jueves, 30 de mayo de 2019


"El desconocimiento de los SUDS es la principal barrera para su implementación"
Mejorar la gestión del agua en las ciudades es una de las necesidades actuales del sector del agua. Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) buscan soluciones que integren la protección medioambiental con la gestión hídrica en los procesos de urbanización de las grandes urbes.

Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible
Los SUDS son un tipo de ‘Soluciones Basadas en la Naturaleza’ porque buscan reproducir los procesos hidrológicos previos al desarrollo urbanístico (filtrado, almacenamiento, evapotranspiración, infiltración,) para gestionar el agua pluvial allí donde cae (es decir, en origen). Se pueden clasificar en medidas estructurales (pavimentos permeables, cunetas vegetadas, drenes filtrantes, etc.) y no estructurales (programas formativos, planificación urbana, entre otros). Conforman un enfoque innovador a la gestión del agua de lluvia, pues aúnan aspectos hidrológicos, medioambientales y sociales.

En qué casos es recomendable su utilización
Al ser una estrategia complementaria al drenaje convencional, los SUDS se pueden utilizar en cualquier proyecto de nueva construcción o regeneración urbana donde se requiera gestionar el agua de lluvia, tanto en cantidad como en calidad. No obstante, no todas las soluciones son válidas en todos los casos. En consecuencia, se han de evaluar todas las técnicas SUDS (cunetas vegetadas, pavimento permeable, depósitos de infiltración, etc.) y seleccionar aquellas que se ajusten a las condiciones del terreno y a los requerimientos del proyecto.
Por otro lado, es fundamental considerar la gestión de pluviales con SUDS desde las etapas iniciales de planeamiento, para poder reproducir los patrones de drenaje natural y dedicarle el espacio urbano que necesiten los SUDS.

¿Cómo contribuyen los SUDS a mejorar el funcionamiento de los sistemas de depuración?
Al gestionar la escorrentía en origen, los SUDS reducen y tratan la cantidad agua que entra al alcantarillado y es transportada hasta la depuradora. De este modo, en tiempos de fuertes lluvias, el agua que debe ser tratada en la depuradora es menor y, con ello, se pueden reducir las Descargas de Sistemas Unitarios (DSU) y contribuir al estado natural del medio receptor. Además, se reduce el gasto de energía empleado en el proceso de depuración.
Por último, a largo plazo, los SUDS ayudan a afrontan los problemas de adecuación del sistema de drenaje (es decir, lo hacen más resiliente) ante el incremento estimado de población en las ciudades y el aumento de las áreas urbanizadas, así como los efectos asociados al cambio climático.
A largo plazo, los SUDS ayudan a afrontan los problemas de adecuación del sistema de drenaje ante el incremento estimado de población en las ciudades y el aumento de las áreas urbanizadas.
 Principales retos que se presentan a la hora de instalar SUDS
Si los responsables de hacer ciudades (gobernantes, técnicos, constructores) desconocen las alternativas que existen al enfoque tradicional, no lograremos mejorar las técnicas de gestión actuales y, por ende, conseguir ciudades más resilientes. Es más, los ciudadanos también deberían conocer estas técnicas, pues así mejoraría su percepción para su posterior implementación y contribuirían al mantenimiento de los SUDS (por ejemplo, evitando arrojar basura).
Por otro lado, el desarrollo de referencias técnicas centradas en las particularidades que tiene España, como podría ser una guía o manual de diseño, contribuiría a valorar los SUDS como una alternativa más a la gestión del agua de lluvia.

Países que lideran su implementación.
Estados Unidos y Reino Unido creo que son los dos principales países referentes en la implementación de SUDS. Desde la década de los 70, Estados Unidos ha sido pionero en afrontar el desafío de la gestión del agua urbana con un enfoque diferente; siendo especialmente interesantes los planes y actuaciones desarrollados en la ciudad de Portland y de Nueva York. Por su parte, en Reino Unido existe una apuesta decidida por los SUDS, ya que en su ordenamiento jurídico eliminan el derecho automático de conexión al sistema de alcantarillado con el fin de fomentar el empleo de sistemas de drenaje sostenibles.

Medidas deberían tomar las administraciones para generalizar el uso de SUDS en las ciudades.
Los programas para incentivar el uso de SUDS son muy variados y, además, existen casos de éxito internacionales que podrían servir de inspiración. La alternativa más extendida es ofrecer reducciones en la tarifa del agua si los propietarios reducen el área impermeable o gestionan la escorrentía en origen. Otra opción es limitar la cantidad de escorrentía evacuada al sistema de alcantarillado, lo que supone la necesidad de incluir SUDS para alcanzar dichos valores. También es posible lanzar programas de becas en colegios y/o comunidades para que construyan sus propias infraestructuras verdes y así concienciar a los ciudadanos a la vez que se pone en valor los beneficios de los SUDS.

lunes, 13 de mayo de 2019


ORDENAMIENTO TERRITORIAL PARA EL ANALISIS DE SISTEMAS HIDRICOS

El proceso de crecimiento de las ciudades, “ha propiciado cambios en la relación entre la urbe y su entorno, que han llevado a que la expansión y el crecimiento propio de la ciudad consuman el suelo y los recursos de los territorios contiguos” (Fernández y De la Vega, 2017, p. 186).
En este contexto, el desarrollo integral territorial hace imprescindible el definir y actualizar la identificación de los suelos no urbanizables, a consecuencia de la presencia de zonas potenciales de inundación y de áreas protegidas dispersas, colindantes con usos urbanos. Ello permitirá regular el usufructo del territorio, asociado a la clasificación y normativa remitida por la categoría del uso del suelo pertinente (Fernández y De la Vega, 2017).

En este artículo analizaremos la METODOLOGÍA DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL PARA EL ANÁLISIS DE SISTEMAS HÍDRICOS EN GUAYAQUIL, ECUADOR.
El plan de ordenamiento territorial del cantón Guayaquil, califica el suelo rural del cantón como suelos no urbanizables, sin identificar si eran extractivos, protegidos o de riesgo y vulnerabilidad, o si correspondían a centros poblados de menor escala.
En las áreas urbanas y rurales del cantón Guayaquil no se encuentran identificados los suelos de protección, que por sus características físicas constituyen factores de riesgo para los asentamientos humanos, como es el caso de las áreas inundables y las subcuencas y microcuencas hidrográficas (Asamblea Nacional del Ecuador, 2016).
“Subcuenca es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca. Varias subcuencas pueden conformar una cuenca. Microcuenca es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de una subcuenca. Varias microcuencas pueden conformar una subcuenca” (Faustino y Jiménez, 2000, p. 25).

Entre las causas del problema señalado tenemos: La falta de insumos técnicos para la delimitación de áreas de riesgo, vacíos en las ordenanzas municipales que establecen la clasificación y subclasificación del suelo y la falta de normativa para la delimitación de franjas de protección de ríos y esteros. Entre los efectos se citan: La presencia actual de asentamientos humanos formales e informales en áreas de riesgo, la calificación de no urbanizable en la mayor parte del suelo rural, incluido los centros poblados menores y la deforestación de los bordes y obstaculización de los cauces en ríos y esteros.
*      Esta metodología primero determino el área de influencia del estudio.
*      Luego se procedió a la delimitación de las subcuentas y microcuencas, y sus respectivas características de sus drenajes.
*      Agenciados de la información anterior produjeron elementos geográficos de las zonas de inundación usando la siguiente metodología.
a)       Utilización de sistemas de información geográfica (SIG), para integrar información espacial referenciada y preparar y adaptar la información espacial obtenida de varias fuentes.
b)      Generación de información relevante (microcuencas y polígonos homogéneos), con la información recopilada.
c)      Intersecciones y consultas espaciales vinculadas con la Geodatabase, para asignar a la cobertura base, la categoría de no urbanizable o urbanizado por cada polígono.
d)      Ajustar y afinar el mapa de amenaza de inundación (MAI) de la Secretaría de Gestión de Riesgo (SGR), mediante facilidades de análisis del SIG.
e)      Selección de objetos espaciales o coberturas existentes, para identificar polígonos relacionados con zonas de inundación.
f)       Generación de cobertura base con 16.000 polígonos homogéneos con diferentes atributos de suelos e información por infiltración y movimiento de masas.
g)      Intersección de cobertura base con el mapa de amenaza de inundación de la SGR (vectorizado), para obtener el promedio ponderado de la amenaza.
h)      Finalmente, se obtiene la selección geográfica por atributos, filtrando resultados ponderados, para luego comparar resultados del estudio con el mapa de la SGR.
*      También generaron objetos geográficos de zonas no urbanizables.
*      Y finalmente elaboraron la base de datos geográficos. La base de datos geográfica, para efectos de poder generar polígonos de zonas de inundación y zonas no urbanizables, es un repositorio de elementos cartográficos específicos a esos fines.

Los resultados del estudio fueron:
ü  La cartografía resultante del estudio, respondió a los siguientes ámbitos temáticos:
a)      Mapa de sistemas hídricos, cuencas, subcuencas y microcuencas, a través de la identificación y delimitación de unidades hidrográficas.
b)      Mapa de susceptibilidad a inundaciones, incluidas las áreas potenciales de inundación adyacentes a subcuencas y microcuencas.
c)      Mapa de zonificación de áreas no urbanizables, con polígonos caracterizados como zonas no urbanizables en base a información disponible en instituciones competentes.
ü  Normativa de Regulación de franjas de protección en ríos, esteros y en otros drenajes naturales:
a)      Franja de protección de ríos y esteros ante crecidas frecuentes y vegetación riparia.
b)      Protección de márgenes y control de calidad del agua, según pendiente del terreno.
c)      Protección de orillas a lo largo de un curso de agua, para evitar intervenciones.
d)      Previsiones de protección en función de la forma del cauce y el nivel de inundación.
e)      Previsiones para reparar y proteger la vegetación riparia junto a cauces de ríos.

Los resultados son relevantes, por cuanto se focalizan en proporcionar herramientas e insumos técnicos confiables, para justificar y validar procesos de ordenamiento territorial, objetivo principal del estudio. Como resultante se cuenta con cartografía digital de áreas susceptibles de inundación, la zonificación de áreas no urbanizables y normativas para la regulación de franjas de protección de ríos y esteros. El análisis realizado cumplió con todos los objetivos propuestos, partiendo de la indispensable delimitación previa de subcuentas y microcuencas hidrográficas.

BIBLIOGRAFIA:

Juan Carlos Torres Espinoza, Jesús Rafael Hechavarría Hernández, Mirian Elizabeth Lomas Franco. (2018). METODOLOGÍA DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL PARA EL ANÁLISIS DE SISTEMAS HÍDRICOS EN GUAYAQUIL, ECUADOR. 25/04/2019, de Opuntia Brava ISSN Sitio web: http://doi.org/10.23850/22565035.150/



Tanques de almacenamiento de aguas lluvias.
Este tipo de SUDS (Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible) es el más sencillo de todos. Consiste simplemente en la construcción de tanques enterrados o no que permitan la captación y almacenamiento de agua lluvia con el fin de utilizarla con fines no potables tales como el suministro de agua a sanitarios y orinales, lavado de vehículos y riego de jardines y zonas verdes. Su implementación y mantenimiento correrá por parte de quien decida implementar este tipo de medidas. Estos sistemas deberán diseñarse evitando que se conviertan en hábitat propicio para la reproducción de vectores. Estos sistemas pueden captar agua bien sea procedente de cubiertas o de superficies duras de parqueaderos. En este último caso, debe proveerse de un sistema adecuado que permita la remoción de grasas y de un sistema de filtrado adecuado que permita mejorar la calidad de las aguas afluentes para su uso posterior.
Es muy importante revisa la red pluvial para asegurarse que no se combina ni tiene descargas de red de agua sanitaria o industrial. En caso de que esto suceda en primer lugar deberá separar las redes de drenaje para un perfecto funcionamiento.
Este método ya ha sido ejecutado de manera satisfactoria en algunos países latinos como es el caso de México(Mérida) en el cual han creado un nuevo sistema de drenaje en zonas que tienen problemas de encharcamientos, el cual no sólo desahoga las vías, sino que hace funcionales los pozos de absorción. Se muestra algunos detalles.

jueves, 9 de mayo de 2019

Drenes filtrantes o franceses

Drenes filtrantes o franceses

Son zanjas poco profundas recubiertas de geotextil y rellenas de material filtrante, en el que suele haber un conducto inferior de transporte. Están diseñados para captar y filtrar la escorrentía de superficies impermeables contiguas, transportándola hacia aguas. Permiten la infiltración y favorecen la laminación de la escorrentía.
dren-frances
El tiempo de estancia del agua en el dren debe ser suficientemente alto y la velocidad del agua suficientemente lenta para que exista infiltración a través del geotextil. De esta manera, en algunos drenes no es necesario dirigir el agua hasta el punto de vertido, pues al cabo de una cierta longitud se ha infiltrado totalmente.
esquema-dren-frances

lunes, 6 de mayo de 2019

DRENAJE SOSTENIBLE: ALTERNATIVA A LA GESTIÓN DEL AGUA DE LLUVIA


LOS SISTEMAS URBANOS DE DRENAJE SOSTENIBLE: UNA ALTERNATIVA A LA GESTIÓN DEL AGUA DE LLUVIA. 

 TIPOLOGÍAS: MEDIDAS ESTRUCTURALES


miércoles, 1 de mayo de 2019

NUEVOS AVANCES EN EL DISEÑO Y EVALUACION DEL DRENAJE URBANO

Una investigación de la Universidad de Oviedo facilitará la mejora de la metodología de diseño y evaluación de los sistemas de drenaje convencional en zonas urbanas. El equipo investigador ha recurrido a la Geomática, con el fin de recoger y procesar los datos geoespaciales y establecer un método que ofrece una precisión y una automatización significativamente superior a los que se utilizaban hasta ahora. Así, el avance permite obtener unas soluciones más adecuadas a cada entorno, a cada situación y a cada simulación. También se podrán señalar con precisión aquellos lugares donde resultaría más beneficioso implantar Sistemas de Drenaje Sostenible (SuDS) para gestionar el agua de lluvia, y para tratar los contaminantes y mejorar las condiciones de vida de las y los vecinos de la zona en cuestión.
El estudio, que ha visto la luz en la revista "International Journal of Environmental Research and Public Health", ha sido realizado por Cristina Allende-Prieto, Luis A. Sañudo-Fontaneda y Beatriz I. Méndez-Fernández, de la Universidad de Oviedo, con la colaboración de Susanne M. Charlesworth, de Coventry University (Reino Unido). Esta investigación es una evidencia del impacto de la Geomática en las Ingenierías Civil y de Caminos, Canales y Puertos, así como de la positiva interacción entre ingenierías en la Escuela Politécnica de Mieres.
La utilización de las herramientas de análisis espacial disponibles en los Sistemas de Información Geográfica (SIG) permite procesar muchos de los datos de entrada necesarios para generar modelos dinámicos de gestión del agua. Para el diseño tanto de sistemas de drenaje sostenible como de los SuDS se utilizan software específicos que simulan el volumen de agua superficial a partir de unos datos de lluvia reales y de las características topográficas e hidrológicas de la zona. Estas características se obtienen aplicando distintas metodologías, como son los modelos digitales del terreno, obtenidos a partir de tecnologías de escaneado tridimensional; la clasificación de los tipos y usos del suelo mediante técnicas de análisis de imágenes de gran resolución; o la generación de cartografía de gran precisión espacial, a partir de la toma de datos topográficos.
Tal y como explica Cristina Allende Prieto, "algunos de los problemas más graves a los que dan respuesta los SuDS son la saturación de las redes de drenaje y saneamiento en periodos de lluvia intensa y los vertidos de los sistemas unitarios, además del gasto energético que supone sobrecargar las estaciones de depuración".
Las soluciones que ofrece esta investigación incluyen, además, sistemas para aprovechar el agua de lluvia para riego o limpieza de calles, entre otros usos, suponiendo un importante ahorro en el consumo de agua potable de una ciudad. También ofrece soluciones para la reducción de los contaminantes presentes en la escorrentía superficial urbana, los cuales arrastran todo tipo de sustancias nocivas, como metales pesados, hidrocarburos, aceites, basura, elementos orgánicos, etcétera.
Para la profesora Allende Prieto, "un correcto tratamiento de estas aguas antes de su vertido al medio natural garantiza una mayor sostenibilidad desde un punto de vista medioambiental. Siguiendo por ese aspecto, estos sistemas aportan una mejora de la biodiversidad del área donde se implantan y producen un impacto probado muy positivo sobre la comunidad".
Existen multitud de ejemplos de las ventajas que suponen este tipo de sistemas en ciudades de todo el mundo, como Los Ángeles, Chicago y Philadelphia, en Estados Unidos; Ámsterdam, Londres, Edimburgo y Lyon, en Europa; Bogotá en Sudamérica; y Melbourne en Oceanía. En España ha comenzado a haber ejemplos en ciudades como Madrid, Barcelona y Valencia, fundamentalmente. Además, Gijón/Xixón ya fue fruto de pasadas experiencias con investigaciones realizadas sobre firmes permeables en aparcamientos experimentales.
La Universidad de Oviedo cuenta con un equipo de investigación en infraestructura verde, drenaje sostenible e ingeniería de carreteras, UOStormwater, fundado por el propio Luis A. Sañudo. El equipo surgió a partir de la colaboración de profesorado de las Áreas de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría, e Ingeniería de la Construcción. Asimismo, el personal investigador acaba de obtener un proyecto del Instituto Universitario de Tecnología Industrial de Asturias (IUTA), titulado "Investigación y Desarrollo de Sistemas de Drenaje Sostenible (SuDS) como infraestructura verde multifuncional (IDea_SuDS)".

DRENAJE URBANO SOSTENIBLE - DRENES FRANCESES


DRENES FILTRANTES O FRANCESES


Zanjas poco profundas rellenos de material filtrante (granular o sintético), con o sin conducto inferior de transporte.
Pasa su efectividad es necesario tener una pendiente de al menos 1” por cada 8 pies de longitud. Así también planificar la captación de agua y la ruta hasta su punto de salida.


VENTAJAS:
  •  Captar y filtrar la escorrentía de superficies impermeables contiguas con el fin de transportarlas (hacia aguas abajo)
  • Reducen la contaminación, especialmente los sólidos en suspensión y los metales pesados.
  •  Ralentiza el flujo del agua, de forma que disminuya la punta de caudal.
  •  Reduce la erosión de los suelos.
  • Remueve los materiales tóxicos y los organismos dañinos.


DESVENTAJAS:
  •   Alto costo
  •   Mantenimiento de sistema continuo.
  •   Puede contaminar los cuerpos del agua.


Su mayor aplicación es en el drenaje de las carreteras (DRENAJES LONGITUDINALES), situándose a cada lado al pie del terraplén. 

Son especialmente indicadas en terrenos de baja permeabilidad o donde la infiltración del agua al terreno pueda poner en peligro la estabilidad de las estructuras cercanas, ya que las zanjas conducen la escorrentía aguas abajo.


Estas zanjas pueden incorporar un tubo-dren en la parte inferior que facilitará el transporte del agua.



Bibliografía:



DRENAJE URBANO SOSTENIBLE

Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS), son de gran importancia en el campo de la ingeniería, pues su objetivo principal es mejorar la gestión del agua, recurso indispensable para el desarrollo humano.
Mediante la implantación de los SUDS se pretende que la respuesta hidrológica de una zona urbanizada sea lo más parecida posible a la que tenía en su estado original, antes de la urbanización o actuación humana, de manera que sea posible minimizar los impactos del desarrollo urbanístico en cuanto a la cantidad y calidad de la escorrentía.
Se definen entonces los SUDS como elementos de la red de drenaje que permitirán recoger, transportar, descontaminar, retener, infiltrar y evacuar el agua de lluvia de una manera sostenible.



Figura N° 1: Comparación entre el sistema de drenaje convencional y el sistema alternativo SUDS. 
Fuente: Los sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS) en la hidrogeología urbana

Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible tienen 3 objetivos:
- Disminuir la cantidad de escorrentía de lluvia en términos de volumen y caudal: de esta forma se puede solucionar la insuficiencia de capacidad hidráulica de la red de drenaje pluvial debida al crecimiento urbano.
- Mejorar la calidad del agua que circula por escorrentía: lo cual provocará un mejor funcionamiento de las depuradoras en el caso de que estas sean el punto de vertido, o una menor contaminación del medio natural.
- Generar beneficios al entorno en términos de calidad ambiental y mejora del paisaje.

Ejemplo de Sistema Urbano de Drenaje Sostenible:

  1. Zonas de biorretención / Jardines de lluvia

Son sistemas que permiten un tratamiento de la escorrentía a través de la vegetación y suelos preparados o autóctonos.
En estos sistemas tienen lugar procesos de interceptación de la lluvia, evapotranspiración, infiltración, eliminación de contaminantes. Reduciéndose de esta manera el volumen de la escorrentía y su contaminación.
Estos dispositivos se pueden ubicar en una gran variedad de espacios urbanos gracias a la flexibilidad que ofrece su diseño y construcción, y son especialmente útiles en la eliminación de sólidos en suspensión, y, además, tienen un gran valor tanto estético como ecológico.
En lo referente a la hidrología, los jardines de lluvia reducen la escorrentía generada en la zona donde se implantan gracias a la infiltración, evapotranspiración, y aumento del número de Manning de la superficie.


Figura N° 2: Jardín de lluvia
Fuente: drenajeurbanosostenible.org

  • ¿Porque los jardines de lluvia son imporante?

A la vez en que los suburbios y las ciudades crecen, la creciente agua de escorrentía se vuelve un problema. Mientras más superficies impermeables son añadidas a nuestras comunidades, es más importante que nunca ayudar a la infiltración del aguade lluvia. Esto protege la calidad del agua y reduce la escorrentía del agua de lluvia.
La escorrentía del agua de lluvia de áreas desarrolladas aumenta el potencial de inundaciones y lleva consigo contaminantes de las carreteras, estacionamientos y céspedes a los riachuelos y lagos locales.
Los jardines de lluvia pueden absorber la mayor parte de los eventos de lluvia

  • Localización

Los jardines de lluvia deben de estar localizados para capturar la escorrentía de áreas impermeables. Pueden ser establecidos en cualquier lugar en donde existan buenos suelos con tasas de percolación adecuadas.
Es mejor mantener los jardines de lluvia alejados de la fundación de edificios, servicios eléctricos y sistemas sépticos.

  • Tamaño

Los jardines de lluvia son típicamente de 7 a 20% del tamaño de la superficie impermeable que genera la escorrentía y que termina en ellos. Mide los pies cuadrados del área impermeable (largo x ancho) y luego multiplique esto por 0.07 (7 por ciento).


Figura N° 3: Barrio desértico de Tucson en un oasis verde
Fuente: https://ecoinventos.com/wp-content/uploads/2018/01/Dunbar-Spring-jardin-de-lluvia.jpg




Figura N° 4: Jardín de lluvia
Fuente: https://cdn1.comohacerpara.com/imge/08826a-jardin-lluvia.jpg


BIBLIOGRAFÍA:

  • Trapote Jaume, Arturo y Fernández Rodríguez, Héctor. Instituto del Agua y de las Ciencias Ambientales. (2016). Técnicas de Drenaje Urbano Sostenible
  • United States Department of Agriculture. (2011). Los jardines de lluvia