Sustainable Urban Drainage

Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 914 Drenaje Urbano Sostenible Rodríguez Mora, Sara(*) (*) I.C.C.yP. Doctoranda en la ETSA. [email protected], 610441259 Resumen Los Sistemas de Drenaje Urbano Sostenible (SUDS) tienen como fin gestionar las aguas de lluvia devolviendo a los suelos impermeabilizados urbanos su capacidad de filtración, de retención y de laminación de las escorrentías que en ellos se generan. Se hacen indispensables en zonas urbanas donde el subsuelo está constituido por arenas, cuya capacidad de absorción ha sido anulada y se requiere recuperar. Se recoge la situación de las urbanizaciones costeras con bajas pendientes y suelos arenosos, que requieren bombeos que elevan el consumo de energía a valores insostenibles, aconsejándose el empleo de técnicas que favorezcan la filtración al terreno de las aguas de lluvia en lugar de dejarlas escurrir. En estas zonas el uso de imbornales resulta ineficaz por aterramiento y daño a la red de conducciones, por ello, las técnicas de drenaje superficial y filtración constituyen una solución, avalada por su empleo en países como EEUU, Gran Bretaña y Australia desde hace décadas. La implantación de estas nuevas técnicas incluye la participación de técnicos y gestores así como de la ciudadanía afectada o interesada. La inclusión de estos actores en el proceso de diseño resulta indispensable para difundir el conocimiento de las medidas y favorecer su aceptación. Con la investigación en curso se espera poder demostrar el beneficio de la gestión eficaz y sostenible de las escorrentías así como el social y económico, contextualizando las medidas en el Sur de España. Palabras clave Agua pluvial, Sostenibilidad, Drenaje urbano, Contaminación, SUDS 1 1 Introducción La investigación en curso se focaliza en la resolución o mitigación de afecciones por cantidad (inundación) o calidad (contaminación) del agua en zonas urbanas andaluzas mediante la utilización de técnicas sostenibles y su comparación con las técnicas existentes, ya sea porque las sustituyan o las complementen. Se trata de constatar no sólo el ahorro en costes monetarios sino en coste medioambientales 1 SUDS: Sustainable Urban Drainage Systems. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 915 entre los que se incluye la disminución del consumo de energía (Ramos et al., 2013) y, por tanto, de la emisión de carbono a la atmósfera. La ocupación e impermeabilización de los suelos por la creciente urbanización ha provocado el considerable aumento de los caudales circulantes por las áreas urbanas, al convertir el agua de lluvia en escorrentía directa, en un proporción cercana al 100%. La red de saneamiento no tiene capacidad para gestionar dicho caudal, a la vez que se generan costes económicos y medioambientales insostenibles, tanto por el gasto energético que conlleva como por la contaminación arrastrada. El RD 1290/2012 de modificación del Reglamento del Dominio Público Hidráulico (RD 849/1986) y el RD 509/1996 de desarrollo del RD-Ley 11/1995 de Normas Aplicables al Tratamiento de las Aguas Residuales Urbanas, reconoce la ineficacia del sistema actual para la gestión de las aguas del sistema de alcantarillado, recogiendo en su introducción lo siguiente: "[...] en la práctica no es posible construir los sistemas colectores y las instalaciones de tratamiento de manera que se puedan someter a tratamiento la totalidad de las aguas residuales en circunstancias tales como lluvias torrenciales inusuales". Los sistemas de drenaje urbano sostenible (en adelante SUDS) constituyen una herramienta de prevención y mitigación de los problemas ambientales que genera el sector de la construcción. Su eficacia viene avalada por su aplicación desde hace décadas en países como Australia (Wong, 2006), Estados Unidos (EPA, 2007; SEMCOG, 2008), Reino Unido (Charlesworth & Booth, 2012; Digman et al., 2012; National & Agency, 2010) y otros muchos que comienzan a apuntarse a la tendencia. Los SUDS, como herramienta de prevención, se aplican desde el inicio del proceso de planificación urbanística mediante la reserva de espacio para la instalación de las medidas de gestión sostenible del agua de lluvia. A nivel de proyecto han de gestionarse las escorrentías generadas, impidiendo que se produzcan molestias o afecciones tanto en la zona que se proyecta como las situadas aguas abajo. Y a nivel rehabilitación, es posible la adaptación de los espacios existentes (jardines, aceras, etc.) para su uso como espacios multifuncionales que colaboren en la gestión de las escorrentías. Los SUDS ayudan a minimizar tanto los efectos perjudiciales de las zonas urbanas nuevas como los de las ya consolidadas. En España en general y en Andalucía en concreto, los SUDS son desconocidos por parte de las autoridades y gestores responsables del agua urbana, tanto desde el punto de vista de su eficacia como de los costes de instalación y mantenimiento. Se requieren ejemplos contextualizados de los sistemas de drenaje urbano sostenible en aras de su difusión y aceptación. En la presente comunicación se recoge el caso de urbanizaciones en zonas costeras de la provincia de Huelva donde el drenaje de las aguas pluviales no ha sido resuelto, tanto por no disponer de conducciones convencionales como por no ser eficaces las existentes. Se tratará de evidenciar la necesidad de sistemas alternativos que sustituyan o complementen las conducciones convencionales de gestión del agua de lluvia, aumentando la sostenibilidad y la eficacia del conjunto del sistema. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 916 2 Métodos 2.1. Método y participación La integración de la opinión de gestores urbanísticos, del agua y ciudadano afectados o interesados, es un elemento clave en la implantación de los SUDS. El proceso de participación puede representarse de forma circular, de tal manera que cuando se finaliza un ciclo con una propuesta, se obtienen datos acerca de los pros y contras desde los actores claves, información que podrá enriquecer una segunda propuesta o mejora de la inicial. Fig. 1 Proceso circular de diseño y mejora de las propuestas Se ha establecido contacto con los técnicos de urbanismo del Ayuntamiento y con la empresa GIAHSA encargada del ciclo del agua. También se ha contactado con la Comunidad de Vecinos de la urbanización Pinos del Mar, objeto específico del estudio, así como con algunos propietarios afectados por acumulaciones de aguas pluviales. Todos ellos están aportando datos para conocer el entorno, sus características y afecciones. Tras el diseño de una propuesta, se tratará de incorporar sus opiniones al respecto. Con esto se consigue una mayor implicación y aceptación, sintiéndose no sólo receptores de la propuesta sino partícipes de su creación. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 917 2.2. Proceso de diseño El diseño de una propuesta de drenaje urbano sostenible puede dividirse en las etapas siguientes: 1. Entorno y escorrentías: análisis de la información existente y contacto con los implicados, gestores y ciudadanos, para conocer la casuística de la zona respec- to de la generación de escorrentías superficiales de agua de lluvia. 2. Afecciones observadas y detección de puntos de conflictos. 3. Soluciones: convencional (existente o propuesta) y propuesta de solución utilizando SUDS 2.2.1 Entorno y escorrentías El estudio se centra en la urbanización costera de Pinos del Mar, sita en la localidad de Punta Umbría (Huelva), con bajas pendientes y terrenos arenosos ocupados por casas o chalets de una a dos alturas. La red de alcantarillado predominante en la localidad es de tipo unitario y se resuelve con bombeos para alcanzar la depuradora, incluyendo, como es habitual, los aliviaderos intermedios 2 . En Pinos del Mar no existe drenaje de aguas pluviales y la red existente para aguas negras, alcantarillado convencional, se encuentra en mal estado por su antigüedad y por problemas con las raíces de los pinos. Las pendientes suelen ser bajas con terrenos arenosos y muy permeables que generan escasas escorrentías, no identificándose cauces en el área, lo más ejes de vaguada. Así las principales escorrentías se generan por la impermeabilización de la zona urbana (techos, patios y calzadas). El proceso de impermeabilización de los suelos dentro de las viviendas es análogo al resto de espacios urbanos, al no existir normativa reguladora al respecto, si bien, no está demasiado avanzado pues se observan todavía patios y calles sin pavimentar, con el suelo original de arenas. Las viviendas se disponen de forma cuadricular con viales asfaltados en calles entre accesos principales, y con calles traseras conservando el suelo de arena, con franja pavimentada para el paso peatonal. El vial perimetral drena hacia los pinares, así como las calles asfaltadas que escurren hacia el exterior. 2 Aliviaderos intermedios o de crecidas: dispositivos de descarga libre al medio del caudal que el sistema no puede gestionar. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 918 Fig. 2 Calle trasera en Pinos del Mar Fig. 3 Calle asfaltada en accesos principales en Pinos del Mar Fig. 4 Vial perimetral en Pinos del Mar Por el sur de limita con desarrollos urbanos recientes, por el resto del perímetro se limita con pinares propiedad del Ayuntamiento. Existe un proyecto de Camping al oeste de la urbanización. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 919 En el mapa siguiente (Fig. 5), se han localizado los puntos bajos en las pendientes (posibles zonas de acumulación) y las zonas más deprimidas colindantes que puedan actuar como sumideros de pluviales. Fig. 5 Calles y direcciones de los flujos superficiales en Pinos del Mar 2.2.2 Afecciones La urbanización Pinos del Mar tiene ciertas afecciones por acumulación de aguas en episodios lluviosos, que se agravan por el estado de la red de aguas negra. Esto se produce en aquellas calles asfaltadas sin salida que drenan hacia el interior, y en puntos interiores de las calles de arena por falta de pendiente hacia el exterior (son los círculos verdes `encuentros de flujo´ del mapa figura 5). Así, la urbanización se encuentra con la doble tarea de resolver el drenaje de las aguas pluviales a la vez que los conflictos por acumulaciones en algunos puntos interiores. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 920 2.2.3 Soluciones SOLUCIÓN CONVENCIONAL Existe un proyecto de solución convencional de las aguas pluviales, esto es, de captación mediante imbornales y conducciones enterradas hasta un tanque de tormenta. Se requerirán bombeos (coste energético y emisión de carbono), gestionar el caudal almacenado en los tanques y tratar la contaminación arrastrada. En cuanto a su rendimiento, se ha analizado la solución convencional en una urbanización cercana para poder establecer una comparativa con la propuesta de solución alternativa o SUDS. Se trata de La Canaleta, sita en la misma localidad y de similares características, con una red de pluviales unitaria en un tramo y separativa en otro. Se exponen, a continuación, las disfunciones del sistema y riesgos detectados. Disfunción del drenaje Aunque el drenaje de pluviales en el área de La Canaleta pudiera parecer estar resuelto, por disponer de red convencional, está lejos de ello. Tras el examen visual del área y como se refleja en la Figura 6, quedan dudas del funcionamiento del sistema de drenaje. Fig. 6 Imbornales en La Canaleta. Los imbornales, atascados y sellados, no están operativos para captar el agua. Además, los conductos del alcantarillado podrán estar obstruidos en parte por el material que se habrá introducido a través de los imbornales antes de inutilizarse completamente. La red de aguas negra, en estado ruinoso en algunos puntos, recibe también en algunos tramos el caudal de agua y arrastres de estos imbornales que logra acceder a los conductos. Esto es, la colocación de imbornales en zonas arenosas, captando agua y arenas arrastradas, no parece ser la solución que funciona. Creciente sellado de suelos A esta situación de inoperatividad hay que sumar el creciente sellado de los suelos. En La Canaleta donde antes había calles de arena ahora hay calles asfalta- Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 921 das. Esta habilitación para el tráfico supone una inhabilitación para la gestión de las aguas de lluvia. El sellado de los suelos de arena cierra el gran imbornal natural que es el suelo original. Fig. 7 Calle de arena con franja de paso peatonal y calle asfaltada en La Canaleta Asimismo, las modificaciones en las parcelas de chalets eliminan la superficie de arena y la sustituyen por patios pavimentados, con el consecuente incremento de escorrentías. Fig. 8 Zonas de paso peatonal y arenas, e impermeabilizaciones de patios en La Canaleta Desconocimiento de la red De la experiencia de la autora se destaca el amplio desconocimiento de la red enterrada existente. A veces, por no existir planos que la recojan y otras por no coincidir la realidad con lo reflejado en los planos. Además, los técnicos han señalado las habituales conexiones con la red sin la necesaria comunicación con el organismo gestor, esto es, conexiones ilegales. De esta forma, la red enterrada de pluviales puede ser objeto de conexiones con la red de aguas negras de las viviendas, sin control por parte de las autoridades. SOLUCIÓN ALTERNATIVA: SUDS La solución SUDS no solo gestiona las aguas de escorrentías que se generan sino que incorpora medidas para evitar que se generen más, lo que supone una gran diferencia frente al drenaje convencional. Actas del 3er Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco- Eficientes 922 Por tanto, se tendrá que actuar sobre dos inercias, la de los propietarios y urbanizadores sellando los suelos de patios y calzadas, y la de los técnicos y gestores a resolver de la forma habitual, por conducciones enterradas. Se requiere evidenciar la necesidad de cambio en la gestión de las aguas pluviales. 1ª Medida SUDS D Difusión y conocimiento de los SUDS. Integración de los actores principales. Se requieren encuentros entre técnicos afines, gobernantes y gestores del agua y la ciudadanía implicada para dar a conocer los SUDS y evidenciar la disfunción e insostenibilidad del drenaje convencional gestionando las aguas pluviales. Con esto se podrán sumar las sensibilidades latentes hacia medidas sostenibles, y convencer a otros mostrando soluciones analizadas y probadas. 2ª Medida SUDS D Conservación de las calles de arena. Freno a la pavimentación de patios. La solución al drenaje de estas zonas litorales de baja pendiente puede definirse como la recuperación del gran imbornal o sumidero que constituye el subsuelo arenoso. Que en el caso de Pinos del Mar más que recuperación es "mantenimiento" de la situación actual, frenando la impermeabilización de las superficies. 3ª Medida SUDS D Gestión de las escorrentías existentes drenando superficialmente, filtrando contaminantes e infiltración hacia el subsuelo. En este punto hay que destacar que la normativa actual excluye a las aguas pluviales no contaminadas de la consideración como vertido y, por tanto, de la necesidad de depuración. En Andalucía 3 , los vertidos al Dominio Público Hidráulico y al Dominio Público Marítimo-Terrestre se regulan mediante el Decreto 109/2015 que además desarrolla la Ley 3/2015 GICA Andaluza. A efectos de este Decreto no se considerarán vertidos: a) La evacuación de aguas ausentes de contaminación o que no hayan entrado en contacto con sustancias contaminantes, tales como las aguas pluviales limpias y las aguas procedentes de la acuicultura extensiva o tradicional. b) Los vertidos que se produzcan a elementos que no forman parte del Dominio Público Hidráulico o el Dominio Público Marítimo-Terrestre y que no afecten a los mismos. Si bien, los SUDS incluyen un tratamiento primario de las aguas pluviales mediante los dispositivos de filtración. En la planicie costera, dada la escasa pendiente y altura respecto al nivel del mar, el drenaje hacia éste o la ría no sería operativo, pero sí hacia la zona de pinares con espacio para pequeñas áreas de retención e infiltración. Así, en la calzada perimetral se propondrán bio-zanjas que filtren, infiltren y transporten los excedentes de caudal hacia las áreas de retención e infiltración en los pinares. En las calles asfaltadas que drenan hacia el interior, se propondrán zanjas o pozos de infiltración, diseñados para retener el caudal que provoque afección. Es- 3 No es de aplicación a los vertidos de aguas continentales de la Cuenca Hidrográfica del Guadalquivir, sólo a los de competencia de la CCAA Andaluza, sin perjuicio de lo dispuesto en la normativa básica en materia de aguas y costas.