Indicadores de sostenibilidad de la gestión integral de las aguas de lluvia en los entornos urbanos : aplicación a la ciudad de Zaragoza

Resumen

En un contexto de rápido crecimiento de la población urbana y de cambio climático
global, la consecución de un modelo de desarrollo sostenible pasa inevitablemente por
construir ciudades más sostenibles.
Basado en una intensiva impermeabilización de los suelos, el modelo actual de desarrollo
urbano modifica profundamente el ciclo natural del agua en las ciudades. La drástica
reducción de la capacidad de infiltración del terreno hace que gran parte de la precipitación
se transforme en escorrentía superficial, que se concentra rápidamente originando
grandes caudales punta. Además, el lavado de las superficies urbanas aporta altas cargas
de contaminación a la escorrentía que producen importantes impactos en los medios
receptores.
Esta realidad motiva la realización de la presente tesis doctoral cuyo objetivo general es
contribuir a la consecución de ciudades sostenibles a través de la gestión integral de las
aguas de lluvia en los entornos urbanos.
Con el objetivo prioritario de minimizar los riesgos de inundación, el enfoque convencional
del drenaje urbano desarrolló las primeras soluciones en relación a los caudales
punta, centralizando su gestión en el sistema de saneamiento e incorporando la escorrentía
al mismo tan rápido como fuera posible. Pero en episodios de lluvias intensas la
sobrecarga tanto hidráulica como de contaminación del sistema provoca un incremento
de la vulnerabilidad de la población a las inundaciones, una falta de garantía de salud
pública y graves impactos sobre los medios receptores.
La aprobación en 1987 del CleanWaterAct en Estados Unidos, en el que se reconoció
por primera vez el problema de la contaminación aportada por la escorrentía urbana, fue
el punto de partida de un nuevo enfoque que promueve un conjunto de técnicas de drenaje
que integran aspectos como cantidad de agua, calidad de agua y servicio a la sociedad.
Estas técnicas, conocidas como Sistemas de Drenaje Sostenible (SUDS), son consideradas
como las técnicas más apropiadas para gestionar los riesgos resultantes de la
escorrentía urbana así como para contribuir a la mejora medioambiental de la cuenca y
de los ecosistemas receptores.
La experiencia internacional apunta a que la efectiva incorporación de los SUDS como
sistemas habituales en el desarrollo urbano debe basarse en tres elementos clave: El desarrollo de un marco normativo, la aplicación de instrumentos económicos y la participación
ciudadana activa en el proceso.
Además se identifica como una de las líneas estratégicas para avanzar en la resolución
de la problemática el desarrollo y aplicación de metodologías que apoyen el proceso de
toma de decisiones basadas en indicadores cuantificables. Convergiendo con esta línea
estratégica la presente tesis doctoral define unos indicadores de sostenibilidad focalizados
en una temática no desarrollada hasta el momento, la gestión integral de las aguas
de lluvia.
Para ello, se aplica el marco analítico Presión-Estado–Respuesta bajo un enfoque que
rebasa el sistema de saneamiento, enmarcando la gestión de las aguas de lluvia en las
múltiples y complejas interrelaciones del sistema urbano. Así se determinan indicadores
de presión, de estado y de respuesta para cada elemento del sistema urbano (Medio Receptor
– Cuenca Urbana – Sistema de Saneamiento), definiendo para cada indicador el
objetivo específico, la unidad de medición, la tendencia deseada de evolución y la periodicidad
de seguimiento recomendada.
La validez de la metodología propuesta se comprueba en el estudio de caso de la ciudad
de Zaragoza. La determinación de los indicadores permite realizar un diagnóstico y definir
unas líneas estratégicas de actuación que contemplan mejoras no sólo en el sistema
de saneamiento y drenaje urbano, sino también en el marco normativo, urbanístico,
económico, social y ambiental.
Finalmente, se concluye que la integración de la gestión de las aguas de lluvia en las
políticas de ordenación del territorio, el desarrollo de mecanismos de coordinación institucional,
la mejora del marco normativo y la aplicación de instrumentos económicos son
elementos clave para la gestión integral de las aguas de lluvia y el consecuente desarrollo
de ciudades más sostenibles en España. In a context of rapid urbanization and global climate change, coping with sustainable
development challenges requires the development of sustainable cities.
Based on an intensive soil permeability reduction, the current development model deeply
modifies the natural water cycle in the urban environment. Reduction of soil infiltration
capacity turns most of the rainwater into surface runoff, rapidly leading to heavy
peak flows which are highly contaminated due to the flushing of the urban surface.
This is the central motivation for this thesis, which aspires to contribute to the attainment
of more sustainable cities through an integrated management of rainwater in urban
environments.
With the main objective of minimizing floods, the conventional approach of drainage
systems focused on peak flows, centralizing their management on the sewage system
and incorporating flows as fast as possible. But during heavy rains the hydraulic and
contamination overcharge of the sewage system leads to an increase in the vulnerability
of the population, in regards to floods and lack of public health, as well as to severe
impacts in receiving waters.
In 1987, the United States’Clean Water Act Declaration, which firstly recognized the
problem of runoff contamination, was the starting point of a new approach that promotes
a set of techniques known as Sustainable Drainage Systems (SUDS)that integrates
issues such as quantity of water, quality of water and service to society. SUDS
are considered the most suitable set of techniques to manage the risks resulting from
urban runoff, as well as to contribute to the environmental enhancement of urban basins
and of the aquatic ecosystems.
International experience points out that the effective adoption of SUDS as usual systems
in urban development must be based on three key elements: The enhancement of the
legal frame, the application of economic tools and the active public participation
throughout the process.
Additionally, one of the strategic actions to advance in the resolution of the problem is
the development and application of methodologies based in measurable indicators that support the decision making process. In that line, this thesis defines a set of sustainability
indicators focused in integrated management of rainwater.
To that end, the present document applies the analytical frame Pressure – State – Response
under an approach that goes beyond the sewage system and considers the multiple
and complex interrelations within urban systems. Thus, for the three basic elements
that interact in the issue (Receiving Water Bodies – Urban Basin – Sewage System) a
set of Pressure – State – Response indicators are proposed, and the specific aim, the
measurement unit, the desired evolution trend and the regularity of monitoring are defined
for each of the indicators.
The application of the proposed indicators to the case study of the city of Zaragoza
acknowledged their suitability for the definition of lines of action that encompass not
only the enhancement of the performance of sewage and drainage systems during rain
events, but also the legal, urban, economic, social and environmental framework.
Finally, this thesis concludes that the inclusion of urban rainwater management issues in
the definition of regional planning policies, the development of mechanisms to attain an
effective institutional coordination, the enhancement of the legal framework and the
application of economic tools are key elements in order to achieve an integrated rainwater
management and the subsequent sustainability of urban development in Spain.