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Tecnolog�as Para Desviar el Agua de Lluvia a los Embalses Para Frenar� los Efectos Del Cambio Clim�tico

 

Technologies to Divert Rainwater to Reservoirs to Curb the Effects of Climate Change

 

Tecnologias para desviar a �gua da chuva para reservat�rios para conter os efeitos das mudan�as clim�ticas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: angelmoreira20@hotmail.com

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Ciencias T�cnicas y Aplicadas ���

Art�culo de Investigaci�n

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* Recibido: 23 de agosto de 2022 *Aceptado: 12 de Septiembre de 2021 * Publicado: 28 de octubre de 2021

 

 

 

1. Mag�ster en Sistemas de Transporte de Petr�leo y Derivados Msc,, Mag�ster en Proceso Industriales, Ingeniero Industrial, Docente de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manab�, Manta, Ecuador.

Resumen

El objetivo de este ensayo fue describir las tecnolog�as para desviar el agua de lluvia en los embalses para frenar el cambio clim�tico, para lo cual se llev� a cabo un proceso de revisi�n bibliogr�fica de fuentes como art�culos cient�ficos, publicaciones de organismos internacionales como la ONU, la OMS, entre otras, as� como los aportes de trabajos de investigaci�n que tributen a esta �rea de conocimiento inherentes a la tem�tica, en funci�n de presentar los avances en esta materia que se considera indispensable para la preservaci�n de la vida en el planeta. De este modo, diversas tecnolog�as que adem�s de ser eficientes, operan sin impactar las condiciones del entorno y los ecosistemas debido a que toman en consideraci�n aspectos f�sicos, hidr�ulicos y ambientales, se est�n empleando para la conducci�n del agua de lluvia a los embalses para su correcta gesti�n, dentro de estas se encuentran �el aprovechamiento del Big Data; las tecnolog�as de drenaje sostenible (SUDS);� las tecnolog�as de inyecci�n de agua en los acu�feros; los sistemas de tratamiento y filtraci�n, entre otros, que sirven de apoyo frente a las posibles consecuencias de la alteraci�n de los patrones clim�ticos que han impactado de manera sustancial los sistemas de aguas, vitales para la preservaci�n de este valioso recurso natural.

Palabras clave: cambio clim�tico; embalses; gesti�n del agua; tecnolog�as.

 

Abstract

The objective of this essay was to describe the technologies to divert rainwater in reservoirs to curb climate change, for which a bibliographic review process of sources such as scientific articles, publications of international organizations such as the UN, was carried out. the WHO, among others, as well as the contributions of research works that contribute to this area of ​​knowledge inherent to the subject, in order to present the advances in this matter that is considered essential for the preservation of life on the planet. In this way, various technologies that, in addition to being efficient, operate without impacting the surrounding conditions and ecosystems because they take physical, hydraulic, and environmental aspects into consideration, are being used to channel rainwater to reservoirs for disposal. correct management, within these are the use of Big Data; sustainable drainage technologies (SUDS); water injection technologies in aquifers; the treatment and filtration systems, among others, that serve as support against the possible consequences of the alteration of climatic patterns that have substantially impacted the water systems, vital for the preservation of this valuable natural resource.

Keywords: climate change; reservoirs; water management; technologies.

 

Resumo

O objetivo deste ensaio foi descrever as tecnologias de desvio de �guas pluviais em reservat�rios para conter as mudan�as clim�ticas, para o qual foi realizado um processo de revis�o bibliogr�fica de fontes como artigos cient�ficos, publica��es de organismos internacionais como a ONU, a OMS, entre outros, bem como as contribui��es de trabalhos de pesquisa que contribuam com essa �rea do conhecimento inerente ao assunto, a fim de apresentar os avan�os nessa mat�ria que � considerada essencial para a preserva��o da vida no planeta. Dessa forma, diversas tecnologias que, al�m de eficientes, operam sem impactar as condi��es e ecossistemas do entorno, pois levam em considera��o aspectos f�sicos, hidr�ulicos e ambientais, est�o sendo utilizadas para canalizar a �gua da chuva para os reservat�rios para descarte. estes s�o o uso de Big Data; tecnologias sustent�veis ​​de drenagem (SUDS); tecnologias de inje��o de �gua em aqu�feros; os sistemas de tratamento e filtragem, entre outros, que servem de suporte contra as poss�veis consequ�ncias da altera��o dos padr�es clim�ticos que impactaram substancialmente os sistemas h�dricos, vitais para a preserva��o desse valioso recurso natural.

Palavras-chave: mudan�as clim�ticas; reservat�rios; gest�o da �gua; tecnologias.

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Introducci�n

En todo el mundo, la actividad humana como la urbanizaci�n, el crecimiento demogr�fico y la contaminaci�n est�n agotando los recursos h�dricos disponibles, cuyas consecuencias se ven agravadas por el cambio clim�tico y las variaciones en las condiciones naturales. Si bien, no podemos obviar que en la �ltima d�cada la sociedad se ha ido concienciando de la necesidad de mejorar la gesti�n y la protecci�n del agua.

Desde las ideas anteriores se tiene que la lluvia, al ser un mecanismo natural de limpieza, se puede emplear en una multitud de aplicaciones diarias que no requieren una calidad de potable y para las cuales las precipitaciones es una alternativa eficaz y adecuada, pudiendo reducir m�s del 40% del consumo de agua potable en un hogar. La importancia de captarla, almacenarla, utilizarla y en algunos casos desviarla hacia los embalses,� para estos fines es de gran relevancia para la mayor�a de las poblaciones, sobre todo aquellas que no tienen acceso a ese vital l�quido o se encuentra en escasez (ONU, 2017).

En este sentido, las precipitaciones (lluvia, nieve, roc�o, etc.) son imprescindibles para renovar los recursos h�dricos, as� como determinantes para las condiciones clim�ticas y la biodiversidad locales. En funci�n de las condiciones locales, las precipitaciones pueden alimentar r�os, lagos o humedales, recargar los suministros de aguas terrestres y subterr�neas o volver a la atm�sfera por evaporaci�n. (OECD, 2018).

Ahora bien, los aspectos demogr�ficos y la mano de obra con sus consecuencias han venido ocasionando alteraciones en el medio ambiente y con ellos el acceso fuentes de aguas naturales, por lo que� los asuntos relacionados con la gesti�n de los recursos h�dricos se han vuelto tan apremiantes que el Foro Econ�mico Mundial ha destacado el tema del agua como uno de sus m�ximos desaf�os.

La gesti�n de los recursos h�dricos deber�a centrarse m�s en aumentar los recursos naturales existentes y en reducir la demanda y las p�rdidas de agua. La respuesta tradicional a la demanda creciente de agua consist�a en almacenar el agua superficial en embalses, desviar los caudales a las regiones �ridas y extraer aguas subterr�neas. En el momento actual, estos m�todos se combinan cada vez m�s con otros, como las tecnol�gicas sostenibles para la preservaci�n y conservaci�n de este vital l�quido. Actualmente, hay ciertos criterios econ�micos, sociales y ambientales que hacen de las tecnolog�as amigables con el medio ambiente una buena alternativa para las pr�cticas adecuadas sobre la valoraci�n, obtenci�n y cuidado de los recursos h�dricos.

En la actualidad esta gesti�n del agua es de capital importancia puesto que, se estima que el cambio clim�tico tendr� un impacto adverso sobre los recursos h�dricos y el suministro de los mismos, y, por otro lado, otros agentes estresantes, como el crecimiento demogr�fico y el incremento de la demanda per c�pita, exacerbar�n estos impactos adversos (UNEP, 2010), lo que generar� impactos negativos sustanciales inevitables en este sector. La magnitud y ubicaci�n de los impactos del cambio clim�tico en el segmento de los recursos h�dricos son inciertas, por lo que las estrategias de adaptaci�n �sin arrepentimientos� resultan especialmente atractivas.

Este tipo de estrategias son las que �generar�an beneficios econ�micos sociales y/o econ�micos netos, independientemente de si se produce o no el cambio clim�tico� (IPCC , 2007) . La Organizaci�n Mundial de la Salud (OMS) y el Ministerio Brit�nico para el Desarrollo Internacional (DIFD, Department for International Development) arguyen que la adaptaci�n al cambio clim�tico puede considerarse como una oportunidad para concentrarse en las �reas de salud, desarrollo y sostenibilidad de los recursos h�dricos, as� como para ganar terreno en ellas (WHO and DFID, 2010)

Las primeras estrategias dirigidas a tratar el cambio clim�tico se enfocaron casi exclusivamente en la mitigaci�n, es decir, la reducci�n de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atm�sfera. En los �ltimos a�os se ha dedicado m�s recursos a la adaptaci�n de los sistemas humanos y naturales a los impactos anticipados del cambio clim�tico, tal es el caso de la disposici�n de guas para el mundo, sobre todo en los pa�ses que atraviesan crisis por este recurso natural imprescindible para la vida.

El Resumen para Formuladores de Pol�ticas del IPCC (Summary for Policy Makers) proporciona formas para las estrategias de adaptaci�n en el sector de los recursos h�dricos, como por ejemplo, cosecha ampliada de aguas de lluvia, t�cnicas de almacenamiento y conservaci�n de agua, reutilizaci�n del agua, desalinizaci�n, uso eficiente de agua y eficiencia en el riego (Gleick, 2006).

Partiendo� de lo se�alado en p�rrafos anteriores se tiene como objetivo describir las tecnolog�as para desviar el agua de lluvia� en los embalses� para frenar el cambio clim�tico, para lo cual se llev� a cabo un proceso de revisi�n bibliogr�fica de fuentes como art�culos cient�ficos, publicaciones de organismos internacionales como la ONU, la OMS,� inherentes a la tem�tica, en funci�n de presentar los avances en esta materia que se considera indispensable para la preservaci�n de la vida humana en el planeta.

 

Desarrollo

Hoy en d�a, existen diferentes tecnolog�as que pueden emplearse para desviar el agua de lluvia a los embalses para frenar los efectos del cambio clim�tico. Este fen�meno ya est� afectando los servicios p�blicos de agua, evidenciado en una mezcla de tormentas m�s frecuentes y extremas, sequ�as y elevaci�n del nivel del mar que est� comenzando a agobiar la infraestructura del agua de algunas ciudades (Kessler, 2012). La planificaci�n de las represas o embalses por los organismos competentes del Estado, tiene como objetivos fundamentales, en primer lugar servir como reservorio para almacenar el agua necesaria para las �pocas que en determinas poblaciones carecen del vital l�quido potable y, de este modo garantizar el acceso al mismo y, en segundo controlar las inundaciones que pudieran ocurrir trayendo consecuencias indeseables a los pobladores.

Los embalses constituyen obras hidr�ulicas que permiten la regulaci�n de los aportes provenientes de los r�os para obtener un aprovechamiento uniforme de sus aguas a lo largo de su vida operativa (Riera & Vasconcelos, 2015). Un embalse se forma como resultado de la construcci�n de una represa que cierra el cauce de un r�o y� almacena un cierto volumen de agua para satisfacer las demandas de este recurso (Sandoval, 2018). En el mismo orden (Martinez Guzman, 2013) se�ala que los embalses son grandes dep�sitos formados artificialmente que se construyen cerrando la boca de un peque�o valle, micro cuenca, hondonada o vertiente, mediante una presa, o la construcci�n de un dique para detener el escurrimiento del agua, aprovechar el agua lluvia.

En el Ecuador, el embalse m�s grande por volumen y �rea es el Daule-Peripa, localizado� en la cuenca baja del R�o Guayas a una distancia aproximada de 160 km al norte de la ciudad de Guayaquil (Sandoval, 2018), el misma tiene como objetivos regulaci�n de caudales, almacenamiento de agua para consumo humano, riego, generaci�n el�ctrica, control de inundaciones, trasvase de aguas (redistribuci�n) a otros embalses, protecci�n del suelo contra la erosi�n, manejo de recursos forestales y conservaci�n del medio ambiente (Sandoval, 2018).

De conformidad con lo anterior, los embalses son de gran utilidad e importancia para las sociedades, ya que brindan m�ltiples funciones, entre ellas: producci�n de energ�a, control de inundaciones, y almacenamiento de grandes vol�menes de agua para su posterior abastecimiento (Riera & Vasconcelos, 2015). Igualmente, el agua almacenada en los embalses se utiliza en el consumo humano cuando se le da el tratamiento adecuado tal como cloraci�n, hervido o filtrado, tambi�n un sistema de microriego en los per�odos cr�ticos de sequ�as, en �reas peque�as de cultivos, para orientarla hacia pilas para consumo animal (Martinez Guzman, 2013).

Cabe mencionar que estos reservorios artificiales� modifican las condiciones naturales del entorno y de todos los ecosistemas presentes (Riera & Vasconcelos, 2015), asimismo se alimentan de escurrimientos superficiales generadas por las precipitaciones en los entornos urbanos, que por lo general tiene una alta carga de contaminantes producto de las actividades antr�picas,� por lo cual, es de gran relevancia procurar su protecci�n para la conservaci�n de su vida �til en el tiempo.

Existen diversas tecnolog�as que adem�s de ser eficientes, operan sin impactar las condiciones del entorno y los ecosistemas debido a que toman en consideraci�n aspectos f�sicos, hidr�ulicos y ambientales, las cuales se pueden emplear para la conducci�n del agua de lluvia a los embalses para su correcta gesti�n, aunado al hecho de que la captaci�n de agua de lluvia se propone como una soluci�n viable para tener acceso y aprovechar este importante elemento natural, a la vez que se� contribuye a su preservaci�n, pues es sabido que uno de los efectos m�s graves del cambio clim�tico es la escasez de este recurso vital para los seres humanos.

La idea de la implementaci�n de pr�cticas y tecnolog�as para mejorar el uso de las aguas lluvia para asegurar la disponibilidad de este recurso durante el periodo de producci�n; se convierten en acciones fundamentales para la adaptaci�n al cambio clim�tico. Es as� que, la respuesta tradicional a la demanda creciente de agua consist�a en almacenar el agua superficial en embalses, desviar los caudales a las regiones �ridas y extraer aguas subterr�neas (Mateos & Rodr�guez, 2014). En el momento actual, estos m�todos se combinan cada vez m�s con otros, como las soluciones basadas en la naturaleza como parte de las medidas de prevenci�n y mitigaci�n de los da�os provocados por las inundaciones, en el marco de las estrategias de adaptaci�n al cambio clim�tico.

La importancia de las tecnol�gicas sostenibles para el manejo del agua pluvial radica en que se constituyen como opciones ambientales alternativas en los procesos de manejo de cuencas, gesti�n sostenible de los recursos h�dricos y adaptaci�n al cambio clim�tico (Martinez Guzman, 2013). La implementaci�n de tecnolog�as innovadoras que formen parte de la planificaci�n y ordenaci�n de los recursos h�dricos, propone actividades como la ampliaci�n de sistemas de captaci�n de agua de lluvia, programas urbanos de drenaje, de evacuaci�n de aguas pluviales y la adaptaci�n de las actividades humanas a los l�mites de la naturaleza (Vanegas Espinosa, 2017).

Algunas de las pr�cticas y tecnolog�as m�s relevantes y validadas para la recolecci�n y uso eficiente del agua en estimaciones (Su�rez, 2018), es el aprovechamiento del Big Data en la gesti�n de este recurso h�drico que ha ganado relevancia, ya que est�n llamados a favorecer la planificaci�n, ejecuci�n y operaci�n de las inversiones en el sector. Por mencionar un caso, el Sistema Autom�tico de Informaci�n Hidrol�gica (SAIH) desarrollado en Espa�a, es un sistema que ofrece modelos de lluvia-escurrimiento y datos en tiempo real que anticipan las sequ�as y tambi�n precipitaciones e inundaciones (Su�rez, 2018).

Las tecnolog�as de drenaje sostenible (SUDS) promueven una cadena de gesti�n del agua pluvial que intercepta, detiene, ralentiza, almacena y trata el agua pluvial que pueden permitir la descarga de forma controlada a los medios receptores para su uso en distintas actividades, seg�n (Bautista & Clerico, 2018) su funci�n es evitar, reducir o retrasar el vertido de agua de lluvia a la red de colectores o los cursos de agua receptores, tratando de imitar el comportamiento de la cuenca en su estado natural, reproduciendo en lo posible tanto los caudales y vol�menes naturales como la calidad de sus aguas. El sistema concebido inicialmente para resolver problemas en tiempo h�medo, es adem�s �til para gestionar otros tipos de escorrent�a superficial en tiempo seco, como la producida por sobrantes de riego, baldeo de calles, vaciado de fuentes y estanques ornamentales, etc. (Perales & Dom�nech, 2008).

Los SUDS son sistemas que se enfocan al manejo pluvial, buscando su infiltraci�n y el manejo eficiente del agua, es decir, desarrollando sistemas que controlen el agua cerca de donde se precipita (Wade, Jefferies, & et al, 2015). Los SUDS proponen 12 tecnolog�as para favorecer una gesti�n h�drica sustentable: captaci�n de agua de lluvia, techos verdes, sistemas de tratamiento, l�neas superficiales de drenaje con filtros de agregados permeables o con vegetaci�n, canales superficiales con vegetaci�n, sistemas de bioretenci�n, tanques de almacenamiento para atenuaci�n de escurrimientos, vasos reguladores superficiales, pavimentos permeables, estanques e infiltraci�n. En espec�fico los sistemas de infiltraci�n contribuyen a la disminuci�n del volumen de escurrimiento superficial y al mismo tiempo aporta para los procesos de recarga de agua subterr�nea (Woods Ballard et al, 2015)

Las tecnolog�as de inyecci�n de agua en los acu�feros como los pozos de inyecci�n profunda han demostrado ser una opci�n capaz de recuperar acu�feros y desalojar aguas superficiales bajo ciertas condiciones geol�gicas, para recargar los acu�feros actualmente sobreexplotados (Vanegas Espinosa, 2017). La construcci�n de los pozos de inyecci�n profunda se determinaron mediante sistema de informaci�n geogr�fica: se identificaron microcuencas, pendientes, escurrimientos, relaciones con puntos de inundaciones recurrentes y zonas con profundidad del estrato rocoso mayor a 60 metros (Vanegas Espinosa, 2017).

Los sistemas de recarga artificial en profundidad no es una t�cnica nueva, pero es una tecnolog�a viable econ�micamente y es un elemento funcional que permite la infiltraci�n y abonar a la reducci�n de la sobreexplotaci�n del acu�fero, aprovechando una fuente de agua muy importante como lo son las pluviales� (Vanegas Espinosa, 2017).

Los sistemas de tratamiento y filtraci�n, constituyen otra opci�n viable para el aprovechamiento del recurso h�drico pluvial de acuerdo con la Comisi�n Nacional del Agua (Conagua, 2010), el mismo consiste en que antes de conducir el agua a la infraestructura de almacenamiento se recomienda colocar un dispositivo que retire y filtre los contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies, como pueden ser sedimentos, metales, grasas y basuras.

 

Conclusiones

El cambio clim�tico est� afectando los servicios p�blicos de agua, por tanto, el manejo eficiente del agua de lluvia es una tendencia que va en aumento en los procesos de planeaci�n en aquellas localidades con una preocupaci�n obvia por la conservaci�n y protecci�n de este invaluable recurso natural y, en este cometido la tecnolog�a al servicio de la preservaci�n los acu�feros son herramientas sumamente importantes.

En general, en la literatura se asume que la correcta gesti�n h�drica para el suministro del agua potable, establece algunos de los siguientes m�todos; captaci�n de agua de la cuenca productora en los embalses, la potabilizaci�n en sistemas de tratamiento, la conducci�n, y por �ltimo la distribuci�n a la poblaci�n. De este modo, los sistemas basadas en la naturaleza como parte de las soluciones sostenibles conducentes a minimizar los impactos de las cambiantes condiciones ambientales en los cuerpos de agua, se est�n usando cada vez m�s en diversos pa�ses del orbe.

Actualmente, existen diversas tecnolog�as que adem�s de ser eficientes, operan sin impactar las condiciones del entorno y los ecosistemas debido a que toman en consideraci�n aspectos f�sicos, hidr�ulicos y ambientales, las cuales se pueden emplear para la conducci�n del agua de lluvia a los embalses para su correcta gesti�n, tales como, el aprovechamiento del Big Data; las tecnolog�as de drenaje sostenible (SUDS);� las tecnolog�as de inyecci�n de agua en los acu�feros; los sistemas de tratamiento y filtraci�n, entre otros. Estas tecnolog�as sirven de apoyo frente a las posibles consecuencias de la alteraci�n de los patrones clim�ticos que han impactado de manera sustancial los sistemas de aguas, vitales para la preservaci�n de la vida en el planeta.

 

 

 

 

 

Referencias

1. Bautista, L., & Clerico, G. (2018). Estado del Conocimiento del Drenaje Urbano Sustentable: Necesidad, Perspectiva y Evaluaci�n Nacional. Universidad Cat�lica Andr�s Bello (UCAB), Caracas, Venezuela. Trabajo de Titulaci�n, pp.120.
2. Conagua. (2010). Estad�stica del agua. Comisi�n Nacional del Agua (Conagua). M�xico .
3. Gleick, P. (2006). The World�s Water2006�2007: The BiennialReport on Freshwater Resources. The World�s Water.
4. IPCC . (2007). Annex I: Glossary. Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental. Panel on Climate Change.
5. Kessler, R. (2012). Estrategias para el manejo de las aguas pluviales. Publicado originalmente en Environmental Health Perspectives, volumen 119, n�mero 12, diciembre 2011, p�ginas A514-A519./Salud p�blica M�x vol.54 no.2 , Cuernavaca. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0036-36342012000200015

 

 

 

 

 

� 2022 por el autor. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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