Casos exitosos de SUDS en ciudades con población alta, pocas zonas verdes y lluvias intensas

Analizar casos de estudios de utilización de SUDS, en ciudades con características similares a las que cuenta Bogotá

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TRABAJO DE GRADO DE ESPECIALIZACION

CASOS EXITOSOS DE SUDS EN CIUDADES CON DENSIDADES DE

POBLACION ALTAS, POCAS ZONAS VERDES Y REGIMEN DE LLUVIAS

INTENSO.

Carlos Andrés Sandoval León

Asesor: Juan G. Saldarriaga Valderrama

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

ESPECIALIZACION EN INGENIERÍA DE SISTEMAS HÍDRICOS URBANOS

BOGOTÁ D.C.

2015

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Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA

Casos exitosos  de  SUDS  en  ciudades  con  densidades  de  población  altas,

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TABLA DE CONTENIDO

1

Introducción.................................................................................................................................6

1.1

Objetivos ..............................................................................................................................6

1.1.1

Objetivo General..........................................................................................................6

1.1.2

Objetivos Específicos....................................................................................................6

2

Marco teórico...............................................................................................................................7

2.1

BREVE RESEÑA SOBRE SUDS. ...............................................................................................7

2.1.1

DEFINICION ..................................................................................................................7

2.1.2

BENEFICIOS ............................................................................................................... 11

Beneficios hidrológicos:.............................................................................................................. 11
Beneficios paisajísticos: .............................................................................................................. 11
Beneficios ambientales: .............................................................................................................. 11
Beneficios sociales y urbanos:.................................................................................................... 12
Beneficios económicos:............................................................................................................... 12

2.1.3

TIPOLOGÍAS............................................................................................................... 13

2.2

SUDS USADOS EN URBES CON GRANDES ZONAS URBANIZADAS Y POCAS ZONAS VERDES.
20

2.3

SUDS USADOS EN URBES CON ALTOS RÉGIMEN DE LLUVIAS........................................... 28

2.4

CASO DE BOGOTA Y EL DESARROLLO DE SUDS................................................................. 42

3

Metodología.............................................................................................................................. 49

4

Resultados................................................................................................................................. 50

5

Análisis de resultados ............................................................................................................... 51

6

Conclusiones ............................................................................................................................. 52

7

Recomendaciones..................................................................................................................... 53

8

Referencias................................................................................................................................ 54

9

Anexos....................................................................................................................................... 55

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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1.  Concepto ilustrativo de SUDS .....................................................................................................9
Ilustración 2. Uso tanque de almacenamiento ................................................................................................13
Ilustración 3. Tanque de almacenamiento y uso.............................................................................................14
Ilustración 4. Manejo de aguas lluvias con techos verdes...............................................................................14
Ilustración 5. Caracterización de Dren filtrante para el manejo de aguas lluvias.........................................15
Ilustración 6. Uso de drenes filtrantes. ............................................................................................................16
Ilustración 7. Uso de cunetas verdes. ...............................................................................................................16
Ilustración 8. Uso de bioretención en zonas urbanas......................................................................................17
Ilustración 9. Uso de superficies permeables en zonas urbanas. ....................................................................18
Ilustración 10. Pondajes húmedos vegetados o humedales ............................................................................19
Ilustración 11.

Efectos de la urbanización en el hidrograma unitario............................................................20

Ilustración 12. Esquemas del manejo de aguas lluvias con techos verdes y otros tipologías de SUDs ..........21
Ilustración 13. Casos de uso de Techos verdes en el mundo............................................................................22
Ilustración 14. Implementación de SUDs en zonas urbanas con altos regímenes de lluvias. ........................28
Ilustración 15. Casos de SUDs en zonas urbanas. ............................................................................................30
Ilustración 16. Zonas de Singapur para ser inundadas...................................................................................31
Ilustración 17. Mapa de tren de SUDs implementados en el Acuario de Florida ...........................................40

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ÍNDICE DE GRÁFICAS

Grafica 1.

Efectos en el Hidrograma unitario con el uso de techos verdes .....................................................26

Grafica 2.

Precipitaciones de 60 minutos máximo anual desde 1.980 hasta 2.010........................................33

Grafica 3.

Frecuencia anual de ocurrencia de precipitaciones por hora total superior a 70 mm .................33

Grafica 4. Evolución y proyección de la tasa de urbanización en las Américas 1970 – 2050. .......................44

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1 INTRODUCCIÓN

En la actualidad dadas las condiciones de celeridad con que se están densificando o se
han densificado las ciudades, lo que conlleva a la impermeabilización de las mismas
dadas por la intensificación del urbanismo, así como los nuevos regímenes de lluvias
establecidos  por  cambio climático, esto  en  cuanto  a intensidades  y  frecuencias, ha
contribuido a que la infraestructura sanitaria de las ciudades quede rezagada y quizá

obsoleta frente a estas nuevas condiciones, generando así a que en  la actualidad se
piense en nuevas medidas para el manejo y control en especial de las aguas lluvias que
van a los sistemas de drenaje.

En consistencia  con  lo  mencionado,  Bogotá  ha  querido  mediante  sus  instituciones

distritales  alinearse  a  los  estándares  que  el  mundo  en  temas  de  sostenibilidad  ha
querido  implementar; por  ende este  trabajo  tiene  como  finalidad  llevar  a  cabo  una
pequeña  investigación  de  casos  exitosos  de  SUDs  en  algunas  ciudades  con

características similares en cuanto a densificación y regímenes de lluvias, y a su vez
analizar la conveniencia de estas para ser implantadas en la ciudad.

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo General

Analizar  casos  de  estudios  de  utilización  de    SUDs,  en  ciudades  con  características
similares a las que cuenta Bogotá

1.1.2 Objetivos Específicos

Investigar el comportamiento de la implementación de SUDs en ciudades con régimen

de lluvias altos y densidades poblacionales altas con pocas zonas verdes, como los que
se presentan en la ciudad de Bogotá D.C. - Colombia

Determinar el grado de implementación de tipos de SUDs exitosos en otras ciudades del
mundo, para el caso de la ciudad de Bogotá D.C. - Colombia

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2 MARCO TEÓRICO

2.1 BREVE RESEÑA SOBRE SUDS.

2.1.1 DEFINICION

Los  sistemas  urbanos  de  drenaje  sostenible  (SUDS,  UK),  también  conocidos  en
Norteamérica como Best Management Practices  (BMPs) y Low Impact Development
(LID), y en Australia como Water Sensitive Urban Design (WSUD) y Natural Drainage
Systems (NDS) son sistemas de drenaje de aguas lluvias y de escorrentía diseñados con
el fin de contribuir al alcance de un desarrollo sostenible. La implementación de dichos
sistemas se fundamenta en la filosofía de  aproximarse al mecanismo de drenaje natural
que posee el espacio antes de ser intervenido por el hombre, en el cual el agua penetra
el suelo, lo satura y una parte es absorbida por la vegetación antes de que ocurra una
escorrentía significativa (Woods-Ballard, Kellagher, et al., 2007a).
El principal objetivo de los SUDS es disminuir el impacto negativo del desarrollo urbano
en  la  cantidad  y  la  calidad  del  agua  de  escorrentía  y  maximizar  la  posibilidad  de
biodiversidad  mediante  la  generación  de  hábitat  (Woods-Ballard,  Kellagher,  et  al.,
2007b).

En la mayoría de los sistemas tradicionales de evacuación de aguas lluvias, grandes
cantidades de agua son enviadas directamente a los sistemas de tuberías o sistemas de
drenaje convencional que corresponde al sistema de alcantarillado a través de diversas
estructuras; dicho sistema conduce las aguas hacia cuencas que se encuentran en la
zona urbana. El agua lluvia en su recorrido por las amplias superficies impermeables
de la ciudad recoge partículas de polvo, impurezas y sustancias contaminantes, que son
llevadas y depositadas sin ningún tratamiento al sistema de alcantarillado. Sin embargo
el  hecho  de  tratar  el  agua  lluvia  como  un  problema  que  requiere  ser  canalizado  y
evacuado lo más rápido posible, es la principal causa de la imposibilidad de controlar

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su  comportamiento. Por  esta  razón,  los  SUDS  funcionan  con  un  principio
completamente opuesto al de los sistemas tradicionales, ya que tienen la capacidad de
captar el agua y atenuar la escorrentía superficial, realizando la evacuación de manera
gradual y controlable (P. Jones and Macdonald, 2007).

Entre  las  ventajas  que  tiene  la  implementación  de  SUDS  en  lugar  de  los  sistemas
convencionales  de  drenaje,  también  se  encuentra  la  capacidad  de  disminuir  la
concentración de contaminantes, el fomento de la infiltración de agua que implica la
conservación de los acuíferos subterráneos, el incremento del valor estético de las áreas
intervenidas  y  la  generación  de  hábitat  para  algunas  especies,  entre  otras  (Woods-
Ballard, Kellagher, et al., 2007a).

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Ilustración 1. Concepto ilustrativo de SUDS

Los SUDS se pueden organizar en dos grandes grupos: las prácticas estructurales, y las
prácticas  no  estructurales,  (United  States.  Environmental  Protection  Agency,  1999;
United States. Environmental Protection.

2.1.1 Prácticas estructurales:

Se clasifican en las siguientes categorías principales:

De infiltración: Capturan el agua de escorrentía y la infiltran en el terreno, un
ejemplo son las lagunas de infiltración, y los pozos de absorción.

De detención: Capturan un volumen de escorrentía y lo retienen
temporalmente para su posterior liberación. No retienen grandes volúmenes
de agua entre eventos de escorrentía.
Un ejemplo de este sistema son las lagunas de detención.

De retención: Capturan un volumen de escorrentía y lo retienen hasta que es
desplazado parcial o totalmente por un nuevo evento de escorrentía, como es
el caso de los estanques húmedos.

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Humedales Construidos: Son estanques con áreas poco profundas, y vegetación
propia de los humedales, que remueven algunos contaminantes presentes en el
agua, y promueven la generación de hábitat.

De filtración: Usan una combinación de material granular filtrante como arena,
suelo, material orgánico, carbón o membranas para remover contaminantes en
el agua de escorrentía. Un ejemplo de éstos son los medios filtrantes,
conformados por materiales permeables y los sistemas de biorretención, que
corresponden a áreas vegetadas que recogen y tratan el agua.

Canales abiertos (de vegetación): Sistemas diseñados para conducir y tratar el
agua de escorrentía, como las franjas filtrantes y las cunetas verdes.

Control de superficies: Son aquellos sistemas que Minimizan la conexión
directa entre superficies impermeables con el sistema de alcantarillado, por
ejemplo los techos verdes.

2.1.2 Prácticas no estructurales:
Entre  las  prácticas  no  estructurales  se  destacan  actividades  como  el  control  de  la
disposición  de  desechos  del  hogar  y  materiales  peligrosos,  exigencia  de  orden  y
limpieza  en  espacios  comerciales  y  a  nivel  industrial,  la modificación  del  uso  de
fertilizantes, pesticidas y herbicidas, la inclusión de políticas de manejo de escombros,
el control de la disposición de residuos animales, el correcto mantenimiento a cuencas,
caminos,  calles,  estacionamientos  y  zanjas,  la  detección  y  eliminación  de  descargas
ilícitas, programas educativos y de asistencia, manejo del drenaje de aguas pluviales, y
promoción de desarrollos de bajo impacto y del ordenamiento territorial.

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2.1.2 BENEFICIOS

El uso de SUDS como sistema de drenaje no convencional presentan grandes beneficios
al  drenaje  urbano; dichos  beneficios  pueden ser  considerados  dentro  de  los  grupos
mencionados a continuación:

Beneficios hidrológicos:

Prevención frente a inundaciones.

Mantenimiento o restauración del flujo natural en corrientes urbanas.

Menor interferencia en los regímenes naturales de las masas de aguas receptoras,
tanto en calidad como en cantidad.

Recarga de acuíferos subterráneos, restituyendo el flujo subterráneo hacia los
cursos naturales mediante infiltración. Y al favorecer la infiltración del agua de
escorrentía, hace que ésta pase a ser considerada como un recurso hídrico
disponible para ser reutilizado.

Beneficios paisajísticos:

Creación de entornos naturales (como humedales, por ejemplo) de valor
paisajístico.

Mejora de la calidad estética de una zona urbana, aumentando el valor de las zonas
residenciales donde se implanta.

Beneficios ambientales:

Mejora de la calidad de las aguas de escorrentía.

Reducción de la cantidad de contaminantes que llegan al medio receptor.

Enriquecimiento de la biodiversidad al crear nuevos humedales.

Menor interferencia en los regímenes naturales de las masas de aguas receptoras.

Reducción del efecto “isla de calor” en las ciudades, contrarrestando el aumento de
temperatura provocado por superficies asfaltadas y hormigonadas.

Al prevenir las inundaciones y permitir la recogida de agua de lluvia, ayudan a
hacer frente a los efectos del cambio climático.

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La recarga de acuíferos mediante estas técnicas puede solucionar problemas
ambientales como los de intrusión marina, subsidencia, degradación de humedales
y disminución de caudales base de cauces fluviales, entre otros.

Reducción del número de descargas del sistema unitario de las depuradoras.

Beneficios sociales y urbanos:

Protección frente al riesgo de inundación.

Permite el desarrollo urbano en espacios con el sistema de alcantarillado
colapsado.

Soluciona la incapacidad hidráulica de la red de colectores convencional debida al
rápido crecimiento urbano de una zona, evitando la necesidad de desdoblamiento
de la red.

Embellecen la construcción urbana

Beneficios económicos:

Son considerados como sistemas de drenaje de aguas pluviales de bajo coste, por
requerir de una menor inversión en su construcción comparada con otros métodos
convencionales.

Disminuyen las pérdidas económicas por daños provocados por inundaciones.

Al pasar a ser el agua de precipitación un recurso disponible e incluirse en la
gestión de recursos hídricos, disminuye el gasto en la captación y otras obras
hidráulicas.

Incremento del valor añadido de las urbanizaciones, debido a la mejora del paisaje
del entorno y de la dotación de zonas recreacionales adicionales.

Reducen los costos de funcionamiento de las depuradoras al disminuir la cantidad
de agua a tratar que llega a las mismas, la cantidad de energía invertida en el
tratamiento y al no alterarse frecuentemente el patrón de contaminantes para el
que la depuradora ha sido diseñada.

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2.1.3 TIPOLOGÍAS

Dentro de las tipologías encontradas en el uso de SUDS se puede encontrar:

Tanques de almacenamiento de agua lluvia. (Retention Ponds)

Ilustración 2. Uso tanque de almacenamiento

Se  trata  de sistemas  modulares en  donde  se  conserva  el  agua  de  lluvia  captada,  se
pueden situar por encima o por debajo de la tierra. Deben ser de material resistente,
impermeable para evitar la pérdida de agua por goteo o transpiración y estar cubiertos
para impedir el ingreso de polvo, insectos, luz solar y posibles contaminantes. Además,
la entrada y la descarga deben de contar con mallas para evitar el ingreso de insectos y
animales; deben estar dotados de dispositivos para el retiro de agua. Deben ser de un
material inerte, el hormigón armado, de fibra de vidrio, polietileno y acero inoxidable
son los más recomendados.

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Casos exitosos  de  SUDS  en  ciudades  con  densidades  de  población  altas,

pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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Ilustración 3. Tanque de almacenamiento y uso

Ilustración 4. Manejo de aguas lluvias con techos verdes

Sistemas de techos verdes o cubiertas vegetalizadas. (Green Roofs)
Los techos o cubiertas verdes son áreas con vegetación que se vienen implementando
desde hace muchos años, por ejemplo, en Europa, son utilizados como una fuente que
permite el almacenamiento de calor para las viviendas. Consisten en una gruesa capa
de  tierra  con  plantas,  césped,  y/o  árboles,  y  se  requiere  un  soporte  estructural
adicional.

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pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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Drenes filtrantes. (Filter Drains)

Los pozos de infiltración son alternativas que se implementan en áreas en las que no se
pueden instalar obras superficiales. Son sistemas que se encuentran enterrados, y cuyo
tamaño puede variar según sea la necesidad.

Ilustración 5. Caracterización de Dren filtrante para el manejo de aguas lluvias.

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Ilustración 7. Uso de cunetas verdes.

Ilustración 6. Uso de drenes filtrantes.

Cunetas o zanjas verdes. (Swales/ & Infiltration Trenches)

Las  cunetas  verdes  son  zanjas  trapezoidales  cuya  finalidad  es  la  captación  de  las
escorrentías pluviales.

Zonas de Bioretención. (Bioretention Ponds)
Los jardines de bioretención son espacios modificados que permiten los procesos de
captación  y  almacenamientos  de  aguas  lluvias  desde  el  mismo  momento  en  que  se
presente el evento, a través de las capacidades de infiltración del suelo.

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Ilustración 8. Uso de bioretención en zonas urbanas.

Superficies permeables. (Porous/Permeable Paving)
Los pavimentos permeables son continuos o modulares, que dejan pasar el agua a su
través, así como su misma base. Permiten que ésta se infiltre a el terreno o sea captada
y retenida en capas subsuperficiales para su posterior reutilización o evacuación.
Los pavimentos permeables son la mezcla entre hormigón de alta porosidad y una sub-
base permeable. Este tipo de pavimentos puede cumplir con las mismas funciones de
un pavimento tradicional en cuenta a la aplicación en parqueaderos, andenes y veredas.
El  pavimento  permeable  en  muchos  casos  puede  llegar  a  tener  una  capacidad  de
infiltración superior a la de algunos tipos de suelo, lo que permite que éste sea capaz de
absorber en su totalidad el agua producto de la lluvia que cae sobre él.

Existen diversas tipologías de superficies permeables, entre ellas están: Pavimentos
continuos de cualquier tipo de mezcla porosa (asfalto, hormigón, resinas, etc.), césped,
césped  reforzado,  gravas,  bloques  impermeables  con  juntas permeables,  bloques  y
baldosas porosos, pavimento de bloques impermeables con huecos rellenos de césped

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Ilustración 9. Uso de superficies permeables en zonas urbanas.

o  grava,  pavimento  de  bloques  impermeables  con  ranuras  sin  relleno  alguno,  o
pavimento de bloques porosos.

Pondaje húmedo vegetado o humedales. (Wetlands)
Un jardín de lluvia o humedal es una depresión poco profunda en la tierra, con una
delgada  capa  orgánica  sobre  un  terreno  con  suelo  permeable  con  grama,  plantas  o
árboles. El  agua  lluvia  es  absorbida  en  vez  de  acumularse  en  las  superficies
impermeables o ya saturadas. Esto hace que el agua se filtre al terreno naturalmente o
sea reutilizada en sistemas de riego y demás, en vez de ser enviada a los canales urbanos
previniendo así inundaciones en zonas rurales y urbanas.

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Ilustración 10. Pondajes húmedos vegetados o humedales

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Ilustración 11. Efectos de la urbanización en el hidrograma unitario

2.2 SUDS USADOS EN URBES CON GRANDES ZONAS URBANIZADAS Y

POCAS ZONAS VERDES.

Una de las problemáticas existentes en la actualidad en el entorno de las ciudades, es la
pérdida de  superficie permeable como consecuencia de la urbanización que se realiza
en las mismas. Esta urbanización conlleva la impermeabilización de zonas extensas que
con anterioridad, y de forma natural, eran capaces de gestionar el agua de lluvia que
recibían.

=

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Alternativas frente a dicha problemática se han dado con la aparición de los techos
verdes o cubiertas verdes los absorben en gran parte el agua lluvia y el resto la retiene
por  un  tiempo,  ayudando  a  reducir  el  flujo  máximo  de  aguas  pluviales  sobre  el
alcantarillado.  Como  resultado  los  techos  verdes  disminuyen  la  posibilidad  de
inundaciones en las ciudades y en la periferia; además actúan como purificadores del
aire urbano, restauran la biodiversidad y habilitan espacios subutilizados (como son los
techos) entre muchos otros beneficios.
Existen  diversas  formas  de  trabajar  con  los  techos  verdes  como  se  muestra  a
continuación.

Ilustración 12. Esquemas del manejo de aguas lluvias con techos verdes y otros tipologías de SUDs

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A  continuación  se  muestra  fotografías  de  la  aplicación  de  dicha  técnica  en  diversas
ciudades del mundo:

Barrió Punggol noreste - Singapur

Copenhage - Dianamarca

Buenos Aires - Argentina

Ilustración 13. Casos de uso de Techos verdes en el mundo

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Caso – Seis pequeños edificios (Rock Springs- Pa)

Introducción
Muestras  de  escorrentía de  techos  verdes se  obtuvieron  de la  investigación  en seis
pequeños edificios en Rock Springs, PA, durante el período comprendido entre enero
de 2005 hasta noviembre de 2005. La escorrentía de tres techos verdes, dos techos de
control  planos  en asfalto,  y  un techo  con  un  sistema dividido  entre detención  y  un
sistema techo verde sin plantas, la lluvia fue recogida en barriles. Las comparaciones
de los volúmenes de escorrentía se presentan entre los tipos de cubiertas. Volumen de
agua de escorrentía variado tanto con evento de muestra y el tipo de techo. Los análisis
se realizaron en el período de estudio, base mensual e individual tormenta.

Metodología
Seis estructuras similares, tres con techos verdes, dos con asfalto laminado estándar de
techado  y  otro  con  la  mitad  de  la  cubierta  en una  sección  de  detención  hecha  a  la
medida, y la otra mitad con un techo verde sin plantar medios se utilizaron para este
estudio. Todos techos verdes fueron construidos para ser repeticiones idénticas de uno
al otro para permitir el análisis estadístico y comparaciones.
La  sección  de  almacenamiento  en  la  azotea  fue  diseñado  para  proporcionar
aproximadamente  1,0  pulg.  (25  mm)  de  la  detención  de  agua  a  corto  plazo con
liberación  lenta,  y  la  sección  de  los  medios  de  comunicación  sin  plantar  contiene
modificación de esquisto y el compost ampliado ligero, se incluyó como control para
evaluar los efectos de las plantas en los techos en el campo. Las estructuras fueron
aisladas. Cada estructura era un 6 x 8 pies (1,8 x 2,4 m) edificio con un techo casi plano
(01:12 tono). Una cubierta canalón y bajante se unen al extremo inferior de cada tejado
para recoger toda la escorrentía desde el techo. Cada bajante drena 60 galones (230 L)
en un barril de plástico. La capacidad total del barril fue de aproximadamente 2 pulg.
(50 mm) de lluvia sobre el superficie del techo. La lluvia superó a la capacidad del barril

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podría  desbordar  la  parte  superior  del  barril  al  suelo,  por  lo  que  en  previsión  de
desbordamiento durante la tormenta más grande monitoreada, los barriles se vaciaron
para permitir un control completo de la tormenta.
Este tamaño del techo y el tamaño del barril combinado, permitió la captura completa
para  todos los  eventos,  con  excepción  de  uno.  Este  fue  un  enfoque  único  para  el
monitoreo de los techos verdes.

Los volúmenes de escorrentía del techo.
Para  26,9  pulg.  (683  mm)  de precipitación  grabada,  había  un  valor  medio
correspondiente de 12,7 pulg. (323 mm) con una desviación estándar de 2,8 pulg. (71
mm) de la escorrentía de techo verde en comparación con una media de 23,1 pulg. (587
mm) con una desviación estándar calculada de 1,7 pulg. (43 mm) para los techos planos
de asfalto. (Nota: También se calcularon los valores de desviación estándar para dos
repeticiones  del  techo plano de  asfalto,  mientras  que  las  recomendaciones  son
típicamente durante un mínimo de tres). Los techos verdes conservan 52,6%, mientras
que los techos planos de asfalto retenían 14,1% de la precipitación. No es de extrañar
que en algunos la retención debería ocurrir con laminado para techos de asfalto; todas
las  superficies  tienen  "recovecos"  abstracciones, donde hay  pérdidas iniciales de
escorrentía. Además, algo de precipitación probable evaporado de las superficies  de
techo, y algunos muy probablemente se perdieron a salpicar sobre los bordes. El techo
de detención tenía 21,8 pulg. (554 mm) de escorrentía basado en 26,1 pulg. (554 mm)
de precipitación (excluidos los eventos del 19 de mayo de 2005 hasta el 24 de mayo
2005,  cuando el transductor  no funcionó correctamente),  sólo hubo el  16,3%  de
retención. El techo de sólo los medios de comunicación tuvo escorrentía de 15,8 pulg.
(400  mm),  con  sede el  22,4  pulg.  (569  mm)  de  precipitación  (excluyendo  febrero  y
eventos  después  de  25  de  octubre  2005,  cuando  transductor  no funciona
correctamente) que conserva el 29,7%.

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La retención de lluvia en los edificios de techo verde varió de mes a mes. La retención
en meses de clima frío (enero, hasta marzo, octubre y noviembre) fue menor que en los
meses de clima cálido (abril a septiembre). Durante los meses de verano se observó que
casi  no había escorrentía de  los  techos  verdes;  sin  embargo,  como  era  de  esperar,
durante los períodos húmedos se observó algún escurrimiento de los techos verdes. Por
ejemplo, la escorrentía en agosto fue 18 % de la 3,65 pulg. (93 mm) de precipitación, en
comparación  con  septiembre,  que  era  sólo  el  4%  de  la  0,91  pulg.  (23  mm) de
precipitación. En los meses fríos, los períodos más secos aumentaron la retención y
produjeron menos escorrentía, que durante los periodos más húmedos. Por ejemplo,
sólo  el  44  %  del  1,7  pulg.  (43  mm)  de precipitación  en  febrero  genero escorrentía,
mientras que la escorrentía de 71 % y 82 %, respectivamente, se generó en el mes de
marzo con 2,54 pulg. (65 mm) de precipitación, y enero con 4,46 pulg. (113 mm) de
precipitación.

En los Meses Cálidos, casi toda la precipitación fue retenida por los techos verdes. En
contraste, no hubo diferencias reales en la retención por los techos de planos de asfalto
entre períodos de temporada Fríos y Cálidos.

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Grafica 1. Efectos en el Hidrograma unitario con el uso de techos verdes

Análisis Hidrograma Pico
En  una  tormenta  más  grande,  el  techo  verde  típicamente  mantendrá  casi  toda  la
precipitación en el inicio del evento hasta que el almacenamiento supera la capacidad.
Una vez que la capacidad de almacenamiento, es decir, la abstracción inicial, se superó
y la escorrentía comienza a ocurrir, casi toda la precipitación adicional se libera en
forma  de  escorrentía  como  se  ha  demostrado  anteriormente  en  las  gráficas.  El
escurrimiento de techo verde se retrasa, por lo tanto, desde el inicio de la tormenta por
un período que corresponde a llenar el almacenamiento a su capacidad. La escorrentía
también se ha retrasado debido a que el agua lluvia debe pasar a través del dosel de la
vegetación  (intercepción  y flujo  tallo),  zona  de  las  raíces  y  los  medios porosos
intermedios, antes de que llegue al sistema de drenaje. Retraso en el flujo a través del
sistema del  techo verde se  encuentra influenciado  por  el  tamaño  de  la  cubierta,  la
cubierta vegetal, la ruta, la conductividad hidráulica de los medios porosos, y la capa de
drenaje. Una vez la precipitación alcanza la capa de drenaje, el agua fluye a través del
sistema  a  la  alcantarilla  y bajantes. El componente  vertical  es  responsable  de  la

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Proyecto Final

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abstracción y el retraso inicial de la escorrentía, mientras que el componente lateral
parece similar a otros sistemas de techado.
Durante la segunda lluvia más intensa del estudio, el flujo máximo de escorrentía en
techo verde no sólo se retrasó, en general fue atenuada, alcanzando así sólo la mitad de
la precipitación pico como se demuestra en las grafica 1. La intensidad máxima de este
evento de lluvia pico fue de 3 in/hr (~ 75 mm / hr), con techo de asfalto. El techo verde
también lanzo  escorrentía  más  gradual, que  el  techo  de  asfalto,  que  dejó fluir  la
escorrentía tan rápidamente como la intensidad de las precipitaciones en el evento.

Resumen
Los techos verdes en el estudio retienen más del 50 % de la precipitación total durante
el período de estudio. Durante los meses de verano casi toda la precipitación se retuvo.
Durante  el  invierno,  la  retención  era  más  pequeña  (<  20  %).  Por  tormentas  que
producen escorrentía intensa, los techos verdes retrasaron las tasas de flujos pico y en
muchos casos volúmenes de flujo máximo también se atenuaron.
Los techos verdes eran más eficaces para retrasar el tiempo hasta el pico y la reducción
de pico fluye cuando no se encuentra totalmente saturado por eventos de lluvia en el
día anterior. La respuesta de los techos verdes está sujeta a temporada, régimen de
lluvias  estacional  y el  intervalo  entre  las  lluvias,  pero  aún  ofrece  beneficios  de
atenuación y evapotranspiración.

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pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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2.3 SUDS USADOS EN URBES CON ALTOS RÉGIMEN DE LLUVIAS

Ilustración 14. Implementación de SUDs en zonas urbanas con altos regímenes de lluvias.

Caso – Singapure

Singapur es  una isla  tropical  rodeada de  mares,  recibe  abundantes  precipitaciones,
especialmente durante las temporadas  de monzones. Los datos históricos muestran
que en los últimos tres decenios, Singapur ha experimentado eventos de lluvias más
intensas, y estos son cada vez más frecuentes (cambio climático). El crecimiento de las
zonas urbanas también ha dado lugar a flujos pico mayor de aguas pluviales de las áreas
desarrolladas en los canales. También hay bolsillos de zonas bajas que son propensas a
las inundaciones, sobre todo cuando las tormentas intensas coinciden con las mareas
altas.

Reconociendo el impacto de mayores incertidumbres climáticas y la urbanización en la
gestión  de  drenaje, PUB la  agencia  nacional  del  agua  de  Singapore ha  renovado  su

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enfoque  de  la  gestión  de  las  aguas  pluviales  de  introducir  una  mayor  flexibilidad  y
capacidad de adaptación a los sistemas de drenaje.

Este enfoque "fuente-vía-receptor" mira soluciones para toda la cuenca para lograr una
mayor  protección  contra  las  inundaciones.  Este  enfoque  holístico  abarca todo  el
sistema de drenaje, abordar no sólo los desagües y canales a través del cual el agua
lluvia viaja (es decir, "vias"), pero también donde el agua lluvia cae sobre el suelo (es
decir,  "Fuentes")  y  las  áreas  donde  se pueden  producir  inundaciones  (es decir,
"Receptores").

PUB incluyó un nuevo requisito, que entró en vigor el 1 de enero de 2014, para que los
urbanizadores implementen soluciones para frenar la escorrentía superficial que entra
al  sistema  de  drenaje  público.  Estas  medidas  in  situ  podrían  incluir  tanques  de
detención que ayudarán a introducir más flexibilidad en el sistema de drenaje existente.

Soluciones Pathway
Fortalecer soluciones, PUB planteó los estándares de diseño en 2011 para desagües
para atender eventos de lluvias más intensos. Dependiendo del tamaño de la cuenca de
captación, esto podría significar un aumento de entre 15% y 50% en la capacidad de
drenaje.

Soluciones receptoras
En 2011, PUB también elevó los requisitos de los niveles mínimos de recuperación de
tierras, así como los niveles de plataforma y de la cresta de nuevos desarrollos y sitios
de  reurbanización,  bajo  su  nuevo  Código  de  Práctica  sobre  drenaje  de  aguas
superficiales. Estas medidas "receptor" proporcionan protección adicional contra las
inundaciones para edificios e infraestructuras clave.

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El  diseño  e  implementación  de  soluciones  de  drenaje  requieren  una  estrecha
colaboración  entre  los  planificadores, los  modelistas,  los  ingenieros  de  PUB,
consultores, contratistas y otros actores públicos y privados.

Desarrolladores privados y públicos también juegan un papel en la gestión de las aguas
pluviales,  ya  que  pueden  poner  en  práctica  medidas  para  gestionar  fuentes de
escorrentía pico, de  sus  sitios  en  el  sistema  de  drenaje  público,  y  las  medidas  para
proteger a los receptores de sus desarrollos de las inundaciones.

-

Barrió  Punggol – Singapur  (Jardín  de  Estanque  Seco,  Sistema  de  Filtrado

Subterráneo)

Antes                              Después

-

Putrajaya – Malaysia (Jardín)

Antes                              Después

Ilustración 15. Casos de SUDs en zonas urbanas.

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Ilustración 16. Zonas de Singapur para ser inundadas.

Áreas propensas a inundaciones y zonas interactivas

Zonas  propensas  a  inundación  son  aquellas  áreas  que  son  de  baja  altitud,  con  un
historial de inundaciones. Por otra parte, son áreas que no son de baja altitud, pero
habían sufrido inundaciones repentinas.

Con un programa de mejora continua de drenaje, PUB ha reducido las zonas propensas
a las inundaciones en Singapur desde alrededor de 3200 hectáreas en la década de 1970
a 34 hectáreas en la actualidad.

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Con el aumento de la urbanización y mayores incertidumbres climáticas, PUB reconoce
que se debe hacer más para asegurar que el sistema de drenaje de Singapur sigue siendo
robusto y  adaptable.  En  lo  que  se  refiere  al  tiempo,  se  puede  esperar  una  mayor
volatilidad y una mayor intensidad de la lluvia, por lo que los sistemas de drenaje a
necesitar, deben hacer frente a la incertidumbre futura.

La intensidad de las precipitaciones en un período determinado es el factor crítico para
determinar si la capacidad de drenaje será abrumado durante una tormenta, y dar lugar
a inundaciones repentinas.

El Grupo de Expertos en su informe señaló que en Singapur, "eventos de lluvias fuertes
imponen  diferentes  restricciones  en  sus  sistemas  de  drenaje.  Descargas  extremas
pueden resultar de eventos que van desde las tormentas de alta intensidad que duran
menos de una hora para eventos temporales de lluvia prolongados con intensidades de
lluvia  moderada.  Con  base  en  los  registros  de  precipitaciones  de  intensidad  en  los
últimos  30  años,  existe  una  fuerte  evidencia  de  una  tendencia  hacia  mayores
intensidades  de  lluvia  y  la  frecuencia  de  las  lluvias  intensas.  Estas  tendencias  son
debidas al Cambio Climático y podría añadir más presión sobre la infraestructura de
drenaje existente de Singapur.

El panel de expertos explicó que: Una tendencia al alza estadísticamente significativa
en el total de lluvia por hora máximo anual se observa para Singapur en su conjunto. La
tasa media de aumento es de aproximadamente 10 mm por década, pasando de 80 mm
en 1980 a 110 mm en 2010.

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Singapur  en  cabeza  de  su  entidad  PUB  ha  establecido  que  las inundaciones deben
contar con Plan de resiliencia

1

que tiene que evolucionar con los nuevos desafíos, como

lo  es  el  tema  del  cambio  climático  y  que  su  impacto  se evidencia  en  las  siguientes
gráficas:

Grafica 2. Precipitaciones de 60 minutos máximo anual desde 1.980 hasta 2.010 en Singapure.

Grafica 3. Frecuencia anual de ocurrencia de precipitaciones por hora total superior a 70 mm en Singapure.

1

La resiliencia es un proceso dinámico que tiene por resultado la adaptación positiva en contextos de gran

adversidad

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Estadísticamente significativas tendencias ascendentes en el número anual de días con
precipitaciones totales por hora superiores a 70 mm se observan para Singapur en su
conjunto. La tasa media de variación es de 1,8 días por década para el umbral de 70 mm.

El Grupo Especial concluyó que "se requiere un mayor número de intervenciones para
ayudar a que Singapur asegure un sistema de drenaje más adecuada para el futuro. Como
parte del proceso de planificación de drenaje, PUB debe considerar una gama más amplia
de soluciones de drenaje, o intervenciones. Mediante la implementación de una serie de
medidas adecuadas que cubre todo el espectro del sistema de drenaje de su fuente (por
ejemplo, tanques de almacenamiento locales y estanques, techos verdes, jardines de lluvia,
pavimentos  porosos, etc.),  caminos  (por  ejemplo,  mejoras  en  la  capacidad  de  drenaje,
canales de desviación, la detención regional , etc) y los receptores (por ejemplo, llanuras
de inundación urbanas, los niveles de plataforma elevada, barreras contra inundaciones,
etc.),  el  riesgo  de  inundaciones  en  la  cuenca  de  drenaje  se  puede  reducir  más
significativamente y gestionado con eficacia
.”

A  modo  de  resumen  se  define  que  Singapure  con  abundantes  lluvias,  relativamente
tierras bajas y espacio limitado para la infraestructura de drenaje, está en un desafío
permanente para la gestión del agua lluvia.

Sin embargo, las explosiones intensas de cortas lluvias sobre áreas pequeñas todavía
pueden causar inundaciones repentinas, que se localizan y generalmente desaparecen
dentro de una hora.

Facilitar la aplicación de medidas para frenar la escorrentía.
Estas  características  pueden  ayudar  a  retener  o  frenar la  escorrentía de  las  aguas
lluvias, y reducir el volumen de agua en el sistema de drenaje durante la intensa lluvia.
Por  ejemplo,  un  tanque  de  detención  se  construirá  en  la  avenida  Tyersall para
almacenar temporalmente el exceso de agua de lluvia de las alcantarillas a lo largo de

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Holland  Road.  Después que  la  lluvia  disminuye, el  agua  se  bombea  de  nuevo  a  los
desagües para posterior descarga en el puerto deportivo de Embalse.
El agua fluye a través de dos barreras para eliminar a la basura. Se componen de rejillas
35cm y 25 mm aparte al bloque escombros de varios tamaños, tales como ramas y hojas
más pequeñas.
Los restos bloqueado se eleva a través de un sistema automático de transporte y objeto
de dumping en contenedores de basura por encima del suelo.

El tanque está construido bajo tierra junto a un desagüe. Cuando el drenaje se desborda
durante las tormentas extremas, el exceso de agua entra en el tanque de detención

Caso de Estudio - Urbanización de Torre Baró, Barcelona

En la falda de la montaña se ubican una serie de depósitos de detención, que captan el
agua  mediante  filtración  y la  dirigen  a  través  de  la  red  de  drenaje sostenible  de  la
urbanización, hasta el depósito de reutilización proyectado. En las zonas en las que ha
sido  posible,  estos  depósitos  se  han  diseñado  deprimidos  con  respecto  al área
circundante,  con  el  fin  de  aprovechar  el  volumen  de  almacenamiento  temporal  en
superficie. En todos los casos, el agua pasa a través de capas de gravas y geotextiles
hasta  los  minidepósitos  subyacentes  (compuestos por  estructuras  modulares

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reticulares de polipropileno), y éstos se conectan mediante tubos a la red de SUDS de la
urbanización. La laminación de las aguas pluviales en cabecera disminuye los diámetros
de  las  conducciones al  depósito  de  almacenamiento. mientras  que  la imagen  de  la
derecha se aprecia el efecto laminador de uno de los depósitos de detención de las zonas
verdes.

Se plantea el aprovechamiento de las aguas pluviales para infiltración al subsuelo, con
lo que se  disminuye el volumen de agua  de escorrentía a transportar y tratar en  la
planta de tratamiento municipal, contribuyendo asimismo a disminuir las descargas del
sistema unitario

Grafica 4. Efecto laminador de uno de los depósitos de detención de las zonas verdes.

Casos de Estudio – Aplicaciones de Bioretención (Proyecto de Demostración Inglewood-

Largo-Maryland/Acuario de Florida-Tampa-Florida)

INTRODUCCIÓN
Dos estudios de caso demuestran el potencial de usar planes de gestión integrada (PIM)
en el diseño de nuevas plazas de aparcamiento y como modernizaciones para Plazas de
aparcamiento  existentes.  El  estudio  Inglewood  en  Largo,  Maryland,  compara  la

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eficiencia    de  eliminación  de  contaminantes  mediante  el  uso  de  una  celda  de
bioretención construida en un estacionamiento frente a una en un laboratorio con una
instalación  similar.  El  segundo  estudio  en  el  acuario  en  Tampa,  Florida,  incluyó

seguimiento de varios eventos de tormenta para el volumen y control de la calidad del
agua.

Área del Proyecto Inglewood

El área del proyecto es un área libre de 5 acres donde existe una zona de parqueaderos
situado  en  una  oficina  altamente  urbanizada, al  lado  de  la  Interestatal  95. La  gran
cantidad  de  escorrentía  no  fluye  a  áreas  adyacentes.  Las pendientes de  la  zona  de
parqueaderos es de aproximadamente 3 por ciento. Puestos de estacionamiento están
alineados a ángulos de 90 grados, y hay aproximadamente 30 coches en cada fila de un
pasillo. Al final de cada pasillo hay áreas de siembra rodeados de bordillos y cunetas.
Entradas al drenaje, se han colocado en algunas de las islas para interceptar y recoger
la escorrentía, que se canaliza a una región de aguas abajo instalada para la gestión de
las aguas pluviales.

Descripción del Proyecto Inglewood
El  proyecto  consistió  en  un  laboratorio  segmento  y  un  segmento  de  campo en
Inglewood. El laboratorio segmento involucró la construcción de una maceta llena de
bioretención con una mezcla típica de suelo (arena de construcción 50 por ciento, de
20 a 30 por ciento capa superior de suelo, y de 20 a 30 por ciento de compost).
Esta  instalación  es  de  aproximadamente  la  mitad  del  tamaño  de  volumen de  la
instalación de Inglewood. La caja fue plantada con plantas representativas y acolchado.
Una mezcla de aguas lluvias sintéticas se aplicó y se midió la eficiencia de la eliminación
de  contaminantes,  la  temperatura y la  tasa de volumen  de  escorrentía. Los
contaminantes metálicos mezclados incluidos eran (cobre,  plomo  y  zinc),  fósforo,
nitrógeno orgánico, y nitrato.

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Una isla ajardinada que mide aproximadamente 38 pies por 12 pies fue elegido como el
área de adaptación.
La isla tiene una entrada de la acera que desemboca en el sistema de drenaje municipal.
Casi la totalidad del área de drenaje es impermeable. Una ranura de 4 pies se cortó en
la acera inmediatamente antes de la entrada. Entonces la isla ajardinada fue excavada
a una profundidad de 4 pies. Un desagüe inferior se instaló y se conectó en la parte
inferior de la entrada existente para completar el drenaje del suelo de siembra para
evitar la sobresaturación.
El drenaje inferior de la bioretención se cubrió con 8 pulgadas de una Grava de 1/2
pulgadas  y  rellenado con  una mezcla típica de  tierra. El  relleno se  extendió a  una
profundidad de cerca de 12 pulgadas por debajo de la parte superior de la bordillo, lo
que permite una profundidad de encharcamiento aproximadamente 6 pulgadas de agua
en la isla antes de crear un remanso en la apertura de la acera.
Posteriormente la zona fue plantada y cubierta con 3 pulgadas de mulch

2

triturado de

madera dura.

La mezcla de aguas lluvias se aplicó a una área de 50 pies cuadrados, en la instalación
del campo a una velocidad de 1,6 pulgadas por hora durante 6 horas. En adición de la
eliminación  de  contaminantes,  la  temperatura de  la escorrentía  se  redujo
aproximadamente  12  °  C.  La  mayor  parte  de  la  eliminación  de  contaminantes
producido, se procesó en la capa del mulch.

Un campo similar fue conducido durante 8 años, la instalación, y la tasa de eliminación
de metales fue mucho mayor (Davis et al., 1998). Este efecto podría atribuirse a tasas

2

T

érmino  utilizado  en

jardinería

y

agricultura

para  referirse  a  la  cubierta  protectora  que  se  extiende  sobre

el

suelo

, principalmente para modificar los efectos del clima local. Algunos de los materiales utilizados pueden

ser orgánicos como el

compost, residuos como el estiércol, hierbas (de trabajos de siega), hojas, paja, heno, virutas

de madera entre otros.

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pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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de flujo más lentas a través del suelo, que tiene mayor contenido de arcilla, así como
mayor contaminante absorbido por la vegetación.

Inglewood Resumen del proyecto y Beneficios
Este estudio demostró la viabilidad de la adaptación de un parqueadero existente y
demostrando  la  consistencia  de  laboratorio  y  de  campo sobre  el  rendimiento  de
eliminación de contaminantes. El costo aproximado de construcción fue de $ 4.500. El
costo  de bioretención  era  una  manera  más  rentable  para  filtrar  contaminantes  que
muchos  dispositivos  patentados  diseñados  para  tratar el  mismo volumen  de
escorrentía. Estos dispositivos patentados podrían costar $ 15.000 a $ 20.000, serían
más caros de mantener, y no disminuyen significativamente el volumen de escorrentía
o  la  temperatura.  También,  áreas de bioretención  ofrecen  el  beneficio  adicional de
mejora  estética.  Es  interesante  observar  que  una  sequía  se  produjo  después  de  la
instalación de la plantas, y aunque muchos de las otras plantas en el estacionamiento
murieron o  experimentaron una  grave  sequía,  las  plantas  en  las  instalaciones  de la
bioretención sobrevivieron debido al suministro de agua retenida.

Área del Proyecto Acuario de Florida

El sitio del Acuario de  Florida es un área de 11.5 acres, asfalto y concreto en el área de
estacionamiento que sirve aproximadamente 700.000 visitantes al año. La escorrentía
fue controlada utilizando los siguientes PIM:

- Celdas de bioretención al final de la isla.
- zanjas de bioretención encuentran alrededor del perímetro del parqueadero.
- Pavimentos permeables.
- Tiras de Bioretención entre puestos de estacionamiento.

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- Un  pequeño  estanque  para  complementar  almacenamiento  y eliminación  de
contaminantes.

La Figura es una ilustración del sitio que detalla el tipo y la ubicación de los controles
de escorrentía.

Ilustración 17. Mapa de tren de SUDs implementados en el Acuario de Florida

En el plano anterior se muestran tres estanques principales que corresponden a:

1. Estanque  de  la edificación  adyacente  correspondiente  al Acuario  de  Florida que

recoge el agua lluvia del techo de esta.

2. El estanque de la calle que recoge la escorrentía de las calles al interior del acuario.
3. Y  por  último  se  observa  el  estanque  que  recoge  la  escorrentía de  la  zona  de

parqueaderos.

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Descripción del proyecto del Acuario de Florida.
Un total de 30 tormentas fueron controladas  por un año en el lugar del Acuario  de
Florida durante 1998-1999. El distrito de la Gestión del agua del suroeste de Florida
midió la lluvia y el flujo de ocho de las subcuencas en la zona de parqueaderos y la
calidad de muestras de agua recogida en un estanque base. Comparaciones entre áreas
de pavimento controlado por PIM y áreas de asfalto sin control fueron hechas para tasa
de escorrentía pico, volumen de escorrentía, coeficientes de escorrentía y calidad del
agua. Núcleos de sedimento de zanjas eran también recogidos y analizados.

Resumen Del Proyecto y Beneficios del Acuario de Florida
Las áreas de parqueadero controlado por PIM mostraron una reducción significativa en
el  volumen  de  escorrentía  y  la  tasa  de  escorrentía  máxima. La Tabla  2  muestra
reducciones  de  carga  de  contaminantes  para  tres  tipos  de  pavimento;  reducción  se
compara con  cargas  contaminantes  en la  escorrentía de  una  cuenca  sin zanja.  Gran
parte de la reducción de contaminantes es atribuido a la escorrentía en cuencas con
reducida  zanjas.  Debido  a  que  los  surcos  son  sólo el primer  elemento  en  el  tren  de
tratamiento, incluso mejor eficiencia de eliminación deben ser vistos cuando los datos
son analizados para todo el sistema.

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2.4 CASO DE BOGOTA Y EL DESARROLLO DE SUDS

Desarrollo de SUDs en el mundo

En países como Inglaterra, Alemania, Japón o Singapur, el agua de la lluvia se aprovecha
en edificios que cuentan con el sistema de recolección, para después utilizarla en los
baños en  riego  de  zonas  verdes o  en  el abatimiento  de incendios,  es  decir  para  el
suministro  de  las  redes  contra  incendió,  lo  cual  representa  un  ahorro  del  15%  del
recurso.

En la India se utiliza principalmente para regadío, pero cada vez se desarrollan más
políticas encaminadas a la captación en ciudades como Bangalore o Delhi.

En la República Popular de China se resolvió el problema de abastecimiento de agua a
cinco millones de personas con la aplicación de tecnologías de captación de agua de
lluvia  en  15  provincias  después  del  proyecto  piloto  “121”  aplicado  en  la  región  de
Gainsu.

En Bangladesh se detuvo la intoxicación por arsénico con la utilización de sistemas de
captación de agua de lluvia para uso doméstico.

En las Islas del Caribe (Vírgenes, Islas Caicos y Turcas), Tailandia, Singapur, Inglaterra,
EUA y Japón entre otros, existe un marco legal y normativo que obliga a la captación de
agua de lluvia de los techos.

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En  Israel  se  realiza  microcaptación de  agua  de  lluvia  para  árboles  frutales  como
almendros y pistachos.

En  los  Estados  Unidos  y Australia,  la  captación  de  agua  de  lluvia  se  aplica
principalmente  para  abastecer  de  agua  a  la  ganadería  y  al  consumo  doméstico.  En
algunos  estados  de  ambos  países  se  ha  desarrollado  regulaciones  e  incentivos  que
invitan a implementar estos sistemas.

Solo una parte ínfima del agua de lluvia es utilizada. De acuerdo con los especialistas,
se podría reducir el rezago en abastecimiento de agua si se aprovecharan los métodos
de captación y gestión del agua de lluvia.

Si se captara toda la lluvia en los techos y en algunos suelos, se podría ahorrar de 10%
a 15% del agua que se consume en los hogares.

Si  se  aprovechara  el  3%  de  la  lluvia  que  cae  cada  año  en  el  país,  alcanzaría  para
suministrar de agua no potable para usos como limpieza o sanitarios a 13 millones de
personas, para que 50 millones de animales pudieran beber o para regar 18 millones
de hectáreas de cultivo.

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Desarrollo de SUDs en las Latinoamérica.

América Latina y el Caribe es una región fundamentalmente urbana, aunque  cuenta con
grandes  espacios  poco  poblados.  Casi  el  80%  de  su  población  vive  actualmente  en
ciudades, una proporción superior incluso a la del grupo de países más desarrollados,
por lo que la región está considerada como la más urbanizada del mundo; Brasil tiene
un programa para la construcción de un millón de cisternas rurales para aumentar el
suministro en la zona semiárida del noreste.

Grafica 5. Evolución y proyección de la tasa de urbanización en las Américas 1970 – 2050.

y su tendencia sigue en aumento como se muestra en la anterior gráfica.

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Desarrollo de SUDs en el Bogotá…

Bogotá es la novena ciudad del mundo con la mayor densidad poblacional, se localiza
dentro de la zona de confluencia intertropical la cual cruza la ciudad dos veces al año,
situación que influye en el comportamiento de las lluvias produciendo dos épocas de
lluvias. La primera se presenta en los meses de marzo, abril y mayo, y la segunda en los
meses de septiembre, octubre y noviembre. Especialmente hablando, la precipitación
se caracteriza por valores medios que oscilan de 69 mm en la  localidad de Bosa, al
occidente, mientras que los valores medios alcanzan los 142 mm en el sector de Torca,
al norte de la ciudad.

Conforme a lo anterior, una de las problemáticas más importantes que tiene la ciudad
de Bogotá es la amortiguación de aguas lluvias en el espacio público, sobre todo en los
periodos de precipitación,  debido a que el rápido desarrollo urbano ha generado la
impermeabilización de la ciudad teniéndose pocas coberturas vegetales que ayuden a
interceptar el agua lluvia.

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Así, es frecuente ver los sistemas de drenaje desbordados en tiempos de lluvia debido
a  los  grandes  volúmenes  de  agua  pluvial  que  se  reciben  provenientes  de  las  zonas
urbanas  impermeables,  sobrepasando  en  muchas  ocasiones  la  capacidad  de  los
colectores  y  generando  lo  que  en  los  últimos  años  se  ha  vuelto  repetitivo  en  cada
temporada invernal: inundaciones y encharcamientos en las vías y espacio público.

Uno  de  los  problemas,  tal  vez  el  más  importante  y  visible,  derivado  de  la
impermeabilización de las zonas urbanas es la formación de inundaciones localizadas
tras eventos de lluvia.

Estas inundaciones se producen por el criterio de diseño tradicional de evacuar el agua
caída  en  las  superficies  impermeables  de  nuestras  ciudades  lo  antes  posible.  Este
criterio es, precisamente, el que hace que los sistemas convencionales de gestión de las
aguas  pluviales  fallen, produciendo  en  aquellos  puntos  más  bajos  de  la  ciudad
inundaciones de carácter local por la acumulación de una cantidad enorme de agua en
un pequeño periodo de tiempo, agua que no es capaz de gestionar el dispositivo de
drenaje dispuesto, ya sea por tener un diseño inferior al requerido para el volumen
acumulado, o por la  falta de mantenimiento, lo cual hace que su funcionamiento no sea
el correcto.

Es  importante  destacar que  en  países  en  desarrollo  se  hace  de  vital  importancia  la
participación no solo de la parte pública sino de la participación privada dado que la
urbanización se da en especial por estos últimos los cuales no tienen en cuenta estas
consideraciones dentro de sus desarrollos.

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Estudios hechos por el Distrito Capital en cabeza del Instituto Distrital de Gestión del
Riesgos y Cambio Climático – IDIGER han establecido la siguiente radiografía:
-

En 1952 Bogotá contaba con un área de 50.000 hectáreas en humedales, hoy cuenta
apenas con 700 Ha en 15 humedales.

-

Actualmente  cuenta  con  una red  hídrica  Torca-guaymaral,  Salitre,  Fucha  y
Tunjuelito, canalizados a través de 174 kms.

-

192 quebradas con una longitud de 152 kms.

Lo anterior para un área de 1.587 kms cuadrados y una población de alrededor de los
7´000.000 una  densidad poblacional de 220 hab/ha aproximadamente, que aunque la
Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda que haya 15 metros cuadrados de
este tipo de espacio público por ciudadano (mínimo 10), la capital apenas llega a 4,93
metros; espacio público representado en la capital cuenta con 5.206 parques y 1.485
zonas  verdes  que,  en  extensión,  suman  más  de 88´000.000  metros  cuadrados
aproximados, lo que corresponde a que la ciudad cuenta con apenas un 6% de espacio
público en zonas verdes.

De otro lado la Universidad de los  Andes a solicitud de la Empresa de  Acueducto y
Alcantarillado de Bogotá se encuentra desarrollando la Investigación de tipologías y/o
tecnologías SUDS que más se adaptan a las condiciones de la ciudad de Bogotá D.C.,
dicha investigación se viene desarrollando teniendo en cuenta los tipos del suelos de la
ciudad, la hidrología el arbolado y las zonas de urbanismo de lo anterior el resultado
preliminar arroja 6 tipologías a considerarse y que corresponden a:

Estos tiene  como objetivos el manejo de la escorrentía, la calidad del agua lluvia dado
en sus efectos en los cuerpos receptores de la ciudad, la inclusión  de la comunidad
dentro del drenaje urbano tomado desde el punto de vista de los riesgos en la salud
pública y el engranaje del urbanismo versus el paisajismo de las áreas urbanas.

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De lo anterior para la implementación de las tecnologías SUDs el grupo investigador a
desarrollado un mapa conceptual con el fin de seleccionar zonas para tal fin y a su vez
el tipo de tipología que mejor se adapte al sitio seleccionado, considerando que estas
pueden  ser  aisladas  o  pueden  implementarse  como  se  le  llama  comúnmente
“conformando un tren” que claramente mejora la calidad del agua y el manejo de la
escorrentía.

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3 METODOLOGÍA

El  presente  trabajo  se  realiza  tomando  como  base  la  información  existente
principalmente sobre casos de estudio de uso de SUDs, para dos tipos de características
en particular definidas, uno para ciudades densamente pobladas y urbanizadas y otro
para  ciudades  al  alto  regímenes  de  lluvias;  es  así  que  se  tomó  información  sobre
ciudades en estados unidos tales como Tampa en la Florida así como la ciudad estado
de Singapure.
Una vez obtenida la información el paso siguiente fue pasarla al caso de Bogotá D.C. –
Colombia  y analizar para así  definir  su  aplicabilidad  o  no  dentro  del  contexto  de  la
ciudad.

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4 RESULTADOS

Se observó en los casos de estudio que:

Los  resultados  indican  que  los  techos  verdes  son  capaces  de  eliminar  el  50%  del
volumen anual de lluvia desde un tejado a través la retención y la evapotranspiración.
Se  obtienen buenos  resultados  del  uso  de  tipologías  de  SUDs  tales  como: Celdas  de
bioretención,  zanjas  de  bioretención,  pavimentos  permeables y  estanques  de
almacenamiento, siendo estos como en el caso del Acuario de la Florida usados todos
en conjunto.

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Universidad de los Andes

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA

Casos exitosos  de  SUDS  en  ciudades  con  densidades  de  población  altas,

pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

MIC 201210-99

Carlos Andrés Sandoval León

Proyecto Final

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5 ANÁLISIS DE RESULTADOS

Las tipologías usadas como  techos  verdes  son  soluciones eficientes  para  sitios  con
pocas zonas verdes, pero costosas.

La aplicabilidad de tipologías de SUDs en nuestro medio depende de varios factores
tales como:

Espacio, y este considerado como con el que se cuenta en el espacio público o con el que
disponga o suministre el propietario del espacio privado, para la implementación de
estos
La  ciudad  no  cuenta  con  grandes  extensiones  de  espacio  publico para  la
implementación.

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Casos exitosos  de  SUDS  en  ciudades  con  densidades  de  población  altas,

pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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6 CONCLUSIONES

Bogotá  no  cuenta  con  muchas  zonas  verdes  que  puedan  ser  utilizables  para ser
inundables como se propone en Singapur.
Bogotá

por  ser  una  ciudad  latinoamericana,  cuenta  con  unas  características

económicas que no permiten con facilidad la aplicación de infraestructura de  SUDs a
gran escala.
Los SUDs que se encuentran hoy definidos, aunque se han venido implementando desde
hace varios años en especial en Norteamérica, Europa y Asia, no se encuentran acordes
con los fenómenos climatológicos que se presentan en la actualidad debidos al cambio
climático.

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7 RECOMENDACIONES

Definitivamente  para  obtener  buenos  resultados  con SUDs  se  hace  necesario  la
complementación entre unos y otros, es decir lo que se denomina un “tren”.
El uso de tipo de SUDs tales como los techos verdes a pesar de que en la actualidad se
están implementando, encarecen  los  proyectos  de  construcción  dado  que  son
alternativas costosas y solo en proyectos de estratos altos se ve su incursión.
Debe incluirse al sector privado para poder implementar los SUDs en todas los sectores,
así como incorporarse desde los estratos bajos con tipologías que sean
Se deben incrementar la proporción de zonas verdes en las pocas zonas de espacio
público con que cuenta la ciudad, en espacial los parques y zonas definidas para tal uso,
y deben agregarse normas que exijan la implementación del uso de SUDs en el diseño y
construcción del espacio público, las normas deben venir acompañadas de mejoras

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pocas zonas verdes y régimen de lluvias intenso.

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8 REFERENCIAS

UNITED SATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Green Roofs for stormwater Runoff

control. Cincinnati – EE.UU. February 2009. p. 3-5

UNITED  SATES  ENVIRONMENTAL  PROTECTION  AGENCY.  Bioretention  Applications-

Inglewood  Demonstration  Project,  Largo,  Maryland  and  Florida  Aquarium,  Tampa,  Florida.

Washington, DC – EE-UU. october 2000. p. 1 - 3

PUB, SINGAPORE`S NATIONAL WATER AGENCY. Strengthening SINGApore’s  Flood resilience.

Singapore. May 2013. p. 1 – 3.

ONU-HABITAT. Estado de las ciudades de américa latina y el caribe 2012.. Nairobi – Kenia:

Habitat  Publicaciones.  Agosto 2012.  p.  20,  116-120. ISBN  Serie 978-92-1-133397-8 ISBN

Volumen 978-92-1-132469-3.

MARCHENA AVILA, Diana Cecilia. Techos Verdes como sistemas urbanos de drenaje sostenible.

Bogotá D.C. – Colombia. Edición propia. 2012. p. 6-8.

PERALES MOMPARLER, Sara; DOMENECH, Ignacio Andrés. Los sistemas urbanos de drenaje

sostenible: una alternativa a la gestión del agua de lluvia. Valencia – España. p. 1 – 15.

FLEBES  DOMENECH,  María  Dolores;  PERALES  MOMPARLER,  Sara;  SOTO  FERNANDEZ,

Roberto. Innovación y Sostenibilidad en la Gestión del Drenaje Urbano: Primeras Experiencias

de SuDS en la Ciudad de Barcelona. Valencia – España. p. 1 – 10.

Los sistemas urbanos de drenaje sostenible: una alternativa a la gestión del agua de lluvia.

Valencia – España. p. 1 – 15.

PUB, SINGAPORE`S NATIONAL WATER AGENCY. www.pub.gov.sg /managingflashfloods/

IAGUA.

http://www.iagua.es/blogs/ana-abellan/drenaje-urbano-sostenible

http://www.beachapedia.org/Low_Impact_Development_and_Bioretention

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/7a21753239dc621527aeaa794341e201/index-html.html
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9 ANEXOS

En CD anexo.

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