Soluciones de drenaje

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Soluciones de

drenaje

Foto: ThinkStock

Por Frans Alferink

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Con la urbanización de zonas verdes se crean inevitablemente superficies impermeables que aumentan la escorrentía. Esta agua adicional, que no puede infiltrarse de manera natural, necesita un control de flujo y un tratamiento que evite inundaciones y alteraciones severas en su calidad. A continuación, dos casos exitosos de drenaje dignos de réplica.

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as soluciones sostenibles de drenaje están bien establecidas en Europa. Estas comprenden un gran número de tipos, variando desde el uso de humedales (wetlands), cunetas (swales), lagunas, tanques de retención, control de flujo, mejoras en la calidad del agua, uso bajo de energía, infraestructura en pequeña escala, manejo de aguas residuales, etcétera. Su objetivo, como es de esperarse, es minimizar el efecto de las nuevas urbanizaciones en el desempeño del drenaje o mejorar el rendimiento en un sitio específico.

Como existen infinidad de soluciones y diseños posibles, para ejemplificar sus beneficios se seleccionaron dos casos: el primero, situado en Bélgica, tiene como meta mantener o reducir la escorrentía después de urbanizar y evitar el uso de sistemas de bombeo (por sus costos de energía y mantenimiento) para descargar el agua lluvia del sitio; en el segundo, ubicado en Gran Bretaña, la escorrentía tras la urbanización y la calidad del agua (pH) debía conservarse igual.

Caso 1: Centro de Negocios, Mechelen, Bélgica En desarrollo de una zona campestre en Mechelen, que incluía la construcción de un nuevo centro de negocios, se presentaron dos problemas de drenaje. El primero consistía en que la escorrentía adicional, debido a la creación de superficies impermeables, no podía descargarse al alcantarillado pluvial de la ciudad, pues este no tenía la capacidad suficiente para recibir estas nuevas aguas lluvia. El segundo problema residía en que la recolección por gravedad de las aguas lluvia de este complejo llegaba a una cota por debajo de la medida del alcantarillado de la ciudad.

Estos dos obstáculos resultan universales; muchas ciudades alrededor del mun-

do los enfrentan. La capacidad del drenaje o alcantarillado no es suficiente y la cota del alcantarillado existente es demasiado alta para recibir aguas lluvia adicionales sin bombeo. En la Tabla 1 se compara una solución tradicional con tubería y otra de manejo en sitio del agua.

Manejo en sitio significa que el agua es inmediatamente tratada tan pronto cae en los techos, áreas de parqueo o vías. El material contaminante es separado del agua lluvia en pequeños y efectivos separadores y esta es almacenada en Aquacell enterradas, desde donde es infiltrada al suelo. El agua excedente es, entonces, descargada al alcantarillado de la ciudad con bajo flujo y sin bombeo. Obviamente, no hay necesidad de energía para gestionar esta agua lluvia.

TABLA 1. COMPARACIÓN DE SISTEMA TRADICIONAL CON TUBERÍA Y MANEJO EN SITIO DEL AGUA LLUVIA Aspecto

Con tubería

Manejo en sitio

2 x 600 m, diámetro 700 mm

1.200 m, diámetro de 400 mm (también es posible usar dos filas de 1.000 m de Aquacell)

-2,10 m (alcantarillado de la ciudad a -1,5 m)

-1,20 m

20 x 20 x 3,10 m (1.240 m3)

Descentralizado (preensamblado 2,4 m3).

Total de 215 m3

Demorada, gran efecto negativo en otras actividades de la construcción

Rápido. Sin efecto en otras actividades de la construcción

Capacidad de bombeo requerida [l/s]

550

0

Energía para bombeo [kw]

2,5

0

Crítico. Requiere limpieza de bombas y tanque

No crítico. Supone limpieza de pequeños sumideros

Tubería

Cota en el punto de descarga Tanque

Fotos: cortesía PAVCO

Instalación

Mantenimiento

En lugar de construir un gran volumen, aquí el almacenamiento requerido se crea usando pequeñas unidades de almacenamiento: 1,85 m3 = 10 Aquacells envueltas en geotextil

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Caso 2: Nueva urbanización Peacock Farm, Gran Bretaña

Cambiar el uso de una zona verde a una urbanización tiene un efecto en el balance de las aguas lluvia de la zona. Antes de urbanizar, alrededor del 80% del agua se infiltra en el suelo naturalmente y solo el 20% escurre sobre la superficie o de manera subsuperficial hasta llegar a un pequeño arroyuelo. Después de urbanizar, las proporciones se invierten y solamente el 20% se infiltra y el 80% escurre hacia el arroyuelo con mayor velocidad que antes.

Mechelen, BE

Peacock Farm, UK

Prevenir mezcla de aguas de calidad diferente

Aspecto





Prevenir incremento de velocidad de descarga





Prevenir sobrecarga de alcantarillado existente





Sin necesidad de energía para bombeo





Mantenimiento de la calidad del agua

NA

Mantener biodiversidad

NA

Separar material contaminante



  

Evitar construcción de infraestructura a gran escala



Cambiar el uso de una zona verde a una urbanización tiene un efecto en el balance de las aguas lluvia de la zona. Antes de urbanizar, alrededor del 80% del agua se infiltra en el suelo naturalmente; después, solo lo hace un 20%.

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Para esta nueva urbanización, Peacock Farm, los requisitos para el diseño fueron entregados por la municipalidad e incluían temas como balance del área de las viviendas, zonas de juego, áreas verdes, vías de acceso y también requerimientos referidos al manejo de las aguas lluvia.

CHEQUEO DE SOSTENIBILIDAD

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Adicionalmente, el nivel de pH del agua que escurre de los techos y pavimento es menos ácido que el de la que escurre sobre una zona verde. Este cambio de pH normalmente no es un problema significativo, pero en este caso el agua fluye al arroyuelo y llega hasta un antiguo bosque que necesita conservarse. De allí que, además de controlar el volumen, también

Foto: ThinkStock

Las Aquacell, además de almacenar y conservar la calidad de las aguas lluvia, también las vacían lentamente controlando su flujo.

el proyecto exigió la no alteración de la calidad del agua.

Las aguas lluvia recolectadas de la urbanización pasan por una cámara reguladora y después por la cabina de dosificación donde el nivel de pH es medido en línea y ajustado (adicionando ácido cítrico) a niveles como los de antes de urbanizar. Cuando la lluvia es poca, el agua simplemente pasa por la cámara reguladora. Si es fuerte, el excedente de agua llega a los dos tanques de retención que fueron construidos con Aquacell y se ubicaron bajo la zona de juegos de la urbanización. Cuando la tormenta ha pasado, las Aquacell se vacían lentamente con control de flujo.

Conclusiones • Al urbanizar áreas verdes

se presentan problemas de inundación, pues aumentan las áreas impermeables que evitan la infiltración natural.

• Para obtener sistemas sostenibles de agua y agua residual debe manejarse la escorrentía de aguas lluvia.

• La mejor manera de empezar con el manejo de aguas lluvia y prevenir inundaciones es manejarlas in situ.

• Los sistemas de aguas y aguas residuales existentes pueden ser liberados de sobrecargas separando las aguas lluvia y reteniéndolas localmente.

Si es posible, se recomienda descargarlas vía infiltración, obteniendo como resultado la recarga de acuíferos o vía control de flujo.

Por Frans Alferink Ingeniero de WAVIN Holanda y autor de Urban water management: Principles, design and application (Aprocof, abril de 2012, Bogotá, Colombia).

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