Aprovechamiento de agua de lluvia para usos municipales. Un estudio del Ayto. de Soria

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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.
  • Aprovechamiento agua lluvia usos municipales. estudio Ayto. Soria

1. Introducción

El Ayuntamiento de Soria se propone evaluar las posibilidades reales de aprovechamiento de agua de lluvia para atender los requerimientos de agua no potable para usos municipales.

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 municipales y, por extensión, en los hábitos de consumo de la población. Con este estudio se dará 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 el Ayuntamiento de Soria propone utilizar los 3.800 m2 de superficie captadora ya disponibles de las cubiertas de las naves de los Almacenes Municipales. Este método de captación de agua de lluvia aportará 1.555 m3/año, y se prevé destinarla de forma ordenada a los 3 siguientes objetivos básicos:

  • Primero para el uso como agua no potable para los propios almacenes municipales, limpieza y baldeo de calles, limpieza de contenedores, abastecimiento a obras, riego y otros similares para lo que no es necesario disponer de agua potable. El volumen captado igualmente se puede ofrecer para su uso por otros organismos de la ciudad, ya sean públicos o privados.
  • Segundo, se considera prioritario abastecer de agua a los 80 huertos municipales de la Fuente del Caño, que se encuentran a unos metros de los almacenes municipales, y por lo tanto del punto de captación. Estos huertos municipales están dedicados a la agricultura tradicional y ecológica por parte de los propios vecinos y vecinas de Soria que reúnan algunas características. La actividad se desarrolla en un entorno respetuoso con el medio ambiente, conformando un espacio dinamizador de las relaciones sociales y para la transmisión de conocimientos agrícolas. Sobre este apartado de los huertos municipales nos referiremos con más detalle en un próximo artículo ya que, a partir de esta misma instalación de captación de agua de lluvia, se propone destinar una importante cantidad de agua para su riego y conservación. Con este segundo objetivo se pretende por una parte ahorrar agua de la ya requerida por los huertos municipales y por otra el poder aumentar los caudales disponibles, con lo que se amplía el periodo y las posibilidades de riego, así como el uso de invernaderos.
  • Tercero, los caudales excedentes que no hayan sido consumidos, se evalúa que se destinen a la recarga del acuífero existente en esta zona, y que precisamente abastece actualmente a una parte del consumo de los huertos municipales.

De forma complementaria y para la gestión del objetivo nº 1 se instalaría un tanque de 25.000 litros para la distribución del agua captada en los almacenes municipales, mientras que para el objetivo nº 2 se emplearía el ya existente en la actualidad en los propios huertos, y también de 25.000 litros. El objetivo nº 3 no necesita tanque de almacenamiento. El esquema que resume esta propuesta es el siguiente:

2. Resumen de la propuesta

La instalación propuesta en los almacenes municipales, a partir de los 3.800 m2 de superficie disponible, permite captar una cantidad de agua de lluvia que supera los 1.500 m3/año. Con la instalación de un tanque de almacenamiento de 25.000 litros, la gestión de este volumen de agua puede llegar, como veremos más adelante, a disponer de forma periódica y ordenada de 380 m3/año, lo que representa el 24% del agua captada. De esta forma se destinarían al año 755 m3 para los huertos municipales, de los 2.500 m3/año que requieren. Finalmente está previsto que queden excedentarios 422 m3/año para la recarga del acuífero. En resumen:

Respecto a los requerimientos de agua con origen tradicional, y por lo tanto no de lluvia, tan solo se necesitaría como refuerzo para el riego de los huertos. El equilibrio de ambos aportes de agua de lluvia y tradicional, sería el siguiente:

Como se observa el sistema propuesto permite una distribución equilibrada del recurso disponible de tal forma que 1/4 se dedica a consumos municipales, 1/2 al riego de los huertos municipales, y el 1/4 restante a la recarga de acuíferos. Como es lógico esta distribución se mantendrá en la medida en que los datos meteorológicos de partida se cumplan, y en que la gestión practicada se ajuste a la propuesta. No obstante, cualquier variación en el plan previsto modificará este esquema que se adaptará a la nueva realidad, de tal manera que el ajuste de distribución de caudales se dará de forma automática, ya que el sistema está pensado para el aprovechamiento de toda el agua captada.

3. Distribución mensual de caudales

La distribución mensual de caudales, para un calendario anual completo y para cada uso, es la siguiente:

4. Esquema de la solución propuesta

El esquema propuesto para la captación, almacenamiento y gestión del agua de lluvia es el siguiente:

  • Los 3.800 m2 de las cubiertas de los almacenes municipales captan el agua de lluvia que se conduce por las bajantes actuales hasta un tanque de 25.000 litros a instalar en el patio de los almacenes municipales.
  • Este tanque abastece a los consumos municipales evaluados en 380 m3/año, tal y como se justifica más adelante.
  • Dado que la superficie captadora genera más recursos que los consumos municipales previstos, todo el excedente que no entra en el depósito indicado se conducirá automáticamente al tanque actualmente ya existente de 25.000 litros destinado al riego de los huertos municipales. En este punto el consumo previsto es de 2.500 m3/año de los que 755 m3/año tienen origen en el agua de lluvia (el 30% del total), y los 1.745 m3/año restantes (70%) se obtienen con recursos propios del Ayuntamiento de Soria, incluido la extracción de un acuífero próximo.
  • El sistema de gestión de los huertos municipales podría no necesitar por estacionalidad unos 420 m3/año que, si resultan excedentarios, se destinarían a la recarga del acuífero próximo, que es precisamente el que ahora aporta parcialmente al riego de los huertos.
  • Gráficamente, este es el esquema propuesto:

En el presente artículo se expone la solución para la gestión del agua de lluvia para los usos municipales ①, y en un artículo complementario se desarrollará la solución para la gestión del agua para el riego de los huertos municipales ②, y su excedente, de producirse, para recarga del acuífero ③. Todas las actuaciones se proponen simultáneas.

5. Gestión del agua de lluvia

Se parte del conocimiento de los datos meteorológicos de la ciudad de Soria, 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), y el nº de días que de media llueve cada mes, así como de la superficie captadora que en este caso es el total de la superficie disponible de 3.800 m2. Las variables son el volumen del tanque de almacenamiento, proponiendo para usos municipales un tanque de 25.000 litros, y la propuesta de consumo.

El equilibrio entre estos datos permite un amplio abanico de soluciones para la gestión del recurso hídrico y, dado que son tres los objetivos a atender de forma complementaria, las posibilidades se multiplican. Para acotar el problema se propone un plan de gestión del agua de lluvia para usos municipales que permita un uso racional y ordenado, aunque con ello se merme la cantidad de agua utilizada para estos usos. Recuérdese que los excedentes se destinan a los huertos municipales, y los excedentes de estos a la recarga de un acuífero; por lo tanto no se pierde nada del agua captada.

La propuesta, que es sostenible con las lluvias previstas, es la siguiente:

  • Se dispondrá de un punto de toma de agua en el tanque de 25.000 litros a instalar en el patio de los almacenes municipales, de los que se podrá extraer de forma programada 5.000 litros/día todos los lunes y viernes del año, con un total de 76 días al año de extracción de cumplirse el régimen de lluvias estadístico o uno similar.
  • No se extrae agua desde el 15 de junio al 15 de septiembre, con lo que se liberan caudales para el riego de los huertos municipales en verano.
  • En estas condiciones, la disposición de volúmenes por meses es la siguiente:
  • Otras soluciones son posibles; por ejemplo igualmente es sostenible extraer 3.000 litros/día los lunes, miércoles y viernes, salvo en los indicados meses de verano, con un total de 345 m3/año.
  • Debe asumirse que los planes propuestos son en el caso del cumplimiento del régimen de lluvias previsto. El sistema de gestión que se indica orienta con razonable aproximación al destino final del agua captada, pero debe contar con un seguimiento y automatismos para ajustarlo a la realidad de cada momento.
  • La gráfica que se adjunta indica el comportamiento del tanque de 25.000 litros de almacenamiento de agua para usos municipales. Se aprecia que en todos los meses llega en algún momento a llenarse al 100%, con lo que las lluvias que se producen en ese momento se convierten en volumen excedentario y se dirigen automáticamente al tanque de riego. El uso medio de llenado del tanque es del 74%.
  • Los volúmenes anuales resultantes de este proceso, son:

6. Comportamiento en años meteorológicamente distintos

Recordamos que uno de los puntos de partida es el conocimiento estadístico de la meteorología de la ciudad de Soria. 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, manteniendo los 380 m3/año de aportes para usos municipales, y permite disponer de un mínimo de 627 m3/año para el riego de los huertos municipales, lo que representa el 83% del aporte previsto para riego en un año medio. Los aportes excedentarios que finalmente llegan al acuífero se reducen hasta el 38% respecto a lo previsto en un año medio. Los datos con más detalle son estos:

La gestión del sistema en años muy húmedos, manteniendo los 380 m3/año de aporte para usos municipales, permite disponer de un mínimo de 826 m3/año para el riego de los huertos municipales, lo que representa el 109% de lo previsto en un año medio. Los volúmenes excedentarios que finalmente llegan al acuífero se elevan hasta el 738 m3/año, o el 175% respecto a lo previsto en un año medio.

7. Conclusiones finales

El presente informe, realizado para conocer las posibilidades 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 sobre las posibilidades reales de 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, 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 adaptativa a cada caso que permite diseñar soluciones razonables y 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 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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