Adaptación del suministro de agua y saneamiento de las ciudades a los retos del cambio climático – el proyecto PREPARED

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Sobre el blog

CETaqua
El Centro Tecnológico del Agua es un organismo sin ánimo de lucro, integrador y gestor de la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación en el ámbito del agua, concretamente en su ciclo urbano, y con vocación nacional e internacional.
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  • Episodio de sequía en el río Llobregat, caracterizado por una alta variabilidad en la cantidad y calidad de su agua.

El cambio climático y las ciudades europeas

En los próximos años, las ciudades europeas se enfrentan al importante desafío de lidiar con los retos que presenta el cambio climático, de manera que la gestión del ciclo urbano del agua deberá adaptarse a los cambios climáticos previstos. Para conseguirlo, es necesario planificar las inversiones que se realizarán a largo plazo, considerando la adaptación al cambio climático en las actuaciones futuras. El proyecto PREPARED pretende facilitar esta tarea, proporcionando recomendaciones y soluciones en ámbitos relacionados con la gestión del agua a nivel urbano.

El proyecto cuenta con una gran cantidad de participantes, entre ellos CETaqua, Centro Tecnológico del Agua, que proporcionan un total de 15 ciudades en las que implementar actividades de demostración. A continuación se explica la problemática del cambio climático en Barcelona, así como las demostraciones que se están llevando a cabo en el marco del proyecto PREPARED.

Episodio de inundación en el río Llobregat, caracterizado por una alta variabilidad en la cantidad y calidad de su agua.

PREPARED - El proyecto

"PREPARED – Enabling Change" es un proyecto colaborativo de 4 años (2010-2014), financiado por el Séptimo Programa Marco (FP7) de la Comisión Europea. Reúne empresas de servicios públicos urbanos y centros de investigación para evaluar si las ciudades europeas están preparadas para responder a los desafíos provocados por el cambio climático, tanto en el suministro de agua como en el saneamiento. El enfoque colaborativo asegura que las experiencias sean compartidas y explotadas por las empresas que gestionan el ciclo urbano del agua. En definitiva, PREPARED aumentará la resiliencia y adaptabilidad de las ciudades y también proporcionará un mayor conocimiento de los riesgos del cambio climático a los que se enfrentan

Logotipo del proyecto Prepared

El proyecto cuenta con 35 socios, entre centros de investigación y gestores del ciclo urbano del agua, liderados por el centro de investigación holandés KWR. Los socios reflejan diferentes problemáticas de la gestión del agua, así como diferentes necesidades de adaptación. Entre los participantes se encuentran socios de reconocido prestigio, como el propio KWR, SINTEF, DHI, INSA, IWA o KWB, entre otros. En cuanto a las ciudades participantes, encontramos ciudades mediterráneas (Génova), atlánticas (Lisboa), continentales (Berlín) o nórdicas (Oslo). La participación española está representada por el centro tecnológico CETaqua y por la gestora del alcantarillado en Barcelona (Clabsa).

Retos del cambio climático en Barcelona

En el último informe del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC), el sur de Europa se ha identificado como un área especialmente vulnerable. En la Península Ibérica, el cambio climático puede provocar los siguientes efectos a finales del siglo XXI:

  • Aumento de la temperatura (hasta 6ºC en verano y 2-3ºC en invierno)
  • Disminución de la precipitación (sobre todo en verano)
  • Aumento de episodios extremos y mayor duración de los mismos

Algunas de las características del clima mediterráneo incluyen eventos de lluvia muy intensa, que con frecuencia causan inundaciones, así como situaciones de escasez de agua. Esto pone de relieve la importancia de evaluar los impactos del cambio climático sobre los fenómenos extremos para implementar medidas de adaptación.

Estos impactos se traducen en una serie de retos en la gestión del agua en Barcelona:

  • Con respecto a la fiabilidad del suministro de agua, la gestión actual no es lo suficientemente robusta frente al cambio climático. El uso de metodologías y herramientas para simular la gestión del agua permitirán probar medidas de adaptación, integrando la oferta y demanda de agua en zonas urbanas.
  • En cuanto a los sistemas de alcantarillado, y particularizando para el caso de Barcelona, la morfología de la ciudad dificulta el transporte y descarga de agua de lluvia, provocando inundaciones en zonas cercanas a la costa como el barrio del Raval. Si además se considera el cambio climático, el aumento esperado de eventos de lluvia extrema y la subida del nivel del mar también añadirá más dificultades y riesgo de inundaciones.

Barcelona ha hecho grandes esfuerzos en los últimos 20 años para construir infraestructuras diseñadas para evitar inundaciones y reducir descargas de la red de alcantarillado a las playas. No obstante, a partir de ahora, la planificación de las obras deberá hacerse teniendo en cuenta las nuevas condiciones climáticas.

Demostraciones del proyecto PREPARED en Barcelona

En base a la problemática descrita, a continuación se comentan las tareas específicas de demostración que se realizan en Barcelona en el marco del proyecto PREPARED.

(1) Sistema de ayuda a la decisión para la planificación de sistemas urbanos de agua en regiones con estrés hídrico

Se ha desarrollado un prototipo de un sistema de ayuda a la decisión para la gestión de cuencas, integrando los modelos hidrológicos e hidráulicos de cuencas hidrográficas con el análisis de toma de decisiones, basado en un enfoque multicriterio. En general, las herramientas existentes no integran el modelado y la toma de decisiones; la herramienta desarrollada, en cambio, integra ambos enfoques.

Así, por una parte, la herramienta determina los impactos (operacionales, socio-económicos y ambientales) que afectan negativamente a la cuenca, mientras que, por otra parte, da soporte al proceso de elección de la mejor estrategia de adaptación o mitigación que minimice el efecto de dichos impactos.

La demostración de Barcelona se ha basado en aplicar el prototipo desarrollado para la cuenca del Ter-Llobregat (utilizada para el abastecimiento de agua en Barcelona), teniendo en cuenta un conjunto de posibles escenarios de cambio global que fueron obtenidos en el proyecto LIFE+ WATER CHANGE (http://www.life-waterchange.eu/). 

Herramienta de ayuda a la decisión desarrollada en el marco del proyecto PREPARED

(2) Esquema conceptual de captación y almacenamiento de agua en eventos extremos con elevados caudales

Esta tarea está enfocada en promover el uso de los recursos hídricos alternativos. Los recursos hídricos históricos en la ciudad de Barcelona han sido una combinación de las aguas superficiales del río Llobregat y las aguas subterráneas. Por esta razón, asegurar los recursos subterráneos en calidad y cantidad mediante actuaciones de recarga artificial conduce a una mejor disponibilidad de agua freática y también una mejor calidad final en el agua de consumo.

En este sentido, se evalúan el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de recarga artificial de acuíferos en función de parámetros hidráulicos y de calidad para el almacenamiento subterráneo de aguas de baja calidad (agua regenerada o agua superficial como la del río Llobregat). Para ello, se ha construido una columna experimental que simula la recarga de acuíferos con calidad variable de entrada, para determinar los efectos físico-químicos durante la recarga y establecer recomendaciones que determinen cuál debe ser el mínimo de calidad exigible.

Columna experimental construida para la simulación de la recarga de acuíferos

(3) Metodologías para la evaluación del riesgo de la escorrentía urbana

Se han desarrollado un conjunto de guías sobre cómo crear escenarios climáticos futuros para ser usados como entrada para modelos de escorrentía urbana. El siguiente paso será implementar escenarios futuros en modelos de escorrentía urbana y generalizar estos resultados, para que puedan ser implementados en diferentes casos pilotos.

La demostración de Barcelona pondrá en marcha esta metodología en una cuenca piloto. Para ello, se ha actualizado el modelo de inundaciones 1D-2D con los escenarios de cambio climático, y en los siguientes meses se probará dicho modelo con diferentes escenarios. Esto permitirá analizar los impactos de los cambios futuros en la escorrentía urbana, así como la idoneidad de las guías elaboradas.

Esquema de la metodología desarrollada para la implementación de escenarios de cambio climático

(4) Nuevas metodologías para el control de sedimentos en la red de alcantarillado

En Barcelona, debido a la presencia de montañas y parques en la parte superior de la ciudad, los sedimentos se erosionan, entrando en la red de alcantarillado e instalándose en la parte baja de la ciudad. Dentro del proyecto PREPARED se está desarrollando una nueva metodología para el seguimiento y modelización de sedimentos, que se aplica en una cuenca piloto con el objetivo de mejorar el conocimiento sobre el comportamiento de los sedimentos. 

En el primer año (2012), la demostración se ha centrado en la realización de campañas de monitorización de sedimentos; a continuación, se realizarán tareas de modelización de sedimentos, con el objetivo final de obtener información y proponer estrategias para la mejora de la gestión de sedimentos en alcantarillado. Este enfoque contribuirá a una reducción en el elevado presupuesto anual de limpieza.

Campaña de monitorización de sedimentos en el alcantarillado de Barcelona

Perspectivas de futuro

Uno de los objetivos del proyecto es ayudar a planificar las inversiones, teniendo en cuenta los retos planteados por el cambio climático. En el caso de Barcelona, las inversiones previstas en 2006 en el Plan Director de Drenaje, dirigido a proteger la ciudad contra las inundaciones y las descargas de sistemas unitarios, alcanzaron un total de 580 millones de euros. Desde entonces, el municipio ha invertido alrededor del 13% de esta cantidad. Esto significa que hay un elevado presupuesto previsto para inversiones en las próximas décadas. Aplicando las nuevas metodologías, y teniendo en cuenta el cambio climático, se podrá garantizar que el presupuesto se dedica a las medidas más eficientes para afrontar los desafíos futuros.

Más información sobre el proyecto en la web http://www.prepared-fp7.eu/

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