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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
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
IMPACTOS DE LA URBANIZACIÓN
Hidrológicos.
Ambientales.
Ecológicos.
Salud
Económicos.
Sociales.
Culturales.
Carlos Andrés Peña Guzmán
Fuente: wikipedia.org/wiki/Bogotá
IMPACTOS HIDROLÓGICOS DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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
Carlos Andrés Peña Guzmán
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán
Fuente:zepeda12.blogspot.com.co
CALIDAD HÍDRICA
Procesos:1. Domésticos2. Industriales3. Comerciales4. Servicios
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán
PRIMER LAVADO
Fuentes de ingreso:1. Atmosfera2. Superficies
(techos, vías, calles, etc)
3. Externo (personas, animales, etc, usos del suelo)
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán
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 AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
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.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
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán
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).
IMPACTOS AMBIENTALES DE LA URBANIZACIÓN
Carlos Andrés Peña Guzmán Fuente: greendallas.net/land/challenges/
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
CICLO URBANO DEL AGUA
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
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).
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
DISEÑOS URBANOS SENSIBLES AL AGUA (DUSA)
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”
Carlos Andrés Peña Guzmán
CONTROL EN LA CALIDAD Y LA CANTIDAD DEL AGUA LLUVIAS
Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Melbourne Water, s.f.
CONTROL EN LA CALIDAD Y LA CANTIDAD DEL AGUA LLUVIAS
Carlos Andrés Peña GuzmánFuente: Wellintong, s.f.
CONTROL EN LA CALIDAD Y LA CANTIDAD DEL AGUA LLUVIAS
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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.
Carlos Andrés Peña Guzmán
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