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Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

DRENAJE URBANO SOSTENIBLE

Jorge Rodríguez Hernández

Departamento de Transportes y Tecnología de Proyectos y ProcesosÁrea de Ingeniería de la Construcción Civil

Webinario para KPESIC, 29 de marzo de 2017

CONTENIDOS

• Introducción al Drenaje Urbano Sostenible

• Tipología y criterios de diseño

• Construcción y mantenimiento

• Ejemplos de aplicación en Latinoamérica

• Preguntas y discusión

Introducción al Drenaje Urbano Sostenible

• Inundaciones• Contaminación difusa• Falta de servicio

Causas:• Impermeabilización del suelo• Insuficientes infraestructuras• Cambio climático• Falta de sensibilidad social

Fuente: Inundaciones en Santander. 09/10/2009. Diario Montañés. http://www.eldiariomontanes.es/20091009/cantabria/tromba-agua-provoca-

inundaciones-20091009.html

Fuente: Google Maps

Problemas

INUNDACIONES

Alteración hidrogeológica del ciclo natural del agua debido a la acción del ser humano

Ciclo natural Ciclo urbano

– Parte de precipitación interceptada por vegetación.– Infiltración al terreno.– Flujos de escorrentía superficial y subterránea.– Evapotranspiración de la vegetación.

– El agua no infiltración al terreno.– Flujo superficial de la escorrentía.– Rápida generación de caudal punta.– Sistemas de gran tamaño de drenaje.

Fuente: Atlantis

CONTAMINACIÓN DIFUSA

El agua de lluvia purifica el aire de las ciudades, lava los tejados y limpia los pavimentos, arrastrando y acumulando una carga contaminante importante.

La carga contaminante más importante es arrastrada en los primeros momentos de la precipitación.

Primer lavado (First flush)

– Las aguas grises pasan a ser aguas residuales.– Contaminación del medio o incorporación a los sistemas de

saneamiento.

Reboses, alivios o descargas de sistemas unitarios, DSU

(Combined sewer overflows, CSO)

– Asociados a sistemas de drenaje unitarios.– Gran riesgo para el medio natural.– Contaminantes asociados a escorrentía

superficial.

Fuentes de contaminación– Localizadas (Point source). Vertido en punto concreto.– No localizadas (Nonpoint source) o de contaminación

difusa. Vertido en área extensa. Escorrentía urbana sin tratar.

FALTA DE SERVICIO

Problemas de servicio:� Carencias funcionales y estéticas.

� Falta de comodidad y seguridad.

� Pérdida de valor del agua de lluvia.

� Aumento de la temperatura en el centro urbano.(Isla de calor).

Acumulación de aguaTemperatura urbana

Fuente: Elaboración propiaFuente: Atlantis

Visión convencional (técnica) del drenaje

Visión sostenible (integral) del drenaje

Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)

Complementan y mejoran el drenaje urbano convencional,

solucionando los problemas existentes.

Fuente: Formpave.

Soluciones

Otros nombres:

• Sustainable Drainage Systems (SuDS)

• Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS):

• Low Impact Development (LID) techniques.

• Water Sensitive Urban Design (WSUD) techniques.

• Técnicas de Drenaje Urbano Sostenible (TEDUS).

• Técnicas compensatorias de infiltración-retención (TECIR).

• Técnicas Alternativas para Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores Urbanos.

• Stormwater BMPs (Best Management Practices.

• MPCs: Mejores Prácticas de Control.

El desarrollo de bajo impacto se define de forma general como aquel desarrollo que, porsu bajo impacto ambiental negativo, mejora o no empeora la calidad medioambientalexistente antes de dicho desarrollo (aplicación fundamental en el Reino Unido).

Una de las principales áreas de interés del desarrollo de bajo impacto es la gestión de lasaguas pluviales, pasando a definirse como (aplicación fundamental en Estados Unidos):

“El conjunto de actuaciones encaminadas a mejorar la gestión de las aguas pluviales mediante una planificación territorial adecuada y la aplicación de técnicas de diseño y construcción que logren mantener el régimen hidrológico, la funcionalidad y el aspecto

pre‐existentes”

Low Impact Development (LID) –Estados UnidosLow Impact Development (LID) –Estados Unidos

9 Reducción de los caudales de escorrentía superficial, a través de la captación e infiltración delagua de lluvia.

9 Mejora de la calidad del agua de lluvia gracias a la reducción de los contaminantes presentes enla escorrentía superficial.

Fuente: US EPA

Antes

Fuente: US EPA

Después

Fuente: US EPA

El desarrollo de bajo impacto tiene como objetivos principales:

Para ello trata de mantener la funcionalidad hidrológica del terreno natural original incrementando lainfiltración del suelo, favoreciendo la evaporación y buscando la reutilización del agua.

También se aplica en:Nueva Zelanda, Reino Unido, Alemania, Holanda, Singapur…

DIFERENCIAS ENTRE EL WSUD Y EL LIDEl concepto es, en esencia, el mismo. Sin embargo:• El WSUD busca la integración total del agua y del ciclo hidrológico en el

entorno urbano, concibiéndola como un elemento estético y ordenador delterritorio.

• El WSUD considera también conceptos como la búsqueda de la reduccióndel consumo de agua y potenciar su reutilización y regeneración, que noestán incluidos en el LID.

Water Sensitive Urban Design (WSUD) –Australia

Tipología y criterios de diseño

Fuente: Rodriguez-Hernandez, 2008

Tipología

LEGISLACIÓN

Formas de intervención municipal

• Regulación: ordenanzas sobre drenaje sostenible.• Control preventivo: licencias y otros instrumentos de control.• Información: acceso libre a recomendaciones.• Planeamiento urbanístico: instrumento fundamental para el

correcto diseño del drenaje.• Sanciones: multas y penalizaciones asociadas al incumplimiento

de todo lo anterior.

Creación de grupos de trabajo

Desarrollo legislación

Generalización del Drenaje Sostenible

A. Medidas preventivas

FORMACIÓN

Fuente: http://www.monash.edu.au/news/monashmemo/stories/20070725/print-version.html

Educación de la sociedad

Problemas asociados al

drenaje urbanoNormativas municipales

Concienciar a la sociedad

+ Limpieza de las calles

Publicidad

Información

INVERSIÓN

Presupuestos municipales

Fuente: http://watersecretsblog.com/archives/reports/index.html

Campañas de formación y publicidad

Implicar a la sociedad en la resolución de los

problemas de drenaje

Objetivo

Elaboración de manuales de diseño y construcción, recomendaciones o programas de seguimiento que aseguren la

correcta aplicación, ejecución y mantenimiento de los SUDS.

Evitar el despilfarro de agua potable:

� Inodoros.� Riegos.� Limpieza.

SUPERFICIES PERMEABLES (Permeable surfaces)

Fuente: http://www.basefilt.com/View.php?ArticleID=24. (España)

Definición: cualquier área que permite la infiltración del agua.

Las superficies permeables pueden ser resistentes al tráfico o no.

– Resistentes al tráfico: Pavimentos permeables o firmes permeables si todas las capas de la sección son permeables.

– No resistentes al tráfico: paseos, parques, jardines, alcorques, glorietas, cubiertas verdes, etc.

Fuente: Hanson-Formpave.

B. Sistemas de infiltración y control en el origen

Fuente: http://www.stormwaterenvironments.com/SuccessStories/perviou

spavement.htm

Funcionamiento:

� El agua atraviesa la superficie permeable.

� La superficie actúa de filtro.

� La parte inferior actúa como depósito.

� Depuración y retención de la escorrentía superficial.

Objetivos:

� Laminar las puntas de caudal.

� Evitar la contaminación difusa.

Ventajas – Biodegradación de los hidrocarburos.– Variedad de superficies posibles a elegir.

Desventajas– Ausencia de recomendaciones técnicas sobre superficies permeables

en España.– Falta de normativa sobre estas superficies en España.

POZOS Y ZANJAS DE INFILTRACIÓN (Soakaways & Infiltration trenches)

Fuente: http://www.ellipselandscapes.co.uk/photos/soakaways.jpg.

(Reino Unido)

Definición: los pozos de infiltración son perforaciones y trincheras rellenas de material drenante con un alto índice de huecos cubierto por una superficie permeable.

Funcionamiento:

� Infiltración del agua.

� Recogida y almacenamiento del agua de infiltración.

Aumento de la capacidad de almacenamiento

Aumento de la tasa de infiltración del terreno

Materiales de relleno con alto índice de huecos

Grandes superficies de contacto entre el agua almacenada y el terreno

Fuente: http://www.washco-md.net/public_works/engineering/swmstruct.htm

Definición: las zanjas de infiltración son depósitos enterrados que sirven para recibir el agua de lluvia y facilitar su almacenamiento e infiltración, en ningún caso su transporte de un punto a otro.

Las zanjas son más estrechas y menos profundas que los pozos, siendo más eficientes desde el punto de vista constructivo.

Ventajas

– Facilidad de integración en el entorno.

– Variedad de superficies posibles a elegir.

Desventajas

Insuficientes para recoger la escorrentía superficial de cuencas

impermeables importantes y permitir su infiltración.

DEPÓSITOS DE INFILTRACIÓN (Infiltration ponds)

Fuente: http://www.trinkausengineering.com/?low-impact-development-lid/lid-systems.html

Fuente: http://pubs.usgs.gov/circ/circ1186/html/boxg.html

Definición: son superficies permeables deprimidas que constituyen embalses superficiales donde se concentra y almacena el agua de lluvia procedente de cuencas de un tamaño considerable, hasta que se produce su infiltración al terreno al cabo del tiempo.

Ventajas:

� Adaptación a la orografía del terreno.

� Albergan mayores cantidades de agua que los pozos y zanjas de infiltración.

DRENES FILTRANTES (Filter drains)

Fuente: http://www.transportscotland.gov.uk/reports/publications-and-guidance/road/j10106-05.htm. (Reino Unido)

Definición: son zanjas continuas recubiertas de geosintético y rellenas de relleno drenante que sirven para captar y conducir las aguas pluviales.

Estas zanjas pueden contar además con un tubo dren embebido en el relleno drenante para facilitar la circulación del agua en su interior.

Fuente: http://sudsnet.abertay.ac.uk/sudsphotos.htm. (Reino Unido)

El dren filtrante recibe el agua a través del filtrado de la misma por una superficie permeable como: césped reforzado, adoquines, aglomerado poroso, etc.

Funcionamiento

C. Sistemas de captación y transporte

CUNETAS VERDES (Swales)

Fuente: http://sudsnet.abertay.ac.uk/images/photos/Swales/Ardlerswale.jpg.

(Reino Unido)

Definición: Las cunetas verdes se definen como cauces naturalizados que captan y conducen el agua de escorrentía superficial de forma lenta y controlada, fomentando la oxigenación y la retención del agua.

Fuente: http://amaxwelllandscaping.com/pagefive.html

Ventajas frente a las cunetas de hormigón convencionales

– Valor ecológico y paisajístico.– Reducción de la velocidad del flujo.– Refugio natural para anfibios, sapos y

tritones.

FRANJAS FILTRANTES (Filter strips)

Fuente: Adams County & Water Conservation District.

Definición: Una franja filtrante es una superficie vegetada con cierta inclinación que permite el flujo lento de la lámina de escorrentía superficial, asegurando un efecto filtro gracias a la cobertura vegetal.

Fuente: Ohio University.

Ventajas

– La vegetación filtra la escorrentía superficial y retarda su flujo.– Ayuda a que se produzcan los procesos de infiltración, evaporación y

evapotranspiración.

DEPÓSITOS DE DETENCIÓN (Detention basins)

Fuente: http://www.graniteridgegroup.com/2.html

Definición: depresiones superficiales naturalizadas que permiten albergar un volumen importante de agua, laminando el flujo de escorrentía y reduciendo los riesgos de inundación.

Fuente: http://loisdevries.blogspot.com/2007_09_01_archive.html

Se consideran como tanques o depósitos de tormenta superficiales o como zonas inundables controladas. Deben estar adecuadamente naturalizados y contar con un sistema de desagüe de fondo.

Funcionamiento

D. Sistemas de tratamiento y almacenamiento

ESTANQUES DE RETENCIÓN (Retention ponds)

Definición: Los estanques de retención son embalses superficiales poco profundos con una lámina de agua permanente. Esta lámina de agua oculta los bancos de sedimentos que se acumulan a lo largo del tiempo y pueden resultar antiestéticos.

• Consta de una parte inicial de pretratamiento y un aparte central de tratamiento y almacenamiento.• Mayor rendimiento de la depuración debido a que se aumenta el tiempo de retención.

Funcionamiento

Fuente: http://www.waterfallsrock.com/Retention_pond.htm

HUMEDALES ARTIFICIALES (Wetlands)

Definición: Los humedales artificiales son superficies cubiertas de agua con poca profundidad, dotadas de abundante vegetación propia de pantanos y zonas húmedas.

Fuente: Natural Resources Canada (Waterscape Bowen Island).

• Se obtiene un mayor grado de depuración que en los anteriores sistemas porque el tiempo de retención es aún mayor.• Los humedales naturales no deben recibir el agua directamente de la escorrentía. Sólo los humedales artificiales están diseñados para tal caso.

Funcionamiento

Fuente: City of Branford. http://www.branford-ct.gov/images/Wetland-view.jpg

Criterios de diseño

Fuente: CIRIA.

Los distintos SUDS deben ser combinados entre si o con otros sistemas de drenaje para constituir una cadena completa de tratamiento y gestión de las aguas pluviales.

La aplicación de SUDS de forma aislada carece de sentido en la mayoría de los casos.

Etapas de la cadena de drenaje sostenible:

� Control en el origen.

� Control local.

� Control regional.

INFORMACIÓN FUENTE DESTINO

Actuación. Documentos de planificación de la correspondiente actuación.

Ajustar la tipología

Entorno. Estudios de impacto ambiental y características naturales, sociales y económicas.

Clima. Agencia Estatal de Meteorología y entidades regionales equivalentes.

Diseñar la funcionalidad

Topografía. Instituto Geográfico Nacional y administraciones públicas locales.

Geotecnia e hidrogeología.

Instituto Geológico y Minero de España y estudios geotécnicos locales.

Abastecimiento y drenaje. Empresas municipales encargadas del abastecimiento y saneamiento.

Tráfico. Dirección General de Carreteras y administraciones públicas locales.

Comprobar la durabilidad

Uso del suelo Administraciones públicas locales y regionales

Fuente: Elaboración propia.

Ficha de recogida de información para el diseño de un SUDS.

Datos a conocer para un ajuste inicial de la tipología de SUDS:� Tipo de actuación: nueva construcción o restauración.

� Diferenciación de áreas: previsión de usos y tipologías de pavimentos.

� Criterios urbanísticos y estéticos: entorno arquitectónico, pavimentos típicos y acabados exigidos.

– Entorno natural: proximidad de zonas sensibles de especial protección, nivel de protección de cauces y aguas subterráneas, tipo de vegetación y de fauna predominante en la zona.

– Entorno social y económico: demanda de desarrollo sostenible, marco económico de la actuación y previsiones de mantenimiento.

Respecto al entorno de la obra

TIPOLOGÍA

FUNCIONALIDAD

• Captar un determinado volumen de agua afluente: gracias a un tamaño adecuado del sistema y a una entrada bien dimensionada.• Gestionar un determinado volumen de agua efluente: gracias a un diseño interior adecuado y a una salida del agua bien dimensionada .

El volumen de agua afluente que recibe un SUDS proviene de la suma de la precipitación directa sobre el propio SUDS (parte normalmente despreciable), más la escorrentía superficial proveniente de las zonas impermeables adyacentes (porcentaje mayoritario).

Respecto a la gestión del volumen efluente, dependiendo de las condiciones del terreno del emplazamiento y de la calidad obtenida en el agua tras el paso por el SUDS, se comprobará si es posible la opción de infiltrar el agua efluente directamente al terreno para la recarga de acuíferos.

En caso de no ser posible la infiltración al terreno, se identificarán posibles usos no potables en las proximidades, como por ejemplo el riego de jardines o la limpieza de calles, y se estimarán los volúmenes de agua necesarios para satisfacer dichos consumos de manera que el SUDS suponga un almacén para la valorización del agua de lluvia.

Si ni la infiltración ni el almacenamiento resultan factibles, se analizará la conexiónal siguiente SUDS de la cadena de tratamiento o al sistema de drenaje convencional correspondiente tras la laminación obtenida.

Fuente: Elaboración propia a partir de varias referencias bibliográficas.

Cada tipo de SUDS ofrece una eficiencia de depuración determinada para contaminante presente en la escorrentía superficial.

DURABILIDAD

Fuente: http://www.waterfallsrock.com/Twin_Waterfalls.htm

Los SUDS deben garantizar sus ventajas de gestión de cantidad y calidad, con una buena calidad estética y sin un excesivo coste de mantenimiento.

La durabilidad de un SUDS está directamente asociada a un correcto diseño que asegure su rendimiento a lo largo del tiempo. Por tanto, el proyecto de un SUDS no está completo sin la correspondiente comprobación de durabilidad del mismo. Para ello, se deben considerar el tipo y la intensidad de las solicitaciones quevaya a recibir el SUDS.

Todo ello previendo cualquier modificación futura que pudiese darse en la zona de actuación.

Construcción y mantenimiento

La correcta construcción de los SUDS es tan importante como su diseño.

El mantenimiento y la explotación de los SUDS es decisivo para asegurar su eficacia a lo largo del tiempo.

Acciones a realizar Acciones a evitarAsegurarse que el supervisor ha explicado

correctamente la secuencia de construcción de los SUDS.

Evitar compactaciones del suelo natural que impidan la correcta infiltración al terreno

del agua de lluvia.

Correcto conocimiento del terreno dónde se instalarán los SUDS.

No limpiar camiones de hormigón sobre los SUDS.

Asegurarse de que sólo entra agua de lluvia limpia en el sistema de drenaje.

No permitir el flujo de agua con barro, a excepción de que lo aconseje el técnico.

Tener plena consciencia de los vertidos que se hacen en el lugar de aplicación de

los SUDS.

No apilar materiales sobre los SUDS, pueden provocar atascos.

Fuente: CIRIA.

Se debe exigir la mayor calidad posible a los materiales que se usarán en la construcción de los SUDS.

Superficies permeables

Fuente: Aparcamiento experimental de Las Llamas. Elaboración propia.

Ejecución más simple que los pavimentos impermeables convencionales.

Evitar la colmatación de las distintas capas, manteniendo el tajo limpio.

Pasos a seguir en la construcción de pavimentos permeables

1. Comprobación de la idoneidad de la explanada mediante su capacidad portante (índice CBR). Eliminación de las capas blandas.

2. Comprobar el correcto uso de membranas impermeables (especificación, instalación y mantenimiento), evitando daños en la instalación.

3. Evitar la segregación de los áridos empleados. Conviene usar áridos angulosos y materiales triturados con alta superficie de fricción.

4. Utilización adecuada de geotextiles y filtros de separación. Se recomienda pedir asesoramiento a laboratorios especializados (Ej. LAGUC ‐ Laboratorio de Geosintéticos de la Universidad de Cantabria).

5. Cuidar la ejecución del material de superficie. (Ej. En el sustrato del césped se mezclará la tierra vegetal con un 60% de arena limpia para asegurar su permeabilidad).

Fuente: CIRIA.

Esquema de mantenimiento Acciones requeridas Frecuencia

Mantenimiento periódico

Cepillado y aspiración. Tres veces al año (al finalizar el invierno, amediados de verano, después de lacaída de las hojas en otoño) o dondesea requerido al observar bloqueos, osegún recomendaciones delfabricante del material empleado enla superficie.

Mantenimiento ocasionalEstabilización y siega de las áreas adyacentes Cuando se requiera.

Eliminación de la maleza. Cuando se requiera.

Medidas correctoras

Trabajos correctores destinados a reparar roderas, y adoquines rotosconsiderados perjudiciales para el diseño estructural, o peligrosospara los usuarios.

Cuando se requiera.

Rehabilitación de la superficie y de la parte superior de la sub-estructura. Cuando se requiera (si el diseño deinfiltración se reduce como resultadode una obturación importante).

Vigilancia

Inspección inicial. Mensual durante los tres meses siguientes ala puesta en funcionamiento.

Inspección del pobre crecimiento de vegetación por si requiere de unaacción que lo remedie (en césped reforzado).

Trimestral y 48 horas después de cualquierevento de lluvia importante.

Revisión de las tasas de acumulación de finos establecimiento de lafrecuencia de cepillado apropiada.

Anual.

Monitorización de la inspección de las cámaras. Anual.

Pozos y zanjas de infiltración

Fuente: http://www.earthworks.net.nz/earthworks%20projects.htm.

(Nueva Zelanda)

Los pozos y zanjas de infiltración no deben ser usados antes de finalizar su construcción, para evitar escorrentías procedentes de la obra.

Se deben cuidar los acopios de materiales cercanos a la obra.

Datos a tener en cuenta en la construcción de pozos y zanjas de infiltración

1. Antes de la colocación de los geotextiles y los filtros granulares que rodean la cámara del pozo de infiltración, se recomienda la limpieza de la superficie.

2. La vida útil de los pozos de infiltración está directamente relacionada con las operaciones de mantenimiento y el riesgo de entrada de sedimentos en el sistema.

3. El mantenimiento suele llevarse a cabo de forma manual, pudiendo usarse un bomba de succión para eliminar los sedimentos y desechos en entornos públicos.

4. La responsabilidad del mantenimiento de los pozos recaerá sobre empresas especializadas en dicha actividad.

Fuente: CIRIA.



Eliminación de sedimentos y desechos delos dispositivos de pretratamiento.

Anual.

Limpieza de canales y otros filtros. Anual.

Recorte de raíces que causen bloqueos. Anual (o cuando serequiera).

Mantenimiento ocasional ________________ ________________

Medidas correctoras

Reconstrucción de los pozos y/oreemplazamiento o limpieza si haydeterioros en el diseño o aparecen fallos.

Cuando se requiera.

Reemplazamiento de geotextilescolmatados u obstruidos.

Cuando se requiera.

Vigilancia

Inspeccionar las estructuras que atrapanlos finos y vigilar las tasas de acumulaciónde los mismos.

Mensual durante el primeraño y posteriormente unavez al año.

Chequear los pozos para asegurar elvaciado.

Anual.

Depósitos de infiltración

Fuente: http://www.bridgeportbrightfutures.org/news.asp

La construcción de un depósito de infiltración debiera tener lugar tras la estabilización del terreno donde se ubicará el vaso del depósito.

El volumen de los depósitos se realizará al comienzo de la obra.

Datos a tener en cuenta en la construcción de pozos y zanjas de infiltración

1. Si no se dispone de un suelo estable, se excavará hasta unos 0,45 m de profundidad.

2. El volumen de almacenamiento enterrado de los depósitos puede rellenarse con: material drenante, cajones de plástico o estructuras permeables de hormigón.

3. Usar maquinaria de poco peso para no transmitir cargas muy elevadas al terreno.

4. Minimizar la erosión mediante una capa de tierra vegetal.

5. Las inspecciones y operaciones de mantenimiento aseguran una correcta infiltración al terreno.

6. Proveer de accesos adecuados a los depósitos para su correcto mantenimiento.

Fuente: CIRIA.

Esquema de mantenimiento

Acciones requeridas Frecuencia


Eliminación de basura, desechos y escoria superficial. Mensualmente.

Poda de la vegetación en áreas paisajísticas y rutas de acceso. Mensualmente durante la época de crecimiento ycuando se requiera posteriormente.

Poda de la vegetación en el interior y alrededor de los depósitos. Semestralmente (primavera, antes de latemporada de anidación, y otoño).

Gestionar otros tipos de vegetación y eliminar las plantas que molesten. Mensualmente tras la entrega de la obra yposteriormente cuando se requiera.

Mantenimiento ocasional

Resiembra en áreas de pobre crecimiento de la vegetación. Anualmente o cuando sea necesario.

Poda de árboles y eliminación de los desechos de la poda. Cuando se requiera.

Eliminación de los sedimentos procedentes del sistema de pretratamiento. Cuando se requiera.

Medidas correctoras

Reparar erosión u otros daños. Cuando se requiera.

Reparación/rehabilitación de desbordamientos, estructuras de entrada y salida. Cuando se requiera.

Rehabilitación de la superficie de infiltración usando escarificadores si hay undeterioro en el diseño.

Cuando se requiera.

Nivelación de superficies irregulares y reinstauración de los niveles de diseño. Cuando se requiera.

Vigilancia

Inspeccionar estructuras en busca de fallos de funcionamiento o deficienciasen los rendimientos. Tomar medidas al respecto si es necesario.

Mensual.

Inspeccionar estructuras y tuberías buscando evidencias de posibles daños. Mensual.

Inspeccionar estructuras de entrada y sistemas de pretratamiento, buscandoposibles acumulaciones de finos. Establecer una frecuencia de eliminaciónadecuada de los mismos.

Semestralmente.

Inspeccionar las superficies de infiltración controlando la compactación y elencharcamiento.

Mensualmente.

Drenes filtrantes

Fuente: Atlantis.

Los drenes filtrantes se protegerán antes de la terminación y estabilización de los terrenos aguas arriba.

Las obras generan una escorrentía cargada de sedimentos que pueden llegar a obstruir el sistema de drenaje y arrastrar partículas contaminantes.

Pasos a seguir en la construcción de drenes filtrantes

1. La capacidad de drenaje de los terrenos colindantes a los drenes filtrantes debe mantenerse inalterable durante la construcción.

2. Confirmar el buen funcionamiento de los drenes tras un evento de lluvia.

3. No permitir la entrada de personal de ningún tipo a zanjas de profundidades superiores a 1,2 m, si no están convenientemente reforzadas.

4. La responsabilidad del mantenimiento de los drenes filtrantes recaerá sobre empresas especializadas en tal fin.

5. Proveer de accesos adecuados en los puntos de inspección y mantenimiento de los drenes filtrantes.

Fuente: CIRIA.



Limpieza y eliminación de desechos de la superficie de los drenes filtrantes,acceso a las cámaras y dispositivos de pretratamiento.

Mensual o cuando se requiera.

Lavado o sustitución de piedras expuestas en la superficie de los drenesfiltrantes.

Anual (bianual en la primera ocasión) ocuando los finos están claramente en lasuperficie.

Corte de algunas raíces que pueden causar bloqueos. Semestral el primer año y anualmente conposterioridad.

Eliminación de malas hierbas de la superficie de los drenes filtrantes. Mensual (al comienzo, cuando se requiera).


Eliminación de residuos de los dispositivos de almacenamiento. Semestral.

Eliminación de raíces de árboles o de árboles que crecen hacia los drenesfiltrantes.

Cuando se requiera.

En localizaciones con alta concentración de polución, eliminar y sustituir lacapa de geotextil, y limpiar o reemplazar el filtro.

Cada 5 años.

Medidas correctoras

Limpiar las tuberías perforadas evitando bloqueos. Cuando se requiera.

Rehabilitar las superficies de infiltración y filtración. Cuando se requiera.

Reemplazar geotextiles y filtros si se produce su obstrucción. Cuando se requiera.

Excavar paredes de la trinchera para exponer el suelo limpio si elrendimiento se reduce a niveles inaceptables.

Cuando se requiera.

Inspeccionar las entradas y salidas buscando puntos de bloqueo, atascos ydaños estructurales.

Mensual.

VigilanciaInspeccionar los sistemas de pretratamiento, aberturas, superficies de losdrenes filtrantes y tuberías perforadas para la acumulación de finos.Establecer frecuencias de eliminación adecuadas de finos.

Semestral.

Cunetas verdes

Fuente: http://www.biochar.net/swale/swale.htm

La construcción de una cuneta verde debe comenzar con el escarificado y perfilado del cauce que va a seguir.

Pasos a seguir en la construcción de cunetas verdes

1. Se tendrá precaución con las pendientes de diseño, poniendo especial énfasis en las entradas a las cunetas.

2. Evitar compactación del suelo bajo las cunetas, porque reduciría la infiltración al terreno.

3. La inspección regular y el mantenimiento de los dispositivos son importantes para el correcto funcionamiento de las cunetas.

4. Los planes de mantenimiento y su programación deben ser desarrollados durante la fase de diseño.

Una cuneta verde no recibirá ninguna escorrentía de la obra del siguiente modo:

– Desviar la escorrentía hasta que la vegetación haya crecido lo suficiente.

– Alfombra de geosintéticos para proteger de la erosión.

– Usando tierra sin vegetación para cobertura temporal en época de lluvias.

Fuente: CIRIA.



Eliminación de basura y desechos. Mensual o cuando se requiera.

Siega del césped para mantener una altura máxima especificada en el diseño. Mensual durante la época de crecimiento ocuando se requiera.

Gestión de otros tipos de plantas y eliminación de desechos vegetales. Mensual o cuando se requiera.


Chequear posibles desarrollos insuficientes de la vegetación debidos a falta deluz o caída de hojarasca y recortar la vegetación adyacente donde seaposible.

Anual.

Resembrado o replantación en áreas de pobre crecimiento de la vegetación.Si fuese necesario, planteamiento de otros tipos de plantas que satisfaganmejor las condiciones del terreno.

Anual o en áreas de tratamiento de suelos quequeden sin vegetación por encima de un 10%.

Medidas correctoras

Reparar erosión u otros daños mediante resiembra. Cuando se requiera.

Nivelación de superficies irregulares, reinstaurando los niveles de diseño. Cuando se requiera.

Escarificado de la capa superficial de terreno para mejorar la infiltración,deshaciendo los depósitos de finos y previendo la compactación de lasuperficie.

Cuando se requiera.

Eliminar los sedimentos de construcción aguas arriba de la grava de la cuneta. Cuando se requiera.

Eliminar los aceites y derivados del petróleo (por ejemplo: carburantes devehículos) usando las prácticas estándar de seguridad.

Cuando se requiera.

Vigilancia

Inspección de entradas y salidas, desbordamientos por bloqueos y limpieza sise requiere de ella.

Mensual.

Inspección de las superficies de infiltración por posibles encharcamientos,compactaciones, acumulaciones de finos. Registrar áreas donde losencharcamientos duren más de 48 horas.


Inspeccionar aberturas y superficies del terreno en las que puedan acumularsefrecuentemente finos.

Semestral.

Franjas filtrantes

Fuente: http://www.djc.com/news/en/11190663.html

Las franjas filtrantes deben ser construidas para proporcionar una pendiente longitudinal constante, sin fuertes ondulaciones que puedan generar encharcamientos localizados o crear canales de flujo.

Se protegerán del agua de lluvia mientras se construyen de la siguiente forma:

Pasos a seguir en la construcción de franjas filtrantes

1. Cualquier resto de construcción deberá ser eliminado de las franjas filtrantes.

2. La selección y plantación de la vegetación será realizada por una empresa especializada.

3. Los planes de mantenimiento y su programación deben ser desarrollados en la fase de diseño.

– Desviar la escorrentía mientras crece la vegetación.

– Césped con colchones de semillas.– Cubrir con plástico la franja filtrante antes de

que crezca la vegetación.– Dispositivo antierosión sobre las semillas.

Fuente: CIRIA.



Eliminación de basura y desechos. Mensual o cuando se requiera.

Poda del césped para mantener una altura máxima especificada en el diseño. Mensual durante la época de crecimiento o cuandose requiera posteriormente.

Gestión de otros tipos de plantas y eliminación de desechos de plantas. Mensual o cuando se requiera.


Chequear posibles crecimientos insuficientes de las plantas debido a falta de luz ocaída de hojarasca y recortar la vegetación adyacente donde sea posible.

Anual.

Resembrado o replantación en áreas de pobre crecimiento de la vegetación. Sifuese necesario, planteamiento de otros tipos de plantas que satisfagan mejor lascondiciones del terreno.

Anual o en áreas que queden sin más de un 10%de vegetación.

Medidas correctoras



Escarificado de la capa superficial de terreno para mejorar la infiltración,deshaciendo los depósitos de finos y previendo la compactación de la superficiedel suelo.

Cuando se requiera.

Eliminar los sedimentos de construcción aguas arriba de la grava de la cuneta. Cuando se requiera.

Eliminar los aceites y derivados del petróleo (por ejemplo: carburantes devehículos) usando las prácticas estándar de seguridad.

Cuando se requiera.

Vigilancia

Inspeccionar la superficie de las franjas filtrantes para identificar evidencias deprocesos de erosión, compactación, sedimentación y contaminación (ejemplo:aceites).

Mensual.

Chequear el flujo y las superficies de franjas filtrantes para ver posiblesgradientes.


Inspeccionar la zanja de grava aguas arriba o la franja drenante por posiblesobstrucciones.

Cada medio año.

Inspeccionar acumulaciones de finos y establecer frecuencias de eliminación delos mismos.

Depósitos de detención

Fuente: http://www.lippincott-jacobs.com/division_1_CE.html

La construcción de los depósitos de detención asegura la retención de la escorrentía superficial sin producir daños derivados de la erosión.El relleno de las estructuras de entrada y salida será controlado para minimizar la erosión.

Forma de evitar la erosión en la fase de construcción:– Desarrollo rápido de la vegetación en los taludes laterales.– Se dará pendiente lateral a la base de la trinchera para retener la escorrentía de

sedimentos.– La construcción se acometerá en los meses de primavera y verano, para evitar fuertes

escorrentías.

• Es necesaria la siega regular de los terrenos circundantes a los depósitos de detención para mantener las rutas de acceso a los mismos en perfecto estado.

• Los depósitos de detención que tengan una pequeña piscina a su salida con vegetación acuática sumergida y superficial, serán gestionados como estanques o humedales.

• Los depósitos de detención pueden ser usados para gestionar la escorrentía y atrapar los sedimentos procedentes de la construcción, siempre que sean plenamente rehabilitados, alcanzando los niveles de diseño antes de la entrega de la obra.

Pasos a seguir en la construcción de depósitos de detención

Fuente: CIRIA.



Eliminación de basura y desechos. Mensual.

Poda de la vegetación en los aliviaderos y rutas de acceso. Mensual durante la época de crecimiento o cuandose requiera.

Poda de la vegetación en los alrededores de los depósitos. Semestral (primavera, antes de la temporada deanidación, y otoño).

Gestionar otros tipos de vegetación y eliminar plantas molestas para los trabajos. Mensual tras la construcción y después cuando serequiera.

Limpiar los restos de plantas muertas antes del comienzo de la época decrecimiento de las mismas.

Anual.

Eliminar los sedimentos de las estructuras de pretratamiento, entrada y salida delos depósitos de detención.

Anual o cuando sea necesario.

Gestión de plantas de humedales en la piscina de salida dónde exista ésta. Anual.


Resiembra en áreas de pobre crecimiento de vegetación. Anual, o cuando sea necesario.

Poda y corte de árboles, incluida recogida de los cortes. Cada 2 años o cuando sea necesario.

Eliminar sedimentos de la estructura de pretratamiento cuando esté al 50% de suvolumen de llenado y en las pequeñas piscinas si el volumen se reduce más de un25%.

Cada 3 o 10 años y cuando sea necesario.

Medidas correctoras



Reparación/rehabilitación de entradas y salidas por desbordamientos. Cuando se requiera.

Nivelación de superficies onduladas y reinstauración de los niveles de diseño. Cuando se requiera.

Vigilancia

Inspeccionar estructuras de entrada y salida, y desbordamientos por bloqueos.Limpieza de sedimentos de dichos bloqueos.

Mensual y después de eventos de lluviaimportantes.

Inspeccionar estructuras y tuberías buscando evidencias de posibles daños. Mensual y después de eventos de lluvia largos.

Inspeccionar estructuras de entrada e instalaciones de los depósitos de detenciónbuscando posibles acumulaciones de finos. Establecer adecuadas frecuencias deeliminado de sedimentos de finos.

Semestral.

Inspeccionar tuberías y otros dispositivos mecánicos. Semestral.

Fuente: http://www.retentionponds.com/

Los requerimientos constructivos principales de los estanques de retención son coincidentes con los de los depósitos de detención al tratarse de estructuras muy similares en cuanto a su diseño; si bien la variedad de materiales empleados puede ser mayor, al igual que la finalidad estética.

Estanques de retención

– Selección de los materiales, especialmente áridos y geosintéticos.– Control de la ejecución para evitar compactación del terreno.– Selección y plantación de la vegetación realizada por una empresa especializada.

Pasos a seguir en la construcción de estanques de retención:

Fuente: CIRIA.



Eliminación de basura y desechos. Mensual.

Poda de la vegetación en los aliviaderos y rutas de acceso. Mensual durante la época de crecimiento o cuandose requiera.

Poda de la vegetación en los alrededores de los depósitos. Semestral (primavera-antes de la temporada deanidación, y otoño).

Inspección de la vegetación al borde del estanque y eliminación de plantasmolestas durante los 3 primeros años.

Mensualmente tras la obra y después cuando serequiera.

Cortar plantas acuáticas sumergidas y emergentes a la superficie (por encima de0,1 m sobre la base del estanque).

Anualmente.

Eliminar el 25% de la vegetación de los bordes del estanque hasta un mínimo de 1m por encima de la superficie de agua.

Anualmente.


Anualmente.

Eliminar sedimentos de la zona de pretratamiento. Cada 1-5 años o cuando se requiera.

Eliminación de sedimentos del pretratamiento del cuerpo principal del estanque. Cada 2-10 años.

Mantenimiento ocasional Eliminación de sedimentos del cuerpo principal de grandes estanques cuando elvolumen quede por debajo del 20%.

Cada 25 años (usualmente).

Medidas correctoras


Aireamiento del estanque cuando los signos de eutrofización sean detectados. Cuando se requiera.


Vigilancia

Inspeccionar estructuras en busca de fallos de funcionamiento o deficiencias enlos rendimientos.

Mensual y después de eventos de lluviaimportantes.

Inspeccionar estructuras y tuberías buscando evidencias de posibles daños. Mensual y después de eventos de lluvia largos.

Inspeccionar acumulaciones de finos y establecer las frecuencias apropiadas deeliminación.

Semestral.


Fuente: http://www.spenceplant.co.uk/LakeConstruction.htm. (Reino Unido)

Los humedales artificiales pueden construirse partiendo de zonas pantanosas deterioradas o simplemente áreas deprimidas disponibles para el almacenamiento de agua.

Humedales artificiales

– Aprovechar la topografía natural para minimizar el movimiento de tierras.– Selección de los materiales, especialmente geosintéticos.– Control de la ejecución para evitar compactación del terreno.– Selección y plantación de la vegetación realizada por una empresa especializada.

Pasos a seguir en la construcción de humedales artificiales:

Fuente: CIRIA.



Eliminación de basura y desechos superficiales. Mensual.

Poda de la vegetación en áreas públicas. Mensual durante la época de crecimiento o cuandose requiera.

Poda de la vegetación en prados. Semestral (primavera-antes de la temporada deanidación, y otoño).

Inspección de la vegetación al borde del estanque y eliminación de plantasmolestas.

Mensual durante los 3 primeros años yposteriormente cuando se requiera.

Cortar plantas acuáticas sumergidas y emergentes a la superficie (por encima de0,1 m sobre la base del estanque).

Anualmente.

Eliminar el 25% de la vegetación de los bordes del estanque hasta un mínimo de1 m por encima de la superficie de agua.

Anualmente.


Anualmente.

Eliminar sedimentos de la zona de pretratamiento. Cada 1-5 años, o cuando se requiera.

Eliminación de sedimentos del pretratamiento del cuerpo principal del estanque. Cada 2-10 años.

Mantenimiento ocasional Eliminación de sedimentos del cuerpo principal de grandes estanques cuando elvolumen quede por debajo del 20%.

Cada 25 años (usualmente).

Medidas correctoras



Complementar la vegetación existente asegurando un mínimo del 50% de lasuperficie cubierta de vegetación.

Únicamente si la vegetación no está establecidaen la segunda temporada de crecimiento.

Vigilancia

Inspeccionar estructuras en busca de fallos de funcionamiento o deficiencias enlos rendimientos, tomando medidas al respecto si es necesario.

Mensual y después de eventos de lluvia largos.

Inspeccionar estructuras y tuberías buscando evidencias de posibles daños. Mensual y después de eventos de lluviaimportantes.

Inspeccionar acumulaciones de finos y establecer las frecuencias apropiadas deeliminación.

Semestral.


Ejemplos de aplicación en Latinoamérica

México

1994: Ecocreto – empresa que surge con el objetivo de recargar el acuífero de Ciudad de México empleando pavimentos permeables de concreto (hormigón) poroso http://www.ecocreto.com.mx

Actuaciones por todo el país (ej. Hermosillo).Premio Nacional de Ecología en 2000

Con todo, se conocen más las captaciones de agua de lluvia (lucha frente al analfabetismo hídrico).

Chile1996: Técnicas alternativas para soluciones de aguas lluvias en sectores urbanos Ministerio de Vivienda y Urbanismo Chilehttp://www.minvu.cl/opensite_det_20070317115825.aspx

Con todo, vuelven a prevalecer las captaciones de agua de lluvia, destacando además los pozos de infiltración para la recarga de acuíferos en Santiago de Chile

Colombia2009: Inclusión de los SUDS en la NS-085 (norma técnica de alcantarillado).2011: Los SUDS comienzan a estar presentes en el ordenamiento de Bogotá.

Investigación de las tipologías y/o tecnologías de Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) que más se adapten a las condiciones de la ciudad de Bogotá D.C. Universidad de los Andes, Facultad de IngenieríaPiloto Parque Metropolitano San Cristóbal

Piloto Separador Avenida Boyacá ‐ Tunal

BrasilGreen Blue Infraestructure para la gestión sostenible del agua en la Región Metropolitana de Belo Horizonte. Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG)

http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/60346/2A42‐03NAS.pdf

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"Earthlights dmsp" by Data courtesy Marc Imhoff of NASA GSFC and Christopher Elvidge of NOAA NGDC.Image by Craig Mayhew and Robert Simmon, NASA GSFC. ‐http://eoimages.gsfc.nasa.gov/ve//1438/land_lights_16384.tif. Licensed under Public Domain via WikimediaCommons ‐http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earthlights_dmsp.jpg#mediaviewer/File:Earthlights_dmsp.jpg

Preguntas y discusión

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webinariopara kpesic, 29 de marzo de 2017 · escorrentía urbana sin tratar. falta de servicio...

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