca de los ríos de la Compañía y Amecameca ......... 8
Creación del COTAS del acuífero Chalco- Amecameca.......................................... 9
Fundamentación jurídica ............................................................................................. 9
Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente: .......................... 9
Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente
en Materia de Áreas Naturales Protegidas ............................................................ 10
Política pública aplicada ............................................................................................ 11
Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, Eje 4 Sustentabilidad ambiental ............ 11
Estrategia Nacional de Cambio Climático .............................................................. 12
El Programa de Manejo Sustentable del Agua en la Ciudad de México ................ 12
Programa de Acción Climática de la Ciudad De México ........................................ 12
Descripción de las zonas de almacenamiento .......................................................... 15
Zona propuesta no. 1: Lagunas de Tláhuac .......................................................... 15
Antecedentes de protección ...................................................................................... 16
Santuario del agua en el Estado de México........................................................... 16
Suelo de conservación en el Distrito Federal......................................................... 17
Rescate y conservación de la Ciénega de Tláhuac ............................................... 19
Propuesta para esta área de retención de agua pluvial ............................................ 19
Ecosistema existente................................................................................................. 20
Superficie ............................................................................................................... 21
2
2. Diseño
Diseño de proyectos prototípicos para almacenamiento de agua pluvial
Tenencia de la tierra
21
Amenazas .............................................................................................................. 21
Fauna..................................................................................................................... 21
Convencimiento de dueños de terrenos a utilizarse .................................................. 22
Zona propuesta no. 2: Laguna de San Gregorio y chinampas de Tláhuac ............... 22
Descripción ............................................................................................................ 22
Antecedentes de protección ...................................................................................... 23
La Lista de Humedales de Importancia Internacional ............................................ 23
Patrimonio mundial reconocido por la UNESCO ................................................... 25
Decreto de Monumentos Históricos ....................................................................... 26
Ecosistema ................................................................................................................ 26
Propuesta de retención de agua ............................................................................... 26
Zona propuesta no.3: Sierra Santa Catarina ............................................................. 27
Potencial de recarga muy alto en Sierra Santa Catarina........................................... 28
Antecedentes de protección ...................................................................................... 29
Zona de conservación ecológica ........................................................................... 29
Suelo de conservación........................................................................................... 30
Amenazas ................................................................................................................. 31
Antecedentes para la captación de agua pluvial ....................................................... 31
Proyecto propuesto de recarga por medio de humedales y/o pozos......................... 32
Anexo 1 ..................................................................................................................... 33
Propuesta de decreto de zona de reserva para el acuífero Chalco- Amecameca . 33
Decreto de veda rígida de la Cuenca del Valle de México ........................................ 33
Insuficiencias del decreto de veda ............................................................................ 33
Problemática con las concesiones de agua subterráneas......................................... 33
Propuesta de decreto de zona de reserva................................................................. 34
Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos ........................................ 34
LEY DE AGUAS NACIONALES ............................................................................ 34
Reglamento de la LAN ........................................................................................... 35
Propuesta para declarar la subcuenca zona de desastre.......................................... 37
LEY ORGÁNICA DE LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA FEDERAL ....................... 37
Anexo 2 ..................................................................................................................... 39
Inventario de aves ................................................................................................. 39
3
2. Diseño
Diseño de proyectos prototípicos para almacenamiento de agua pluvial
Índice de imagenes
Imagen 1.- Escenario de temperatura máxima promedio para el mes de mayo de
2020 ......................................................................................................................... 2
Imagen 2: Temperaturas máximas alcanzadas en el Distrito Federal ......................... 3
Imagen 3: Extracto del “ACUERDO por el que se dan a conocer los límites de 188
acuíferos de los Estados Unidos Mexicanos, los resultados de los estudios
realizados para determinar su disposición media anual de agua y sus planos de
localización” ............................................................................................................. 5
Imagen 4.- Grietas en la delegación Tláhuac. Foto tomada por el Hidrogeólogo
Agustín Breña Puyol de la Universidad Autónoma Metropolitana............................ 6
Imagen 5.- Ejemplo de adaptación climática ............................................................. 13
Imagen 6.- Acciones de mitigación en sector agua ................................................... 13
Imagen 7.- Campaña del Gobierno del Distrito Federal ............................................ 14
Imagen 8.- Plano con polígono del Santuario del Agua Lagunas de Tláhuac ........... 17
Imagen 9.- Plano Áreas de actuación E12 del Programa General de Desarrollo
Urbano del Distrito Federal .................................................................................... 18
Imagen 10.- Plano E-4 “Proyectos estratégicos” del Programa Delegacional de
Desarrollo Urbano de Tláhuac ............................................................................... 19
Imagen 11.- Canales y chinampas en la delegación Tláhuac ................................... 24
Imagen 12.- Polígono de patrimonio Mundial en Xochimilco, Tláhuac y Milpa Alta... 25
Imagen 13.- Esquema geohidrológico ....................................................................... 28
Imagen 14.- Plano de la GACETA OFICIAL DEL DISTRITO FEDERAL del 19 de
agosto de 2005 ...................................................................................................... 30
Imagen 15.- Laguna de absorción, Santa Catarina Delegación Tláhuac .................. 32
Imagen 16.- Equipo de perforación de un pozo de absorción en Iztapalapa ............. 32
Índice de Geoimagenes
Geoimagen 1.- Localización de las áreas propuestas ................................................. 8
Geoimagen 2.- Localización de la laguna de Tláhuac ............................................... 15
Geoimagen 3.- Sistema lacustre Xochimilco- Tláhuac .............................................. 23
Geoimagen 4.- Localización de las zonas protegidas en la Sierra de Santa Catarina
............................................................................................................................... 27
4
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial
Objetivo particular de este documento
Delimitar tres zonas estratégicas de recarga subterránea intencional y para el almacenamiento
masivo superficial de agua pluvial, en la subcuenca. Generar las bases que justifiquen su protección.
Introducción
La Secretaría de la Convención sobre el Cambio Climático advierte que la temperatura media de la
superficie terrestre ha subido más de 0,6oC desde los últimos años del siglo XIX. Se prevé que
aumente de nuevo entre 1,4oC y 5,8oC para el año 2100, lo que representa un cambio rápido y
profundo. Aun cuando el aumento real sea el mínimo previsto, será mayor que en cualquier siglo de
los últimos 10.000 años.
La razón principal de la subida de la temperatura es un proceso de industrialización iniciado hace
siglo y medio y, en particular, la combustión de cantidades cada vez mayores de petróleo, gasolina y
carbón, la tala de bosques y algunos métodos de explotación agrícola.
Estas actividades han aumentado el volumen de "gases de efecto invernadero" en la atmósfera,
sobre todo de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso. Estos gases se producen naturalmente y
son fundamentales para la vida en la Tierra; impiden que parte del calor solar regrese al espacio, y
sin ellos el mundo sería un lugar frío y yermo. Pero cuando el volumen de estos gases es
considerable y crece sin descanso, provocan unas temperaturas artificialmente elevadas y modifican
el clima. El decenio de 1990 parece haber sido el más cálido del último milenio, y 1998 el año más
caluroso.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 1.- Escenario de temperatura máxima promedio para el mes de mayo de 20201
Según las previsiones, la actual tendencia hacia el calentamiento provocará algunas extinciones.
Numerosas especies vegetales y animales, debilitadas ya por la contaminación y la pérdida de
hábitat, no sobrevivirán los próximos 100 años. El ser humano, aunque no se ve amenazado de esta
manera, se encontrará probablemente con dificultades cada vez mayores. Los graves episodios
recientes de tormentas, inundaciones y sequías, por ejemplo, parecen demostrar que los modelos
informáticos que predicen "episodios climáticos extremos" más frecuentes están en lo cierto.
El nivel del mar subió por término medio entre 10 y 20 centímetros durante el siglo XX, y para el año
2100 se prevé una subida adicional de 9 a 88 cm (la subida de las temperaturas hace que el
volumen del océano se expanda, y la fusión de los glaciares y casquetes polares aumenta el
volumen de agua). Si se llega al extremo superior de esa escala, el mar podría invadir los litorales
fuertemente poblados de países como Bangladesh, provocar la desaparición total de algunas
naciones (como el Estado insular de las Maldivas), contaminar las reservas de agua dulce de miles
de millones de personas y provocar migraciones en masa.
1
http://www.cvcccm-atmosfera.unam.mx/cvcccm/
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 2: Temperaturas máximas alcanzadas en el Distrito Federal2
El calentamiento atmosférico es un problema "moderno": es complicado, afecta a todo el mundo y se
entremezcla con cuestiones difíciles como la pobreza, el desarrollo económico y el crecimiento
demográfico. No será fácil resolverlo. Ignorarlo, sería todavía peor.
Hace más de un decenio, la mayor parte de los países se adhirieron a un tratado internacional –la
Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático– para comenzar a considerar
qué se puede hacer para reducir el calentamiento atmosférico y adoptar medidas para hacer frente a
las subidas de la temperatura que sean inevitables. El 1997, los gobiernos acordaron incorporar una
adición al tratado, conocida con el nombre de Protocolo de Kyoto, que cuenta con medidas más
enérgicas (y jurídicamente vinculantes). Se prevé que el Protocolo entre en vigor en breve plazo. Y,
desde 1988, un Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático ha examinado las
investigaciones científicas y ofrecido a los gobiernos resúmenes y asesoramiento sobre los
problemas climáticos.3
Los periodos secos afectan también la disponibilidad de agua en la Zona Metropolitana del Valle de
México, ciudad en la que el recurso está sometido a gran presión al ser mucho mayor la demanda
que la disponibilidad del líquido. Por esta razón, parte del agua que se consume debe provenir de
fuera de la urbe, lo que significa que los cambios en el clima en las cuencas del Cutzamala y otros
ríos tendrá un efecto directo en la disponibilidad de agua de la ciudad.
2
Miguel Breceda Lapeyre, et al; EL PROGRAMA DE ACCIÓN CLIMÁTICA DE LA CIUDAD DE MÉXICO 2008-2012,
SECRETARÍA DEL MEDIO AMBIENTE, GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL; Primera edición: 2008.
3
Secretaría de la Convención sobre el Cambio Climático en www.semarnat.gob.mx
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Propuesta general
En este estudio se propone la creación de un área natural federal en la laguna de Tláhuac para
retener agua de lluvia, tratarla y generar zonas de riego a sus alrededores.
En la laguna de San Gregorio también se almacenaría el agua de lluvia y al conectarse con la laguna
de Tláhuac por medio de las chinampas se generan reguladores de picos de lluvia y se fomenta la
agricultura de chinampas.
Finalmente, en la Área de conservación de Santa Catarina se propone la recarga artificial de agua al
retenerla por medio de lagunas, tratarla con una planta potabilizadora y finalmente infiltrarla por
medio de pozos.
Justificación
Vulneración del balance hidrológico por sobrexplotación de acuíferos
Los volúmenes de agua subterránea concesionados en los seis acuíferos de la Cuenca del Valle de
México (66 m3/s), son tres veces mayores a la disponibilidad total (22 m3/s).
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 3: Extracto del “ACUERDO por el que se dan a conocer los límites de 188 acuíferos de los Estados
Unidos Mexicanos, los resultados de los estudios realizados para determinar su disposición media anual de
agua y sus planos de localización”.
Según los datos oficiales, publicados en el Diario Oficial de la Federación el 31 de enero de 20034, el
Acuífero “Zona Metropolitana de la Ciudad de México” sufre una tasa de sobreexplotación de
347.52%; el Acuífero Cuautitlán-Pachuca de 19.95%; el Acuífero Texcoco 90.42%; y el Acuífero
Chalco-Amecameca, 22.12%5.
Problemas de hundimientos y grietas
Las arcillas de la Cuenca de México tienen 8-10 partes de agua por cada parte de sólidos, lo cual es
excepcionalmente poroso. Esta propiedad hace que el acuitardo se contraiga y se agriete al
desecarse. Se ha comprobado que, una construcción sobre arcillas, que normalmente
experimentaría asentamientos de 2.5 cm. en otras partes del mundo, en la Ciudad de México, se
asienta hasta 25 centímetros.6
4
Pero que en el Artículo cuarto se reconoce que “Los resultados consignados en el cuadro anterior corresponden a las
condiciones de recarga determinadas con base en los estudios técnicos y a los volúmenes de agua subterránea inscritos
al 30 de abril del año 2002 en el Registro Público de Derechos de Agua”
5
Burns, Elena (Coordinadora); “Repensar la Cuenca: La gestión de ciclos el agua en el Valle de México”, Centro para la
Sustentabilidad Incalli Ixcahuicopa, 2009.
6
Kumate et al., 1990.
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 4.- Grietas en la delegación Tláhuac. Foto tomada por el Hidrogeólogo Agustín Breña Puyol de la
Universidad Autónoma Metropolitana
En las zonas en donde la capa de arcilla es más profunda, la sobreexplotación de los acuíferos está
causando hundimientos de 40 cm por año, y, más recientemente, la aparición repentina de enormes
grietas, las cuales están causando daños a viviendas y han cobrado una vida humana.
Según los estudios del Dr. Adrián Ortíz Guerrero, del Centro de Geociencias de la UNAM, los
hundimientos en el suroriente de la Cuenca están llevando a la reaparición del antiguo Lago de
Chalco. La capa de arcillas en esta zona, la más profunda de la Cuenca, tiene un grosor de 300
metros. El Dr. Ortíz ha estado evaluando su comportamiento frente la instalación de 14 pozos
denominados Sistema Mixquic-Santa Catarina, a un lado del Volcán Xico. La extracción de agua
subterránea de esta zona ha pasado de 2 m3/s en los años 1950, a casi 10 m3/s en la actualidad. El
agua en los pozos ha descendido de 17 metros de profundidad originalmente, a 50 metros de
profundidad actualmente, con un descenso actual de 1.5 metros.
Escenario negativo a futuro
Tal como lo advirtió la investigadora Dra. Marisa Mazari-Hiriart, han empezado a aparecer enomes
grietas en las zonas cuya capa de arcilla es más gruesa, poniendo en riesgo viviendas, líneas de
agua, la calidad del agua en el acuífero subyacente, y, en julio 2007, una vida humana.
Todo futuro crecimiento, tendrá que ser atendido a través de la recuperación de los volúmenes del
recurso actualmente asignado, vía la reparación de fugas. Se estima una pérdida por fugas de unos
26 m3/s en la Cuenca, 13 m3/s los cuales serán en el D.F., e igual volumen en el Estado de México7.
Mientras siga la sobreexplotación de los acuíferos, será cada vez más difícil y costoso desalojar las
aguas pluviales de esta zona. Rápidamente se está llegando al punto en que no habrá inversión ni
7
El Gobierno del D.F. realizó un estudio minucioso del fenómeno en 1996.
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
bombeo ni reparación de canales suficiente para prevenir la acumulación de agua de manera
permanente en esta zona. De hecho, en el caso del Lago de Xico, esta nueva realidad se está
imponiendo, y la expansión de este “nuevo” cuerpo de agua, debido al hundimiento, pondrá en riego
miles de viviendas en el futuro cercano.
Hay dos futuros posibles para estas zonas, los cuales influirían en la viabilidad futura del área
metropolitana en su conjunto. Se podría permitir avanzar la inercia de las últimas décadas, hasta
que toda la zona esté tapizada con viviendas y pavimento, así efectivamente impermeabilizando las
principales zonas de recarga. Ó se podría tomar la decisión de garantizar la retención de agua de
lluvia y la recarga incorporando las zonas de riego, como parte integral de estas nuevas ciudades,
con funciones vitales para su población, como está previsto por la Ley General de Equilibrio
Ecológico y Protección Ambiental.8
8
ARTÍCULO 23 de la LGEEPA: …(L)a planeación del desarrollo urbano…considerará los siguientes criterios:
II.- En la determinación de los usos del suelo, se buscará lograr una diversidad y eficiencia de los mismos y se evitará
el desarrollo de esquemas segregados o unifuncionales, así como las tendencias a la suburbanización extensiva;
III.- En la determinación de las áreas para el crecimiento de los centros de población, se fomentará la mezcla de los
usos habitacionales con los productivos… y se evitará que se afecten áreas con alto valor ambiental;
V.- Se establecerán y manejarán en forma prioritaria las áreas de conservación ecológica en torno a los asentamientos
humanos.
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Mapa integral
Geoimagen 1.- Localización de las áreas propuestas
Antecedentes
Creación del Consejo de Cuenca de los ríos de la Compañía y Amecameca
En el mes de noviembre del 2008 quedó conformada la Comisión de Cuenca Río Amecameca y La
Compañía con el objetivo de orientar a los tres órdenes de gobierno en el diseño e implementación
de las estrategias y acciones que den inicio al saneamiento y ordenamiento de esta importante
cuenca hidrológica del Valle de México.
La conformación de esta Comisión tiene como objetivo la “restauración de la subcuenca de los ríos
Amecameca y la Compañía y promover su desarrollo sustentable, teniendo como eje principal los
recursos hídricos.
El Grupo Promotor se formó el 20 de mayo de 2006, con la participación de las autoridades electas
de 11 municipios, 8 representantes de organizaciones cívicas, Autoridades estatales del Medio
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Ambiente y Agricultura, La Comisión Nacional del Agua (Conagua) y La Secretaría de Medio
Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat).
Esta propuesta se aprobó por parte del Grupo de Seguimiento y Evaluación (GSE) del Consejo de
Cuenca del Valle de México (CCVM).
La Comisión cuenta con Grupos Especializados, los cuales coordinarán proyectos locales y
regionales que contribuyan a solucionar los problemas ambientales y de sustentabilidad ecológica
con la participación de la sociedad9.
Creación del COTAS del acuífero Chalco- Amecameca
Actualmente, los integrantes del Consejo de Cuenca de los ríos de la Compañía y Amecameca están
formando el Consejo Técnico de Aguas Subterráneas del acuífero Chalco- Amecameca para tratar
de restaurar el balance hídrico, ya que dicho acuífero se encuentra bajo un fuerte déficit de agua
subterránea.
Fundamentación jurídica
Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente:
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), considera al agua
como un recurso natural10:
ARTÍCULO 1o.- La presente Ley es reglamentaria de las disposiciones de la Constitución Política de los Estados Unidos
Mexicanos que se refieren a la preservación y restauración del equilibrio ecológico, así como a la protección al
ambiente, en el territorio nacional y las zonas sobre las que la nación ejerce su soberanía y jurisdicción. Sus
disposiciones son de orden público e interés social y tienen por objeto propiciar el desarrollo sustentable y establecer las
bases para:
V.- El aprovechamiento sustentable, la preservación y, en su caso, la restauración del suelo, el agua y los
demás recursos naturales, de manera que sean compatibles la obtención de beneficios económicos y las
actividades de la sociedad con la preservación de los ecosistemas;
ARTÍCULO 5o.- Son facultades de la Federación:
XI. La regulación del aprovechamiento sustentable, la protección y la preservación de las aguas nacionales, la
biodiversidad, la fauna y los demás recursos naturales de su competencia.
ARTÍCULO 8o.- Corresponden a los Municipios, de conformidad con lo dispuesto en esta Ley y las leyes locales en la
materia, las siguientes facultades:
VII.- La aplicación de las disposiciones jurídicas en materia de prevención y control de la contaminación
de las aguas que se descarguen en los sistemas de drenaje y alcantarillado de los centros de población,
así como de las aguas nacionales que tengan asignadas, con la participación que conforme a la legislación local
en la materia corresponda a los gobiernos de los estados;
9
http://www.consejosdecuenca.org.mx/modules.php?name=News&file=article&sid=58
10
Gutiérrez Rivas, Rodrigo, et al; “El agua y el desarrollo rural”, Centro de Estudios para el Desarrollo Rural Sustentable
y la Soberanía Alimentaria, Cámara de Diputados LX Legislatura, Congreso de la Unión; Colección Legislación y
Desarrollo Rural; México, 2007.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
ARTÍCULO 53.- Las áreas de protección de recursos naturales, son aquellas destinadas a la preservación y
protección del suelo, las cuencas hidrográficas, las aguas y en general los recursos naturales localizados en terrenos
forestales de aptitud preferentemente forestal, siempre que dichas áreas no queden comprendidas en otra de las
categorías previstas en el artículo 46 de esta Ley.
Se consideran dentro de esta categoría las reservas y zonas forestales, las zonas de protección de ríos,
lagos, lagunas, manantiales y demás cuerpos considerados aguas nacionales, particularmente cuando
éstos se destinen al abastecimiento de agua para el servicio de las poblaciones.
Por todo lo anterior, es de suma importancia poder decretar las medidas de protección necesarias en
cinco zonas para que puedan almacenar y recargar agua al acuífero de acuerdo con sus
características naturales y geológicas. Estas áreas se detallan en el capitulo siguiente. Cada una de
las zonas susceptibles a ser decretadas contará con una protección de tipo federal, Estatal o
municipal dependiendo de las condiciones más adecuadas para cada una de las áreas propuestas. A
continuación se detallan las categorías y procedimiento para poder decretarlas de acuerdo a la Ley
General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y su Reglamento:
ARTÍCULO 45.- El establecimiento de áreas naturales protegidas, tiene por objeto:
VI. Proteger poblados, vías de comunicación, instalaciones industriales y aprovechamientos agrícolas, mediante
zonas forestales en montañas donde se originen torrentes; el ciclo hidrológico en cuencas, así como las
demás que tiendan a la protección de elementos circundantes con los que se relacione ecológicamente el área;
ARTÍCULO 46.- Se consideran áreas naturales protegidas:
VI.-
Áreas de protección de recursos naturales;
IX.Parques y Reservas Estatales, así como las demás categorías que establezcan las legislaciones
locales;
X.Zonas de conservación ecológica municipales, así como las demás categorías que establezcan las
legislaciones locales, y
Los Gobiernos de los Estados y del Distrito Federal, en los términos que señale la legislación local en la materia,
podrán establecer parques, reservas estatales y demás categorías de manejo que establezca la legislación local
en la materia (…)
Asimismo, corresponde a los municipios establecer las zonas de conservación ecológica municipales así como
las demás categorías, conforme a lo previsto en la legislación local.
Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al
Ambiente en Materia de Áreas Naturales Protegidas
Artículo 45.- Los estudios que justifiquen la expedición de las declaratorias para el establecimiento de las áreas
naturales protegidas, serán elaborados por la Secretaría, (….)
El tipo de área natural protegida que se pretenda declarar, deberá estar fundamentada en las características
biológicas y la vocación de uso de suelo, tomando en consideración los aspectos sociales de las
poblaciones locales, así como los aprovechamientos que en ella se realicen.
Artículo 46.- Los estudios a que se refiere el artículo anterior deberán contener, por lo menos, lo siguiente:
I. Información general
II. Evaluación ambiental, en donde se señalen:
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
10
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
a) Descripción de los ecosistemas, especies o fenómenos naturales que se pretende proteger;
c) Estado de conservación de los ecosistemas, especies o fenómenos naturales;
d) Relevancia, a nivel regional y nacional, de los ecosistemas representados en el área propuesta;
e) Antecedentes de protección del área, y
III. Diagnóstico del área, en el que se mencionen:
IV. Propuesta de manejo, en la que se especifique:
a) Zonificación y su subzonificación
La LGEEPA también destaca que el “aprovechamiento del agua para usos urbanos deberá
incorporar de manera equitativa los costos de su tratamiento, considerando la afectación a la
calidad del recurso y la cantidad que se utilice” en su artículo 23, fracción VII11.
Finalmente, la LGEEPA resalta que la protección de ecosistemas acuáticos corresponde al
Estado, y lo describe en el:
ARTÍCULO 88.- Para el aprovechamiento sustentable del agua y los ecosistemas acuáticos se
considerarán los siguientes criterios:
I. Corresponde al Estado y a la sociedad la protección de los ecosistemas acuáticos y del equilibrio de
los elementos naturales que intervienen en el ciclo hidrológico;
Política pública aplicada
Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, Eje 4 Sustentabilidad ambiental
Aunque el modelo global de desarrollo ha propiciado mejoras en algunos países y regiones, el medio
ambiente y los recursos naturales continúan deteriorándose a una velocidad alarmante. Información
científica reciente muestra que los impactos ambientales derivados de los patrones de producción y
consumo, así como las presiones demográficas, podrían provocar transformaciones masivas en el
entorno que enfrentarán las generaciones futuras. El cambio climático, la reducción de la capa de
ozono, la lluvia ácida, el incremento de los residuos municipales e industriales, la contaminación del
suelo y el agua por metales pesados y desechos tóxicos, la pérdida de recursos forestales, la
desertificación, la sobreexplotación de los recursos hídricos y la pérdida de la biodiversidad serían
algunas de sus consecuencias.
Indudablemente, México enfrenta grandes retos en todos los aspectos de la agenda ambiental. Esta
agenda comprende temas fundamentales como la conciliación de la protección del medio ambiente
(la mitigación del cambio climático, la reforestación de bosques y selvas, la conservación y uso del
agua y del suelo, la preservación de la biodiversidad, el ordenamiento ecológico y la gestión
ambiental) con la competitividad de los sectores productivos y con el desarrollo social. Estos temas
pueden atenderse desde tres grandes líneas de acción: aprovechamiento sustentable de los
11
Ibidem.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
11
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
recursos naturales, protección del medio ambiente, y educación y conocimiento para la
sustentabilidad ambiental.12
En el caso del agua, es importante atender aspectos de protección de las aguas superficiales y de
los mantos acuíferos, ya que su disponibilidad por habitante se está reduciendo debido a factores
demográficos y climáticos. Asimismo, muchos de los cuerpos de agua presentan niveles de
contaminación importantes, haciéndolos inadecuados para el consumo humano. Es de gran
importancia atender la calidad de los cuerpos de agua, ya que su contaminación contribuye al
deterioro ambiental. Es imprescindible que los municipios se sumen a esta tarea, desarrollando
políticas que fomenten el uso racional y la reutilización del agua para lograr un equilibrio entre la
disponibilidad y la demanda, además de reducir el deterioro de los cuerpos receptores.
Es impostergable incrementar la eficiencia de la utilización del agua en la agricultura, ya que se trata
del principal uso del recurso y su eficiencia promedio es de únicamente 46%13.
Estrategia Nacional de Cambio Climático
En las “LÍNEAS PRIORITARIAS DE INVESTIGACIÓN Y GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO PARA
MITIGACIÓN” en la sección de Biodiversidad y Servicios Ambientales se enumera la de
Restauración ecológica en diferentes sistemas.
Para los “ELEMENTOS PARA LA ADAPTACIÓN NACIONAL” se hace incapié en que se debe de
“Diseñar un Programa para el Ordenamiento de Acuíferos y favorecer la recarga hídrica en
articulación con el Sistema Nacional de Áreas Naturales Protegidas (SINAP)”14.
El Programa de Manejo Sustentable del Agua en la Ciudad de México
De los análisis llevados a cabo para el desarrollo del Programa Sectorial de la Secretaría del Medio
Ambiente, del “Plan Verde” y de los Planes del Sistema de Aguas de la Ciudad de México, se han
identificado cinco ejes rectores para el Distrito Federal: recarga del acuífero y protección al Suelo de
Conservación; consumo de agua potable; detección y supresión de fugas; drenaje, tratamiento y
reuso de agua residual tratada; parques lacustres y áreas de alto valor ambiental.
Programa de Acción Climática de la Ciudad De México
De los 4.4 millones de toneladas de bióxido de carbono equivalente por año, que se podrían reducir,
el 12% se reduciría en el sector agua con las 7 acciones planteadas; el 10% se reduciría en el sector
energía con 5 acciones integradas; el 35% en el sector residuos con 4 acciones identificadas y el
42% en el sector transporte con 10 acciones que se han incluido en este Programa.
12
Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, Eje 4 (sustentabilidad ambiental); En: www.semarnat.gob.mx
13
Ibídem.
14
Estrategia Nacional de Cambio climático. Comisión Intersecretarial de Cambio Climático, SEMARNAT y Consejo
Consultivo de Cambio Climático; México 2007.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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12
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 5.- Ejemplo de adaptación climática
Dentro de las acciones propuestas para el sector agua las que tienen más impacto en la mitigación
de emisiones de GEI son la captura de emisiones de lodos con el 69% de las reducciones en ese
sector, y el Programa de Ahorro de Agua en Viviendas, con un 9%.
Imagen 6.- Acciones de mitigación en sector agua
La extracción, captación, transporte, tratamiento, distribución, uso, drenaje y desalojo del agua en el
Distrito Federal requieren enormes cantidades de energía y generan cantidades considerables de
gases de efecto invernadero (GEI), tanto directa como indirectamente, lo cual año con año se
incrementa debido, entre otros factores, al crecimiento poblacional, al abatimiento en los niveles de
los acuíferos del Valle de México, al deterioro de la infraestructura involucrada y a la falta de una
cultura de uso racional y reutilización de este vital recurso.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 7.- Campaña del Gobierno del Distrito Federal
La extracción, captación, transporte, tratamiento, distribución, uso, drenaje y desalojo del agua en el
Distrito Federal requieren enormes cantidades de energía y generan cantidades considerables de
gases de efecto invernadero (GEI), tanto directa como indirectamente, lo cual año con año se
incrementa debido, entre otros factores, al crecimiento poblacional, al abatimiento en los niveles de
los acuíferos del Valle de México, al deterioro de la infraestructura involucrada y a la falta de una
cultura de uso racional y reutilización de este vital recurso.
Sobre el manejo de emisiones de GEI provenientes de lodos y aguas no tratadas. Esta línea de
acción cubre los aspectos relacionados con la generación de metano proveniente de los sistemas
sépticos y de los lodos no tratados; en el primer caso, se trata además de una situación de mejora en
la calidad de vida y en el entorno comunitario15.
15
Miguel Breceda Lapeyre, Op Cit.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Delimitación de dos zonas estratégicas para el almacenamiento
masivo superficial de agua pluvial
Descripción de las zonas de almacenamiento
Se trata de un cuerpo de agua dulce contaminada con el vertido de aguas residuales y con la
escorrentía de los abonos empleados en terrenos de cultivo, con plantas tulares hasta en un 30%,
pastizales y zonas de cultivo. Es un humedal remanente de lo que antes fue el gran lago de México,
actualmente sobrevive de manera artificial y ya no recibe aportes de agua por parte del canal que le
separa del poblado de Xico. Está dividida en cuatro secciones que eventualmente se interconectan
por tubería bajo el nivel del agua. Al igual que Xochimilco y Texcoco, es uno de los últimos
ambientes que pueden dar alimento y refugio a una gran variedad de aves acuáticas. Alrededor de la
laguna se realizan actividades agrícolas y ganaderas, además de que existe un escaso arbolado. La
fuerte sequía provocada por el fénomeno del "Niño" en 1998 y los nulos aportes de agua la han
dejado a un 40% de su capacidad máxima estimada16.
Zona propuesta no. 1: Lagunas de Tláhuac
Geoimagen 2.- Localización de la laguna de Tláhuac
16
http://conabioweb.conabio.gob.mx/aicas/doctos/C-46.html
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Antecedentes de protección
Cuenta con una superficie de 1,556.55 hectáreas, éstas se encuentra en los límites del Distrito
Federal y el Estado de México.
Santuario del agua en el Estado de México
En la parte del Estado de México cuenta con la protección de Área Natural Protegida, con la
categoría de Parque Estatal denominado “Parque Estatal Santuario del Agua lagunas de Xico17”.
17
Declaratoria del Ejecutivo del Estado publicado en la Gaceta del Gobierno del Estado de México el 8 de junio de 2004.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 8.- Plano con polígono del Santuario del Agua Lagunas de Tláhuac18
Suelo de conservación en el Distrito Federal
La parte correspondiente al Distrito federal, no cuenta con ninguna protección como área natural
protegida, solamente se encuentra reconocida como suelo de conservación denominado “Área de
producción rural agroindustrial” en el “Decreto de Delimitación de las Áreas de Actuación del
Programa General de Desarrollo Urbano del Distrito Federal” aparecido el 21 de enero de 2005.
18
Publicado en Gaceta del Gobierno del Estado de México el 27 de enero de 2005 “Complemento a las declaratorias de
Ejecutivo del Estado por el que se establecen las áreas naturales protegidas con las características de ‘Parque Estatal
Santuario del Agua Lagunas de Xico’ … publicadas en el Periodico Oficial ‘Gaceta del Gobierno’ el día 8 de junio del
2004. No. 109 sección tercera”.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 9.- Plano Áreas de actuación E12 del Programa General de Desarrollo Urbano del Distrito Federal19
Las comunidades rurales del Distrito Federal se ubican dentro del denominado Suelo de
Conservación, un territorio esencial por los servicios ambientales que presta a la ciudad y, por lo
tanto, con usos de suelo sometidos a restricciones legales. Entre los bienes y servicios que
proporciona el Suelo de Conservación se encuentran la infiltración de agua para la recarga de los
acuíferos; la captura de CO2; la fijación de partículas producto de la contaminación y de las
19
Publicado en la Gaceta Oficial del Distrito Federal el 21 de enero de 2005, “DECRETO DE DELIMITACIÓN DE LAS
ÁREAS DE ACTUACIÓN DEL PROGRAMA GENERAL DE DESARROLLO URBANO DEL DISTRITO FEDERAL”.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
18
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
tolvaneras; y la estabilidad de suelos al evitar la erosión. Es un espacio que se encuentra
estrechamente interrelacionado con la ciudad, en el que se conectan procesos naturales,
económicos y sociales.20.
Rescate y conservación de la Ciénega de Tláhuac
De igual forma el Programa Delegacional de Desarrollo Urbano de Tláhuac, tiene en cuenta la
realización de un proyecto especial en el área de la laguna de Tláhuac denominado “Rescate y
conservación de la ciénega de Tláhuac”.
Imagen 10.- Plano E-4 “Proyectos estratégicos” del Programa Delegacional de Desarrollo Urbano de Tláhuac
Propuesta para esta área de retención de agua pluvial
El diseño de este proyecto tendría que tomar en cuenta el decreto como área natural protegida
federal en su figura de Área de protección de recursos naturales, debido a su importancia en el
ecosistema lacustre y a que se encuentra en los límites de 2 entidades federativas distintas.
20
GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL; Op Cit.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Es una extensión de la reserva Ecológica acuática, que contiene diversos ecosistemas y actúa como
sitio de abrigo para especies de aves migratorias y el benefi cio ambiental que le provee a la
población es invaluable; el gran riesgo es que el crecimiento urbano podría ser un detonador para la
desaparición del humedal. Los humedales de Tláhuac no forman parte del Decreto de 1986, ni de
una declaratoria de Área Natural Protegida o de RAMSAR. Por lo tanto es de gran importancia que
se salvaguarde este espacio. De tal modo que se resalta el papel fundamental que representa para
la permanencia del sistema chinampero regional21.
Según investigaciones del Dr. Marcos Adrián Ortíz Guerrero del Centro de Geociencias de la UNAM,
se está formando nuevamente el antiguo lago de Chalco, debido a su rápido hundimiento, 13 metros
en 20 años, por el grosor de sus arcillas comprimibles (300 m), y la intensiva dinámica de
sobreexplotación del acuífero subyacente. Este lago ha alterado el drenaje natural, y está
acumulando agua superficial22.
El Programa de Estudios Metropolitanos y el Foro del Agua, ambos de la Universidad Autónoma
Metropolitana, proponen restaurar esta parte del antiguo sistema lacustre, utilizando agua del Canal
de la Compañía, de modo que serviría como una laguna de regulación. El 10% del cuerpo de agua
se mantendría todo el año, alimentado con un flujo de 200 lps del Canal de la Compañía23.
Ecosistema existente
Es característico de un ecosistema acuático. Actualmente no cuenta con ningún Plan de manejo. Es
un refugio para especies acuáticas que residen o pasan el invierno en el Valle de México. Hay
poblaciones de Anas platyrhynchus diazi y de Calidris bairdi. Hasta el momento se han registrado
108 especies de aves donde 64(59.3%) están directamente asociadas al ambiente acuático y 44
(40.7%) terrestres. Se ha podido comprobar que 31 especies se reproducen en la zona, 13 de ellas
son acuáticas, 8 especies se encuentran en alguna categoría de riesgo (NOM-ECOL-059). Varias
especies de playeros llegan a tener a tener números poblacionales similares a los reportados para el
lago de Texcoco. En este humedal, se llegan a contar de 20,000 aves acuáticas en un solo día24.
En Chalco aún existen ajolotes dentro de una región del cuerpo de agua que comparten la
delegación de Tlahuac y El Estado de México. La facilidad con la que se colectaron los organismos
en este sitio hace suponer que existen mayores densidades en este lugar. Sin embargo, las colectas
21
RESUMEN DEL PLAN INTEGRAL Y ESTRUCTURA DE GESTIÓN DEL POLÏGONO DE XOCHIMILCO, TLÁHUAC Y
MILPA ALTA, INSCRITO EN LA LISTA DEL PATRIMONIO MUNDIAL DE LA UNESCO. Representación de UNESCO en
México.
22
Burns, Elena; Op cit.
23
Ibídem.
24
CONABIO, Op Cit.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
realizadas en el proyecto no fueron planeadas para obtener densidades reales en este lugar, por lo
que no se puede asegurar categóricamente que existen más organismos en esta región25.
Superficie
De acuerdo con la Comisión Nacional para el conocimiento y uso de la Biodiversidad26 esta laguna
tiene una superficie de 2,860.32 hectáreas. Los Rangos de Altitud de acuerdo con el SIG de
CONABIO van de los 2,000 a los 2500 msnm.
Tenencia de la tierra
La mayor parte es estatal ya que se encuentra bajo el régimen de Santuario del agua en el lado del
Estado de México, una parte es ejidal en la que pertenece al Distrito Federal y una muy pequeña
parte pertenece a la propiedad privada.
El uso de la tierra en las áreas no inundadas son mayoritariamente agrícola y una pequeña parte ya
se encuentra invadida por asentamientos urbanos irregulares.
Amenazas
Las mayores amenazas son la explotación inadecuada de recursos agua ya que se contamina con
desechos urbanos y en las zonas secas existe ganadería sin control. Se encuentra bajo una gran
presión de desarrollo urbano. En menor medida existe la introducción de especies exóticas, la
deforestación y por la contaminación por desechos de la industrial de la construcción.
Categorías a las que aplica: MEX-1 Circus cyaneus, Accipiter striatus, A. cooperii y Falco peregrinus,
Buteo jamaicensis Anas acuta, A. discors, A. americana27.
Fauna
Categorías a las que aplica: MEX-1 Circus cyaneus, Accipiter striatus, A. cooperii y Falco peregrinus,
Buteo jamaicensis Anas acuta, A. discors, A. americana28.
Categorías a las que aplica: MEX-4-A Calidris bairdi (1000), Limnodromus scolopaceus (10000),
Egretta tricolor (100000), Plegadis chihi (500), Anas acuta (1500), Anas clypeata (10000), Anas
25
Dr. Luis Zambrano González; Conservación del ajolote (Ambistoma mexicanum) mediante su cultivo y siembra en el
Parque Ecológico de Xochimilco; Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Biología, Departamento de
Zoología, Colección Nacional de Peces; Enero 2004.
26
Ibídem.
27
Ídem.
28
Ídem.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
discors (5000), Anas americana (2000), Anas cyanoptera (1000), Oxyura jamaicensis (5000), Egretta
thula (200), Egretta alba (200), Bubulcus ibis (1000), Agelaius phoeniceus (10000)29.
En anexo no. 1 se enumera un inventario faunístico completo.
Convencimiento de dueños de terrenos a utilizarse
La ampliación de esta laguna implica que se afectaría mayoritariamente al ejido de San Francisco
Tlaltenco y San Pedro en Tláhuac, por lo que hacer una campaña de sensibilización con los
ejidatarios es muy importante ya que ellos serán los primeros beneficiados cuando las zona aledañas
a la ampliación de la laguna sea susceptible de riego, lo que aumentará la plusvalía de sus cultivos al
lograr varias cosechas al año.
Zona propuesta no. 2: Laguna de San Gregorio y chinampas de
Tláhuac
Descripción
29
Ídem.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Geoimagen 3.- Sistema lacustre Xochimilco- Tláhuac
Las zonas chinamperas de Xochimilco, San Gregorio, San Luis Tlaxialtemalco, Tláhuac y Mixquic,
así como los ejidos de San Gregorio Atlapulco, están rodeados por canales y en gran parte son
utilizados para la agricultura. Representan el principal motivo de valor a conservar; actualmente
estas zonas forman parte del suelo de conservación al sureste del DF y la parte correspondiente a
Xochimilco se encuentra también incluida en el polígono de Área Natural Protegida de Xochimilco30.
Antecedentes de protección
La Lista de Humedales de Importancia Internacional
Imagen 11.- Canales y chinampas en la delegación Tláhuac
30
UNESCO. Op Cit.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
La Lista de Ramsar se estableció con arreglo al párrafo 1 del artículo 2 de la Convención sobre los
Humedales (Ramsar, Irán, 1971), que dice lo siguiente:
Cada Parte Contratante designará humedales idóneos de su territorio para ser incluidos en la
Lista de Humedales de Importancia Internacional.
Sistema Lacustre Ejidos de Xochimilco y San Gregorio Atlapulco: Fecha de designación: 02/02/04.
Área: 2,657 has. Coordenadas: 19°17’N 099°04’W
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Patrimonio mundial reconocido por la UNESCO
Imagen 12.- Polígono de patrimonio Mundial en Xochimilco, Tláhuac y Milpa Alta
También existe el “polígono de Patrimonio Mundial en Tláhuac, Xochimilco y Milpa Alta; reconocido
por la UNESCO, y declarado el 11 de diciembre de 1987.
El Área total de la Poligonal como sitio de Patrimonio Mundial en la parte que le corresponde a la
delegación Tláhuac es de 3,558.49 Ha, el área de Xochimilco es de 3,866.06 Ha y el área
perteneciente a Milpa Alta es de 109.65 Ha. Dando un total de 7,534.17 Ha bajo el régimen de área
Patrimonio Mundial.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Decreto de Monumentos Históricos
En 1986 en Instituto Nacional de Antropología e Historia emitió la “Zona de monumentos históricos
en las Delegaciones de Xochimilco, Tláhuac y Milpa Alta, Distrito Federal con una área de 89.65
kilómetros cuadrados.
Ecosistema
El complejo ecosistema que conforman los canales y remanentes lacustres de estos lugares,
resguardan especies acuáticas excepcionales y en peligro de extinción, como el Axolote31, a tiempo
de ser refugio de decenas de aves migratorias.
De manera particular alberga flora y fauna que en algunos casos es endémica, como el ajolote y la
ninfa mexicana, también funciona como zona de alimentación y de reproducción de especies
migratorias y locales tanto de peces como de aves. Es un sitio ubicado al centro del Ejido de San
Gregorio Atlapulco, formando parte del Área Natural Protegida de Xochimilco y del humedal inscrito
en RAMSAR.
Varios canales de la zona chinampera están conectados con las “Ciénegas” las cuales actúan como
vasos reguladores de nivel en la zona; en últimos estudios realizados por la UAM-X en convenio con
la Delegación de Xochimilco se comprobó que la mayoría de la biodiversidad que caracteriza a la
zona, se encuentra emplazada en estas ciénegas32. La Ciénega Chica, que está ubicada al noroeste
de la demarcación, no está contemplada en el decreto de 1986.
Propuesta de retención de agua
Este sistema lacustre de chinampas, que incluye al lago San Gregorio, al estar anexo al oriente del
sistema de canales de Xochimilco, es la parte de mayor subsidencia del terreno, por lo que en
épocas de lluvia es el primero en inundarse. Se propone aprovechar el metro cúbico de agua
disponible durante todo el año del Río Churubusco (ó Canal Nacional-Canal de Chalco) para su
restauración. Estas aguas residuales serían tratadas vía una planta de biorremediación utilizando
humedales, a su entrada a la laguna33.
Esta laguna se conectaría a la laguna de Tláhuac a través de las chinampas y canales existentes
que se tendrán que rehabilitar en algunos tramos. De esta manera se convertirán en vasos
reguladores en casos de picos de lluvia de las lagunas antes mencionadas.
31
Dr. Luis Zambrano González; Op Cit.
32
UNESCO. Op Cit.
33
Burns, Elena; Op cit.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Delimitación de zona estratégica de recarga subterránea intencional
Zona propuesta no.3: Sierra Santa Catarina
Imagen 4.- Localización de las zonas protegidas en la Sierra de Santa Catarina
Las áreas naturales protegidas favorecen la captación e infiltración del agua de lluvia que recarga el
manto acuífero, el cual contribuye de manera significativa al abastecimiento de este líquido a la
población; albergan el patrimonio biológico de la región, además de su importancia en la generación
de oxígeno, captura de bióxido de carbono y otros servicios ambientales que permiten el
mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes del Distrito Federal.
Las montañas que rodean la cuenca recargan agua lentamente a través de sus poros y más
rápidamente, vía sus fracturas. Las Sierras Chichinautzín y Santa Catarina (color naranja, en los
diagramas) tienen la mayor capacidad de infiltración, seguida por las Sierras Nevada, Río Frío, Las
Cruces y Xochitepec (color rosa).
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 13.- Esquema geohidrológico34
Potencial de recarga muy alto en Sierra Santa Catarina
A lo largo de los años, se formó una gruesa capa de arcilla en el fondo del lado, compuesta de la
materia fina arrasada por las lluvias de los cerros alrededor. Esta capa se llama “acuitardo” (color
arena en gráfica abajo), por ser casi impermeable. Esta capa tiene un grosor de unas 40 metros,
excepto al norte y al sur de la Sierra Santa Catarina, en donde tiene 100 y hasta 120 metros de
profundidad.
Tabla 1.- Potencial para la recarga de la formación en Santa Catarina35
Clasificación
hidrogeológica
Litología
Características
Potencial
p/recarga
(Porosidad
eficaz)
Acuífero superior:
Santa Catarina y otros cerros; Muy alta
compuesto de piroclástos y lavas tipo (35%)
Principal fuente Vulcanitas
básico; permeabilidad por fracturas y
de
agua del
Cuaternario
diaclasas; tasa de extracción: 50-140
subterránea en la
lps.
Cuenca
34
Ibídem.
35
Ídem.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Antecedentes de protección
Zona de conservación ecológica
La superficie total actual del Área es de 748.55 ha; y, con el objetivo de contar con un programa de
manejo del Área Natural Protegida “Sierra de Santa Catarina”36 que establezca las políticas y
acciones a corto, mediano y largo plazos para la protección, conservación y recuperación de sus
recursos naturales; se declaro como “Zona de Conservación Ecológica” el 19 de agosto de 2005.
36
Publicado en la Gaceta Oficial del Distrito Federal, el 19 de agosto de 2005, “ACUERDO POR EL QUE SE APRUEBA
EL PROGRAMA DE MANEJO DEL ÁREA NATURAL PROTEGIDA CON CARÁCTER DE ZONA DE CONSERVACIÓN
ECOLÓGICA “SIERRA DE SANTA CATARINA”
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 14.- Plano de la GACETA OFICIAL DEL DISTRITO FEDERAL del 19 de agosto de 2005
Suelo de conservación
Los esfuerzos recientes por proteger lo que se conoce como suelo de conservación se han visto
disminuidos por el actual Programa Delegacional de Desarrollo Urbano de Tláhuac.
El funcionamiento natural de los ecosistemas del Suelo de Conservación, además de fortalecer su
capacidad como sumidero de carbono, es fundamental para el mantenimiento del ciclo hidrológico de
la Cuenca del Valle de México, ya que abarca las zonas más importantes para la recarga del
acuífero. Se estima que el Suelo de Conservación provee entre el 60% y el 70% del agua que
consume la Ciudad de México. Comprende el área rural que se localiza al sur y al sur poniente del
Distrito Federal. Incluye la Sierra del Chichinautzin, la Sierra de las Cruces y la Sierra del Ajusco al
sur y al poniente; al oriente el Cerro de la Estrella y la Sierra de Santa Catarina, así como las
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
30
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
planicies lacustres de Xochimilco, Tláhuac y Chalco; y al norte, la Sierra de Guadalupe y el Cerro del
Chiquihuite. En total abarca una superficie de 87,310 hectáreas37.
Con el suelo de conservación, se pretende detener el crecimiento irregular del área urbana, proteger
los servicios ecosistémicos e incluso revertir la pérdida de algunos de estos en el sur del Distrito
Federal. El suelo de conservación abarca 88 000 hectáreas, lo que equivale a 11% de la superficie
de la Cuenca de México. El 93% de la superficie se encuentra en las serranías del sur de la cuenca,
y 7%, es decir, 6 216 hectáreas, corresponde a áreas naturales protegidas38.
Amenazas
La principal amenaza para esta ANP es la reciente aprobación de un Centro Integral de Reciclaje y
Energía, un reclusorio vertical y una academia de policía en las cercanías de estas áreas. Lo
anterior, junto con la ampliación del eje 10, constituye la detonación de la urbanización descontrolada
para esta área de conservación ecológica.
Antecedentes para la captación de agua pluvial
Actualmente existe una obra para la captación de agua pluvial, que se realizó con $763 mil, los
cuales incluyeron además, muros de contención y rompe vientos.
En 1994, se construyeron lagunas artificiales de infiltración con una superficie de 4 hectáreas para
experimentar con la recarga masiva de agua residual tratada. Este proyecto está suspendido
actualmente, pendiente ajustes a su diseño, porque el agua infiltrada salió por una veta cuenca
abajo, provocando inundaciones en una zona poblada. Existen planes de impermeabilizar su fondo,
para convertirla en laguna de captación de agua pluvial para actividades agrícolas en la zona.
37
GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL, Op Cit.
38
Irene Pisanty, Marisa Mazari y Exequiel Ezcurra; El reto de la conservación de la biodiversidad en zonas urbanas y
periurbanas, Capital natural de México • Vol. II : Estado de conservación y tendencias de cambio; Conabio, México.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
31
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Imagen 15.- Laguna de absorción, Santa Catarina Delegación Tláhuac
Proyecto propuesto de recarga por medio de humedales y/o pozos
En esta zona de Santa Catarina, se puede construir pozos de absorción o lagunas de recarga. Evitan
inundaciones e infiltran agua a las zonas de recarga que se encuentran entre los depósitos a
piedemonte de la Sierra de Santa Catarina.
Imagen 16.- Equipo de perforación de un pozo de absorción en Iztapalapa.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
32
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Anexo 1
Propuesta de decreto de zona de reserva para el acuífero Chalco- Amecameca
Decreto de veda rígida de la Cuenca del Valle de México
La crisis de los acuíferos que llevó al decreto de la Veda del 19 de agosto de 195439 ha alcanzado en
este siglo niveles que ponen en riesgo la infraestructura de distribución, los inmuebles y hasta la vida
humana. Falta actualizar la veda, ó reforzarla con el decreto de la Cuenca de México como “zona
reglamentada”.
Insuficiencias del decreto de veda
La Veda de 1954 ha sido debilitada por tres motivos. En primer lugar, la Ley Federal de Aguas,
promulgada en 1970, no ratificó las vedas en existencia, cuando ésta remplazó la Ley de Aguas
Propiedad de la Nación.
En segundo lugar, nunca se ha emitido el Reglamento para la implementación de la Veda de 1954,
como es requerida por la Ley de Aguas Nacionales (Art. 40 VII, IX), siendo la legislación actualmente
vigente. Por lo tanto, no se ha determinado volúmenes máximos a concesionar; ni cómo se van a
utilizar los mecanismos que la Ley de Aguas Nacionales provee para reducir los volúmenes
concesionados y extraídos.
En tercer lugar, el marco legal vigente; no reconoce a los usuarios de un acuífero como partes
interesadas, y por lo tanto, ha sido difícil cuestionar, legalmente, la práctica establecida de
concesionamiento excesivo.
Problemática con las concesiones de agua subterráneas
Además, es probable que las tasas de sobreexplotación sean mucho mayores, debido a la flagrante
violación de la normatividad, principalmente por parte de empresas constructoras. Prácticas
comunes que incluyen la presentación de información falsa en la solicitud de la concesión; el reuso al
instalar medidores; el uso múltiple de una sola concesión para justificar varios proyectos; el
mantenimiento de concesiones “fantasma”; la extracción de volúmenes mucho mayores a los
concesionados; la excavación de pozos sin contar con concesiones.
La Ley de Aguas Nacionales establece un sistema de concesiones como herramienta principal para
lograr el equilibrio hidrológico (Art. 14 Bis 6 II; Art. 22 LAN). Los dictámenes de disponibilidad tienen
que ser publicados en el Diario Oficial de la Federación cada tres años (Artículo 22) y en cambio el
Artículo 37 del reglamento de la Ley de Aguas Nacionales menciona que será cada 6, lo que dificulta
39
“Decreto que establece Veda por tiempo indefinido para el alumbramiento de Aguas del Subsuelo en la zona conocida
por Cuenca o Valle de México” publicado en el Diario Oficial el 19 de agosto de 1954.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
33
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
su cumplimiento, ya que está supeditado a criterio de la Comisión. La autoridad del agua no debe
otorgar una concesión a menos que el dictamen determine que haya agua disponible.
Propuesta de decreto de zona de reserva
Por todo lo anterior también se hace la propuesta de que el acuífero Chalco- Amecameca pueda ser
decretado como “Zona de reserva” y poder restaurar el equilibrio ecológico de la subcuenca. Por lo
que a continuación, se hace una serie de enumeración de los artículos aplicables al respecto.
Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos
Artículo 27: Son propiedad de la Nación (…) Las aguas del subsuelo pueden ser libremente
alumbradas mediante obras artificiales y apropiarse por el dueño del terreno, pero cuando lo exija el
interés público o se afecten otros aprovechamientos; el Ejecutivo Federal podrá reglamentar su
extracción y utilización y aún establecer zonas vedadas, al igual que para las demás aguas de
propiedad nacional.
LEY DE AGUAS NACIONALES
ARTÍCULO 3
LXIV. “Zona de reserva”: aquellas áreas específicas de los acuíferos, cuencas hidrológicas, o regiones
hidrológicas, en las cuales se establecen limitaciones en la explotación, uso o aprovechamiento de una porción o
la totalidad de las aguas disponibles, con la finalidad de prestar un servicio público, implantar un programa de
restauración, conservación o preservación o cuando el Estado resuelva explotar dichas aguas por causa de
utilidad pública;
ARTÍCULO 6. Compete al Ejecutivo Federal:
III. Expedir las declaratorias de zonas de reserva de aguas nacionales superficiales o del subsuelo, así como los
decretos para su modificación o supresión;
ARTÍCULO 7. Se declara de utilidad pública:
IV. El restablecimiento del equilibrio hidrológico de las aguas nacionales, superficiales o del subsuelo, incluidas
las limitaciones de extracción en zonas reglamentadas, las vedas, las reservas…
ARTÍCULO 9. “La Comisión” es un órgano administrativo desconcentrado de “la Secretaría”, que se regula conforme a
las disposiciones de esta Ley y sus reglamentos, de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal y de su
Reglamento Interior.
Son atribuciones de “la Comisión” en su Nivel Nacional, las siguientes:
XLII. Proponer al Titular del Poder Ejecutivo Federal la expedición de Decretos para el establecimiento,
modificación o extinción de Zonas de Veda y de Zonas Reglamentadas para la Extracción y Distribución de
Aguas Nacionales y para su explotación, uso o aprovechamiento, así como Declaratorias de Reserva de Aguas
Nacionales y de zonas de desastre;
ARTÍCULO 12 BIS 6. Los Organismos de Cuenca, de conformidad con los lineamientos que expida “la Comisión”,
ejercerán dentro de su ámbito territorial de competencia las atribuciones siguientes:
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
34
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
XXVI. Proponer al Director General de “la Comisión” los proyectos de Reglamentos para la Extracción y Distribución de
Aguas Nacionales y su explotación, uso o aprovechamiento; Decretos de Zonas de Veda y de Zonas Reglamentadas; y
Declaratorias de Reserva de Aguas Nacionales;
ARTÍCULO 13 BIS 3. Los Consejos de Cuenca tendrán a su cargo:
XIII. Apoyar los programas de usuario del agua - pagador, y de contaminador - pagador; impulsar las acciones
derivadas del establecimiento de zonas reglamentadas, de zonas de veda y de zonas de reserva; y fomentar la
reparación del daño ambiental en materia de recursos hídricos y de ecosistemas vitales en riesgo;
ARTÍCULO 13 BIS 4. Conforme a lo dispuesto a esta Ley y sus reglamentos, “La Comisión”, a través de los Organismos
de Cuenca, consultará con los usuarios y con las organizaciones de la sociedad, en el ámbito de los Consejos de
Cuenca, y resolverá las posibles limitaciones temporales a los derechos de agua existentes para enfrentar situaciones de
emergencia, escasez extrema, desequilibrio hidrológico, sobreexplotación, reserva, contaminación y riesgo o se
comprometa la sustentabilidad de los ecosistemas vitales; bajo el mismo tenor, resolverá las limitaciones que se deriven
de la existencia o declaración e instrumentación de zonas reglamentadas, zonas de reserva y zonas de veda.
En estos casos tendrán prioridad el uso doméstico y el público urbano.
ARTÍCULO 38. El Ejecutivo Federal, previos los estudios técnicos que al efecto se elaboren y publiquen, y
considerando los programas nacional hídrico y por cuenca hidrológica y las necesidades del ordenamiento territorial
nacional, regional y local, así como lo dispuesto en los Artículos 6 y 7 de la presente Ley, podrá decretar el
establecimiento de zonas reglamentadas, zonas de veda o declarar la reserva de aguas.
ARTÍCULO 39. En el decreto que establezca la zona reglamentada a que se refiere el Artículo anterior, el
Ejecutivo Federal fijará los volúmenes de extracción, uso y descarga que se podrán autorizar, las modalidades o límites
a los derechos de los concesionarios y asignatarios, así como las demás disposiciones especiales que se requieran por
causa de interés público.
En los casos de sequías extraordinarias, sobreexplotación grave de acuíferos o condiciones de necesidad o urgencia por
causa de fuerza mayor, el Ejecutivo Federal adoptará medidas necesarias para controlar la explotación, uso o
aprovechamiento de las aguas nacionales, mismas que se establecerán al emitir el decreto correspondiente para el
establecimiento de zonas reglamentadas.
ARTÍCULO 41. El Ejecutivo Federal podrá declarar o levantar mediante decreto la reserva total o parcial de las
aguas nacionales para los siguientes propósitos:
I. Uso Doméstico y Uso Público Urbano;
II. Generación de energía eléctrica para servicio público, y
III. Garantizar los flujos mínimos para la protección ecológica, incluyendo la conservación o restauración de ecosistemas
vitales.
“La Autoridad del Agua” tomará las previsiones necesarias para incorporar las reservas a la programación hídrica
regional y nacional.
ARTÍCULO 42. Para la explotación, uso o aprovechamiento de las aguas del subsuelo en las zonas reglamentadas o
de veda decretadas por el Ejecutivo Federal, incluso las que hayan sido libremente alumbradas, requerirán de:
I. Concesión o asignación para su explotación, uso o aprovechamiento;
II. Un programa integral de manejo por cuenca y acuíferos a explotar, y
Reglamento de la LAN
ARTICULO 73.- Para efectos del artículo 38 de la “Ley”, “La Comisión” realizará los estudios técnicos y, de
encontrarlos procedentes, formulará los proyectos y tramitará los decretos o reglamentos respectivos, los cuales
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
35
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
deberán publicarse por una sola vez en el Diario Oficial de la Federación y en el periódico de mayor circulación en la
localidad de que se trate.
En los estudios técnicos a que se refiere el artículo 38 de la “Ley”, “La Comisión” promoverá la participación de los
usuarios a través de los Consejos de Cuenca, o en su defecto, a través de las organizaciones de los usuarios en las
zonas que se quieran vedar o reglamentar.
El decreto o reglamento respectivo, deberá hacer constar que se elaboraron los estudios técnicos a que se refiere el
artículo 38 de la “Ley”, al igual que sus resultados, y que se dio la participación a que se refiere el párrafo anterior.
ARTICULO 74.- Se entenderá por zona reglamentada, aquélla en la que el Ejecutivo Federal mediante reglamento, por
causa de interés público, establece restricciones o disposiciones especiales para la explotación, uso o aprovechamiento
del agua, conforme a la disponibilidad del recurso y a las características de la zona, a fin de lograr la administración
racional e integral del recurso y conservar su calidad.
El reglamento se aplicará, a partir de su entrada en vigor, tanto a los aprovechamientos de aguas superficiales y del
subsuelo existentes al momento de su expedición, como a los que se autoricen con posterioridad.
ARTÍCULO 75.- Los reglamentos a que se refiere el presente capítulo deberán contener:
I.- El nombre, ubicación y delimitación geográfica de las corrientes, depósitos o acuíferos, objeto de la reglamentación;
II.- El volumen disponible de agua y su distribución territorial;
III.- Las disposiciones relativas a la forma y condiciones en que deberán llevarse a cabo el uso, la explotación y el
aprovechamiento del agua, así como la forma de llevar los padrones respectivos;
IV.- Las medidas necesarias para hacer frente a situaciones de emergencia, escasez extrema o sobreexplotación;
V.- Los mecanismos que garanticen la participación de los usuarios en la aplicación del reglamento, y
VI.- Las sanciones por incumplimiento previstas en la “Ley”.
En el reglamento de estas zonas se atenderá a los usos del agua previstos en el Título Sexto de la “Ley”, teniendo
prioridad el abastecimiento para consumo humano.
ARTÍCULO 76.- En las zonas reglamentadas, “La Comisión” promoverá la participación y concertación con los
usuarios de las zonas respectivas para:
I.- Establecer los mecanismos o acciones que coadyuven a la vigilancia del cumplimiento de la “Ley”, del presente
“Reglamento” y, en su caso, de los reglamentos específicos que se establezcan en esas zonas;
II.- Definir mecanismos para la presentación y tramitación de las sugerencias, solicitudes, denuncias o quejas de los
usuarios;
III.- Promover y en su caso coadyuvar en las acciones tendientes a preservar las fuentes de agua y conservar o controlar
su calidad, y
IV.- Dar a conocer a los interesados el anteproyecto de reglamento específico que formule, para que conforme a derecho
expongan lo que a sus intereses convenga.
ARTÍCULO 78.- El Ejecutivo Federal podrá decretar la reserva de aguas nacionales para:
I.- Usos domésticos y abastecimiento de agua a centros de población;
II.- Generación de energía eléctrica;
III.- Garantizar los flujos mínimos que requiera la estabilidad de los cauces, lagos y lagunas, y el mantenimiento de las
especies acuáticas, y
IV.- La protección, conservación o restauración de un ecosistema acuático, incluyendo los humedales, lagos, lagunas y
esteros, así como los ecosistemas acuáticos que tengan un valor histórico, turístico o recreativo.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
36
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
“La Comisión” hará los estudios y previsiones necesarias para incorporar las reservas de agua a la programación
hidráulica, y promoverá que se mantengan las condiciones de cantidad y calidad requeridas para el cumplimiento de las
disposiciones establecidas en las declaratorias respectivas.
Las reservas de aguas nacionales deberán publicarse en el Diario Oficial de la Federación e inscribirse en el “Registro”.
ARTICULO 79.- En las zonas en las cuales el Ejecutivo Federal haya decretado una veda o en las zonas en las que
se haya reglamentado la extracción y utilización de aguas nacionales del subsuelo, “La Comisión”, en los términos
de la “Ley” y el presente “Reglamento”, a solicitud de los usuarios, expedirá las concesiones o asignaciones para su
explotación, uso o aprovechamiento.
Las aguas nacionales superficiales se podrán continuar explotando, usando o aprovechando al amparo del título de
concesión o asignación respectiva, con las limitaciones y modalidades que en su caso establezcan los decretos y
reglamentos correspondientes.
Propuesta para declarar la subcuenca zona de desastre
ARTÍCULO 9. "La Comisión" es un órgano administrativo desconcentrado de "la Secretaría", que se regula conforme a
las disposiciones de esta Ley y sus reglamentos, de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal y de su
Reglamento Interior.
Son atribuciones de "la Comisión" en su Nivel Nacional, las siguientes:
XLII. Proponer al Titular del Poder Ejecutivo Federal la expedición de Decretos para el establecimiento, modificación o
extinción de Zonas de Veda y de Zonas Reglamentadas para la Extracción y Distribución de Aguas Nacionales y para su
explotación, uso o aprovechamiento, así como Declaratorias de Reserva de Aguas Nacionales y de zonas de desastre;
ARTÍCULO 22. "La Autoridad del Agua" deberá contestar las solicitudes dentro de un plazo que no excederá de sesenta
días hábiles desde su fecha de presentación y estando debidamente integrado el expediente.
Para efectos de la presente Ley, son situaciones distintas de las normales, cuando se declaren zonas de desastre
conforme a lo señalado en el párrafo segundo del Artículo 38 de la presente Ley, y cuando existan previamente o se
declaren e instrumenten zonas reglamentadas, zonas de veda y zonas de reserva, con base en los contenidos de las
fracciones LXIII, LXIV y LXV del Artículo 3 de la presente Ley. En estos casos, se procederá conforme a lo dispuesto en
los Artículos 13 BIS 4, 14 BIS 5 y en el Título Quinto, de la presente Ley.
ARTÍCULO 38. El Ejecutivo Federal, previos los estudios técnicos que al efecto se elaboren y publiquen, y considerando
los programas nacional hídrico y por cuenca hidrológica y las necesidades del ordenamiento territorial nacional, regional
y local, así como lo dispuesto en los Artículos 6 y 7 de la presente Ley, podrá decretar el establecimiento de zonas
reglamentadas, zonas de veda o declarar la reserva de aguas.
Adicionalmente, el Ejecutivo Federal podrá declarar como zonas de desastre, a aquellas cuencas hidrológicas o regiones
hidrológicas que por sus circunstancias naturales o causadas por el hombre, presenten o puedan presentar riesgos
irreversibles a algún ecosistema.
LEY ORGÁNICA DE LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA FEDERAL
Artículo 12.- Cada Secretaría de Estado o Departamento Administrativo formulará, respecto de los asuntos de su
competencia; los proyectos de leyes, reglamentos, decretos, acuerdos, y órdenes del Presidente de la República.
Artículo 13.- Los Reglamentos, decretos y acuerdos expedidos por el Presidente de la República deberán, para su
validez y observancia constitucionales ir firmados por el Secretario de Estado o el Jefe del Departamento Administrativo
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
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4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
respectivo, y cuando se refieran a asuntos de la competencia de dos o más Secretarías o Departamentos, deberán ser
refrendados por todos los titulares de los mismos.
Tratándose de los decretos promulgatorios de las leyes o decretos expedidos por el Congreso de la Unión, sólo se
requerirá el refrendo del titular de la Secretaría de Gobernación.
Artículo 32 Bis.- A la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, corresponde el despacho de los siguientes
asuntos:
I. Fomentar la protección, restauración y conservación de los ecosistemas y recursos naturales y bienes y
servicios ambientales, con el fin de propiciar su aprovechamiento y desarrollo sustentable;
XII. Elaborar, promover y difundir las tecnologías y formas de uso requeridas para el aprovechamiento
sustentable de los ecosistemas y sobre la calidad ambiental de los procesos productivos, de los servicios y del
transporte;
XIII. Fomentar y realizar programas de restauración ecológica, con la cooperación de las autoridades federales,
estatales y municipales, en coordinación, en su caso, con la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo
Rural, Pesca y Alimentación y demás dependencias y entidades de la administración pública federal;
XXIII. Organizar, dirigir y reglamentar los trabajos de hidrología en cuencas, cauces y álveos de aguas
nacionales, tanto superficiales como subterráneos, conforme a la ley de la materia;
XXIV. Administrar, controlar y reglamentar el aprovechamiento de cuencas hidráulicas, vasos, manantiales y
aguas de propiedad nacional, y de las zonas federales correspondientes, con exclusión de los que se atribuya
expresamente a otra dependencia; establecer y vigilar el cumplimiento de las condiciones particulares que deban
satisfacer las descargas de aguas residuales, cuando sean de jurisdicción federal; autorizar, en su caso, el
vertimiento de aguas residuales en el mar, en coordinación con la Secretaría de Marina, cuando provenga de
fuentes móviles o plataformas fijas; en cuencas, cauces y demás depósitos de aguas de propiedad nacional; y
promover y, en su caso, ejecutar y operar la infraestructura y los servicios necesarios para el mejoramiento de la
calidad del agua en las cuencas;
XXVII. Manejar el sistema hidrológico del Valle de México;
XXXI. Intervenir, en su caso, en la dotación de agua a los centros de población e industrias; fomentar y apoyar
técnicamente el desarrollo de los sistemas de agua potable, drenaje, alcantarillado y tratamiento de aguas
residuales que realicen las autoridades locales, así como programar, proyectar, construir, administrar, operar y
conservar por sí, o mediante el otorgamiento de la asignación o concesión que en su caso se requiera, o en los
términos del convenio que se celebre, las obras y servicios de captación, potabilización, tratamiento de aguas
residuales, conducción y suministro de aguas de jurisdicción federal;
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
38
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Anexo 2
Inventario de aves40
Especie
Podilymbus podiceps
Podiceps nigricollis
Pelecanus erythrorhynchos
Phalacrocorax brasilianus
Botaurus lentiginosus
Ardea herodias
Casmerodius albus
Egretta thula
Egretta caerulea
Egretta tricolor
Bubulcus ibis
Nycticorax nycticorax
Nyctanassa violacea
Plegadis chihi
Ajaia ajaja
Anser albifrons
Chen caerulescens
Rallus limicola
Porzana carolina
Gallinula chloropus
Fulica americana
Pluvialis squatarola
Pluvialis dominica
Charadrius alexandrinus
Charadrius semipalmatus
Charadrius vociferus
Himantopus mexicanus
Recurvirostra americana
Aix sponsa
Anas crecca
Anas platyrhynchos
Anas acuta
Anas discors
Anas cyanoptera
Anas clypeata
Anas strepera
Anas americana
Aythya valisineria
Aythya americana
Aythya affinis
Oxyura jamaicensis
Cathartes aura
Pandion haliaetus
40
Abundacia
RARA
ABUNDANTE
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
RARA
RARA
ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
MUY ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
MUY ABUNDANTE
ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
RARA
MUY ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
ABUNDANTE
RARA
RARA
Estacionalidad
RESIDENTE
ND
ND
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
ND
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
TRANSITORIO
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
ND
RESIDENTE
ND
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
ND
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
ND
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
Notas
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
CONABIO, Op Cit.
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
39
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Elanus leucurus
Circus cyaneus
Accipiter striatus
Accipiter cooperii
Buteo jamaicensis
Falco sparverius
Falco peregrinus
Tringa melanoleuca
Tringa flavipes
Tringa solitaria
Actitis macularia
Numenius americanus
Limosa haemastica
Calidris mauri
Calidris minutilla
Calidris bairdii
Calidris melanotos
Calidris himantopus
Limnodromus scolopaceus
Gallinago gallinago
Phalaropus tricolor
Phalaropus lobatus
Phalaropus fulicaria
Larus atricilla
Larus pipixcan
Chlidonias niger
Columba livia
Columbina inca
Columbina passerina
Asio flammeus
Cypseloides rutilus
Chaetura vauxi
Aeronautes saxatalis
Platyrinchus cancrominus
Sayornis saya
Tachycineta bicolor
Stelgidopteryx serripennis
Riparia riparia
Hirundo pyrrhonota
Hirundo rustica
Cistothorus palustris
Regulus calendula
Polioptila caerulea
Toxostoma ocellatum
Toxostoma curvirostre
Anthus rubescens
Lanius ludovicianus
Sturnus vulgaris
Dendroica petechia
Dendroica coronata
Melospiza melodia
RARA
NO DISPONIBLE
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
RARA
MUY ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
ABUNDANTE
RARA
RARA
RARA
ABUNDANTE
NO DISPONIBLE
ABUNDANTE
RARA
MUY ABUNDANTE
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
MUY ABUNDANTE
MUY ABUNDANTE
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
RARA
NO DISPONIBLE
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
ABUNDANTE
NO DISPONIBLE
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
ND
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
TRANSITORIO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
TRANSITORIO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
TRANSITORIO
TRANSITORIO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE INVIERNO
ND
TRANSITORIO
TRANSITORIO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE
TRANSITORIO
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
ND
RESIDENTE
RESIDENTE INVIERNO
RESIDENTE
TRANSITORIO
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
ND
ND
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
DE
40
4.4.- Justificación para el posible decreto de dos zonas estratégicas de
almacenamiento superficial y tres de recarga
Agelaius phoeniceus
Sturnella magna
Geothlypis trichas
Pheucticus melanocephalus
Guiraca caerulea
Pipilo fuscus
Sicalis luteola
Passerculus sandwichensis
Xanthocephalus xanthocephalus
Quiscalus mexicanus
Molothrus ater
Carpodacus mexicanus
Carduelis psaltria
Passer domesticus
ABUNDANTE
MUY ABUNDANTE
MUY ABUNDANTE
ABUNDANTE
NO DISPONIBLE
RARA
RARA
NO DISPONIBLE
RARA
RARA
ABUNDANTE
ABUNDANTE
NO DISPONIBLE
NO DISPONIBLE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
ND
RESIDENTE
RESIDENTE
RESIDENTE
ND
ND
108 Especies.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
41
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Producto 5:
Sistema Local de Gestión de
Residuos Orgánicos.
Realizado por la
Universidad Autónoma Metropolitana
En cumplimiento con el convenio:
Estrategias para mitigar el cambio climático y
su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
Responsable de elaboración: Ing: Evelia Barrera Plata.Aída Moncada
Hernández e Imelda Carreón Valdovinos
Fecha de elaboración: 1 junio al 26 agosto 2009
Fecha de entrega: 26 agosto 2009
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
1
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
ÍNDICE
ÍNDICE
Contenido
ÍNDICE ..................................................................................................................................2
PROYECTO DE CENTRO DEMOSTRATIVO DE COMPOSTEO COMUNITARIO “ECO- JARDÍN” ....4
Justificación........................................................................................................................4
Objetivos. ...........................................................................................................................6
Objetivo General: ...............................................................................................................6
Objetivos Específicos: .........................................................................................................6
Factores y actores sociales: .................................................................................................6
Ubicación del Proyecto .......................................................................................................7
Participación Social .......................................................................................................... 10
Municipio ......................................................................................................................... 10
Sector Educativo ............................................................................................................... 11
Grupos Sociales ................................................................................................................ 11
Descripción del Centro comunitario................................................................................... 12
Escala del centro. ............................................................................................................. 13
Disponibilidad de materia prima ....................................................................................... 14
Descripción del crecimiento del CDCC. ............................................................................... 15
Operaciones unitarias que se llevarán a cabo en el centro. ................................................ 16
Recursos humanos ............................................................................................................ 20
Costos y financiamiento del proyecto. ............................................................................... 21
Plan de formación. ........................................................................................................... 21
Proyección a futuro. ......................................................................................................... 22
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
2
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación del sitio. __________________________________________________ 12
Figura 2. Diseño de la Planta de Composta ______________________________________ 14
Figura 3. Formación de las pilas. _______________________________________________ 17
Figura 4. Lugar de cernido. ___________________________________________________ 20
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Residuos orgánicos con separación. ______________________________________ 6
Tabla 2. Tipos y Cantidades cultivadas en Juchitepec. _______________________________ 8
Tabla 3. Agroquímicos usados en el municipio _____________________________________ 9
Tabla 4. Coordenadas del lugar. _______________________________________________ 12
Tabla 5. Disponibilidad de residuos ____________________________________________ 15
Tabla 6. Crecimiento de la planta. _____________________________________________ 16
Tabla 7. Precipitación en el Municipio de Juchitepec _______________________________ 18
Tabla 8. Causas y soluciones en caso de que la temperatura sea baja. ________________ 19
Tabla 9. Presupuesto de Costos para Programa de CDCC ___________________________ 21
Tabla 10. Número de toneladas procesadas en un periodo de 3 años. _________________ 23
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
3
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
PROYECTO DE CENTRO DEMOSTRATIVO
COMPOSTEO COMUNITARIO “ECO- JARDÍN”
DE
Justificación
La huella ecológica que cada ser humano dejamos en nuestro entorno ha crecido en
los últimos decenios; el aumento de la población mundial y los cambios en las
formas de producción y de los hábitos de consumo humanos, han producido un
aumento de las cantidades de residuos sólidos generados; entre estos
particularmente los residuos orgánicos; por la generación de de gas metano, el
combustible que se utiliza para su transportación y su disposición final inadecuada
contribuyen a aumentar los gases de efecto invernadero (GSI) y por lo tanto al
calentamiento global de nuestro planeta.
En México se producen alrededor de 40 millones de toneladas anuales de residuos
sólidos, de los cuales el 48% corresponden a residuos orgánicos, los cuales son de
más difícil traslado, debido a su peso y la producción de lixiviados, ambos factores se
derivan en proporción al porcentaje de humedad que estos contienen.
Los residuos orgánicos al mezclarse con metales pesados (derivados de pilas y
baterías) son fuente de contaminación de suelos y agua, además su disposición final
resulta costosa por la cantidad ya que presentan un peso volumétrico considerable,
el cual asila entre 160-180kg/m3.
Otro problema que se deriva de los residuos orgánicos es lo que ocurre en un gran
número de sitios de disposición final en México, es decir los incendios y por
consecuente una gran cantidad de emisiones contaminantes a la atmosfera entre
ellos el gas metano (CH4), el cual es causante hasta de un 20% del cambio
climático.
Los residuos sólidos urbanos, de origen doméstico, en su manejo directo son
responsabilidad de las autoridades municipales (Artículo 115, fracción III de la
Constitución Política Mexicana) en todo lo relacionado a la limpia, recolección,
traslado, tratamiento y disposición final. Este sistema tradicional de manejo de los
residuos sólidos urbanos presenta diferentes problemas técnicos, económicos,
sociales, de salud pública y ambiental, entre otros:
a) La recolección ineficiente, debido al parque vehicular obsoleto e inadecuado.
b) Los costos económicos, por gasto de combustible y mano de obra para el
trasla
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
4
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
do desde la fuente de generación hasta el sitio de disposición final.
c) La disposición final en tiraderos a cielo abierto, sin impermeabilización
(filtración de lixiviados al subsuelo) y sin tubos de venteo (incendios)
d) La disposición clandestina en barrancas, ríos, caminos, calles y terrenos
deshabitados,
estos residuos no son recolectado por los sistemas
municipales.
e) Fauna nociva, por la cantidad de residuos de comida.
Esta problemática podría verse sensiblemente reducida si se cambiará de manera
integral el manejo de los residuos; separando (o no mezclando) los residuos
inorgánicos (secos) y los residuos orgánicos (húmedos) con el fin de evitar la
contaminación de los primeros y para que de este modo no se conviertan en
“basura”, otro paso importante es lograr la revalorización de los residuos orgánicos a
través del proceso de degradación y transformación (compostaje) y el uso del
producto de este proceso, composta, como mejorador de suelos agrícolas;
realizando el composteo de manera doméstica, dentro de las comunidades en donde
se generan los residuos, y de este manera evitar que tengan que se transportados
hasta otros sitios de disposición final y de esta manera logrando un ahorro
significativo de combustible, espacio en los camiones recolectores y mano de obra.
La estrategia propuesta para este proyecto, es promover la sensibilización de los
habitantes de una población ubicada al oriente de la zona metropolitana, apoyar su
capacitación en el manejo de los residuos orgánicos para transformarlos en
composta, la creación de un Centro Demostrtivo de Composteo Comunitario (
CDCC Eco-jardín) y la formación de un grupo de promotoras ambientales que serán
responsables tanto del manejo del CDCC, como de la promoción de esta práctica
entre sus vecinos, y otros grupos de la comunidad. Esta estrategia podría ayudar a
convertir estos residuos de una fuente de contaminación a un recurso útil para la
comunidad, disminuiría la cantidad de gases de efecto invernadero y también sería
una opción para cambiar la forma de manejo de los residuos municipales y de
fertilización de los productores agrícolas locales, los cuales son dentro de la región
los que mayor cantidad de agroquímicos utilizan.
En la tabla 1se puede observar que dentro del municipio se podrían tener 19
toneladas de residuos orgánicos si se implementara un programa de separación de
residuos inorgánicos y orgánicos, con lo cual se ayudaría a prolongar la vida útil d su
relleno sanitario (en construcción).
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
5
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Tabla 1. Residuos orgánicos con separación.
Municipio
Ton/m de residuos
orgánicos con 80% de
separación
Existe
separación
Sitio de disposición final
impermeabilizado
Juchitepec
19
No
Sitio de disposición final en
construcción
Este proceso requiere de la participación de la comunidad y de cambio en los
hábitos personales, familiares y de la población; por lo que se deberá implementar
un programa de difusión, capacitación, evaluación y seguimiento con diferentes
grupos sociales de la comunidad en que se trabajara el proyecto.
Objetivos.
Objetivo General:
Reducir la cantidad de residuos depositados en tiraderos municipales y clandestinos,
y de esta manera minimizar las emisiones de metano asociadas a los residuos
orgánicos; evitando la descomposición anaerobia de la materia orgánica a través de
su tratamiento mediante compostaje.
Objetivos Específicos:
 Difundir entre los pobladores de San Mateo Cuijingo, la separación de sus
residuos inorgánicos y orgánicos, y el aprovechamiento de estos últimos para
la elaboración de composta en sus domicilios, a través de la construcción de
un centro demostrativo de composteo comunitario.
 Construcción de un Centro Demostrativo de Composteo Comunitario (CDCC)
para que sirva para la difusión y capacitación entre los pobladores de la
comunidad.
Factores y actores sociales:
La región oriente del estado de México se encuentra ubicada al suroeste del área
metropolitan
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
6
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
a; asentada al pie de los volcanes Popocatépetl e Iztaccihuatl, la Sierra
Nevada está formada por 11 municipios (Amecameca, Ayapango, Cocotitlán, Chalco,
Ixtapaluca, Juchitepec, Tenango del Aire, Temamatla, Tlalmanalco, Ozumba), estas
comunidades extraen su agua del acuífero Chalco – Amecameca; el número
aproximado de pobladores es de 250,000 habitantes, son municipios semirurales,
amenazados por el crecimiento urbano desordenado y con una fuerte tradición
cultural y comunitaria.
Ubicación del Proyecto
El Centro Demostrativo de Composteo Comunitario (CDCC Eco- Jardìn) se ubicara
en la población de San Matías Cuijingo, delegación del Municipio de Juchitepec; con
coordenadas de longitud mínima 98º 48’ 42”, máxima 98º 58’ 46”, latitud mínimo 19º
01’ 22”, máxima 19º 10’ 28”).
Mapa 1. Ubicación del municipio de Juchitepec
Fuente Consultor.
La extensión del municipio es de 149.56 km2. El nivel del terreno de la comunidad
varía en sus niveles, de acuerdo a sus cimas, de los 1600 a los 3000 msnm. Se
generaliza de acuerdo a los datos estadísticos, que la altura del municipio de
Juchitepec es de 2540 msnm.
En el municipio predomina un clima templado, sub húmedo, la temperatura promedio
es de 16 grados centígrados y una máxima de 23, su precipitación promedio es de
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climático y su impacto en una subcuenca vulnerable de la
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anual de 799 mm.
San Matías Cuijingo cuenta con una población de aproximadamente 7,000 habitantes
(Conteo de Población Vivienda 2005, INEGI), 49% son hombre y 51% mujeres.
La principal actividad económica del municipio es la agricultura, produce
aproximadamente 20,000 toneladas anuales de los siguientes productos:
Tabla 2. Tipos y Cantidades cultivadas en Juchitepec.
Cultivo
Cantidad
(Ton)
Porcentaje total
Cereales
11,000
55%
Gramíneas
6,000
30%
Leguminosas
500
2.5%
Hortalizas
2,500
12.5
Se enumeran 1,820 ejidatarios en la cabecera municipal y en la delegación de
Cuijingo 410 ejidatarios.
De los municipios ubicados en la Sierra Nevada el de Juchitepec es el que mayor
cantidad de agroquímicos, así como con el mayor número de hectáreas por
ejidatario. Los ejidatarios son un grupo al que se le pondrá especial atención en
cuanto a invitarlo a conocer el método de compoteo, por su importancia dentro de la
economía local, de igual manera se busca sensibilizarlos para que disminuyan el uso
de agroquímicos en sus tierras de cultivo, ver tabla 3.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Tabla 3. Agroquímicos usados en el municipio
Producción
Agrícola
Trigo, lechuga,
papa, maíz,
forrajes, alfalfa,
frijol, manzanilla
Tipos de Abonos
químicos
Herbicidas
Insecticidas
Urea Triple 180046
2,4-D
Tamaron
Sulfato Granulado
Nitrato
Acetactor
Growili24 D
amina
Potasio Urea Triple
180046 Estiercoles
Jazmin,
Calixto
Hierbamina
Glifosato
Metsulfuron
Ficha Agrourbana de Juchitepec, SEDAGRO 2008.
El suelo predominante de la región es el suelo Leftosol, estos suelos tienen como
características principales que cuentan con poca profundidad, son formados sobre
materiales rocosos, aptos para el desarrollo de bosques y muy susceptibles a la
erosión; pero sobre todo son suelos con muy poca materia orgánica.
El manejo de los residuos sólidos en el municipio está a cargo de las autoridades
municipales – artículo 115, fracción III de la Constitución de los Estados Unidos
Mexicanos – a través de la dirección encargada del servicio de recolección y limpia,
la que proporcionan a la población los servicios de recolección, barrido y disposición
final de sus residuos.
Debido a los problemas técnicos, económicos y sociales los residuos sólidos son
depositados en tiraderos a cielo abierto (en la región, de los 12 municipios que la
forman, únicamente 2 cuentan con sitios de disposición final impermeabilizados) con
distintos nombres y disfraces. La gestión de residuos sólidos está afectada por
restricciones presupuestales y la falta de apoyo técnico y financiero que afecta la
provisión de servicios públicos. En el mapa 2 se muestran los diferentes sitios de
disposición final de los municipios de la Sierra Nevada y los tiraderos clandestinos
que se han geoposicionado en recorridos realizados dentro de los municipios.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Mapa 2. Tiraderos municipales y clandestinos en la región.
Fuente: Consultor
El proyecto está dirigido principalmente a las mujeres de las comunidades, que son
quienes fundamentalmente manejan los residuos domésticos, las del grupo promotor
son mujeres, entre los 20 y 45 años, amas de casa, esposas de productores
agrícolas (lo que permitirá que la composta producida por el centro demostrativo
pueda aplicarse en las parcelas propiedad de sus esposos de manera demostrativa);
las participantes en el proyecto además del trabajo hogareño, pastorean ovinos,
obtienen del traspatio productos agrícolas y pecuarios.
Participación Social
Municipio
Como responsable principal del manejo de los residuos sólidos municipales se
buscará que el municipio participe en el proceso de creación del centro de
composteo en Cuijingo; la disminución de los residuos orgánicos para disponer
aumentaría el tiempo vida útil del sitio de disposición final que la administración
municipal
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
está construyendo en colaboración con el vecino municipio de Ayapango.
Las autoridades auxiliares (delegados) han participado en la planeación del centro de
composteo, han aportado algunos materiales y ahora se solicitara al cabildo
municipal que aporte, herramientas (carretillas, picos, palas, bieldos), con la
reproducción de material educativo y con la difusión del programa. También se les
propondrá que, si los resultados son exitosos, se pueda aplicar en otras poblaciones
del municipio.
Sector Educativo
En el Municipio de Juchitepec y la delegación de Cuijingo existen 14 escuelas: 3 de
nivel medio superior, 3 secundarias, 4 primarias y 4 preescolares; a las cuales se
les invitará a participar en el programa a través de: Platicas de sensibilización,
visitas escolares al Centro de Composteo y creación de un centro de composteo en
sus escuelas.
En el caso de las escuelas de nivel medio superior se realizarán todas las
actividades de sensiblización y visitas al centro, y además se les invitará a realizar
trabajo voluntario en el centro y de difusión con la comunidad.
Grupos Sociales
En el municipio existen diferentes grupos sociales: Organizaciones de ejidatarios,
grupos religiosos, grupos de DIF municipal, etc. a estos grupos se le invitará a
realizar visitas al centro de composteo para lograr su sensibilización.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Descripción del Centro comunitario
Las coordenadas del lugar se muestran en la tabla 1, para la cual se recomienda ver
la Figura 1.
Tabla 4. Coordenadas del lugar.
PUNTOS
COORDENADAS
*
Elevación
1
2
3
4
2513
2514
2514
2514
14Q 05115373 05115363 05115358 05115352
UTM
*Ver
210023
210010
210032
210023
figura 1.
El centro será construido dentro un predio de 300 m2, con dimensiones de 20m de
largo por 15m de ancho, ver figura 1, en la dirección oeste el lugar colinda con la
calle Principal por la cual se encuentra el acceso al lugar.
Terreno de
cultivo
3
4
Terreno en
construcción
Terreno sin
uso
2
ENTRADA
1
Calle Principal
Figura 1. Ubicación del sitio.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Escala del centro.
El centro comunitario contara con un jardín botánico, un huerto, una bodega un sitio
para el tendido y cernido de las pilas y dos contenedores para la acopio de desechos
orgánicos, así como un sitio destinado para el secado del humus final; a continuación
se realiza una descripción de la distribución del lugar, y a su vez se hace mención de
las operaciones que se llevaran a cabo en cada uno de los lugares descritos.
La entrada se encuentra sobre la calle principal, a la derecha se encontrará ubicada
la bodega con un área de 16m2, con dimensiones de 4 x4 m, la bodega tiene como
objetivo principal el guardado de las herramientas (palas, picos etc.) y a su vez
almacenar el humus obtenido al final del proceso, ver figura 2.
Justo al lado de la bodega se encontraran dos contenedores con capacidad de 200L,
los cuales tienen como fin el almacenamiento de la materia prima.
En la parte inferior izquierda del predio se encuentra el jardín botánico, cuyas
dimensiones son de largo 6m por 5m de ancho, es decir 30m2 se pretende que en el
jardín se desarrollen especies endémicas u otras que predominen en la región con el
fin de lograr su preservación, ver figura 2.
El huerto se encuentra en la parte superior del terreno, sus dimensiones serán 13m
de largo por 3m de ancho. Su objetivo es cultivar verduras y plantas medicinales; y
una vez que se logre su crecimiento, estas puedan ser obsequiadas a las amas de
casa que colaboran con la operación y el mantenimiento del centro de composteo, y
en un futuro pensar en su comercialización.
Un espacio más se destina a la formular y cribar las pilas de composteo, el cual
cuenta con 104m2, 13m de largo por 8m de ancho. En este espacio es posible la
formularán de 20 pilas.
El método de composteo que se empleará en el centro comunitario será el método
por trinchera, para lo que será necesario hacer 14 zanjas o bien no más de 20, ya
que es el límite que se tiene con respecto al terreno; sus dimensiones son: 20cm de
profundidad, 2m de largo y 0.8m de ancho. Este método se eligió debido a la
precipitación que presenta la región.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
HUERTO
PUNTO
DE
JARDÍN
BOTÁNICO
REUNIÓN
CONTENEDORES
PILAS DE
COMPOSTEO
LUGAR
DE
CERNIDO
BODEGA
Figura 2. Diseño de la Planta de Composta
Parte del objetivo del centro es capacitar a la población para que logren la
producción de composta domestica, por lo que el centro cuenta con espacio
suficiente para las maniobras y la circulación en caso de realizarse talleres y/o visitas
guiadas por parte de escuelas u organizaciones, por lo que se tienen un espacio
considerando para las reuniones.
Disponibilidad de materia prima
Se compostearán los residuos orgánicos generados en casas habitación, aportados
en primera estancia por 10 amas de casa, considerando ampliar el proyecto hasta
llegar a 25 participantes.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Tabla 5. Disponibilidad de residuos
MATERIA
PRIMA
ETAPAS
AMAS DE CASA
Primera
10
400
Segunda
25
1000
(Kg/mes)1
1
Cada ama de casa aportara aproximadamente 10 kg de residuos orgánicos a la semana.
En el CDCC se pretenden tratar como máximo 1.0 ton/mes de residuos (con un 20%
de capacidad como margen de error). Esta es la lista de materiales que se requerirán
para realizar el proceso.
 Un terreno para el centro de composteo de 300m 2.
 Acceso a una fuente de agua.
 20 Plásticos negros de 2.5m de largo por 1.5m de ancho.
 4 Palas
 2 Picos
 30m Manguera para riego.
 3 Cubetas
 1 Cernidor
 4Machetes (para picar las ramas)
 2 carretillas
 5 pares de botas
En lo que respecta a la delimitación del lugar, esta se acondicionara con arbustos,
con la finalidad de mejorar la estética del lugar, para que esta sea agradable a la
vista y de una mejor apariencia.
Descripción del crecimiento del CDCC.
Se pretende que el crecimiento de la planta de composta se realice durante 2 etapas
las cuales se describen a en la tabla número 3, considerar que en la primera etapa
en cada pila se incorpora 100 kg de residuos y para la segunda etapa se
incorporarán 200 kg de residuos, la diferencia se debe a la disponibilidad de los
residuos.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Tabla 6. Crecimiento de la planta.
ETAPA
Primera
Tiempo
de
duración
RESIDUOS
Número de pilas requeridas
Número
(Kg/mes)
PROCESO
de amas de
casa
Degradación/
Pasteurización
Maduració
n
3 meses
400
8
2
10
Segunda Indefinido
1000
12
4
25
Durante la primera etapa se pretende capacitar a las amas de casa para que
aprenda a realizar la composta, y lograr el procesar los 400 kg de residuos orgánicos
que están aprten.
En la segunda etapa se pondrá en operación el jardín botánico y el huerto; de igual
manera se considera realizar una campaña que tienen como fin invitar a escuelas y
organizaciones a llevar acabo talleres y/o visitas en centro.
Operaciones unitarias que se llevarán a cabo en el centro.
 Separación de residuos: Esta operación la realizaran las participantes desde
sus hogares, los residuos procedentes de frutas y verduras, estos residuos
tendrán como característica que se encuentren crudos; así como los residuos
de sus jardines y traspatios.
 Transporte y Almacenamiento: Las participantes transportaran los residuos
desde
sus domicilios, almacenando sus desechos en un botes de
aproximadamente 20L, y semanalmente los trasladaran al centro comunitario
de composteo; depositándolos en dos contenedores que se encuentran en un
constado de la bodega.
 Reducción del tamaño: Para esta operación se requiere de palas y picos y
la realizarán las amas de casa, esta operación se hará a un costado de donde
se requiera formar la pila, justo en el momento de la formación de las pilas.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
 Formulación: Esto depende de la operación biológica que en ella
de efectué (degradación, pasteurización y/o maduración).
Para lograr la degradación y la pasteurización se formarán las pilas, estas tendrán
como dimensiones: 2m de largo, 0.8m de ancho y de alto 0.8m, es decir; de 1.3m3 de
capacidad, considerando un peso volumétrico de la materia de 170
kg/m3, se
estaría hablando de aproximadamente 220 kg por pila, considerando un margen de
error de 20 kg; puesto que se pretende que cada pila se forme con 200 +/- 20 kg.
Debido a que en durante el proceso de degradación y/o pasteurización los residuos
reducen su volumen a un 50%, las pilas que se encuentren en esta etapa tendrán
como dimensiones 2m de largo por 0.8m de ancho y una altura variable.
La separación entre cada pila es de 0.5m y 1 m ya que la separación mayor es con el
fin de que en ese lugar se realice el cribado, como se muestra en la figura 3.
PILAS DE
COMPOSTEO
Figura 3. Formación de las pilas.
Las pilas estarán formadas por capas, primero una capa de residuos de poda o
barrido de aproximadamente 10 cm., una más de residuos orgánicos (frutas y
verduras) de 10 cm de alto, a esta capa se agregara un poco de acelerador natural,
en seguida se colocara una capa estiércol de de 5 cm y finalmente se agregará una
capa más de de tierra o de la fracción de composta que se extraerá en la operación
de cernido con una altura de 5 cm; esta secuencia continuara hasta terminar con los
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
residuos orgánicos.
 Degradación: Esta operación por lo se lleve a cabo por medio de un esfuerzo
biológico. En este proceso se llevara a cabo gracias a la biorreacción de los
componentes orgánicos de la mezcla, así como con la ayuda de fauna
benéfica para el proceso como lo es el caso de lombrices y cochinillas. La
operación tardara 4 semanas.
 Aireación: La operación se realizará manualmente en el momento del volteo
de las pilas. Se llevará una bitácora en la cual se describirá el lugar y fecha de
formación de la pila con el fin de conocer exactamente la fecha del volteo
próximo. La aireación se llevara a cabo cada 7 días durante el primer mes de
de degradación, posteriormente se realizará cada 15 días o bien cada que se
requiera.
 Humectación: Se llevara a cabo de manera manual con ayuda de tubería
flexible (manguera). El agua proviene de la red municipal.
 Pasteurización: Es un proceso biológico que tiene como primer paso
incrementar la temperatura alrededor de 35° C durante algunos días para
favorecer la germinación de semillas, quistes, esporas, etc. Posteriormente se
eleva la temperatura lo más rápidamente posible por encima de los 45° C
durante más de 5 días para eliminar todos los organismos excepto las
bacterias termofílicas (que proliferan a esta temperatura). Esta operación se
lleva a cabo durante las 4 primeras semanas del proceso.
Debido a la ubicación geográfica del lugar, este presenta clima templado subhúmedo
con lluvias en verano (junio-octubre), presenta una precipitación media anual de 799
mm (ver tabla 4); cuenta con una temperatura máxima media anual de 24.3°C
principalmente en verano y 3.9°C de temperatura mínima media anual en invierno.
Tabla 7. Precipitación en el Municipio de Juchitepec
ESTACIÓN DEL
AÑO
Precipitación
Primavera
120 mm.
Verano
280 mm.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Otoño
359 mm.
Invierno
40 mm.
De acuerdo a las características del lugar, se pueden presentar bajas de
temperatura en el proceso, por lo que en la tabla 5 se muestra una lista de sus
causas así como su respectiva solución.
Tabla 8. Causas y soluciones en caso de que la temperatura sea baja.
CAUSAS
SOLUCIONES
Demasiados
residuos verdes
(nitrógeno)
Añadir residuos cafés.
Pila demasiado
pequeña
Aumentar el tamaño de la pila; tapar o aislar la pila
Humedad
insuficiente
Añadir agua durante el mezclado; cubrir la pila para
evitar que se pierda la humedad
Insuficiente
aeración
Voltear/mezclar; agregar trozos de material de
tamaños diferentes
CAUSAS
SOLUCIONES
Falta de desechos
verdes
Anadir desechos verdes
Tiempo frio y/o
lluvia
Aumentar el tamaño de la pila; protegerla con
plástico perforado para guardar el calor y para
proteger de la lluvia.
Fuente: Manual de composta municipal, 2006.
La lluvia y frio en exceso afectan el proceso; sin embargo no se recomienda aislar la
pila del medio ya que es necesario del calor del sol y del oxigeno del aire fresco; sin
embargo, hay que protegerla. En tiempo de lluvias se recomienda tapar la pila y
agregar en mayor proporción material café, es decir carbonó.
 Maduración: Conforme transcurre el tiempo, la pila disminuye de volumen,
cambia de color y comienza a parecerse a tierra. Ya lista la composta pasa al
proceso de cribado. La maduración es la operación que lleva mayor tiempo ya
que esta tarda alrededor de 5 semanas.
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
 Cribado: El cribado se realizara con ayuda de dos cerneros, su operación se
realizará a un lado de la cama de composta, en el lugar donde se encuentra la
mayor separación entre las pilas (1m), con el fin de separar el material fino de
la fracción de impurezas o de lenta degradación. La fracción más fina es el
producto final, el cual estará listo para el secado; mientras que la fracción de
lenta degradación se incorporará a la pila de nueva formación.
LUGAR DE CERNIDO
Figura 4. Lugar de cernido.
 Secado: Una vez que se logro la separación de fracciones, se pondrá a secar
la fracción más fina, esta operación se efectuará a un costado de la bodega
puesto que se destino un espacio para esta. El secado del humus tarda
alrededor de 1 semana, sin embargo este puede variar de acuerdo a la época,
ya sea de estiaje o de lluvia.
 Almacenamiento. Una vez que se logra eliminar el exceso de humedad del
humus este se almacenara en la bodega.
Recursos humanos
El funcionamiento de la planta se encontrará a cargo de las 10 amas de casa
que integran el grupo promotor, las cuales se rolaran para poder dar
mantenimiento a la planta.
Se requieren 8 personas semanalmente, para el manejo del CDCC, 3 de ellas
efectuaran la aireación de las pilas, las 3 se encargaran de la formación de la nueva
pila, y las dos restantes tendrán como función ocuparse de mantener en buenas
condiciones el huerto y el jardín y una más de mantener el registro de las fechas de
volteado, las verduras sembradas en el huerto y las especies del jardín botánico.
Estas
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
20
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
personas dedicaran un tiempo máximo de 2horas por semana.
La administración del proyecto estará a cargo de las integrantes del grupo promotor.
Costos y financiamiento del proyecto.
En la tabla siguiente se muestra en resumen de los costos totales que implican la
realización de este CDCC.
Tabla 9. Presupuesto de Costos para Programa de CDCC
Costos
Anuales
Concepto
($)
Fuentes de
Financiamiento
Infraestructura
(construcción
de
bodega, planchas de cemento,
señalamientos, barda viva)
80,000
Municipio de Juchitepec
Herramientas (palas, picos, bieldos,
machetes, carretillas)
30,000
SEDAGRO
Material de difusión (folletos, mantas,
pinta de bardas)
35,000
Municipio de Juchitepec
Material
educativo
papelografos,
reconocimientos)
10,000
Parque Nacional Izta –
Popo, Zoquiapan
10,000
Programa de
Investigación UAM Sierra
Nevada
30,000
Comisión de Cuenca de
los Ríos Amecameca y
La Compañía
(folletos,
plumones,
Honorarios Capacitador
Viáticos
Total
196,000
Fuente: CONSULTOR
Plan de formación.
La capacitación del grupo promotor se plantea de manera esencialmente práctica,
apoyada con una breve reflexión anterior y posterior a la práctica, para destacar
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5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
aspectos como la necesidad comunitaria de iniciar un programa de
composteo, los riesgos de prácticas agroquímicas convencionales, así como las
ventajas de las alternativas en sus dimensiones familiar v comunitaria.
Las reuniones se realizarán semanalmente y tendrán una duración de 2 horas por
sesión.
Las técnicas didácticas que se usaran son: La exposición dialogada, la observación
en el campo y en su hogar y las conclusiones colectivas. El trabajo práctico y la
reflexión para la acción.
Y los recursos didácticos que se utilizarán durante las sesiones de capacitación
serán: Presentaciones en Power Point sobre los temas, rotafolios con algunos
dibujos previamente elaborados y papelográfos para anotar las conclusiones.
También se distribuirán trípticos con información sobre la elaboración de abono
orgánico y caldos minerales.
Proyección a futuro.
Como sea mencionado anteriormente, este proyecto tiene como meta capacitar a un
grupo de personas (25) en la producción de humos proveniente del proceso de
composteo; las cuales sean capaces de impartir cursos y/o talleres a escuelas,
organizaciones y miembros de la comunidad en general.
Una meta que se plantea es que se logre la capacitación por lo menos 50
familias/año, las cuales sean capaces de procesar sus residuos orgánicos desde sus
hogares, y de esta manera disminuir gastos de transporte de los residuos orgánicos.
Una vez que este proyecto se encuentre en marcha se lograría minimizar la cantidad
de residuos que son depositados en el sitio de disposición final del municipio. La
tabla 10 muestra el número de toneladas de residuos orgánicos que se lograran
procesar con ayuda de los miembros de las familias capacitadas, a estos datos hay
que sumar los logros que se tengan a lo referente a escuelas y grupos en general.
Convenio INE-UAM: Estrategias para mitigar el cambio
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Cuenca de México: Diseño de proyectos piloto
22
5. Sistema Local de Gestión de Residuos Orgánicos
Tabla 10. Número de toneladas procesadas en un periodo de 3 años.
Años de
operación
Número de familias
capacitadas
Residuos orgánicos
Procesados
1
50
48
2
100
96
3
150
144
Fuente: CONSULTOR
Se considera que cada familia procesara por medio del proceso de composteo,
alrededor de 20 kg/semana de residuos orgánicos.
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23
Matríz del Plan de Trabajo en función a los objetivos
Objetivos
Actividades
Requerimientos
Productos
Responsables
Reuniones de planificación con
responsables
del
proyecto
y
autoridades locales.





Un documento con
información secundaria.
1 imágenes satelitales
Programa UAM Sierra Nevada y
grupo de Jòvenes Guardianes
de los Volcanes


Fotografías , filmaciones
Un documento con
información de línea
base
200
Formulario
de
encuestas llenadas
1.
Redacción de convenio
participantes del proyecto
con
las


Diseño de encuesta
Fotocopias de encuestas
Transporte
Transporte
Câmara digital

Diseño de centro de composteo
comunitario

Cânon,Laptop

Câmara digital

Fotos

Plan de trabajo




Un documento con
Socialización del trabajo
Acuerdos
Firma de convenio

Un proyecto elaborado

15participantes
Capacitadas
Taller de capacitaciòn en elaboraciòn
de composto
Construcción
composteras
de
camas
o


Fotocópias
Transporte

Medir Superficie
del
terreno
Metro,estacas,hilo cañamo



Computadora
Cañon
Material impreso
Evelia Barrera
Efectuar el proceso de
composteo
(composta)
Taller de elaboración de composta
Seguimiento al proceso de composteo
 Compostaje y Muestreos
Anàlisis de calidad de composta
Aplicaciòn de composta en Eco-jardìn







4 Palas, 4 picos
2 Machete
1 Plastico
1 costal de estièrcol
2 cubetas
Desechos Organicos
(Desperdicios
de
frutas,rastro, Rastrojos de
cocina




Fotocópias
CDs
Fotos, filmaciones
Composta elaborada

Resultados de análisis
Participaron activamente en
la formulación de los
rogramas y proyectos del
Centro de Composteo Comu
nitario.


Termómetro, , Agua
pH peachimetro

Un documento con su
informe técnico y
Resultados
de
laboratorio
Fotos, CDs
-Relizar visitas guiadas con
líderes comunitarios y
estudiantes al Centro de
composteo..


Grupo Promotor :De
Cuijingo
- Presentar la propuesta de la
administración municipal
para ampliar la estrategias de
separación ,tratamiento y
comsposteo de los residuos
sólidos
1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
TIEMPO
MÊS 6
Junio
ACTIVIDADES
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1
MÊS 7
Julio
MÊS 8
Agost
MÊS 9
Sep
Etapa 1
1.1. Inicio del proyecto Visita al los
grupos interesados
1.2. Levamiento de información
Identificar sitio para ejecuciòn del
proyecto
1.3. Ubicaciòn de puntos en imágenes
satelitales
1.4 Reuniones de planificación con
grupo de mujeres.
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X X
X
X X X
1.5. Diseño de proyecto centro de
composteo comunitario Eco-Jarìn
1.6. Taller de capacitaciòn de composta
teorico pràctico
1.7.Elaboraciòn de la 2ª pila de
composta
2. Resultados de Analisis laboratorio
de las primeras compostas
2.1. Informe de Avance de la 1da. Fase
X X X X
X X
X
X
MÊS 10
Oct
MÊS 11
Nov
MÊS 12
Dic
MÊS 1
Enero
MÊS 2 Feb
ETAPA 2
X X
2.2. Convocatoria a los talleres de
Composteo Invitación personalizada
por cada participante (Delegados
Municipales,Escuelas,y Grupos
comunitarios)
2.3. Diseño de Material lúdico
entregado a los usuarios.
Entrega de Folletos y material Digital
X X X
2.4Puesta en marcha de Huerto
Ecològico
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
2.5.Visitas Guiadas al Centro de
composteo Comunitario
X X X X X X X X X X X X X X X X X
2.6. Presentación del proyecto a las
autoridades municipales , Ejidales y
comunidad
2.7. Presentación del Informe Final del
proyecto y sistematizaciòn
X
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PLAN DE FORMACIÓN
Nombre del Evento:
Taller de composteo y Manejo de traspatio
Fecha de realización: 22 de Julio de 2009
Municipio: Cuijingo Delegaciòn de Juchitepec Estado Mèxico
Tipo de participantes.Los participantes son principalmente mujeres, esposas de
productores agrícolas. Las mujeres, además del trabajo hogareño, pastorean
ovinos, obtienen del traspatio productos agrícolas y pecuarios.
Productos esperados:
Los participantes tendrán la habilidad para replicar lo aprendido y la voluntad
para compartirlo.
Alcances:
a. Las mujeres se apropiarán paulatinamente
agroecológicas y las promoverán en su comunidad
de
las
prácticas
Propósito general del Proceso de Formación:
Que las mujeres de la comunidad se capaciten en la pracitca de elaboraciòn
de composta y aprovechen eficazmente el espacio que tienen y lo vuelvan
replicable.
Resultados:
Disminución de los volúmenes de residuos sólidos que llegan a los sitios de
disposición final
Las mujeres desarrollaran practicas de composteo para el mejor tratamiento
de residuos orgánicos y uso posible del suelo puesto a su cuidado y
utilizarán de
Estrategias de formación:
a. Formación del Grupo Promotor
b. Se formarán promotores mujeres y hombres para que apliquen en sus
propios espacios las innovaciones motivo de la capacitación, y compartan
la información (ventajas, limitaciones y procedimientos) con sus vecinos.
c. La formación será esencialmente práctica, apoyada con una breve
reflexión anterior y posterior a la práctica para destacar aspectos como la
necesidad comunitaria de iniciar un programa de composteo, los riesgos
de prácticas agroquímicas convencionales, así como las ventajas de las
alternativas en sus dimensiones familiar v comunitaria.
Ejes de Contenido:
a. Comprensión de la problemática actual.
b. Realización del trabajo práctico.
c. Promoción comunitaria.
Técnicas didácticas.
a. Exposición dialogada y observación en campo y en hogar.
Conclusiones colectivas.
b. Reflexión sobre la función de cada uno de los insumos de las prácticas
agroecológicas.
c. Trabajo práctico hasta concluir cada producto.
d. Reflexión para la acción.
Recursos didácticos:
a. Presentaciòn Power Point
b. Rotafolios con algunos dibujos previamente elaborados y papelógrafo
para conclusiones.
c. Triptico para la elaboración de abono orgánico y caldos minerales.
d. Material bibliográfico: