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SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y

APROVECHAMIENTO DE AGUA

DE LLUVIA EN EL PROGRAMA

EDUCATIVO DE INGENIERÍA

HIDRÁULICA DE LA

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO.

María Lina Fuentes-Galván Luz Adriana Arias Hernández

José Miguel Soria Ugalde.

Eje Temático: EAS en las instituciones

educativas

Noviembre2016

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SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE AGUA DE LLUVIA EN EL PROGRAMA EDUCATIVO DE INGENIERÍA HIDRÁULICA DE LA

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

María Lina Fuentes-Galván (ml.fuentes@ugto.mx), Luz Adriana Arias Hernández

José Miguel Soria Ugalde. Departamento de Ingeniería Geomática e Hidráulica,

Universidad de Guanajuato.

Resumen

Las demandas de agua en el país han incrementado con el desarrollo poblacional,

agrícola e industrial, y la extracción que del recurso subterráneo y superficial se ha

dado históricamente ha generado el deterioro de estas fuentes. Por ello, la

importancia de proponer y evaluar escenarios sostenibles de aprovechamiento del

agua, lo cual representa una oportunidad para mejorar el uso que en la actualidad

se le da al recurso hídrico e incrementar la oferta hídrica en zonas donde es

deficiente su suministro. De esta forma, la captación del agua de lluvia es una de

las alternativas de abastecimiento tanto en zonas rurales como urbanas con bajos

impactos al medio y que implica un acercamiento y entendimiento de la comunidad

hacia el recurso hídrico y su forma de ocurrencia. El estudio de los sistemas de

captación y aprovechamiento del agua de lluvia es incorporado dentro del

programa de Ingeniería Hidráulica de la Universidad de Guanajuato con el

propósito de enriquecer y ampliar la gama de aplicaciones de los conocimientos

adquiridos dentro de la formación de los estudiantes para propiciar respuestas a

las necesidades hídricas de la población considerando aspectos sociales y

ambientales. Abordar el tema del uso del agua de lluvia como una alternativa de

abastecimiento vincula e incentiva la participación de los estudiantes con la

comunidad y se incrementa la percepción de los beneficios y usos que de este

recurso se puede obtener.

Palabras clave: agua de lluvia, aprovechamiento, unidad de aprendizaje.

Área temática: EAS en las instituciones educativas

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Antecedentes

El agua representa el recurso natural con mayor abundancia en el planeta, lo cual

no significa que su disponibilidad sea de igual magnitud. Según la Comisión

Nacional del Agua (CONAGUA, 2010) en el planeta se estima que existen 35.2

millones de km3 de agua, de la cual únicamente el 2.5% es agua dulce. Este

porcentaje de agua dulce presenta una distribución poco propicia para su

aprovechamiento. La mayor parte de ella se encuentra almacenada en glaciares

(68.7%), otro tanto corresponde a las aguas subterráneas (30.1%), y en menor

rango se encuentra en las capas de hielo permanentemente congelado en los

niveles superficiales del suelo (0.8%), y por último, en el agua superficial y

atmosférica (0.4%).

Por otro lado, la distribución del agua en México según su extensión y diversidad

geográfica se considera: restrictiva e irregular. Es restrictiva porque

aproximadamente la mitad norte del país experimenta un déficit constante de

precipitaciones, mientras en el sur y sureste, éstas son abundantes. Y se

considera irregular, debido a que los niveles de concentración demográfica y por

ende los distintos sectores de actividad económica no se encuentran en estas

zonas (INEGI, 1998).

Los principales usos del agua en el país son el agrícola y el abastecimiento

público. En cuanto a las demandas de agua municipal e industrial en México, el

agua subterránea las cubre de forma creciente (Scott et al., 2001). El país está

dividido en 653 acuíferos, y al 31 de diciembre de 2013 se reportan 106 acuíferos

sobreexplotados y de estos se extrae el 55.2% del agua subterránea para todos

los usos (CONAGUA, 2014a). Particularmente en el estado de Guanajuato el

suministro para abastecimiento público e industrial proviene en más del 80% de

fuentes subterráneas (CONAGUA, 2014a). En la actualidad se considera que se

aprovecha casi toda el agua del estado y las vedas para extracción de agua

subterránea en la zona han sido declaradas desde 1948 hasta cubrir la mayoría de

los acuíferos del estado. En Guanajuato sólo existen volúmenes disponibles en la

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parte noreste del estado (Mejía y Sandoval, 2006). Así pues, la introducción de

alternativas de abastecimiento que permitan suministrar agua para dar respuesta a

las necesidades de la población de forma sostenible es un tema de relevancia no

solo a nivel local. Es por ello que la captación del agua de lluvia se considera

como un proceso que permite introducir información del ciclo hidrológico, del

manejo del agua, de calidad en diferentes niveles de la comunidad.

La currícula del programa educativo de Ingeniería Hidráulica de la Universidad de

Guanajuato se modificó en el año 2014, dentro de los cambios realizados se

integró la unidad de aprendizaje de Sistemas de Captación y Aprovechamiento de

Agua de Lluvia. Con el propósito de que esta unidad de aprendizaje contribuya

con el manejo de diferente información (poblacional, económica, hidrológica,

ambiental, etc.) para proponer y evaluar escenarios de aprovechamiento del agua.

La importancia de esta unidad de aprendizaje dentro del programa educativo

reside en que se maneja información para evaluar el potencial que el agua de

lluvia tiene como fuente alternativa de abastecimiento y las implicaciones sociales

y ambientales que de su aprovechamiento se derivan, dentro del contexto de la

situación y gestión del agua en el país y en la búsqueda de soluciones a los

problemas que por la creciente demanda de agua se generan. Con el fin de

establecer esquemas para la ampliación de la oferta hídrica de forma sostenible y

tomando en cuenta las demandas de agua para diferente usos y la dinámica

poblacional, económica y ambiental actual.

Los sistemas de captación de agua de lluvia son una alternativa de bajo costo y de

fácil implementación para aprovechar eficientemente los recursos hídricos, tanto

en zonas rurales como urbanas. En México, la captación del agua de lluvia se

promueve como una alternativa de abastecimiento y esta práctica es considerada

como una estrategia dentro del Plan Nacional Hídrico (CONAGUA, 2014b) para

incrementar la cobertura de los servicios de agua potable y mejorar las eficiencias

de los servicios de agua en los municipios. De tal forma, que la implementación de

sistemas de captación ha sido impulsada por asociaciones civiles, programas

gubernamentales, sectores académicos, privados y públicos para favorecer la

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colecta de este recurso. Considerando que el aprovechamiento del agua de lluvia

como tal, no se encuentra contemplado dentro de la legislación que rige el

aprovechamiento, uso y manejo de los recursos hídricos en el país (Fuentes-

Galván, 2016).

La captación del agua de lluvia implica los procesos de distribución y

almacenamiento. Su uso es variado, desde el consumo humano hasta los usos no

potables, como descargas sanitarias y riego de jardines. La visión del

aprovechamiento del agua de lluvia depende de las condiciones de los

beneficiarios y el lugar en donde se encuentren, en el medio rural puede significar

una fuente importante de agua, mientras que en zonas urbanas se le ve como una

práctica doméstica de ahorro (Ouessar et al, 2009; Chiu et al, 2009; Campisano y

Modica, 2012).

Para que estos sistemas generen resultados positivos, se deben considerar las

características socioeconómicas y ambientales de la zona, además de las

necesidades de la población y la percepción que tienen del agua. Según Chávez

(2007), conociendo la percepción del ambiente natural que rodea a los individuos

pueden identificarse alternativas para un mejor uso y aprovechamiento de sus

recursos naturales, implementar acciones concretas que les permitan un mejor

manejo de aquellos que tienen en su comunidad, básicamente la conservación,

rehabilitación y el uso sostenido de los ecosistemas regionales. Con el fin de dar

soporte a tales tecnologías los sistemas deben estar basados en las habilidades,

materiales y equipos locales (Helmreich y Horn, 2009). Según Campisano y

Modica, (2012) algunas prácticas de ahorro de agua involucran la instalación de

sistemas que hacen posible reducir el consumo de agua y la adopción de

programas educacionales para difundir conceptos de sustentabilidad dentro de la

población, como es el caso del uso del agua de lluvia.

De acuerdo con Zafar (2011) la sostenibilidad es un intento de proveer los mejores

resultados para los ambientes humanos y naturales y se relaciona a los continuos

cambios económicos, sociales, institucionales y medio ambientales, en donde la

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educación juega un papel fundamental. Dentro de este contexto se realiza un

esfuerzo por introducir este concepto mediante la captación del agua de lluvia

dentro de la población estudiantil, como una alternativa factible dentro del

ambiente local y nacional, y con la ambición de difundirla y extenderla en la

comunidad. El abordaje de problemas ambientales relacionados con el agua se ha

considerado como una estrategia de aprendizaje universitario, con el fin de

propiciar que los integrantes de la comunidad universitaria adquieran conductas

responsables, desarrollen estrategias creativas y participen en procesos de

intervención ambiental con diferentes actores sociales, desde su formación

profesional en relación al uso sustentable del agua (Ayala y Flores, 2011).

Metodología

Con el propósito de cambiar el paradigma de abastecimiento centralizado, y

propiciar el manejo y uso eficiente del agua, se pretende introducir el esquema de

abastecimiento alternativo que la captación del agua de lluvia ofrece y así,

promover el uso de este recurso para diferentes aprovechamientos (doméstico,

servicios ambientales, pecuario, agrícola e industrial), con el fundamento del

desarrollo sostenible y considerando características sociales, ambientales y

económicas. Así, se abordan los siguientes temas con los alumnos de la

Licenciatura de Ingeniería Hidráulica:

Situación del agua a nivel nacional y local: con el objetivo de ubicar a los

estudiantes en las características ambientales que propician la distribución y

disponibilidad del recurso hídrico en el país y el estado. Así como las estructuras

de manejo y gestión del agua que se presentan a nivel nacional y estatal, y las

demandas y usos del recurso hídrico.

Captación del agua de lluvia: análisis del estado del arte de la captación del agua

de lluvia a nivel global, nacional y local. Se abordan los diferentes usos que a este

recurso se le ha dado y en los que actualmente se emplea. Así como, la

aceptación y el manejo de esta fuente alternativa. Se enfatiza el aprovechamiento

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histórico que en el país se ha dado al agua de lluvia y sus connotaciones

culturales.

Componentes y diseño de sistemas de captación del agua de lluvia: componentes

de los sistemas de captación según el uso final al cual se le desea destinar, así

como el diseño de estas partes relacionadas con las habilidades y conocimientos

adquiridos en su formación previa de áreas como hidrología, hidráulica,

meteorología entre otras.

Normatividad y la caracterización del agua: la normativa vigente y que aplique a

los usos finales del agua de lluvia, así como las características que el agua debe

presentar según su uso.

El tratamiento del agua captada: el tratamiento necesario para que el agua sea

empleada según los usos definidos, considerando la normatividad y los perjuicios

que de una calidad inapropiada podrían obtenerse.

Aunado a esto, se realizaron visitas de alumnos participantes en proyectos

relacionados con la temática a diferentes localidades rurales del estado de

Guanajuato en donde se capta agua de lluvia, principalmente para usos

domésticos. De esta forma, se tiene un acercamiento hacia el abastecimiento de

agua que se recibe en lugares aislados y que difiere del abastecimiento

centralizado de las zonas urbanas que es mayormente conocido por los

estudiantes. En los sitios visitados el abastecimiento tradicional es difícilmente

llevado a cabo y las prácticas como la captación del agua de lluvia representan

una fuente importante para el insumo de este recurso. A su vez, para obtener

información sobre la aceptación y disposición que la población tiene hacia este

recurso así como de los usos a los que se destina, se aplican cuestionarios y

entrevistas a los usuarios y gestores de estos sistemas. Y se busca que los

usuarios de este recurso compartan los beneficios que perciben del

aprovechamiento del agua de lluvia.

Resultados

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Las visitas a comunidades rurales en donde el agua de lluvia ha sido una fuente

de abastecimiento tradicional, permiten que los alumnos que no han tenido

acercamiento con esta práctica experimenten la situación en cuanto a los servicios

de agua potable y drenaje en zonas alejadas y en algunos casos marginadas. Se

reportaron los beneficios obtenidos de las visitas según la opinión de los alumnos

participantes. Los alumnos percibieron la forma de manejo del agua en zonas

rurales y aisladas. Se consideró que la captación del agua de lluvia es una

alternativa de abastecimiento de provecho para diferentes zonas y que su uso

debería ser difundido y apoyado.

Para realizar una apropiada gestión del agua deben considerarse diversas

dimensiones, puesto que el agua no es un recurso aislado, existe una

interdependencia con diversos recursos naturales y con las características propias

del medio. Realizando visitas con los alumnos a sitios en donde es captada el

agua de lluvia, no solo se fortalece el aspecto hídrico de su formación, sino que es

posible realizar acercamientos que permiten observar y conocer la importancia de

los factores sociales, ambientales, fisiográficos, económicos y políticos dentro de

la gestión del agua. Con estas visitas lo que se busca es sensibilizar a los

estudiantes e incrementar la visión sobre las necesidades de la zona relacionadas

con el recurso agua.

La aplicación de los conocimientos adquiridos previamente dentro de su formación

universitaria para beneficio de la sociedad mediante el uso del agua de lluvia,

amplia la visión y alcances de las unidades de aprendizaje que previamente se

ofrecían en las que se consideraba únicamente el patrón centralizado de

abastecimiento.

Conclusiones

En la actualidad en nuestro país son escasos los Programas Educativos en el nivel

superior que abordan temas relacionados con la gestión y manejo del agua de

forma sostenible. Sin embargo, la situación en la que se encuentra este recurso

hace apremiante la preparación de profesionales que no solo comprendan las

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labores del manejo del agua, sino que sean capaces de generar alternativas y

cambios en los paradigmas de gestión de este recurso.

Recientemente la captación del agua de lluvia se ha extendido en diferentes

comunidades rurales y algunas urbanas en el país. Esta práctica representa una

alternativa de abastecimiento con bajos impactos negativos hacia el ambiente e

impactos sociales positivos. Con el estudio de esta fuente de abastecimiento bajo

el concepto del desarrollo sostenible se propicia el compromiso social y ambiental

de los alumnos del programa de Ingeniería Hidráulica, para establecer alternativas

de abastecimiento de agua considerando las implicaciones técnicas, sociales y

ambientales.

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