La Zona Metropolitana del Valle de México, una zona metropolitana con más de 19 millones de habitantes, incluida la capital de México (la Ciudad de México, antes el Distrito Federal), con más de 9 millones de habitantes, se enfrenta a enormes retos en relación con el agua. Entre estos, se incluyen la sobreexplotación del agua subterránea, el hundimiento de la tierra, el riesgo de grandes inundaciones, el impacto de la creciente urbanización, la baja calidad del agua, el uso ineficiente del agua, un índice bajo de tratamiento de aguas residuales, problemas de sanidad sobre la reutilización de aguas residuales en agricultura y la recuperación limitada de costos.

Superar estos retos se complica con las responsabilidades fragmentadas para el manejo del agua en la Zona Metropolitana del Valle de México:

El Gobierno Federal está a cargo de la regulación del uso de los recursos hídricos, lo que contribuye al financiamiento de inversiones y el abastecimiento de agua en grandes cantidades procedente de otras cuencas a través de la Comisión Nacional del Agua (Conagua). El estado de México suministra agua en grandes cantidades, trata las aguas residuales y ayuda a las municipalidades a proporcionar servicios de abastecimiento de agua y saneamiento en su parte de la Zona Metropolitana del Valle de México. 59 gobiernos municipales en la Zona Metropolitana del Valle de México, ubicados en el estado de México y en una municipalidad en el estado de Hidalgo, están a cargo de la distribución de agua y el saneamiento para las partes constituyentes; El jefe de Gobierno de la Ciudad de México suministra servicios de abastecimiento de agua y saneamiento a sus partes constituyentes a través de su departamento de recursos hídricos. Dos distritos de riego del estado de Hidalgo se responsabilizan del riego con aguas residuales de la Zona Metropolitana del Valle de México.

Considerando el tamaño y la importancia política de la Zona Metropolitana del Valle de México, una gran inundación o una interrupción prolongada del abastecimiento de agua supondría una crisis política nacional que posiblemente amenazaría la estabilidad del gobierno federal. Por lo tanto, la seguridad del abastecimiento de agua y el funcionamiento del drenaje de aguas pluviales de la zona metropolitana son preocupaciones importantes de los gobiernos locales, estatales, distritales y federales.

En respuesta a los retos indicados interiormente, el Gobierno Federal, el Estado de México y el Distrito Federal iniciaron un programa de sostenibilidad del agua de 2800 millones US$ en 2007. De forma paralela, el gobierno del Distrito Federal inició un plan medioambiental que incluía la conservación del agua como objetivo principal. Entre las inversiones previstas bajo ambos planes, se encuentran un aumento del tratamiento de aguas residuales, la importación de aguas superficiales de las superficies irrigadas al norte de la ciudad donde se ha producido un aumento de la cantidad de aguas superficiales debido al riego con aguas residuales, la construcción de un nuevo gran túnel de drenaje de aguas pluviales, el aumento de importaciones de agua a partir de la expansión del sistema Cutzamala, con un alto consumo energético, que bombea agua para elevarla más de 1000 metros, y la reducción del agua no rentable del 36% al 25%. Una de las dificultades de la reducción del agua no rentable es la capacidad limitada del departamento de recursos hídricos del Distrito Federal después de no haber renovado cuatro contratos de servicio con empresas del sector privado que han tenido un aumento de medición considerable.

thumb|250px|Zona Metropolitana del Valle de México (gris), Estado de México (verde) y Ciudad de México (Distrito Federal). El Valle de México abarca el Distrito Federal (DF) y la parte del Estado de México al norte del DF.

Geografía y clima thumb|left|Popocatépetl, el pico más alto de las montañas que rodean la Ciudad de México. El clima del Valle de México abarca desde una zona semiárida en el norte hasta una franja tropical en el sur. El valle tiene unas precipitaciones anuales de , que se concentran en los meses de junio a septiembre/octubre y durante el resto del año son escasas o nulas. En la actualidad, apenas hay ríos permanentes; por lo tanto, las aguas subterráneas son el principal recurso hídrico del valle.

El valle no cuenta con ninguna salida de drenaje natural para las aguas que provienen de las laderas, lo cual hace que la ciudad sea vulnerable a las inundaciones. Este se abrió artificialmente mediante el uso de canales y túneles (las obras comenzaron en el ) y se drenó por completo lo que solía ser el lago de Texcoco.

La parte rural del sur del Distrito Federal y el Valle de México, en especial la sierra del Chichinautzin es la zona de recarga natural más importante del acuífero de la Ciudad de México debido a los niveles relativamente altos de precipitaciones y la alta permeabilidad de su basalto.Mexico City's Water Supply:Improving the Outlook for Sustainability, National Research Council, Academia Nacional de la Investigación Científica, A.C., Academia Nacional de Ingeniería, A.C., NATIONAL ACADEMY PRESS, Washington, D.C. 1995, capítulo 4

Responsabilidades del sector

Manejo de recursos hídricos. La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) se responsabiliza del manejo de los recursos hídricos en México, incluida la concesión de la extracción de agua y los permisos de descarga de aguas residuales.

Abastecimiento de agua y saneamiento. La Comisión Nacional del Agua también abastece agua en grandes cantidades al Distrito Federal y a partes del Estado de México a través de los sistemas Cutzamala y Lerma.

En el Estado de México, la Comisión Estatal del Agua compra agua en grandes cantidades de CONAGUA, la transmite mediante su propia infraestructura para agua en grandes cantidades y la vende a 57 municipalidades, con 4,1 millones de habitantes. La Comisión Estatal del Agua también supervisa la calidad del agua, proporciona asistencia técnica a las municipalidades para la desinfección del agua y la limpieza de alcantarillas, opera estaciones de bombeo de aguas residuales y cinco plantas de tratamiento de aguas residuales, vacía fosas sépticas y abastece agua en camiones cisterna en situaciones de emergencia. También proporciona formación y ayuda a las municipalidades en el establecimiento de servicios públicos municipales (organismos operadores). Cada una de las 59 municipalidades del Estado de México y la municipalidad del Estado de Hidalgo que forman parte de la Zona Metropolitana del Valle de México se encargan del abastecimiento de agua y el saneamiento.

El servicio público municipal de abastecimiento de agua de la Ciudad de México, Sistema de Aguas de la Ciudad de México (SACM), se encarga del suministro de agua y el saneamiento en el Distrito Federal. Su director es nombrado por el gobierno del distrito.

Infraestructura thumb|Vista de la Ciudad de México con el Paseo de la Reforma y la Torre Mayor. La infraestructura hídrica de la Zona Metropolitana del Valle de México está formada por infraestructura para el abastecimiento de agua en grandes cantidades y la distribución de agua (abastecimiento de agua), la recolección de aguas residuales, la recolección de aguas pluviales y el tratamiento de aguas residuales (saneamiento), y el riego principalmente con aguas residuales.

Abastecimiento de agua

El Distrito Federal y el Estado de México juntos contaban con 1.089 pozos registrados con una profundidad de 70 a 200 metros en 1994. En estos, no se incluyen los pozos puestos en marcha por la Comisión Nacional del Agua, que son más profundos. También hay una gran cantidad de pozos no registrados, muchos de los cuales se encuentran en el Estado de México. En general, los pozos están ubicados en cuatro campos de pozos distintos. Estos se etiquetan como campos de pozos del Sur (o Xochimilco), Metropolitano, Este (o región de Texcoco) y Norte.

Aparte de estos campos de pozos, la infraestructura de abastecimiento de agua en grandes cantidades de la Ciudad de México está formada por dos sistemas: Lerma y Cutzamala. El sistema Lerma, construido en los años 40, trasvasa 4,8 m/s de agua (6% del abastecimiento de agua total para la Zona Metropolitana del Valle de México) provenientes de campos de pozos de la cuenca superior del río Lerma al oeste de la Ciudad de México. El sistema Cutzamala se construyó por etapas desde finales de los años 70 hasta finales de los años 90 para trasvasar 14,9 m/s (19% del abastecimiento total) de agua del río Cutzamala en la cuenca de Balsas, al suroeste de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México, para su uso como agua potable, para lo cual la eleva más de 1000 metros. Utiliza 7 estanques, un acueducto de 127 km de largo con 21 km de túneles, 7,5 km de canales abiertos y una planta de tratamiento de agua. Su costo fue de 1,300 millones US$., Ambio, vol. 32, n.º 2 (marzo de 2003) Aunque proporciona a la Ciudad de México más del 20% de su agua, el sistema Cutzamala actualmente funciona solo al 47% de su capacidad total. Ambos sistemas son puestos en marcha por la Comisión Nacional de Aguas.

El sistema de distribución de agua del Distrito Federal incorporó casi 11.000 kilómetros de líneas de distribución y 243 depósitos de almacenamiento con una capacidad de 1,5 millones de metros cúbicos en 1994. El agua de las distintas fuentes se añade a los sistemas de distribución comunes. El Distrito Federal también ha puesto en funcionamiento una línea de transmisión de agua (el Acueducto Periférico) que transporta el agua del sistema Cutzamala (ingresando al sistema de distribución desde el oeste) a la parte suroeste y este del distrito. El sistema del Estado de México cuenta con casi 800 kilómetros de líneas de distribución y 32 depósitos de almacenamiento con una capacidad de 440.000 metros cúbicos. El Estado de México pone en funcionamiento los 49 kilómetros de líneas de distribución de agua (el Macrocircuito) para transportar agua proveniente del lado oeste del área de servicio (incluida el agua importada del sistema Cutzamala-Lerma) al lado este. Esta línea de transmisión se está actualizando para aumentar el volumen de agua tomada del sistema Cutzamala-Lerma a 7,3 cm y proporcionar servicio al área del este. La Comisión Estatal del Agua pone en servicio el Macrocircuito.

Sistema de alcantarillado combinado

La Zona Metropolitana del Valle de México se abastece mediante un sistema unificado de alcantarillado combinado que recolecta aguas residuales municipales, aguas residuales industriales y aguas pluviales. Este incluye 11.8 km (7.4 millas) de conductos, 68 estaciones de bombeo, numerosas presas, lagunas y depósitos reguladores del control de flujo, 111 kilómetros de canales abiertos, 42 kilómetros de ríos utilizados principalmente para el drenaje y 118 kilómetros de túneles y colectores subterráneos (interceptores y emisores). Los tres interceptores son los siguientes:

El interceptor del oeste (Interceptor del Poniente) desemboca en el canal de Nochistongo, que finalmente se une al emisor central; El Interceptor Central desemboca en el Emisor Central (Drenaje Profundo) y después en el río Salto del Estado de Hidalgo, próximo a la presa Requena, desde donde fluye hasta el Valle del Mezquital; y El interceptor del este (Interceptor del Oriente) desemboca en el Gran Canal, después pasa por los túneles antiguos y nuevos de Tequixquiac y, por último, desemboca en el río Salado.La Administración del Agua en las Zonas Metropolitanas del Estado de México Gobierno del Estado de México, Secretaría del Agua y Obra Pública, Marrakech, 29 de octubre de 2006, diapositivas 16-17