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DISEÑO URBANO SENSIBLE AL AGUA: UN NUEVO ENFOQUE PARA

UNA COLOMBIA SOSTENIBLE

Carlos Andrés Peña Guzmán

Ing. Ambiental y Sanitario

Esp. Recursos Hídricos Urbanos

Ms.C. Hidrosistemas

Estudiante doctoral en Agua y Desarrollo Sostenible

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN


Fuente: www.worldbank.org


Fuente: www.worldbank.org



Cada vez el crecimiento de áreas urbanas y de zonas impermeabilizadasmundialmente es mayor, asociado al crecimiento económico y poblacional (Elvidgeet al., 2007).

Carlos Andrés Peña Guzmán Fuente: Elvidge et al., 2007

CRECIMIENTO DE LA POBLACIÓN URBANA

Se estima que para 1900 solo el 9% de la población mundial vivia enambientes urbanos, a medida que el tiempo fue pasando este valor fuecambiando, en los 80’s ya se contaba con el 40% para el 2000 el 50% y seespera que para 2025 este porcentage sea del 60% (McIntyre et al.,2008).

En la actualidad los centros urbanos presentan más de la mitad de lapoblación mundial y en más de 500 ciudades ya se cuenta con más de 1millón de habitantes (Fletcher et al., 2013; Lee, 2000).


IMPACTOS DE LA URBANIZACIÓN

Hidrológicos.

Ambientales.

Ecológicos.

Salud

Económicos.

Sociales.

Culturales.


Fuente: wikipedia.org/wiki/Bogotá

IMPACTOS HIDROLÓGICOS DE LA URBANIZACIÓN


Fuente: Thériault and Laroche, 2009

IMPACTOS HIDROLÓGICOS DE LA

URBANIZACIÓN

1. Erosión. Asociado a la perdida de rugosidad de lacapa superficial del suelo lo que genera un aumentode velocidad del flujo.

2. Geomorfológicos. Modificaciones a corrientes deagua.


IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN

RegiónAgua

disponibleTotal de agua

extraída

Volumen de agua extraída (Gm3/año)

Cantidad de agua extraida total de

las fuentes de agua renovables

Agricultura Industria Domestica

Volumen Porcentaje Volumen Porcentaje Volumen Porcentaje

África 3936 217 186 86 9 4 22 10 5.5

Asia 11594 2378 1936 81 270 11 172 8 20.5América Latina 13477 252 178 71 26 10 47 19 1.9

Caribe 93 12 9 69 1 8 3 23 14América del Norte 6253 525 203 39 252 48 70 13 8.4

Oceanía 1703 26 18 73 3 12 5 15 1.5

Europa 6603 418 132 32 223 53 63 15 6.3

Fuente: Connor et al., 2009




Fuente:zepeda12.blogspot.com.co

CALIDAD HÍDRICA

Procesos:1. Domésticos2. Industriales3. Comerciales4. Servicios


Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: www.iatp.org


Carlos Andrés Peña GuzmánLi-qing et al, 2007



PRIMER LAVADO

Fuentes de ingreso:1. Atmosfera2. Superficies

(techos, vías, calles, etc)

3. Externo (personas, animales, etc, usos del suelo)


Sabin et al. 2005 reportaron que la deposiciónatmosférica representó> 50% de las cargas totales demetales pesados en las aguas pluviales

Davis y Birch, 2006 investigaron la distribución espacialde la deposición atmosférica de metales pesados dentrode una cuenca urbana. Encontraron que estadistribución es función de los diferentes tipos depavimento.




Los sólidos en sistemas dealcantarillado constituyen uno de losmayores problemas in términos dereducción de capacidad y fuente decontaminación durante temporadashúmedas (Ashley, et al., 2000).

IMPACTOS ECOLÓGICOS DE LA URBANIZACIÓN


Walsh, 2000



.Fuente: Soil and Water Pollution Monitoring, Protection and Remediation.

PRECIPITACIÓN

Sedimentos extraídos del

sistema de alcantarillado combinado

Lixiviados

Infiltración

Nivel Freático

Coloides sólidos

Descomposición

química

Degradación biológica



1. Las Islas de Calor • Reducción de zonas de sombra.• El aumento de la absorción de la radiación de onda corta

(solar).• La reducción de la velocidad del viento.• Reducción de evapotranspiración (Grimmond, 2007).


Carlos Andrés Peña Guzmán Fuente: greendallas.net/land/challenges/



Elias-Maxi et al., 2014



Plappally and Lienhard, 2012

DESAFIOS DEL AGUA EN ÁREAS URBANAS

El agua en área urbanas, es un desafío para su gestiónsostenibilidad optimización y planificación, ya que sedebe trabajar en cortos tiempos para prestar el mejorservicio de suministro de agua, alcantarillado,tratamiento etc., sin alterar factores ambientales, desalubridad y económicos (Price and Vojinović, 2011).


ADMINISTRACIÓN DEL AGUA EN ÁREAS URBANAS

1. Captación del agua.

2. Tratamiento de agua potable.

3. Distribución.

4. Alcantarillado sanitario.

5. Alcantarillado pluvial.

6. Tratamiento de aguas residuales.

7. Descarga de aguas residuales.


MANEJOSINDIVIDUAL

DE LOS ELEMENTOS

NO HOLÍSTICOS

QUE SE BUSCA DE SALIR DE UN ENFOQUE NO HOLÍSTICO

Niemczynowicz, (1999) manifiesta: “estamos empezando ahablar no sólo acerca de algunas nuevas tecnologías aisladas,sino sobre nuevas soluciones totales del sistema “.

Se necesita un enfoque integrado con el fin de identificar lasoportunidades que no están aparentes cuando laplanificación es separada y/o se lleva a cabo para cadacomponente individual (Anderson y Iyaduri, 2003).


INICIOS DE LA VISIÓN HOLÍSTICA


Rauch et al., 2005

CICLO URBANO DEL AGUA

Ciclo Urbano del Agua (CUA) da una gestión másadecuada los recursos hídricos urbanos y de losdiferentes sistemas que lo componen, tales como;abastecimiento, tratamiento, distribución, consumo,recolección de aguas residuales, drenaje y control de lacalidad y cantidad de fuentes hídricas superficiales ysubterráneas (Bach et al., 2014; Fletcher and Deletic,2008; Fratini et al., 2012; Hardy et al., 2005; Maksimovićand Tejada-Guibert, 2001; Mitchell, 2006; Rauch et al.,2005).



De acuerdo con Bach et al. (2014) no existe unadefinición unificada que integre el ciclo urbano del agua,sin embargo, podría describirse como: La interacciónespacio-temporal entre el agua y los procesoshidrológicos, abastecimiento, tratamiento, distribución,consumo, recolección, disposición, reuso que se llevan acabo dentro de áreas urbanas o parcialmenteurbanizadas (Peña-Guzmán et al. 2015).




Adaptado de Wagner and Breil, 2013


Fuente: Fletcher, 2007

MANEJO INTEGRAL DEL AGUA URBANA

Realiza un enfoque integral de los servicios urbanos delagua, desde el suministro, manejo de aguas lluvias yaguas residuales y el control de aguas subterráneas ysuperficiales, esto a su vez son vistos comocomponentes de un sistema físico integrado (Mitchell,2006), y considera los roles e interacciones de variasinstituciones envueltas en el manejo del CUA (Rogers,1993).


MANEJO INTEGRAL DEL AGUA URBANA

Inicia desde los 90’s como: Manejo Integral del Agua. El termino aparece en 2004 OFICIALMENTE.Los principios en los que se basa son: Considerar todas las partes del ciclo del agua tanto natural

como construido y reconocerlos como una parte integral de un sistema.

Considerar todos los requerimientos por el agua tanto antropogénicos y ecológicos.

Considerar contextos locales ambientales, sociales, culturales y económicos , dentro de un ambiente sostenible a mediano y largo plazo.


DISEÑOS URBANOS SENSIBLES AL AGUA (DUSA)

Comenzó a ser utilizado en la década de los 90’s en Australia,y su primera referencia conocida fue por Mouritz (1992).Luego en un informe preparado para el Gobierno de AustraliaOccidental por Whelans et al. (1994).

Los objetivos del DUSA se enumeran por Whelans et al.(1994): Gestionar el balance hídrico. Mantener y en lo posible mejorar la calidad del agua. Fomentar la conservación del agua. Mantener las oportunidades ambientales y relacionadas con el

agua.



Según la National Water Initiative de Australia sepuede definir como: “La integración de la planeación,el manejo, protección y conservación el ciclo urbano delagua, que asegura que la gestión de agua en áreasurbanas sea sensible a procesos hidrológicos yecológicos”




Brown et al., 2009


Fuente: Wong, 2007

CICLO URBANO DEL AGUA SIN WSUD

Carlos Andrés Peña Guzmán Fuente: Melbourne Water, s.f.

CUA CON WSUD

Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Ashley et al, 2012.

CONTROL EN LA CALIDAD Y LA CANTIDAD DEL AGUA LLUVIAS

Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Melbourne Water, s.f.


Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Wellintong, s.f.


Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Melbourne Water, s.f.

TECHOS VERDES

Los techos verdes son áreas con vegetación viva,instalados sobre los techos de edificaciones, los cualesincluyen beneficios visuales, ecológicos e hidrológicos.


SISTEMAS DE INFILTRACIÓN

Existen diferentes tipos de componentes de drenajeque pueden ser usados para facilitar la infiltración deaguas, tales como pozos de absorción, trincheras deinfiltración, mantas de infiltración y cuencas deinfiltración.


FILTROS

Son sistemas de tratamiento uniformes los cuales estáncompuestos generalmente por pastos o vegetacionesdensas que son diseñados para tratar la escorrentíamediante la sedimentación, filtración e infiltración.


BIO-RETENCIÓN

Son sistemas que usan las depresiones de los suelospara reducir la escorrentía y los volúmenes de aguas,tratan el agua mediante plantas y el suelo.


ARBOLES

Traspiración

Interceptación.

Infiltración.

Fitoremediación.


PAVIMENTOS POROSOS

Es una superficie de transito vehiculas y/o peatonal, lacual permite que el agua procedente de lluvias infiltre através de capas, el agua temporalmente es almacenaday posteriormente es descargada. Sirve comotratamiento previo.


Necesidad de gestionar y administrar el agua en áreasurbanas es un prioridad mundial.

La gestión de los procesos del agua en áreas urbanas demanera independiente desconocen la relación yretroalimentación del CUA.

El enfoque holístico de gestión hace de este una maneraoptima de tomar decisiones administrativas y técnicas quegeneran un impacto a diferentes escalas (, locales,regionales o nacionales).

Las prácticas descentralizadas en la gestión del agua cadavez toman mayor importancia mundialmente.

CONCLUSIONES

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