Una consecuencia notable del cambio climático es que los problemas hídricos se han vuelto más severos, particularmente para las poblaciones asentadas en regiones semiáridas del Altiplano de México, como es el caso de la zona metropolitana de Querétaro (ZMQ). No sólo se advierte crisis para garantizar el abasto de agua a la ciudadanía sino también mayores riesgos por la forma como ocurren ahora los eventos meteorológicos extremos (menos frecuentes, pero más intensos).
Para hacer frente a estos desafíos, han surgido propuestas -algunas de la iniciativa privada, como el sistema SEMBRANDO AGUA® de la empresa BIONIA- que promueven sistemas para el control y manejo del recurso hídrico, y cuyo conjunto se le reconoce en ocasiones con el nombre de “ciudades esponja”. Tal sistema ayuda a almacenar lluvia captada a través de techumbre de edificaciones, colectores y drenes municipales, lo que facilita la regulación de volúmenes pluviales y el control de inundaciones; pero también permite, con un tratamiento mínimo, disponer del recurso para su empleo posterior con fines diversos. Más aún, ofrece la opción de infiltrar el agua al subsuelo y reponer así la disponibilidad de los acuíferos.
Además de este triple beneficio –regular excedencias, infiltrar y reutilizar el agua de lluvia– el sistema apoya la economía, el bienestar social y el respeto al medio ambiente. Entre sus características técnicas, destacan: construcción por módulos, rapidez de instalación (hasta 75 m3/persona/día), medio estructural robusto basado en el ensamble de componentes (cargas del orden de las 60 ton/m2), durabilidad (más de 50 años), material totalmente reciclable y conservación del terreno superior en sus condiciones actuales (no se modifica el uso de suelo).
El potencial de aprovechamiento de los volúmenes pluviales, aún en regiones semiáridas, rebasa por mucho cualquier posible demanda del sector industrial o público-urbano. Si se considera tan solo la superficie de la ZMQ, del orden de 250 km2, y una precipitación media anual de 580 mm anuales, la cantidad de agua que se precipita localmente es de 250 x 0.58 = 145 millones de m3/año. Con una dotación per cápita de 65 m3/habitante/año, se tendría agua suficiente para satisfacer a 2.2 millones de personas. El desafío entonces consiste en retener en sitio la mayor cantidad, antes que se evapore (alrededor del 80%), se infiltre (10%) o escurra superficialmente (10%).
Un ejemplo simple es considerar esta lluvia anual de 580 mm y una casa habitación con una techumbre y un patio que totalicen, por decir, una superficie de 100 m2. Si se retuvieran 520 mm (la eficiencia local es muy alta), se obtendrían 100 x 0.52 = 52 m3 anuales, que pueden representar un consumo razonable de 3 a 4 meses, esto es un ahorro del orden de 30% en la dotación anual de agua. Cuando el área crece, por ejemplo, a nivel de un fraccionamiento, la captación de lluvia tiene lugar en patios y techumbres, pero también desde la escorrentía pluvial que se genera en los terrenos propios del desarrollo habitacional.
Considérese ahora una nave industrial con una techumbre y patios que cubren un área de 3000 m2. Multiplicados por 520 mm (el hecho de que se almacene localmente evita que haya pérdidas importantes) se traduce en un volumen de 1560 m3 por año. En los parques y jardines públicos, por ejemplo, buena parte de la lluvia es retenida por el suelo y la vegetación, lo que supone se tenga una lámina efectiva menor. Si esta vez la superficie es de 5000 m2 y el coeficiente de escurrimiento de 0.50, la captación esperada sería del orden de 5000 x 0.58 x 0.50 = 1450 m3 anuales.
Es preciso destacar lo siguiente: Mientras la escorrentía pluvial no reconozca en algún cauce natural, puede ser aprovechada en su totalidad por los usuarios, sin perjuicio alguno. De ahí que sea mucho más benéfico captar el recurso en sitio, antes que tratar de retenerlo en almacenamientos superficiales, como una presa o un bordo. El que llegue a zona federal, donde el recurso ya es “de la nación”, obliga a gestionar una autorización casi imposible con la CONAGUA, en tanto existen compromisos adquiridos con anterioridad en el convenio de la cuenca Lerma-Chapala.
Dentro de la zona urbana, entonces, es importante conocer la forma como se generan y conducen los escurrimientos pluviales, incluso a nivel de colectores y drenes, para saber dónde captar y cómo regular tales volúmenes excedentes, antes de que lleguen a un cauce federal. Considérese esta vez una microcuenca urbana pequeña, de un km2 (un millón de m2), y los mismos 580 mm anuales de lluvia. Con un coeficiente de escurrimiento de 0.40, por decir, la captación podría alcanzar los 1’000,000 x 0.58 x 0.40 = 232,000 m3/año, volumen suficiente para dotar de agua a poco más de 3500 habitantes. El que la zona urbana tenga una superficie de 250 km2, sin incluir las áreas tributarias que reconocen a la misma, puede dar una idea clara del potencial de aprovechamiento que hay disponible, esto sin la necesidad de construir más almacenajes que el reemplazo del subsuelo urbano por “esponjas” de retención.
En cualquier caso, sobre todo cuando los requerimientos de la demanda excedan de 300 m3, estos sistemas de retención (como el ya referido de SEMBRANDO AGUA®) contribuyen a la regulación eficiente de volúmenes pluviales en lugares -como las ciudades- donde ya no existe posibilidad de hacerlo, conservando el terreno superior en sus condiciones actuales. Brinda, en fin, la tecnología necesaria para el aprovechamiento pleno de la precipitación en áreas urbanas como la ciudad de Querétaro, donde los recursos hidráulicos son escasos y están cada día más comprometidos.
05 de octubre del 2023.
2 comentarios
Buen articulo y muy oportuno.
¡Sumamente importante e innovadora iniciativa!
¡Mi más grande admiración para el Dr. Nabil y sus compañeros por su atención a la imprescindible necesidad mundial de renovar el recurso del agua, que esta sea potable y aprovechada de forma múltiple!