Aprovechamiento de agua de lluvia para huertos con función social de la Fundación Trébol

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Sobre el blog

Carlos del Álamo
Arquitecto Técnico. Trabajando 31 años en ingeniería del agua y edificación. Los últimos 6 años en Cooperación Internacional para las empresas públicas españolas Tragsatec y España Expansión Exterior. 11 años en Acciona Ingeniería. 14 años en Wasser.
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  • Aprovechamiento agua lluvia huertos función social Fundación Trébol

1. Introducción

La Fundación Trébol se propone evaluar las posibilidades reales de aprovechamiento de agua de lluvia para atender los requerimientos de agua no potable de sus instalaciones en Las Rozas (Madrid). Esta fundación, y los organismos que agrupa, están dedicados al desarrollo e integración social de personas con discapacidad intelectual. Dispone en este centro de un huerto, invernaderos, almacenes, maquinaria, vestuarios, comedor… y todo lo necesario para el aprendizaje en las labores de jardinería, horticultura y cuidado medioambiental. La Fundación Trébol impulsa el desarrollo laboral de sus asociados y los integra en pleno derecho en el mundo del trabajo eficaz, competitivo y remunerado. En estas páginas conoceremos un poco más de la importante labor social que realiza la Fundación Trébol, del Centro Especial de Empleo Treboljardín, y de este proyecto de abastecerse con agua de lluvia.

La grave sequía que asola España ha motivado aún más avanzar en la exploración de los usos posibles del agua de lluvia con el objetivo de incluir estos aportes en los consumos propios de los jardines y huertos de la Fundación Trébol y, por extensión, en los hábitos de consumo de la población en general. Con este estudio se da luz a un tipo de abastecimiento que llama a la puerta para hacer su aportación como un elemento más en el nuevo horizonte de la gestión del agua de consumo humano.

Al respecto, la Fundación Trébol se propone utilizar los 1.690 m2 de superficie captadora ya disponibles de las cubiertas de los edificios e invernaderos existentes con lo que el agua de lluvia captada es de 569 m3/año de los que se aplican al riego de forma directa 450 m3/año. Los objetivos básicos de este proyecto son los siguientes:

  • Primero, el uso de la lluvia como agua no potable para los propios huertos y jardines de la Fundación, y que conforman una parte esencial de esta institución; con ello se logra un beneficio medioambiental y económico inmediato.
  • Segundo, poner en valor los invernaderos recientemente construidos y que precisan de agua para desarrollar toda su labor; con esto se amplía el escenario de actividades de la Fundación tanto en el aprendizaje técnico de sus asociados como en la capacidad de generar recursos económicos.
  • Tercero, incorporar el cuidado de las instalaciones de captación y gestión de la lluvia a las prácticas propias de la Fundación, lo que refuerza y amplia el desarrollo de las personas que la conforman, aportando un punto de apoyo más para su integración social; este aprendizaje es aplicable para otras instalaciones que estos equipos humanos pueden gestionar de otras instituciones.
  • Cuarto, garantizar, al menos parcialmente, la disposición de recursos hídricos para la sostenibilidad de las instalaciones en los momentos en los que el suministro de agua, o los caudales necesarios, no estén garantizados, como por ejemplo en periodos de restricciones de agua.

Recordemos que esta institución tiene entre sus objetivos la formación y el desarrollo de las personas que lo conforman y, entre sus misiones, el constituir un centro de referencia en calidad de servicios, favoreciendo la satisfacción y el desarrollo personal y social de los usuarios y de sus familias, a través del impulso de actividades medio-ambientales, entre otras. El conocimiento y la gestión del propio recurso hídrico enriquecerá la labor de este centro y de las personas que lo conforman.

De forma complementaria, y para el logro de estos objetivos, se instalaría un tanque de 25.000 litros para la distribución del agua captada, con lo que el resumen de esta propuesta es el siguiente:

En la siguiente imagen se presentan las instalaciones de la Fundación Trébol en Las Rozas, Madrid:

2. Resumen de la propuesta

En la actualidad la Fundación Trébol consume unos 2.519 m3/año de agua al año, de los que 1.613 m3/año, el 64%, están destinados al riego. Con la incorporación de los invernaderos se propone disponer de otros 1.000 litros de agua cada día del año, con lo que estos consumos se elevan a 2.884 m3/año para todo el centro y 1.978 m3/año para riego. En este escenario al riego se destinaría el 69% de todos los recursos hídricos anuales.

La instalación propuesta en la Fundación Trébol, a partir de los 1.690 m2 de superficie disponible, permite captar una cantidad de agua de lluvia que supera los 569 m3/año. Con la instalación de un tanque de almacenamiento de 25.000 litros, la gestión de este volumen de agua puede llegar a disponer de forma periódica y ordenada de 450 m3/año, lo que representa el 23% de las necesidades de riego.

La no coincidencia de los periodos de lluvia y de las necesidades de riego motiva que el 21% del agua captada, unos 119 m3/año, no sea directamente aprovechable en el riego, pero que sí está disponible para otros usos no contemplados hasta ahora. En resumen:

Una visión global de los requerimientos totales de agua, tanto para riego de huertos e invernaderos, así como para el resto de las necesidades de esta institución, y su coste, antes y después de implantar este proyecto, son los siguientes:

Los rendimientos clave alcanzables son sustituir el 23% del agua de riego requerida, o el 16% del total del consumo del centro, consumo que se ha incrementado en un 14% desde los actuales 2.519 m3/año a los previstos 2.884 m3/año. En paralelo, el coste del agua se reduce en un 4%, desde los actuales 4.635 Eur/año a los previstos 4.478 Eur/año.

Como es lógico la disposición y distribución del agua de lluvia se mantendrá en la medida en que los datos meteorológicos de partida se cumplan, y siempre que la gestión practicada se ajuste a la propuesta. No obstante, cualquier variación en el plan previsto se adaptará a la nueva realidad ya que el sistema está pensado para el aprovechamiento de toda el agua captada.

3. Justificación de la propuesta

La Fundación Trébol ha urbanizado una parcela de unos 9.000 m2 en la que ha construido sus instalaciones, incluidas las de huertos, invernaderos, jardines, vestuarios, sede social, talleres, cocina, comedor, entre otras. En la actualidad el agua para todos los usos es potable y de la red pública.

Al respecto de reforzar la disposición de agua y dado que las cubiertas de los edificios e invernaderos pueden aportar más de 500 m3/año de agua de lluvia, desde la Fundación Trébol se evalúa conocer cuáles serían los caudales disponibles para el riego de estos huertos y la incorporación productiva de los dos nuevos invernaderos. Tal y como se ha indicado, el 79% de los volúmenes captados se destinarían al riego, quedando un excedente de 119 m3/año para otros usos no considerados hasta ahora. Esta solución circular de la utilización del agua de lluvia permite la aplicación continuada del recurso hídrico y devolver a la tierra lo que en origen le corresponde. Y esto sin rechazar la posibilidad de gestionar el agua de lluvia captada en exceso cuando se produzca, lo que resulta en sí mismo un bien material a considerar.

Respecto al consumo de agua en los huertos, se evalúa actualmente en 1.613 m3/año destinando el 87% principalmente a los meses centrales del año, de mayo a septiembre. Por otra parte se desea el aumento gradual de los caudales disponibles para los nuevos invernaderos ya construidos, lo que modificará el calendario de riegos previstos, ampliándose moderadamente a los meses previos y posteriores al verano.

En resumen la distribución del consumo actual de agua de la Fundación Trébol, es la siguiente:

El objetivo es, por lo tanto, facilitar los caudales de lluvia para sustituir en lo posible una parte de esos 1.613 m3/año, más otros 1.000 litros/día para invernaderos, con lo que el escenario de consumo previsto sería el siguiente:

4. Gestión del agua de lluvia

Se parte del conocimiento de los datos meteorológicos de la ciudad de Madrid, de los que se utilizan la media disponible de los mm/mes de lluvia (o litros por metro cuadrado de cubierta que se pueden captar), el nº de días que de media llueve cada mes, así como los 1.690 m2 de superficie captadora. Las variables son el volumen del tanque, considerando adecuado uno de 25.000 litros previsto, así como la previsión de consumo ya indicada.

Las gráficas que se adjuntan indican el comportamiento mensual del sistema de riego, en las condiciones indicadas:

En este régimen de gestión del agua, al llenarse el tanque en algún momento sin haber consumo, se producen excedentes de agua no consumida. El total excedente en un año es de 119 m3 que pueden ser destinados a otros usos, sin rechazar aplicaciones comerciales.

Como es lógico, la adecuada gestión del sistema de riego permitirá que el agua de lluvia captada se destine al mejor uso en cada caso y en cada mes del año, con lo que los excedentes estivales podrían no producirse.

5. COMPORTAMIENTO EN AÑOS METEOROLÓGICAMENTE DISTINTOS

Recordamos que uno de los puntos de partida es el conocimiento estadístico de la meteorología de la ciudad de Madrid. Dado que las lluvias reales pueden verse afectadas por variaciones, se desea conocer cuál sería el comportamiento del sistema en años meteorológicamente distintos. Se propone, por lo tanto, determinar la variabilidad sobre lo previsto, por ejemplo, para años más secos con una lluvia del -25% de lo normal, y para años más lluviosos con una lluvia del +25% de lo normal.

La gestión del sistema en años secos, con lluvias un 25% por debajo de lo normal, permite disponer de un aprovechamiento de 390 m3/año para el riego de los huertos e invernaderos, aportando el 20 % del total del riego necesario. La gestión del sistema en años muy húmedos, con lluvias un 25% por encima de lo normal, permite disponer de un mínimo de 492 m3/año, aportando el 25% del total del riego necesario. En el año de lluvia tipo, la aportación de la lluvia es del 23% de las necesidades del riego, o el 16% de las totales del centro.

La siguiente gráfica que se adjunta indica el comportamiento del sistema y la cantidad aprovechable de agua de lluvia al variar el volumen del tanque. Se parte de un tanque 5.000 litros al que se le incrementan gradualmente 5.000 litros más hasta llegar a los 40.000 litros. Como se aprecia el salto más importante se da al inicio de la gráfica, obteniendo gradualmente menores rendimientos para la misma superficie de captación que, en principio, no pude aumentar. El escenario recomendado es el del tanque de 25.000 litros, en el que el aprovechamiento de agua de lluvia es de 450 m3/año.

6. Consumos mayores a los previstos

A la pregunta de si se puede consumir más agua de los 450 m3/año, con la misma instalación, la respuesta es que sí. Si el consumo en riego crece un 25%, el aporte del sistema de lluvia será de 478 m3/año. El mayor limitante al crecimiento del rendimiento del sistema se encuentra en la superficie captadora de agua de lluvia, que ya está construida, mientras que el volumen del tanque todavía podría crecer construyendo un tanque más de refuerzo.

7. Conclusiones finales

El presente informe, realizado para conocer las posibilidades reales de aprovechamiento de agua de lluvia, forma parte de un proyecto de estudio para determinar los márgenes en los que el agua de lluvia puede formar parte del consumo humano. Con este proyecto se desea ampliar el conocimiento para incorporar el agua de lluvia a nuestra vida cotidiana, a partir del estudio de casos reales.

El aquí expuesto cumple esta condición, por lo que las conclusiones que se obtienen están justificadas. La herramienta aplicada, de creación propia, permite equilibrar las principales variables del problema, y que son:

  • régimen de lluvias mensual para cualquier punto geográfico, y nº de días de lluvia cada mes
  • superficie de captación de agua de lluvia disponible
  • volumen del tanque de almacenamiento
  • rango de consumos

El equilibrio de estos valores, para todos los días del año, permite conocer las posibilidades de utilización del agua de lluvia, las necesidades de refuerzo con aportaciones tradicionales, los excedentes captados y no utilizados, el régimen de comportamiento del tanque de almacenamiento, el ahorro anual de agua en m3 y en costo económico, los costos de energía en los que se podría incurrir y una aproximación a la amortización de las instalaciones, entre otros valores. Igualmente el método de cálculo permite conocer cómo se comportaría el sistema diseñado en años de lluvias distintas a lo previsto, o si varían los consumos. Se trata de una herramienta flexible y adaptable a cada caso que propone soluciones razonables, así como adentrarse en el conocimiento del comportamiento del sistema diseñado cuando cambian las distintas variables. Los consumo se pueden aportar en litros/habitante/día para una población fija y otra distinta dotación para una población variable, o en m3/mes ajustados para cada mes del año; igualmente se puede personalizar el consumo en litros /día de forma específica para cada día del año por separado.

Desde este foro dedicado al agua de lluvia se propone el estudio de otros casos reales similares o no a este, ya sean públicos o privados, y en los que el agua de lluvia pueda destinarse a alguno de los usos que se necesiten como, por ejemplo para el riego de parques y jardines, riego de zonas deportivas, riego de viveros, llenado de piscinas con las condiciones de tratamiento del agua que convenga, baldeo de calles, limpieza de contenedores, limpieza de zonas comunes y de garajes, consumo para animales, recarga de pozos y acuíferos, obras, limpieza de maquinaria, aportes o cesión de agua para otros consumidores…

Si el lector dispone de un caso de estudio que ayude a aportar conocimiento, este método de cálculo se puede aplicar sin ninguna limitación y sin contraprestaciones, por lo que se le invita a contactar con el autor.

Más información sobre casos similares evaluados por el autor pueden consultarse en la revista digital iAgua, en el blog de Carlos del Álamo.

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