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El equipo del MIT publica las pautas de diseño como una solución para las inundaciones por tormentas urbanas

El equipo del MIT publica las pautas de diseño como una solución para las inundaciones por tormentas urbanas

El equipo del MIT publica las pautas de diseño como una solución para las inundaciones por tormentas urbanas
Una representación de Los Ángeles muestra los espacios verdes y los humedales según lo previsto por el equipo del MIT. Imagen: Jonah Susskind

Las inundaciones, en aumento debido al cambio climático, pueden devastar las áreas urbanas y dar como resultado reparaciones prolongadas y costosas. Las ciudades están en extrema necesidad de nuevas estrategias para gestionar la afluencia de aguas pluviales. Un equipo interdisciplinario de ingenieros y planificadores urbanos en MIT ahora ha desarrollado una solución: humedales y estanques multifuncionales de aguas pluviales urbanas que integran perfectamente el control y la limpieza de las aguas pluviales con beneficios ecológicos y recreativos.

Las inundaciones de aguas pluviales en las ciudades se ven agravadas por la infraestructura urbana, ya que muchos de los ecosistemas naturales que absorberían las precipitaciones han sido reemplazados por pavimentos, lo que limita en gran medida la capacidad de infiltración de un área. Esto mantiene las aguas pluviales en la superficie, donde recoge todo tipo de contaminantes (basura, metales pesados, químicos industriales) que eventualmente se llevan a cuerpos de agua cercanos, a menudo incluyendo el suministro de agua local.

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Estrategias de aguas pluviales existentes – Getty Images

Muchas ciudades no cuentan con sistemas adecuados para manejar la escorrentía de aguas pluviales, la principal causa de deterioro de las corrientes en las zonas urbanas. Las plantas de tratamiento de aguas pluviales son grandes inversiones que deben integrarse en los sistemas de drenaje y tratamiento de agua existentes. Sin espacios o procesos que puedan secuestrar y purificar el agua contaminada antes de que vuelva a ingresar a la circulación o al entorno natural, los centros urbanos pierden agua dulce que podría estar disponible para beber y recargar aguas subterráneas, entre otras necesidades del ecosistema.

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Los sistemas naturales de gestión de aguas pluviales (espacios verdes diseñados) se están convirtiendo en opciones más populares para las ciudades, en parte debido a su asequibilidad. En la imagen, un artista muestra a Houston con un espacio verde urbano y un área de humedales. Imagen: Jonah Susskind

Los sistemas naturales de gestión de aguas pluviales (espacios verdes diseñados) se están convirtiendo en opciones más populares para las ciudades, en parte debido a su asequibilidad. Los humedales del equipo del MIT han sido diseñados para ser mucho más efectivos que los diseños existentes, como las cuencas simples y las serpentinas, para controlar la circulación del agua y purificar las aguas pluviales, al tiempo que ofrecen beneficios para el ecosistema y la recreación.

El equipo del MIT ha publicado los detalles de su estudio en un informe disponible gratuitamente, ” Directrices de diseño para humedales de aguas pluviales urbanas “, con la esperanza de que las ciudades adopten este enfoque. El informe se basa en dos años de investigación financiada por una subvenci%C3%B3n” de semillas> del Laboratorio Mundial de Seguridad del Agua y la Alimentación de Abdul Latif Jameel (J-WAFS) del MIT y respaldado por el Centro Norman B. Leventhal para el Urbanismo Avanzado (LCAU) del MIT en la Escuela del MIT de Arquitectura y Planificación. Estas pautas se basan en experimentos físicos realizados en el Laboratorio de Mecánica de Fluidos para el Medio Ambiente de MIT Nepf y recientemente publicados en la revista Ecological Engineering .

“El objetivo de nuestro estudio es ayudar a las ciudades a mitigar sus propios problemas frente a los climas que cambian rápidamente, las grandes tormentas y la falta de soluciones económicamente viables”, dice el coautor Alan M. Berger, el Norman B. y Muriel Leventhal Profesor de Urbanismo Avanzado y co-director de LCAU. Berger y sus co-autores dan la bienvenida a los representantes de la ciudad interesados ​​en acercarse a ellos para discutir cómo implementar sus diseños. En mayo, el grupo llevó a cabo una campaña de divulgación para garantizar que estos diseños de código abierto lleguen a las partes interesadas urbanas, como los funcionarios gubernamentales y los planificadores regionales de los EE. UU.

Las directrices combinan los conocimientos de ingeniería, planificación urbana y arquitectura del paisaje para diseñar un espacio verde versátil. Además de gestionar las aguas pluviales, el humedal o estanque crea zonas verdes para la ciudad, espacios recreativos para la comunidad y valiosos hábitats de vida silvestre.

Los diseños, que cuentan con una serie de islas agrupadas, son modulares y escalables, por lo que pueden adaptarse a las necesidades y recursos de diferentes entornos urbanos. El trabajo se desarrolló con dos estudios de casos específicos, Houston y Los Ángeles, para ayudar a garantizar la adaptabilidad de las directrices a diferentes localidades.

“Escogimos LA y Houston porque ambas son grandes ciudades en climas cálidos, de rápido crecimiento, en su mayoría suburbanos, con buenas perspectivas para el espacio verde”, dice la investigadora principal y autora principal Celina Balderas Guzmán ’07, MCP ’13, SM ’13. “Además, uno es muy seco y otro muy húmedo. Queríamos mostrar la adaptabilidad de nuestro diseño a diferentes condiciones ”. Balderas Guzmán, entonces miembro de LCAU y ahora en la Universidad de California en Berkeley, es alumna de la Escuela de Arquitectura y Planificación del MIT, donde desarrolló una tesis de maestría sobre humedales de aguas pluviales que Con el tiempo condujo a este proyecto colaborativo, interdisciplinario.

Las pautas aún no se han utilizado en la práctica. Sin embargo, el equipo está actualmente en contacto con los líderes de la ciudad en varios lugares sobre la posibilidad de construir un sistema piloto de humedales. Los miembros no afiliados de la comunidad de investigación hablan positivamente sobre el mérito de las directrices.

“Por lo que sé, no hay nada disponible para la comunidad de profesionales que traduzca los resultados de la investigación de ingenieros y arquitectos paisajistas a la realidad de manera tan limpia”, dice David L. Sedlak, profesor de ingeniería ambiental en la UC Berkeley y codirector de Berkeley. Centro del agua.

Para desarrollar las directrices, los investigadores del Laboratorio de Mecánica de Fluidos Ambientales liderado por Heidi Nepf, el Profesor de Ingeniería Civil y Ambiental del MIT Donald y Martha Harleman, probaron más de 30 diseños diferentes de sistemas de humedales. Supervisaron la circulación del agua a través de modelos esculpidos para determinar qué topografía era más efectiva para reducir la velocidad de las aguas pluviales y distribuir uniformemente su flujo, a fin de permitir los procesos naturales que limpian el agua de los contaminantes. Esta estrategia de prueba integral llevó a diseños basados ​​en grupos de islas aerodinámicas colocadas muy cerca de las ensenadas de los humedales.

Controlar el movimiento del agua para que permanezca en el humedal es crucial para darle tiempo al ecosistema para mejorar la calidad del agua. Los humedales purifican el agua a través de una combinación de procesos biológicos y químicos, que incluyen dar tiempo a los contaminantes para que se asienten fuera del agua. La vegetación de los humedales es otro buen filtro, ya que las superficies de las plantas y los biofilms que soportan son muy efectivos para capturar contaminantes y el exceso de nutrientes.

La determinación del diseño más efectivo para el tratamiento de aguas pluviales fue un aspecto clave del proyecto, pero el equipo enfatiza que el valor de su sistema de humedales es más que su funcionalidad de gestión del agua. La colaboración entre los ingenieros y los planificadores urbanos llevó a un diseño que maximizó la eficiencia sin sacrificar la calidad estética, ecológica o recreativa.

“Las directrices de gestión de aguas pluviales suelen ser escritas por ingenieros y son muy prescriptivas. No están diseñados tradicionalmente para promover la ecología o facilitar la recreación ”, dice Balderas Guzmán.

El equipo pudo crear diseños de sistemas de humedales multifacéticos gracias a su composición interdisciplinaria única. Nepf, coautor del estudio, dice que los ingenieros contribuyeron con las innovaciones de la función hidráulica, mientras que los arquitectos paisajistas imaginaron cómo hacer del humedal una parte valiosa del tejido de la ciudad.

Fomentar las colaboraciones interdisciplinarias es un objetivo de las subvenciones semilla de J-WAFS, y Nepf le da crédito a J-WAFS por ayudar a los ingenieros y planificadores urbanos a trabajar juntos, uniendo sus diferentes procesos de diseño y “diferentes idiomas”.

“J-WAFS proporcionó un lugar donde podríamos aprender a hablar unos con otros”, dice Nepf.

Debido a esta colaboración única, las pautas ofrecen una gran variedad de beneficios. Incluyen senderos recreativos, que unen los grupos de islas y conectan las calles de la ciudad con espacios verdes atractivos. Las islas más grandes pueden albergar espacios de eventos para la programación pública, mientras que las planicies aluviales junto al humedal se pueden usar como campos deportivos, áreas de picnic o áreas de juego. Las islas proporcionan múltiples zonas de hábitat ecológico, desde tierras altas secas hasta aguas poco profundas y luego más profundas. Este hábitat podría ser especialmente valioso para las especies de humedales ya que los humedales naturales desaparecen.

Los diseños de usos múltiples también tienen una ventaja política. Pueden ayudar a las ciudades a obtener la aprobación pública para implementar humedales de aguas pluviales, que a menudo han demostrado ser proyectos desafiantes para lograr el apoyo de los residentes locales. Las comunidades que no saben hasta qué punto las aguas pluviales contaminan su suministro de agua pueden no admitir el uso de un espacio que podría ser un parque o un área de juegos para tal proyecto. La adición de características recreativas facilita la venta de humedales artificiales.

“Espero que estas pautas abran los ojos de las personas a cómo pueden ser polivalentes en áreas urbanas”, dice Nepf. “Espero que los hagamos pensar: ‘Bueno, necesito algo para lidiar con la escorrentía de las aguas pluviales, así que ¿cómo puedo hacer algo que también pueda beneficiar al medio ambiente y la habitabilidad de la ciudad'”.

Créditos de imagen – como subtitulado

Crédito de texto – Greta Friar | Abdul Latif Jameel Laboratorio Mundial de Seguridad del Agua y la Alimentación

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