Agència Estatal de Meteorología

Por el Prof. Dr. Ing.
Aurelio Hernández Muñoz

 

INTRODUCCIÓN.

La actividad humana, tanto urbana como rural, tiene lugar en un medio físico, influenciado por las condiciones meteorológicas. Su metabolismo, sus actividades agrícolas, ganaderas e industriales, e incluso el propio hombre sufren los efectos de la climatología. Las regiones, con sus distintas condiciones climáticas, permiten en unos casos el asentamiento del hombre, permiten adaptar ciertos tipos de cultivos, crecer ciertas especies arbóreas, adaptarse ciertos tipos de ganadería, y por supuesto asentar las actividades industriales. Es decir permiten el asentamiento y desarrollo de núcleos urbanos y rurales, en definitiva la aparición de las ciudades. En otras regiones la vida se hace difícil para el hombre y sus actividades por las condiciones climáticas, y en otras la vida prácticamente es imposible.

Desde el principio de los tiempos las condiciones de temperatura, viento, humedad, precipitaciones y existencia de agua han sido razón fundamental del desarrollo vegetal, del desarrollo de la vida animal, de la trashumancia humana y de su asentamiento.

Los condicionantes meteorológicos fundamentales en la ciudad pueden concretarse en : Precipitación (lluvia, nieve, granizo), temperatura del aire, vientos (dirección, velocidad y calmas), insolación, evaporación (sequedad del aire), Nubes y meteoros (tormenta, niebla, rocío y escarcha).

Las precipitaciones representan los recursos de agua que la naturaleza y el hombre precisan. Es indudable que la lluvia es un elemento de la mayor importancia para la agricultura, para el medio físico en general, y para el abastecimiento del hombre y de sus actividades industriales. Pero en las ciudades los recursos, aportados directamente por las lluvias, son insuficientes. El hombre capta las aguas de los recursos hídricos, buscando la garantía en calidad y cantidad, pero sin preocuparse mucho de una mayor o menor distancia de las conducciones, aguas que llegan a los usuarios a través de las redes de distribución de aguas.

Las aguas caídas sobre la ciudad constituyen el arrastre de los núcleos de condensación de las aguas evaporadas, que así forman las nubes. Por una parte limpian la atmósfera, pero por otro lado estos núcleos de condensación, cristales de sal, cenizas, partículas de polvo y arena, polen, humos, gases, iones positivos y negativos caen sobre las superficies de la ciudad, dando origen a contaminación de tipo atmosférico.

La mayor o menor cantidad de dichos núcleos de condensación sobre la ciudad dependerá de la ventilación de la ciudad. Una ciudad bien ubicada y bien diseñada con la presencia de vientos adecuados generará una limpieza de la atmósfera importante, renovando el aire de la ciudad. Por otra parte estos vientos pueden arrastrar contaminación atmosférica hacia la ciudad.

Las aguas, usadas en la ciudad, ven modificada su calidad por la incorporación de elementos procedentes del metabolismo humano, o de la actividad humana, dando origen al concepto de contaminación.

En resumen tres son los aspectos que podemos contemplar, dentro del título de esta exposición.

• Las necesidades de agua y de su único origen, las precipitaciones.
• La contaminación atmosférica generada por las precipitaciones.
• La escorrentía superficial en las ciudades, con sus problemas de fuertes aportaciones y de su contaminación arrastrada.

Los volúmenes de aguas negras, producidas por los vertidos domésticos y los vertidos de la actividad del hombre.

LAS NECESIDADES DE AGUA Y LAS PRECIPITACIONES.

El futuro, a nivel global, vendrá marcado por la escasez de los recursos de agua dulce. Estos recursos , sometidos a la variabilidad de las precipitaciones, al desigual reparto en el espacio, a los efectos de la contaminación que disminuye los recursos disponibles, al aumento de la población, y al aumento de recursos para cubrir la demanda agrícola, y en fin a las necesidades medioambientales, constituirán la máxima preocupación y alarma para las generaciones futuras.

Considérese, entre otros factores, el crecimiento de población prevista en la prognósis para la próxima entrada de siglo. La población global en 1900 era de 1500 millones de habitantes, la actual es de 5500 millones, y la población estimada para los años 2005 y 2050 en 8500 y 10000 millones de habitantes.

Para marcar el problema en el momento actual, contemplemos los siguientes datos globales.

Evolución del consumo de agua por continentes (km 3/año)

 

Continente	1900	1940	1950	1960	1970	1980	1990	2000	%
Africa América del Norte América del Sur Asía Europa Oceanía Toral	41.8 69.4 15.1 414 37.5 1.6 579	49.2 221 27.7 682 70.9 6.8 1060	56.2 286 59.4 859 93.8 10.4 1360	86.2 411 63.5 1220 185 17.4 1990	116 556 85.2 1520 294 23.3 2590	168 663 111 1910 435 29.4 3320	232 724 150 2440 554 37.6 4130	317 796 216 3140 673 46.8 5190	7.0 15.3 4.2 60.5 13 0.9 100

Fuente Shiklomanov, 1986

 

Las cifras para España quedan reflejadas en los siguientes cuadros:

 

 

Resumen de recursos

 

Precipitación media Evaporación media Aportación media de los ríos Caudal regulado Caudal regulado en embalses superficiales Caudal de aguas subterráneas (Aportación natural anual)

340121 Hm 3/año 1 m/año 117394 Hm 3/año 49% 45627 Hm 3/año   18665 Hm 3/año

 

 

 

Distribución del consumo de agua en España

 

Uso del agua	Consumo total sobre recursos utilizados (%)	Origen de las aguas utilizadas (%)
		Superficiales	Subterráneas	Reutilización
Abastecimiento de poblaciones Industria Energía hidráulica Agricultura	7 5 17 72	90 70 94 26	10 18 -- 72	--- 10 6 2

 

El resumen de las demandas actuales en valor absoluto es de 4304 hm 3/año para abastecimiento urbano, 2168 hm 3/año de consumo industrial, 23178 hm 3/año de consumo agrícola y 7167 hm 3/año otros usos no consumitivos.

 

Plan hidrológico	Precipitación Anual		Valores medios extremos		Máximas sequias
	Media (mm)	Total (hm 3)	Inferior (mm)	Superior (mm)	Año más seco	Precipitac (mm)
Norte I Norte II Norte III Duero Tajo Guadina I Guadina II Guadalquivir Gaudalete/Barbate Sur Segura Júcar Ebro	1.175 1.353 1.624 640 642 550 700 562 754 547 380 545 603	20.817 23.450 9.492 50.868 35.698 29.172 4.646 32.330 4.859 9.904 7.170 23.382 51.495	700 800 1000 400 400 350 400 200 500 200 200 300 400	2.400 2.200 2.400 1.700 1.700 1.000 1.200 1.300 1.400 1.200 1.200 1.000 1.900	1.953/54 1.963/64 1.963/64 1.944/45 1.944/45 1.953/54 1.949/50 1.944/45 1.980/81 1.944/45 1.980/81 1.952/53 1.949/50	838 1.033 1.145 420 369 409 377 303 412 231 234 310 436
Total de las Cuencas inercomunitarias	653	303.283	200	2.400		4.282

 

 

Zonas	Demanda total (A) (1)	Recursos utilizables (E) = (B) +(C) + (D)			Balance (F) = (E) - (A)
		Propios (B)	Retornos Internos (C) (2)	Importados (D) (3)	Superávit (4)	Défict (5)
Norte I Norte II Norte III Galicia Costa Duero Tajo Guadiana I Guadiana II Guadalquivir Guadalete/Barbate Sur Segura Júcar Ebro Pirineo oriental Baleares	859 1.162 481 668 3.603 4.773 2.180 172 3.658 430 979 2.046 3.141 11.547 1.273 391	865 1.857 943 1.302 9.269 6.233 1.979 406 2.890 365 861 700 (7) 2.564 9.337 1.358 312	663 300 23 278 846 1.725 484 2 711 28 - 405 685 4.763 174 130	- (6) 188 - - - - - - - 4 241 105 - 8 -	669 1.010 673 912 6.005 3.608 490 236 20 9 - - 480 3.578 420 66	- 15 - - 93 423 207 - 77 46 114 700 (7) 267 1.025 153 15
TOTAL	36.817 (1)	41.241	11.217	(8)	18.776	3.135

 

Se destaca de este somero análisis la realidad del siguiente hecho: Las demandas actuales son del mismo orden de los recursos. Es decir cuando las condiciones meteorológicas de precipitación son buenas, estamos abastecidos, pero cuando las condiciones son adversas la sequía amenaza, si bien no con carácter general, si con carácter regional. Nuestra década pasada así nos lo ha demostrado. Variaciones de las medias móviles de treinta años, que dan valores de hasta el 31 % en Valencia y Murcia, y del 55 % en Santa Cruz de Tenerife, y del 17 % en Madrid.

Las situaciones a estos bandazos pueden expresarse de la forma siguiente:

Agua, venero niño, fresco latido, ramo de espuma.

Agua, joven melena suelta derramándose sobre los riscos.

Agua, maternidad blanca, núbil seno para los heridos labios de la tierra.

Agua, corneando obstáculos, palpita, desasosiega, salta, corre, se abraza
remansando en ojos de venado melancólicos y quietos.

Agua, escarcha, flor de luz entre los labios.

Agua, colegiala dócilmente doblegada al hacer del hombre, domándose, domada.

..........................

Sed, enjuta mueca de la tierra quebrada en estéril parto, en espasmo seco y doloroso.

Sed, sol insomne, delirante trombo de la luz enloquecida.

Sed, guijarros pardos aulladores, quemando como espejos erizados al fuego.

Sed, látigos marcando circuitos de asombro en la carne.

Sed, aliento de pena torturada.

Sed, agostando gargantas.

En definitiva puede decirse que los recursos son escasos, y en consecuencia jamás deberá olvidarse que las aguas se constituyen en un bien económico.

En definitiva no olvidemos que el agua es un recurso renovable de flujo, dependiente de factores geológicos y climáticos, tremendamente variables, siendo por otra parte tremendamente sensibles, cuantitativa y cualitativamente, por el problema de la contaminación.

Puede justificarse la escasez de agua en la situación actual por las siguientes razones:

Falta de conocimiento cualitativo y cuantitativo de los recursos.

Consideración independiente de los usos.

Desconocimiento de los consumos reales.

Insuficiente consideración de los aspectos cualitativos.

Gestión, mantenimiento y control inadecuado.

Falta de consideración del recurso agua como bien económico.

Falta de planificación.

La solución hacia el futuro pasa por:

Una planificación correcta.

Gestión sostenible de los recursos.

Consideración económica de los recursos hídricos.

Consideración medioambiental en la planificación.

Más en concreto, ante una situación de escasez, deberán considerarse de forma integrada las siguientes acciones:

 

ACCIONES
Limitación de consumo	Admitir la escasez y sus consecuencias Establecer restricciones en el consumo Suprimir consumos en usos no imprescindibles
Sobre la demanda	Adecuar dotaciones de agua para fines agrícolas, en función de las necesidades Mejorar las tecnologías de riego Evitar evaporación en las zonas de riego. Procesos de gota a gota enterrados Reducir gastos en el consumo industrial optimizando los sistemas productivos Reducir gastos en el consumo industrial reciclando sus aguas Adoptar procesos de reducción de aguas, por ejemplo en refrigeración Introducir tecnologías apropiadas en los distintos elementos de consumo urbano, con vista a la reducción de los consumos Evitar pérdidas en redes y elementos de la misma Establecer tarifas con primas al ahorro Establecer tarifas que penalicen el consumo excesivo Basar el coste del agua en tarifas reales Establecer ayudas e incentivos fiscales al ahorro
Sobre los recursos	Protección de la calidad de los recursos Optimizar la gestión Incrementar artificialmente las precipitaciones Modificar las condiciones de escorrentía, según los casos Reducir al máximo el proceso de evaporación Evitar pérdidas de agua en regulación y en transporte de agua Incrementar los recursos superficiales, ampliando la capacidad de regulación Incrementar los recursos subterráneos con la incorporación de caudales infiltrados Reutilización de aguas residuales Desalación de aguas salinas y salobres

 

LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA GENERADA POR LAS PRECIPITACIONES.

Con las precipitaciones en la ciudad se dan dos tipos de fenómenos. El primero, ya citado, consiste en el arrastre de las partículas, que han servido de base para la condensación del vapor de agua, formando las gotas iniciales. El segundo, denominado de lavado, consiste en el arrastre por la lluvia de todas las partículas de contaminación en el aire, arrastrándolas hacia el suelo.

Algunos de estos contaminantes, como son SO ₂, SO ₃, SH ₂, ClH, Nox producen la denominada lluvia ácida, que tantos efectos negativos origina sobre el medio ambiente. Un tercio de los bosques próximos a Viena han sido destruidos por la lluvia ácida. En este hecho, otro condicionante meteorológico, los vientos, ha sido el elemento de transporte de la contaminación. En este caso desde las industrias checas. Vientos que limpian zonas, arrastrando su contaminación atmosférica sobre otras.

En todas las ciudades se hacen patentes los efectos del tráfico, de las calefacciones, y de la industria. Sus elementos contaminantes, transportados por la lluvia, están generando daños tremendos sobre catedrales, palacios, edificios, en general sobre el patrimonio artístico y urbano.

La característica de estos tipos de contaminación atmosférica, contaminación dispersa, es la imposibilidad de introducir factores de corrección en la línea de agua y evitar sus efectos. Solo la depuración de la contaminación atmosférica en origen puede evitar los impactos ambientales.

LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL EN LAS CIUDADES, CON SUS PROBLEMAS DE FUERTES APORTACIONES Y DE SU CONTAMINACIÓN ARRASTRADA .

Las precipitaciones de lluvia, nieve y granizo, generan sobre las ciudades aportaciones de caudales intermitentes e indeterminados, que dan origen a caudales de agua sobre la superficie urbanizada, que pueden ser de hasta trescientas veces superiores a los volúmenes de agua introducidos en la ciudad para consumo.

Son aguas procedentes de drenajes o de escorrentía superficial de la ciudad, caracterizándose por grandes aportaciones intermitentes y escasa contaminación. Las cargas contaminantes se incorporan al agua al atravesar la lluvia la atmósfera, o por el arrastre de la contaminación existente sobre las distintas superficies de la ciudad. Contaminación llevado por los condicionantes meteorológicos y por la actividad del hombre.

La primera oleada de las aguas de lluvia asegura el lavado de tejados,y calzadas, arrastrando los depósitos acumulados sobre la superficie urbana. El resultado es la carga contaminante de las aguas de escorrentía urbana.

La contaminación de estas aguas de escorrentía pueden considerarse, a igualdad de superficie, en un 13 % de la contaminación de las aguas residuales negras, sobre la base de 100 habitantes por hectárea y una carga contaminante de 40 g. por ha y día. Es de destacar, con independencia de la contaminación orgánica, la contaminación de microorganismos, así como de grasas e hidrocarburos, y metales como Pb, Cu, Zn.

El segundo impacto fundamental se refiere a los volúmenes de agua introducidos, y a la posibilidad de inundaciones sobre la ciudad, precisando la eliminación de los mismos, trasladándolos fuera de la ciudad, hacia los cauces naturales receptores, evitando cualquier tipo de impacto.

El problema más importante a solucionar viene marcado por la indeterminación de la intensidad de lluvia, tan variable en el tiempo. Segundo problema es la adopción correcta del coeficiente de escorrentía, dependiente de condicionantes meteorológicos como temperatura y evaporación, del tipo de edificación, y de la naturaleza de las superficies. El tercer problema es la adopción de un criterio de lluvias a considerar, teniendo en cuenta el riesgo que las posibles inundaciones generen en la ciudad.

Considerar la máxima lluvia que se pueda dar en el tiempo, tiempo de concentración infinito, con independencia de indeterminación llevaría a caudales muy importantes con costos para las redes de evacuación enormes. Deben adoptarse así precipitaciones ocurridas o rebasadas varias veces en un intervalo de tiempo determinado, aunque ello determine la posibilidad de algunas inundaciones. Entra en juego la teoría del riesgo. Comparar los daños originables por las inundaciones, en relación con el sobreprecio de los sistemas de evacuación.

El periodo de retorno, como tiempo que, como promedio, separa a las diferentes repeticiones de un determinado aguacero, se suele fijar en:

25 años para emisarios y colectores principales

10 a 20 años para zonas de alto valor del suelo (zonas históricas,
zonas comerciales en centros urbanos )

5 a 10 años en zonas de valor medio del suelo, como son las zonas de residencia habitual.

2 años en zonas de valor bajo ( baja densidad demográfica, residencias aisladas, parques ).

Es necesario en este punto el conocimiento más perfecto posible del condicionante meteorológico del régimen de las precipitaciones, y en concreto de las intensidades de lluvia.

LOS VOLÚMENES DE AGUAS NEGRAS, PRODUCIDAS POR LOS VERTIDOS DOMÉSTICOS Y LOS VERTIDOS DE LA ACTIVIDAD DEL HOMBRE.

Son vertidos procedentes de las viviendas y de las instalaciones correspondientes a las actividades del hombre, comerciales e industriales.Los caudales son bastante constantes y su contaminación elevada.

Los vertidos domiciliarios incorporan residuos tales como alimentos, deyecciones, limpieza casera y viaria. Se caracterizan por ser inodoras, si son recientes, y por su color gris amarillento, que al sufrir procesos de fermentación pasan a ennegrecerse, a la vez que generan olores de los compuestos de azufre, como sulfuroso, sulfhídrico y mercaptanos, al igual que de compuestos amoniacales.

Podría decirse que los efectos de estos vertidos son la contaminación de la contaminación de las aguas introducidas en la ciudad para su uso, cargadas de sólidos en suspensión, materia orgánica, nutrientes y microorganismos.

Por su parte los vertidos industriales incorporan sustancias procedentes de la actividad correspondiente, materias primas, productos de transformación y acabados, así como transmisión térmica. Muchos de estos vertidos serán semejantes en sus características a los de los vertidos domésticos, pero otros incorporan iones metálicos, componentes químicos, hidrocarburos, detergentes, insecticidas, tóxicos, productos radioactivos, etc.

En todos estos vertidos urbanos, el problema planteado es doble. Por un lado son volúmenes de agua importantes, que deben sacarse de la ciudad, y por otro lado la fuerte contaminación generada.

Los efectos generados por la contaminación incide, como de todos es sabido, sobre la salud física y social, a la vez que sobre la economía de un país. Problemas de esta contaminación son.

Los recursos de agua de un país son limitados, y como las necesidades van creciendo de acuerdo con su desarrollo, se plantea el problema de la escasez, acrecentado por la inutilización de muchos de estos recursos por la contaminación creciente.

El empleo de un agua contaminada, para usos domésticos o riegos, puede producir impactos que afectan a la salud pública, dando origen a enfermedades, muchas de ellas con carácter de epidemia, motivadas por la presencia de gérmenes patógenos o elementos tóxicos.

El empleo de un agua, con cierto tipo de contaminación, exige un control riguroso y un tratamiento adecuado, función del estado del agua, representando un coste importante que puede repercutir sensiblemente sobre la economía del usuario.

La repercusión social de la contaminación de las aguas no siempre es fácil de valorar. Un rio o una zona costera, contaminados por los vertidos de una ciudad, no pueden cumplir con su misión de zonas de recreo y esparcimiento, ni son válidos para deportes náuticos o pesca.

Los perjuicios producidos en las especies piscícolas, de crustáceos y moluscos, son muy importantes. Muchas desaparecen al disminuir la cantidad de oxígeno de su hábitat, otras por efecto de la temperatura, otras son destruidas por tóxicos. Otras especies, que sobreviven, se convierten en vehículos de transmisión de bacterias y virus.

Si todos los daños anteriores fuesen factibles de contabilizar, habría que compararlo con la inversión necesaria y el coste de mantenimiento y explotación de los conductos e instalaciones necesarias para poder conservar el medio ambiente en su equilibrio natural, justificando así la necesidad de lucha contra la contaminación de las aguas.

 

EL AGUA APORTADA A LA CIUDAD Y LAS INFRAESTRUCTURAS PRECISAS

Los antecedentes de las aguas en exceso se encuentran en las construcciones de canales para eliminar las aguas de sus llanuras con escasa pendiente y suelos impermeables. Para cultivar sus tierras se vieron obligados a un enorme esfuerzo en sus dominios.

De hecho, en los suelos de la antigua Roma, la primera red subterránea fue la de los cuniculi, que conducían al Tiber las aguas recogidas en las pendientes de Viminal y Esquilin, y el primer alcantarillado, que la tradición atribuye a Tarquino el Viejo, ( 600 a.C ), era sin duda uno de los canales construidos para el saneamiento de aquellas tierras.

Para sus herederos, los romanos, los acueductos traían los caudales de aguas de abastecimiento, se generaban ríos de aguas negras, que era preciso eliminar, construyendo estos conductos misteriosos enterrados, por donde devolvían de nuevo las aguas a la tierra. El acueducto justifica la red de saneamiento, pero el saneamiento requiere aguas aportadas por el acueducto. Para ellos las aguas de escorrentía, las aguas sobrantes de las fuentes y los caudales aliviados de sus depósitos no eran inútiles. Estos caudales arrastraban por la red de saneamiento los malos aires, los olores, la atmósfera permanecía limpia, al igual que la superficie de las calles.

A partir de la época de Trajano y de Frontinus, las ciudades se modelizaron. El cardo, calle principal de norte a sur, y la decumanus, calle principal de esta a oeste, constituyendo el resto de las calles una trama regular en torno a las anteriores. Todas las calles dotadas con cloacas, conductos de saneamiento de una altura de 0,80 a 1,00 m., que desaguaban sobre los conductos más principales, bajo el cardo y el decumanus. Bajo el colector del cardo se construía el emisario principal, desaguando en cauces receptores próximos, en los que, al menos durante las crecidas, los caudales arrastraban la contaminación. Las dimensiones de los colectores llegaron a tener, como en el caso de la Cloaca Máxima, radio en el arco de la clave de 2,5m.

El problema importante de estos colectores era el de evitar sedimentaciones. Se sabe que utilizaron decantadores incorporados a los colectores, que garantizaban la no sedimentación aguas abajo, y que se limpiaban periódicamente. Otra acción importante se realizo en la época de Agripa, ( 33 a.C ) quién, para limpiar la Cloaca Máxima y evitar las sedimentaciones, conectó siete arroyos.

Se sabe que Teodorico, siglo V d.C, siguió designando conservadores de las redes de saneamiento de Roma, que siguió funcionando hasta el siglo VIII. Después esta cultura desapareció, no apareciendo ideas similares en Madrid hasta la época de Carlos III.

La teoría imperante, desde entonces en España, era la de dotar de este servicio en aquellas zonas, donde se generaban déficits por el desarrollo de asentamientos urbanos, su industrialización, o desarrollos turísticos. El saneamiento iba emparejado a continuación de los asentamientos urbanos o industriales.

Los objetivos de saneamiento en este periodo de tiempo eran los de evitar inundaciones y buscar un grado de higiene en las zonas urbanizadas. La solución del saneamiento consistía en establecer conducciones bajo tierra, de gran dimensión, en conducciones rodadas, que alejasen las aguas de lluvia y las usadas fuera de las zonas urbanizadas. En resumen la construcción de redes unitarias, que sacasen las aguas fuera de la ciudad.

Los objetivos añadidos, en la primera mitad del siglo XX, eran los de mejora de calidad de los conductos y el análisis de costos.

En la segunda mitad del siglo se han introducido nuevos objetivos: Protección del medio ambiente, mejora de la calidad de las aguas. Las soluciones introducidas fueron dirigidas hacia la mejora de la calidad de los conductos, buscando la protección del material utilizado, la impermeabilidad de los conductos, la limitación de los vertidos directos, la depuración de las aguas, la introducción de la informática para la obtención de los datos, entre ellos los de precipitación e intensidad, así como el control y gestión de los sistemas de saneamiento.

En resumen puede decirse que, hasta fechas muy recientes, las tendencias han sido las de ir hacia redes separativas de saneamiento, construyendo un conducto para las aguas blancas, procedentes de la escorrentía superficial, y otro conducto para las aguas usadas en la ciudad. Los objetivos seguidos pueden concretarse en:

Garantizar la protección sanitaria de la ciudad.

Evitar inundaciones en las zonas urbanizadas.

Asegurar el mejor servicio a los usuarios.

Optimizar el funcionamiento de la doble red.

Proteger el medio ambiente.

A pesar de estos objetivos el Plan Nacional de Saneamiento y Depuración de aguas residuales, ( Resolución de 28 de Abril de 1995 ), reconoce los siguientes déficits:

Redes de saneamiento urbanas con insuficiente capacidad o en estado deficiente, lo que provoca fugas o dilución con las aguas freáticas y subterráneas.

Obsolescencia de muchas estaciones de depuración, en particular de las construidas antes del inicio de la década de los ochenta.

Insuficientes medios humanos y materiales para la correcta explotación y mantenimiento de las instalaciones.

Las tarifas o cánones aplicados para financiar los servicios, ni siquiera cuando se consigue cobrarlos, cubren los costes correspondientes.

Escaso control y seguimiento de las redes y depuradoras por parte de las autoridades competentes.

Inexistencia o insuficiente cumplimiento de las Ordenanzas Municipales, que regulan el vertido al alcantarillado.

Insuficiente consideración y gestión de las aguas de tormenta, que impide en ocasiones el cumplimiento de los objetivos de calidad.

Los vertidos de las industrias no cumplen, en su mayoría, con las normas de emisión, y los correspondientes procedimientos de autorización, control y sanción deben ser revisados.

CONSIDERACIONES HACIA EL FUTURO.

Hasta tiempos actuales se ha seguido contemplando las aguas de escorrentía superficial como aguas blancas, es decir aguas con escasa contaminación, y en consecuencia con posibilidad de eliminarlas directamente sobre los cauces receptores. Si el sistema era separativo, la conexión del desagüe al cauce se presuponía sin problema alguno, y si el sistema era unitario se contemplaban estos caudales como dilución de las aguas negras en los momentos de lluvia. Así con un aliviadero de dilución 1/3 ó 1/5 se consideraba el problema resuelto de forma adecuada.

Dos son las circunstancias fundamentales que llevan a modificar los criterios validos hasta la fecha. Reducir la contaminación y reutilización de las aguas.

En primer lugar la contaminación, que presentan las aguas de escorrentía superficial, lleva a considerar que no se trata de aguas blancas, y en consecuencia no es posible su vertido directo, cuestionándose el empleo de aliviaderos con vertido directo sobre los cauces.

En segundo lugar se esta convirtiendo en una necesidad imperiosa la reutilización de las aguas residuales de origen urbano, y entre ellas las de escorrentía superficial urbana. Las aguas de escorrentía superficial presentan menos grado de contaminación, y por consiguiente su reutilización requerirá técnicas más sencillas y menor coste.

Estas consideraciones llevan a pensar en unas nuevas redes de saneamiento hacia el futuro, en las que se consideren los siguientes aspectos:

Sistemas de reducción de caudales de escorrentía superficial.

Reducción de la contaminación en aguas de escorrentía.

Nuevos diseños de los sistemas de saneamiento.

Sistemas de infiltración de aguas.

Depósitos de retención.

Mejoras de la gestión de las redes de saneamiento.

Un principio fundamental hacia el futuro consistirá en buscar la forma de reducir los caudales a recibir en la red de saneamiento, fundamentalmente los de escorrentía superficial, lo que reducirá las secciones de los conductos necesarios. Las medidas posibles a emplear serán:

Incrementar en lo posible la infiltración de las aguas superficiales sin contaminación significativa.

Conducir las aguas de lluvia sobre tejados, patios y superficies poco contaminadas, directamente a la red de aguas blancas. Y conduciendo las de escorrentía en zonas industriales y viales contaminados sobre la red de aguas negras.

Desviar las aguas de escorrentía de zonas no urbanizadas fuera de la red de saneamiento.

Utilizar las aguas de escorrentía , retenidas en aljibes o depósitos de almacenamiento para fines industriales.

Evitar la infiltración en los conductos por falta de impermeabilidad.

Evitar la entrada de aguas de drenaje en la red de aguas negras.

Almacenamiento de aguas pluviales.

Para evitar la contaminación de las aguas de escorrentía, deberán utilizarse las siguientes medidas:

Incrementar la limpieza viaria.

Barrido y limpieza de las zonas de aparcamiento y garajes.

Reducir la contaminación atmosférica.

Mentalizar a los viandantes, a los automovilistas, comerciantes, mercados e industria, de la necesidad de mantener limpia la ciudad.

Mejorar las superficies de aceras y viales.

Adecuar los sumideros como elementos de retención de contaminación.

Mantener limpios los conductos del alcantarillado, evitando puntas de contaminación en los momentos de lluvia por arrastre de elementos depositados.

Pretratamiento de las aguas y tamizado, eliminando arena, grasas y sólidos.

En relación con los sistemas de saneamiento, los objetivos fundamentales de mejora de la red son los siguientes:

 

Evitar impactos sobre el medio ambiente y en los casos necesarios, diseñar la red de forma separativa para garantizar la reutilización de las aguas con el menor costo en los sistemas de depuración y alcanzar la máxima seguridad en la calidad de las aguas que van a ser usadas de nuevo.

Separar las aguas domésticas y de las industrias compatibles con las urbanas, de aquellos otros vertidos industriales difíciles de tratar para su reutilización, o que obliguen a depuradoras especiales, o bien que los contaminantes incorporados generen problemas en la red o en las depuradoras.

Retardar la incorporación de las aguas de escorrentía a la red de saneamiento mediante la utilización de dispositivos de retención o dispositivos de pretratamiento para evitar la contaminación por residuos y grasas a través de los aliviaderos.

Una solución a considerar en los saneamientos del futuro es la de la infiltración de las aguas de lluvia en zonas públicas o privadas, utilizando métodos como superficies de infiltración, fosas de infiltración, infiltración por drenes y zanjas o pozos de drenaje.

Las superficies de infiltración son terrenos naturales o acondicionados para mejorar la infiltración o las condiciones de uso, pudiéndose utilizar patios, campos de deporte o juego, jardines, etc..

Las fosas de infiltración son depresiones de más de 50 cm, con anchuras de 1 a 5 m, pudiéndose utilizar zonas de paseos peatonales, o paralelas a circuitos de bicicletas, zonas comerciales, o zonas próximas a caminos y carreteras.

Las zanjas de infiltración pueden ser abastecidas por dispositivos superficiales como cunetas o canales, o bien mediante drenes enterrados, siendo en este caso 30 cm la dimensión mínima del diámetro de los drenes.

Los pozos de infiltración se utilizan para pequeños volúmenes, dada su limitada capacidad de infiltración. Debe colocarse una capa filtro hasta el terreno natural de más de 1,5 m y una distancia entre pozos de 10 m. No se recomienda con permeabilidad de < 10 -4 m/s, situar estos sistemas a menos de 6 m de los edificios.

Para poder adoptar una solución de este tipo se requerirá la autorización correspondiente para infiltrar artificialmente estas aguas en un subálveo, y por supuestos se precisará la aquiescencia de la naturaleza que precisará unos requisitos hidrogeológicos.

En tiempo de lluvias, como ya se ha mencionado, resulta importante disponer de depósitos de retención, que pueden contemplarse como verdaderos sistemas de reducción de la contaminación, ya que retienen una cantidad de contaminación con las aguas almacenadas que en caso contrario aparecerían en el cauce receptor. Estudios realizados llevan a deducir que se obtienen unos rendimientos importantes en la reducción de DBO, DQO, SS, NTK y P total, que pueden significar del 10 al 60% para largos periodos y del 30 a 40% con referencia. al periodo de duración de la lluvia.

Las funciones asumidas por el depósito de retención pueden ser:

servir de regulación de los caudales recibidos, evitando sobrepasar la capacidad de los depósitos de saneamiento aguas abajo, o

servir para retirar las primeras aportaciones de las aguas en periodos de lluvia, donde la contaminación puede ser importante, no siendo conveniente su vertido a los cauces receptores.

Al igual que hoy en día se lleva a cabo la gestión del saneamiento unitario o separativo, esta gestión debe tener en cuenta de forma importante todo lo relacionado con el saneamiento de las aguas de lluvia.

Como puntos significativos a contemplar en esta gestión pueden destacarse los siguientes:

Utilizar dentro de los sistemas de aguas de escorrentía superficial, la utilización de los sistemas de infiltración, el establecimiento de depósitos de almacenaje de este tipo de aguas, y por supuesto controlar la calidad y la intensidad de las precipitaciones de las zonas saneadas.

Deberá comenzarse a establecer la colocación de sistemas de pretratamiento adecuados, previos a la incorporación de estas aguas a las redes de saneamiento. Igualmente deberán controlarse y tratarse adecuadamente las aguas de lluvia antes de su vertido al medio ambiente.

Deberá contemplarse de forma conjunta la gestión integrada de las estrategias de saneamiento en relación con los cauces receptores.

Deberán establecerse los criterios adecuados para controlar los caudales y limitar los riesgos de inundación, a minimizar la contaminación de recogida en la red de saneamiento y a considerar las posibilidades de reutilización

Por último, deben desarrollarse los sistemas de obtención de datos en tiempo real, lo que facilitará la deseada gestión en tiempo real.

En definitiva debe cambiarse la mentalidad que pone freno a la utilización de nuevas técnicas innovadoras en este campo. Es necesario formar a los nuevos ingenieros en el conocimiento de estos nuevos sistemas a emplear en las redes de saneamiento, y conseguir soluciones políticas, económicas y sociales, que garanticen la implantación de estos nuevos sistemas de saneamiento.

Para terminar me gustaría contemplar un pensamiento de José Narosky , que dice: " la naturaleza es más feliz que el hombre, porque su primavera siempre regresa".

La naturaleza seguirá enviándonos las lluvias necesarias, pero el hombre tendrá que asegurar esa primavera con sus lluvias renovadas, adoptando las acciones antes señaladas.

Madrid, 10 de marzo de 1.997

Bibliografía

• Homogeneidad y variabilidad de los registros históricos de precipitación en España. Monografía. Ministerio de Medio Ambiente. Dirección General del Instituto Nacional de Meteorología
• Calendario meteorológico 1997. Monografía. Ministerio de Medio Ambiente. Instituto Nacional de Meteorología
• Les Romains et l'eau. Alain Malissard. Realia les belles lettres.
• Abastecimiento y distribución de agua. Aurelio Hernández Muñoz. Colección Seinor n.6. Servicio de publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid.
• Saneamiento y Alcantarillado. Vertidos residuales. Aurelio Hernández Muñoz. Colección Seinor n.7. Servicio de publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid.
• Depuración de aguas residuales. Aurelio Hernández Muñoz. Colección Seinor n.9. Servicio de publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid.