En un momento en que muchos municipios buscan controlar las aguas pluviales urbanas invirtiendo fuertemente en infraestructura verde, como estanques de calidad de agua, cuencas de infiltración, pavimento poroso y plantaciones ribereñas:un nuevo estudio sugiere que estos costosos esfuerzos pueden no tener mucho impacto.

Los resultados de la investigación son especialmente reveladores porque la intensidad de las tormentas está aumentando, y la gestión de las aguas pluviales urbanas es más importante que nunca, el destacado miembro del equipo de investigación Jonathan Duncan, profesor asistente de hidrología, Facultad de Ciencias Agrícolas, Penn State.

"Nadie quiere escuchar esto, pero tenemos un alto nivel de confianza en nuestros datos y diseño experimental que redujeron la variabilidad entre las subcuencas que estudiamos, ", dijo." Algunos otros estudios han sugerido esto, pero no se llevaron a cabo con los datos hidrológicos detallados a escala de cuenca que teníamos. La conclusión es que no pudimos detectar ninguna diferencia en los flujos creados por la gestión de las aguas pluviales ".

La investigación fue única porque se llevó a cabo en la cuenca de Dead Run en el condado de Baltimore en Maryland, "la cuenca urbana más intensamente calibrada del mundo, "según Duncan.

Como resultado, los investigadores pudieron examinar dos décadas de datos ecológicos relacionados con los flujos de aguas pluviales. "Hay cinco estaciones de medición dentro de una cuenca hidrográfica de 6 millas cuadradas (otras ciudades tienen suerte si tienen algunas) y hay seis dentro de esta subcuenca en Baltimore, "Duncan dijo." Entonces, permite una mejor comprensión mecanicista de la hidrología urbana ".

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores analizaron la respuesta hidrológica, el cambio en el volumen y el tiempo de escorrentía, en tres pequeños, subcuencas urbanas altamente impermeables a los eventos de lluvia "pulsantes". Esto les permitió evaluar cómo la gestión tradicional de aguas pluviales altera los hidrogramas urbanos, que son gráficos que muestran el caudal con respecto al tiempo.

Las cuencas hidrográficas varían en la cobertura de manejo de aguas pluviales de 3% a 61% y en superficies impermeables de 45% a 67%. Esas superficies repelentes al agua incluyen techos de edificios, carreteras, carreteras y estacionamientos. Para el estudio, los investigadores seleccionaron un conjunto de eventos de tormenta que involucraron un solo pulso de lluvia, con más del 96% de la precipitación total entregada en 60 minutos.

El equipo de investigación utilizó datos de precipitación promedio de la cuenca, generados por radares locales, para identificar "hietografías" de tormentas locales —representaciones gráficas de la distribución de la intensidad de la lluvia a lo largo del tiempo— para cada evento en cada cuenca. Ese ajuste Duncan señaló, mejoró la comparabilidad de las cuencas hidrográficas porque compensó la extrema variabilidad de la intensidad de las lluvias de las tormentas de corta duración.

En hallazgos publicados recientemente en Procesos hidrológicos , Los investigadores informaron que a pesar de las diferencias dramáticas en la fracción del área de la cuenca que drena a las características de gestión de las aguas pluviales en los tres afluentes de cabecera estudiados, no encontraron pruebas sólidas de que la gestión de las aguas pluviales causara una reducción significativa del volumen o el momento de los caudales máximos de las tormentas.

La respuesta del hidrograma para las tres cuencas hidrográficas fue notablemente uniforme a pesar de los contrastes en la gestión de las aguas pluviales. cobertura impermeable y patrones espaciales de uso de la tierra, escribieron en el periódico.

"Nuestros hallazgos aportan más evidencia al trabajo de investigadores anteriores que sugieren que el manejo de las aguas pluviales es menos efectivo para disminuir la escorrentía urbana de lo que comúnmente se supone. ", Dijo Duncan." En estas cuencas hidrográficas, creemos que el porcentaje de superficies impermeables puede tener una mayor influencia en el volumen de escorrentía que el porcentaje de cobertura de gestión de aguas pluviales ".

Duncan explicó que, históricamente, las comunidades han utilizado infraestructura gris:sistemas de cuencas de detención para retener el agua, así como alcantarillas, Tuberías y túneles:para trasladar las aguas pluviales de donde vive la gente hacia plantas de tratamiento o cuerpos de agua locales. Pero la infraestructura gris en muchos municipios del país está envejeciendo, y su capacidad para gestionar grandes volúmenes de aguas pluviales está disminuyendo.

Para enfrentar este desafío, muchas comunidades están instalando sistemas de infraestructura verde para reforzar su capacidad de gestionar las aguas pluviales. La infraestructura verde absorbe y filtra las aguas pluviales donde cae. Aunque ha habido una tendencia hacia la infraestructura verde en los últimos años, todavía comprende un pequeño porcentaje del área total de la cuenca tratada en el estudio de Baltimore, siendo la mayor parte de la gestión de aguas pluviales estanques de detención tradicionales.

El Congreso promulgó la Ley de mejora de la infraestructura del agua en 2019, que define la infraestructura verde como "la gama de medidas que utilizan sistemas vegetales o de suelo, pavimento permeable u otras superficies o sustratos permeables, recolección y reutilización de aguas pluviales, o jardinería para almacenar, infiltrado, o evapotranspirar las aguas pluviales y reducir los flujos a los sistemas de alcantarillado o aguas superficiales ".

La infraestructura verde tiene muchos beneficios colaterales, como el secuestro de carbono y la reducción del efecto isla de calor urbano, Duncan notó. "A medida que aumenta la fracción de infraestructura verde, cuanto antes sepamos si es más eficaz en el manejo de la escorrentía a escala de cuencas que las prácticas tradicionales de aguas pluviales, el mejor, " él dijo.