MEDIDAS DE MANEJO Y CONTROL DE INUNDACIONES
DATOS DE ENTRADA Principios,
objetivos y estrategias Subdivisión en macro cuencas Diagnóstico del drenaje urbano Medidas estructurales en la cuenca Medidas no estructurales en la cuenca Viabilidad económica- financiera FUNDAMENTOS DESARROLLO Plan de acciones Legislación municipal y atribuciones Manual de drenaje PRODUCTOS PROGRAMAS Estudios adicionales Educación Monitoreo INSTITUCIONAL
Legislación: planes urbanos, residuos, saneamiento, etc., Gestión del drenaje
CATASTRO FISICO
Red de drenaje, cuencas y uso del suelo
DATOS HIDROLOGICOS
Precipitación, caudal, sedimentos, calidad del agua
DATOS DE ENTRADA Principios, objetivos y estrategias Subdivisión en macro cuencas Diagnóstico del drenaje urbano Medidas estructurales en la cuenca Medidas no estructurales en la cuenca Viabilidad económica- financiera FUNDAMENTOS DESARROLLO Plan de acciones Legislación municipal y atribuciones Manual de drenaje PRODUCTOS PROGRAMAS Estudios adicionales Educación Monitoreo INSTITUCIONAL
Legislación: planes urbanos, residuos, saneamiento, etc., Gestión del drenaje
CATASTRO FISICO
Red de drenaje, cuencas y uso del suelo
DATOS HIDROLOGICOS
Precipitación, caudal, sedimentos, calidad del agua
DATOS DE ENTRADA Principios, objetivos y estrategias Subdivisión en macro cuencas Diagnóstico del drenaje urbano Medidas estructurales en la cuenca Medidas no estructurales en la cuenca Viabilidad económica- financiera FUNDAMENTOS DESARROLLO Plan de acciones Legislación municipal y atribuciones Manual de drenaje PRODUCTOS PROGRAMAS Estudios adicionales Educación Monitoreo
Figura 8.1 . Estructura del Plan Director de Drenaje Urbano (Fuente: Tucci, 2001).
8.4 - Fundamentos de un Plan Director de Drenaje Urbano (PDDU)
El Plan Director de Drenaje Urbano establece líneas principales de acción y posibilita:
estudiar toda la cuenca hidrográfica y, consecuentemente, llegar a soluciones de mayor alcance en el espacio y en el tiempo;
establecer normas y criterios de proyecto uniformes para toda la cuenca; elaborar mapas o planos de zonificación de áreas inundables;
identificar áreas a ser preservadas o adquiridas por el poder público antes que sean ocupadas y que sus precios las tornen prohibitivas;
establecer un escalonamiento temporal en la implantación de las medidas necesarias de acuerdo a los roles previstos y a los recursos disponibles;
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posibilitar el desarrollo urbano de forma armónica por la articulación del Plan de Drenaje con otros existentes en la región (planes Vial, de Desarrollo Industrial, de Transporte Público, de Servicios Básicos, etc.);
esclarecer a la comunidad en relación al origen y magnitud de los problemas del drenaje urbano y a las formas propuestas para su solución;
dar respaldo técnico a la acción política de tramitación de recursos, y
privilegiar la adopción de medidas preventivas de menor costo y mayor alcance temporal.
8.5 - Principios para un Plan Director de Drenaje Urbano (PDDU)
ASCE (1992) y Tucci (1994) enumeraron diversos principios sobre los cuales debe asentarse la formulación de este plan:
1. ningún usuario urbano debe ampliar la crecida natural: las crecidas naturales no pueden ser aumentadas por los que ocupan la cuenca, sea un simple loteo u otras obras derivadas del ambiente urbano. Esto se aplica al relleno de zonas bajas, a la impermeabilización de las superficie, a la construcción de calles y avenidas, etc.;
2. los impactos hidrológicos de la urbanización no deben ser transferidos: las obras y medidas a implementar no pueden reducir el impacto de un área en detrimento de otra(s). Caso que ello ocurra se deben prever medida compensatorias;
3. las aguas pluviales requieren espacio: una vez que el agua de lluvia alcanza el suelo la misma escurrirá, exista o no un sistema de drenaje adecuado. Siempre que se elimine el almacenamiento natural sin que se adopten medidas compensatorias, el volumen eliminado será ocupado en otro lugar. Canales y conductos desplazan la necesidad de espacio y deben ser proyectados teniendo presente este hecho. En otras palabras, el problema de drenaje urbano es, esencialmente, un problema de asignación de espacio, por lo que es indispensable preservar áreas o sectores para el manejo de las aguas; 4. las áreas bajas aledañas a los cursos de agua, delineadas por el escurrimiento, son parte de
los cursos: toda ocupación que se realice en estas áreas originará
posteriormente la adopción de medidas compensatorias onerosas. La preservación de estas áreas de inundación natural es invariablemente la solución más barata para los problemas de inundación. Adicionalmente ofrece otras ventajas colaterales dentro del espacio urbano como creación de áreas verdes, oportunidades de recreación, preservación de los ecosistemas, etc.;
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5. la solución de los problemas debe involucrar la adopción de medidas estructurales y no
estructurales: las medidas estructurales implican la alteración del medio físico a
través de obras de conducción y regulación. Las medidas no estructurales presuponen una convivencia razonable de la población con los problemas; 6. el subsistema de drenaje es parte de un ambiente urbano complejo: el subsistema de
drenaje no debe ser un fin en sí mismo, sino un medio que posibilite la mejora del ambiente urbano de forma más amplia. Debe ser articulado con los otros subsistemas urbanos;
7. calidad y cantidad del agua constituyen variables del mismo problema: deben ser consideradas en conjunto;
8. todo estudio de drenaje urbano debe ser analizado en el contexto integral de las cuencas
hidrográficas involucradas: es necesario eliminar las barreras existentes entre el
estudio de los problemas del drenaje urbano (a cargo de las municipalidades) y el análisis del drenaje regional (a cargo de organismos provinciales o nacionales);
9. se deben privilegiar los mecanismos naturales de escurrimiento, preservando los canales y cuerpos naturales de agua;
10. los costos de las medidas estructurales deben ser transferidos a los propietarios de los lotes, en forma proporcional a la superficie impermeable que posean, ya que ella es la generadora del aumento del escurrimiento.
11. se debe priorizar el control del escurrimiento pluvial en la fuente;
12. los medios de implantación del control de crecidas son el Plan Director de Drenaje Urbano, las legislaciones municipal y provincial y el Manual de Drenaje. El primero establece las líneas generales, las legislaciones controlan y el Manual orienta;
13. el control de inundaciones es un proceso permanente. Establecer planes y ordenanzas no es suficiente; es preciso el control permanente para verificar posibles violaciones y para adaptar la legislación a nuevas situaciones;
14. se debe incluir un proceso de formación y esclarecimiento a tomadores de decisión (municipal, provincial y federal), a profesionales y a la población en general; 8.6 - Escenarios de desarrollo del PDDU
Por lo general los escenarios considerados en el desarrollo de un Plan Director de Drenaje Urbano (PDDU) reflejan al menos las siguientes situaciones: (a) condiciones actuales; (b) condiciones actuales + PDDU; (c) condiciones según tendencias y (d) condición máxima.
El escenario actual permite identificar la situación existente en cuanto a la ocupación del suelo. El escenario que contempla el conjunto constituido por la
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situación existente y el PDDU implica admitir que este último será respetado en el desarrollo futuro de las nuevas áreas de la ciudad, mientras que en las zonas ya desarrolladas el mismo ya ha sido superado. El escenario referido a las tendencias actuales identifica la situación urbana que puede esperarse para el horizonte de proyecto del Plan, considerando las tendencias observadas en la práctica. El escenario de máxima representa la ocupación tope de acuerdo a aquello que se observa en diferentes partes de la ciudad. Este escenario representa la situación que ocurriría si el PDDU no fuese obedecido y las medidas no estructurales no fuesen implementadas. 8.7 - Estrategias en el desarrollo del PDDU
Tucci (2001) indicó las estrategias contempladas en el desarrollo del PDDU de la ciudad de Porto Alegre, Brasil.
Relativas al desarrollo del Plan:
El PDDU fue desarrollado según dos estrategias básicas:
para las áreas no ocupadas: desarrollo de medidas no estructurales relacionadas con la reglamentación del drenaje urbano y la ocupación de los espacios de riesgo, objetivando contener los impactos de los desarrollos futuros.
para las áreas ya ocupadas: el Plan desarrolló estudios específicos a nivel del macro drenaje (macro cuencas urbanas), objetivando planificar las medidas necesarias para el control de los impactos dentro de estas cuencas, sin que las mismas transfieran los impactos ya existentes hacia aguas abajo. En esta planificación fueron priorizados el uso de almacenamientos temporarios a través de detenciones.
Relativas al escenario y riesgo:
El escenario elegido fue el actual + PDDU con medidas estructurales, ya que el mismo fue considerado el más representativo de la realidad. De esta forma el Plan contempló la necesidad de implementar medidas estructurales para minimizar los impactos existentes y el desarrollo de medidas no estructurales asociadas a la expansión futura.
El riesgo fue asociado a un tiempo de retorno de 10 años para las obras del macro drenaje. La adopción de este valor surgió de análisis cualitativos sobre los impactos económicos de las medidas de control. En general los mayores perjuicios se producen en eventos de algo riesgo (bajo período de retorno), razón por la cual no se justifica el desarrollo de medidas de control para eventos de alto período de retorno (o baja frecuencia).
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Relativas al control ambiental:
En las áreas con falencias en el desarrollo de los sistemas de colecta cloacal y/o con conexiones cloacales clandestinas en la red pluvial, el Plan consideró la implementación de cuencos de detención solamente para el volumen excedente de la capacidad del sistema, es decir, para volúmenes asociados a tiempo de retorno superiores a 2 años. De esta forma, los volúmenes correspondientes a los períodos de estiaje y/o a la primera parte del escurrimiento no contaminan los cuencos.
En un segundo estado del desarrollo del Plan asociado a la implementación de las redes cloacales, el mismo previó la incorporación de las detenciones al sistema de control cualitativo del escurrimiento pluvial.
Para el control de la contaminación de los acuíferos y de la deposición de la basura el Plan previó el desarrollo de programas específicos distribuidos en la ciudad. 8.8 - Desarrollo del Plan Director de Drenaje Urbano
Los principios del Plan deben ser introducidos a través de la legislación y la reglamentación correspondiente. Estos elementos legales son establecidos para los desarrollos futuros de la ciudad. Dentro de este contexto, se pueden prever las siguientes:
Medidas no estructurales:
- limitación del caudal de salida de nuevos emprendimientos (puede establecerse un tamaño mínimo de lote sujeto a esta restricción);
- establecer un patrón de volumen de detención para determinadas áreas (por ejemplo, de hasta 100 ha);
- definición clara de líneas de protección asociadas al macro drenaje (por ejemplo, línea de ribera y otras correspondientes a tiempos de retorno mayores);
Medidas estructurales:
Para el escenario y el riesgo adoptado se debe establecer: - la variación de la capacidad de drenaje existente; - los sitios donde se producen situaciones críticas;
- el estudio de alternativas para la solución de estas inundaciones; - la evaluación económica respectiva;
- la evaluación ambiental correspondiente.
Evaluación económica:
En el Plan envuelve a:
a. la evaluación económica de las alternativas asociadas a las medidas estructurales;
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b. la identificación de mecanismos de financiación de las obras y de las tareas de mantenimiento de las redes.
La determinación de los costos del control del drenaje urbano debe ser realizada según el tipo de inundación:
- en áreas ribereñas: la principal causa de los impactos se debe a la ocupación indebida de las áreas con riesgo. En este caso los beneficiarios por las obras y los agentes causadores son los mismos, por lo que el rateo de costos debe ser realizado sobre esta población;
- para inundaciones en el drenaje urbano: los beneficiarios son los que sufren la inundación y están localizados en los tramos de aguas abajo. Sin embargo, los agentes causadores se ubican en la parte alta y media de las cuencas por lo que los costos deben ser rateados entre esta parcela de la población. Un criterio de prorrateo es a través del área impermeable de cada propiedad. Los costos se asocian a:
- la implementación de las medidas estructurales tanto en el macro como en el micro drenaje. Estos costos se encuentran distribuidos en toda la cuenca; - la operación del sistema de drenaje existente, que envuelve: limpieza,
mantenimiento de conductos y solución de problemas localizados.
El principio básico del financiamiento de las acciones del drenaje urbano es el de distribuir los costos de acuerdo con las áreas impermeables no controladas de las propiedades. La distribución de los costos de la implantación del drenaje propuesta para un Plan se basa en:
Obras de control:
Para las obras de control planificadas, los costos de su implantación deben ser distribuidos dentro de cada cuenca de acuerdo con el área impermeable de cada propiedad. Ello debe realizarse a partir de un valor total cobrado por el período estimado de implantación de la obra o de su financiamiento. La población de las cuencas donde la impermeabilización es mayor y, por lo tanto, que poseen condiciones más críticas de drenaje, deben pagar cuantías mayores.
Operación y mantenimiento:
Este costo puede ser cobrado: (a) como parte del presupuesto general del municipio (impuestos municipales), sin una cobranza específica a los usuarios; (b) a través de una tasa fija para cada propiedad, sin relación alguna con el área impermeable; (c) en base al área impermeable de cada propiedad. Esta última alternativa es la más justa ya que implica pagar proporcionalmente al volumen de
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generación de escurrimiento. Es decir, quien más utiliza el sistema de drenaje más paga. La principal dificultad en este proceso de cobranza está en la estimación real del área impermeable de cada propiedad. El siguiente procedimiento puede ser utilizado:
emplear la relación entre el área construida de cada propiedad y el área del terreno como referente del área impermeable relativa. Este valor no es el real, pues el espacio impermeabilizado tiende a ser mayor en función de las veredas y patios internos impermeables.
establecer un programa de evaluación del área impermeable en base a imágenes de satélite y verificación por muestreo a través de visita local. Tucci et al. (19989) y Bertoni et al. (2002) presentaron diversas metodologías para evaluación de las áreas impermeables aplicadas a ciudades de Brasil y Argentina respectivamente. Las metodologías aplicadas por estos últimos autores fueron:
(a) la estimación de las superficies revestidas a partir de las informaciones digitales existentes en los sistemas de información geográfica (SIG) de los catastros municipales;
(b) la estimación estadística de las superficies revestidas (impermeabilizadas) a partir de la identificación semi-automática (“supervisada”) sobre fotografías aéreas digitales, en base al software ArcView 3.2© y su módulo Image Analysis©;
(c) la estimación estadística de las diferentes categorías de superficies drenantes a partir de la identificación manual de puntos aleatorios sobre imágenes digitales de fotografías aéreas;
(d) la estimación estadística de las superficies revestidas (impermeabilizadas) a partir de la clasificación semi-automática de imágenes digitales satelitales LandSat, según el proceso basado en el concepto de “pixel mistura” propuesto por Campana (1995).
Los estudios fueron basados en versiones actualizadas de los catastros municipales, compatibles con las fechas de las fotografías aéreas y de las imágenes disponibles. En las Figura 8.2 a Figura 8.5 se observa la aplicación de las mismas con ayuda de un Sistema de Información Geográfica (SIG). En la Figura 8.6 se presenta la relación entre el porcentaje de áreas impermeables y la densidad poblacional estimada para diversas ciudades de Brasil, Argentina y Francia.
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-8-134- Urbanización Tipo U5 - Barrio Gral. Paz (Ciudad de Córdoba)
Figura 8.2. Selección de un sector representativo. Barrio Gral. Paz, ciudad de Córdoba, Argentina (software ArcView GIS 3.2©) (Fuente: Bertoni, 2004).
GIS : Informaciones del catastro municipal (construc.)
Figura 8.3. Estimación de áreas impermeables a partir del catastro municipal. Barrio Gral. Paz, ciudad de Córdoba, Argentina (software ArcView GIS 3.2©). (Fuente: Bertoni, 2004).
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-8-135- Clasificación supervisionada : resultados del procesamiento
Figura 8.4. Estimación de áreas impermeables mediante clasificación automática. Barrio Gral. Paz, ciudad de Córdoba, Argentina (software Image Analysis©). (Fuente: Bertoni, 2004).
Clasificación manual de puntos aleatórios : 8tipos básicos
Figura 8.5. Estimación de áreas impermeables mediante clasificación manual de puntos aleatorios. Barrio Gral. Paz, ciudad de Córdoba. (software ArcView GIS 3.2©). (Fuente: Bertoni, 2004).
Curso sobre Gestión de Inundaciones en Áreas Urbanas Material de Capacitación -8-136- 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 0 50 100 150 200 250
Densidad de población hab/ha
% de I m pe rm ea bi liz ac ió n Sao Paulo Curitiba Porto Alegre Tucci et al (1989) Rafaela Mixta (Arg) Urbana (Rafaela, Arg) Desbordes (1985),France Córdoba
Río Cuarto
Figura 8.6. Relación entre el porcentaje de áreas impermeables y la densidad poblacional estimada para diversas ciudades de Brasil, Argentina y Francia (Bertoni, 2004).
8.9 - Productos del Plan Director de Drenaje Urbano Los productos del PDDU son los siguientes (Tucci, 2001):
Legislación y/o Reglamentación que componen las medidas no estructurales;
Propuesta de gestión del drenaje urbano dentro de la estructura municipal de administración;
Mecanismo financiero y económico para viabilizar las diferentes medidas; Plan de Control de las Cuencas Hidrográficas Urbanas: concentra los
estudios necesarios de control estructural de cada subcuenca de la ciudad; El Plan de Acción, que es el conjunto de medidas escalonadas en el tiempo
de acuerdo con la viabilidad financiera;
Manual de Drenaje: da las bases del Plan y todos los elementos necesarios para la preparación de los proyectos en la ciudad.
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8.10 - Programas del Plan Director de Drenaje Urbano
Los programas son los estudios complementarios de medio y largo plazo que son recomendados en el PDDU con el objetivo de mejorar las deficiencias encontradas en la elaboración del propio Plan.
Tucci (2001) cita algunos de los programas propuestos en los PDDU de las ciudades de Porto Alegre y Curitiba (Brasil):
Programa de Monitoreo:
Fueron propuestos los siguientes programas
Monitoreo de las cuencas representativas de la ciudad Monitoreo de áreas impermeables
Monitoreo de residuos sólidos en el sistema de drenaje Revisión del catastro del sistema de drenaje
Estudios complementarios: los estudios identificados fueron los siguientes: - Evaluación económica de los riesgos;
- Revisión de los parámetros hidrológicos;
- Metodología para estimar la calidad del agua pluvial;
- Dispositivos para retención del material sólido en las detenciones;
- Verificación de las condiciones de proyecto de los dispositivos de controle en la fuente
Programa de Mantenimiento:
Debido al uso de dispositivos de control distribuidos en la ciudad el programa de mantenimiento deberá ser eficiente para mantener las condiciones de control a lo largo del tiempo.
Programa de Educación:
Envuelve los siguientes programas:
Actualización de los ingenieros de drenaje urbano;
Información a arquitectos e ingenieros que proyectan obras en la ciudad; Divulgación a gestores urbanos;
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8.11 - Medidas Complementarias
En la ejecución del Plan Director de Drenaje es imprescindible la participación de técnicos locales junto a profesionales especialistas. El aporte de los locales ayuda a definir un instrumento consustanciado con la historia, la evolución y las costumbres de la ciudad. A su vez, potencia el interés por mantener posteriormente el control de su aplicación
Por otra parte, la adopción de criterios para controlar la generación del escurrimiento por parte de algunas municipalidades debería ser avalada también por los organismos provinciales y nacionales competentes.
Por último, otro elemento adicional que puede contribuir a orientar los profesionales es la elaboración del Manual de Drenaje Urbano. En general en las universidades el drenaje urbano no es abordado en forma exhaustiva, llevando a muchos profesionales a poseer errores de formación profesional que exigen un gran esfuerzo para ser superados. En localidades pequeñas, por otra parte, la imposibilidad de actualización frecuentemente lleva a la conocida práctica de “prueba y error”. Las consecuencias económicas de esta situación también recaen en toda la comunidad.