MANEJO SUSTENTABLE DE INUNDACIONES EN ZONAS URBANAS Infiltración Artificial Profunda del Escurrimiento Pluvial al Subsuelo
Ing. José Antonio Cervantes Gurrola Consultoría Ambiental y Urbana
México, D. F. 24 Agosto de 2010
PROBLEMÁTICA ACTUAL
Inundación en Zonas Urbanas
Escenario de Escorrentías desde la Sierra de Juárez, hacia la Mancha Urbana
Bordo de Contención en crecida del Río Bravo, Nivel por encima de la Mancha Urbana
PROBLEMร TICA ACTUAL
Imรกgenes de la Problemรกtica
PROBLEMร TICA ACTUAL
Imรกgenes de la Problemรกtica
PROBLEMร TICA ACTUAL
Imรกgenes de la Problemรกtica
MARCO TEORICO, DIAGNÓSTICO
0
Pozo JMAS No. 4
10
Red Piezométrica del Valle de Juárez Hidrógrafos/Pozos de la JMAS
20 30 40 50 60
70 1975
0 20 40 60 80 100 120 140 160 1975
0
1982
1989
1996
2003
Pozo JMAS No. 91
1982
1989
1996
2003
Pozo JMAS No. 141
20 40 60 80 100
120 140 1975
1982
1989
1996
2003
MARCO TEORICO, DIAGNÓSTICO
A
SIERRA DE JUAREZ
JUAREZ - 1
Secciones Hidrogeológicas Condiciones Naturales
A'
EL PASO RIO BRAVO
CD JUAREZ
DOROUGH
Q(al)
BOLSÓN DE LA MESILLA
Q(al)
BOLSON DEL HUECO
N. DEL MAR
IGNEO INTRUSIVO
ZONA INTENSAMENTE PLEGADA Y AFALLADA
JURASICO CRETASICO
POZO PETROLERO
MARCO TEORICO, DIAGNÓSTICO
A
SIERRA DE JUAREZ
JUAREZ - 1
Secciones Hidrogeológicas Condiciones Actuales
A'
EL PASO
CD JUAREZ RIO BRAVO
DOROUGH
Q(al)
BOLSÓN DE LA MESILLA
Q(al)
BOLSON DEL HUECO
449 Captaciones
N. DEL MAR
Agrícolas
262
Público urbanos
162
Industrial
10
Pecuario
6
Servicios
5
Otros
4 IGNEO INTRUSIVO
ZONA INTENSAMENTE PLEGADA Y AFALLADA
JURASICO CRETASICO
POZO PETROLERO
MARCO TEORICO, DIAGNÓSTICO
Balance de Aguas Subterráneas
Recarga total 170.64
0.0
Bombeo 254.21
Acuífero Valle de Juárez Δ V(S)= - 83.57 hm3/año
Salida natural por flujo Subterráneo
0.0
Entrada por flujo horizontal Estimaciones basadas en los estudios: "GAS-007-PRO-96“
"JMAS-MOD. ZONA CONURBADA“, 1995
ANÁLISIS DE SITIO
Imagen Satelital, SIG-Hidrografía
Zonas de Inundación
ANÁLISIS DE SITIO
Imagen Satelital, Simulación de Zonas Inundadas
ANÁLISIS DE LA EXPERIENCIA ACTUAL
Metodologías Aplicadas: PARA EL MANEJO DE INUNDACIONES EN ZONAS URBANAS
DIQUE FRONTERIZA
VASO DE CAPTACION EN AREA DE PARQUES
ANÁLISIS DE LA EXPERIENCIA ACTUAL
Vasos de Captación / Infiltración Superficial Las bajas velocidades de infiltración no se equiparan con los caudales de escurrimiento superficial, además de generarse desbordamientos del sedimento acumulado
OTROS PROBLEMAS: Problemas/Seguridad Pública por Aguas Estancadas
Desbordamiento con Exceso de Sedimentos
Colmatación de los Sistemas Empleados
CORTE LONGITUD
ANÁLISIS DE LA EXPERIENCIA ACTUAL
Vasos de Captación / Infiltración Superficial Red de Drenaje Pluvial Local
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Propuesta para Ciudad Juárez
Infiltración Artificial Profunda del Agua Pluvial a Subsuelo Evitar Conflictos Sociales por Inundaciones
OBJETIVOS: Recargar Acuíferos en Zonas Urbanas Calles, Cruceros, Colonias y Avenidas en Conflicto APLICACIÓN:
Nvos/Desarrollos, Parques /Indust, Centros/Comerc Lecho Inferior de Parques Hundidos
ESTUDIOS y PROYECTOS:
Análisis de la Topografía del Sitio
<Niveles>
Análisis de la Hidrología del Sitio
<Escurrimientos>
Análisis de la Estratigrafía del Sitio <Permeabilidad>
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Infiltración Artificial en Parques Hundidos
Parque Central Hermanos Escobar
U ITA L MEZQ
DE
L AS
PAR CEL AS
AV. TECNOLOGICO
PARQUE CENTRAL HERMANOS ESCOBAR
LAS LOMAS
Solución pluvial para desfogue en vialidad de Av, Tecnológico, con derivación hacia una zona del Parque Central Hermanos Escobar.
PARQUES
Ciudad de México
Curitiba, Brasil
Para evitar la acumulación de aguas estancadas, con la consiguiente proliferación de fauna nociva, además de que signifique riesgos de seguridad pública; se propone el rescate del Parque Central, mediante la implementación de 3 a 5 Modelos Hydrosaips, con un entorno de parque hundido, mismo que funcione como vaso de captación.
HUNDIDOS
Milán, Italia
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Sectores Residenciales y Comerciales 1,200 Lps
1.31 m3/min
CORTE LONGI
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Avenidas y Cruceros Viales 1,200 Lps
1.31 m3/min
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Vista en Planta del Modelo
6
1
2
3
2 6
3
2 6
3
5
6
4 6
COMPONENTES: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Cámara de Captación Cámaras de Sedimentación Sistema de Filtros e Intercomunicación Cámara de Filtración y Puerto de Muestreo Tubería de Infiltración Tapas y Rejillas de Seguridad
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Vista en Perfil del Modelo
PROCESO: • • • • • • • •
Captación Rompimiento de Turbulencia Efusión Sedimentación Almacenamiento Filtración Rompimiento de Impacto de Agua Infiltración a Subsuelo
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Vista en Isométrico del Modelo Sistema Constructivo de Innovación Tecnológica y Metodológica para la Infiltración Artificial del Agua Pluvial a Subsuelo.
Registrado ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial / Sría de Economía, con el Expediente de Patente Nº MX/a/2009/001671
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Operación y mantenimiento del Modelo 5 1
2
2
3
2
Línea de flotación y captación de grasas
4
1 Sedimentos
Sedimentos
Sedimentos
OPERACION: • • • • • •
1) 2) 3) 4) 5) 6)
Captación e ingreso de lodos diversos; 1 Análisis químico H2O Extracción de sedimentos. Análisis de carga orgánica DBO, CRETIB Captación de grasas y aceites. CRETIB (Cor-Rea-Exp-Tox-Inf-Bio) Acceso para toma de muestras de agua pluvial y limpieza de Filtros Recolección y transportación a sitios correspondientes Registro y Bitácoras
Puerto de Muestreo
LA PROPUESTA DE INFILTRACION ARTIFICIAL
Operación y mantenimiento del Modelo La tecnología existente y las prácticas empleadas para la limpieza de fosas sépticas y trampas de grasas, resultan ser muy ilustrativas en la búsqueda para la operación y mantenimiento del sistema propuesto, con la ventaja de que los sedimentos del arrastre pluvial, resultan de menor impacto ambiental
RECOMENDACIONES DE EXPERTOS
Normatividad Vigente
LEY DE AGUAS NACIONALES
PROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA PROY-NOM-015-CNA-2007.-
INFILTRACIÓN ARTIFICIAL DE AGUA A LOS ACUÍFEROS.- CARACTERÍSTICAS Y ESPECIFICACIONES DE LAS OBRAS Y DEL AGUA
Objetivos: Aprovechar el agua pluvial y de escurrimientos superficiales para aumentar la disponibilidad de agua subterránea a través de la infiltración artificial.
Proteger la calidad del agua de los acuíferos
Consideraciones:
Que la infiltración de aguas al subsuelo a través del suelo es parte del Ciclo Hidrológico.
Que la disposición de aguas pluviales y de escurrimiento superficial al suelo y subsuelo para su infiltración es una Técnica utilizada en otros Países como una alternativa para el manejo del agua en las áreas urbanas.
Que con la presente Norma Oficial Mexicana, se promoverán las obras para desalojar las aguas pluviales y de escurrimiento superficiales mediante su disposición al suelo o subsuelo, con el Fin de Evitar Inundaciones, afectaciones a la red sanitaria local y daños a las personas en su salud y bienes materiales.
RECOMENDACIONES DE EXPERTOS
Ciclo Urbano de Recarga de Acuíferos Precipitación 100%
Esquema recomendado por el PNUMA/Oficina Regional para América Latina y el Caribe, Programas para Combatir el Cambio Climático-2002
Evapo - Transpiración 25% Captación de Techumbres 13% Sistemas de Infiltración Artificial 30% Agua Subterránea 75% Σumatoria por Recogida/Pluviales e Infiltración Directa
Recogida de Pluviales 43%
Σumatoria por Captación/Techumbres e Infiltración
Infiltración Directa 32%
Parques y Jardines y Superficies sin Pavimentar
RECOMENDACIONES DE EXPERTOS
ESTRATEGIA INTEGRAL PARA EL MANEJO SUSTENTABLE DE LOS ACUÍFEROS MANEJO DE LA DEMANDA:
• Reducción de fugas y desperdicios • Medición • Adecuación de tarifas • Reuso
Participación social:
• Reciclamiento • Uso de agua residual • Estímulos fiscales
• Tecnificación de riego • Conversión de cultivos • Uso de agua residual • Adecuación de tarifa eléctrica
• Concientización • Organización de usuarios • Mecanismos de financiamiento
Transferencia de derechos y cambios de uso suelo/agua Legislación hidráulica
Importación de agua
Desalación
• Reglamentos específicos • Adecuación de ordenamientos legales
Recarga Artificial
Reservas de agua