correlación de parámetros de calidad y tipo de
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2019
Correlación de parámetros de calidad y tipo de infraestructura Correlación de parámetros de calidad y tipo de infraestructura
destinada para el abastecimiento de agua lluvia. Caso de estudio: destinada para el abastecimiento de agua lluvia. Caso de estudio:
Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, corregimientos del municipio Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, corregimientos del municipio
de Buenaventura - Valle del Cauca de Buenaventura - Valle del Cauca
Maria Alejandra Mendoza Morales Universidad de La Salle, Bogotá
Alejandro Gaviria Galvis Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Mendoza Morales, M. A., & Gaviria Galvis, A. (2019). Correlación de parámetros de calidad y tipo de infraestructura destinada para el abastecimiento de agua lluvia. Caso de estudio: Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, corregimientos del municipio de Buenaventura - Valle del Cauca. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1144
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| CORRELACIÓN DE PARÁMETROS DE
CALIDAD Y TIPO DE
INFRAESTRUCTURA DESTINADA PARA
EL ABASTECIMIENTO DE AGUA
LLUVIA
CASO DE ESTUDIO: JUANCHACO, LA
BARRA Y LADRILLEROS,
CORREGIMIENTOS DEL MUNICIPIO DE
BUENAVENTURA – VALLE DEL CAUCA
2019
PROYECTO DE GRADO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 20/06/2019
1
PROYECTO DE GRADO
CORRELACIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD Y TIPOS DE INFRAESTRUCTURA
DESTINADA PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA LLUVIA. CASO DE ESTUDIO:
JUANCHACO, LA BARRA Y LADRILLEROS, CORREGIMIENTOS DEL MUNICIPIO DE
BUENAVENTURA – VALLE DEL CAUCA
ELABORADO POR
MARIA ALEJANDRA MENDOZA MORALES COD. 41141152
ALEJANDRO GAVIRIA GALVIS COD. 40141055
ING. MARIA ALEJANDRA CAICEDO LONDOÑO
Director del Proyecto
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Facultad de Ingeniería Civil
BOGOTÁ D.C
2019
2
TABLA DE CONTENIDO Pág.
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 8
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................ 10
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................................................................................... 10
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................. 11
JUSTIFICACIÓN .................................................................................................................... 12
OBJETIVOS ............................................................................................................................ 13
GENERAL ........................................................................................................................... 13
ESPECÍFICOS ..................................................................................................................... 13
MARCO DE REFERENCIA ................................................................................................... 14
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 14
DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA POBLACIÓN EN LA ZONA RURAL POR
REGIONES ........................................................................................................................... 14
SOLUCIONES INDIVIDUALES DE AGUA Y SANEAMIENTO BÁSICO ................ 15
SELECCIÓN DEL TIPO DE VIVIENDA ....................................................................... 16
CAPTACIÓN DE AGUA LLUVIA ................................................................................. 20
ELEMENTOS FUNCIONALES PARA EL DISEÑO ..................................................... 24
RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA....................................... 25
SOLUCIONES APROPIADAS PARA CLARIFICACIÓN, FILTRACIÓN Y
DESINFECCIÓN DE AGUA PARA VIVIENDA RURAL DISPERSA ............................. 28
MARCO CONCEPTUAL .................................................................................................... 31
3
MARCO LEGAL ................................................................................................................. 34
GENERALIDADES DEL APROVECHAMIENTO DE AGUA LLUVIA ............................ 35
RESEÑA HISTORICA ............................................................................................................ 36
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................................... 39
GENERALIDADES DE LA ZONA ........................................................................................ 41
UBICACIÓN ........................................................................................................................ 41
POBLACIÓN ....................................................................................................................... 41
DATOS METEOROLÓGICOS ........................................................................................... 41
METODOLOGÍA .................................................................................................................... 48
RESULTADOS ........................................................................................................................ 50
ANÁLISIS ................................................................................................................................ 68
PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA ....................................................................... 69
AFECTACIÓN DEL MAL ESTADO DE LOS MATERIALES ........................................ 72
PLÁSTICO ....................................................................................................................... 73
ZINC ................................................................................................................................. 74
ETERNIT .......................................................................................................................... 74
CONCRETO ..................................................................................................................... 74
ALTERNATIVA DE UNA INFRAESTRUCTURA APROPIADA PARA CAPTACIÓN ... 75
RESULTADOS .................................................................................................................... 79
PRESUPUESTO ................................................................................................................... 87
4
CONCLUSIONES ................................................................................................................... 94
REFERENCIAS ....................................................................................................................... 99
ANEXOS ................................................................................................................................ 104
REGISTRO FOTOGRAFICO DEL ÁREA DE INFLUENCIA ........................................ 104
CONTENIDO DE ILUSTRACIONES Pág.
Ilustración 1. Precipitación media multianual Colombia. ......................................................... 9
Ilustración 2. Alternativa de sistema de abastecimiento de Agua lluvia. ................................ 18
Ilustración 3. Esquema de ejemplo para cálculo de volumen e oferta de agua lluvia. ........... 28
Ilustración 4 Clarificación, Filtración y Desinfección de agua para viviendas rurales con
abastecimiento de agua lluvia. ..................................................................................................... 30
Ilustración 5. Ubicación de estación JUANCHACO AUTOMATICA. Vista Google Maps para
IDEAM. ......................................................................................................................................... 42
Ilustración 6. Ubicación de estación APTO BUENAVENTURA. Vista Google Maps para
IDEAM. ......................................................................................................................................... 42
Ilustración 7. Mapa del área de influencia. ............................................................................. 50
Ilustración 8. Trayecto Puerto de Buenaventura a Puerto de Juanchaco Fuente: ArcMap. .. 50
Ilustración 9. Sistema de abastecimiento de Juanchaco utilizando represa. .......................... 55
Ilustración 10. Bocatoma. Unidades métricas. ........................................................................ 58
Ilustración 11. Recorrido desde Bocatoma hasta Juanchaco en lancha. ................................ 59
Ilustración 12. Ubicación de la PTAP del corregimiento de Ladrilleros. ............................... 60
Ilustración 13. Dimensiones de vivienda para cálculo de presupuesto por materiales. ......... 88
5
CONTENIDO DE IMÁGENES Pág.
Imagen 1. “Casas aguateras” de la zona de influencia del proyecto. ................................... 20
Imagen 2. Tipo de sistema más utilizado de abastecimiento de agua lluvia de la zona. ......... 51
Imagen 3. Tipo de sistema de abastecimiento de agua lluvia de la zona tipo embudo. .......... 52
Imagen 4. Sistema de abastecimiento de agua y esquema por bombeo de pozo. .................... 53
Imagen 5. Sistema de abastecimiento por tanques en una vivienda. ....................................... 54
Imagen 6. Sistema de circulación de agua de los tanques después de llenados. ..................... 54
Imagen 7. Canaleta que direcciona el agua del tejado a los tanques de recolección de agua
lluvia. ............................................................................................................................................ 54
Imagen 8. Sistema de recolección de agua mediante tapa usada como embudo. ................... 55
Imagen 9. Bocatoma ................................................................................................................. 56
Imagen 10. Resultados de medición de pH, Conductividad y TDS para Bocatoma. ............... 56
Imagen 11. Resultado de medición de color para Bocatoma. ................................................ 57
Imagen 12. Determinación de medidas de la bocatoma. ......................................................... 57
Imagen 13. Medición en una de las ramificaciones del tubo madre. ...................................... 59
Imagen 14. Construcción de la PTAP. ..................................................................................... 61
Imagen 15. Estado actual de la PTAP de Ladrilleros. ............................................................ 62
Imagen 16. Existencia de hidrantes y registros. ...................................................................... 63
Imagen 17. Toma de parámetros y profundidad en pozo. ........................................................ 63
Imagen 18. Toma de muestra de agua lluvia de tanque construido en concreto. .................... 64
Imagen 19. Uso de teja de zinc para direccionar el agua a tanque, medida de pH. ............... 64
Imagen 20. Resultado de pH de tanque Eternit a la intemperie. ............................................. 64
Imagen 21. Condiciones del tejado de algunas casas. ............................................................. 65
6
Imagen 22. Toma de muestra de agua usada solamente para cocinar tomada de una vivienda
y su pH. ......................................................................................................................................... 66
Imagen 23. Toma de muestra de agua usada para preparar los pescados en un restaurante y
su pH. ............................................................................................................................................ 66
Imagen 24. Toma de muestra de agua usada para cocinar en un hogar y su pH. .................. 66
Imagen 25. pH de muestra de agua tomada del grifo de una vivienda. .................................. 67
Imagen 26. Afectación de los materiales utilizados para abastecimiento de agua lluvia. ...... 73
Imagen 27. Construcción del modelo de abastecimiento de agua lluvia. ................................ 77
Imagen 28. Modelo de abastecimiento de agua lluvia. ............................................................ 78
Imagen 29. Variación de pendientes simuladas. ...................................................................... 79
Imagen 30. Funcionamiento del prototipo de abastecimiento de agua lluvia para simulación.
....................................................................................................................................................... 80
Imagen 31. Tipos de tejado utilizados. ..................................................................................... 81
Imagen 32. Medición de parámetros de calidad de agua en muestras tomadas en tejados. ... 85
Imagen 33. Almacenamiento en tanques elevados. .................................................................. 91
Imagen 34. Almacenamiento en tanques a nivel del suelo. ...................................................... 92
CONTENIDO DE TABLAS Pág.
Tabla 1. Coeficiente de escorrentía según tipo de material. ................................................... 27
Tabla 2. Normatividad para el desarrollo del proyecto. ......................................................... 34
Tabla 3. Metodología para el desarrollo del proyecto. ........................................................... 48
Tabla 4. Parámetros de pH y temperatura para muestras en diferentes materiales. .............. 68
Tabla 5. Parámetros promedio por materiales para muestras de pH y temperatura. ............. 68
7
Tabla 6. Parámetros de pH y temperatura para muestras en pozo y bocatoma. .................... 68
ETERNIT. Tabla 7. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de
Eternit. .......................................................................................................................................... 81
PVC. Tabla 8. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de Plástico. . 82
ZINC. Tabla 9. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de Zinc. ...... 82
Tabla 10. Resultados de parámetros de calidad de agua en muestras tomadas en tejados. ... 85
Tabla 11. Presupuesto de productos para sistema de abastecimiento. ................................... 89
8
INTRODUCCIÓN
El agua es sin lugar a duda el recurso más importante y necesario para poder sobrevivir, la
gran lista de usos que le ha dado el hombre al agua es encabezada por su consumo, el uso más
inapelable de todos. Algunas regiones en Colombia tienen ese uso limitado, pues cuentan con un
sistema de abastecimiento precario, o peor aún, ni siquiera cuentan con uno. Este es el caso de
Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, corregimientos del Municipio de Buenaventura – Valle del
Cauca.
El propósito de esta investigación es lograr determinar la calidad de agua que se tiene bajo el
sistema de abastecimiento actual, para llegar a proponer posibles soluciones en pro de la
población afectada; esto bajo el análisis de parámetros de calidad de agua e infraestructura del
sistema.
Estos tres corregimientos están localizados en una de las zonas con mayores índices de
precipitaciones anuales en el país, como lo es el departamento del pacifico, con niveles de
precipitación que oscilan entre los 4500 hasta los 12204 mm. (Ilustración 1).
Según (EL TIEMPO, 2010) a los habitantes de estos corregimientos se les prometió acceder a
un sistema de acueducto para el año 2011, ante tal incumplimiento, en su necesidad de contar
con agua potable, implementaron diversos sistemas o alternativas para auto-abastecerse de agua.
En general, dichos sistemas consisten en recolectar el agua lluvia y almacenarla en tanques de
diferentes materiales (PVC, Concreto, Eternit, etc).
En campo, y como aporte de la presente investigación, se verificó que el mecanismo para el
almacenamiento del agua en dichos tanques depende de la facilidad o alternativa de cada
infraestructura.
9
Ilustración 1. Precipitación media multianual Colombia.
Fuente: (Hurtado Montoya & Mesa Sanchez, 2014)
La problemática surge en el momento en que las personas se abastecen de dicha agua para su
consumo, debido que las condiciones y estado de los materiales utilizados en los sistemas de
recolección de agua se encuentran en mal estado. En campo se evidenció que los tejados y
canaletas que llenan los tanques, también se encuentran en condiciones indeseables para al
almacenamiento de agua que será utilizada directamente para el consumo humano.
Finalmente, se evidenció que al agua almacenada no se le realiza ningún tipo de tratamiento
convencional, ni por parte del municipio, ni por los mismos habitantes, ya cada uno es libre de la
manera en la que quiere consumirla, y por tanto se deja mucho a la experimentación y creencia
de cada habitante.
10
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
“En 2011 habrá agua potable para corregimientos de La Barra, Juanchaco y Ladrilleros en
Buenaventura” (EL TIEMPO, 2010), el proyecto se comenzó, han pasado 7 años, pero el quedo
inconcluso, este supero la inversión de 11 mil millones.
No hay sistema de acueducto para las familias. En Juanchaco, en su apuro de contar con agua
para satisfacer sus necesidades básicas, la misma comunidad, años atrás cuando solo se contaba
con apenas unas 20 casas, utilizaron una quebrada a unos 3 km de distancia aproximadamente,
esta fue represada y toda el agua lluvia y agua de escorrentía se reposa allí, tiene una bocatoma
que direcciona el agua por medio de un “Tubo madre” de 3 pulgadas, que al estar en zona
elevada llega con presión, este tuvo atraviesa todo el pueblo, y en cada casa se desprende una
ramificación con otro tubo, este de media pulgada, que por medio de una bomba que ellos
adaptaron, abastecen a cada familia.
La misma comunidad se reúne para hacer el mantenimiento a la represa y al sistema, este
manteamiento consiste en la limpieza superficial de las hojas de los árboles. Esta agua llega sin
ninguna clase de tratamiento.
La anterior solo es una de las opciones que tienen algunos de los habitantes de Juanchaco, los
demás, al igual que los habitantes de La Barra y Ladrilleros se abastecen por medio de agua
lluvia. El sistema de abastecimiento de agua que se maneja en los 3 corregimientos varía, se
encuentra la recolección por medio de la ubicación de un tanque al lado de las casas para
recolectar el agua lluvia que cae del tejado y es direccionada por una canaleta que es lo que
finalmente llena el tanque. También la recolección de agua simplemente dejando en tanque a la
11
intemperie ya sea abierto, o con una tapa de algún otro tanque para que esta sirva como embudo.
Como última opción algunos cuentan con la cercanía de un pozo, del que, por medio de una
bomba, unos cuantos se abastecen de agua.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
El problema radica en que los sistemas de abastecimiento de agua lluvia que manejan los
habitantes de Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, se encuentran en malas condiciones. Los
tejados, las canaletas, los diferentes tanques y el diseño actual presentan un alto grado de
deterioro, esto debido a las condiciones climatológicas de los tres corregimientos, donde se
evidencia en los materiales el moho, el musgo, material vegetal diverso, oxido entre otras
características preocupantes.
Realizando entrevistas a la población, casi que en su totalidad no hierven el agua lluvia que
almacenan, el por qué, ellos mismos lo responden con afirmaciones como: “Al hervir el agua se
pierden las propiedades de esta”, “hervir el agua mancha las ollas”, “el agua hervida sabe
diferente y no me gusta”. Todas estas afirmaciones se deben a la desinformación de la
comunidad en la calidad del agua que están consumiendo y utilizando.
¿Qué relación hay entre los materiales y la infraestructura que compone el sistema de
abastecimiento actual en Juanchaco, La Barra y Ladrilleros frente a la calidad del agua que
consumen y utilizan?
12
JUSTIFICACIÓN
Ante el notable deterioro del sistema de abastecimiento de agua actual con el que cuentan los
corregimientos de Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, la preocupación abunda. Ya que la
propuesta de un acueducto para estas zonas quedo inconclusa, y su manera más común de
abastecerse de agua es la lluvia, se necesita realizar una serie de estudios para determinar la
afectación de la manera en la que se abastecen, los materiales del sistema que están influyendo
en la calidad del agua y la presencia de material vegetal en el paso del flujo del agua, para así
poder proponer una serie de mejoras al sistema de abastecimiento, para lograr interferir
positivamente en la calidad del agua.
Este proyecto no solo funciona para los tres corregimientos mencionados, a largo plazo se
puede adaptar o ser de ayuda para llegar a más zonas del país donde se tiene el mismo problema,
ya que una parte representativa de las zonas rurales del país no cuentan con abastecimiento por
medio de acueductos y se abastecen principalmente por agua lluvia.
13
OBJETIVOS
GENERAL
Realizar una correlación de parámetros de calidad y tipo de infraestructura destinada para el
abastecimiento de agua lluvia, en Juanchaco, La barra y Ladrilleros, corregimientos del
municipio de Buenaventura – Valle del Cauca.
ESPECÍFICOS
- Identificar los sistemas utilizados para la captación, almacenamiento y distribución de aguas
lluvias en los corregimientos de Juanchaco, Ladrilleros y la Barra.
- Realizar un diagnóstico del tipo y calidad del agua dispuesta para el consumo y demás usos
(aseo personal, limpieza, etc.) de los habitantes en la zona de estudio.
- Determinar la afectación del mal estado de los materiales utilizados en los sistemas de
abastecimiento mediante una caracterización y/o identificación de tipo visual.
- Proponer una alternativa de infraestructura apropiada y eficiente para el abastecimiento de
agua lluvia según las necesidades y condiciones identificadas en la zona de estudio, bajo una
viabilidad social y económica.
14
MARCO DE REFERENCIA
MARCO TEÓRICO
Para el contexto del proyecto, solo se tendrá en cuenta el análisis y la información relacionada
directamente con la captación y uso de agua lluvia. En este caso la información a continuación
presentada hace parte del Reglamento Técnico - RAS en su título J: Alternativas Tecnológicas
en Agua y Saneamiento para el Sector Rural (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo
Territorial, 2010)
DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA POBLACIÓN EN LA ZONA RURAL POR
REGIONES
De acuerdo al Plan de Ordenamiento Territorial de cada municipio, en este caso en el Anexo 2
del POT de Buenaventura, donde se ubican las normas exclusivas para la organización física y
ambiental; la urbanización, la expansión urbana, las áreas de reserva y protección de recursos
naturales para los corregimientos de Juanchaco (Alcaldía Distrital de Buenaventura , 2014)
A continuación, se presenta una configuración típica de población rural y suburbana asociadas
a regiones de Colombia, de las cuatro presentadas en el Reglamento Técnico – RAS, las cuales
son guía para orientar el tipo de soluciones con las que se les puede atender en agua y
saneamiento.
- REGIONES CON BAJA DENSIDAD POBLACIONAL: MENORES A 15 HAB/km2
Son las regiones rurales de los municipios ubicados en los dos extremos de la oferta hídrica en
términos de precipitación pluvial, y las extensas sabanas dedicadas al pastoreo de ganado vacuno
y grandes cultivos. En su mayoría son planicies que están por debajo de los 500 msnm en donde
la población rural habita en conglomerados pequeños o en vivienda rural muy dispersa, y con
pocas vías de acceso para vehículos automotores.
15
Aquí las soluciones de agua para consumo humano son individuales o mediante micro-
acueductos. Las soluciones para saneamiento (aguas residuales y disposición de residuos sólidos)
son individuales (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
- REGIONES HÚMEDAS
Con precipitaciones anuales entre 2.500 y 10.000 mm, y temperatura promedio de 24º
centígrados, sus suelos están cubiertos por selva pluvial tropical.
Se trata de las regiones rurales de los municipios de la vertiente occidental de la cordillera
Occidental o vertiente del océano Pacífico entre el rio Mira y la serranía del Baudó (una de las
más lluviosas del mundo); y la extensa región amazónica, vertiente del mismo río con una
densidad poblacional promedio de 0,6 hab/Km2. La población de estas regiones se ubica
principalmente en viviendas dispersas y pequeños caseríos a lo largo de la orilla de los grandes
ríos con una densidad promedio de 5 hab/ Km2.
En estas regiones rurales con muy baja densidad poblacional y escasez de vías de acceso, se
imponen las soluciones individuales para el saneamiento y la provisión de agua. Esta última
preferencialmente con agua lluvia almacenada en reservorios para el caso de las regiones muy
secas, o captada y almacenada en el techo de las viviendas (casas aguateras) en las regiones muy
húmedas (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
SOLUCIONES INDIVIDUALES DE AGUA Y SANEAMIENTO BÁSICO
Por ser un requisito esencial para la subsistencia, en el medio rural colombiano toda su
población cuenta con una o más fuentes de agua. Sin embargo, no siempre están disponibles en
cantidad, calidad y facilidad de acceso, y la dificultad de captar agua en algunas regiones se
vuelve crítica en temporadas de estiaje. Hacen parte de la oferta de agua a ser consideradas
16
dentro de las soluciones de abastecimiento: las fuentes de agua superficial, las subterráneas, el
agua atmosférica, ya sea en forma de lluvia o de neblina, el agua de mar y el agua salobre, ya sea
ésta superficial o subterránea (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
- AGUA ATMOFERICA: AGUA LLUVIA
Durante mucho tiempo el agua lluvia captada en el techo de la vivienda fue usada para las
necesidades del hogar y para la agricultura en las zonas rurales. Esta práctica vino en desuso con
el advenimiento de los sistemas de acueducto con distribución domiciliaria en las ciudades, en
las áreas de vivienda rural nucleada y aún para la dispersa. De todas maneras, cuando en el
campo la densidad poblacional es muy baja o los sistemas centralizados tienen problemas de
distribución por deficiente operación o temporadas estacionales de sequía, es necesario recurrir
nuevamente a esta opción, mejorada desde luego con tecnologías apropiadas, especialmente en el
almacenamiento del agua lluvia captada en los techos de las viviendas (Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
SELECCIÓN DEL TIPO DE VIVIENDA
- VIVIENDA RURAL DISPERSA NO CONECTADA A UN ACUEDUCTO
Se trata de aquellos casos donde la densidad de población rural es muy baja, con notoria
dispersión de las viviendas, pero donde se puede recurrir a soluciones individuales apropiadas,
frente a las siguientes situaciones (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial,
2010):
• Hay oferta permanente de agua superficial cerca de la vivienda: La solución
alternativa que en principio parece la más adecuada es captar el agua superficial y
tratarla mediante procesos de clarificación y desinfección caseros que más adelante se
17
recomiendan, antes de consumirla. Con esta solución se puede lograr un nivel de
servicio alto, lo que significa una dotación entre 40 y 100 litros por persona al día
(lppd).
• Hay oferta permanente de agua subterránea cerca de la vivienda: La solución
alternativa que parece ser la más adecuada, es proteger los manantiales y extraer el
agua subterránea mediante pozos o aljibes para tratarla mediante procesos de
clarificación y desinfección caseros antes de consumirla. Con esta solución se puede
lograr un nivel de servicio alto, lo que significa una dotación entre 40 y 100 lppd.
• La oferta de agua superficial es distante y deficiente por estar sujeta a variaciones
estacionales: Si no es posible técnica y económicamente extraer agua subterránea, la
solución alternativa más recomendable en este caso es la captación del agua lluvia en
época de invierno para almacenarla en tanques subterráneos cerca de la vivienda.
Esta solución requiere además de un sistema de elevación de agua o bombeo a un
tanque domiciliario por encima de la casa y con capacidad suficiente para el consumo
diario de la familia. El agua debe ser tratada mediante procesos de clarificación y
desinfección caseros antes de consumirla. Con esta solución se puede lograr un nivel
de servicio medio, lo que significa una dotación entre 20 y 40 lppd.
• Las condiciones topográficas y geológicas de la región limitan el acceso a fuentes
superficiales y subterráneas: La única solución alternativa en este caso es la captación
permanente del agua lluvia para almacenarla en tanques subterráneos con capacidad
suficiente para mantener una dotación mínima de agua al hogar.
Esta solución requiere además de un sistema de elevación de agua o bombeo a un
tanque domiciliario por encima de la casa y con capacidad para el consumo diario de
18
la familia. El agua debe ser tratada mediante procesos de clarificación y desinfección
caseros antes de consumirla. Es posible que con esta solución solamente se pueda
lograr un nivel de servicio bajo, lo que significa una dotación de 20 lppd o aún menos.
Ilustración 2. Alternativa de sistema de abastecimiento de Agua lluvia.
Fuente: (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
• La topografía del terreno, la vegetación o las características de la fuente permiten
desarrollar procedimientos apropiados para almacenar el agua superficial, subsuperficial
o el agua lluvia para una provisión segura de agua a la vivienda durante todo el año: La
solución alternativa es la construcción de reservorios o micro embalses con capacidad
suficiente para mantener un nivel de servicio alto, es decir, para una dotación entre 40 y
100 lppd. Si el reservorio se construye por debajo del nivel de la vivienda necesitará
bombeo para llenar el tanque de consumo domiciliario diario. Además, el agua debe ser
tratada mediante procesos de clarificación y desinfección caseros que más adelante se
recomiendan, antes de consumirla.
19
- VIVIENDA RURAL CON ABASTECIMIENTO PRECARIO
Son aquellos casos donde la población rural dispersa o nucleada, teniendo un sistema de
abastecimiento con distribución domiciliaria o un acueducto rural, está sujeta a racionamiento de
agua. Esto ocurre cuando se presentan recurrentes periodos de sequía originados por un régimen
pluvial marcadamente estacional, ya sea mono modal o bimodal según la región del país; o por
cambios climáticos severos que reducen la oferta hídrica; o por deficiencias en la construcción y
operación del acueducto. La solución alternativa que procede en este caso es la captación del
agua lluvia en época de invierno para almacenarla en tanques subterráneos cerca de la vivienda.
Esta solución requiere además de un sistema de elevación de agua o bombeo a un tanque
domiciliario por encima de la casa y con capacidad para el consumo diario de la familia durante
el tiempo que tradicionalmente dura el racionamiento. El agua debe ser tratada mediante
procesos de clarificación, filtración y desinfección caseros antes de consumirla. Con esta
solución se puede lograr un nivel de servicio medio, lo que significa una dotación entre 20 y 40
lppd (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
- VIVIENDA RURAL DE REGIONES MUY HÚMEDAS
En aquellas regiones de alta pluviosidad como la costa del Pacífico y la Amazonia, la solución
alternativa dependerá en buena medida de la calidad y cantidad de agua de las fuentes
superficiales o subterráneas disponibles. Sin embargo, la alternativa más práctica de
abastecimiento de agua para la población rural que habita en estas regiones siempre ha sido la
captación del agua lluvia a través del tejado de cada vivienda. Si éste se construye con una
cumbrera alta, que permita el almacenamiento para el consumo diario, a una altura conveniente,
se puede evitar el bombeo. Otra solución de tipo comunitario es la construcción de “casas
aguateras” que mantienen un almacenamiento permanente en varios tanques domiciliarios para
20
que el agua sea recolectada por la comunidad como si se tratara de pilas públicas. De esta forma
se puede obtener fácilmente un nivel de servicio medio, lo que significa una dotación entre 20 y
40 lppd (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
Imagen 1. “Casas aguateras” de la zona de influencia del proyecto.
Fuente: Autores.
CAPTACIÓN DE AGUA LLUVIA
En el territorio colombiano existen pocas regiones sometidas a condiciones de sequía
permanente que las clasifican como desérticas. El norte de La Guajira, el cañón del Chicamocha,
el desierto de la Tatacoa y algunos sectores aledaños a la región de Villa de Leyva donde la
precipitación promedio anual es inferior a 500 mm, se caracterizan por tener una cobertura
vegetal bastante escasa y unos rangos de variación diaria de la temperatura del orden de 30º ó
más (máxima en el medio día y bastante baja durante la noche). Aun así, en estas regiones se
presentan periódicamente aguaceros que pueden ser aprovechados para almacenar sus aguas,
racionalizando su posterior consumo de acuerdo con la oferta. La captación de agua lluvia
complementada con un almacenamiento suficiente, ha sido tradicionalmente un procedimiento
para obtener agua para consumo humano de la vivienda rural en las regiones del país con alta,
media o aún baja precipitación pluvial y que en las últimas décadas fue desestimado por los
sistemas convencionales de abastecimiento por gravedad o bombeo. Sin embargo, cuando se
21
trata de resolver el problema de abastecimiento para la vivienda rural dispersa la forma más
práctica de captar el agua lluvia para consumo humano se hace generalmente en los techos de la
vivienda y su recolección, mediante canaletas y bajantes, para ser almacenada en tanques
cerrados enterrados o semienterrados o, en reservorios a cielo abierto exclusivos para este fin
(Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
- ENTORNO DONDE APLICA
Es una solución que aplica primordialmente para atender las necesidades de agua para
consumo humano de la vivienda rural dispersa, en regiones con niveles de precipitación
pluviométrica que hagan posible un adecuado abastecimiento de agua lluvia. Sin embargo,
también se recomienda para vivienda rural nucleada y en algunos casos para vivienda urbana
donde el lote permita construir un almacenamiento suficiente para cubrir las necesidades de agua
para uso doméstico, cuando haya racionamiento en el sistema de acueducto (Ministerio de
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
- BENEFICIOS DEL SISTEMA
Su aplicación resuelve un problema de escasez de agua permanente o temporal, es decir, en
las temporadas de estiaje cuando se secan las fuentes superficiales y subterráneas o falla el
suministro de agua a través del acueducto veredal, el almacenamiento de agua lluvia está
disponible para atender la demanda de agua en el hogar, previo tratamiento preventivo a nivel
casero. Además, la captación de agua lluvia para consumo humano en la vivienda rural dispersa
presenta las siguientes ventajas (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial,
2010):
22
• Es económico desde el punto de vista de la calidad físico química y sólo necesita
desinfección preventiva, pues entre todas las formas en que el agua se encuentra en la
naturaleza es la más limpia, ya que dentro del ciclo hidrológico ésta pasa del estado
gaseoso al líquido en la atmósfera y se precipita.
• Es un sistema individual de provisión de agua independiente y auto sostenible, sin
existir tarifas.
• Resultados a corto plazo y bajo costo frente a la solución centralizada.
• Mejora la calidad de vida del hogar.
• Puede ser construido por el propio beneficiario.
• Le permite al beneficiario dedicar más tiempo a otras actividades productivas.
• Ahorro considerable de energía.
- DESVENTAJAS DEL SISTEMA
• La inversión inicial para instalar y construir en la vivienda los elementos funcionales
(canaletas, bajantes, filtro y almacenamiento) puede ser un poco alta y su
implementación puede ser un impedimento para familias de bajos recursos
económicos, sobre todo si es necesario hacer cambios en la estructura o en el material
del techo.
• La cantidad de agua captada depende de la precipitación del lugar y del área de
captación.
• La dotación de agua por persona puede ser drásticamente disminuida a menos de 20
lppd para cubrir las necesidades básicas durante la temporada de sequía.
• Se hace necesario el mantenimiento permanente de los elementos funcionales.
23
- FACTIBILIDAD
En el diseño de un sistema de captación de agua de lluvia para las viviendas rurales de una
determinada región es necesario considerar los factores técnicos, económicos y sociales.
• Factor técnico. Los factores técnicos a tener presentes son la producción u oferta y la
demanda de agua.
• Factor económico. Existe una relación directa entre la inversión requerida para
implementar el sistema y el área de captación y el volumen de almacenamiento,
resultando muchas veces una restricción para la mayor parte de los interesados. En la
evaluación económica es necesario tener presente que en ningún caso la dotación de
agua debe ser menor a 20 litros de agua por persona y por día, la misma que permite
satisfacer sus necesidades básicas elementales. Asimismo, los costos del sistema
propuesto deben ser comparados con los costos de otras alternativas destinadas al
mejoramiento del abastecimiento de agua, teniendo presente el impacto que representa
la cantidad de agua en la salud de las personas beneficiadas por el servicio.
• Factor social. En la evaluación de las obras de ingeniería a nivel comunitario, siempre
se deben tener presente los factores sociales, representados por los hábitos y
costumbres que puedan afectar la sostenibilidad de la intervención. Al efecto, el
responsable del estudio debe discutir con la comunidad las ventajas y desventajas de la
manera tradicional de abastecimiento de agua y de la tecnología propuesta, buscando
que la propia comunidad seleccione lo que más le conviene emplear. Los análisis
deben considerar la conveniencia de adoptar soluciones individuales y colectivas, el
tipo de material empleado en la fabricación de sus techos, la existencia de materiales
24
alternativos en el lugar o sus alrededores y el grado de participación de la comunidad
en la implementación del proyecto.
ELEMENTOS FUNCIONALES PARA EL DISEÑO
El diseño debe tener en cuenta los elementos funcionales del sistema que son:
• El techo que en la vivienda rural colombiana generalmente es construido con teja
metálica, asbesto – cemento, arcilla cocida, plástico o con material vegetal. Estos
elementos son colocados sobre una estructura o cumbrera de madera o metal.
• La(s) canaleta(s) de aguas lluvias que dependen del número de vertientes que tenga el
techo. Éstas se consiguen en material plástico, lámina galvanizada, asbesto – cemento
o también pueden ser fabricadas en guadua.
• La(s) bajante(s) de aguas lluvias que son de lámina galvanizada u otros materiales.
• Un filtro o sistema de cribado para retener las hojas y las impurezas acumuladas en el
techo, especialmente después de una larga temporada de sequía. Puede ser una caneca
metálica de 20 litros conteniendo grava o arena gruesa. Se conecta en la(s) bajante(s)
antes de su descarga al tanque.
• Un sistema de compuerta instalado encima del filtro, para descartar y desviar el agua
del primer aguacero de la temporada de lluvias.
• Tanque de almacenamiento rectangular o cilíndrico, construido(s) cerca de la vivienda
con mampostería de piedra, ladrillo o concreto, enterrados o semienterrados para
almacenar el volumen de agua diseñado para la época de sequía. El tanque debe ser
cerrado, con tubería de ventilación de máximo 1” y tapa pesada para ser retirada
solamente para fines de mantenimiento por personas adultas. Pueden usarse también
25
tanques comerciales de plástico disponibles en diferentes tamaños, que para este
propósito van desde 2.000 litros a 10.000 litros de capacidad.
• Tanque de reserva para consumo diario con una capacidad mínima de 200 litros para
atender las necesidades domésticas. Éste debe ser construido o colocado en la
cumbrera del techo de la vivienda o sobre una estructura de mampostería adosada a la
vivienda o a un lado de ésta, con una altura superior a dos metros. Pueden usarse
también tanques comerciales de tamaño doméstico en plástico o asbesto cemento con
capacidades de 250, 500 y 1.000 litros.
• Instalación hidráulica interna de media pulgada de diámetro para suministrar agua
desde el tanque domiciliario al lavaplatos y un lavamanos como mínimo.
• Una bomba manual o eléctrica para elevar el agua del tanque enterrado al domiciliario.
• Otros elementos funcionales de captación de agua lluvia cerca de la vivienda de la
finca pueden ser las terrazas cementadas construidas para el secado de granos.
RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA
Las recomendaciones más importantes para tener en cuenta en el diseño de sistemas de
captación de agua lluvia para uso doméstico aprovechando el techo de la vivienda y las
superficies duras de su entorno, son:
• El conocimiento del régimen hidrológico de la región donde se va a desarrollar el
proyecto. El sistema debe estar basado en los datos de precipitación mensual que reporte
para la región el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM,
con base en registros históricos de por lo menos 10 años. El programa Hidrosig del Atlas
Hidrológico de la Escuela de Geociencias y Medio Ambiente de la Universidad Nacional
de Colombia sede Medellín, es una herramienta para ser considerada en el diseño. Éste
26
puede ser consultado en la página Web http:// hidraulica.unalmed.edu.co/hidrosig/. Con
base en la información anterior se debe determinar el promedio mensual de la
precipitación en la temporada de lluvias, correspondiente al periodo de años analizados y
calcular el volumen de la oferta mensual de agua lluvia.
• La determinación de la demanda. En regiones de baja oferta hídrica, la demanda de agua
estimada para el diseño de sistemas de captación de agua lluvia para la vivienda rural
dispersa de una determinada región debe estimarse como mínimo en 20 litros diarios por
persona en los periodos más críticos, teniendo en cuenta solamente: bebida, preparación
de alimentos, lavado de utensilios de cocina y lavado de manos.
Los aspectos de higiene personal y lavado de ropa deben atenderse con otras fuentes de
agua. Lo anterior considerando que la disposición de las excretas se hace en letrinas o
mediante cualquier otro procedimiento de saneamiento ecológico diferente al
convencional de flujo y descarga.
• Superficie de la captación. Se debe calcular el área de la proyección horizontal de las
superficies de captación, o sea el techo de la vivienda y eventualmente de las terrazas o
patios de su entorno si estas van a ser utilizadas, en metros cuadrados (m2).
• Material del techo y de las terrazas. Se debe tener en cuenta el tipo de material del que
están o van a estar construidas estas superficies para tener en cuenta el coeficiente de
escorrentía que para techos de:
27
Tabla 1. Coeficiente de escorrentía según tipo de material.
MATERIAL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA Teja de lámina plástica
Lámina metálica galvanizada
Teja de asbesto cemento
Teja de arcilla cocida
Madera
Paja
Pisos cementados
Piso pavimentado con ladrillo
0.9
0.9
0.9
0.8 a 0.9
0.8
0.6 a 0.7
0.9
0.8
Fuente: (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
Volumen de la oferta de agua lluvia. El cálculo del volumen de la oferta de agua que se puede
captar en los meses de invierno está dado por la fórmula:
𝑉0 = 𝑃𝑖 ∗ 𝐶𝑒 ∗ 𝐴
1000
Ecuación 1. Volumen oferta del agua.
Donde:
𝑉0: = volumen de la oferta de agua en m3/mes
𝑃𝑖 = precipitación mensual. La precipitación usualmente se da en mm/mes.
𝐴 = proyección horizontal del techo en m2
𝐶𝑒 = coeficiente de escorrentía
El siguiente es un ejemplo con datos experimentales para el caso del área de estudio:
- Teja de asbesto cemento con 0,9 de coeficiente de escorrentía.
- La precipitación mensual es de 583,3 mm/mes.
28
- Un área de superficie de captación de 10,8 m2
Se obtendrá un volumen de oferta de agua lluvia de:
𝑉0 = 583,3
𝑚𝑚𝑚𝑒𝑠 ∗ 0,9 ∗ 10,8𝑚2
1000=
567𝑚3
𝑚𝑒𝑠
Ilustración 3. Esquema de ejemplo para cálculo de volumen e oferta de agua lluvia.
Fuente: Autores.
SOLUCIONES APROPIADAS PARA CLARIFICACIÓN, FILTRACIÓN Y
DESINFECCIÓN DE AGUA PARA VIVIENDA RURAL DISPERSA
CLARIFICACIÓN. Agua que tiene características físicas notables de turbiedad y color
originados por partículas suspendidas muy pequeñas o de tamaño coloidal.
Consisten en la utilización de sustancias químicas o naturales llamadas coagulantes, que, al
ser añadidas y disueltas por agitación en el agua de un recipiente de volumen conocido, al entrar
en contacto con las partículas en suspensión, las reúnen en pequeños grumos o flóculos que
pasado un tiempo se precipitan al fondo del recipiente formando allí una capa de sedimento. Aun
29
cuando el aspecto del agua sobrenadante mejora notablemente a simple vista, aun así, se
recomienda que sea filtrada y desinfectada, pues la sola clarificación no garantiza la remoción
total de la contaminación microbiana (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial,
2010).
Los coagulantes más comunes que se usan en el tratamiento de aguas son compuestos
inorgánicos de aluminio o hierro como el sulfato de aluminio, aluminato de sodio, sulfato
ferroso, sulfato y cloruro férricos. Cada coagulante tiene un rango específico de pH donde tiene
la mínima solubilidad y ocurre la máxima precipitación dependiendo, también, de las
características químicas del agua cruda. Con excepción del aluminato de sodio, estos coagulantes
son sales ácidas que disminuyen el pH del agua. Por esta razón y dependiendo del agua a tratar,
es necesario agregar un álcali como cal, soda ash o soda cáustica (COGOLLO FLÓREZ, 2016).
FILTRACIÓN. La filtración es un proceso físico de pulimento o mejoramiento de la calidad,
posterior a los procesos de clarificación, que consiste en pasar el agua a través de unas capas de
material poroso o granular, con el fin de retener bacterias y partículas suspendidas en el líquido.
Se puede construir un filtro que cubra todas las necesidades de agua para la vivienda o un filtro
casero localizado en la cocina, destinado únicamente para el agua de bebida y cocción de
alimentos (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
DESINFECCIÓN. Es necesario, y en especial para la que se va a usar para bebida y cocción
de alimentos en la vivienda rural, someterla a un procedimiento final de tratamiento que es el de
la desinfección con la cual se busca eliminar cualquier microorganismo patógeno que haya
logrado superar las barreras anteriormente mencionadas.
30
La desinfección del agua se refiere a la destrucción de los organismos causantes de
enfermedades o patógenos presentes en ella. Los principales son: Las bacterias que producen las
diarreas, la disentería, el tifo y el cólera. Los protozoarios o parásitos que producen la amibiasis
y la giardiasis. Los virus que producen la hepatitis infecciosa y la poliomielitis. Los trematodos
que producen el ascaris o lombrices intestinales.
La desinfección puede ser natural o artificial. La primera se refiere a la eliminación de los
microorganismos que fueron removidos en los procesos de sedimentación y filtración.
La desinfección artificial se refiere a la inactivación o destrucción de microorganismos
mediante agentes físicos como los rayos ultravioletas de la luz solar, el calor; o los agentes
químicos, oxidantes de la materia orgánica que, para los efectos prácticos de la vivienda rural
dispersa, son las sales de cloro en dosis de baja concentración suministradas a través de un
expendio que puede ser el puesto de salud más cercano. (Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial, 2010)
Ilustración 4 Clarificación, Filtración y Desinfección de agua para viviendas rurales con abastecimiento de agua
lluvia.
Fuente: Autores.
31
MARCO CONCEPTUAL
Para la siguiente investigación es necesario definir ciertos conceptos importantes para tener
una mayor comprensión en cuanto a los términos utilizados a lo largo del proyecto, estas
definiciones se tomaron del Ministerio de protección social - Decreto 1575 de 2007 (Ministerio
de la proteccion social, 2007) y del Reglamento Técnico - RAS en su título: Alternativas
Tecnológicas en Agua y Saneamiento para el Sector Rural (Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial, 2010).
AGUA PARA USO DOMÉSTICO: Es aquella que reúne requisitos de calidad que la hacen
apta para diferentes usos en el hogar.
AGUA POTABLE O AGUA PARA CONSUMO HUMANO: Es aquella que por cumplir
las características físicas, químicas y microbiológicas, en las condiciones señaladas en el
presente decreto y demás normas que la reglamenten, es apta para consumo humano. Se utiliza
en bebida directa, en la preparación de alimentos o en la higiene personal.
ÁREA RURAL: Según el Departamento Administrativo Nacional de Estadística – DANE, es
el área comprendida entre el límite de la cabecera municipal y el límite del municipio. Se
caracteriza por la disposición dispersa de viviendas y explotaciones agropecuarias existentes en
ella. No cuenta con un trazado o nomenclatura de calles, carreteras, avenidas, y demás. Tampoco
dispone, por lo general, de servicios públicos y otro tipo de facilidades propias de las áreas
urbanas.
BOCATOMA: Conjunto de dispositivos destinados a conducir el agua de la fuente
superficial para las demás partes constituyentes de la captación.
32
CALIDAD DEL AGUA: Es el resultado de comparar las características físicas, químicas y
microbiológicas encontradas en el agua, con el contenido de las normas que regulan la materia.
CAPTACIÓN: Conjunto de estructuras necesarias para obtener el agua de una fuente de
abastecimiento. Acción y efecto de captar. En el aprovechamiento del agua lluvia es la superficie
destinada a su recolección.
CONDUCTIVIDAD: La conductividad de una sustancia se define como "la habilidad o
poder de conducir o transmitir calor, electricidad o sonido".
La mayoría de los metales son buenos conductores de electricidad, debido al gran número de
electrones libres que pueden ser excitados en un estado de energía vacío y disponible.
En el agua y materiales iónicos o fluidos puede generarse el movimiento de una red de iones
cargados. Este proceso produce corriente eléctrica y se denomina conducción iónica.
CONTAMINACIÓN: Es la alteración del medio ambiente por sustancias o formas de
energía puestas allí por la actividad humana o de la naturaleza en cantidades, concentraciones o
niveles capaces de interferir con el bienestar y la salud de las personas, atentar contra la flora y/o
la fauna, degradar la calidad del medio ambiente o afectar los recursos de la Nación o de los
particulares.
FILTRACIÓN: Proceso mediante el cual se remueve las partículas suspendidas y coloidales
del agua al hacerlas pasar a través de un medio poroso.
FUENTE DE ABASTECIMIENTO: Depósito o curso de agua superficial o subterránea,
utilizada en un sistema de suministro a la población, bien sea de aguas atmosféricas,
superficiales, subterráneas o marinas.
33
MANTENIMIENTO: Conjunto de acciones que se ejecutan en las estructuras, instalaciones
y/o equipos para prevenir daños o para la reparación de los mismos cuando se producen.
PLANTA DE TRATAMIENTO O DE POTABILIZACIÓN: Conjunto de obras, equipos y
materiales necesarios para efectuar los procesos que permitan cumplir con las normas de calidad
del agua potable.
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO O ABASTO: Conjunto de obras de captación y
distribución domiciliaria de agua para la zona rural, que generalmente opera con algunos
componentes de tratamiento primario para clarificar el agua cruda y carece de desinfección.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO: Depósito destinado a mantener agua para su uso
posterior.
TANQUE SÉPTICO (O POZO SÉPTICO): Sistema individual de tratamiento de aguas
residuales domésticas para una vivienda o conjunto de viviendas, que combina la sedimentación
y la digestión anaeróbica de los lodos.
34
MARCO LEGAL
Tabla 2. Normatividad para el desarrollo del proyecto.
NORMATIVIDAD DESCRIPCIÓN
RESOLUCIÓN NÚMERO 2115 - 2007
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN
SOCIAL MINISTERIO DE AMBIENTE,
VIVIENDA Y DESARROLLO
TERRITORIAL
Por medio de la cual se señalan
características, instrumentos básicos y
frecuencias del sistema de control y vigilancia
para la calidad del agua para consumo humano.
DECRETO NÚMERO 1575 DE 2007 -
MINISTERIO DE LA PROTECCION
SOCIAL
Por el cual se establece el Sistema para la
Protección y Control de la Calidad del Agua
para Consumo Humano.
Reglamento Técnico del Sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico - RAS - 2010 -
Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial Viceministerio de
Agua y Saneamiento
Titulo J - Alternativas Tecnológicas en
Agua y Saneamiento para el Sector Rural.
Fuente: Autores.
35
GENERALIDADES DEL APROVECHAMIENTO DE AGUA LLUVIA
Un medio fácil y útil para poder abastecerse de agua, es la captación de agua lluvia. Si se
tiene un lugar con alta o media precipitación, y este mismo no cuenta con agua en cantidad y
calidad, se recurre al abastecimiento por medio de agua lluvia. La base de este sistema de
abastecimiento consiste en la recolección y almacenamiento en depósitos para su uso.
En la captación del agua de lluvia con fines domésticos se acostumbra a utilizar la superficie
del techo como captación, conociéndose a este modelo como SCAPT (sistema de captación de
agua pluvial en techos). Este modelo tiene un beneficio adicional y es que además de su
ubicación minimiza la contaminación del agua (Organizaciòn panamericana de la salud, 2014).
La captación de agua lluvia presenta tanto ventajas como desventajas. En las ventajas de este
aprovechamiento tenemos que es ideal para comunidades donde por su lejanía y ubicación no
cuentan con sistema de acueducto, es fácil de emplear y su estructura para abastecer una vivienda
no genera grandes costos, además de ello generalmente no requiere energía para la operación del
sistema.
A su vez las desventajas de este método de abastecimiento está el alto costo inicial que puede
impedir su implementación por parte de las familias de bajos recursos económicos, y claramente
este método es eficiente si en la zona se presentan niveles de precipitación considerables.
36
RESEÑA HISTORICA
Desde las primeras civilizaciones, el hombre siempre ha considerado el agua como fuente
primordial y exclusiva. El agua superficial es la más utilizada, es por ello que la cercanía a los
ríos era la primera característica para el asentamiento de las primeras viviendas. Esta fuente de
agua se utilizaba principalmente para el consumo y el aseo de los habitantes. Cuando nació la
agricultura el hombre descubrió el beneficio del agua lluvia, pero dicho beneficio no era tan
importante por la permanecía y disponibilidad del agua superficial.
Al crecer la civilización, y empezar a alejarse de fuentes de agua superficial, el hombre le dio
la importancia a la toma de agua lluvia, para seguir con sus actividades domésticas y de cultivos.
De lo más importante a resaltar, a través de la historia del aprovechamiento de agua lluvia está
el Desierto de Negev en Israel y Jordania, donde han sido descubiertos sistemas de captación de
agua de lluvia que datan de 4.000 años o más, estos sistemas consistían en el desmonte de
lomeríos para aumentar la escorrentía superficial, que era entonces dirigida a predios agrícolas en
las zonas más bajas. En las zonas altas de Yemen donde las lluvias son escasas, se encuentran
edificaciones (templos y sitios de oración) que fueron construidas antes del año 1.000 a.C., que
cuentan con patios y terrazas utilizadas para captar y almacenar agua lluvia. Durante la
República Romana (siglos III y IV a.C.) la ciudad de Roma en su mayoría estaba ocupada por
viviendas unifamiliares denominadas “la Domus” que contaba con un espacio principal a cielo
abierto (“atrio”) y en él se instalaba un estanque central para recoger el agua lluvia llamado
“impluvium”, el agua lluvia entraba por un orificio en el techo llamado “compluvium”. En Loess
Plateau en la provincia de Gansu en China existían pozos y jarras para la captación de agua
lluvia desde hace más de 2.000 años. En Irán se encuentran los “abarbans”, los cuales son los
sistemas tradicionales locales para la captación y almacenamiento de aguas lluvias. En
37
Centroamérica se conoce el caso del Imperio Maya donde sus reyes sostenían a sus pueblos de
modos prácticos, ocupándose de la construcción de obras públicas. Al sur de la ciudad
Oxkutzcab (estado de Yucatán) en el pie de la montaña Puuc, en el siglo X a.C. el abastecimiento
de agua para la población y el riego de los cultivos se hacía a través una tecnología para el
aprovechamiento de agua lluvia, el agua era recogida en un área de 100 a 200 m2 y almacenada
en cisternas llamadas “Chultuns”, estas cisternas tenían un diámetro aproximado de 5 m, y eran
excavadas en el subsuelo e impermeabilizadas con yeso. En Cerros, una ciudad y centro
ceremonial que se encuentra en el actual Belice, los habitantes cavaron canales y diques de
drenaje para administrar el agua de lluvia y mediante un sistema de depósitos, estos permitían
que la gente permaneciera en la zona durante la estación seca cuando escaseaba el agua potable
(año 200 d.C.). En otras zonas de las tierras bajas, como en Edzná, en Campeche, los pobladores
precolombinos de esta ciudad construyeron un canal de casi 50 m de ancho y de 1 m de
profundidad para aprovechar el agua de lluvia, este canal proporcionaba agua para beber y regar
los cultivos (Ballen Suarez, Galarza Garcia, & Ortiz Mosquera, 2006).
Colombia se caracteriza por tener una gran riqueza hídrica, por esta razón la mayoría de las
poblaciones se abastecen de fuentes superficiales de agua (embalses, ríos, lagos y quebradas). La
facilidad de acceder al recurso ha dejado de lado el desarrollo de tecnologías alternativas para el
suministro de agua, entre ellas el aprovechamiento de agua lluvia. Sólo en algunos casos de
comunidades con problemas de abastecimiento de agua potable se utilizan sistemas para el
aprovechamiento de agua lluvia, la mayoría de ellos son poco tecnificados lo cual ocasiona una
baja calidad en el agua y baja eficiencia de los sistemas. Este es el caso de la comunidad de la
Bocana en Buenaventura, algunos asentamientos de la isla de San Andrés, la vereda Casuarito
del municipio de Puerto Carreño (Vichada), el Barrio el Ponzón de Cartagena, el asentamiento
38
subnormal de Altos de Menga en la ciudad de Cali, entre muchos otros (Ballen Suarez, Galarza
Garcia, & Ortiz Mosquera, 2006). Como casos aislados existen algunas edificaciones de tipo
institucional o comercial, donde se realizaron diseños de instalaciones hidráulicas para el
aprovechamiento del agua lluvia cubriendo total o parcialmente la demanda, entre ellos se
cuenta:
• El almacén Alkosto Venecia (Bogotá), donde se aprovechan 6.000 m2 de cubierta para
captar alrededor de 4.820 m3 de agua lluvia al año, con lo cual se satisface el 75% de
la demanda actual de agua potable de la edificación.
• El almacén Alkosto de Villavicencio, esta edificación tiene una cubierta de 1.061 m2
con la cual se capta el agua lluvia para ser almacenada en un tanque de 150 m3,
posteriormente el agua es tratada por medio de los procesos de floculación, filtrado y
cloración realizados en una planta de tratamiento, el sistema proporciona agua potable
para todas las necesidades del almacén durante todo el año.
• El edificio de Postgrados de Ciencias Humanas de la sede Bogotá de la Universidad
Nacional, cuenta con un sistema en el cual en su cubierta protegida con grava se capta
agua lluvia que es llevada a un tanque subterráneo, desde el que se bombea agua para
la descarga de los inodoros, y alimentar las fuentes y los espejos de agua.
39
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Proyecto de grado de la Universidad Católica de Colombia de la facultad de ingeniería, que se
titula “Descripción de los sistemas de recolección y aprovechamiento de aguas lluvias” (Reyes
& Rubio, 2014). Este Trabajo tiene como objetivo general describir el estado del arte de los
sistemas de aprovechamiento de agua y todo lo que conlleva el aprovechamiento de aguas lluvias
para abastecimiento. Colombia es un país privilegiado en este aspecto, ya que el gran potencial
hidrológico del país hace que en muchas zonas se tenga una oferta hídrica adecuada en términos
de cantidad, calidad y regularidad de las precipitaciones, lo que permite la viabilidad de
múltiples proyectos que contemplan el aprovechamiento de aguas lluvias.
En Colombia es básicamente nuevo incluir en las construcciones sistemas de abastecimiento,
esta característica hace que se reduzca el consumo de agua suministrada por acueductos,
haciendo el uso sosteniblemente ambiental.
Proyecto de grado de la universidad de Icesi, situada en la ciudad de Cali, de la facultad de
ingeniería que se titula “Sistema de recolección, almacenamiento y conservación de aguas
lluvias para el abastecimiento de agua potable a los habitantes del Pacífico Colombiano en
zonas rurales de difícil acceso con ausencia o deficiencia del recurso” (Arango & Floréz, 2012).
El problema que abarca este proyecto de grado es la escasez del recurso hídrico para las familias
colombianas en zonas rurales cerca al pacifico, ya que no cuentan con condiciones óptimas para
la hidratación, lavado y preparación de alimentos e higiene. Estas familias abastecen sus hogares
esencialmente mediante el abastecimiento de aguas lluvias, las cuales no tienen un buen diseño
para la recolección, almacenamiento y conservación del consumo directo.
Proyecto de grado de la Universidad de Antioquia que se titula "Propuesta de un sistema de
aprovechamiento de agua lluvia como alternativa para el ahorro de agua potable, en la
40
institución educativa Maria Auxiliadora de Caldas, Antioquia" (Palacio Castañeda, 2010). Este
proyecto presenta un diseño para aprovechar el sistema de agua lluvia en diferentes casos, en la
descarga de los sanitarios, lavado de zonas comunes entre otras, también muestra la viabilidad y
la economía que se requiere para proporcionar a la institución con este sistema.
Proyecto de grado de la Universidad Nacional Autónoma de México que se titula
"Caracterización del agua de lluvia captada en una edificación para su aprovechamiento con
fines de sustentabilidad hídrica" (Garcia Villegas, 2013). Este trabajo tiene como objetivo
principal cuantificar y caracterizar el agua de lluvia en el Edificio de la Secretaria de Posgrado e
Investigación situado Ciudad de México, busca determinar si es factible el sistema de captación
de aguas lluvias y su aprovechamiento dentro del edificio, también realiza un análisis de la
contaminación que tiene el agua con el fin de tener una sostenibilidad adecuada en la edificación.
Proyecto de grado de la Universidad Católica de Colombia, de la Facultad de Ingeniería Civil
que se titula "Recolección y reutilización de aguas lluvias en viviendas de interés social y bajos
recursos en el barrio Yomasa en la ciudad de Bogotá D.C" (Suárez & Rodriguez, 2014). Este
trabajo de grado muestra la investigación realizada en pro de la comunidad del barrio Yomasa,
presentando un diseño para la recolección y reutilización de aguas lluvia. El documento se divide
en tres capítulos donde el primer capítulo describe el diagnóstico realizado en la zona, el segundo
presenta el estado del arte donde muestra la información que muestra los diseños y aplicaciones
que se han hecho en el mundo sobre el tema, y en el tercer capítulo presenta el diseño de los
sistemas.
41
GENERALIDADES DE LA ZONA
UBICACIÓN
El municipio de Buenaventura, se encuentra ubicado al occidente del Departamento del Valle
del Cauca, entre las estribaciones de la Cordillera Occidental y el mar Pacífico dentro de la
Región del Chocó Biogeográfico a aproximadamente 7 msnm, a tres horas de distancia de la
ciudad de Cali. Es el municipio más extenso, con un área de 6.297 Km2 equivalente al 29.7% del
área total del departamento, lo que le convierte en un territorio difícil de controlar y vigilar.
(Jiménes Carvajal, y otros, Secretaría Distrital de salud del Valle del Cauca , 2011)
Juanchaco, La Barra y Ladrilleros hacen parte de los corregimientos y/o asentamientos de la
zona rural de este municipio.
POBLACIÓN
Proyección poblacional realizada por el DANE reporta una población para el 2018 de 432.501
habitantes para el municipio de Buenaventura, siendo 33.880 habitantes de la zona rural.
La población de Juanchaco, La Barra y Ladrilleros hacen parte de información no
especificada en ningún sistema de información poblacional oficial.
DATOS METEOROLÓGICOS
La estación más cercana al área de estudio es la estación: 54071001 JUANCHACO de tipo
AUTOMÁTICA.
42
Ilustración 5. Ubicación de estación JUANCHACO AUTOMATICA. Vista Google Maps para IDEAM.
Fuente: (IDEAM, s.f.)
Desafortunadamente dicha estación es de carácter automático, por ello el Banco de Datos del
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM mediante un trámite
pertinente envía información de la estación AEROPUERTO BUEVAVENTURA con código
53115010 de tipo convencional.
Ilustración 6. Ubicación de estación APTO BUENAVENTURA. Vista Google Maps para IDEAM.
(IDEAM, s.f.)
43
Aunque la estación se encuentra en este momento suspendida, es la única que nos registra la
mayoría de datos necesarios para el estudio. Los siguientes son los resultados de esta estación.
Gráfica 1. Promedio valores totales mensuales de brillo solar.
Fuente: IDEAM
Desde el año 1975 hasta el 2014 (Con ciertos periodos de incertidumbre de datos) se registró
un promedio de 95,7 horas de brillo total mensual.
Gráfica 2. Promedio valores totales mensuales de evaporación.
Fuente: IDEAM
80,4
110,1
87,5
105,3 101,1109,8
92,5 90,6 95,389,0
106,4101,3
87,197,3 95,1
84,594,1
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
HO
RA
S
AÑO
PROMEDIO VALORES TOTALES MENSUALES DE BRILLO SOLAR (HORAS)
1975 1976 1977 1978 1979 2003 2004 2005 2006
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
92,9
80,387,6
73,6 76,986,4 89,4
85,1
72,682,2 83,8
74,9 77,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
mm
s
AÑO
PROMEDIO VALORES TOTALES MENSUALES DE EVAPORACIÓN (mm)
1976 1979 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
44
Desde el año 1976 hasta el 2014 (Con ciertos periodos de incertidumbre de datos) se registró
un promedio de 81,7mm de evaporación total mensual.
Gráfica 3. Promedio de valores medios mensuales de humedad.
Fuente: IDEAM
Desde el año 1997 hasta el 2014 (18 años) se registró un promedio de 88% de humedad
relativa media mensual.
Gráfica 4. Promedio valores totales mensuales de precipitación.
Fuente: IDEAM
87 88 88 89 89 90 89 89 88 90 9288 89 89 88 88 89
86
80
90
100
%
AÑO
PROMEDIO DE VALORES MEDIOS MENSUALES DE HUMEDAD RELATIVA (%)
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
506,0547,5
676,0
556,1
561,4
583,8543,2
586,6625,6
435,6
577,7
655,1
605,7
608,6
574,6
623,4
557,5
634,7
632,9
633,2
559,2
602,5
671,2
538,9
602,9
614,9464,7
491,7
677,4
550,3
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
AÑO
mm
s
PROMEDIO VALORES TOTALES MENSUALES DE PRECIPITACIÓN (mms)
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 19971998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 20072008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
45
En los últimos 30 años, el promedio de precipitación total mensual es de 583,3 mm.
Gráfica 5. Promedio de días mensuales de precipitación.
Fuente: IDEAM
En los últimos 30 años, en promedio 25 días de cada mes se presenta precipitación.
Gráfica 6. Promedio valores máximos mensuales de temperatura,
Fuente: IDEAM.
21 21
25 24 2325 24
21
25
20
2325
2324
26 25 2526 26 27 26 27
2827 27 28 27
24 25
19
0
5
10
15
20
25
30
AÑO
DÍA
S
PROMEDIO DE NUMERO DE DIAS MENSUALES DE PRECIPITACIÓN
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
35
34
33
32
31
3231 32 32
33 3333
33
34
34 34
32
34 34
31
3333
32 32 3232
32
3333
32 32 3233
32
3333
33
29
30
31
32
33
34
35
36
AÑO
°C
PROMEDIO VALORES MAXIMOS MENSUALES DE TEMPERATURA °C
1962 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975
1976 1977 1979 1986 1987 1988 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
46
Desde el año 1962 hasta el 2014 (37 años) se registró un promedio de 33°C de temperatura
máxima mensual.
Gráfica 7. Promedio valores medios mensuales de tensión de vapor.
FUENTE: IDEAM
Desde el año 1965 hasta el 2014 (Con ciertos periodos de incertidumbre de datos) se registró
un promedio de 29,2 Mb de tensión de vapor media mensual.
Gráfica 8. Promedio valores medios mensuales de velocidad del viendo.
Fuente: IDEAM
29,0
29,228,8
28,6
29,429,0
28,228,5
28,5
27,8
27,1
28,1
28,3
28,4
29,1
28,428,0
30,3
29,8
29,9
29,1
29,9
30,1
28,5
28,9
29,5
30,129,7
29,4
29,930,2
30,2
29,3
29,8
29,7
29,2
29,5
30,0
30,1
25,0
26,0
27,0
28,0
29,0
30,0
31,0
AÑO
Mb
PROMEDIO VALORES MEDIOS MENSUALES DE TENSIÓN DE VAPOR (Mb)
1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977
1979 1981 1985 1986 1991 1992 1993 1996 1997 1998 1999 2000 2001
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
1,1 0,72,0
0,8 1,0 0,6 1,2 1,0 1,2 1,0 1,0 1,1 0,7 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 1,0
0,0
5,0
AÑO
m/s
PROMEDIO VALORES MEDIOS MENSUALES DE VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)
1978 1979 1980 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
47
Desde el año 1978 hasta el 2012 (Con ciertos periodos de incertidumbre de datos) se registró
un promedio de 1,0 m/s de velocidad del viento media mensual.
En Juanchaco, la Larra y Ladrilleros hay una gran demanda de agua al ser un clima cálido con
33°C en promedio máximo mensual, esto genera que las personas beban más agua, se bañen más
seguido, entre otras necesidades al ser un clima con temperaturas elevadas, estos también
registran una evaporación de 81.7 mm, promedio de días de precipitación de 25 días del mes y
valor de humedad relativa del 88% , todas estas condiciones climáticas favorecen la necesidad de
abastecerse de agua de calidad y en abundancia. Hay una relación contundente entre las elevadas
temperaturas y la evaporación, ya que en los días que no hay precipitación, los tanques que
conforman el sistema de abastecimiento y el abastecimiento en si queda desabastecido, esto
genera un gran problema social en los habitantes que se quedan sin el recurso agua.
Así no describe una noticia en el portal web de la alcaldía de Buenaventura “Hidropacífico y
otras entidades pusieron en marcha plan de contingencia para afrontar la escasez de agua en la
ciudad” (Alcaldía de Buenaventura, 2019). Para suplir esa necesidad en el área de playas se
pidió la intervención de la Fuerza Naval del Pacífico, la cual puso a disposición una embarcación
para empezar a suministrar agua a sitios como La Bocana, Piangüita, Juanchaco, entre otros para
que tengan cómo atender a los turistas que lleguen a la zona.
48
METODOLOGÍA
La metodología presentada a continuación se realizará con el objetivo de que desarrollo del
estudio y su análisis se lleve de manera ordenada y puntual.
Tabla 3. Metodología para el desarrollo del proyecto.
OBJETIVO
GENERAL
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
ACTIVIDAD
REQUERIDA ACTIVIDAD DERIVADA
Rea
liza
r u
na
corr
elac
ión
de
par
ámet
ros
de
cali
dad
y t
ipo d
e in
frae
stru
ctu
ra d
esti
nad
a p
ara
el a
bas
teci
mie
nto
de
agu
a
llu
via
, en
Ju
anch
aco
, L
a b
arra
y L
adri
ller
os,
co
rreg
imie
nto
s d
el m
un
icip
io d
e B
uen
aven
tura
– V
alle
del
Cau
ca
Identificar los sistemas
utilizados para la
captación,
almacenamiento y
distribución de aguas
lluvias.
Visita al área de estudio
Conocer información relacionada con el
área (Parámetros climatológicos, población,
condiciones de vida)
Observación en el área de
influencia de los
diferentes sistemas de
abastecimiento y sus
características.
Identificar las diferentes maneras de
abastecerse de agua
Reconocer los usos para las diferentes
infraestructuras
Determinar cuáles son los más utilizados
por la población.
Registro fotográfico
Realizar un
diagnóstico del tipo y
calidad del agua
dispuesta para el
consumo y demás usos
(aseo personal,
limpieza, etc) de los
habitantes en la zona
de estudio.
Determinar parámetros de
calidad del agua
Mediciones de pH, color, conductividad,
TDS y temperatura.
Realizar un estudio de los
resultados obtenidos.
Entrevistas a la población sobre
conocimiento de la calidad de agua
consumida
Registro fotográfico
Análisis de los resultados obtenidos.
Determinar la
afectación del mal
estado de los
materiales utilizados
en los sistemas de
abastecimiento
mediante una
caracterización y/o
identificación de tipo
visual.
Determinar los diferentes
materiales utilizados en
los sistemas de
abastecimiento de los
cuales fueron tomadas las
muestras de agua.
Reconocer los materiales e identificar la
afectación de sus características mediante una
caracterización de carácter visual.
Identificar la presencia de material vegetal
y la afectación a los materiales y la relación
con las condiciones climáticas de la zona.
Registro fotográfico
Realizar una
correlación entre los
materiales y el pH
obtenido en las muestras
de agua.
Realizar un promedio entre pH y
materiales de los sistemas de abastecimiento.
Realizar una comparación entre resultados
obtenidos.
Realizar un análisis sobre la incidencia de
los materiales en la calidad de agua.
Fuente: Autores.
49
Tabla 3. Continuación Metodología para el desarrollo del proyecto.
OBJETIVO
GENERAL
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
ACTIVIDAD
REQUERIDA ACTIVIDAD DERIVADA
Proponer una
alternativa de
infraestructura
apropiada y eficiente
para el abastecimiento
de agua lluvia según
las necesidades y
condiciones
identificadas en la
zona de estudio, bajo
una viabilidad social y
económica.
Proponer una solución
para los materiales del
sistema de
abastecimiento de agua
Basado en los resultados e información
obtenida relacionada con tipos de materiales
para condiciones climáticas específicas.
Estudiar una solución y evaluarla en cuanto
la facilidad económica, climatológica, social
y topográfica de la zona.
Fuente: Autores.
50
RESULTADOS
En una visita al área de influencia, que se realizó para determinar los diferentes sistemas de
abastecimiento de agua lluvia que adapto la misma comunidad en Juanchaco, La Barra y
Ladrilleros, se necesita tomar una lancha en el muelle turístico de Buenaventura hasta el muelle
de Juanchaco, este trayecto dura aproximadamente 1 hora. Allí el traslado a Ladrilleros se puede
a pie o en moto, trayecto que dura aproximadamente 15 minutos. Para trasladarse a La barra se
puede caminar por la orilla del mar cuando la marea lo permite o desde Ladrilleros en moto o a
pie, trayecto que dura aproximadamente 20 minutos.
Ilustración 7. Mapa del área de influencia.
Fuente: Google maps.
Ilustración 8. Trayecto Puerto de Buenaventura a Puerto de Juanchaco
Fuente: ArcMap.
51
SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA LLUVIA
El sistema de abastecimiento de agua lluvia más utilizado en Juanchacho, La Barra y
Ladrilleros es el observado en la Imagen 2. Este consiste en la captación de agua lluvia por
medio del Tejado, este se puede encontrarse en materiales de ZINC, ETERNIT, Asbesto, PVC y
madera, seguido a ello se conecta o cae por gravedad a una canaleta, que se encuentra en
materiales de PVC, Zinc y Asbesto cemento, esta canaleta funciona como transporte para llevar
el agua al almacenamiento, en tanques que pueden ser de PVC, Eternit, Asbesto, Concreto,
finalmente la comunidad se abastece de esta agua almacenada y la lleva al interior ya sea por
bombeo o entrando los tanques a las viviendas.
Imagen 2. Tipo de sistema más utilizado de abastecimiento de agua lluvia de la zona.
Fuente: Autores.
En la Imagen 3 podemos observar otro sistema de abastecimiento de agua lluvia, este consiste
en usar la tapa de un tanque más grande, darle la vuelta y usarla para la captación y cribado,
debido a que se le realizan unos orificios que se encargan de evitar que el material vegetal como
52
hojas caiga en el tanque de almacenamiento. Con este sistema de abastecimiento no se necesita
tejados ni canaletas que transporten el agua, pues se ponen los tanques a la intemperie. Algunos
habitantes como en este caso, ubican sus tanques en los techos para evitar el bombeo y que el
sistema funcione por gravedad.
Imagen 3. Tipo de sistema de abastecimiento de agua lluvia de la zona tipo embudo.
Fuente: Autores.
Otra manera de abastecerse de agua, es la presentada en la Imagen 4, el uso de pozos de agua
superficial que se encuentran en la zona, los habitantes por medio de bombeo transportan el agua
a sus viviendas. Algunos pozos con cubiertos de polisombra para evitar que la caída de material
vegetal y el ambiente alteren el agua. Este sistema tipo de abastecimiento es el más utilizado
cuando no llueve en la zona.
53
Imagen 4. Sistema de abastecimiento de agua y esquema por bombeo de pozo.
Fuente: Autores.
DIAGNOSTICO DE LA ZONA.
El siguiente registro fotográfico, es del recorrido que se realizó por varias viviendas de
Juanchaco, La Barra y Ladrilleros y algunos de los resultados de parámetros que se midieron,
todos para una muestra de 1 litro de agua.
En la Imagen 5, se observa una vivienda donde se pueden ver 3 maneras diferentes de
abastecimiento de agua lluvia. La primera es utilizar el tanque PVC y dejar que se llene solo
dejándolo descubierto, la segunda forma es mediante una canaleta PVC que direcciona el agua
que cae del tejado para llenar un tanque PVC, y la última es utilizar la tapa de algún tanque de
agua y usarlo como embudo para llenar otro tanque. Se mide el pH de esta agua directamente
desde la canaleta, arrojando un valor de 6,51 a 25,6°C. También se observa en la Imagen 6 que
de los tanques en la parte inferior sale un sistema mediante tubos PVC y una bomba para
distribuir el agua a la vivienda. En la Imagen 7 se observa otra la canaleta PVC que direcciona el
agua lluvia a otro tanque en la misma vivienda y arroja un pH de 6,02 a 25,8°C.
54
Imagen 5. Sistema de abastecimiento por tanques en una vivienda.
Fuente: Autores
Imagen 6. Sistema de circulación de agua de los tanques después de llenados.
Fuente: Autores
Imagen 7. Canaleta que direcciona el agua del tejado a los tanques de recolección de agua lluvia.
Fuente: Autores
55
En otra vivienda, Imagen 8, se encuentra que el sistema de abastecimiento es mediante una
tapa que funciona como embudo, a esta se le realizaron unos huecos para evitar que al tanque de
recolección de agua lluvia se llene de hojas o suciedad.
Imagen 8. Sistema de recolección de agua mediante tapa usada como embudo.
Fuente: Autores
Se realiza un recorrido en lancha para conocer la bocatoma, construida en material de concreto
(Imagen 9) ubicada en las coordenadas N 03°59´30.6´´ y W 077°21´31.9´´ a 28 msnm de la que
Juanchaco toma agua mediante un tubo madre (Ilustración 9) que pasa por todas las viviendas
como otra de las opciones ya mencionadas de abastecimiento de agua.
Ilustración 9. Sistema de abastecimiento de Juanchaco utilizando represa.
Fuente: Autores
56
Imagen 9. Bocatoma
Fuente: Autores
Se realizó la toma de muestra de agua de la bocatoma, donde se midieron parámetros como
pH de 4.61, conductividad de 0.05 mS, solidos disueltos totales de 0.03 ppt y 25 UPC todos a
25°C.
Imagen 10. Resultados de medición de pH, Conductividad y TDS para Bocatoma.
Fuente: Autores.
57
Imagen 11. Resultado de medición de color para Bocatoma.
Fuente: Autores.
En la Imagen 12 se puede evidenciar la toma de medidas de la bocatoma, para poder realizar
la Ilustración 10.
Imagen 12. Determinación de medidas de la bocatoma.
Fuente: Autores.
58
Ilustración 10. Bocatoma. Unidades métricas.
Fuente: Autores
Las siguientes son las coordenadas del trayecto desde la bocatoma hasta el muelle de Juanchaco,
dicho trayecto se puede observar en la Ilustración 11 y dura aproximadamente 40 minutos.
- N 03°59´30.6´´ y W 077°21´31.9´´ a 28 msnm.
- N 03°59´08.9´´ y W 077°21´15.2´´ a 12 msnm.
- N 03°58´56.3´´ y W 077°21´21.9´´ a 7 msnm.
- N 03°58´38.6´´ y W 077°21´21.5´´ a 6 msnm.
- N 03°58´10.2´´ y W 077°20´59.1´´ a 6 msnm.
- N 03°57´54.4´´ y W 077°20´45.2´´ a 5 msnm.
- N 03°57´34.8´´ y W 077°20´25.9´´ a 5 msnm.
- N 03°56´41.5´´ y W 077°20´32.5´´ a 0 msnm.
- N 03°55´49.1´´ y W 077°20´55.4´´ a 1 msnm.
- N 03°55´43.2´´ y W 077°21´04.7´´ a 4 msnm.
59
Ilustración 11. Recorrido desde Bocatoma hasta Juanchaco en lancha.
Fuente: Google Maps. Editado por Autores.
En Juanchaco, se encontró una de las ramificaciones del tubo madre, en la Imagen 13 se
observa la medición de color arrojando un valor de 8 UPC y un pH de 4,07 a 26,5°C.
Imagen 13. Medición en una de las ramificaciones del tubo madre.
Fuente: Autores.
Se realizó el recorrido a la PTAP de Ladrilleros ubicada en las coordenadas N 03°56´44.2´´ y
W 077°21´48.2´´ a 23 msnm (Ilustración 12).
60
Ilustración 12. Ubicación de la PTAP del corregimiento de Ladrilleros.
Fuente: Google Maps.
Los siguientes datos son un informe de obra para el 2011 de la Construcción Acueducto
Juanchaco, Ladrilleros y La Barra y algunas fotografías de la obra para ese entonces.
(CODINSA. Compañía de Ingeniería Sanitaria, 2011)
- Municipio: BUENAVENTURA
- Contratante: CVC - Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca
- Fecha: octubre 2010 a la fecha
- Vida Útil: Proyectado a 25 años
- Población Beneficiada: 10.000 personas aproximadamente
- Empleos Directos e Indirectos: 300 aproximadamente
- Componentes del Proyecto: el dique toma 6,5 Km de conducción,
- Planta de tratamiento de agua potable, tanques de almacenamiento y redes menores.
61
Imagen 14. Construcción de la PTAP.
Fuente: (CODINSA. Compañía de Ingeniería Sanitaria, 2011)
En la Imagen 15 se puede observar el estado actual de la PTAP, su objetivo era trabajar con
un sistema de captación de una quebrada del sector, la cual entra a mejorar la calidad de vida de
los habitantes de Juanchaco, Ladrilleros, la Barra y zonas aledañas; además de incrementar las
horas de prestación del servicio. Esta obra tuvo un costo general de alrededor de 5 mil millones
de pesos
Es una planta de tratamiento básica (Cribado – Clarificación – Sedimentación – Filtración –
Desinfección)
Está compuesta por tanques elevados, se utiliza bombeo y tiene unos filtros lentos en arena,
los que permitirán que haya una degradación bacteriana (Sistema de tratamiento a través de
bacterias), que se crean por la baja velocidad del flujo en el filtro lento de arena que garantiza
una mejor calidad de agua y cumplimiento en materia de saneamiento básico (Gonzales , 2016).
En campo se pudo observar que la clarificación se da por medio de una bomba dosificadora
de Sulfato de aluminio y también se obtuvo información primaria por medio de encuestas a los
habitantes que aseguran que la planta lo entro en funcionamiento por que se robaron los recursos
de la red matriz.
62
Imagen 15. Estado actual de la PTAP de Ladrilleros.
Fuente: Autores.
La PTAP nunca entro en funcionamiento, se dejó abandonada la obra, lo cual explica porque
en algunos lugares se encuentran hidrantes y registros (Imagen16).
Filtros Rápidos
Cuarto de bombas
Clarificación
Sedimentador
Tanques de almacenamiento
Tanque
Filtros Lentos
63
Imagen 16. Existencia de hidrantes y registros.
Fuente: Autores.
Otro sistema de abastecimiento de agua para solo unos pocos o cuando no llueve, es la toma
de agua mediante una bomba conectada a un pozo aledaño a sus viviendas. En la Imagen 17 se
observa un pH de 5.08 y 38 UPC a 25.7°C, la profundidad del pozo es de 1,20 metros.
Imagen 17. Toma de parámetros y profundidad en pozo.
Fuente: Autores
En la Imagen 18 se observa los resultados de un Hotel, donde además de un tanque de PVC
para recolección de agua lluvia, cuentan con un tanque construido en concreto, que recibe el
agua que direcciona la canaleta PVC del tejado, el agua lluvia de este sistema dio un pH de 4,84
a 25,5°C. En la Imagen 19 se observa el uso de una teja zinc que direcciona el agua que cae del
tejado a un tanque PVC, esta muestra de agua arroja un dato de pH de 2,98 a 26,3°C. En la
Imagen 20 se observa un tanque Eternit que se deja a la intemperie para la recolección de agua,
la muestra de agua de este arroja un pH de 4,33 a 26,0°.
64
Imagen 18. Toma de muestra de agua lluvia de tanque construido en concreto.
Fuente: Autores.
Imagen 19. Uso de teja de zinc para direccionar el agua a tanque, medida de pH.
Fuente: Autores.
Imagen 20. Resultado de pH de tanque Eternit a la intemperie.
Fuente: Autores.
En la Imagen 21 se observan las condiciones del tejado que predominan en las viviendas, por
donde el agua pasa en la captación para luego caer en una canaleta y ser direccionada a un tanque
de recolección para después ser consumida y/o utilizada para actividades básicas de cada hogar.
65
Imagen 21. Condiciones del tejado de algunas casas.
Fuente: Autores.
Un habitante de Ladrilleros, nos dejó entrar a su hogar y tomar una muestra del agua que se
utiliza para cocinar (Imagen 22). Comenta que se saca el tanque únicamente cuando está
lloviendo para que este se llene solo, sin canaleta ni nada que direccione el agua hacia el tanque
Eternit, y luego lo entra a la cocina y lo mantiene cerrado. Se tomó una muestra que arrojo 2,97
de pH a 26,3 °C. Por otro lado, en la Imagen 23 se toma una muestra del agua que se utiliza para
para arreglar los pescados que se venden en un restaurante, esta se recoge en un tanque Eternit
descubierto, la muestra de agua arrojo un pH de 4,33 a 26 °C. Se toma también otra muestra
agua usada para cocinar de otra vivienda, el tanque en concreto permanece cerrado, la muestra de
agua arrojo un pH de 7,05 a 25,8 °C (Imagen24).
66
Imagen 22. Toma de muestra de agua usada solamente para cocinar tomada de una vivienda y su pH.
Fuente: Autores.
Imagen 23. Toma de muestra de agua usada para preparar los pescados en un restaurante y su pH.
Fuente: Autores.
Imagen 24. Toma de muestra de agua usada para cocinar en un hogar y su pH.
Fuente: Autores.
Se toma muestra directamente del agua que sale del grifo de una vivienda (Imagen 25) que
cuenta con un sistema de abastecimiento cerrado de PVC y al que se le realiza limpieza periódica
en las coordenadas N 03°56´10.2´´ y W 077°21´55.9´´ a 18 msnm, registrando un pH de 6,23 a
25,8°C.
67
Imagen 25. pH de muestra de agua tomada del grifo de una vivienda.
Fuente: Autores.
68
ANÁLISIS
Los resultados son adjuntados en las tablas presentadas a continuación.
Tabla 4. Parámetros de pH y temperatura para muestras en diferentes materiales.
PARÁMETROS
MATERIAL PH
TEMPERATURA
TEJA Y/O BAJANTE TANQUE DE RECOLECCIÓN °C
PVC
-
6,51 25,6
PVC 6,02 25,8
PVC 6,23 25,8
ZINC 2,98 26,3
-
PVC DESCUBIERTO 5,98 25,8
PVC CUBIERTO 6,23 25,8
CONCRETO CUBIERTO 7,05 25,8
CONCRETO DESCUBIERTO 4,84 26,3
ETERNIT DESCUBIERTO 4,33 26,0
ETERNIT CUBIERTO 2,97 26,3
Fuente: Autores.
Tabla 5. Parámetros promedio por materiales para muestras de pH y temperatura.
PARÁMETROS (PROMEDIO POR MATERIALES)
MATERIAL PH
TEMPERATURA
TEJA Y/O BAJANTE TANQUE DE RECOLECCIÓN °C
PVC -
6,25
25,95
ZINC 2,98
-
PVC 6,10
CONCRETO 5,95
ETERNIT 3,65
Fuente: Autores.
Tabla 6. Parámetros de pH y temperatura para muestras en pozo y bocatoma.
PARÁMETROS
LUGAR DE MUESTREO PH TEMPERATURA
°C
POZO 5,08 25,7
BOCATOMA 4,61 25,2
AGUA DEL TUBO MADRE DE LA BOCATOMA 4,07 26,5
Fuente: Autores.
69
Gráfica 9. Relación de la Medición de pH en diferentes fuentes.
Fuente: Autores.
PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA
POTENCIAL DE HIDRÓGENO
Según el Capítulo II CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA
CONSUMO HUMANO, ARTÍCULO 4° POTENCIAL DE HIDRÓGENO de la Resolución
2115 de 2007, el valor para el potencial de hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá
estar comprendido entre 6,5 y 9,0.
Basándose en los resultados consignados en la Grafica 9, en cuanto a bajante y/o canaleta,
solo el material de PVC llega a acercarse a ese rango, y en cuanto a tanque de almacenamiento,
solo el tanque de concreto cubierto cumple a la perfección la norma.
Se puede observar también que a pesar de que el tanque de PVC cubierto o descubierto no
llega a cumplir el rango, se logra acercar y puede llegar a cumplirlo si a este se le realizara una
6,23
5,98
7,05
4,84
2,97
4,33
4,61
4,07
5,08
2,98
6,25
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00
TANQUE EN PVC CUBIERTO
TANQUE EN PVC DESCUBIERTO
TANQUE CONCRETO CUBIERTO
TANQUE CONCRETO DESCUBIERTO
TANQUE ETERNIT CUBIERTO
TANQUE ETERNIT DESCUBIERTO
BOCATOMA
TUBO MADRE BOCATOMA
POZO
BAJANTE (CANALETA) ZINC
BAJANTE (CANALETA) PVC
VALOR PH
MA
TER
IAL
Y/O
TIP
OMEDICIÓN DE PH EN DIFERENTES MATERIALES
UTILIZADOS PARA RECOLECCIÓN DE AGUA LLUVIA
70
limpieza periódica, se mantuviera cubierto, y se le realizara algún tratamiento de clarificación,
filtración y desinfección casero.
El material como el Eternit y el concreto de los tanques, no se pueden simplemente descartar
como no aptos para abastecimiento de agua lluvia para consumo potable por sus resultados, pues
las condiciones económicas no permiten el cambio de otros tanques, al igual que los tanques
PVC se debe realizar limpieza periódica, y sujetos completamente a algún tratamiento de
clarificación, filtración y desinfección casero.
Los resultados obtenidos en la bocatoma, promedio de pH de 4,34, no son nada favorables
considerando que la fuente hídrica es natural.
El pozo registra un pH de 5,08, considerando esta fuente no apta para consumo humano, este
bajo resultado se debe a lo observado en la Imagen 17, una fuente hídrica con poca circulación y
bastante sucia, a pesar de que los habitantes evitan esto con malla polisombra. De ser necesaria la
toma de esta fuente de agua para consumo también está sujeta completamente a algún
tratamiento de clarificación, filtración y desinfección casero.
En cuanto a la bajante y/o canaleta en material zinc, se descarta por completo este material
para las condiciones climáticas de la zona.
COLOR
Como se observó en los resultados, no a todas las muestras se les realizo medición de color
aparente, esto debido a que se tomó la determinación de realizársela a fuentes que visualmente se
les identificara color, es por ello que se tiene resultados de la Bocatoma y el Pozo.
71
- Bocatoma: Para esta fuente de medición se tienen dos resultados:
El primero de 25 UPC corresponde a los evidenciados en la Imagen 11, resultado
obtenido directamente en la Bocatoma.
El segundo de 8 UPC corresponde a los evidenciados en la Imagen 13, resultado
obtenido de una de las ramificaciones del tubo madre.
Pozo: Esta fuente registro un color de 38 UPC, medición evidenciada en la Imagen 17.
Según el Capítulo II CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA
CONSUMO HUMANO, ARTÍCULO 2° CARACTERISTICAS FÍSICAS de la Resolución 2115
de 2007, el color aparente expresado como Unidades de Platino Cobalto (UPC) tiene un máximo
aceptable de 15.
Con base al máximo aceptable, solo la muestra de la ramificación del tubo madre en la zona
considerada urbana cumplió y obtuvo un resultado muy favorable.
Las muestras de la toma directa en la Bocatoma y el Pozo, tienen resultados muy
desfavorables y muy por encima del valor adaptado para agua de consumo humano.
CONDUCTIVIDAD
Como ya se ha mencionado, no a todas las fuentes se les midieron los mismos parámetros, la
conductividad es solo medida en la Bocatoma, porque se espera que esta sea la fuente más apta
para consumo humano, por tratarse de una fuente natural.
Según el Capítulo II CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA
CONSUMO HUMANO, ARTÍCULO 3° CONDUCTIVIDAD de la Resolución 2115 de 2007, el
valor máximo aceptable para la conductividad puede ser hasta 1000 microsiemens/cm.
72
La bocatoma obtuvo un resultado de 0,05 mS, valor aceptable para consumo humano.
SOLIDOS TOTALES DISUELTOS
Los TDS medidos, también corresponden a la Bocatoma y el resultado es de 0,03ppt.
Este valor va de la mano de la conductividad, cuando se registra un valor elevado de la
cantidad de sólidos disueltos, que teóricamente es la concentración total de iones en solución,
altera el resultado de la conductividad, en este caso ambos parámetros se encuentran en niveles
permitidos y considerablemente bajos. La conductividad aumenta cuando aumenta la
concentración de iones y disminuye cuando estos no existen o son bajos.
TEMPERATURA
La temperatura promedio de todas las muestras es de 25,8°C, es muy importante este
parámetro de calidad, ya que si la temperatura es muy baja, disminuyen los microorganismos y
se vuelve menos apta para consumo humano.
AFECTACIÓN DEL MAL ESTADO DE LOS MATERIALES
Los materiales reconocidos en la zona para el sistema de abastecimiento de agua lluvia, bien
sea tejados, canaletas o tanques de almacenamiento, fueron: PVC, ZINC, Eternit, cerámica,
asbesto cemento y Concreto.
Mediante una caracterización de tipo visual (Imagen 26), se puede evidenciar que los
materiales del sistema de abastecimiento se encuentran en malas condiciones de limpieza,
presencia de material vegetal, moho, musgo, algunos deteriorados y rotos.
73
Imagen 26. Afectación de los materiales utilizados para abastecimiento de agua lluvia.
Fuente: Autores
PLÁSTICO
El PVC es un material que generalmente no es poroso, la teja y tanque en PVC es más liviana
que los otros materiales y también más económica, este material no absorbe el agua y es de fácil
mantenimiento logrando una buena vida útil, éste, al no oxidarse, y soportar cambios bruscos de
temperatura, no afecta el pH del agua como los demás materiales. Este material en lugares de alta
precipitación es de mucha utilidad ya que no generan contaminación auditiva en comparación de
otros materiales. Lo que sucede in situ es que, por el bajo nivel de mantenimiento de los
materiales del sistema de abastecimiento, por parte de los habitantes, más las condiciones
climáticas, si existe la presencia de material vegetal y si hay una relación directa con los
resultados de pH obtenidos. Como se puede observar en la Gráfica 10, el PVC es el material que
Cerámica Eternit Eternit
Zinc Zinc Eternit
Concreto Concreto PVC
74
más se acerca a proveer un agua con niveles óptimos de pH para ser considerada potable, su
valor promedio es de 6,2.
ZINC
La teja de zinc, es un producto fabricado en lámina de acero galvanizada, es de las más
económicas en el mercado, es de fácil instalación y es ligera, resistente e impermeable, sin
embargo, por su material de fabricación, tiende fácilmente a oxidarse si no se tiene un buen
mantenimiento, sobre todo en climas húmedos. Esta teja cuando llueve puede ser muy ruidosa.
El bajo pH registrado de 2,98 (Gráfica 10), es el resultado del óxido que se genera en el material
afectando el valor óptimo para su consumo.
ETERNIT
La teja y tanque de Eternit, material poroso, es resistente a la intemperie con un adecuado
mantenimiento, el mayor problema de esta teja es que está hecha con asbesto, el asbesto es
sospechoso de causar cáncer de pulmón, en su instalación puede generar partículas que se
inhalan y afectan la salud. Además, los valores registrados son muy bajos. El bajo valor de pH de
3,65 (Gráfica 10) se debe a que se encuentra en muy malas condiciones físicas, presencia de
material vegetal, resultado de las condiciones climáticas y el bajo mantenimiento llevado por los
habitantes al sistema de abastecimiento.
CONCRETO
Los tanques de concreto son muy utilizados para el almacenamiento de agua,
desafortunadamente tienen más desventajas que ventajas, son más susceptibles a adquirir
material vegetal como moho y musgo, y también por variaciones de temperatura se quiebran,
parten o fracturan (Fibras & Normas, 2018). En campo se registró un valor promedio de pH de
5,95, esto debido a que este material presentaba moho.
75
Gráfica 10.Promedio entre pH y materiales analizados en el área de estudio.
Fuente: Autores.
Los materiales como ZINC y ETERNIT son los que arrojaron valores de pH más bajos,
debido a que la zona de estudio se caracteriza por ser de clima cálido (33°C de temperatura
máxima mensual.), con bastante humedad (88% de humedad relativa) y tiene elevados niveles
de precipitación (precipitación total mensual es de 583,3 mm - 25 días de cada mes), estos
materiales son fácilmente susceptibles a deteriorarse con el tiempo, adquirir oxido y material
vegetal como moho y musgo, e inciden en la baja calidad del agua cuando estos son utilizados
para el sistema de abastecimiento de agua lluvia. Cabe resaltar que todas estas condiciones
físicas que se evidencian en los materiales utilizados se incrementan por que los habitantes de la
zona no realizan un mantenimiento periódico de sus tejados, canaletas y tanques de recolección
de agua lluvia.
ALTERNATIVA DE UNA INFRAESTRUCTURA APROPIADA PARA CAPTACIÓN
Para la propuesta de una alternativa de infraestructura apropiada y eficiente para el
abastecimiento de agua lluvia según las necesidades y condiciones identificadas en la zona de
6,12
5,95
3,65
2,98
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00
PVC
CONCRETO
ETERNIT
ZINC
VALOR PH
MA
TER
IAL
PROMEDIO ENTRE PH Y MATERIALES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO
76
estudio, bajo una viabilidad social y económica, se realizó un modelo de simulación del sistema
de abastecimiento de agua lluvia utilizada en Juanchaco, La Barra y Ladrilleros.
Desde la Facultad de Ingeniería, en el proyecto titulado APLICACIÓN DE
TELEDETECCIÓN PARA EL RECONOMIENTO DE CONDICIONES URBANÍSTICAS EN
ASENTAMIENTOS CARENCIADOS, CASO COLOMBIA (Agudelo Rodríquez , Rincón
Arango, Caicedo Londoño, & Urazán Bonells, 2018), se realizaron unas casas en madera, y se
aprovechó para realizar el modelo de abastecimiento de agua lluvia de este proyecto. Este
modelo de vivienda tiene unas medidas de 2m x 1,60m x 1,30m (Largo, ancho y alto)
Para la construcción del modelo se compraron 3 tejas de diferentes materiales (PVC, Eternit,
Zinc) de 2mx0.96 m, se dejaron a la intemperie para que adquirieran condiciones parecidas a las
observadas en campo en Juanchaco, La Barra y Ladrilleros. Cabe resaltar que en la zona también
hay de concreto, pero por dificultad de obtención no se tuvo en cuenta para estas mediciones.
Para simular el agua lluvia, se realizó un prototipo de abastecimiento de agua en PVC. La
construcción del modelo de abastecimiento se puede observar en la Imagen 27.
77
Imagen 27. Construcción del modelo de abastecimiento de agua lluvia.
Fuente: Autores
Se puede poner dos tipos de tejas en la casa, finalmente el modelo de abastecimiento de agua
lluvia (Imagen 28) logra que se pueda hacer caer agua solo por la mitad de la casa, así es como
se busca que se faciliten las mediciones.
78
Imagen 28. Modelo de abastecimiento de agua lluvia.
Fuente: Autores
PENDIENTE. Se calculó la pendiente del tejado a partir de la longitud y la altura para
conocer su porcentaje y los ángulos en grados.
% Pendiente = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑥 100
Ecuación 2. Cálculo de la pendiente.
𝜃 = 𝑇𝑎𝑛−1 (𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 )
Ecuación 3. Cálculo del ángulo de una pendiente.
𝜃
79
CAUDAL. El caudal se determinó mediante el método volumétrico, que por lo general se
utiliza para caudales pequeños. La metodología que se empleó para la medición del caudal
consiste en por el sistema de abastecimiento, dejar fluir 1 Litro de agua lluvia previamente
recolectada y almacenada en un tanque de PVC, y medir por el método volumétrico, el tiempo
que tomaba el flujo de agua en llenar otro recipiente de 1 Litro.
PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA. Se midieron in situ los mismos parámetros de
calidad de agua medidos en campo como son pH, conductividad, TDS y temperatura con un
multiparámetro, y color con un kit de color.
RESULTADOS
Este modelo permite hacer variaciones de pendientes, es así como se simularon cuatro
pendientes diferentes: 1%, 5%, 15% y 25%, estas basándose en el trabajo en campo en el área de
influencia del proyecto (Imagen 29).
Imagen 29. Variación de pendientes simuladas.
Fuente: Autores
Pendiente de 1%
Pendiente de 15% Pendiente de 25%
Pendiente de 5%
80
Se dejó correr por el sistema 1 Litro de agua lluvia (Imagen30), abriendo solo un lado del
prototipo, dejando caer el agua en la teja de Eternit, luego en la de Plástico y finalmente en la de
Zinc (Imagen 31), para luego variar la pendiente y medir el caudal y parámetros de calidad de
agua.
Imagen 30. Funcionamiento del prototipo de abastecimiento de agua lluvia para simulación.
Fuente: Autores
81
Imagen 31. Tipos de tejado utilizados.
Fuente: Autores
Se hicieron mediciones de caudal por el método volumétrico para cada tipo de tejado y para
cada pendiente, los resultados en las siguientes tablas:
ETERNIT. Tabla 7. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de Eternit.
Medición Longitud (cm) Altura
(cm)
Pendiente
(%)
Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 0,63 1 0,58
0,0109 5,68E-06
2 0,0107 5,57E-06
3 0,0103 5,36E-06
PROMEDIO 0,0106 5,54E-06
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 3,1 5 2,85
0,0196 1,02E-05
2 0,0202 1,05E-05
3 0,0190 9,90E-06
PROMEDIO 0,0196 1,02E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 9,4 15 8,58
0,0241 1,26E-05
2 0,0204 1,06E-05
3 0,0225 1,17E-05
PROMEDIO 0,0223 1,16E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 15,8 25 14,23
0,0262 1,36E-05
2 0,0258 1,34E-05
3 0,0274 1,43E-05
PROMEDIO 0,0264 1,37E-05
Fuente: Autores.
ETERNIT PLÁSTICO ZINC
82
PVC. Tabla 8. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de Plástico.
Medición Longitud
(cm) Altura (cm)
Pendiente
(%)
Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 0,63 1 0,58
0,0158 8,23E-06
2 0,0172 8,96E-06
3 0,0118 6,15E-06
PROMEDIO 0,0149 7,78E-06
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 3,1 5 2,85
0,0182 9,48E-06
2 0,0248 1,29E-05
3 0,0252 1,31E-05
PROMEDIO 0,0227 1,18E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 9,4 15 8,58
0,0279 1,45E-05
2 0,0249 1,30E-05
3 0,0284 1,48E-05
PROMEDIO 0,0271 1,40E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 15,8 25 14,23
0,0300 1,56E-05
2 0,0290 1,51E-05
3 0,0391 2,04E-05
PROMEDIO 0,0327 1,70E-05
Fuente: Autores
ZINC. Tabla 9. Resultados de Caudal para diferentes pendientes en un tejado de Zinc.
Medición Longitud
(cm) Altura (cm)
Pendiente
(%)
Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 0,63 1 0,58
0,0071 3,70E-06
2 0,0086 4,48E-06
3 0,0103 5,36E-06
PROMEDIO 0,0086 4,51E-06
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 3,1 5 2,85
0,0190 9,90E-06
2 0,0203 1,06E-05
3 0,0210 1,09E-05
PROMEDIO 0,0201 1,05E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 9,4 15 8,58
0,0229 1,19E-05
2 0,0239 1,24E-05
3 0,0253 1,32E-05
PROMEDIO 0,0240 1,251E-05
Medición Longitud (cm) Altura (cm) Pendiente (%) Ángulo
(Grados) Caudal (L/s)
Velocidad
(m/s)
1
62,3 15,8 25 14,23
0,0296 1,54E-05
2 0,0234 1,22E-05
3 0,0222 1,16E-05
PROMEDIO 0,0250 1,305E-05
Fuente: Autores
83
A continuación, la representación gráfica del Caudal Vs Pendiente.
Gráfica 11. Caudal Vs Pendiente. Material ETERNIT
Fuente: Autores.
Gráfica 12. Caudal Vs Pendiente. Material PVC
Fuente: Autores.
y = 7E+06x3,5036
R² = 0,9568
02468
101214161820222426
0,01 0,012 0,014 0,016 0,018 0,02 0,022 0,024 0,026 0,028
Pe
nd
ien
te c
ub
iert
a (%
)
Caudal (L/s)
CAUDAL VS PENDIENTEMaterial: Eternit
y = 64902x2 - 1694,6x + 11,535R² = 0,9838
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035
Pe
nd
ien
te c
ub
iert
a (%
)
Caudal (L/s)
CAUDAL VS PENDIENTEMaterial: PVC
84
Gráfica 13. Caudal Vs Pendiente. Material ZINC
Fuente: Autores.
Podemos observar que estos dos parámetros de medición son directamente proporcionales, a
mayor pendiente, mayor es el caudal registrado para cada material de medición. Basándonos en
los materiales, el PVC es el material que mayor caudal recolecta dependiendo la pendiente
comparada con los demás materiales. Esto se debe porque en campo se pudo observar que entre
más pendiente, más pérdidas de agua, debido a la salpicadura, especialmente en el material de
ZINC. Las velocidades, aunque muy bajas por el modelo de medición, en promedio arrojan
valores que justifican que, entre mayor pendiente, mayor es la velocidad del agua en la etapa de
captación.
Por último, se midieron parámetros de calidad de agua (Imagen 32), medidos en Juanchaco,
La Barra y Ladrilleros. Los resultados se pueden observar en la Tabla 11.
y = 0,1802e185,21x
R² = 0,9563
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03
Pe
nd
ien
te c
ub
iert
a (%
)
Caudal (L/s)
CAUDAL VS PENDIENTEMaterial: ZINC
85
Imagen 32. Medición de parámetros de calidad de agua en muestras tomadas en tejados.
Fuente: Autores
Los siguientes son los resultados de las mediciones realizadas para la alternativa. Se midieron
parámetros de calidad como son pH, Conductividad, Solitos totales disueltos, color y
temperatura.
Tabla 10. Resultados de parámetros de calidad de agua en muestras tomadas en tejados.
MEDICIÓN PH CONDUCTIVIDAD
(MMS) TDS (PPT)
COLOR
(UPC)
TEMPERATURA
(°C)
Teja de Eternit 4,95 0,33 0,14 30 17,1
Teja de PVC 5,93 0,35 0,15 20 17,1
Teja de Zinc 4,63 0,10 0,05 10 17,1
Tanque de PVC 6,12 0,06 0,01 0,5 17,1
Fuente: Autores
La siguiente es una gráfica que explica mejor el comportamiento del parámetro de calidad de
agua pH frente a los materiales.
86
Gráfica 14. Medición de pH en diferentes materiales utilizados para simulación
Fuente: Autores
La siguiente es la correlación de los datos de pH registrados in situ y los simulados para
diferentes materiales.
Gráfica 15. Correlación de pH en diferentes materiales para estudio in situ y simulado.
Fuente: Autores
4,95
5,93
4,63
6,12
0 1 2 3 4 5 6 7
Teja de Eternit
Teja de PVC
Teja de Zinc
Tanque de PVC
VALOR DE PH
MA
TER
IAL
Y/O
TIP
OMEDICIÓN DE PH EN DIFERENTES MATERIALES
UTILIZADOS PARA SIMULACIÓN
4,95
5,93
4,63
3,65
6,12
2,98
0
1
2
3
4
5
6
7
Eternit PVC Zinc
VA
LOR
DE
PH
MATERIALES
CORRELACIÓN DE PH EN DIFERENTES MATERIALES PARA ESTUDIO IN SITU Y SIMULADO
SIMULADOS PH IN SITU
87
Recordando nuevamente que no se pudo hacer simulación del material de concreto por la
dificultad de obtención, en la Gráfica 15, se puede observar que en ambas mediciones (In situ y
simuladas) los materiales de ZINC y ETERNIT, están muy por debajo de la norma para
considerarse por este parámetro aceptables para consumo humano, recordando nuevamente que
Según el Capítulo II CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA
CONSUMO HUMANO, ARTÍCULO 4° POTENCIAL DE HIDRÓGENO de la Resolución
2115 de 2007, el valor para el potencial de hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá
estar comprendido entre 6,5 y 9,0. Mientras que el material de PVC, in situ y simulados logran
acercarse al valor normativo.
Hay que resaltar que el valor para el material de PVC simulado fue más bajo que el
encontrado en el área de estudio, esto corresponde a que el tejado de PVC (Imagen 31)
presentaba condiciones físicamente negativas, que dieron como resultado valores de pH aún más
bajos que los in situ.
PRESUPUESTO
Se realizó el presupuesto del montaje de la alternativa bajo las condiciones de dimensiones y
características que se pudieron observar de una vivienda a elección observada en campo. Este
modelo de vivienda contaba con las siguientes dimensiones.
88
Ilustración 13. Dimensiones de vivienda para cálculo de presupuesto por materiales.
Fuente: Autores.
Se hizo un presupuesto de los productos mencionados en la Tabla 11 en el almacén de gran
superficie Homecenter y en una ferretería en Ladrilleros. El siguiente presupuesto muestra la
comparación de los precios para el sistema.
89
Tabla 11. Presupuesto de productos para sistema de abastecimiento.
Fuente: Autores.
Cabe resaltar que, aunque el sistema de abastecimiento también necesita canaleta que
funcione como transporte y accesorios, para este caso en específico solo se compararon precios
de Tejado, de un tanque de Eternit de 250 L y de una canaleta, basándose en que la vivienda
ejemplo (Ilustración 13) cuenta con un tejado de dos aguas que necesita una canal a cada costado
de la vivienda. La elección de los autores responde simplemente a un análisis de carácter
comparativo
HOMECENTERFERRETERIA
LADRILLEROSHOMECENTER LADRILLEROS
1 TEJA ZINC (2,43x0,92) m 56 $18.850 $12.000 $1.055.600 $672.000
2 TANQUE ETERNIT 250 L 1 $135.900 $116.000 $135.900 $116.000
3 CANAL Blanca PAVCO 3m m 8 $55.700 $55.700 $445.600 $445.600
4 DESPACHO 1 $19.800 $19.800 $0
5 TRANSPORTE Viajes 2 $75.000 $75.000 $150.000 $150.000
6 MANO DE OBRA Personas 3 $70.000 $70.000 $210.000 $210.000
$2.016.900 $1.593.600
5% $2.117.745 $1.673.280
TOTAL
TOTAL + IMPREVISTOS
PRESUPUESTO TEJA ZINC
ITEM DESCRIPCIÓN UNIDADES CANTIDAD
VALOR UNITARIO VALOR DE LA ACTIVIDAD
HOMECENTERFERRETERIA
LADRILLEROSHOMECENTER LADRILLEROS
1 TEJA PVC (2,20x0,92) m 56 $31.800 $18.000 $1.780.800 $1.008.000
2 TANQUE ETERNIT 250 L 1 $135.900 $116.000 $135.900 $116.000
3 CANAL Blanca PAVCO 3m m 8 $55.700 $55.700 $445.600 $445.600
4 DESPACHO 1 $19.800 $19.800 $0
5 TRANSPORTE Viajes 2 $75.000 $75.000 $150.000 $150.000
6 MANO DE OBRA Personas/día 3 $70.000 $70.000 $210.000 $210.000
$2.742.100 $1.929.600
5% $2.879.205 $2.026.080
PRESUPUESTO TEJA PVC
VALOR UNITARIO VALOR DE LA ACTIVIDAD
TOTAL
TOTAL + IMPREVISTOS
ITEM DESCRIPCIÓN UNIDADES CANTIDAD
HOMECENTERFERRETERIA
LADRILLEROSHOMECENTER LADRILLEROS
1 TEJA ETERNIT (2,20x0,92m) m 56 $31.900 $25.000 $1.786.400 $1.400.000
2 TANQUE ETERNIT 250 L 1 $135.900 $116.000 $135.900 $116.000
3 CANAL Blanca PAVCO 3m m 8 $55.700 $55.700 $445.600 $445.600
4 DESPACHO 1 $19.800 $19.800 $0
5 TRANSPORTE Viajes 2 $75.000 $75.000 $150.000 $150.000
6 MANO DE OBRA Personas 3 $70.000 $70.000 $210.000 $210.000
$2.747.700 $2.321.600
5% $2.885.085 $2.437.680
TOTAL
TOTAL + IMPREVISTOS
PRESUPUESTO TEJA ETERNIT
ITEM DESCRIPCIÓN UNIDADES CANTIDAD
VALOR UNITARIO VALOR DE LA ACTIVIDAD
90
El valor de transporte para ambos es de $75.000 debido a que eso cuesta la lancha que
trasportaría finalmente los materiales a la zona. A pesar de que en Juanchaco existe dicha
ferretería, el dueño hace referencia en que puede ocurrir que deba traerlos de Buenaventura. Para
Homecenter el valor de transporte no es ciertamente exacto, debido a que no se conoce el valor
del transporte desde Bogotá – Buenaventura, y que claramente es más conveniente la compra de
estos en el Homecenter de la zona.
El material más económico para tejado es el Zinc, sin embargo, como se ha mencionado a lo
largo del desarrollo del proyecto, es un material desfavorable para las condiciones climáticas y la
relación de este frente a la calidad de agua es negativo. El mejor material de captación para ser
utilizado en el sistema de abastecimiento es el Plástico.
En cuanto al transporte, las canaletas podrán ser de PVC, metálicas galvanizadas, bambú o
cualquier otro material que no altere la calidad físico – química del agua recolectada. El ancho
mínimo deberá ser de 75 mm y el máximo de 150mm. El techo deberá prolongarse hacia el
interior de la canaleta, como mínimo en un 20% del ancho de la canaleta. La velocidad del agua
en las canaletas no deberá ser mayor a 1.00 m/s (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y
Ciencias del Ambiente, 2003).
No existe una norma fija respecto a la pendiente mínima de las canales, pero es un hecho que
las con menos pendiente se ven mejor que las de inclinación mayor. Normalmente son más
eficientes las de mayor inclinación; siempre es posible instalar canales con menos pendiente en
las fachadas con más vista y dejar las de mayor pendiente en las menos visibles. La pendiente
más usual es entre 0,7 a 1 cms. por cada metro lineal. La pendiente de la canaleta deberá
conducir hacia la bajada más cercana (CANALETAS Y BAJADAS DE AGUAS LLUVIA).
91
El valor de la canaleta es el mismo en Homecenter y en la ferretería de la zona, debido a que
el dueño manifiesta que la canal tendría que ser adquirida en un almacén de gran superficie.
Sobre el tanque de almacenamiento hay varias consideraciones a resaltar: El tanque de
almacenamiento agua de lluvia permite tener acceso a agua cercana al punto de uso, en el tiempo
y en la cantidad que se requiere. Puede estar construido sobre el nivel del suelo o por debajo de
éste (cisternas) y ser de materiales tales como plástico (que no trasmitan olores ni sabores al
agua), ferrocemento, tabique o block (Cisneros Valdez, 2018).
En la zona encontramos que después de la captación en los tejados, el transporte por la
canaleta o canal, llega el agua finalmente al almacenamiento, donde se puede dar de las
siguientes maneras:
En la Imagen 33 de la izquierda se puede observar un sistema de almacenamiento que cuenta
con una infraestructura de madera que los mismos habitantes construyeron, con el objetivo de
elevar los tanques y facilitar que llegue a presión el agua a la vivienda. En la derecha se puede
ver que la infraestructura es que metal con algunos tubos de PVC.
Imagen 33. Almacenamiento en tanques elevados.
Fuente: Autores.
92
En la Imagen 34 se puede observar un sistema de almacenamiento que funciona dejando el
tanque a nivel del suelo después de la captación, el objetivo de este es dejar el tanque siempre
cubierto y que por medio de bombeo se lleve el agua al interior de la vivienda.
Imagen 34. Almacenamiento en tanques a nivel del suelo.
Fuente: (EcoInventos, 2019)
Para determinar el tamaño del tanque se debe considerar el número de usuarios, los hábitos de
consumo y la capacidad de captación de la superficie captadora.
El interior del tanque debe estar aislado para que no entren insectos ni luz solar, que genera el
crecimiento de algas dentro del tanque. Sin embargo, se debe tomar en cuenta que cuando no hay
un manejo adecuado del almacenamiento, el agua puede generar olores o sabores que
disminuyen el nivel de aceptación de este recurso hídrico y sobre todo puede ser un riesgo para
la salud. Además, la reproducción de mosquitos (trasmisores de una gran variedad de
enfermedades) en el agua estancada de los tanques suele ser un problema recurrente en estos
sistemas (Cisneros Valdez, 2018).
93
La mejor alternativa es un tanque cerrado, sobre una superficie elevada que facilite que el
agua llegue a presión y reducir los costos de bombeo, respecto a la superficie elevada, como se
pudo observar en la Imagen 33, puede ser de cualquier material.
94
CONCLUSIONES
La región pacífica colombiana es una de las zonas que presenta los más altos índices de
excedencia de agua; sin embargo, es de las zonas menos atendidas en cuanto agua potable y
saneamiento básico se refiere. Una de las causas podría estar en que las aguas lluvias, para su
aprovechamiento como fuente de abastecimiento, se realiza con infraestructura que no cuenta
con la implementación de tecnologías apropiadas al entorno y, por tanto, es la población la que
se encarga de recurrir a alternativas individuales que carecen de criterios técnicos.
El tipo de infraestructura para el aprovechamiento del agua lluvia se concibe en función de la
superficie que recolecta la precipitación, comúnmente se utilizan los tejados instalados en los
hogares y establecimientos para dicho fin. Tras visitas a diferentes comunidades de la región
pacífica, se corroboró el mal estado en el que se encuentran las superficies de captación, en su
mayoría, las cubiertas de los tejados mostraron presencia de materia orgánica y óxido.
En las zonas rurales con alto potencial de aguas lluvias como es el caso de la región pacífica,
una de las soluciones individuales para abastecimiento de agua, es almacenarla en tanques que
deben preservarse en óptimas condiciones, evitando la proliferación de mosquitos por aguas
estancadas, y la entrada de sustancias que pueda contaminarla. Convencionalmente se utilizan
materiales como plásticos (PVC, PE, fibra de vidrio, Eternit), metales (ZINC, barril de acero,
tanque de acero galvanizado), concreto (ferrocemento, bloque de concreto) y madera (madera
roja, abeto, ciprés). En campo se pudo comprobar la utilización de dichos materiales, pero se
hizo evidente la baja aplicación de medidas para preservar una óptima calidad del agua
almacenada.
Aunque en el mercado se ofrecen diferentes tecnologías alternativas o no institucionalizadas
para el almacenamiento y potabilización del agua, no existe un mecanismo a nivel nacional que
95
certifique, acredite o valide las tecnologías, y que, a su vez, orienten la utilización de las mismas
para que las comunidades, quiénes son las que se encargan de buscar alternativas individuales
para autoabastecerse, puedan implementarlas para mejorar la calidad del agua que utilizan para
consumo.
Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, los corregimientos de estudio, hacen parte del municipio
de Buenaventura, donde encontramos condiciones climatológicas como 95,7 de Brillo total
mensual, 81,7 mm de evaporación total mensual, 88% de humedad relativa media mensual,
583,3 mm de precipitación total mensual, 25 día de precipitación al mes y 33°C de temperatura
máxima mensual, esto indica que la zona es de altos niveles de precipitación, humedad y
temperatura. Todas estas condiciones favorecen la hipótesis de que los habitantes tengan la idea
errónea de que cuentan con recurso agua sin necesidad de un sistema de abastecimiento
convencional.
Ante la falta de operación de la Planta de tratamiento de agua potable, construida y lista para
ser utilizada desde el año 2011, los habitantes han continuado con la práctica de auto-abastecerse
de agua lluvia, empleando métodos convencionales que se presentaron en el presente documento
(captación, transporte y almacenamiento, todas in situ). En este aspecto, la discusión se orienta
hacia la implicación que tendría el material utilizado en la infraestructura instalada, con
parámetros de calidad medidos en campo como sería el de potencial de hidrogeno (pH). En la
gráfica 13 se evidencia que materiales fácilmente corrosivos como lo sería el ZINC; el pH
promedio medido in situ es de 2.98; lo cual es muy bajo comparado con el pH mínimo admisible
(6.5) estipulado por la Resolución 2115 de 2007. Es importante resaltar que pH por debajo del
admisible son caracterizados por sustancias ácidas que se asimilarían al vinagre cuyo pH se
encuentra entre 2.4 y 3.4 unidades (Clickmica)
96
Basándose en los resultados de pH in situ (6.12) y en los obtenidos bajo las condiciones
simuladas (5.93), el material de PVC asegura ser el más óptimo para el sistema de
abastecimiento de agua lluvia, pues es el que más se asegura a el valor admisible, cabe resaltar
que para todos los materiales existentes medidos en campo, se menciona necesariamente la
limpieza de estos, ya que al mantenerse a la intemperie y por las condiciones climáticas de la
zona, se vuelven más propensos a adquirir materia vegetal como moho, musgo y también oxido,
como se puede observar en la Fotografía 26.
Es necesario que los tanques de almacenamiento se encuentran cerrados la mayor parte del
tiempo, ya que por ser zona costera, las brisas, las precipitaciones y lo vientos son otra de las
condiciones que deteriora los materiales y que sin los tanques se encuentran destapados, alteran
la calidad del agua, se pudo concluir (Fotografìa 24), que los tanques de almacenamiento
cubiertos arrojan pH favorables, en este caso para un tanque de concreto cubierto el valor
registrado fue de 7.05 y para un tanque del mismo material pero que se encontrada descubierto
un pH de 4.84.
La muestra tomada directamente en la Bocatoma (Fotografía 10), obtuvo un resultado
desfavorable en cuanto a parámetros como pH, color, pero favorable en cuanto a conductividad,
solidos disueltos, puede existir una afectación de la fuente hídrica aguas arriba que este
generando que el agua llegue acida la bocatoma.
La muestra tomada en la ramificación del tubo madre de la Bocatoma, aunque se encuentra en
un color aparente aceptable para agua de consumo humano, su pH fue uno de los más bajos
obtenidos. La conductividad de la muestra tomada directamente en la bocatoma es baja, y
considerada potable (Solo basándose en esos dos paramentos) gracias a la relación con los TDS,
97
debido a que hay una concentración total baja de iones en solución. Se descarta así que el agua
de la bocatoma bajo las condiciones actuales sea una opción viable para consumo humano.
Aunque se mencionó que la medición de solidos totales disueltos (TDS) se basa en la
conductividad, y que esta se debe a que la corriente eléctrica se transporta por medio de iones en
solución, o sea TDS, estos dos términos no son lo mismo.
La alternativa de consumo de agua de origen de pozos, puede presentar conductividad alta por
ser zonas costeras.
En cuanto a los costos de materiales, del más económico al más costoso se encuentra el Zinc,
PVC (Plástico) y Eternit respectivamente. Por ello la alternativa económica y socialmente más
viable sería el uso del material de Plástico para el sistema de abastamiento de agua lluvia, junto
con una limpieza responsable y periódica por parte de los habitantes, que incremente la vida útil
del sistema y aún más importante se obtenga agua de calidad para consumo. Además, se aconseja
una pendiente entre los 5% y 15% que favorezca una velocidad con poco tiempo de retención y
que no haya pérdidas por salpicadura.
A la alternativa de sistema de abastecimiento de agua lluvia se sugiere el tratamiento de
clarificación, filtración y desinfección. La clarificación y filtración para eliminar las bacterias y
partículas suspendidas, y una alternativa en campo observada para los sólidos en el agua es el
uso de telas o de realizar orificios en las tapas de los tanques que eviten o mitiguen esta
condición. Pero para que el agua sea considerada como bebida y cocción de alimentos, debe ser
sometida al tratamiento de desinfección, que tiene el fin de eliminar cualquier microorganismo
patógeno que pueda llegar a causar una enfermedad en quien consume el agua, como opción para
las viviendas rurales dispersas, como es el caso de Juanchaco, La Barra y Ladrilleros, una opción
98
fácil y útil es la adición de sales de cloro, pero aunque esta alternativa parece la mejor por las
condiciones de ruralidad, climatológicas y económicas, los valores de pH medidos nos indican
que son aguas acidas, y la adición de cloro podría pasar de favorable a completamente mortal.
Por eso para el desarrollo del proyecto investigativo fue tan importante y fundamental la
medición del parámetro pH.
Un parámetro fundamental complementario al pH es la medición de la Demanda Biológica de
Oxigeno (DBO), este va a permitir corroborar si un pH estable (Entre 6,5 y 9) permite la adición
de sales de cloro, mas no garantiza la viabilidad para consumo humano.
Finalmente para los resultados de la alternativa, aunque los materiales simulados fueron
adquiridos en la Ciudad de Bogotá, se intentó simular las condiciones de la zona, por lo que fue
necesario comprarlas de segunda o dejarlas a la intemperie y a condiciones de temperatura
variables, también el agua con el que se simulo fue agua lluvia almacenada de un evento de
precipitación, todo esto igual logro asemejar los resultados de calidad obtenidos en la zona de
estudio, justificando y corroborando que la selección de material más favorable social y
económicamente para el sistema de abastecimiento de agua lluvia es el plástico que logra que
bajo condiciones de limpieza la relación material - calidad de agua sea beneficioso para la
comunidad, quien es finalmente la que a diario sobrevive en estas condiciones de saneamiento y
calidad de agua.
99
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%203%20junio%202014%20corregido%20final.pdf
104
ANEXOS
REGISTRO FOTOGRAFICO DEL ÁREA DE INFLUENCIA
FOTOGRAFÍA ANÁLISIS
La casa recolecta agua por el techo, pasa a
una canaleta que seguido pasa a un tanque de
almacenamiento.
La casa es comercial, cuenta con una canaleta
frontal, con una pequeña pendiente.
Casa de madera con canaletas y tanque de
almacenamiento en mal estado.
105
Cuenta con una canaleta frontal, en un punto
de la canaleta hay una pendiente, donde cae el
agua hacia otra canaleta, cuya pendiente es más
pronunciada, para finalmente llegar a unos
tanques abiertos de PVC, en bajas condiciones.
Canaletas en malas condiciones. Se presenta
moho y deterior en la canaleta lo cual afecta la
calidad del agua lluvia.
Sistema de abastecimiento de agua lluvia
donde se hace una cubierta al tanque con tejas.
Canaletas nuevas, con una conexión usando
una canaleta vieja, agua cae a tanque en mal
estado.
106
Tejados cubiertos de material vegetal. Esto
genera que el agua se contamine por el proceso
de recolección.
Canaleta sostenida por lámina de metal para
crear pendiente.
Vivienda con sistema de recolección de agua
lluvia por canaletas y tanques cerrados.
107
Tanques de almacenamiento de agua para
algunas familias de la comunidad.
Viviendas que cuentan con tubo madre y
sistema de bombeo para sus casas.
Canaletas en mal estado.
108
Canaletas en mal estado.
Canaleta suelta amarrada a un palo para crear
pendiente.
Sistema de recolección de agua mediante
tejado, se encuentra una canaleta donde termina
el agua cayendo a un pedazo de teja más
pequeño que direcciona el agua a un tanque
medio cerrado.
109
Dos viviendas, una con una canaleta en mal
estado. La otra cuenta con un sistema de
recolección que consiste en usar la tapa de un
tanque como embudo para el paso del agua a otro
tanque, en este paso se utiliza un trapo de tela
para filtrar el agua.
Canaletas con presencia de material vegetal
ya sea musgo o moho.
110
Agua de canaleta cae a tanque ya lleno,
perdida de agua.