En el contexto actual, existen dos problemas que van a condicionar y afectar al diseño (y/o rehabilitación) de las redes de alcantarillado y que podrán ser causa del mayor riesgo de sobrecarga y de inundaciones urbanas (no inundaciones externas, provocadas por cuencas vertientes más allá de la ciudad):
- Por un lado, la urbanización creciente.
Durante siglos, la población urbana fue creciendo paulatinamente. A partir del siglo XIX, con el boom de la Revolución Industrial, comenzó a producirse la migración masiva de las personas que vivían en entornos rurales a las ciudades (éxodo rural) para poder satisfacer la necesidad de mano de obra, creciendo rápidamente las urbes en tamaño. La urbanización creciente de las ciudades propició la extensa impermeabilización de los terrenos de éstas y, consecuentemente, la alteración de los procesos hidrológicos involucrados: se perdió capacidad drenante de los suelos, que propició la reducción de la infiltración y del flujo base (esenciales para la recarga de los acuíferos), provocando un aumento de la escorrentía superficial y una disminución en la evapotranspiración, al reemplazar gran parte de la vegetación natural por estructuras humanas.
Figura 1. Inundaciones causadas por el huracán Katrina en la ciudad de Nueva Orleans, en el estado de Luisiana (EEUU).
Esta situación antagónica a la de pre-desarrollo condujo a una generación de un mayor volumen de escorrentía y una disminución del tiempo de respuesta de la cuenca para evacuarlo, que acabaron produciendo un aumento muy considerable de los caudales pico
Esta situación antagónica a la de pre-desarrollo condujo a una generación de un mayor volumen de escorrentía y una disminución del tiempo de respuesta de la cuenca para evacuarlo, que, combinados, acabaron produciendo un aumento muy considerable de los caudales pico.
El enfoque tradicional de resolver la problemática fue eliminar los excesos de escorrentía pluvial cuanto antes, trasladando el agua mediante tubos rápidamente fuera de la ciudad. Los cauces urbanos fueron canalizados y el alcantarillado fue diseñado para captar y conducir toda el agua de escorrentía superficial. De ahí surgió el drenaje convencional.
En estas zonas urbanas, los graves problemas de inundaciones (Figuras 1 y 2) y la degradación de los cauces naturales, que han perdido su riqueza natural y su capacidad de respuesta ante las crecidas, como consecuencia de una extensa impermeabilización de dichas zonas y un deterioro del sistema de recolección de aguas pluviales (incapaces de absorber la cantidad de agua adicional procedente de zonas con nuevos desarrollos urbanos), han producido una deficiencia grave en la gestión de escorrentías, tanto en cantidad (volumen) como en calidad.
Figura 2. Las inundaciones en esta población alcanzan tal calado que solamente dejan al descubierto las señales de tráfico de este poste.
- Por otro lado, el cambio climático.
Prácticamente no queda rama de la ciencia, especialmente de aquéllas que guardan relación directa con los fenómenos naturales que acontecen en el medio ambiente, en la que no se haya estudiado la influencia del cambio climático. Probablemente el drenaje de aguas pluviales (tanto rural como urbano) sea uno de los campos dentro de la ingeniería hidráulica en que más puedan llegar a percibirse los efectos del cambio climático.
Los efectos del cambio climático llegarían a afectar a todos los procesos hidrológicos, y unidos a la urbanización creciente, conducirían a un aumento de la probabilidad de sobrecarga de las redes de saneamiento y de inundaciones
Los expertos del IPCC (“Panel Intergubernamental del Cambio Climático”) anuncian que “es muy probable […] que los episodios de precipitación extrema sean más intensos y frecuentes en muchas regiones” (IPCC, 2014). Esta alteración de los fenómenos meteorológicos (Figura 3) se debe al efecto antrópico: “La influencia humana en el sistema climático es clara, y las emisiones antropógenas recientes de gases de efecto invernadero son las más altas de la historia. Los cambios climáticos recientes han tenido impactos generalizados en los sistemas humanos y naturales.” (IPCC, 2014). Así pues, los efectos del cambio climático llegarían a afectar a todos los procesos hidrológicos, y unidos a la urbanización creciente y a la ampliación de las ciudades, que claramente han alterado el ciclo hidrológico en la situación de pre-desarrollo, conducirían a un aumento de la probabilidad de sobrecarga de las redes de saneamiento y de los efectos asociados a ésta: mayor riesgo de colapso y rotura de los elementos estructurales del alcantarillado y, sobre todo, de inundaciones.
Figura 3. Cambio en la precipitación media anual en porcentajes sobre la base de las proyecciones de la media multimodelos para 2081-2100 en relación con 1986-2005 bajo dos escenarios RCP2,6 (izquierda) y RCP8,5 (derecha) (IPCC, 2014).
Entrada de blog basada en los conocimientos adquiridos a lo largo de la docencia y el Trabajo de Fin de Máster en Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente, especialidad en Hidráulica Urbana: "Modelo heurístico de rehabilitación de las redes de drenaje urbano mediante el uso combinado de la sustitución de conductos y la instalación de depósitos de retención". Universitat Politècnica de València. Vicente R. Navarro Planas.
Referencias bibliográficas:
IPCC, 2014: Cambio climático 2014: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Equipo principal de redacción, R.K. Pachauri y L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Ginebra, Suiza, 157 págs.
