Hydrologic Attenuation and the Hydrologic Benefits of Implementing Eco-Productive Green Roofs in Marginal Urban Areas

Atenuación hídrica y beneficios hidrológicos debido a la implementación de techos verdes ecoproductivos en zonas urbanas marginadas

Este trabajo evalúa la atenuación hídrica de un techo verde productivo mediante tres indicadores: lag-time, coeficiente de escorrentía y porcentaje de retención volumétrica. Se utilizaron dos especies de plantas: una herbácea (Lactuca sativa) y una crucífera (Raphanus sativus). Se registraron ocho eventos de lluvia en cuatro casas del barrio La Isla, en Soacha, Colombia (4° 34’ 22.3”, 74° 10’ 53.5”, 2701 msnm). Se observaron retardos de la escorrentía hasta de 32 minutos, coeficientes equivalentes de escorrentía mínimos hasta de 0,1 y porcentajes de retención volumétrica máximos cercanos al 80%. Se evaluaron los beneficios hidrológicos de implementar techos verdes comparando la infraestructura de drenaje requerida con techos verdes y sin estos, y calculando sus respectivas probabilidades de inundación en el área de estudio (barrio La Isla, Soacha,Colombia). Se simuló la respuesta del alcantarillado propuesto mediante la metodología de Monte Carlo, y al implementar techos verdes en toda el área de estudio: el coeficiente de escorrentía se distribuyó aleatoriamente, siguiendo una distribución de Kernel correspondiente a los datos registrados en campo. Los resultados obtenidos evidenciaron ahorros cercanos al 22% y una reducción del 35% de las probabilidades de inundación.

INTRODUCCIÓN

Los flujos del ciclo hidrológico son uno de los problemas más relevantes asociados a las precipitaciones en las zonas urbanizadas. Los cambios de estos flujos pueden atribuirse principalmente a la construcción de áreas impermeables que disminuyen los porcentajes de infiltración y evaporación. A su vez, tales disminuciones modifican los tiempos de concentración en las cuencas urbanas; y, cuando un tiempo de concentración disminuye, el flujo de escorrentía exhibe un salto significativo como resultado de las nuevas formas de uso del suelo y de la implementación de sistemas de alcantarillado (Chen, Hill y Urbano, 2009; Jacobson, 2011). Desde finales de la década de 1970, los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) se han desarrollado para hacer frente a los problemas mencionados anteriormente (Butler y Davies, 2009; Niemczynowicz, 1999), especialmente como una alternativa para gestionar las aguas pluviales y, por lo tanto, reducir el riesgo de inundaciones (Ballard y Kellagher, 2007a).

Por lo general, los SUDS requieren la construcción de grandes espacios, un posible obstáculo para su implantación en zonas urbanas. A diferencia de los SUDS, las cubiertas verdes tienen la ventaja de no exigir nuevos espacios, ya que pueden instalarse en cubiertas existentes (Castleton et al., 2010; Ballard y Kellagher, 2007b; CSQ, 2003).

Las cubiertas verdes atenúan los picos de flujo y su rendimiento depende de tres factores principales El periodo de tiempo seco precedente (ADWP), el tipo de vegetación utilizada y el tipo de suelo utilizado (Getter y Rowe, 2006; Mentens, Raes y Hermy, 2006).