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Vertidos en tiempo de lluvia: reducciones de carga
contaminante
Manuel Gómez ValentínFlumen – Universitat Politècnica de Catalunya
08034 BARCELONA – Españ[email protected]
3
Introducción
Problemas de calidad
de los medios
receptores, ríos,
costas, lagos…
❑ Vertidos en tiempo
seco
❑ Vertidos en tiempo
de lluvia
4
Vertidos en tiempo seco
Evitar el vertido al río de cargas
contaminantes sin depurar.
Necesidad de construir depuradoras
Pero eso no elimina el 100% de problemas
Precipitaciones en medio urbano
Efectos directos de las
lluvias en zona
urbana
Problemas de cantidad
(Inundación)
Problemas de calidad en los
medios receptores
Problemas de inundación
Primer objetivo:
evitar la
acumulación de
agua en la
superficie de la
ciudad
Vertidos: SSO y CSO
Redes Separativas:
- Escorrentía
directamente al medio
exterior, SSO
Redes unitarias:
- Escorrentía + parte
del agua residual llega
al medio exterior, CSO
Problemas de calidad del vertido
CSO y SSO sobre los
medios receptores
Contaminantes
asociados a la
escorrentía y al agua
residual (R.Unitaria)
Efectos sobre los
medios:
contaminación
Parámetro
Agua residual
doméstica
(mg/l)
Escorrentía
(mg/l)
SS 220 1900
DBO5 220 11
DQO 500 85
N amonia 25 1,45
N total 40 3,2
P total 8 0,34
Plomo 0,11 0,21
Cinc 0,43 0,30
Grasa 100 0,4
CF (Nº/100 ml) 106-107 6430
Problemas de los CSO
Redes Unitarias:
reducir el número
de vertidos, CSO,
y la carga
contaminante
asociada
Fuentes de contaminantes en los vertidos en tiempo de lluvia
Aportación de la lluvia
Escorrentía
Sedimentos en la red
Fracción de agua residual (doméstica o industrial) en caso de red unitaria
Lluvia
Polvo en suspensión en el aire
◦ Depende del lugar y época del año
◦ Máximos de hasta 20 Tm/Km2/mes
◦ Valores habituales, 0.1 to 2 Tm/Km2/mes
Otros Gases en la atmósfera (NOX, COX, SOx)◦ Problemas de lluvia ácida (pH menor de 5 en algunos casos)
Sólidos aportados por la escorrentía
Diferentes orígenes: obras de construcción, polvo, suciedad, materia orgánica, grasas, etc
Materiales orgánicos e inorgánicos
Procesos físicos que se desarrollan
Acumulación (Build-up) en superficie urbana
Erosión y arrastre por la escorrentía
Un evento de 10-15 mm puede eliminar cerca del 90 % de todos los materiales acumulados en superficie
Obras en medio urbano
Erosión superficial
Materia orgánica
Granulometrías de sólidos
Gran variabilidad, materiales cohesivos y no cohesivos
Polución adherida a los sólidos
Cerca del 70% de toda la carga contaminante asociada a pequeñas partículas (menores de 0.125 mm)
Concentraciones
Valores de áreas urbanas en USA
Valor medio (mg/l) Rango de valores
PH 6.5 – 8.1
Sólidos totales 1147 145 – 21600
DB0 24 2-133
PO4 0.79 0.05 – 3.55
Pb 0.96 0.02 – 13.1
Fe 10.3 0.1 – 45
Cd 0.04 0.01 – 0.40
Primer lavado - First flush
Un evento de lluvia encuentra la ciudad más sucia en los primeros minutos
La concentración de contaminantes asociada a la escorrentía puede ser mayor en los primeros minutos
First flush
Hidrograma y polutograma muestran valores punta en instantes de tiempo diferentes
Cmáx antes que el Qmáx
First flush: concentraciones
Similares en algunos parámetros a un agua residual
Concentración
del first flush
Concentración de un
vertido prolongado
DQO 581 92 161 19
DBO 186 40 49 10
Sólidos totales 861 117 378 46
Sólidos en suspensión 522 150 166 26
Nitrógeno total 17.6 3.1 5.5 0.8
Ortofosfato 2.7 1.0 ---
pH 7.7 0.1 7.2 0.1
Parámetros del vertido
Parámetros de un CSO / SSO◦ Sólidos
◦ Materia Orgánica
◦ Indicadores Biológicos
◦ Nutrientes
◦ Metales pesados
◦ Otros elementos
Sólidos
Aumentan la turbidez del medio receptor y reducen el efecto de la luz solar
Acumulación en el cauce del río, cubriendo la zona béntica
Materia Orgánica
Materia Orgánica se oxida, consumiendo el oxígeno disuelto del agua, DO
Reduce el nivel de DO, a veces por debajo del umbral de supervivencia de la fauna
Control de los niveles de DO en el río o mar
Nutrientes
Pueden generar un bloom de algas (crecimiento exagerado)
NH4 / PO4 como indicadores
Indicadores Biológicos
Microorganismos patógenos
Asociados a la materia orgánica
Coliformes, salmonellas, E-colis etc. los más usuales
Metales pesados
Tóxicos por encima de unos valores mínimos
En algunos casos, son bioacumulativos en el cuerpo de los peces y se pueden introducir en la cadena alimentaria
Los más usuales: Fe, Zn, Cd, Pb, Hg
Otros indicadores
Control de algunos contaminantes específicos importantes a nivel local:◦ Pesticidas
◦ Hidrocarburos
◦ Compuestos Industriales (fenoles, bencenos, etc)
Medidas de campo: en red y medio receptor
Caracterizar vertidos y sus impactos en medio receptor
Caracterización de vertidos: Toma de muestras
Dificultades debido al tipo de muestras, aleatoriedad de la lluvia, errores en la elección de los puntos, fallos de los instrumentos, etc.
Eliminación de contaminantes por barrido
Cuantificación de vertidos: medidas y
modelación matemática
Objetivos del estudio de los CSO
Caracterizar en zona urbana e industrial los vertidos en tiempo de lluvia, CSO
Dos cuencas piloto (urbana e industrial)
Estudio del sistema principal, incluyendo EDAR en términos de cantidad y calidad
Definir para diferentes usos de suelo, patrones de generación de carga contaminante que se puedan aplicar a otros municipios de la zona
Río Congost cerca de Granollers
Cuencas de estudio
▪ Area de la cuenca:
▪ 1.682 Ha (Hab-equivalentes>120
000)
▪ Cuenca piloto Urbana:
▪ 10 Ha
▪ Cuenca piloto Industrial :
▪ 8.9 Ha
Cuenca de Granollers, incluyendo redes unitarias de
Granollers, Canovelles, Les Franqueses del Vallès y
La Garriga
Zona urbana e industrial
Parámetros considerados para caracterizar el vertido
Protocolo de muestreo
• Cuencas Piloto
Toma de muestras a partir de un nivel mínimo de
agua, y con muestreos a intervalos de: 0, 5, 10,
15, 30, 45, 60, 90 y 120 minutos (total 9
muestras por evento)
• Granollers EDAR
Periodos de muestreo: cada hora durante el evento
de lluvia
Parámetros de análisis:
MES / TSS, Materia en Suspensión
NH4, Amonio
DQO, Demanda Química de oxígeno
Equipamiento e Instrumentación
Lluvia 5 pluviómetros
Diferencias entre ellos durante el suceso de lluvia
(cuenca larga y estrecha, distancia máxima 11km)
Selección de eventos de lluvia representativos
Periodo de días sin llover entre 20 y 30 (permitir
una acumulación representativa)
Mínima lluvia efectiva de 8 a 10 mm
0
10
20
30
40
50
60
ago.-10 oct.-10 dic.-10 feb.-11 abr.-11 jun.-11 ago.-11
lluvi
adata
(m
m)
Datos de lluvia diaria en Granollers
Pluviómetro 11 (Consorci). Año hidrológico 2010-2011
Equipamiento e Instrumentación
Caudal y muestras de aguaEquipos en Urbana e
Industrial
▪ Tomamuestras Hach. Sigma
950 y Sigma 900
▪ Sonda de presión (medida
de nivel de agua)
EDAR de Granollers
▪ Tomamuestras Hach. Sigma 900
▪ Limnímetro (EDAR entrada)
▪ Medida de caudal (pumping
system)
Problemas observados durante el seguimiento
Acumulaciones de sedimentos, basura, etc
Fallos de los aparatos o problemas con
el suministro eléctrico
Metodología: SWMM 5.0
▪Predecir comportamiento en
términos de Cantidad y Calidad
▪Código de dominio Público
▪Facilidad de uso, con menor número
de parámetros que otros códigos
EPA-SWMM5
PLJ_001_1
PLJ_002_2PLJ_004_a
PLJ_004_bPLJ_004_cPLJ_004_dPLJ_004_e
PLJ_005_4
PLJ_006_5
PLJ_007_6
PLJ_008_7
PLJ_009_8
PLJ_010_9
PLJ_011_10
PLJ_012_11
PLJ_013_12
PLJ_015
PLJ_016_14
PLJ_017_15
PLJ_018_16
PLJ_019_17
PLJ_020_18PLJ_021_19
PLJ_022_20
PLJ_023_21
PLJ_024_22
PLJ_025
PLJ_026_24PLJ_027_25
PLJ_028_26PLJ_029_27
PLJ_030_28PLJ_031_29PLJ_032_30
PLJ_033_31PLJ_034PLJ_035_96
PLJ_036_34
PLJ_038_35PLJ_039_36
PLJ_040_a
PLJ_040_bPLJ_040_c
PLJ_041_39
PLJ_042_40PLJ_043_41
PLJ_044_43
PLJ_045_44
PLJ_046_aPLJ_046_bPLJ_046_c
PLJ_046_d
PLJ_047_47
PLJ_048_48
PLJ_049_aPLJ_049_b
PLJ_049_c
PLJ_049_d
PLJ_050_50
PLJ_051_51
PLJ_052_a
PLJ_052_bPLJ_052_cPLJ_052_d
PLJ_053_53
PLJ_054_54PLJ_055_55
PLJ_056
PLJ_057_57
PLJ_058_58
PLJ_059_a
PLJ_059_b
PLJ_059_c
PLJ_059_d
PLJ_059_e
PLJ_059_f
PLJ_059_g
PLJ_059_h
PLJ_060_60PLJ_061_aPLJ_061_bPLJ_061_c
PLJ_062_a
PLJ_062_bPLJ_062_c
PLJ_062_dPLJ_062_e
PLJ_063_63PLJ_064_64
PLJ_065_65
PLJ_066
PLJ_067
PLJ_068_68
PLJ_069
PLJ_070
PLJ_071
PLJ_072
PLJ_073_73
PLJ_074
PLJ_075
PLJ_076_76
PLJ_077_77PLJ_078_78
PLJ_079_79
PLJ_080_80
PLJ_081
PLJ_083_82
PLJ_084_83
PLJ_086_84
PLJ_087_85
PLJ_089_86
PLJ_090_87
PLJ_091_88
PLJ_092_89
PLJ_093_90
PLJ_094_91
PLJ_095_92
PLJ_096_93
PLJ_097_94
PLJ_098_95PLJ_099_33PLJ_100_97PLJ_101_98
PLJ_102_99
PLJ_103_a
PLJ_103_b
PLJ_103_c
PLJ_104_101
PLJ_105_102
PLJ_106_103PLJ_107
PLJ_108_105
PLJ_109_106
PLJ_110_107
PLJ_111_108
PLJ_112_109
PLJ_113_110
PLJ_114_111
PLJ_115
PLJ_116
PLJ_117_114
PLJ_118_115
PLJ_119_42
PLJ_120_45
SC_01
SC_03SC_04SC_05
SC_06
SC_07
SC_08
SC_10
SC_11
SC_12
SC_13
SC_14
SC_02a
SC_02b
SC_09a
SC_09b
0365
03740376
0378
0379
0384
0386
0387
0388
0576
0578
0580
0581
0582
0583
0584
0585
0596
0597
PF_0298
0599
0601
0605
06060639
0641
0848
1041
1165
4312
4314
4315
4316
4318
43204409
4410
4414
4417
PF_0220
PF_0532
PF_05330604
0602
0600
0598
0378'
Out1
C_1614
C_1682
C_1683C_1684
C_0113C_1446
C_1567C_1568
C_1570
C_2094
C_0114
C_0971
C_1611
C_1619
C_1613
C_1621 C_1612C_1618
C_1620
C_1679
C_0103
C_0576
C_1089
C_salida
C_0100
C_0101
C_0102
C_0099 C_07130577
C_0579
C_0582
C_0580
C_0583
C_0584
C_0585
C_0979
C_0969C_000
C_0970
C_2078
C_0104
C_0109
C_0110
C_0112
C_0111
C_2093
C_2092
C_0284
SC_01
SC_02
SC_03
SC_04
SC_05
SC_06
SC_07
8005
2164_
8004
2163_
PF_0555
PF_0554
6248
6249
6250
PF_0556
PF_0553
2193
2162
2161
2160
PF_05502200220122022203
2165
2166
2167
Out1
Sistema Granollers
▪Modelo de las
cuencas Piloto
▪ A partir del
inventario de la red
Datos de aguas residuales
0
500
1000
1500
2000
0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 0:00
Flow
(m
3/h
)
Average values in WWTP Granollers
(May 2011) Qr (lab) m3/h
Qr(fs) m3/h
Medidas en la EDAR, en días laborables y fin de semana. Patrones temporales obtenidos
Datos de 6 meses
de la EDAR
EDAR / cuenca piloto DQO/SS NH4/SS DQO/DBO5
Residuales domésticas2.95 0.20 1.46
Residuales industriales5.98 0.03 1.46
Valores medios anuales
EDAR DQO/SS DBO5/SS NH4/SS
Laborables 1.94 1.02 0.15
Fin de semana 1.90 1.30 0.20
Resultados: Cuenca Urbana
Datos de caudal, registrados y calculados con SWMM5
3 eventos para calibración y 3 más para
validación
lluvia de los 5 pluviómetros
Parámetros del modeloCuenca Urbana
Valores por Sub-cuencas
Manning rough. CoefImpermeable 0.015
Permeable 0.04
% área impermeable 77 to 90
Pendientes medias (%) From 0.5 to 2.15
Depression storages (mm)Impermeable 1.0
Permeable 1.5
Pérdidas Número de Curva
CN De 60 a 76
Drying period (days) 20
Resultados: Cuenca UrbanaCalibración y validación del modelo de Calidad de aguas
2 eventos para calibración
y 2 más para validación
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
carg
a s
óli
da
(%
)
volumen agua (%)
Curva de doble masa acumulada
para evento del 31/05/2011
Actuaciones para reducir los vertidos / carga
contaminante
Idea motriz: revertir procesos
Proceso de urbanización
Recuperar lo más posible el estado natural de la cuenca
Idea motriz: revertir procesos
No se podrá alcanzar la situación inicial previa
Repermeabilizar la ciudad
Reducir porcentaje de impermeabilidad
Principios de actuación
Reducir volumen de escorrentía◦ Aumentar las pérdidas, favorecer la infiltración, etc.
◦ Menores volúmenes de escorrentía
◦ Menores volúmenes de vertido
Aumentar tiempo de recorrido / retención de la escorrentía◦ Reducción de caudales puntas
Tipos de actuaciones
Se pueden clasificar en:◦ Medidas estructurales (construcción de nuevos
colectores, rehabilitación de otros antiguos)
I(t) Q(t) Diseño de colectores
◦ Medidas no estructurales
Medidas no estructurales
Actuaciones a nivel de planeamiento urbanístico◦ Planes generales de drenaje
◦ Definición de zonas de riesgo de inundación
◦ Previsión de aumentos de escorrentía en futuros
procesos de urbanización
◦ Limitación de nuevos caudales de pluviales a
conectar a la red
◦ Ordenación del subsuelo
Ocupación indiscriminada del medio urbano
Medidas no estructurales
Actuaciones de acondicionamiento de la ciudad
◦ Aumento de la infiltración
◦ Aumento del tiempo de concentración de las cuencas
Aumento de la infiltración
Favorecer la escorrentía natural
``Permeabilizar´´ la ciudad
Desconectar superficies que estaban directamente conectadas a la red de drenaje
Cuidar el mantenimiento de estos elementos colmatación por arrastre de sedimentos
Escorrentía natural
Función de las características del terreno
Aumento de la infiltración
Gestión de las aguas pluviales de tejados, infiltrándolas en el terreno
Bandas verdes – zonas filtrantes
Uso de cunetas filtrantes
Bandas verdes
Cunetas filtrantes
Zonas de retención local
Pequeñas zonas de almacenamiento
Rotondas urbanas
Pequeñas zonas de almacenamiento local
Cuneta lateral de almacenaje
• No mezclar pluviales y residuales en edificación
• Permite el uso de zonas de infiltración / laminación a cielo abierto
SUDs para viales
• Escorrentía de los viales, a balsa de almacenaje
• Desarrollo longitudinal del almacenamiento (cientos a miles de m3)
SUDs para carreteras
• Conexión directa, plataforma de circulación a cauce / drenaje
Aumento de la infiltración
Aprovechar elementos filtrantes que hoy día se usan en hormigón convencional
Sant Boi. Uso de balsa y SUDs
• Uso combinado de diferentes tecnologías
• Aceras filtrantes, isletas, etc.
Aumento del Tiempo de concentración
Retención del agua en edificios o espacios abiertos
Limitadores de caudal de entrada en los pozos de imbornal
Pavimentos porosos. Doble opción:◦ Infiltración
◦ Recogida inferior (evitar contaminación de las aguas
subterráneas)
Depósitos de retención
Almacenamiento en zonas de aparcamiento
Aceptar niveles de inundación (almacenamiento) en tiempo de lluvia
Zonas de aparcamiento
Empleo de pavimentos porosos
Mezclas abiertas en las capas del pavimento (incluyendo la de rodadura)
Mayor infiltración, a la vez que se reducen los niveles de ruido
Se alcanzan porosidades del 20%
Permeabilidad alta 0.1 a 2 cm/s
Dos opciones:◦ Infiltración en el terreno
◦ Recogida con un drenaje profundo: aumento del
tiempo de concentración
Pavimentos porosos Incluidos en Francia en el catálogo de
firmes
Gradación de huecos creciente con la profundidad para facilitar la limpieza
Pavimentos porosos
Pavimentos de placas alveolares
Ejemplo de estudio
Cuenca urbana en Granollers, 140 Ha◦ 87.2 Ha impermeables (62%)
Granollers
Actuaciones propuestas
◦ Volumen de retención en terreno natural 46700 m3
◦ Retención distribuida en zona pavimentada 1820 m3
◦ Permeabilización del tejido urbano
◦ Creación de franjas verdes 50 m3
Volumen total 48570 m3 345 m3 / Ha
Volumen teórico, pero no siempre es movilizable
Granollers
Problemas debidos a la falta de uniformidad en la distribución de esos volúmenes
Posibilidad de reducir hasta en un 90% el volumen de vertidos al exterior
En realidad se reduce poco más del 25%
No es posible transferir caudales de la red a la superficie (red unitaria)
Sí existiría esa posibilidad en caso de tener red separada
Depósitos de retención
Actuación constructiva pero no de nuevos colectores
Obra local (depósito) frente a una obra lineal (colector)
Consideraciones según la red sea unitaria o separativa
Posibilidad de construirlos a cielo abierto en algún caso más económicos
Depósitos de retención
En caso de red separativa, posibilidad de construcción a cielo abierto e integrarlo en entornos urbanos
Depósitos de retención
Uso conjunto en zona urbana superficie / depósito
Balsa de laminación. Sant Boi
• Regulador de salida: tipo orificio
• Salida duplicada por seguridad
• Taludes laterales con vegetación natural
Captación de agua de lluvia (RWH)
77
➢ Recoger y reutilizar volúmenes de agua de lluvia
➢ Uso residencial o comercial / industrial
Caso de técnica SUDstejado verde en Barcelona
Concepto de tejado verde
79
➢ Transformación de un área usualmente impermeable, en zona de almacenamiento y crecimiento de vegetación
Concepto de tejado verde
80
➢ Aplicable a numerosos casos de tejado, grandes o pequeños
Objetivos de un tejado verde
81
Ciudad sostenible → Drenaje urbano sostenible →Tejados verdes
Objetivos
➢ Qué son los tejados verdes, beneficios y aspectos a tener en cuenta.
➢ Estudio cuantitativo del comportamiento hidrológico de los tejados verdes en el clima Mediterráneo mediante el software SWMM5.
➢ Proponer las características más óptimas de un paquete de tejado verde para Barcelona.
Fuente: Water Sensitive Urban Design in the UK
Drenaje urbano sostenible
82
DRENAJE URBANO SOSTENIBLECambio de filosofía en la concepción de las redes de drenaje ofreciendo una solución holística y duradera. Medidas que contribuyen al desarrollo sostenible y mejora del diseño urbano.
Cantidad Calidad Servicios
Económico
Social Ambiental
DESARROLLO SOSTENIBLE
Fuente: Sistemas urbanos de drenaje sostenible. Universidad de Cantabria
Extensivos Intensivos
20 – 200 mm > 200 mm
No accesiblesAccesibles como espacio público
Musgos, sedums …Plantas perennes, arbustos, árboles e incluso agricultura
Tejados verdes
83
Técnica de construcción mediante la cual la cubierta de un edificio seadapta para el crecimiento de vegetación.
SISTEMA MULTICAPA
Green Roofs and Walls Policy Implementation Plan. Sidney
TIPOS
Beneficios
84
Fuente: www.tuedificioenforma.es
Aislamiento térmico
Aislamiento acústico
Beneficios en la edificación
Mitigación de la isla de
calor
Reducción de escorrentía
Biodiversidad
Mitigación del cambio climático
Aspectos sociales
Aspectos técnicos I
85
SISTEMA MULTICAPA➢Membrana impermeable➢Capa drenante➢Capa filtrante➢Sustrato➢Vegetación
SEGURIDAD➢Evacuación de las aguas➢Accesos➢Operaciones de mantenimiento➢Resistencia al fuego➢Resistencia al viento
Aspectos técnicos II
86
ESTRUCTURA DEL TEJADO➢Inclinación➢Espacio disponible➢Capacidad estructural
Fuente: ZINCO
SOBRECARGA SEGÚN TIPO DE CUBIERTA
Cubierta extensiva
< 150 Kg/m2
Cubierta intensiva
≥ 350 Kg/m2
SOBRECARGAS POR USO
Cubierta solamente accesible para su
conservación100 kg/m2
Cubierta de uso privado 150 kg/m2
Cubierta de uso público (según el uso)
Fuente: DB-SE-AE: Seguridad Estructural, Acciones en la Edificación
Fuente: Normativas Técnicas de Jardinería
SWMM5
87
MODELO CONCEPTUAL MODELO LLUVIA - ESCORRENTÍA
Fuente: Manual SWMM5
DIAGRAMA CONCEPTUAL DE UN TEJADO VERDE
Fuente: Manual SWMM5
Fuente: Manual SWMM5
Caso de estudio
88
CARACTERÍSTICAS DE LOS PAQUETES DE TEJADO VERDE
SOBRECARGAS
Espesor
[mm]Seco [kg/m2]
Saturado
[kg/m2]
Anegado
[kg/m2]
200 200 286 311
150 153 219 244
100 105 151 176
Eventos aislados I
89
PLUVIOMETRÍA
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
0 20 40 60 80 100 120 140
I [m
m/m
in]
t [min]
IDF BarcelonaT=2 años T=5 años T=10 años
0
50
100
150
200
250
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115
I [m
m/h
]
t [min]
HietogramasT=2años T=5años T=10años
RESULTADOS PARA DIFERENTES GROSORESCubierta
ET
[mm]Ecoef
CV1-200mm 4.69 0.095
CV2-150mm 15.38 0.312
CV3-100mm 27.39 0.555
C.
Convencional49.26 0.998
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52 03:21 03:50 04:19
Esco
rren
tía
[m3 /
s]
Tiempo
T = 2 añosCC 200mm 150mm 100mm
PT = 49.36 mm
Cubierta ET [mm] Ecoef
CV1-200mm 15.92 0.255
CV2-150mm 28.17 0.452
CV3-100mm 40.28 0.646
C. Convencional 62.26 0.998
0
0.01
0.02
0.03
0.04
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52 03:21 03:50 04:19
Esco
rren
tía
[m
3/s
]
Tiempo
T = 5 añosCC 200mm 150mm 100mm
PT = 62.36 mm
Cubierta ET [mm] Ecoef
CV1-200mm 25.45 0.353
CV2-150mm 37.88 0.525
CV3-100mm 50.01 0.693
C. Convencional 72.09 0.999
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52 03:21 03:50 04:19
Esco
rren
tía
[m
3/s
]
Tiempo
T = 10 añosCC 200mm 150mm 100mm
PT = 72.19 mm
Eventos aislados II
90
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
00:00 01:12 02:24 03:36 04:48
Esco
rren
tía
[m3 /
s]
Tiempo
Variación de permeabilidad - T=10añosCC k=50mm/h k=100mm/h k=180mm/h
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
00:00 01:12 02:24 03:36 04:48
Esco
rren
tía
[m3 /
s]
Tiempo
Variación de capacidad- T=10añosCC C=0.2 C=0.3 C=0.39
0
50
100
150
200
2500
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52 03:21 03:50 04:19
Inte
nsi
dad
[m
m/h
]
Esco
rren
tía
[m
3 /s]
Sin berma - T = 10 añosPrecipitación NO GR 200mm 150mm 100mm
Cubierta
Esup
[mm]
Edrenada
[mm]
CV-200mm 14.27 11.63
CV2-150mm 14.27 23.75
CV3-100mm 14.27 35.29
C.
Convencional72.9 0
Resultados sin berma
Simulación continua I
91
PLUVIOMETRÍA ▪Observatorio meteorológico de Fabra, Barcelona. PT
= 539.8 mm▪Estación meteorológica de Granollers. PT = 523.8 mm
Características del clima Mediterráneo–Variabilidad espacial y temporal–Irregularidad diaria y contribución al total anual–Marcada estacionalidad–Eventos cortos pero intensos (torrencialidad)–Dificultad de previsión
EVAPOTRANSPIRACIÓN
ET0 ETRealKC
– P - ET0 > 0 → KC óptimo o déficit– P - ET0 < 0 → KC déficit o
supervivencia
Escenario 1 = año normal (óptimo y déficit)Escenario 2 = año seco (déficit y supervivencia)
Efecto del cambio climático
Fuente: GoogleEarth
Simulación continua II
92
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Co
nte
nid
o d
e ag
ua
[mm
]
Días
Agua retenida en el sustrato: CV1-200mmMax. Retención Punto marchitez
BARCELONA
Simulación continua III
93
GRANOLLERS
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Co
nte
nid
o d
e ag
ua
[mm
]
Días
Agua retenida en el sustrato: CV1-200mmMax. Retención Punto marchitez
6. Conclusiones
Propuesta de diseño de un paquete de tejado verde para un edificio de Barcelona
Andrea Bárcena Pasamontes
94
Conclusiones
Los tejados verdes suponen una solución para descargar el sistema de drenajede las ciudades. El porcentaje de reducción de escorrentía en un edificiodependerá del espesor del sustrato y antecedentes climáticos. En Barcelonavaría entre 48 y 32% y en Granollers entre 45 y 29%. Los caudales pico sereducen a más de la mitad.Además tiene beneficios añadidos tanto a nivel del edificio como a escalaciudad.