GERENCIA DEL CONSULTIVO TÉCNICO SUBGERENCIA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL “EJEMPLO DEL RECONOCIMIENTO SANITARIO PARA EVALUAR LA CONTAMINACIÓN EN LOS RÍOS TLALNEPANTLA, SAN JUAN Y PRESA MADÍN” MAYO DE 2012

EJEMPLOS DE APLICACIÓN 1.Aguas superficiales Ríos Tlalnepantla y San Juan afluentes de la presa Madín Río Tlalnepanlta (Balance en estiaje) APORTACIONES Manantiales369.5 l/s Agua Residual (San José, Los Manzanos, San Luis, La Estadía y Chiluca l/s TOTAL l/s EXTRACIONES Riego67.5 l/s Piscicultura6.0 l/s Agua potable7.23 l/s TOTAL l/s Gasto de estiaje – = 301 l/s

EJEMPLOS DE APLICACIÓN Río San Juan APORTACIONES Manantiales290.7 l/s Agua Residual (SantiagoTepelaxco)10.4 l/s TOTAL301.1 l/s EXTRACIONES Uso doméstico 13 l/s TOTAL13 l/s Gasto de estiaje – 13 = l/s

INTERPRETACIÓN Para la interpretación y evaluación de la capacidad autodepuradora de los ríos Tlalnepantla y San Juan se dividieron en tramos las corrientes, según se muestra en la siguiente tabla. RÍO TLALNEPANTLA TRAMO GASTO (l/s) Velocidad (m/s) Distancia (m) Tipo de reccorrido (días) RÍO SAN JUAN

El cuadro siguiente muestra las características de calidad del agua (DBO) en los ríos Tlalnepantla y San Juan, según los datos contenidos en el estudio de “Saneamiento Integral de la Presa Madín”. RÍO TLALNEPANTLA TRAMODBO (mg/l) Sitio de MuestreoGasto (l/s) RíoDescarga (San Luis Ayucan) (Porcicola) (La Estadía) (Chiluca) RÍO SAN JUAN Cálculo de la carga orgánica remanente (DBO) La carga orgánica remanente se ajusta a la siguiente ecuación:

Donde: Lo = DBO al inicio de un tramo cualquiera (mg/l) k D = Constante de decaimiento de la DBO (día -1 ) Tr = tiempo de recorrido (días) Conocidos los tiempos promedio de recorrido entre cada segmento del río y los valores de la DBO al inicio y final de cada tramo; la constante de decaimiento se obtiene substituyendo los valores de L, Lo y Tr y despejando K d. Si hacemos X = -K D tr Tenemos: y Realizando los balances de DBO en los sitios donde se aportan descargas de aguas residuales y substituyendo los resultados de calidad (DBO) reportados por la red nacional de monitoreo, en las ecuaciones antes descritas obtenemos el valor de la constante de decaimiento.

Los valores obtenidos para el río Tlalnepantla y San Juan se muestran en el siguiente cuadro RÍO TLALNEPANTLA TRAMOKDKD Kd(tr) En resumen, la carga remanente en los ríos Tlalnepantla y San Juan es la siguiente: RÍO SAN JUAN TRAMOKDKD Kd(tr)

RÍO TLALNEPANTLA TRAMO Lo (Carga DBO) (mg/l) -k D tr (día -1 ) L (Carga remanente DBO) (mg/l) 1. Del sitio de estracción de A.P. para San Luis Ayúcan al sitio de descarga de San Luis Ayúcan De la descarga de San Luis Ayúcan a la extracción de la granja porcícola De la descarga de la granja porcícola a la extracción a riego De la extracción a riesgo a la extracción a piscicultura De la extracción piscicultura a la descarga de La Estadía De la descarga de la Estadía a la descarga de Chihuahua Descarga Chihuahua a la entrada de la presa Madín De su origen a la extracción de A.P. de Santiago Tepetlaxco Del aprov. De Santiago Tepetlaxco la descarga de Santiago Tepetlaxco De la descarga de Santiago Tepetlaxco a la entrada a la presa

Capacidad de asimilación, ríos Tlalnepantla y San Juan. Oxígeno de saturación. Se calculó con la siguiente ecuación. Donde: Cs = Concentración de saturación de oxígeno (mg/l) T = Temperatura promedio del agua (16°C) PB = Presión barométrica en mm Hg (Se tomó una altura sobre el nivel del mar de 2400m, que equivale a una PB = 570 mm Hg). Substituyendo: Cs = (10.05)(0.75) Cs = 7.54 mg/l Déficit crítico de oxígeno (DC)

Considerando que el uso del agua de los ríos Tlalnepantla y San Juan es abastecimiento de agua potable, el contenido mínimo de oxígeno deberá ser de 4 mg/l. Por lo que el déficit critico será. Dc = Cs – 4 Dc = = 3.54 mg/l Factor de autodepuración De acuerdo a la velocidad promedio en cada tramo de los ríos Tlalnepantla y San Juan, se asumen los valores del factor de autodepuración (f), según la tabla “Valores del coeficiente de autopurificación, según la velocidad”. Donde: Lc = Carga crítica asimilable (DBO mg/l) Dc = Déficit crítico de oxígeno (mg/l) F = Factor de autopurificación (día -1 ) K D = Constante de decaimiento de DBO (día -1 = Tc = Tiempo crítico (día -1 )

El cuadro siguiente muestra la carga crítica asimilable (capacidad de asimilación). RÍO TLALNEPANTLA TRAMODcFDc f-k D tce -KDtc Lc (mgl/DBO) RÍO SAN JUAN Cálculo de la capacidad de asimilación de carga orgánica en el vaso de la Presa. Se asume que el flujo es disperso. El tiempo de retención crítico se considera como el volumen útil de almacenamiento, dividido entre el gasto promedio de extracción.

Tiempo de retención Volumen útil = 21.3 Mm 3 Extracción = 900 l/s = 77,760 m 3 /d Carga remanente en la obra de toma = 4.55 mg/l Factor de degradación Carga asimilada (porcentaje)

La presa asimila el 65% de la carga contaminante que se le aporta como DBO, el valor promedio en la obra de toma, es ligeramente mayor al valor guía para fuente de abastecimiento de agua potable que es de 4 mg/l. Remanente de coliformes fecales = 10 4 e -Kb(274) No reúne las condiciones para abastecimiento de agua potable, lo que constituye un riesgo moderado a la salud, en caso de una falla en la planta potabilizadora. CF = 10 4 e (274) CF = 10 4 (0.44) CF = 4.4X103 = 4400

Carga transportadora y carga asimilable Los resultados obtenidos se la aplicación del modelo autopurificación se muestran en el siguiente cuadro: RÍO TLALNEPANTLA TRAMO Ct (kg/d) CA (kg/d) Los cálculos se realizaron utilizando las siguientes ecuaciones. Ct = L(mg/l) x Q (l/s) x C A = Lc (mg/l) x Q (l/s) x CT = Carga transportada (kg/d) CA = Carga asimilable RÍO SAN JUAN TRAMO Ct (kg/d) CA (kg/d)

Problemas identificados De acuerdo al análisis realizado, los principales problemas identificados inciden en un mayor costo de potabilización y riesgo a la salud.