MANUAL PARA LA ATENCIÓN DEL AGUA Y SANEAMIENTO EN EMERGENCIAS

CAPÍTULO 2

CARACTERÍSTICAS Y COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO EN EL ÁREA RURAL

El riesgo, las amenazas, vulnerabilidad y los impactos en la infraestructura de los sistemas Conocer cuáles son los modelos o tipos de sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento en el sector rural que cuenta con cobertura de servicios y sus componentes principales, nos ayudará en el abordaje del análisis de vulnerabilidad e identificar los puntos críticos de cada uno de ellos. Asimismo se podrá fortalecer los PPMAD.

Sistemas de abastecimiento de agua potable Los sistemas de abastecimiento de agua potable en el sector rural que se han construido en el país, atienden a comunidades concentradas o dispersas. Estos son administrados y operados de manera autónoma por los comunitarios o comunitarias, a través de los CAPS. Las opciones tecnológicas más empleadas, en orden de complejidad, son: MAG; MABE; CM; PEM y los PPBM. MAG / MABE En estos sistemas se pueden distinguir cuatro componentes básicos comunes: captación, conducción, almacenamiento -tratamiento, y distribución. Se diferencian, porque en los MABE se aprovechan las aguas subterráneas y requieren de energía eléctrica para su extracción por bombeo. En los MAG, la fuente de abastecimiento es superficial y para su conducción y distribución se emplea la fuerza de gravedad.

Captación. Para las aguas superficiales, pueden ser obras sencillas para aprovechar el afluente de un nacimiento u ojo de agua, un río o un poco más complejas que comprenden muros, filtro y tanque, que generalmente están construidos en concreto. Si se trata de aguas subterráneas, la captación consiste en la construcción de pozos que están revestidos con tuberías ranuradas de PVC o acero, dotados con bombas sumergibles u horizontales, alimentadas por un sistema eléctrico. Conducción. Consta de tuberías, pilas rompe-presión y pasos elevados. La longitud de la conducción es variable. La tubería en general va enterrada y el material es de PVC. En los pasos elevados se emplea tubería de hierro galvanizado (HG). Las pilas rompe-presión se construyen de mampostería de ladrillo o concreto. Para atravesar ríos o quebradas se construyen pasos elevados que pueden tener estructuras sobre las que se asienta la tubería o ser del tipo colgantes. También, se utilizan los pasos subfluviales que se construyen bajo el lecho del río o quebrada y en estos casos la tubería debe de estar protegida para mitigar el efecto de las crecidas. Almacenamiento – tratamiento. El almacenamiento consta de un tanque que puede ser construido en mampostería, concreto o en lámina de acero. Se instalan

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semienterrados o superficiales. Los tanques elevados se construyen con estructura metálica. En algunos MAG, es necesario implementar sistemas de tratamiento como desarenadotes y/o filtros, los que generalmente se construyen en concreto. En la mayoría de los MAG, la desinfección se realiza con cloro en el tanque de almacenamiento y esta puede ser manual o utilizando dosificador. En el caso de los MABE, el único tratamiento que se da al agua es la desinfección con cloro. El proceso se realiza en el área del pozo y la aplicación se hace directamente al pozo o en la línea de impulsión. Distribución. Construidas en tubería de PVC. La longitud y diámetro de la red de distribución es variable y depende del tamaño de la comunidad. Nivel de servicio. Este puede ser por conexión domiciliar o puesto público. En la conexión domiciliar se emplea tubería de PVC y una llave terminal de PVC o bronce. Los puestos públicos se construyen en mampostería y constan de una llave de chorro de PVC o bronce, la tubería de alimentación es de PVC. CM Es un sistema a gravedad de menor complejidad y puede constar de estos componentes: Captación – tratamiento. La captación se construye sobre un “ojo de agua” o manantial y tiene integrado un sistema de filtración en piedra bolón y piedrín. Su estructura puede ser de concreto o mampostería. La desinfección se realiza a nivel domiciliar.

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Conducción. Consta de tuberías, en algunos casos pilas rompe-presión y pasos elevados. La longitud de la conducción es variable. La tubería en general va enterrada y el material es de PVC. En los pasos elevados se emplea tubería HG. Las pilas rompe-presión se construyen de mampostería de ladrillos o concreto debido a sus pequeñas dimensiones. Los pasos elevados de quebrada pueden tener estructuras sobre las que se asientan la tubería pueden ser del tipo colgantes. También se pueden utilizar pasos o subfluviales. Nivel de servicio. Este es por puesto público que se construyen en mampostería y constan de una llave de chorro de PVC o bronce, la tubería de alimentación es de PVC. PEM / PPBM En aquellas áreas o zonas donde no es posible ubicar una fuente superficial cercana o de calidad o simplemente no existe, la solución al problema de abastecimiento de agua ha sido la utilización de las aguas subterráneas extraídas mediante la instalación de bombas manuales que pueden ser del tipo “Mecate”, Afridev y las Emas. Para el revestimiento de los PPBM se utiliza tubería ranurada de PVC. Tanto para los PEM como los PPBM, se construyen sellos sanitarios, delantal, canal de desagüe y fosa de infiltración. La profundidad de un PEM puede alcanzar los veinte metros, mientras que para un PPBM llega hasta los 60 metros.

Saneamiento Disposición de excretas Para la disposición de excretas la tecnología más usada es la construcción de letrinas, en sus diversas adaptaciones,

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que depende de la calidad del suelo y el nivel freático. Las más utilizadas son: letrina tradicional con o sin ventilación letrina elevada con ventilación letrina abonera Una letrina consta esencialmente de: Fosa. En dependencia del tipo de suelo puede ser enterrada, revestida o sin revestimiento. Para el revestimiento se utiliza piedra o ladrillo cuarterón. Las fosas elevadas se construyen con ladrillo cuarterón o bloque de concreto. En el caso de las letrinas aboneras, el interior de la fosa debe de llevar repello impermeabilizado. Placa – banco. La placa y banco de la letrina se pueden construir de concreto o de madera. También, se pueden utilizar los de fibra de vidrio o plástico que vienen integrados y que para efectos de mantenimiento, higiene, transporte y facilidad de construcción resultan ser los más prácticos. Caseta. La estructura de la caseta usualmente se hace con madera, aunque en los últimos años se esta empleando el hierro dada su resistencia y duración. Para el revestimiento se emplea la lamina de zinc lisa o troquelada, también se utilizan laminas de asbesto cemento, conocidas como nicalit o plycem. El techo se construye con lámina de zinc ondulada. Aguas residuales servidas o grises

Desechos sólidos o basuras En el área rural no se utiliza la recolección y disposición colectiva de las basuras. El procedimiento empleado es de manera individual, por familia o vivienda, y consiste en la quema de la basura en el patio o el enterramiento en pequeñas fosas que se ubican en el mismo predio.

El riesgo Los desastres ocurren. Estos son manifestaciones de un fenómeno o evento de origen natural o provocado por el hombre, que se presenta en un espacio y tiempo limitado, ocasionando estragos en las condiciones normales de vida y hasta causando pérdidas humanas, materiales y económicas debido a su impacto. Si los eventos ocurren sin afectar al ser humano se les llama fenómenos naturales. Si los fenómenos naturales se tornan peligrosos para el ser humano, sus instituciones, infraestructura y actividades se les llaman amenazas. Y cuando la amenaza ocasiona daños o pérdidas se convierten en un desastre natural. La dimensión de un desastre natural está estrechamente relacionada con la vulnerabilidad de un determinado territorio y sus pobladores, que es la condición de estar o quedar expuestos a ser afectados ante un fenómeno natural.

La disposición de las aguas residuales o aguas grises se realiza mediante la utilización de fosas de infiltración. Otra manera de hacerlo es canalizando estas aguas hasta un recipiente o fosa y luego se utilizan para riego de patio o huertos.

El riesgo, es entonces la probabilidad de que ocurra un desastre natural. Su condición esta determinada por la combinación de las amenazas y la vulnerabilidad.

Cabe mencionar que estas obras no son de amplia cobertura y regularmente no se usan de manera adecuada.

El término amenaza se refiere a la probabilidad de la ocurrencia de un fenómeno natural o tecnológico

Amenazas

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potencialmente peligroso. Generalmente se aplica a los fenómenos que ocurren de manera sorpresiva, de evolución rápida y de relativa severidad o violencia, como el caso de los terremotos; pero también, en dependencia de su raíz o causa puede ser lenta y de fuerte impacto, como la sequía provocada por la deforestación. Por su origen, las amenazas pueden ser de tres clases. Las naturales: provenientes de fenómenos físicos originados por la naturaleza y sus elementos. Ejemplo: terremotos, huracanes, etcétera. Las producidas por la actividad humana llamando también antrópicas. Ejemplo: contaminación ambiental, incendios forestales, explosiones, etcétera. Las socionaturales: que resulta de una combinación o interacción de las dos anteriores y se refiere a los fenómenos naturales intensificados por las actividades

humanas. Ejemplo: deslizamientos, sequías debidos a la deforestación, etcétera. La suma de las amenazas con la vulnerabilidad constituye el riesgo. En la figura número 1, se presenta un esquema de las amenazas según su origen. Las amenazas en general tienen un fuerte impacto en el abastecimiento de agua segura, el saneamiento y la higiene. Por tal motivo, es importante contar con los recursos técnicos y humanos competentes para la asistencia y suministro de estos servicios de manera inmediata antes, de ser posible, y durante el evento. Es decir, no se puede esperar a la fase de reconstrucción o rehabilitación de los sistemas dañados.

Figura No. 1 Las amenazas según su origen

Naturales

Climatológicos Huracanes Atmosféricos Tornados Tormentas tropicales

Fenómenos Naturales

Hidrológicos Inundaciones

Sequías Erosión

Geológicos Hundimientos Deslizamientos Avalanchas Telúricos Maremotos Terremotos Erupción Volcánica

AMENAZAS

Guerras Guerras

Actividad Humana o Antrópicos

Accidentes Contaminación

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Epidemias Cólera – Vih/sida

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Vulnerabilidad La vulnerabilidad es la condición por la cual una comunidad, infraestructura o sistema, está expuesto a una amenaza y corresponde así a una disposición propia de ser afectado o susceptible de sufrir daños. Una de las formas de lograr que el riesgo sea menor es mediante la reducción de la vulnerabilidad, para lo cual es necesario realizar un análisis de las amenazas. El análisis de vulnerabilidad en los sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento es una de las partes más importantes en el manejo de las amenazas. La vulnerabilidad de los sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento puede ser física o estructural, organizativa y operativa. Por esto, es importante analizar cada uno de los componentes de manera individual y en conjunto. Es indispensable conocer el diseño, la operación, el mantenimiento y la forma como está siendo administrado. Una estimación de la vulnerabilidad nos permitirá identificar las posibles medidas de mitigación y cuales son la que se pueden adoptar. Los elementos que intervienen en el proceso de estimación 1. Amenaza. Hace referencia al grado de exposición a un determinado tipo de amenaza. El análisis de vulnerabilidad de cada uno de los componentes y de los sistemas en general debe estar asociado a una amenaza. Cuando una zona o territorio es propenso a varios tipos de amenazas, el análisis debe realizarse por cada uno de ellas.

2. Estructuras expuestas. Revisar la calidad de los diseños y construcción de las obras; el tipo de suelo e identificar las estructuras expuestas o vulnerables a daños directos –colapso de una pila o pozo después de un terremoto– o indirectos, daño de válvulas por operación no normal ocasionada por una emergencia. 3. Organización CAPS. La experiencia indica que la organización es el elemento más vulnerable al impacto de las amenazas, debido a la poca capacitación y entrenamiento para atender situaciones de emergencia. La falta de coordinación e interacción internas y ante las diferentes instancias locales incrementa su vulnerabilidad. 4. Operación y mantenimiento. Las actividades de operación y mantenimiento, sino no hay una falla total de los sistemas, son las más importantes durante la emergencia. 5. Capacidad de respuesta. En el nivel local, departamental o regional y nacional. La voluntad política de los dirigentes y de quienes toman decisiones, incluyendo a las organizaciones comunitarias de base. Las capacidades de las instituciones que prestan apoyo en las emergencias, como los sistemas locales de servicios de salud y los organismos de socorro (Cuerpo de Bomberos, Cruz Roja, Defensa Civil, Policía, etc.) En las comunidades que no cuentan con infraestructuras es necesario implementar sistemas de inspección y vigilancia sanitaria tanto en las fuentes de abastecimiento de agua como en el medio o hábitat en que se asienta la comunidad.

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Características de las amenazas y su impacto en los sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento Las amenazas según su origen y características suelen causar diferentes impactos en los sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento. A manera de resumen presentan las amenazas naturales de mayor frecuencia en el territorio nacional.2

Terremoto Se considera a los terremotos como uno de los desastres naturales más devastadores; su impacto es repentino, violento y destructivo; esto significa que tenemos conocimiento de que ocurrirá pero no hay posibilidad de establecer un sistema de alerta que permita manejar la situación. Una característica que los distingue de otros fenómenos tales como deslizamientos, inundaciones e incendios, etc., es que sus consecuencias generalmente pueden abarcar áreas más extensas. Principales efectos de un terremoto, dependiendo de su magnitud e intensidad 3 Fallas en rocas y en el subsuelo Hundimientos de la superficie del terreno Derrumbes, deslizamientos de tierra y avalanchas de lodo Licuación o licuefacción Impacto sobre los componentes de los sistemas de agua Destrucción total o parcial de las estructuras de captación superficial o subterránea, conducción, filtros, tanque de almacenamiento, pilas rompe presión, pasos elevados Daños en las estructuras y las paredes y tuberías de los pozos (sello sanitario, delantal, etc.)

Impacto sobre los componentes de saneamiento Destrucción total o parcial de las estructuras de las letrinas por rotura o hundimiento Destrucción total o parcial de unidades sanitarias, duchas, lavanderos, etc.

Erupciones volcánicas Los volcanes son desfogues en la corteza de la tierra a través de los cuales rocas derretidas salen como lava o magma o son arrojadas como cenizas o escombros a veces acompañados de vapor y gases calientes que a veces son venenosos. La frecuencia de este fenómeno es muy variable, ya que algunos volcanes tienen erupciones continuas mientras que en otros transcurren miles de años de intervalo.

Ver Condiciones geográficas de Nicaragua y zonas vulnerables ante÷ alcantarillado sanitario. INAA - 2004 3 Emergencias y desastres en sistemas de agua potable y saneamiento: Guía para una repuesta eficaz... OPS – AIDIS. 2004 Manual para la mitigación de desastres naturales en sistema rurales de agua potable. OPS. 1998 2

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Roturas de tuberías de conducción y distribución, daños en las uniones entre tuberías o con tanques, red de distribución, puestos públicos, con la consiguiente pérdida de agua Interrupción del fluido eléctrico, de las comunicaciones y vías de acceso Modificación de la calidad del agua cruda debido a deslizamientos en zonas montañosas Variación (disminución) del caudal de las captaciones subterráneas y superficiales Cambio de sitio de salidas de aguas de manantiales, o cambio de nivel freático Daños por inundación costa adentro por impacto de tsunamis Introducción de agua marina en acuíferos costeros

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Una erupción volcánica es susceptible de generar diferentes desastres, ligados entre sí, que pueden provocar consecuencias mayores que las mismas erupciones. Entre éstas podemos mencionar: 4 Efectos sísmicos provocados por acción volcánica Inundaciones y deslizamientos de nieve, tierra o lodo, producidos por el calentamiento del terreno y por las vibraciones locales La erupción propiamente, que puede tener cenizas, polvo o gases, rocas, piedras y lava Impacto de las erupciones volcánicas sobre los componentes de sistemas de agua Destrucción total de las instalaciones en las áreas de influencia directa de los flujos, generalmente restringidas al cauce de los drenajes que nacen en el volcán Obstrucción por las cenizas en obras de captación, desarenadores, tuberías de conducción y filtros Modificación de la calidad del agua en captaciones superficiales y en reservorios abiertos por caída de cenizas Contaminación de ríos, quebradas y pozos Destrucción de caminos de acceso a los componentes y líneas de transmisión de energía eléctrica y comunicación Falla de estructuras civiles por acumulación de cenizas Incendios Impacto de las erupciones volcánicas en los componentes de saneamiento: Destrucción total o parcial de las estructuras de las letrinas por incendio o rotura por movimientos sísmicos

Obstrucción total o parcial por acumulación de cenizas de unidades sanitarias, duchas, lavanderos, fosas de infiltración etcétera

Deslizamientos o deslaves Los deslizamientos se producen como resultado de cambios súbitos o graduales en la composición, estructura, hidrología o vegetación, en un terreno en declive o pendiente. Generalmente están asociados a movimientos sísmicos o saturación de agua producto de lluvias normales o las provocadas por un huracán. Los tipos de movimientos más comunes son: caída de rocas, deslizamientos de tierra por rotación y/o traslación, flujos de lodo o escombros y desplazamiento de laderas. Impactos de los deslaves en los componentes de sistemas de agua5 Destrucción total o parcial de todas las obras en especial de captación y de conducción ubicadas sobre o en la trayectoria principal de deslizamientos activos, especialmente en terrenos montañosos inestables con fuerte pendiente o en taludes muy inclinados o susceptibles a deslizamientos Colateralmente a impactos indirectos como la suspensión del servicio eléctrico, corte de caminos y comunicaciones. Cambios en las características fisicoquímicas del agua de las fuentes de abastecimientos tanto superficiales como subterráneas lo que dificultan su tratamiento Impactos de los deslaves en los componentes de saneamiento Destrucción total o parcial de letrinas, o unidades sanitarias

4,5

Ídem 2,3

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Destrucción total o parcial de unidades sanitarias, duchas, lavanderos, fosas de infiltración, etcétera.

Inundaciones Las inundaciones son, quizás, el tipo de desastre más frecuente y devastador; sin embargo, casi nunca reciben la misma atención que se concede a un terremoto, por ejemplo. Las inundaciones rápidas son las que se presentan como resultado de lluvias excesivas que provocan los desbordamientos de los ríos que bajan por las laderas de las montañas y/o el crecimiento anormal del nivel de lagos y del mar, así como por la rotura de presas y diques. Lentas, afectan especialmente los valles de los ríos en zonas planas. Cada vez es más frecuente observar inundaciones ocasionadas por la intervención del hombre, como consecuencia de la degradación del medio ambiente, la deforestación y el inadecuado uso de la tierra. Por otra parte, existen inundaciones propias de las condiciones de las cuencas debido a su conformación o forma y climatología, etc. Impacto de las inundaciones y crecidas en los componentes de sistemas de agua6

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Destrucción total o parcial de captaciones localizadas en ríos o quebradas Obstrucción y colmatación de componentes del sistema de abastecimiento de agua por arrastre de sedimentos. Pérdida de captación por cambio del cauce del río Rotura de tuberías expuestas en pasos de quebradas y ríos Rotura de tuberías en las áreas costeras por embate de marejadas y en áreas vecinas a cauces de agua Contaminación del agua en las cuencas Daño de equipos de bombeo al entrar en contacto con el agua 6

Ídem 2,3

Colateralmente hay impactos indirectos como la suspensión de energía eléctrica, corte de caminos y comunicaciones. Anegación de pozos Impacto de las inundaciones y crecidas en los componentes de saneamiento Anegación de pozos y letrinas Zonas anegadas, con baja pendiente, en las que normalmente se prolonga la situación al generarse áreas propicias para vectores transmisores de enfermedades

Huracanes El hemisferio occidental, los Estados Unidos, México, Centroamérica y El Caribe, son propensos a las depresiones y tormentas tropicales y a los huracanes. En estas regiones se puede esperar un promedio de 10 tormentas por año Las tormentas generalmente presentan vientos de mas de 60 kilómetros por hora (40mph) si las velocidades sobrepasan los 100 kph (95mph), se dice que estas tormentas tropicales se convierten en huracanes. Las tormentas tropicales son estacionales pero muy impredecibles. Año tras año la severidad y la frecuencia de las tempestades pueden estar relacionadas con factores que trabajan al nivel atmosférico global, como cambios de corrientes oceánicas. Hay otra incertidumbre, el porqué la dirección, velocidad y dinámica del crecimiento de esas tempestades no se han entendido todavía a pesar de intentos heroicos en modelos computarizados. La posibilidad de que ocurra y su recorrido pueden conocerse con horas o días de anticipación. Por eso, aunque son inevitables, pueden reducirse sus efectos.

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El huracán se origina al interaccionar el aire caliente y húmedo que viene del océano con el aire frío; estas corrientes giran y se trasladan a una velocidad entre 10 y 50 kms por hora con una trayectoria totalmente errática.

Las inundaciones se presentan como resultado de lluvias excesivas que provocan los desbordamientos de los ríos, o el crecimiento anormal del nivel de lagos y del mar, así como por la rotura de presas y diques Contaminación de las aguas de la fuente de abastecimiento superficiales y subterráneas y de otras ubicadas en la zona del desastre Inundaciones o destrucción de pozos

Impacto de los huracanes en los componentes de sistemas de agua7 Roturas de tuberías debido a torrentes en pasos elevados, tales como ríos y quebradas Roturas y desacoples de tuberías instaladas en zonas montañosas y pasos elevados, debido a la fuerza de los vientos, deslizamientos y torrentes de agua Roturas y daños en tapas de los tanques Daños en sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica

Impacto de los huracanes en los componentes de saneamiento Inundación y/o destrucción de letrinas Inundación y/o destrucción de duchas, fosas de infiltración.

Matriz-resumen del efecto e intensidad provocados por fenómenos naturales Efecto sobre los sistemas de agua potable y saneamiento

Terremoto

Erupción volcánica

Deslizamientos Inundaciones Huracanes deslaves

Fallas estructurales en la infraestructura (tanques, captaciones, letrinas) Rotura de tuberías Obstrucción, o anegación de componentes del sistema Contaminación biológica y química del agua para abastecimiento humano Reducción cuantitativa de las fuentes de agua para abastecimiento Interrupción del servicio eléctrico, vías de comunicación Simbología: Alto Fuente OPS/OMS.1982 7

Ídem 2,3

Medio

Bajo

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