En la presente edición #7 de la Revista continuamos el tema de Aguas Subterráneas a solicitud de lectores interesados en la temática de Gestión Integrada de Recursos Hídricos (GIRH) y por la importancia que tiene a nivel del planeta y de los países una debida administración de este recurso de alta valía.
Hemos dividido el Contenido de la Revista en varias secciones con información interesante y actualizada del recurso Agua en páginas web y redes sociales de América y Europa.
Quedará fija en adelante la sección de Cultura del Agua, en la que principalmente se repasa la historia tanto prehispánica como mundial del uso del agua.
De igual manera, habrá una sección fija de Agua y Saneamiento Rural con artículos de organismos internacionales dedicados a este tema, como la Rural Water and Sanitation Network (RWSN), Sustainable Sanitation Alliance (SusSanA) y recientemente con la División de Agua y Saneamiento Rural (DISAR) de AIDIS Internacional.
También abriremos a partir de la siguiente edición otra sección que reúna los comentarios que recibimos de los lectores y que algunas ejemplifican que las alianzas o conexiones funcionan a nivel nacional y latinoamericano.
Las investigaciones documentales que hacemos para redactar los artículos en parte son realizadas contando con el apoyo de la Inteligencia Artificial, específicamente con el Copilot de Microsoft, sin embargo, no copiamos los textos que este genera.
Con la presente edición abrimos ya el segundo año de funcionamiento de este medio gracias a usted que lee la revista, a usted, que nos ayuda a divulgarla y a usted que nos ayuda a patrocinarla. A partir de este número estamos cambiando un poco el estilo, favoreciendo una lectura más breve pero con esencia y apoyándonos en la página web, que también está mejorada.
CRÉDITOS Y AGRADECIMIENTOS
Director y Editor:
MSc. en Ingeniería Ambiental, Nelson Medina Rocha
Diagramación: Lic. Oscar Céspedes, Director High Quality.
Editor página web: Lic. Allan Herrera.
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COLABORADORES
Adolfo Ochoa y Paula Castillo, Universidad de Chile
Malva Baskovich, Perú, Banco Mundial Fundación We are Water, Darner Mora, Costa Rica
Edgard Javier Henríquez Cuadra, Nicaragua
DISTRIBUCIÓN, con el agradecimiento a:
Rural Water and Sanitation Network (RWSN): Global Sustainable Sanitation Alliance (SuSanA): Global
AIDIS: Presidentes de 34 capítulos de AIDIS en el Continente Americano
México: FCEA A.C.
Guatemala: RASGUA; Honduras: PTPS; Nicaragua: Instituciones, Sector Privado, PIENSA/UNI y RASNIC de Nicaragua
TODO INDICA QUE LA CALIDAD DE LAS AGUAS DEL RÍO SENA PUEDE HABER SIDO LA CAUSA
La preparación de la comuna de París para lograr sanar el río Sena tomó años y millones de dólares en infraestructura sanitaria. El objetivo era no solo lucirse ante el mundo utilizando al río como parte de la decoración el día de la inauguración, sino también usarlo para llevar allí las pruebas de natación como parte del triatlón. Qué mejor lugar para hacer las competencias de natación que el icónico río Sena, escena de tanta historia.
Tal era la confianza de las autoridades ante las obras realizadas, que el 17 de julio, la alcaldesa de París, Anne Hidalgo, nadó en el río para demostrar a propios y extraños que la calidad de las aguas era tal que no le daba ningún temor adquirir algún tipo de enfermedad de origen hídrico y así vencer una prohibición emitida desde el año 1923 de no nadar en el río. En esos días, transcurría el verano francés y el sol salía radiante, de tal manera que el caudal del río se mantenía constante y bajo. La medición de los parámetros indicaba en la última semana de junio que las concentraciones de la bacteria fecal Escherichia coli estaban por debajo de los umbrales reglamentarios en los cuatro puntos de control.
La alcaldesa de París, Anne Hidalgo, se dio un chapuzón en el Sena el 17 de julio Fotografía: Abdul Saboor/REUTERS
Semanas antes, solamente un punto de control mostraba una concentración superior al umbral de las 1.000 unidades de colonias por cada 100 ml, límite fijado por las federaciones deportivas internacionales para dar luz verde a las pruebas. La concentración de enterococos, la otra bacteria fecal que se mide para autorizar o no las pruebas deportivas y el baño, estaba por debajo de los umbrales reglamentarios.
Pero toda la preparación minuciosa no contó con la presencia de una actriz impredecible: la lluvia. El día de la inauguración de los Juegos el 26 de Julio y el día siguiente, París fue azotado por una lluvia torrencial que no estaba en los planes. ¿Pero para qué preocuparse? Las autoridades e ingenieros de la ciudad estarían confiando en que la infraestructura construida no permitiría que el agua de exceso cayera en el río. Esta obra consistió en un gigantesco cilindro de hormigón de 50 metros de diámetro a una profundidad de 30 metros con una capacidad de 50,000 metros cúbicos. Los ingenieros sanitarios franceses
habrán diseñado esta obra de contención o amortiguamiento en las afueras de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, contando con periodos de retorno factibles económicamente. Contar con una lluvia extraordinaria precisamente en los pocos días que duran unas olimpiadas era impensable. Sin embargo, el volumen de aguas de lluvia superó el volumen de contención y el exceso de agua se vertió en el río, contaminándolo. Pero además, hubo desbordes por los pozos de visita del alcantarillado y barrido de las lluvias por las calles parisienses
La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) explicó lo siguiente: “Los episodios de lluvia intensa (más de 20 mm en un día) aumentan el riesgo de mala calidad de las aguas de baño debido a la movilización de la contaminación procedente de desbordamientos de alcantarillado, inundaciones o escorrentías superficiales, con los correspondientes posibles impactos en la salud de los bañistas”.
Y eso fue precisamente lo que sucedió. Claire Michel, la atleta belga que participó en una prueba de triatlón el 31 de julio durante los Juegos Olímpicos 2024 realizados en París, Francia, tuvo que ser internada en un hospital durante cuatro días manifestando un cuadro de diarreas y vómitos. Tyler Mislawchuck, triatleta canadiense, afirmó a la prensa que no vomitó una sino diez veces, en los últimos 4 kilómetros de la prueba sobre el río Sena y Ángela Martínez Guillén, de España, afirmó que se estaba preparando mentalmente para sumergirse en un río contaminado y “plagado de ratas y cadáveres”.
El Sena se contamina cuando las precipitaciones aumentan el caudal de agua, desbodando las cloacas Fotografia: Vadim Ghirda
El río Sena antes del competición de triatlón masculino que tuvo que suspenderse Fotografia: Sven Hoppe /DPA / EP
El malestar de los atletas hizo que se procediera al plan “B” y se trasladaran las pruebas a albercas con agua no contaminada, pero ya el “glamur” de haber hecho las competencias en el río se había esfumado.
Al decir de varias organizaciones ambientalistas francesas, “Lo que tiene que quedar claro es que este caso puntual y de mucha visibilidad por los Juegos Olímpicos no es una excepción, es frecuente en muchos ríos. No hay saneamiento ni tecnología que pueda asegurarnos aguas limpias ante un cambio climático que empieza a exponer la vulnerabilidad de los sistemas hídricos”, reflexionó Rafael Seiz, coordinador del Programa de Agua de la organización conservacionista WWF.
Por su parte, las autoridades francesas, continúan con su plan de conseguir que en el futuro se abran varios espacios para que los turistas nacionales y extranjeros puedan bañarse en el Sena, lo que requerirá seguramente una inversión cuantiosa y sostenible.
Ojalá que logren sus objetivos y así ninguna persona más se enferme, por ingerir aunque sea sorbos de agua contaminada del río, pues esto es suficiente para producir diarreas y vómitos.
Este blog fue publicado en paralelo en la página de blogs de España, iAgua.
DESPERDICIO HÍDRICO: ACABAR CON LAS PÉRDIDAS DE AGUA, PRIORIDAD MUNDIAL
Como se le llamen, el gran volumen de aguas que se desperdician en las redes de riego agrícola o de abastecimiento de agua potable, son una gran tarea pendiente de todos. La fundación We are Water, en uno de sus blogs, publicados en Agosto de 2024 resalta el tema, mismo que será mantenido en prioridad por la Revista Agua.
El agua que se pierde en el suministro en todo el mundo podría abastecer a 200 millones de personas. Es un indicador del nivel de desarrollo y efectividad de un país, región o ciudad y muestra enormes desigualdades. Ante el crecimiento previsto de las necesidades agrícolas, industriales y urbanas, reducir estas pérdidas es un paso imprescindible y urgente para adaptarnos al cambio climático.
En Ciudad de México han saltado todas las alarmas. Este pasado junio los más de 20 millones de habitantes de la conurbación más poblada de Hispanoamérica se aproximó al “día cero”, un término acuñado tras las crisis hídricas de Saõ Paulo en 2015 y Ciudad del Cabo en 2018 para describir el agotamiento fáctico del agua almacenada para el suministro urbano.
La ciudad se acercó al límite del corte de suministro y lleva meses viviendo de los acuíferos que están bajo su suelo de cemento y hormigón. Esa agua subterránea, que ya muestra también síntomas de agotamiento, es el remanente de los enormes lagos entre los que creció la ciudad. Esta es la razón por la que las crisis hídricas de Ciudad de México suelen calificarse como uno de los síntomas fehacientes del Antropoceno: el uso de un recurso abundante hasta sobrepasar un punto de inflexión que lleva inevitablemente a su agotamiento.
El contexto de la capital mexicana se agrava con el problema del Agua No Registrada (ANR), que es la que se pierde en el proceso de suministro, ya sea por fugas, errores o fraudes. Ciudad de México registra una ANR del 40% y, en algunas zonas, alcanza el 55%. Se calcula que cada segundo la capital pierde 12.000 litros de agua potable, lo que equivale a 345 piscinas olímpicas. El desmedido crecimiento horizontal, la extensión de los barrios marginales y la falta de inversión en el mantenimiento de las infraestructuras son las principales causas. Acabar con este derroche solucionaría buena parte de la sequía hidrológica de la gran urbe.
EL ANR ES UN INDICADOR ECONÓMICO FIABLE
Los informes del Banco Mundial aseguran que el ANR supera en todo el mundo el 40% del agua potable; esto significa unos 45 millones de m3 diarios, el equivalente a 45,000 piscinas olímpicas, una cantidad que podría abastecer las necesidades de 200 millones de personas.
El ANR se aplica a nivel de las redes de suministro urbano, agrícola e industrial. Es pues un concepto inherente a la industria del agua y por tanto dependiente de tecnología e inversión. Por ello es un buen indicador de las desproporciones económicas entre países.
En la cúspide de la eficiencia están Alemania y Japón, con una ANR del 7%, gracias a su avanzada tecnología de detección de fugas y a su eficiente infraestructura de gestión. En el extremo de la pérdida de agua se encuentra Haití con una ANR superior al 60%, una tasa que ha ido aumentando los últimos años en los que el país no ha podido recuperarse adecuadamente de los terribles terremotos y huracanes sufridos.
Si se analizan con detalle los datos, se puede apreciar que hay regiones que presentan altas desigualdades dentro de un mismo país: algunas zonas de Nigeria e India superan el 65% de ANR. Las asimetrías se dan también a nivel de barrios, los más pobres son siempre los de menor mantenimiento.
NO TODO ES TECNOLOGÍA
La desigualdad tecnológica, que puede considerarse sinónima de la financiera, es la esencia del problema en las industrias hídricas de los países más pobres. En el caso del suministro urbano, la construcción de estaciones de potabilización y redes de distribución tecnológicamente avanzadas es costosa y en muchas ocasiones choca con otro de los grandes problemas de los países en desarrollo: los barrios marginales que no paran de crecer.
¿Cómo implementar estas tecnologías a escala mundial? ¿Es realista plantearse que en el actual estado de desequilibrio geopolítico los países más pobres puedan acceder a las redes inteligentes de agua? Frente a unas previsiones climáticas nada halagüeñas, es preciso dar más facilidades a los gobiernos para asumir el control hidrológico y planificar mejor a largo plazo de los recursos en función de datos reales de la oferta y la demanda.
Sin embargo, en las zonas urbanas marginales hay varias iniciativas que se aproximan a los sistemas descentralizados y que no precisan de tecnología costosa para su implementación. En Kibera, uno de los barrios marginales mayores del mundo, adyacente a Nairobi, la capital de Kenia, donde el ANR supera el 50%, han comenzado a implementar sistemas descentralizados y autogestionados de acceso al agua.
La autogestión es una buena herramienta para lograr una distribución eficiente que puede plantearse para los barrios marginales en los que no hay todavía ningún tipo de suministro, pero es por ahora muy improbable a nivel general urbano.
LA EFICIENCIA TIENE COSTOS Y APROXIMACIONES MUY DISTINTOS
Según la UNESCO, el uso del agua en el mundo ha aumentado seis veces durante el último siglo y está creciendo a razón de un 1% anual. Para el año 2050, más del 40% de la población mundial podría enfrentar una grave escasez de agua. El ANR crea una barrera para la sostenibilidad debido a la pérdida de energía, agua y dinero no recaudado a través de las facturas de agua.
EL AGUA QUE SE PIERDE EN EL SUMINISTRO EN TODO EL MUNDO PODRÍA ABASTECER A 200 MILLONES DE PERSONAS.
Son dos mundos que están en las antípodas de la soluciones. Mientras el mundo rural precisa de soluciones basadas en la autogestión, en las grandes urbes, a los ciudadanos no puede proporcionárseles esta posibilidad; dependen de la industria del acceso al agua.
Los 3.678 millones de personas que, según el JMP, disponen en las ciudades de acceso seguro al agua se encuentran principalmente en el mundo económicamente más desarrollado. En estos países, el ANR oscila de media alrededor del 20%; es una proporción que se dispara en los países más pobres, principalmente a causa de los barrios marginales y de la falta de mantenimiento. En capitales como Nairobi, Lagos y Adis Abeba es frecuente registrar pérdidas entre el 40-50%.
EL RIEGO AGRÍCOLA CON LA MIRA PUESTA EN INDIA
Como ocurre con frecuencia, las ciudades acaparan la atención del problema, pero a nivel global el desperdicio del ANR afecta sobre todo a la agricultura que utiliza aproximadamente el 70% del consumo mundial de agua dulce. La FAO estima que en muchos sistemas de riego tradicionales, las pérdidas de agua superan el 50% debido a la evaporación, filtraciones y distribución ineficiente.
Acabar con este despilfarro es especialmente crucial en algunas economías, como la de India, país en el que la agricultura representa más del 16 % de su producto interior bruto y ocupa a más de 51 % de la población activa. La tasa de ANR es muy alta y llega a superar en algunas zonas el 50%, es decir, más de la mitad del agua extraída desaparece; en un país cuya área cultivable absorbe 688 km3 de agua para riego, perder la mitad equivale a desperdiciar un volumen que equivale a más de dos veces el del lago Nasser, el embalse de la presa de Asuán. La instalación de sistemas de riego eficientes, y la rehabilitación de las redes de distribución son vitales para el país más poblado del mundo.
India es un buen ejemplo, pues tiene las herramientas fundamentales para combatir la lacra de la pérdida de agua: el conocimiento acumulado por su cultura ancestral, gran conocedora de la gestión del agua agrícola, y una inmensa capacidad de desarrollo. Es una referencia para el resto de las tierras secas de la Tierra, y para la adaptabilidad y mitigación del cambio climático para todo el planeta.
AGUA: ESCASEZ EN LA ABUNDANCIA
DISTRIBUCIÓN
DEL AGUA EN EL PLANETA
96.5 % en océanos y mares.
2.5 % es agua dulce.
pero la mayoría está congelada en glaciares
S70 %
Del planeta está cubierto de agua
1 %
Está disponible para el uso humano
MSc. Darner A. Mora, Salubrista Público, Costa Rica
e estima que cerca del 70 % de la superficie de nuestro planeta está cubierta de agua. Este preciado líquido también existe en el aire en forma de vapor, en el suelo y en los acuíferos. Los cálculos indican que en el planeta Tierra existen unos 1386 millones de km3 de agua de los cuales el 96,5 %, se encuentran en los océanos y mares interiores. El 2,5 % es agua dulce, un 2 % se encuentra en forma de hielo en los glaciares y únicamente un 1 % es accesible para las actividades humanas como la agricultura, industria, uso y consumo humano, el saneamiento, entre otros. El recurso hídrico al comportarse como ciclo, el volumen prácticamente no ha variado.
TIPOS DE ESCASEZ DE AGUA
Escasez Física: Dificultad de acceso a fuentes de agua, tanto para consumo humano como para riego e industria.
Escasez Económica: Ausencia de infraestructura para llevar agua a las viviendas, particularmente en países subdesarrollados.
No obstante, aunque el volumen de agua es constante e inagotable, el mismo no se encuentra homogéneamente distribuido en el planeta “Azul”, provocando escasez, la cual se clasifica en tres tipos. El primero es la escasez física del agua, traducida a las limitaciones en el acceso a fuentes de agua para uso y consumo humano, riego, industria u otros usos consultivos, en donde el agua una vez usada, no se devuelve al medio donde se ha captado. La segunda, es la escasez económica del agua, determinada por la ausencia de infraestructura para llevar a las viviendas o carencias económicas de los países subdesarrollados. El tercer tipo, es la falta de disponibilidad del agua de buena calidad debido a la contaminación provocada por el desarrollo de la industria, mal saneamiento y el incremento de la población.
Por otro lado, según los “recursos de agua dulce” internos renovables per cápita en metros cúbicos de 175 países, reportados por las estimaciones de población del Banco Mundial y reportados por “Index Mundi”,
Escasez de Calidad: El agua disponible no es apta para consumo debido a la contaminación causada por la industria y la falta de saneamiento.
indica que entre las primeras 30 naciones con más recursos de agua dulce internos (caudales de ríos y agua freática originada por lluvias), se encuentran: Guyana, Surinam, Perú, Chile, Colombia, Belice, Panamá, Venezuela, Brasil, Bolivia, Uruguay, Ecuador, Nicaragua y Costa Rica. Estos 14 países ocupan los lugares: 2,3,11,12,13,16,18, 22,23,25,26,27,28 y 29, respectivamente. No obstante, el mayor volumen per cápita en metros cúbicos (m3) de agua dulce, no es concordante con las coberturas de “Agua para Uso y Consumo Humano (AUCH)” por cañería y los porcentajes de población abastecida con agua libre de contaminación microbiana. Por ejemplo, según el informe de la OMS/UNICEF del 2023, Costa Rica con datos del 2022, se reporta con una cobertura de AUCH, por cañería en un 99% de la cual el 93 % fue abastecida sin contaminación microbiana y con 22 602,54 m3 , tenía mayor cobertura con agua por cañería y libre de contaminación que las otras 13 naciones, excepto Chile, las cuales tienen mayores recursos de agua dulce internos renovables per cápita.
Estos datos muestran que no necesariamente a mayor acceso a agua dulce , existe concordancia con cobertura de agua potable; comprobando que ante la escasez económica, menor es la infraestructura en sistemas de abastecimiento de agua, ratificando lo indicado en otros escritos; es decir, que la ampliación de los servicios de agua potable, se traducen en la primera vacuna social, contra las infecciones de origen hídrico, por lo que las políticas de cada país, se deben plasmar en el mejoramiento al acceso al agua, saneamiento e higiene.
Recursos de agua dulce internos renovables per cápita (metros cúbicos)
Ranking de los primeros 30 países.
Cobertura agua por cañería % (1)
Cobertura agua libre de contaminación % (1)
Papúa Nueva Guinea
Gabón
Canadá
Noruega
Islas Salomón
Nueva Zelandia
Perú
Chile
Colombia
República del Congo
Liberia
Belice
Vanuatu
Panamá
Fiyi
Centroafricana
Venezuela
Brasil
República Democrática Popular Lao
Bolivia
Uruguay
Leona
AGUAS SUBTERRÁNEAS
PROTEGER Y APROVECHAR MEJOR LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Por Nelson Medina Rocha
toda el
Cuando Edwin Drake perforó el primer pozo petrolero en Pensilvania en 1859 no se percató del enorme tesoro que tenía bajo sus pies. Para entonces y durante los años siguientes el recurso se utilizó para la iluminación, la cocción de alimentos y la calefacción, substituyendo así al carbón. Sin embargo, cuarenta años más tarde se desarrollaron los motores de explosión y de combustión y de allí en adelante todo fue un ascenso exponencial financiero por el uso del petróleo, que persiste hasta nuestros días.
Con el agua fresca almacenada bajo el subsuelo, pocos tienen la idea clara de que también tenemos bajo nuestros pies un enorme tesoro. Producto de la infiltración de lluvia por miles y millones de años, las aguas subterráneas se han venido almacenado hasta alcanzar, según un estudio realizado por científicos de las Universidades de Victoria, Texas, Calgary y Göttingen, 23 mil millones de kilómetros cúbicos. Sin embargo, no toda esta agua subterránea es aprovechable, sino apenas un 0.6 % del total.
Si
agua subterránea moderna de la Tierra estuviera acumulada en la super cie, ¿qué profundidad tendría?
El estudio realizado llevó a los científicos a elaborar un mapa global en donde se indica en qué sitios del planeta es más factible de aprovechar más las aguas subterráneas que en otros.
La publicación indica que “algunos de los depósitos más grandes se encuentran en la cuenca del Amazonas, el Congo, Indonesia y en América del Norte y Central, a lo largo de las Montañas Rocosas y la cordillera occidental hasta la punta de América del Sur.” En países de bajo desarrollo económico, con grandes reservas de aguas subterráneas, todavía hay margen de un mayor aprovechamiento para beneficio nacional.
No obstante, para aprovechar mejor y por más tiempo estos grandes depósitos de aguas subterráneas, hace falta primero, hacer estudios hidrogeológicos más detallados a nivel de país o de región, para determinar los sitios idóneos en donde perforar y extraer más o menos agua del subsuelo. En paralelo, las políticas públicas relacionadas con la reforestación y la urbanización deben ir de la mano para que estas aguas se renueven continuamente y se infiltren en mayor volumen. Esta es, si así se quiere ver, la mejor forma que se dispone para cosechar agua de lluvia.
Los economistas de las grandes organizaciones financieras globales ya han hecho cálculos y coinciden en que esta es una de las acciones estratégicas de lograr el desarrollo económico, tal como lo publicamos en la edición # 6 de esta revista en relación con el libro del Banco Mundial titulado “El Tesoro oculto de las naciones en tiempos de cambio climático”.
El Banco Interamericano de Desarrollo (BID) en su libro “Aguas subterráneas en América Latina y El Caribe.”, menciona los beneficios que se logran cuando se utilizan adecuadamente las aguas subterráneas. Indica: ““En el primer trimestre del año 2017, Chile y Perú fueron azotados por el fenómeno El Niño, que generó lluvias intensas y deslizamientos de tierra.
Como consecuencia, se incrementó el nivel de turbidez de los ríos (Stip et al., 2019), lo cual obligó a las empresas de agua de Lima y Santiago a cerrar temporalmente sus plantas de tratamiento. Si bien existieron cortes en el suministro, este pudo continuar gracias a que las empresas pusieron en operación sus pozos de reserva, como parte de sus planes de emergencia. Gracias a las aguas subterráneas, se pudo asegurar el abastecimiento de millones de personas en un contexto adverso.”
Sin embargo, el estudio de Ben Solís, publicado en Mayo de 2023, advierte también que la sobreexplotación de los acuíferos incrementa la vulnerabilidad de las ciudades ante el cambio climático, “pues pone en riesgo la disponibilidad futura de la fuente y reduce la resiliencia ante eventos climáticos extremos.”
La administración inteligente de las aguas subterráneas de un país bien puede hacer que su población sienta que bajo sus pies, tienen un enorme tesoro. La misma expresión de satisfacción del campesino que tras excavar un agujero encuentra agua la encuentra, esa misma expresión puede tener quien comprende cuán importante es el recurso escondido más preciado de un país.
Este blog fue publicado en paralelo en la página de blogs de España, iAgua.
Por: Msc. Ing. Edgard Javier Henríquez Cuadra, Consultor privado
A lo largo de los tiempos las perforaciones de pozos para la captación de agua subterránea han sido determinantes para suplir las necesidades humanas, industrias y cultivos.
Sin embargo, la realización de un pozo profundo conlleva una amplia gama de variables a tomar en consideración tanto en el proceso de perforación, como en la elaboración del diseño definitivo del pozo, siendo dos de ellas: el encamisado o revestimiento y el tipo de rejilla a considerar de acuerdo con los estratos de las formaciones geológicas extraídas en el proceso de perforación y a la producción o aporte de los acuíferos encontrados.
El revestimiento de un pozo sirve para contener las paredes nativas una vez realizada la perforación para evitar riesgos de desprendimientos de las formaciones geológicas extraídas (arenas, arcillas, grava, rocas, etc.) y que este colapse.
De acuerdo con mi experiencia de más de 15 años en el rubro de la perforación, obras civiles, hidráulica, hidráulica de pozos y la captación de aguas subterráneas, en este artículo se tratarán de resolver algunas de las muchas dudas que se generan al momento del entubado del pozo, específicamente considerando en primer orden el tipo material a ocupar y en segundo orden el tipo de rejilla.
¿Entonces, qué tipo de material ocupar al momento del revestimiento o encamisado del pozo?
Bien, la respuesta no es tan simple como sugiere, debido a que hay muchos tipos de materiales para el entubado de un pozo, siendo los más utilizados el revestimiento en PVC (policloruro de vinilo) y el revestimiento metálico (el Acero al carbón o bien el Acero inoxidable).
Como cualquier tipo de obra de ingeniería en este caso vertical descendente, la forma constructiva y el diseño, conlleva algunos criterios básicos para la selección del material de la tubería para el revestimiento. Si bien es cierto cualquier tipo de los materiales antes mencionados pueden ser utilizados para el revestimiento del pozo, las condiciones de elección vienen dadas por otros factores para garantizar el máximo aprovechamiento de la obra.
Existen muchos parámetros a tomar en consideración, sin embargo, se exponen los de mayor importancia para garantizar una correcta selección, siendo estos los siguientes:
1. Profundidad del pozo
2. Tipo de uso del agua (industrial, riego, consumo humano, etc.)
3. Propiedades física-químicas del agua.
4. Sismicidad de la zona constructiva del pozo.
5. Estratos geológicos encontrados en el proceso de perforación.
6. Mantenimiento de los pozos.
Para entender mejor cada uno de los parámetros antes descritos se proporcionará una breve explicación a manera de poder elegir de manera adecuada el revestimiento del pozo. Cada uno de estos parámetros llevara consigo qué tipo de casing ocupar siempre y cuando se cumplan ciertas condiciones.
1.PROFUNDIDAD DEL POZO:
Es importante conocer la profundad del pozo que se quiere revestir, dado que la tubería de PVC no se puede instalar a cualquier profundidad, de hecho, la capacidad máxima de instalación recomendada es de 500’-600’ pies con cedula SDR 17; cabe destacar que las cedulas más comunes utilizadas para el revestimiento de un pozo en PVC son SDR 26, SDR 21 y SDR 17, por lo que no se recomienda bajo ninguna circunstancia instalar tubería para caños (sanitaria), debido a que el espesor de la tubería es demasiado débil.
Hay situaciones en que se instalan hasta 800’ pies en tubería PVC, pero es un riesgo que la tubería se desprenda de las juntas cementadas por la presión y el peso de la tubería, sin embargo, para controlar un poco mejor los riesgos, se le perfora en las juntas unos golosos (tornillos de cabeza redondeada) alrededor del tubo apenas traspasando las juntas, es decir, el tornillo no sobre sale demasiado de la junta interna debido a que puede ocasionar daños en el cable cuando se instala el equipo de bombeo. Esto le da mayor refuerzo para mantener el peso en suspensión al momento de la instalación. Pero no se recomienda.
TUBERIA PVC
Por otro lado, la tubería metálica ofrece mejor resistencia así que no se tendrá ningún problema de revestir el pozo con este material a cualquier profundidad, sin embargo, lo que cambia son los espesores. Los más utilizados inician desde 3/16’’ hasta 1/4’’ pulgadas, pero sin limitarse a ello.
TABLA DE ESPESORES EN TUBERÍA METÁLICA SEGÚN DIÁMETRO Y
PROFUNDIDAD
Diámetro Nominal del Revestimiento (pulgadas)
Rango de Metros (Rango en pies)
0 - 30 (0 - 100)
30 - 60 (100 - 200)
60 - 90 (200 - 300)
90 - 120 (300 - 400)
120 - 180 (400 - 600) 180 - 240 (600 - 800)
240 - 300 (800 - 1,000)
Fuente: American Water Works Association. https://www.awwa.org
De lo anterior salta una nueva pregunta ¿si se opta por tubería metálica, que tipo de tubería elegir Acero al Carbón o Acero Inoxidable?
Ambas tuberías ofrecen similitud resistencia, la tubería de AC tiende a colmatarse y oxidarse mucho más rápido que la tubería de acero inoxidable acortando la vida útil de la tubería debido a que parte de la tubería de un pozo está sumergida en agua, lo que aceleran en estas condiciones el proceso de oxidación y deterioro de la misma.
Si lo que se pretende es darle la máxima durabilidad al revestimiento del pozo, entonces la recomendación será instalar tubería de acero inoxidable; el problema es el costo, dado que la tubería de acero inoxidable cuesta más de 3 veces el valor de la tubería AC, y para que el pozo tenga la durabilidad deseada toda la tubería tendría que ser de Acero Inoxidable tanto la tubería para ademe como la tubería para rejilla. En ocasiones se suele instalar en la parte inferior del pozo tubería de Acero Inoxidable iniciando por los niveles de agua hacia el fondo y en la parte superior se coloca tubería de Acero al Carbón, lo cual en este caso es un costo innecesario porque la tubería de Acero al Carbón sufrirá el mismo deterioro, por consiguiente, la vida útil del entubado será la misma que haber instalado tubería de Acero al Carbón en toda la longitud del pozo.
2. TIPO DE USO DE AGUA:
En este caso si la disposición de la captación de agua es para consumo humano, se recomienda exclusivamente realizar el entubado en PVC. Debido a que ofrece una mejor inocuidad que la tubería metálica. De lo contrario quedara a criterio del ejecutor de la obra.
3. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL AGUA:
Se deberá tomar en cuenta estos aspectos dado que si las propiedades químicas son muy abrasivas lo recomendable será revestir en PVC, pero si las condiciones de temperatura del agua ascienden a más de 40°c lo mejor será instalar en tubería metálica. Estos dos aspectos son solo ejemplos de selección, sin embargo, hay que tomar en cuenta todos los parámetros y elegir la que mejor se adecue a las necesidades.
4. SISMICIDAD DE LA ZONA CONSTRUCTIVA DEL POZO:
Si la zona en la que se encuentra la obra es sísmica lo recomendable será instalará tubería Metálica.
5. ESTRATOS GEOLÓGICOS ENCONTRADOS EN EL PROCESO DE PERFORACIÓN:
En el proceso de perforación en ocasiones se encuentran estratos de formaciones geológicas terciarias de dureza y formaciones inclinadas como punta de bolones (puntas de rocas), si se da el caso lo mejor será una instalación de revestimiento en Metálico. Dado que el PVC puede sufrir daños al momento de la instalación.
6.MANTENIMIENTO DE LOS POZOS:
6.Mantenimiento de los pozos: Es de suma importancia dar mantenimiento de limpieza a los pozos, en este proceso en este proceso se usan procedimientos que ejercen una gran presión a la estructura de los pozos por lo que para que una limpieza sea efectiva lo mejor es revestir el con tubería metálica. Con la tubería en PVC las formas de limpieza son menos eficaces debido a que es más vulnerable a sufrir daños y poner en riesgo la integridad del pozo.
Estos son algunos parámetros a tomar en cuenta al momento de la selección del tipo de entubado que se requiere ya sea PVC o Metálica.
¿Qué tipo de rejilla elegir para el entubado del pozo?
EEste tema es bastante amplio de tocar y será mejor abordarlo en una edición futura de esta prestigiosa revista, sin embargo, de manera lacónica diré que hay infinidad de diseños, pero los más utilizadas a menos acá en Nicaragua son la rejilla tipo Johnson, rejilla tipo puente y la rejilla longitudinal. Cada fabricante expondrá que su diseño es mejor que el de la competencia y cada diseño tiene sus ventajas, pero en mi opinión no es relevante al momento de elegir una u otra. Lo que sí es importante definir es el slot(abertura) de la rejilla; las más utilizadas son: slot 20,40,60 y 80, pero hay rejillas que
se fabrican según especificaciones y pueden variar desde menos de 0.10mm hasta más de 6mm. Esto estará sujeto al porcentaje de área libre (área total de aberturas para la inserción de agua subterránea) requerido para explotación del pozo y de la granulometría de los estratos encontrados (perfil litológico) en el proceso de perforación.
IMÁGENES DE REJILLAS TIPO JOHNSON, TIPO PUENTE Y TIPO LONGITUDINAL
En definitiva, se ha suministrado basta información para que la elección de un material u otro sea un poco más sencillo. De manera personal recomiendo a medida de lo posible que el entubado de un pozo para captación de agua subterránea sea en PVC, debido a que presenta mayores ventajas de durabilidad e inocuidad que la tubería metálica, sin embargo, dependerá de muchos parámetros, algunos ya abordados en este documento y otros que se tendrán que tomar en cuenta.
El objetivo ha sido que este articulo sirva como una guía de consulta cuando se tenga alguna duda al momento de elegir el tipo de material de tubería a usar (PVC o metálica) en el entubado de un pozo. Los parámetros expuestos como ejemplos para seleccionar el material de entubado son suficientes para realizar una correcta y adecuada elección.
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EL POZO DE AGUA
POTABLE
MÁS PROFUNDO DEL MUNDO
Por: Nelson Medina Rocha, Septiembre 2024
La población actual de Honduras, Nicaragua y Costa Rica juntas, llegan a cerca de 23 millones de personas, igualando así al número de personas que viven en el Valle de México. Abastecer de agua a esta urbe nunca ha sido fácil. Desde los tiempos de Netzahualcóyotl, cuando los mexicas traían agua fresca desde Chapultepec, se debieron enfrentar problemas para abastecer a esta metrópoli de cerca de 1 millón de habitantes, como dejar por varias semanas sin agua a Tenochtitlán.
Muchos años después, en el México moderno del siglo XX, se optó por perforar pozos de escasa profundidad en la ciudad para abastecer de agua a una población que comenzó a crecer exponencialmente; sin embargo, esto causó con el tiempo, que los grandes edificios, incluidas iglesias, se fueran hundiendo.
Por esta precisa razón, hace 40 años se creó el Sistema Cutzamala, una obra hidráulica que se distinguía, aún en otros países, por su gran magnitud. El sistema, abastecido en gran medida por agua superficial de ríos caudalosos, entró produciendo 16 m3/seg. y se puede afirmar que el objetivo de la obra se cumplió en su momento. Sin embargo, los sistemas superficiales están más expuestos a la variabilidad climática y esto ha ocasionado que en el año 2024 en la mayoría de las presas que componen el Sistema, se hayan reducido fuertemente sus niveles.
La CONAGUA y los Gobiernos de la Ciudad de México y del Estado, han impulsado, como era de esperarse, actividades como la mejora de pozos existentes, reducción de fugas, rehabilitación de tuberías, mucho más micro y macro medición, telemetría, etc., etc. Todo esto va a ser de gran utilidad, pero no va a resolver el problema si para el 2025 se viene un siguiente año seco como el presente.
Así que como reza el dicho: A grandes problemas, grandes soluciones. Y como fue de gigantesca la obra hidráulica en Tenochtitlán, la perforación de pozos en la CDMX por muchos años y la construcción del Sistema Cutzamala, en el año 2014 el titular del Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACMEX), anunció que se investigaría la posibilidad de aprovechar las aguas subterráneas profundas del Valle de México, hasta una profundidad de 2 kilómetros.
No se haría tal investigación pionera en el mundo, sin la participación de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), los Institutos de Geología e Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y de Petróleos Mexicanos (PEMEX), este último
aportando la tecnología para esta perforación inusual en aras de solucionar en parte el problema de abastecimiento de agua de la CDMX.
Decía entonces el titular: “La crisis ya está ahorita. Aun teniendo las fuentes de abastecimiento en el subsuelo, que tengamos efectivamente un acuífero profundo que también tiene una capacidad limitada, eso no nos resuelve la problemática, sino que contribuye a la solución, igualito con la fuente que va a anunciar la Conagua en las siguientes semanas o meses, que va a ser una contribución a la solución, pero hay mucho que hacer todavía para que consideremos que el problema está completamente resuelto y sobre todo de manera sustentable”.
Nueve años más tarde y a un costo de 100 millones de pesos, que a la fecha, significaron US$ 6.8 millones, la investigación no dio los resultados esperados. En febrero de este año 2024, el medio local Milenio informó que tras la investigación, hecha en un acuífero profundo de 15 mil años de antigüedad, acumulada al final de la última glaciación, se está explotando agua caliente y a un caudal de 140 litros por segundo, apenas 1.2 % de la producción actual de los pozos de la ciudad. Pero además, la calidad de las aguas encontradas, de acuerdo con el hidrólogo Eric Morales, investigador del Instituto de Geología de la UNAM, probablemente contaminada con arsénico y flúor, requeriría de un tratamiento muy costoso para poder ser utilizada.
El principal argumento de los investigadores sobre la contaminación de estas aguas profundas es que, como se trata de aguas con edades de miles de años, su mayor contacto con los estratos rocosos hace que el agua absorba sus minerales. De igual manera, las altas temperaturas encontradas, con alrededor de 40 grados superior a las aguas más superficiales, pueden deberse también a cercanía con fuentes de calor del planeta. ¿Era conveniente realizar esta investigación al costo antes indicado? A parecer del suscrito sí era conveniente y necesario. Debían promoverse más bien más investigaciones sobre las aguas subterráneas en todo el mundo para determinar en qué sitios es o no útil aprovechar este recurso vital para la humanidad. Posiblemente el desarrollo de nueva tecnología y el uso de la Inteligencia Artificial pueda dar más luces sobre las aguas subterráneas.
Mientras tanto, en la página del SECMEX se observa que se realizan obras de todo tipo para mejorar el abastecimiento de la gran urbe, desde rehabilitación de pozos y tuberías, mejoramiento del control operacional, perforación de nuevos pozos no tan profundos y el llamado a la población a hacer un uso apropiado del agua disponible, todo lo cual está muy bien.
También año con año, áreas de la ciudad de México se inundan en la temporada de lluvias y deben ser captadas en colectores profundos para alejarlas de la ciudad. Esa también es agua fresca y no hay que perforar para obtenerla. Posiblemente también sea conveniente repensar el uso de las aguas pluviales en exceso, que puedan tratarse y utilizarse como fuente de abastecimiento de esta ciudad gigante y de otras en el mundo.
¿SE DEBEN RECUPERAR POZOS
EXISTENTES QUE PRESENTEN PROBLEMAS OPERATIVOS?
Los funcionarios de la Autoridad Catalana del Agua (ACA) no dudan en responder positivamente a esta pregunta y han llevado hasta los 20 millones de euros la inversión para recuperar los pozos y captaciones subterráneas en el área de esta comunidad autónoma de España, según se conoce por el medio digital iAgua en junio del presente año.
Tradicionalmente, las inversiones se realizan para mejorar todos los ele -
mentos de un sistema de agua potable, incrementando tuberías y sus diámetros, tanques de almacenamiento y nuevas fuentes de agua. Sin embargo, también es posible, dadas condiciones críticas de abastecimiento de agua, centrarse solamente en las fuentes. En el caso del agua subterráneas, los pozos, aunque no todos los conciban así, es infraestructura y como tal se deteriora con el tiempo, pero también puede recuperarse.
En el campo, quienes operan estas captaciones subterráneas los conocen como uno conoce su vehículo. Para ellos, no es necesario comprar un vehículo nuevo sino llevarlo al taller y repararlo.
Los operadores saben que la primera señal de que es necesario dar mantenimiento a un pozo es observar:
a)Cambios en el color, sabor u olor del agua que sale del pozo
b)Cuando se escuchan ruidos en el equipo de bombeo
c)Si ha bajado la producción del caudal
d)Si ha habido un incremento del consumo de energía eléctrica.
El libro “Rehabilitación de pozos” de la serie “Manual de Agua Potable, Alcantarillado Sanitario y Saneamiento” de la Comisión Nacional de Agua (CONAGUA) de México, trata este tema a profundidad y es por tanto una buena guía a seguir para quienes dan mantenimiento a pozos de agua, sean de uso agrícola o de consumo humano.
La explotación de aguas subterráneas durante las últimas tres décadas se ha incrementado a través de la construcción de pozos que se suponen eficientes, pero que no lo son, ya que en su proceso de construcción o en la rehabilitación no se aplica toda la tecnología disponible hoy en día y que se tiene en el mercado.
Comúnmente se define a la eficiencia, como la relación entre la energía proporcionada al sistema y la que se recupera del mismo, expresado generalmente como un porcentaje.
En el primer capítulo del libro se aborda el tema de pérdidas de eficiencia debidas a las características del acuífero, perdidas debidas a las características del pozo, medición de la eficiencia y mediciones preliminares.
En el capítulo 2 se presenta el tema de diagnóstico de pozos ineficientes; sus causas y posibles soluciones. Sin considerar la errónea localización del pozo, y asumiendo que ésta es adecuada; existen numerosas razones para que un pozo funcione en forma ineficiente, entre las que destacan; defecto de diseño, defectos de construcción, defectos de operación, causas regionales. Sin considerar ni su importancia relativa, ni la frecuencia con que se presentan, pues estas condiciones varían notablemente de una región a otra y de un pozo a otro en una misma zona. Las operaciones y métodos de rehabilitación de pozos son tan variados como las condiciones geohidrológicas, de proyecto, constructivas y de operación de la obra.
En el capítulo 3 se mencionan algunas causas de pozos dañados como ademes rotos colapsados o mal soldados, así como métodos de rehabilitación de pozos, como cementaciones, lavado y cepillado de ademes, remoción de solidos con aire comprimido, pistoneo de caucho, colocación de falsos ademes , colocación de camisas, geometría del pozo y pesca. Pretender establecer especificaciones precisas de las actividades de rehabilitación resulta prácticamente imposible, pues en cada caso en particular se deberán programar las acciones a realizar de análisis del proyecto. La mayor parte de la pérdida de rendimiento dentro de un pozo bien construido viene dada por dos efectos: la corrosión y la incrustación. La composición del agua en general es de naturaleza corrosiva o incrustante.
En el capítulo 4 se presentan los tipos de corrosión e incrustación y su prevención. El desarrollo de pozos es una de las actividades primordiales en la construcción, que generalmente se repite varias veces a lo largo de su vida útil, como parte de los trabajos de mantenimiento y rehabilitación.
En el capítulo 5 se menciona el objetivo del desarrollo y los métodos que existen.
En el capítulo 6 se presenta el aforo de pozos tiene por objetivo establecer el caudal optimo que se debe de explotar, mediante las pruebas de bombeo, la programación del aforo, la interpretación y los cálculos de transmisividad del acuífero partir de la recuperación del pozo.
En el capítulo 7 se presentan herramientas que se pueden utilizar para los procesos de pesca, una vez aprobados por el proyectista y el organismo involucrado.
En lo que respecta a materiales de construcción del pozo, en el capítulo 8 se comenta lo referente al filtro y al ademe, por ejemplo: Graficas granulométricas o lo métodos de diseño del filtro granular.
En el capítulo 9 se aborda la supervisión en la rehabilitación, se enumeran los pasos para la recopilación de información como es la calidad del agua, la estratigrafía, el croquis de localización, etcétera.
En los videos siguientes se observan de manera más visual las actividades que se requieren para rehabilitar pozos.
El agua subterránea es la fuente más abundante y accesible de agua dulce que los humanos tienen disponible. Hoy en día, el agua subterránea sustenta el 40% de la producción de los cultivos de riego; representa el agua potable para más de una cuarta parte de la población mundial; y ayuda a mantener casi la mitad de todos los ecosistemas de agua dulce.
https://www.foross.no/phb/kvinnen-ved-bronnen/
DATOS QUE QUIZÁS NO SABÍAS SOBRE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
UNO DE LOS OBJETIVOS DE LA WORLD WILDLIFE FUND INC., O FONDO MUNDIAL PARA LA NATURALEZA ES “PROTEGER LOS RECURSOS DE AGUA DULCE” Y ADEMÁS DE LAS ACCIONES QUE REALIZAN, MUESTRAN EN SUS PÁGINAS CIERTAS REFLEXIONES COMO LA QUE SE REFIERE A LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y QUE TRANSCRIBIMOS A CONTINUACIÓN.
Por: World Wildlife Fund Inc (WWF)
En pocas palabras, el futuro de la humanidad -nuestra agua, nuestros alimentos y los sistemas ambientales que sustentan a ambos-, depende de la conservación y protección de las aguas subterráneas.
La publicación Sustainable Groundwater Management for Agriculture, de WWF, señala el rol fundamental y casi desapercibido que desempeñan las aguas subterráneas en nuestras vidas; cómo están en problemas y qué podemos hacer en estos momentos para conservarlas.
Aquí cinco de las principales cosas que quizás no sabías sobre las aguas subterráneas:
1. El agua subterránea es la fuente más abundante de agua dulce disponible para los humanos, pero casi nunca puede verse.
El volumen de agua subterránea ¡es más de 30 veces mayor que el de todas las fuentes de aguas superficiales como lagos, ríos y arroyos juntos! Aunque el agua subterránea es la fuente más abundante de agua dulce, representa menos del 1% de toda el agua de la Tierra.
Desafortunadamente, muchas regiones que bombean grandes cantidades de agua subterránea para uso superficial generalmente no miden cuánto extraen. Pero aún más preocupante es que pocos gobiernos han establecido controles para mantener la extracción de aguas subterráneas en niveles sostenibles.
2. El agua subterránea es un recurso crucial para la agricultura y la producción de alimentos, pero es allí mismo donde comúnmente se sobreexplota.
El agua subterránea es en su mayoría extraída para regar las tierras agrícolas para producir alimentos. Abastece casi el 40% del agua utilizada para regar los cultivos.
Sin embargo, una cuarta parte de la producción de alimentos de riego en todo el mundo depende de la extracción insostenible de aguas subterráneas, lo que tiene enormes implicaciones en lugares como Estados Unidos, México, Medio Oriente y el norte de África, India, Pakistán y el norte de China.
3. Estamos consumiendo agua subterránea a un ritmo insostenible y el cambio climático lo está empeorando.
Aunque no se encuentre a simple vista, el agua subterránea ayuda a sustentar la mitad de todos los ecosistemas de agua dulce al reabastecer las aguas superficiales, incluyendo ríos, arroyos, humedales y lagos. Los sistemas de agua dulce -por encima y por debajo del suelo- están estrechamente interconectados, por lo que si el nivel del agua subterránea baja unos cuantos pies, el flujo de agua subterránea hacia los ecosistemas de agua dulce disminuiría rápidamente.
Actualmente, en el 20% de todas las cuencas fluviales los sistemas de aguas subterráneas están sobreexplotados, impactando negativamente la capacidad de los ríos para proporcionar agua
para beber e irrigar los cultivos y los hábitats de las especies de agua dulce. Si las tendencias actuales continúan, más de la mitad de todas las cuencas fluviales estarán en riesgo para el año 2050.
La extracción excesiva de agua subterránea puede tener impactos adicionales como:
Intrusión de agua salada: desplazamiento del agua de mar hacia el agua subterránea suministrada cerca de las costas, haciendo el suelo más salado y con la posibilidad de que mate los cultivos.
Pozos secos: pérdida de agua accesible en los pozos, a menudo utilizados para fines residenciales, que puede aumentar la necesidad de perforar más en busca de agua, una solución costosa e inalcanzable. Capas geológicas debilitadas: colapso de la superficie terrestre a partir de capas geológicas debilitadas conocidas como “hundimientos”.
4. El agua subterránea se puede proteger y recargar; ya existen soluciones disponibles. Existe la esperanza de recuperar o recargar las aguas subterráneas y evitar un uso excesivo adicional.
El agua subterránea se puede reponer tanto de forma natural como artificial, por ejemplo, a través de intervenciones humanas para aumentar la cantidad de agua que se filtra bajo tierra. La recarga artificial (o gestionada) es una solución clave basada en la naturaleza que puede cambiar el rumbo de la protección de las aguas subterráneas.
El Acuífero Edwards, en Texas, es una gran historia de éxito en cuanto a reposición basada en la naturaleza. En 1993, la legislatura de Texas fijó un límite a las extracciones de agua subterránea, con el objetivo de disminuir el uso para el año 2004, y luego planeó establecer un límite aún más bajo en el 2008. Sin embargo, Texas cambió el enfoque en el 2007 para ser más reactivo ante las reducciones de los niveles del acuífero, haciendo que las asignaciones de extracción estuvieran vinculadas a la afectación que tuvieran los niveles del agua subterránea en las poblaciones de especies en peligro de extinción dentro de la región. Al desarrollar un sistema legislativo que alineara las extracciones de agua subterránea con los objetivos ambientales y protegiera las zonas cercanas a los acuíferos para la recarga natural, la legislatura del estado de Texas estableció un ejemplo para la gestión sostenible del agua subterránea.
En general, la gestión sostenible de las aguas subterráneas implica los siguientes principios:
Medir y gestionar: recopilar y analizar información sobre las aguas subterráneas locales para desarrollar un plan de gestión sostenible, incluyendo el seguimiento para verificar la eficacia del plan durante la implementación.
Establecer límites sostenibles: establecer límites o “topes” sobre el volumen total de agua subterránea que se puede extraer de un acuífero, junto con asignaciones volumétricas a cada usuario, así como el monitoreo y regulación de esas asignaciones.
Recargar y reabastecer: mejorar la recarga de los acuíferos a través de la reposición natural o gestionada.
Reducir la demanda y mantener el equilibrio: gestionar la demanda y la extracción de agua subterránea para equilibrar el uso del agua con la reposición.
5. Tú puedes ser parte de la solución
En 2015, cuando la ciudad sudafricana de Ciudad del Cabo se acercaba al Día Cero, el día en que se convertiría en la primera ciudad importante en quedarse sin agua, los residentes, las empresas y el gobierno unieron fuerzas para cambiar rápidamente la forma en que veían y usaban el agua. Tres años después del inicio de la crisis, la ciudad logró reducir su consumo diario de agua a más de la mitad.
El agua subterránea es un problema global urgente. Todos deben asumir la responsabilidad de cómo usamos este valioso recurso que compartimos. Las soluciones enlistadas anteriormente son aplicables universalmente, pero deben diseñarse e implementarse localmente y de manera única. Y no hay tiempo que perder
AGUA Y SANEAMIENTO RURAL
UNA AGENDA RENOVADA PARA EL AGUA POTABLE, SANEAMIENTO E HIGIENE EN AMÉRICA LATINA
La realidad rural latinoamericana en Agua y Saneamiento ha cambiado en los últimos años, como indica la colega Malva Baskovich especialista senior de Agua y Saneamiento del Banco Mundial en su presentación del día 23 de Agosto del presente año en Santiago de Chile.
Ha habido cambios en la conectividad, el crecimiento económico y el clima lo que ha impulsado importantes mejoras en el sector rural de AyS en América Latina. De aquí que las tendencias indican que:
1. La distancia física urbana-rural se ha reducido y la conectividad virtual ha aumentado
2. Ha habido una rápida urbanización y crecimiento económico sostenido, lo que ha cambiado el entorno rural y que
3. Los cambios en el clima han afectado la disponibilidad de fuentes de agua y la infraestructura de AyS.
Sin embargo, como expresó la Sra. Baskovich en el evento organizado por el capítulo chileno de AIDIS y la DISAR, persisten importantes retos en el acceso a los servicios de AyS y en la calidad y sostenibilidad de la prestación, lo que se expresa en:
a. La falta de Sostenibilidad de los sistemas y los prestadores
b. Falta de políticas y de gobernanza del subsector AyS rural y
c. Una falta de Sostenibilidad del cambio de comportamiento
Todo lo anterior exi Todo lo anterior exige renovar la agenda con la cual se debe abordar el tema del Agua, el Saneamiento y ya Higiene rural en América Latina y para ello hay que tomar en cuenta aspectos clave como:
Un enfoque holístico y transformacional para alcanzar la última milla
• Los Sistemas de Información de AyS rural
• El nuevo enfoque hacia el Saneamiento rural
• La diversidad de modelos de prestación del AyS rural en América Latina.
Por tanto, la Señora Baskovich para que se logre elaborar una agenda renovada para este subsector se requiere:
• La revisión de la gobernanza del subsector rural y de los modelos de gestión.
• Acelerar los esfuerzos de los gobiernos para contar con sistemas de información confiables capaces de estimar la demanda de financiamiento y esfuerzo requerido para alcanzar los ODS6 al 2030. No se trata de más acceso, sino de la provisión de servicios gestionados de forma segura (acceso, disponibilidad y no contaminación).
• Tecnologías apropiadas que respondan a una nueva identidad rural que demanda mejores estándares de servicio.
• Priorización de los más vulnerables. No debemos dejar a nadie atrás, especialmente a la última milla rural, que es mayormente pobre. Se requiere inversiones suficientes, eficientes, oportunas.
• Un enfoque holístico y transformacional que produzca resultados a escala. Un enfoque basado en la construcción de resiliencia y sostenibilidad del subsector, que promueva la colaboración e inclusión, y que reconozca la nueva identidad rural.
En Noviembre de 2024, cuando se lleve a cabo XXXIX Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental en Lima Perú, DISAR liderará una mesa temática sobre el tema, cuyos resultados estaremos compartiendo en esta Revista.
Es interesante reconocer que si bien el porcentaje de población rural con respecto a la total en América Latina ha bajado de 50 % en 1960 a 18 % en 2023 y que en el mismo período se redujo la tasa de mortalidad bruta de 13 a 8 por mil, el área rural es el hogar de millones de personas que viven en la pobreza y a quienes más les afectan las sequías e inundaciones.
Agradecemos a la MSc Soledad Pérez, directora de DISAR de AIDIS Internacional y miembro de AIDIS Chile, por proporcionarnos la presentación de la colega Malva Baskovich en el Seminario Agua Potable y Saneamiento Rural: “Objetivo de Desarrollo Sostenible N° 6 de la ONU y sustentabilidad de los servicios sanitarios rurales.”, celebrado en Santiago de Chile el 23 de agosto de 2024.
a comunidad quechua de Sillota, en el departamento de Cuzco, Perú, vive a una altura de casi 4,000 metros sobre el nivel del mar. Don Martín, uno de sus habitantes, dice que allí llegan heladas, que en meses fríos puede significar hasta -10 centígrado por las noches. Sumando a esta situación climática, la pobreza de la comunidad debe dar como resultado que la visita a un baño sin cubierta como el de la foto, no debía ser propicia para quienes necesitaban hacer sus necesidades higiénicas. Por tanto, esto podría ser la causa de una alta tasa de defecación al aire libre, o DAL, como se le conoce en términos institucionales.
El estado del saneamiento en Sillota no era único en el Perú. De acuerdo con el Instituto de Estudios Peruanos en el año 2023, cerca de un millón de peruanos defeca al aire libre, principalmente en el sector rural, basados a su vez en lo que indican las estadísticas de la Organización Mundial de la Salud. De hecho, indica el mismo estudio, Perú es de los 4 países (en realidad son 5, Haití: 31 %; Bolivia: 29 %; Panamá: 12 % y Colombia y Perú, ambos con el 10 % de DAL), con los mayores índices de defecación al aire libre en América Latina.
¿Cuál es la importancia de mencionar la situación del saneamiento en el sector rural en términos de la DAL? Por su relación directa con la salud de la población. Los microorganismos que viven en el cuerpo humano que salen por las heces y vuelven al ser humano por vectores como las moscas, provocan diarreas y vómitos a las personas. Si estas personas son infantes, adultos mayores o deshabilitados, es decir, personas altamente vulnerables, de la enfermedad a la muerte solo hay un paso.
Por lo tanto, la llegada a Sillota del Proyecto SIRWASH fue considerado por sus habitantes como un suceso sin precedentes que les ha cambiado la vida. Un sistema de abastecimiento de agua mejorado, módulos sanitarios del tipo SUMAQ WA SI y educación sobre cambios de comportamiento higiénico, lleva los indicadores de DAL a cero y por consecuencia, a mejores condiciones de salud. Este proyecto, impulsado por la Cooperación Suiza para el Desarrollo (COSUDE) y ejecutado por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID), aspira a varios objetivos adicionales:
Por un lado, buscan replicar estas experiencias valiosas a más poblaciones rurales del Perú, que como se observa por las estadísticas, es una labor que demandará más tiempo y recursos financieros, pero además, procuran también un intercambio de experiencias entre países de la región.
Por otro lado, aspiran a que este tipo de proyectos sean sostenibles, lo cual es fundamental. Una población apropiada de estos beneficios sociales procurará conservar sus sistemas y sus baños por largo tiempo y la asistencia técnica en este sentido, seguramente continuará más tiempo para asegurar un adecuado manejo de los lodos que generen los baños.
Seguramente Don Martín, su esposa y amistades están ahora más que felices viendo a sus hijos estudiar para superarse, en vez de estarlos atendiendo en algún centro de salud con enfermedades diarreicas. Pero además, una mejor calidad de vida les está permitiendo dedicarse con más fuerzas y ánimos a las actividades productivas propias de la comunidad.
En el video que se observa a continuación es posible adentrarse algo en esa realidad anterior que prevalecía en Sillota y la nueva, en donde la vida de las personas ya se ha transformado.
Agradecemos a la colega Susanna Germanier, de Skat Foundation de Suiza https://skat-foundation.ch/ y en representación de la Rural Water and Sanitation Network (RWSN) y de la Sustainable Sanitation Alliance (SuSanA), por proporcionarnos la información requerida para hacer este artículo.
Los Ingenieros Civiles Adolfo Ochoa Llangato y Paula Castillo Cabezas, de la Universidad de Chile, realizaron una presentación en el Seminario AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO RURAL: OBJETIVO DE DESARROLLO SOSTENIBLE N° 6 DE LA ONU Y SUSTENTABILIDAD DE LOS SERVICIOS SANITARIOS RURALES, organizado por las Divisiones Técnicas de Agua Potable y Saneamiento Rural de AIDIS Chile (DIAPAR) y de AIDIS Interamericana (DISAR), el día 23 de agosto de 2024, que cuenta una experiencia muy interesante de lo que ocurre en este país entre la Academia, en este caso la Universidad de Chile y las organizaciones comunitarias que administran los sistemas de Agua Potable Rurales, conocidos como APR.
Es posible que la experiencia de dar asistencia técnica de la academia a organizaciones rurales sea común en otros países de Latinoamérica, pero lo que se encuentra en esta presentación es algo más que eso.
La experiencia cuenta cómo desde el año 2021, 36 jóvenes universitarios han trabajado con comunidades rurales ubicadas en la Región de Coquimbo, Provincia de Limarí, a más de 400 kilómetros de Santiago, guiados por un equipo de 2 profesionales y asistidos por especialistas en varias materias, para trabajar en el desarrollo de soluciones técnicas de infraestructura, necesarias para resolver la situación actual de abastecimiento de agua a los sistemas de agua potable rural de la provincia de Limarí, donde existen 95 de estos sistemas y que atienden una población compuesta por 21.730 viviendas con conexiones domiciliarias, donde viven poco más de 65.000 personas.
Hasta ahora el programa liderado por los dos profesionales ha trabajado en 31 de estos sistemas de agua potable rural, beneficiando a 28,533 personas y sigue adelante con la incorporación de otras especialidades, como ingenieros eléctricos.
EL DESTINO
Las APRs a las que se dirigen los jóvenes universitarios y sus tutores a finales de cada mes de enero, son miembros de la Asociación Gremial de APRs de la Provincia de Limarí, perteneciente a la región de Coquimbo. Esta región limita al norte con la Región de Atacama, conocida mundialmente por poseer el desierto más seco del mundo. De hecho, las comunas de Limarí tienen un clima semidesértico. Uno de los actores importantes en esta experiencia es, precisamente, la Ilustre Municipalidad de Ovalle, que junto a los Municipios de: Combarbalá, Monte Patria, Punitaqui y Río Hurtado, conforman la provincia de Limarí. Al Oeste de Ovalle, se sitúa el Océano Pacífico. El 78 % de los APRs de Limarí, son comunidades rurales con poblaciones menores de 300 habitantes.
En todo Chile, se registra una cobertura de Agua Potable en el sector rural del 53 %, correspondiente principalmente a la población que vive en localidades concentradas; en tanto que cerca de 1 millón de personas, que habitan zonas rurales semi-concentradas y dispersas, no tienen servicios de AP con conexiones de agua a sus viviendas.
LOS OBJETIVOS DEL TRABAJO SON TRES:
1. Autonomía. Aportar a la autonomía de los APRs, mediante la aplicación de la ingeniería a resolver problemas reales de localidades rurales.
2. Cobertura. Desarrollar proyectos y diseños para la infraestructura de los APRs, aportando a aumentar la cobertura y disminuir los déficits.
3. Gestión. Mejorar la gestión y operación de los sistemas, para garantizar su sustentabilidad, incentivando su profesionalización
LA METODOLOGÍA DE TRABAJO
Como se observa en una de las láminas de la presentación, se diferencian las Actividades y Tareas, para hacer una labor ordenada.
LOS MECANISMOS DE TRABAJO
Hay dos maneras específicas en las que los universitarios vuelcan su experiencia en el campo:
a.La elaboración de Trabajos de Título y b.La realización de prácticas profesionales.
En la primera modalidad, cada alumno(a) de los 20 que han participado hasta ahora, vuelcan 650 hrs de ingeniería hacia los APRs, desarrollando estudios y diseños de ingeniería; en tanto que en la segunda modalidad cada alumno(a) vuelca 180 hrs de ingeniería para apoyar a los APRs. En total y hasta la fecha esto ha significado un aporte de 16.600 hrs de ingeniería, a las cuales hay que agregar las horas de los supervisores y otros profesionales que apoyan ese programa.
Lo remarcable de esta experiencia y que, posiblemente, pueda ser replicable en otros países, es que quienes las planifican no dispersan el esfuerzo de los estudiantes sino lo concentran y lo dirigen a un área con dificultades en una actividad social concreta y real.
LAS CONCLUSIONES
La experiencia llevada a cabo en Limarí, muestra un trabajo profesional; en el cual han tomado parte jóvenes con ideales y pasión en lo que hacen, y sus guías, evidentemente ingenieros con alta preparación académica y experiencia.
La presentación indica que luego del trabajo realizado hasta ahora, se concluye lo siguiente:
1.El problema no es la falta de agua, es falta de infraestructura
2.Las soluciones deben ir de lo más factible a lo más difícil, como:
a.Ejecutar nuevos pozos y habilitar los construidos
b.Plantas desalinizadoras
c.Embalses sustentables
d.Compartir las fuentes y Uso de agua embalsada
CULTURA DEL AGUA
Fotografía: Nelson Medina
EL AGUA EN MACHU PICCHU: UNA PROEZA HIDRÁULICA DE MÁS DE 500 AÑOS
Hoy los ingenieros hidráulicos disponemos de una serie de herramientas informáticas y bases de datos que son de gran utilidad para diseñar sistemas de agua para riego, consumo humano y drenaje. Para muchos ingenieros, es impensable otra forma de enfrentar un problema que se demanda resolver sin estas herramientas, pues así es como se ha enseñado en la Universidad, en escuelas técnicas o en las instituciones en las que se ha trabajado.
La historia, sin embargo, enseña que en el pasado hubo mentes brillantes que sin esas herramientas pudieron resolver problemas complejos, como la construcción de Machu Picchu en Perú hace más de 500 años, por ejemplo, o el acueducto de Chapultepec a Tenochtitlán, solo por citar uno más.
En el caso de Machu Picchu, Pachacuteq, noveno gobernante del Estado Inca, de 32 años, fue el planificador y director de esta monumental obra, con un selecto grupo de ingenieros por el año de 1450 D.C.
¿Qué elementos habrán tomado en cuenta el gobernante y sus asesores al momento de llegar por primera vez al sitio? Lo que ven hasta los turistas de hoy en día: un sitio poco accesible, alto (la ciudadela tiene una elevación de 2,430 metros), con mucha nubosidad y grandes acantilados, uno de los cuales lleva hasta el río Urubamba, 400
Entre tantas especulaciones a los largo del tiempo sobre el abandono del Santuario una cosa es cierta: el siglo XVI, sin GPS, SewerCAD, Estación Total, información de la NASA ni cemento, hierro o la rueda, los pueblos incaicos manejaban sus fuentes de agua de una manera más consciente que la nuestra. El sistema de agua de Machu Picchu es, aunque los incas no tenían idea de nuestros términos modernos, un ecológico, sostenible, innovador y genuinamente ingenieril.
Vista panorámica de Machu Picchu con el Huay Picchu al fondo. Fotografía Nelson Medina.
metros más abajo. Con esas condiciones, debían construir un centro que fuera al mismo tiempo ceremonial, militar, residencia temporal para Pachacuteq en tiempos de descanso y de residencia permanente para una población de unas 1,000 personas que mantuvieran el lugar tanto espiritual como materialmente.
¿Y cómo obtener agua a esa altura? Pachacuteq y sus ingenieros, encontraron la solución observando que el sitio seleccionado estaba lleno de fallas y fracturas que van en sentido noreste-suroeste y otras de noroeste a sureste, formando una X cuyo centro quedaba exactamente en el lugar seleccionado.
Rualdo Menegat, geólogo de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul, Brasil y autor de un estudio publicado por la Sociedad Geológica de Estados Unidos en 2019, indica que varios edificios, escaleras y sectores urbanos de Machu Picchu, así como los campos de agricultura que la rodean, se construyeron siguiendo la orientación de estas fallas en X.
Para los ingenieros incas este conocimiento fue fundamental por dos razones principales: primero, porque las fallas en la roca permitían disponer de un banco de materiales idóneo para construir los edificios y terrazas y segundo, sin ser de menor importancia, porque a través de estas fallas y fracturas fluía un pequeño pero continuo caudal de agua que provenía del deshielo y del agua de lluvia.
Una vez observados estas condiciones físicas existentes, los ingenieros procedían a realizar bocetos, planes, modelos a escala y maquetas, usando como sistemas de medida sus brazos, codos, pies, pasos, palmos, etc.
Las obras hidráulicas
1. La fuente de agua. El agua de deshielo y el agua de lluvia son las dos principales fuentes del agua que se utilizó para el riego agrícola y el consumo de los habitantes de la ciudadela. La fuente principal era un manantial ubicado al norte en el cerro Machu Picchu alimentado por una cuenca de 16.3 hectáreas. Los incas mejoraron el rendimiento del manantial mediante la construcción de un sistema de recolección de manantiales en la ladera. El sistema consiste en un muro de piedra de unos 14,6 m de largo y hasta 1,4 m de altura. El agua del manantial se filtra a través de la pared en una zanja rectangular de piedra de unos 0,8 m de ancho. El agua de un manantial secundario entra en el canal a unos 80 m al oeste del manantial primario.
La precipitación en el sitio es abundante. En los años en que se construyó la ciudadela, la precipitación media anual tuvo un pico de 2,220 mm y un mínimo de 1,770 mm. Últimamente, la precipitación media anual es de 1,960 mm. Lo que indica esto es que el volumen de agua del manantial era considerable, sin embargo, también se tenían tiempos de lluvia y de sequía en el año. Los suelos están cubiertos de vegetación de bosque tropical. La evapotranspiración es de 1760 mm/año y el caudal de 40.000 m3/año.
Maqueta Saywite, Apurimac.Se cree que este lugar pudo ser un centro de capacitación para los ingenieros incas.
Fuente 1 en la residencia de Pachacuteq
2. Línea de Conducción. Consiste en un canal de 750 metros de largo, con un ancho de 15 centímetros y altura de 12 centímetros, con una pendiente del 3 % y caudal de 300 litros/minuto.
3. Red de distribución. Canales que conducen el agua hacia 1 fuente y posteriormente a 16 Puestos públicos para consumo de la población. La primera de las fuentes estaba dirigida exclusivamente a la residencia de Pachacuteq y saliendo de allí se dirigía a las demás. En palabras del sociólogo Luis Luján, la distribución, en “más del 60% era a través de largos canales subterráneos de hasta cien metros que cubría toda el área del complejo urbano y abastecía por medio de una -denominada-- escalera de fuentes, en la que el agua descendía por el costado de una escalera tallada en piedra, mientras que acueductos subterráneos llevaban el líquido elemento para que discurriera hacia las terrazas o andenes. Luego de más de 500 años aún funciona esta compleja red hidráulica.”
Wright determinó que un caudal de 10 L/min a las fuentes durante los meses secos habría sido suficiente para satisfacer las necesidades de la población, estimada entre 300 y 1.000 habitantes. cuando el emperador estaba en la residencia. En el invierno de un año seco, dice Wright, el Inca puede haber experimentado una escasez temporal de agua. Pero el descubrimiento del rastro que conduce al río Urubamba parece confirmar que los incas habrían utilizado el río como agua secundaria fuente de agua. Por lo tanto, concluyó Wright, la escasez de agua no explica el abandono de Machu Picchu.
La primera fuente, la fuente 1, se encuentra en la residencia del gobernante inca. Esta habría sido la primera parte de la ciudad planificada después de que se descubriera la fuente de agua de manantial, con el resto de la ciudad desarrollándose a su alrededor. La Fuente 1 le da al gobernante inca el primer acceso al suministro de agua de la ciudad. La fuente 3 se puede evitar utilizando un canal enterrado que lleva el agua de la fuente 2 a la fuente 4. A partir de la fuente 4, el agua fluye en serie hasta la fuente 16 y luego se descarga. Las 16 fuentes son conocidas como “La Escalera de las Fuentes” por su disposición. El perfecto ajuste de la mampostería evitaba filtraciones, estimadas en un máximo del 10% del caudal transportado.
Sección transversal del Canal Inca en la ladera norte del Monte Machu Picchu Fuente: Wright, 1997
Canal Inca o primario, con derecho de vía
4. Almacenamiento. Como tal los conocemos, es decir, tanques dedicados exclusivamente a almacenar agua de la época lluviosa para la época seca, no había en la red de distribución. Sin embargo y de allí porqué algunos autores indican que el sistema de aguas de Machu Picchu funcionaba de manera perfecta, sí había almacenamiento, pero este era subterráneo. El almacenamiento estaba en la misma fuente, que como se mencionó antes consistía en un muro de piedra de unos 14,6 m de largo y hasta 1,4 m de altura.
5. Drenaje pluvial. Los canales de suministro de agua y sistemas de drenaje son sin duda la infraestructura oculta más importantes de la ciudad. La principal fuente de agua proviene de un sistema de recolección de manantiales que los ingeniosos urbanistas construyeron en las laderas del Machu Picchu. Para llevar el agua de la fuente a la ciudad, se previó un canal de más de 700 metros, que una vez intramuros distribuía el agua mediante 16 fuentes, una de ellas reservada a la residencia del Inca. Dichas fuentes operaban flujos de un promedio de 25 litros por minuto, pero podían oscilar entre 10 a 100 litros por minuto (es decir que funciona en tiempos secos o muy lluviosos).
El estudio de Wright también demuestra que el sistema de drenaje contaba con canales de alivio que en un año húmedo, dirigían las aguas sobrantes lejos del canal de suministro de agua potable hacia las 700 laderas de la zona agrícola, o a un desagüe principal situado entre la zona agrícola y urbana. ¿Y en un año seco? Descubrimientos recientes de un camino de la ciudadela al río Urubamba dejarían entender que los incas usaban el río como una fuente secundaria de agua.
6. Calidad del agua. La infraestructura de Machu Picchu fue diseñada para mantener la pureza del suministro de agua doméstica al dirigir las descargas de aguas pluviales agrícolas y urbanas lejos del canal de agua doméstica. Aunque no se dispone de resultados de exámenes bacteriológicos, físico químicos o de metales pesados, se supone que el agua del manantial pudo haber considerada potable, pero, por la exposición del agua en los canales al aire libre, el viento pudo haberla contaminado con algunas bacterias. De igual manera, la forma de transportar el agua en recipientes y un posible desconocimiento del manejo del agua dentro de los hogares pudo hacer que estas aguas pudieran tener ciertas bacterias.
En lo referente a la calidad fisicoquímica de estas aguas, por ser de manantial no se puede asegurar que estuvieran libres de elementos como hierro, cobre, flúor u otros.
7. Operación y Mantenimiento. Los incas también construyeron un Terraza de 1,5 a 2 m de ancho para permitir un fácil acceso para la
operación y el mantenimiento de las obras de primavera. El estado de las obras del muelle sorprendió a Wright. “Las obras de primavera seguían intactas y seguían trabajando”, dice. “Todavía estaba produciendo un suministro de agua después de todos estos siglos de abandono”.
8. Saneamiento. No hubo retretes, ni por supuesto red de evacuación sanitaria, aunque los vertidos fecales se aprovechaban como abono en la zona agrícola. Pero, en ningún caso podían entrar en el canal de abastecimiento. No se ha logrado averiguar cómo, pero lo cierto es que aprendieron de sus antepasados las reglas fundamentales para proteger el agua.
De las fuentes, el agua era transportada por las mujeres en unos recipientes conocidos como Aryballo.
Mapa general del sistema de agua potable, Wright, 1977
