Proyecto de infiltración en Los Ángeles (EUA)

Los Ángeles es una de las ciudades de Estados Unidos que tiene mayores problemas por falta de agua. Por esta razón en los últimos diez años se está desarrollando un proyecto en toda la cuenca que busca infiltrar el agua de lluvia en distintas superficies y sectores de la zona urbana. 

 


Estudio para el aumento del agua

Los Ángeles y en generar el sur de California tienen problemas por falta de agua, debido a varios factores entre los que están: aumento de la población urbana, dependencia al agua importada de otras regiones, sobre explotación de las fuentes subterráneas y las consecuencias del cambio climático.

La cuenca de Los Ángeles, es una región que experimenta lluvias bastante variables y sequías periódicas, situación que puede ser exacerbada como consecuencia del cambio climático, llevando las reservas de agua al límite.

Teniendo en cuenta que la población sigue aumentando y que cada vez es más costo traer agua de otras zonas, así como cumplir con las normas y exigencias ambientales, el Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles, está implementando una agresiva campaña centrada en el ahorro y uso eficiente del agua en la que se destacan puntos como el aumento de la captación pluvial y la exigencia del reúso de agua, así como la recarga de acuíferos.

 


Problemas de contaminación en fuentes hídricas

A medida que han aumentado los escurrimientos urbanos se ha reducido la calidad del agua en ríos y playas. Esto debido a que el agua arrastra contaminantes, basuras, metales e hidrocarburos que se encuentran en las superficies por las que pasa. Poniendo en peligro las reservas de agua y la salud de la población.  En la década de 1920 tan sólo llegaban al mar 5% de los escurrimientos pluviales de la zona de los Ángeles, estudios recientes demuestran que en 2000, 50% de los escurrimientos llegaron al mar. En la franja costera de Los Ángeles son descargados anualmente 712.952.503 m³ (578,000 acres-pies) de agua de lluvia al Océano.

La Agencia de Protección Ambiental (EPA por sus siglas en inglés) de Estados Unidos, ha identificado a los escurrimientos urbanos como una de las principales causas de contaminación de las fuentes superficiales de agua. Entre los contaminantes detectados se encuentran: metales pesados (plomo, zinc y cobre), patógenos, pesticidas, nutrientes, orgánicos, DBO y sólidos suspendidos. Sobre todo en áreas comerciales e industriales se encontraron estos altos niveles de metales pesados.

No sólo se están contaminando las aguas superficiales de la zona, también las reservas subterráneas. La contaminación de los mantos acuíferos en la zona se debe a: pesticidas, intrusión marina, granjas, sistemas sépticos, intrusión de aguas negras, fuentes industriales y situaciones naturales.

 


Infiltración de agua de lluvia


La infiltración natural de agua de lluvia toma los escurrimientos de aguas arriba o los de la superficie para dirigirlos a zonas de infiltración que pueden ser a cielo abierto: lagunas, humedales, barrancas, cuencas, presas o canales. Se trata de estructuras de control que contienen el agua de lluvia permitiendo que el subsuelo la absorba, a la vez que evitan inundaciones. Este tipo de infiltración se puede dar en zonas naturales o con amplio espacio.

En Los Ángeles ya existen áreas de captación e infiltración del agua de lluvia, sin embargo estas están ubicadas en áreas boscosas. En las zonas urbanas la mayoría del escurrimiento pasa por superficies impermeables que impiden que sea absorbido de forma natural. En la actualidad 16% del escurrimiento (239.295.476 m³) se infiltra, mientras que 50% del agua de lluvia (741.322.585m³) se escurre por la zona urbana. Esta enorme cantidad de agua, se desperdicia y termina llevando la contaminación que arrastra en su paso por las superficies, más la mezcla tóxica de las agua residuales, generada por las Demasías en el Alcantarillado Combinado (DAC), al océano y las playas.

Si en las zonas urbanas y donde se tiene poco espacio, se hiciera lo contrario y se aprovechara el agua de lluvia de techos y calles, para que después de un proceso de limpieza se infiltrara de forma adecuada, se podrían aumentar las reservas de agua y así evitar la crisis hídrica de la ciudad. Si se llevara a cabo un programa de gestión del agua de lluvia en el que se aprovecharan los primeros 19mm de cada evento de lluvia y estos captados e infiltrados  en todas las superficies, se podrían infiltrar 47.3657.026 m³ por evento, que si se multiplica por la cantidad promedio de eventos de un año, podría sumar 712.952.503 m³, el agua suficiente para 1.5 millones de personas.

Por esta razón, a partir del año 2000 el Consejo de Cuenca de Los Ángeles y el Río San Gabriel, crearon un grupo de representantes para investigar la mejor forma de infiltrar los escurrimientos pluviales en los acuíferos abatidos. Para lo cual se plantearon una serie de objetivos:

  • Evaluar la calidad del escurrimiento urbano para su infiltración
  • Desarrollo y entendimiento del uso de tierra, suelo, factores hidrogeológicos para la captura e infiltración de los escurrimientos.
  • Evaluación de la eficiencia de varias técnicas de infiltración, especialmente en la remoción de contaminantes.
  • Calcular la cantidad de agua de lluvia que realmente podía ser captura e infiltrada.
  • Formular un marco de los factores sociales, económicos e institucionales que debían ser dirigidos a crear un programa amplio de infiltración.
  • Desarrollar la implementación de un plan regional para utilizar mecanismos de infiltración en los lugares y espacios apropiados, al igual que guías de sustentabilidad.

 


Evaluación del impaco de infiltrar escurrimientos pluviales 

Para evaluar el impacto en la calidad del agua al infiltrar el escurrimiento pluvial, se realizó un estudio anual en distintas locaciones de Los Ángeles (zonas industriales, una escuela, un centro comercial, un parque público y una zona residencial). El sistema de monitoreo incluía: escurrimientos superficiales, pozos para analizar el agua subterránea y muestras del agua que queda en los poros del suelo. Se tomaron muestras durante y después de la época de lluvia. En los análisis que llevaron de 2000 a 2007, se observó que el escurrimiento pluvial no afectaba la calidad de los acuíferos y no se identificaron contaminantes peligrosos. En el caso de sitios en los que podía haber más polución como las zonas industriales, se utilizaron filtros para remover los contaminantes antes de entrar en el pozo de absorción, y se demostró que lograron retirar las sustancias y sólidos que podían llegar a afectar el proceso.

El aprovechamiento del agua de lluvia para la recarga de acuíferos genera beneficios extra como: conservación de las fuentes de agua, generación de áreas verdes y espacios de recreo, mejora de zonas públicas, aumento del valor de la propiedad y recuperación del hábitat.

Los usuarios del servicio de agua también apoyaron esta idea debido a los altos costos que implicaba el suministro en época de sequía. Además lo principal de esta iniciativa es que aumentaba las reservas de agua, a la vez que reducía los riesgos ocasionados por inundaciones, los problemas en el sistema de drenaje en la temporada de lluvia, y la contaminación de las playas y el mar.

Algunos de los sitios en donde se está llevando a cabo el proyecto de infiltración y monitoreo:

Casa Familiar: se utilizó el césped que rodea la casa para recolectar el agua que cae de techos y calles. También otra parte del escurrimiento de las calles es dirigido a un pozo seco para su almacenamiento. Por otro lado, una fracción del agua de los techos se almacena en una cisterna para irrigación
Planta de reciclaje: Se aprovechó el escurrimiento de un patio pavimentado de 9,300 m² (2.3 acres) para su infiltración. El sistema de tratamiento del escurrimiento pluvial consiste en una estructura de concreto para detención que descarga en un pozo de infiltración subterráneo. Parte del agua captada en techos va directamente al pozo de infiltración sin pasar por un proceso de tratamiento.
Parque público: el proyecto se diseñó para infiltrar los escurrimientos de un estacionamiento de 2,023m² (0.5 acres) y los pasos peatonales cercanos. El sistema de captación consiste en unos recolectores, a los que se dirige el flujo superficial de unos canales que se encuentran a los lados del estacionamiento. La descarga es conducida a un sistema subterráneo que separa los sedimentos y el aceite, luego el agua es dirigada un pozo de infiltración.
Almacen de chatarra metálica: se buscó aprovechar el escurrimiento en una zona de 3,439 m² (0.85 acres), aquí se realizó un proceso de pretratamiento del agua recolectada para reducir la concentración de sedimentos, metales y aceites, para luego infiltrar el agua recolectada. El sistema de tratamiento consistió en un tanque de retención y sedimentación que recibía los escurrimientos de la zona y luego los descargaba en pozo de infiltración subterráneo.
Escuela: se buscó infiltrar el agua de lluvia en un área de 28,327m² (7.4 acres). El escurrimiento pluvial tratado es dirigido a una pozo subterráneo que se encuentra debajo de un patio de juegos. Se empleó un sistema de tratamiento que utiliza la vegetación para frenar, filtrar y direccionar el escurrimiento de forma segura a través del terreno.
Oficina comercial: este local de 12,140 m² (3.5 acres) fue equipado con dos sistemas de infiltración. Por un lado un pozo de absorción que recibe el escurrimiento del techo y un campo que recibe el escurrimiento de calles.
Proyecto ejemplar – Elmer Avenue: en esta zona de la ciudad, se ha desarrollado un mega proyecto que busca promover la infiltración en esta zona residencial por medio de: pavimento poroso que permite la absorción del líquido, jardines que absorben el escurrimiento pluvial, tinacos para almacenar el agua de lluvia y vegetación local que requiere menos agua. El proyecto incluye el monitoreo de cantidad y calidad del agua que es infiltrada a través de las cunetas biológicas. Este proyecto ha logrado implicar a los habitantes de la zona, haciéndoles reflexionar sobre las implicaciones que tienen tirar basura y la contaminación del agua, sobre la vida marina.

 



Resultados del análisis

En la mayoría de los resultados del análisis se demostró que el agua de lluvia infiltrada no había afectado calidad del acuífero. Aunque en algunas muestras se detectó un importante contenido de:

Bacteria: se presentaron indicadores en los escurrimientos de casi todas las locaciones estudiadas. Sin embargo, se comprobó que una vez el agua de lluvia pasaba por el proceso de infiltración los sólidos de la tierra removía de forma efectiva los solidos suspendidos totales (SST) y las bacterias del agua de lluvia.

Metales: la concentración era más alta en el agua de lluvia que en el agua subterránea observada. En el análisis del almacén de material reciclado y el de  chatarra se encontraron índices de cobre y zinc, probablemente debido a que se infiltró agua con una alta concentración de estos metales. Para estos casos, diversos estudios han demostrado que los filtros de arena son muy eficaces para retirar metales.

También se detectaron en las locaciones de análisis concentraciones de sal y otros nutrientes en los escurrimientos, aunque estás eran muy bajas y cuando se analizó el agua subterránea, no se hallaron.

Se encontraron posibles amenazas en el agua subterránea recolectada para el análisis como: cloruro, nitrato y zinc disuelto, sin embargo no se cree probable que haya tenido que ver con el escurrimiento infiltrado, ya que el agua de lluvia mostraba indicadores muy bajos de estos elementos. Se cree que esto se debió al uso de grandes cantidades de estas sustancias en parques y zonas agrícolas.

En los años de analizados 2000-2007, no se detectó que el agua de lluvia infiltrada estuviese afectando la calidad del agua subterránea. En las zonas industriales se demostró que los filtros de pretratamiento fueron efectivos para remover los contaminantes antes del que el escurrimiento fuera infiltrado. Se recomienda que antes de infiltrar en zonas industriales, se realice un estudio de las condiciones del suelo.

 


Beneficios de infiltrar el agua de lluvia


• Evitar traer agua de otras zonas

• Disminución en la tarifa del agua en época de sequía.

• Solucionar los problemas generados por los excesos de escurrimientos pluviales en zonas urbanas

• El agua de lluvia exige menos niveles de tratamiento, por lo tanto, el proceso es menos costoso.

• Los sistemas de infiltración, no son costosos de instalar ni de mantener.

Los principales beneficios asociados a la infiltración de agua de lluvia son: aumento de las reservas de agua, aumento de la calidad del agua y prevención de inundaciones.

Pero hay muchos otros beneficios como: recuperación de zonas verdes y ecosistemas, ahorro de agua y reducción de energía asociadas con el transporte que significaría traer agua de otras zonas, así como el ahorro en obras y la inversión que estas supondrían. Y a largo plazo, mejoramiento de la calidad del aire y creación de espacios públicos.


Retos del proceso

1) Barreras institucionales

2) Normativa de construcción y desarrollo existente

3) Normativa de agua pluvial

4) Gestión de las reservas de agua subterráneas

5) Costo y fondeos

6) Educación y prevención

Uno de los principales argumentos para no promover la infiltración del agua de lluvia, son los costos que suponen estos proyectos. Sin embargo, estas opiniones carecen de visión a largo plazo y no tienen en cuenta que se trata de una inversión para garantizar las reservas de agua, que es un recurso fundamental para la vida y el desarrollo económico. Además existe una gran cantidad de métodos y tecnologías para reducir los costos de implementación y cada vez existe un mayor número de apoyos, incentivos, subsidios, fondos y políticas que lo hacen más viable.

En cuanto a la normativa de agua de lluvia en Los Ángeles, por lo general se refiere a la calidad del agua y en la mayoría de los casos se refiere a procesos de tratamiento que en muchas ocasiones no provee beneficios tangibles. Además los dueños de las propiedades reciben pocos incentivos por cumplir con los requerimientos mínimos de infiltración. Por lo tanto, la normativa debería dar los incentivos necesarios para que la infiltración se cumpla siguiendo las exigencias. Permitiendo con estos proyectos múltiples beneficios como aumentar las reservas de agua, mejorar la condición hídrica de la cuenca y genera espacios para la recreación.

Para poder promover un programa adecuado de infiltración que no afecta la calidad del agua subterránea es necesario incluir y trabajar con todos los sectores de la sociedad, en donde cada uno realice su aporte. Que sea un proyecto multidisciplinario e incluyente, en el cual deben participar la comunidad, los gobiernos locales, así como de los dueños de las propiedades. Todos los actores deben tener claras sus responsabilidades, los objetivos del proyecto, sus alcances y sus beneficios, tanto a largo como a corto plazo

 


Proceso adecuado

En primer lugar, se debe realizar un trabajo de observación y análisis para determinar: la selección de los proyectos piloto, los tipos de uso de suelo, las reservas subterráneas y las zonas con alto potencial para la infiltración.

En estos proyectos siempre se debe investigar la carga contaminante del escurrimiento pluvial y el mejor método de retiro de contaminantes y tóxicos para evitar que estos lleguen a las reservas subterráneas. Ya que dependiendo del tipo de suelo, algunos pueden no ser lo suficientemente efectivos para remover ciertos contaminantes.

Las autoridades deben hacer partícipe a la sociedad y el sector empresarial por medio de incentivos fiscales que inviten a que sean viables los proyectos de infiltración y que puedan llevarse a cabo de diversas formas en calles, parques, estacionamientos, plazas etc. Estos proyectos además de ser una apuesta segura para aumentar las reservas de agua futuras, pueden ayudar a evitar y hacer frente a los problemas ocasionados por las inundaciones y por la contaminación que puedan generar los escurrimientos pluviales. Aprovechando el agua de lluvia como lo que es, en un recurso, en vez de verla como una amenaza.

En el caso de California, la población cada vez reconoce más los costos que están significando una mala gestión del agua y lo que supone exportar agua de zonas cada vez más distantes. En el caso del Valle de México, la gente se está preguntando cada vez más por la solución ante la mala gestión pluvial que está significando una sobre explotación de las reservas hídricas de la zona, a la vez que, año tras año, se repiten los problema ocasionados por las inundaciones, algo que no parece tener mucho sentido, cuando se podrían aprovechar las aguas pluviales para aumentar las reservas sobre explotadas.

 


 

Fuente: Estudio para el aumento del agua – Investigación, estrategia y reporte de implementación. Consejo de cuenca de Los Ángeles y San Gabriel.

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