Gestión del Agua Lluvia

OBJETIVO:

Replicar los flujos naturales del ciclo hidrológico, a partir de la gestión del agua lluvia de acuerdo con las características del sitio y las variables del proyecto.

CONTRIBUCIÓN A:

REQUERIMIENTOS:

Este lineamiento tiene un requerimiento obligatorio y uno opcional, con dos casos, de acuerdo con las condiciones previas del predio donde se localiza el proyecto. El proyecto debe seleccionar uno de los siguientes casos.

Caso 1: Predio parcialmente urbanizado o sin desarrollar: El predio donde se localiza el proyecto, en las condiciones previas, tiene áreas verdes en plena tierra, no desarrolladas o que se encuentran en condiciones naturales del terreno.

Caso 2: Predio totalmente urbanizado: El predio donde se localiza el proyecto, en las condiciones previas, cuenta con el 100% de áreas duras o impermeables, derivadas de procesos de urbanismo o construcción, previos al proyecto.

REQUERIMIENTO OBLIGATORIO: Gestión báscia del agua lluvia

Gestionar las aguas lluvias en el sitio mediante la implementación de estrategias de sostenibilidad que aporten a la replicabilidad del ciclo hidrológico. El volumen de aguas lluvias a gestionar dependerá del tipo de proyecto y el caso al que corresponde, según la siguiente tabla:

Para efectos del cálculo del volumen a gestionar, se tendrá en consideración el área del predio afectada por el coeficiente de escorrentía, en las condiciones de diseño del proyecto establecido en la Tabla 10, y el estudio pluviométrico de la zona, que incluya los eventos de precipitaciones diarios de los últimos diez años.

Nota: Adicionalmente, el sistema de drenaje propuesto debe dar cumplimiento a los requerimientos normativos vigentes, con el fin de evitar sobrecargas al sistema de alcantarillado pluvial y evitar inundaciones, lo cual deberá verificarse con las autoridades competentes.

REQUERIMIENTO OPCIONAL: Gestión avanzada del agua lluvia

Aumentar la gestión de las aguas lluvias en el sitio, mediante la implementación de estrategias de sostenibilidad que aporten a la replicabilidad del ciclo hidrológico. El puntaje dependerá del percentil del agua lluvia a gestionar, el nivel de urbanización del predio en sus condiciones previas, el tipo de proyecto y la priorización del tipo de estrategias, según la siguiente tabla:

Para efectos del cálculo del volumen a gestionar, se tendrá en consideración el área del predio afectada por el coeficiente de escorrentía, en las condiciones de diseño del proyecto establecido en la Tabla 15, y el estudio pluviométrico de la zona, que incluya los eventos de precipitaciones diarios de los últimos diez años.

POSIBLES ESTRATEGIAS:

Se recomienda priorizar la reducción de la huella del proyecto aumentando las zonas verdes, con el fin de disminuir el coeficiente de impermeabilidad del terreno, y por ende la escorrentía y el volumen de aguas lluvias a gestionar.

Se recomienda evaluar la implementación de estrategias que maximicen los beneficios ambientales priorizando, donde sea posible técnicamente, aquellas que replican los procesos de infiltración, evapotranspiración y el ciclo hidrológico natural.

Las principales estrategias que se recomienda evaluar hacen parte de los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS), tales como:

• Jardines de lluvia
• Alcorques inundables
• Zanjas de infiltración y bioretención
• Pavimentos permeables
• Canales biológicos con vegetación

DOCUMENTACIÓN REQUERIDA:

SOSTENIBILIDAD EJEMPLAR:

Aplica a aquellos proyectos que además de presentar el estudio de viabilidad técnica de alternativas diferentes al almacenamiento de aguas lluvias, implemente una o más de las estrategias alternativas analizadas.

HACIA NETO CERO:

No aplica.

EJEMPLO:

Un proyecto de vivienda No VIS localizado en la ciudad de Bogotá, tiene las siguientes características en las condiciones previas a la intervención:

Paso 1: Nivel de urbanización en las condiciones previas: El predio en sus condiciones previas cuenta con zonas verdes en plena tierra, por lo cual se considera parcialmente urbanizado. Ver Figura 7.

Paso 2: Cálculo del coeficiente de impermeabilidad en las condiciones de diseño: Las superficies duras generadas por el proyecto tendrán un área total de 10.680 m2, equivalente al 59% del área útil del predio. El resto del predio hará parte de las áreas comunes del proyecto con zonas recreacionales, zonas verdes y jardines. Se asume un coeficiente de impermeabilidad de 0,9 para las zonas duras y de 0,3 para las áreas comunes, obteniéndose un Ci ponderado del predio de 0,66.

Paso 3: Cálculo del percentil: Para evaluar el evento de la lluvia equivalente al percentil 50, se consultan los registros, de los últimos diez años o más, de las precipitaciones diarias de la estación EL DORADO CATAM [21205791], de acuerdo con la información del IDEAM.

Para calcular de manera adecuada el percentil se siguen los siguientes pasos:

1. Se obtiene el conjunto de datos de precipitación de 24 horas a largo plazo para la ubicación de interés.
2. Si la fuente de información es una plataforma GIS como el Banco de datos del IDEAM, se descargan los datos en formato *.csv y se organizan en una hoja de cálculo en Excel, utilizando la función “Texto en columnas” del menú “Datos”.
3. Se reorganizan todos los registros de precipitación diaria en una columna si el conjunto de datos original tiene múltiples columnas de registros de precipitación diaria.
4. Se revisan los registros para eliminar los pequeños eventos de lluvia (generalmente menos de 0,1 pulgadas), que pueden no contribuir a la escorrentía de lluvia. Estos pequeños eventos se clasifican como almacenamiento depresivo, que, en general, no produce escorrentía en la mayoría de los sitios.
5. Se calcula la cantidad de lluvia del percentil 50 (P50) aplicando la función de hoja de cálculo PERCENTIL en una celda [=PERCENTIL(rango de datos de precipitación,50%)]
6. Esta función determina el evento de tormenta del percentil 50 que captura todas las tormentas excepto el 50% más grande.

Paso 4: Cálculo del volumen de gestión de aguas lluvias: Teniendo en cuenta el área del proyecto (A), el coeficiente de escorrentía (Ci) y el evento de lluvia correspondiente al percentil 50 (P50), el volumen (V) de agua a gestionar es:

V= A x Ci x P50

Paso 5: Selección de alternativas: Con el fin de evaluar las estrategias de gestión de las aguas lluvias que aporten en mayor medida a la replicabilidad del ciclo hidrológico y que generen los mayores beneficios ambientales al entorno construido, el proyecto realiza un análisis de viabilidad técnica evaluando las restricciones y características topográficas del terreno, la geología y geotecnia, y las áreas disponibles para implementar las estrategias, entre otros aspectos.

Teniendo en cuenta que el proyecto contará con áreas verdes de baja pendiente en plena tierra, como primera medida se analizan estrategias que prioricen procesos de infiltración en el terreno. Para estos procesos es necesario evaluar aspectos como la tasa de infiltración del suelo, la distancia al nivel máximo freático, la distancia a capas impermeables como arcillas expansivas, roca u otros estratos impermeables, el riesgo de inestabilidad o erosión del terreno, la distancia a cimentaciones de edificaciones u otras infraestructuras, y la presencia de fuentes contaminantes, entre otros aspectos.

El proyecto opta por implementar una solución de zanjas de infiltración en el terreno, teniendo en cuenta los siguientes parámetros principales:

Dimensionamiento: Siguiendo la metodología definida en la Norma técnica NS-166 de la EAAB, el dimensionamiento del sistema de drenaje se determina a partir del volumen de agua lluvia a gestionar y la profundidad máxima de la zanja, teniendo en cuenta las distancias al nivel freático y a las capas impermeables, así como la tasa de infiltración del suelo, el tiempo máximo de drenaje, el factor de seguridad y el porcentaje de porosidad del medio filtrante.

La profundidad máxima de la zanja (d) se determina a partir de la selección del valor mínimo entre la profundidad de almacenamiento según condiciones del suelo (D1) y la profundidad máxima requerida por restricciones de la zona (D2).

D₁ = Td x (f / 1000) / Fs x (ng / 100)    D₁ = 48 x (20_mm/h  / 1000) / 3 x (40 / 100) = 0,8m

Teniendo en cuenta que D1 es menor que la distancia máxima requerida por restricciones de nivel freático y de capa impermeable D2, la profundidad de la zanja (d) se establece en un valor de 0,8 m

El área, se calcula a partir del volumen de agua lluvia a gestionar, la profundidad de la zanja y la porosidad del medio filtrante.

A = V / d x (ng /100)     D₁ = 87,81 / 0,8 x (40 / 100) = 274,4m

Finalmente, el ancho mínimo de la zanja debe ser mayor o igual a la profundidad de la zanja incluyendo la profundidad del borde libre, con el fin de favorecer una mejor distribución del flujo en toda la estructura bajo la superficie.

Por lo tanto, el dimensionamiento del sistema es:

Figura 9. Sección transversal de la estructura - Zanjas de Infiltración. Fuente: Hoja de cálculo de zanjas de infiltración, Anexo NS-166 EAAB-Norma Técnica1

Con esta estrategia se logra gestionar 87,81 m3, alcanzando el percentil 50, cumpliendo así el requerimiento obligatorio.

1 Universidad de los Andes, Acueducto de Bogotá y Secretaría Distrital de Ambiente, Investigación de las Tipologías y/o tecnologías de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS) que más se adapten a las condiciones de la ciudad de Bogotá D.C. ZANJAS DE INFILTRACIÓN (Riverside County Flood Control and Water Conservation District, 2011)

RECURSOS:

• Resolución 799 de 2021“Por la cual se modifica la Resolución 0330 de 2017”, que adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS) (Minvivienda, 2021)
• Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS (Minvivienda, 2016): TÍTULO D. Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales Domésticas y Aguas Lluvias
• Guía para la gestión sostenible y circular del agua en edificaciones (CCCS, 2022): Herramienta de balance hídrico