1. – Análisis integrado del ciclo hidrológico natural y el ciclo urbano del agua El agua en la naturaleza es el elemento, que junto con el aire, son de vital importancia para los seres vivos. El proceso de circulación que el agua sigue a través de todo el sistema terrestre, en donde es aprovechada por los organismos vivos, se conoce como ciclo hidrológico.
La atmósfera, la litosfera y la hidrosfera, como partes del sistema, permiten que a través de cada uno de ellos el agua se manifieste de diferentes formas inducida por la energia solar. De acuerdo al comportamiento del agua en cada una de las artes del sistema terrestre se identifican los componentes del ciclo hidrológico: preci itación eva otrans iración, transpiración, infiltración y escurri los elementos menci de forma natural. OF8 next pag Figura 1 cada uno de mica de ocurrencia Figura 1.
Ciclo hidrológico del agua ‘www. ucm. es/info/diciex/proyectos/agua/el_ciclo_del_agua. html La precipitación representa a todas las aguas meteóricas que caen en la superficie de la tierra en forma liquida o sólida. La evaporación es el paso del agua del estado líquido al gaseoso. La transpiración es el proceso a través del cual las plantas toman gua del suelo y la envían a la atmósfera por la fotosíntesis. La infiltración es el paso del agua proveniente de la precipitación al subsuelo.
El escurrimiento es la cantidad de agua excedente que terrestre en cada sector tiene el espacio determinado para la ocurrencia de las diferentes fases del ciclo hidrológico, así en la atmósfera se encuentran las nubes, en la litosfera la superficie de la tierra a través de la cual discurre el agua que define los rios y toda la red de drenaje natural, en el subsuelo los aculTeros que contienen el agua subterránea, en fin, áreas donde el agua es tilizada por los seres VIVOS.
Cuando el hombre en el proceso de desarrollo que sigue en el transcurso del tiempo, materializa su avance interviniendo y urbanizando áreas naturales que impactan y se alimentan del ciclo hidrológico, acción que, desde el punto de vista del recurso hídrico se traduce también en la creación de un nuevo ciclo que es denominado ciclo urbano del agua, del cual se muestra una representación en la Figura 2.
El ciclo urbano del agua comienza con la captación del recurso en las fuentes naturales como ríos, lagos y acuíferos, y luego es bjeto de tratamiento y distribución para que sea posible su utilización por los seres humanos en los centros urbanos, para consumo domestico, industrial, comercial, entre otros. Figura 2. Ciclo urbano del agua. Credit, text source: IJ. S. Geological Survey, Department ofthe Interior/USGS Diagram reproduced courtesy of the SEQ Healthy Waterways Partnership (http://wvm. ealthywatenvays. org). / wwv/. pacificwater. org La precipitación que cae directamente sobre el área urbanizada y se convierte en escurrimiento se considera como una entrada en el ciclo urbano, de la mism se considera el agua que PAGL2 entra deb considera como una entrada en el ciclo urbano, de la misma forma que se considera el agua que entra debido a la captación en las fuentes naturales. Figura 2. Ciclo urbano del agua Una vez que el agua se encuentra en el área urbana discurre sobre la superficie de las vías de comunicación como calles, avenidas y autopistas, además de hacerlo sobre los tejados y estacionamientos. También el agua de lluvia circula por la red de alcantarillas, o de drenaje en general, hasta llegar directamente a los cuerpos receptores naturales de agua o pasar por las plantas e tratamiento.
Una vez que el agua es utilizada se genera otra vía de circulación en el ciclo urbano mediante las descargas de aguas servidas o negras y grises, las cuales deben ser tratadas antes de su disposición final en los cuerpos receptores naturales. La precipitación que cae directamente sobre el área urbana genera escurrimiento superficial que se distribuye en descarga directa en la fuente receptora o a través de la red de drenaje, arrastrando en ocasiones sedimentos y desechos. PAGL3 interrelacionada, como se indica en la Figura 4.
Se presenta una aradoja en los últimos años, en el contexto urbano, en relación con el manejo del recurso hídrico y es que en las áreas urbanas, donde cada vez son más fuertes los requerimientos del recurso hídrico, con respecto a la cantidad, calidad y seguridad, los riesgos de inundación son mayores y el ambiente acuático y sus ecosistemas son mas degradados. El desarrollo de áreas urbanas en una cuenca determinada genera diferentes impactos en el ambiente y en el ciclo natural del agua como se indica de manera esquemática en la Figura 5.
A continuación se mencionan los más relevantes y frecuentes. . – Crecimiento de la demanda de agua Al aumentar la población en un área urbana se refleja de manera inmediata en un incremento de la demanda de agua que se debe extraer de las fuentes naturales y en muchas ocasiones requiere de infraestructura para transportar el agua de distancias muy largas. 2. – Generación de aguas servidas La cantidad de agua que es suministrada a las zonas residenciales y áreas de otros usos es transformada en aguas servidas.
Mientras mas agua se suministra mayor será el caudal de aguas servidas. Las características de la contaminación, tanto n carga como en calidad, depende de los usos, si se trata de uso industrial, riego, domestico o comercial. En la ciudad, el agua servida es transportada y dispuesta lejos de las viviendas y edificios a través de una red de tuberías para minimizar el contacto humano con excretas y patógenos. Hay centenares de sustancias y toxinas que son vertidas en alc PAGL40F8 contacto humano con excretas y patógenos.
Hay centenares de sustancias y toxinas que son vertidas en alcantarillas en operaciones normales. Las plantas de tratamiento de aguas servidas son usadas para reducir la carga de contaminantes . – Alteración del patrón hidrodinámico natural en las fuentes de agua Por la extracción del agua, la dinámica normal de los flujos de agua en el ecosistema es afectado, incluyendo el nivel freático en los acuíferos. Frecuentemente los ríos y acuíferos son contaminados pos las descargas de aguas servidas contaminadas afectando a los usuarios aguas abajo 4. Incremento de superficies impermeables y sólidas que causan aumento de la velocidad de la escorrentía superficial y captación de residuos sólidos Las superficies impermeables que se generan con la construcción e avenidas, calles, estacionamientos, tejados, entre otros, tiene un efecto directo en el aumento de la escorrent[a superficial, en la disminución de la recarga de los aculferos y afecta el flujo base de la escorrentía.
Las áreas impermeables urbanas acumulan toda clase de sólidos y residuos contaminantes en muchos casos. Todas las sustancias y partículas son lavadas y diluidas durante los eventos de precipitación, creando un flujo que literalmente lava las vías de circulación generando un escurrimiento altamente contaminado que llega hasta los cuerpos de agua receptores. Estas descargas rbanas de agua rara vez son tratadas y reconocidas como un problema. 5. Impacto en los cuerpos de agua receptores El efecto de las descargas de aguas servidas provenientes los cuerpos de agua receptores El efecto de las descargas de aguas servidas provenientes del escurrimiento superficial por las vías de comunicación en áreas urbanas en cuerpos de agua receptores es dificil de cuantificar y regular debido a su intermitencia y naturaleza variada. Aunque el impacto inmediato puede ser medido mientras un evento de magnitud significativa este ocurriendo, los efectos de largo plazo on frecuentemente frecuentes de _ to isolate desde otras fuentes de contaminación.
Las descargas de drenaje que afectan la calidad de agua de los cuerpos receptores vienen de descargas domesticas, industriales, lavado urbano superficial de diversos sólidos y componentes. Los efectos en la calidad de agua pueden ser clasificados en cuatro grupos (Prince, 2004) a. – Descargas con alta concentración de sustancias que consumen oxigeno b. – Descargas que contienen sustancias que inhiben reoxigenación en la superficie del agua, como los aceites c. Descargas de componentes de contenidos tóxicos, como esticidas, metales pesados y algunos efluentes industriales d. – Descargas con alta concentración de sólidos suspendidos las cuales inhiben la actividad biológica por bloqueo de la luz solar Figura 5. Impacto de la urbanización en el ambiente acuático Existen otros elementos en torno al ciclo urbano del agua que impactan de manera significativa el comportamiento del agua en las ciudades, como el cambio climático y el deterioro de la infraestructura existente para el manejo y transporte del agua.
El cambio climático se está do en un factor c para el manejo y transporte del agua. El cambio climático se está transformando en un factor crítico en todos los lugares del mundo y lleva a la humanidad a tener un mejor uso de los recursos hídricos que están disponibles. Algunos lugares necesitan planificar y prepararse para reusar el agua y manejarla durante las sequías y en otros en cambio prepararse para las inundaciones y excesos de agua. En general se requiere ser más eficiente en el uso del agua.
El cambio climático es un importante elemento que presiona sobre el estado en que se encuentren los sistemas urbanos de gestión del agua. Los cambios en los patrones de precipitación e ocurrencia de tormentas más intensas lleva a aumentar los riesgos de inundación. En ciudades con sistemas de abastecimiento y disposición de agua de más de cien años de vida, se presentan fallas de sus componentes como tuberías, estanques de almacenamiento, válvulas, etc. ue pueden causar filtraciones que se traducen en perdidas para el sistema o en contaminación del agua potable. La forma tradicional de gestión de las aguas urbanas no establece diferencias entre la calidad del agua ni en los usos que de ellas se hace, de esta manera se puede ver como el agua que es ratada para el consumo humano se emplea indiferentemente en actividades como riego de jardines, estaciones de servicio y otras que se ejecutan de manera indiscriminada en el contexto urbano.
Adicionalmente, la gestión del agua se ha llevado habitualmente de forma separada, lo que dificulta encontrar soluciones en el contexto actual de la complejidad de la separada, lo que dificulta encontrar soluciones en el contexto actual de la complejidad de las ciudades. Sin embargo, aunque los efectos de la urbanización pueden ser severos, hay diversas opciones que pueden ayudar a minimizar os impactos que se producen. Por ejemplo la gestión del agua de lluvia mediante sistemas de almacenamiento, retención, infiltración, intercepción y uso.
Los servicios de alta calidad de limpieza de las ciudades. El reuso del agua tratada, entre otros. «La idea subyacente de la Gestión Integrada de Aguas Urbanas (GIAU) consiste en manejar el sistema completo del recurso hídrico urbano como parte de una estructura coherente». (Srinivas, 2009). En la Figura 5 se indica la interrelación de algunas actividades consideradas en la GIAIJ. Figura 4. – Gestión Integrada de Aguas Urbanas
Con el desarrollo de una gestión integral efectiva del agua urbana se contribuye de manera significativa a incrementar la calidad de vida de las poblaciones y a la conservación ambiental, específicamente en aspectos como el control de inundaciones y la consecuente disminución de pérdidas de vidas y bienes materiales por la ocurrencia de eventos de precipitación, uso eficiente y clasificado del agua tratada para consumo de la población, reuso de las aguas servidas, incremento y mejora de los servicios ambientales en el área urbana. PAGL8 http://www. switchtraining. ‘template/proiects/switch
