Presentación de PowerPoint - Instituto de Ingeniería, UNAM

SUBDIRECCIÓN GENERAL TÉCNICA
GERENCIA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
NORMATIVIDAD EN MÉXICO DE
RECARGA ARTIFICIAL DE
ACUÍFEROS
“Soluciones a la Contaminación de Suelos y Acuíferos”
Universidad Nacional Autónoma de México
Instituto de Ingeniería
Septiembre 05 del 2014.
NORMA Oficial Mexicana NOM-014-CONAGUA2003, Requisitos para la recarga artificial de
acuíferos con agua residual tratada.
(DOF: Agosto 18 del 2009)
Participantes: CONAGUA (SGT-GAS-GINT-GSCA, GJ), SEMARNAT,
CFE, Sector Salud (COFEPRIS), IMTA, S de Economía (Minas), GDF
(SMA y DGCOH/SACM), asociaciones de profesionistas, empresas y
consultores privados.
20 a 25 participantes por sesión.
17 Sesiones: desde marzo 2002 hasta noviembre 2003
1. OBJETIVO
Establece los requisitos que deben cumplir: la calidad del agua,
la operación y el monitoreo utilizados en los sistemas de
recarga artificial de acuíferos con agua residual tratada.
2. CAMPO DE APLICACIÓN:
•A obras planeadas de recarga artificial tanto nuevas como
existentes, que descarguen aguas residuales tratadas para
este propósito y cuya función sea almacenar e incrementar el
volumen de agua en los acuíferos, para su posterior
recuperación y reúso. Corresponde a los permisionarios del
proyecto su cabal cumplimiento..
•Esta Norma por ninguna razón implica una autorización,
permiso o concesión para la extracción del agua recargada al
acuífero, ni puede ser interpretada en tal sentido
METODOS O TIPOS DE RECARGA ARTIFICIAL
Fuente de agua
de recarga
Cauce
Nivel
Estático
Acuífero
Bordo
Toma
Sedimentació
n
Pozos para
recuperación
Estanque
de
Acondicionamiento de cauces
infiltración
Superficie
del terreno
Estanque de infiltración
Superficial
Tirante de agua
Inundación o sobre riego
Concreto
Agua de recarga
Agua de
recarga
Cementación
Ademe
Subsuperficial
Nivel estático
Estrato
semiconfinante
Directo
Acuífero
confinado
Cedazo
2rw
Engravado
Acuífero
Zona no
saturada
Nivel
freático
El Subsuelo como Planta de Tratamiento Natural
INDUSTRIAL
Filtración
AGRICULTURA
Intercambio
Iónico
Sorpción ( adsorpción
y absorpción)
URBANO
Biodegradación
Volatilización
Precipitación
Superficie
Fréatica
Dispersión
Dilución
ACUÍFERO
REQUISITOS PARA SRA
Información y Estudios Básicos
Localización
Fuente de agua de recarga
Hidrogeología de la zona del SRA
No se permite la construcción de SRA
a).- Sitios contaminados, aún saneados.
b).- Sitios con predominancia de en el subsuelo rocas
cársticas, fracturadas, fisuradas o clásticas de grano
grueso, sin capacidad de eliminación o atenuación de
contaminantes del agua de recarga.
CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL PARA RECARGA
(Tabla 1)
Tipo de contaminante
Método de Recarga
Superficial /
Subsuperficial*
Directo
Microorganismos patógenos Remoción o inactivación
total de microorganismos
patógenos y enterovirus
Remoción o inactivación
total de microorganismos
patógenos y enterovirus
Contaminantes regulados
por Norma
Limites permisibles
NOM-127-SSA-1994
Limites permisibles
NOM-127-SSA-1994
Contaminantes no
regulados por Norma
DBO<30 mg/L
COT < 16 mg/L
COT <1 mg/L
* Puede ser de menor calidad si se demuestra la capacidad de atenuación del medio.
Con aprovechamientos de uso público-urbano a <1 km del
límite exterior del SRA, además de lo indicado en la Tabla
1, debe cumplirse:
a).- Proyecto “piloto” de recarga in situ;
b).- Análisis hidrogeoquímico;
c).- Modelo numérico de flujo y transporte;
d).- Cumplir los límites máximos permisibles en el agua de
recarga que determine la CONAGUA, en parámetros no
regulados por la NOM-127, cuya presencia se suponga
atendiendo al origen del agua residual;
e).- Estudios toxicológicos o epidemiológicos que determine
la CONAGUA
f).- Respetar las distancias mínimas y el tiempo de
residencia: (Tabla 2)
Variable
Superficial
/Subsuperficial
Directo
Distancia horizontal
mínima entre el SRA y las
captaciones públicourbano o doméstico
150 m
600 m
Tiempo de residencia del
agua de recarga antes de
su extracción
6 meses
12 meses
SISTEMA DE RECIRCULACIÓN:
Tratamiento avanzado
recarga artificial
recuperación
Planta de
Tratamiento
Agua Residual
Agua
Tratada
Recuperación
Pozos de
Inyección
Acuífero
Tiempo de residencia
+
Distancia entre pozos
de inyección y
recuperación
Tiempo de residencia para generar Dispersión
Mezcla y Dilución
Distancia mínima entre pozos de inyección y de extracción para evitar
conexión directa entre ambos y eliminación de microorganismos.
Contaminantes tipo “emerging”
Proyectos de recarga artificial
San Luis Río Colorado, Son. (superficial): en
operación
Cerro de la Estrella, Iztapalapa, D.F. (directo): en
prueba
Lerma, Estado de México (directo): en prueba
Valle de Aguascalientes, Ags. (directo): en estudio
Ciudad Juárez, Chih. (directo, aguas industriales):
en estudio.
PROYECTO DE RECARGA DEL ACUIFERO
EN SAN LUIS RÍO COLORADO, SON.
LAGUNAS DE INFILTRACION
UBICACION DEL LUGAR
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
TOMANDO UNA RADIOGRAFIA DEL
TERRENO
POR
MEDIO
DE
SENSORES
RECOPILACION DE INFORMACION
DEL
TERRENO
PARA
LA
CONSTRUCCION DE LA PILA DE
INFILTRACION
PROYECTO DE RECARGA DEL ACUIFERO
RADIOGRAFIANDO EL TERRENO
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
LIMITES
DEFINIENDO EL AREA DE CONSTRUCCION DE LA PILETA
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
ESTUDIOS PRELIMINARES
DEL
TERRENO
PARA
DETERMINAR INFILTRACION
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
DISTANCIA ENTRE
POZO PROFUNDO Y
PILETA 7.5 MTS
DIMENSIONES DE LA PILETA DE
PRUEBAS FUE DE 5X5X1 MTS.
CAPACIDAD PARA 25 mts3
CONSTRUCCION DE LA PILETA PARA PRUEBAS
DE INFILTRACION
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
PERFORACION
DE
LOS
POZOS DE OBSERVACION
PARA
LA
TOMA
DE
MUESTRAS DE LABORATORIO
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
VERIFICACION DE PROFUNDIDAD DEL POZO DE 21
MTS
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
OBTENCION DE MUESTRAS DEL
POZO
PROFUNDO
PARA
DETERMINAR SU CALIDAD.
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
PREPARACION DE LA PILETA
PARA EL LLENADO CON
AGUA DE POZO
COLOCACION DE TUBERIA
DE PVC DE 2 PULG. DE
DIAMETRO
PARA
EL
LLENADO UNIFORME.
PROYECTO DE RECARGA ARTIFIFIAL
DEL ACUIFERO
LISIMETROS
COLOCACION DEL EQUIPO DE MEDICION Y OBTENCION
DE MUESTRAS
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
COLOCACION DE PLASTICO
SOBRE LA PILETA PARA
EVITAR
LA
FILTRACION
DURANTE SU LLENADO DE
AGUA
PLASTICO
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
INICIO DE LLENADO DE LA
PILETA DE AGUA DE POZO
PILETA TOTALMENTE LLENA
CON CAP. DE 25mts3
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
RETIRO DEL PLASTICO DE LA
PILETA PARA LA FILTRACION
UNIFORME DE AGUA DE POZO
AGUA DE POZO
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
RECOPILACION DE
DATOS DE LA
FILTRACION DE AGUA
REGLA GRADUADA
PROYECTO DE RECARGA
ARTIFICIAL DEL ACUIFERO
EXTRACCION DE MUESTRAS DE
AGUA FILTRADA EN LOS POZOS
PARA SU ANALISIS.
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
SEGUNDA ETAPA DE LA
PRUEBA
CON
AGUAS RESIDUALES
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
TRASPORTACION
DE
AGUAS
NEGRAS DEL CARCAMO DE
BOMBEO UBICADO EN AV.
OAXACA Y CALLE 24 SIN
APORTACION
INDUSTRIAL
Y
COMERCIAL
PIPAS CON CAPACIDAD DE 10
MTS3
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
REALIZANDO
EL
PROCEDIMIENTO DE LLENADO
DE
LA PILA CON AGUAS
RESIDUALES SIN TRATAR
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
PILAS LLENAS CON AGUA
RESIDUAL PARA INICIAR
LA PRUEBA DE
INFILTRACION
PROYECTO DE RECARGA DEL ACUIFERO
COLOCACION DE EQUIPO DE
PROTECCION PARA INGRESAR A
LA PILA LLENADA CON AGUAS
NEGRAS Y RETIRAR EL PLASTICO
RETIRO DEL PLASTICO
PROYECTO DE RECARGA ARTIFICIAL
DEL ACUIFERO
NOTESE LA FILTRACION DE AGUAS
NEGRAS
Canal central y Canaletas vertedoras
Lagunas de Infiltración.
Valores de conductividad
hidráulica
para
varios
suelos:
Suelos arcillosos < 0.1
m/dia
Limosos
0.2 m/dia
Arenosos limosos
0.3 m/dia
Arcillo limosos 0.5 m/dia
Arenas finas
1.0 m/dia
Arenas medias 5.0 m/dia
Arenas gruesas >10 m/dia
A finales de Julio de 2007, se terminó la obra con un costo de $14,220,000 pesos, financiados por el Banco de
Desarrollo de América del Norte (BANDAN), con fondos del programa de Infraestructura Ambiental Fronteriza
Mexico-USA. (BEIF)
Durante los meses de Agosto, Septiembre y
Octubre de 2007 se estuvieron operando las
lagunas sin presentarse problemas de
colmatación, sin embargo debido a fugas en
el canal principal, dejó de infiltrarse agua,
reteniéndose en la Planta de Tratamiento en
forma intermitente durante dos meses.
Esto
generó
la
producción
de
Algas,
que
al
momento
de
reiniciar
la
operación
los
sedimentos
colmataron
la
superficie de las
lagunas, las cuales
fueron
perdiendo
paulatinamente su
capacidad
de
infiltración.
Al cortar el flujo de agua, se procedió a rastrillar
mecánica y manualmente las costras secas del
sedimento. Con ello se recupero la capacidad de
infiltración del terreno y se volvió a operar
normalmente las lagunas.
Rastrillado
manual
con
equipo
mecánico
y
Personal
de
Laboratorio Toma de
muestras en los pozos
de observación, para
verificar la calidad del
agua infiltrada.
NORMA Oficial Mexicana NOM-015CONAGUA-2007, Infiltración artificial de
agua a los acuíferos.- Características y
especificaciones de las obras y del agua
(DOF: Agosto 18 del 2009)
NORMA Oficial Mexicana NOM-015CONAGUA-2007, Infiltración artificial de
agua a los acuíferos.- Características y
especificaciones de las obras y del agua
(DOF: Agosto 18 del 2009)
Participantes: CONAGUA (SGT-GAS-GCA), SEMARNAT, ANEAS,
CFE, Sector Salud (COFEPRIS), IMTA, GDF (SACM), UNAM (Instituto
de Geofísica, I de I), asociaciones de profesionistas, empresas y
consultores privados.
20 a 30 participantes por sesión.
Doce Sesiones entre 2005 y 2007
IMPACTO DE LA URBANIZACION SOBRE LAS
COMPONENTES DEL CICLO HIDROLOGICO
Terreno natural
28%
Escurrimiento
10%
65%
Evaporación
75%
15%
10-20% urbanizado
Escurrimiento
7%
Infiltración
Infiltración
Evaporación
50%
47%
40%
Escurrimiento
5%
Infiltración
21%
Infiltración
profunda
75-100% urbanizado
30-50% urbanizado
55%
Evaporación
Evaporación
Escurrimiento
15%
Infiltración
profunda
3%
Infiltración
5% Infiltración
profunda
1. OBJETIVO
Proteger la calidad del agua de los acuíferos.
Aprovechar el agua pluvial y de escurrimientos superficiales para
aumentar la disponibilidad de agua subterránea a través de la
infiltración artificial.
2. CAMPO DE APLICACIÓN:
•En todo el territorio nacional a las personas que ejecuten
obras o actividades para la infiltración mediante disposición de
aguas pluviales y escurrimientos superficiales al suelo y
subsuelo en obras o conjunto de obras que tengan una
capacidad mayor a 60 litros por segundo (Ips).
•Esta Norma por ninguna razón implica una autorización,
permiso o concesión para la extracción del agua recargada al
acuífero, ni puede ser interpretada en tal sentido
IMPACTO DE LAS LLUVIAS TORRENCIALES
(CIUDAD DE MÉXICO)
Inundaciones en Viaducto e Iztapalapa
ACARREO DE RESIDUOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS
EN ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES
CALIDAD
DE
LAS
AGUAS PLUVIALES Y
DE ESCURRIMIENTOS
SUPERFICIALES
(Referencias)
Plan General de la NOM
Agua Pluvial y
Escurrimiento Superficial
SUELO
Condición natural:
mínimas
restricciones
SUBSUELO
Requiere prevenir
la contaminación
de los acuíferos
•Infiltración sólo en zona no saturada
(hasta 5 m por encima del NE)
•Requiere pretratamiento y remoción
de contaminantes (Tabla 1)
•Requiere monitoreo en superficie y en
acuífero (>60 lps, > 1 pozo)
•No contempla la inyección en zona
saturada.
DISPOSICIÓN DE AGUA DE
ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL
EN ZONA NO SATURADA
Restricciones:
-Sólo permitido en zona
no saturada ,
-Requiere pretratamiento
(Tabla 1)
-Monitoreo en superficie,
-Monitoreo del acuífero si
Q>60 lps y más de 2
pozos
TABLA 1
Diagrama esquemático
de un sistema de
disposición de aguas
pluviales mediante
pozos secos
Tipos de obras de disposición
Bordo
Presa de gavión
Hydrological Balance (open system)
Surface Water System
Hydrologic Budget
P + Qin – Qout + Qg – Es – Ts – I = Ss
P = Precipitation
Qin = Surface water flow into the system
Qout = Surface water flow out of the system
Qg = Groundwater flow into the stream
Es = Surface evaporation
Ts = Transpiration
I = Infiltration
Ss = Change in water storage of the surface water system
Groundwater System
Hydrologic Budget
I + Gin – Gout – Qg – Eg – Tg = Sg
I = Infiltration
Gin = Groundwater flow into the system
Gout = Groundwater flow out of the system
Qg = Groundwater flow into the stream
Eg = Groundwater evaporation (from shallow aquifers)
Tg = Transpiration (plants @ shallow aquifers)
Sg = Change in groundwater storage
System Hydrologic Budget
P – (Qout – Qin) – (Es + Eg) – (Ts + Tg) –
(Gout – Gin ) = (Ss + Sg)
P – Q – G – E – T = S