TÉCNICAS INNOVADORAS PARA EL USO EFICIENTE DEL AGUA

Transcripción

1 TÉCNICAS INNOVADORAS PARA EL USO EFICIENTE DEL AGUA USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS TANQUES DE TORMENTA PhD. José Luis Armayor Asistencia Técnica del Fondo de Cooperación para Agua y Saneamiento (FCAS) en la OTC de Guatemala miércoles 29 de noviembre de

2 1 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS 2

3 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS CONCEPTOS GENERALES I Históricamente, para satisfacer las demandas de suministro de agua, en cantidad y calidad adecuada al uso que deben ser destinadas, se ha recurrido a la regulación artificial de las escorrentías, mediante la construcción de dispositivos superficiales (embalses) y captaciones subterráneas (manantiales, pozos y sondeos). Los embalses regulan las escorrentías superficiales que circulan por los ríos, con cierta irregularidades temporales, que no siempre coinciden con los periodos de demanda. Los manantiales sufren, en algunos tipos, las mismas características de temporalidad. Los pozos y sondeo para extraer las aguas subterráneas que almacenan los acuíferos y que circulan lentamente (en general) son otros de los recursos que, mediante extracción forzada, pasan a ser disponibles. En todos los casos, la regulación hídrica tiene como objetivo adaptar, en el espacio y tiempo, las aportaciones hídricas circundantes por los ríos y acuíferos, a las demandas existentes. En los periodos de disminución de precipitaciones y/o sequía, la disponibilidad hídrica disminuye y por lo tanto no se pueden atender adecuadamente las demandas y esto conlleva al consiguiente perjuicio social, económico y ambiental. Cuando se origina esta situación se recurre como solución a la construcción de nuevos embalses y a la realización de más captaciones de aguas subterráneas. Sin embargo, está demostrado que el problema se resuelve coyunturalmente, pero vuelve a repetirse a medio y largo plazo. 3

4 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS CONCEPTOS GENERALES II QUÉ SE DEBE HACER EN ESTAS SITUACIONES? RECURRIR A OTROS SISTEMAS DE REGULACIÓN Y APLIACACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS USO CONJUNTO DE LAS AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS ESTE SISTEMA TIENE COMO OBJETIVO OPTIMIZAR LOS RECURSOS HÍDRICOS DISPONIBLES, LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LOS ACUÍFEROS, EN LOS RECURSOS HÍDRICOS TOTALES 4

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6 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS CONCEPTOS GENERALES III 6

7 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS CONCEPTOS GENERALES IV 7

8 3 USO CONJUNTO EN EL SISTEMA DE SUMINISTRO DE AGUAS A LA CIUDAD DE MADRID 8

9 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID BASE LEGAL La Directiva europea 2000/60/CE, de 23 de octubre de 2000, por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política del agua (Directiva Marco del Agua), en su primer artículo fija los principios que marcarán la gestión del agua y del medio ambiente en la Unión Europea en los próximos años: El objetivo de la presente Directiva es establecer un marco para la protección de las aguas superficiales continentales ( ) y las aguas subterráneas que ( ) proteja y mejore el estado de los ecosistemas acuáticos ( ), terrestres y humedales ( ); promueva un uso sostenible del agua basado en la protección a largo plazo de los recursos disponibles ( ), y contribuya de esta forma a garantizar el suministro suficiente de agua superficial y subterránea en buen estado, tal y como requiere un uso del agua sostenible, equilibrado y equitativo. 9

10 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID El Canal de Isabel II Gestión, S.A. empresa pública de la Comunidad de Madrid, encargada del abastecimiento de agua a la mayor parte de la región, aprovecha todos los recursos hídricos de Madrid, realizando un uso conjunto o integrado de las aguas superficiales y subterráneas, que le permiten acometer el cumplimiento de los principios de la Directiva Marco del Agua. La irregularidad de las aportaciones de los ríos de la región, junto con unas mayores demandas, como consecuencia del incremento de la población y de la actividad económica e industrial que se viene registrando en los últimos años, requiere equilibrar la capacidad de suministro del sistema de abastecimiento de la Comunidad de Madrid y las necesidades a corto y medio plazo, con el fin de conseguir un triple objetivo: mantener una elevada garantía de abastecimiento, conseguir un uso sostenible de los recursos y conservar los ecosistemas asociados al agua. El Canal de Isabel II ha ido construyendo un conjunto de pozos de captación de agua en el acuífero terciario detrítico que le permiten realizar un uso intenso de sus aguas en períodos de sequía, consiguiendo aumentar el volumen de recursos disponibles con los que acometer el suministro en los momentos en los que se reducen los volúmenes disponibles en los embalses; habiendo introducido en su gestión los criterios de sostenibilidad del acuífero introducidos por la Directiva Marco. 10

11 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID LOS RECURSOS HIDRICOS 7 ríos de la Sierra de Guadarrama y acuíferos constituidos por los sedimentos terciarios detríticos y los cretácicos carbonatados de Torrelaguna. 14 embalses con una capacidad máxima de almacenamiento de 946 hm3. El valor medio 782,7 hm3/año. Máximo es de 1.738,5 hm3 en el año hidrológico y mínima de 222,8 hm3. El principal acuífero que se aprovecha para el abastecimiento en períodos de escasez o sequía es el terciario detrítico, de recursos renovables utilizables de hm3/año. Además se tiene el acuífero cretácico carbonatado de Torrelaguna con una aportación de 5-12 hm3/año. En total se tienen 70 pozos en el acuífero detrítico de profundidades comprendidas entre 250 y 700 m. Su capacidad de aportación es de hasta 78 hm3 en un año de sequía, teniendo que deja recuperar el acuífero durante 2-4 años por cada año de bombeo. Las extracciones del resto de usuarios de este acuífero son de unos 40 hm3/año. El acuífero de Torregaluna tiene 6 pozos con una extracción anual de 11 hm3/año. Este conjunto de infraestructuras ha permitido satisfacer en el año 2012 un volumen de 519,4 hm3, equivalentes a una dotación media de unos 230 litros por habitante y día, cantidad en la que se incluye el abastecimiento domiciliario, usos comerciales e industriales conectados con las redes de suministro, riego de jardines y baldeo de calles y pérdidas en el transporte y la distribución. De esta dotación, a abastecimiento domiciliario corresponden unos 150 l/h/d. 11

12 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID Recursos hídricos superficiales 12

13 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID Recursos hídricos subterráneos 13

14 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID Las aguas subterráneas se utilizan en los períodos de sequía, como complemento de las superficiales, cuyos volúmenes almacenados se ven reducidos 14

15 USO CONJUNTO DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS SUMINISTRO DE AGUAS A MADRID VOLÚMENES EXTRAIDOS 15

16 2 TANQUES DE TORMENTA 16

17 TANQUE DE TORMENTAS Definiciones, usos y objetivos Un tanque de tormentas, también conocido como aliviadero, es una infraestructura de alcantarillado consistente en un depósito dedicado a capturar y retener el agua de lluvia transportada hasta él por los colectores, sobre todo cuando hay precipitaciones muy intensas, para disminuir la posibilidad de inundaciones en los casos en que la capacidad de escurrido del agua es menor que el volumen de lluvia. El diseño de los sistemas unitarios urbanos implica colocar intercaladas en la red unas estructuras de control que limitan el caudal de paso hacia la estación de depuración vertiendo por medio de un aliviadero el sobrante de agua al medio receptor. Estas estructuras se denominan aliviaderos cuando no tienen capacidad de almacenamiento, y tanques de tormenta cuando pueden almacenar agua del sistema unitario. Un tanque de tormentas es una infraestructura de alcantarillado de grandes dimensiones que permite recoger y retener el agua de lluvia cuando se supera la capacidad de la red de alcantarillado o de tratamiento de la estación depuradora. Otros usos y objetivos: Cumplimiento normativas Evitar las primeras lluvias contaminantes Regulación de las tormentas: caudal constante y control de la dilución Mejoras de la calidad de las aguas de cursos superficiales, lagos y mares Pretratamiento para las depuradoras Agua destinada a la realización de operaciones de recarga artificial de recarga artificial de acuíferos Riegos de jardines y limpieza de calles 17

18 TANQUE DE TORMENTAS EMPLAZAMIENTOS Los tanques de tormenta deberían colocarse siempre en paralelo: no es aconsejable mezclar aguas que han pasado por un tanque de tormenta con aguas unitarias no controladas. El tanque en serie o en línea es, en general, más económico y el flujo sigue la dirección lógica del colector. En cambio presenta el inconveniente de que en caso de lluvias de intensidad baja toda la superficie del tanque entra en funcionamiento, produciéndose sedimentaciones que es necesario evitar, bien con una limpieza manual o automática 18

19 TANQUE DE TORMENTAS Datos de Diseño Volumen de almacenamiento: Pluviometría. Capacidad de retener la contaminación, que es volumen necesario para que una lluvia de 20 minutos de duración y con una intensidad de 10 litros por segundo y hectárea no produzca vertidos por el aliviadero de tormentas. Una vez que tenemos el área impermeable de influencia de un tanque de tormentas, sólo hay que multiplicar esa área por la intensidad de lluvia considerada y por el tiempo. Sistema automático de limpieza y equipamiento. La disponibilidad de ubicación. 19

20 TANQUE DE TORMENTAS EMPLAZAMIENTOS Volteador basculante 20

21 TANQUE DE TORMENTAS DISEÑOS PERFIL Bomba de limpieza 21

22 SISTEMA DE TANQUES DE TORMENTA DE MADRID CARACTERÍSTICAS: 6 GRANDES TANQUES 21 menores lo que hace un total de 27 Capacidad de almacenamiento m3= 1,18 hm3 Obras auxiliares: 34 km de colectores Dispone del mayor tanque del mundo: Arroyofresno Mejoran la calidad del agua del río Manzanares 22

23 CARACTERÍSTICAS Dimensiones de 140 metros de ancho, 290 de largo y 22 metros de profundidad Capacidad de metros cúbicos Obras auxiliares: conexión con la red de alcantarillado mediante un colector de 6,5 metros de diámetro y 3 kilómetros de longitud Coste: 105 millones de euros 23