USO DE LOS ARBOLES PARA EL MANEJO DE LAS AGUAS PLUVIALES.

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  Editado por Len Phillips, actualizado en enero de 2020

Secciones     

Hacer frente a la escorrentía de aguas pluviales

Reciclaje de agua de lluvia

Cuencas de biorretención

Bioswales

Jardines de lluvia

Zanjas de infiltración

Fitorremediación

Plan de gestión del riesgo de tormentas

El tratamiento y almacenamiento de aguas pluviales urbanas utilizando árboles y plantas es una práctica que se está volviendo muy conocida y, a menudo, necesaria en proyectos de nueva construcción. En lugar de construir desagües pluviales más grandes, tanques de retención y plantas de tratamiento de agua, los árboles ahora se consideran una parte fundamental del proceso para mantener bajo control la escorrentía de aguas pluviales . Los detalles de unir árboles, suelos urbanos y flujos de agua altamente controlados requieren capacitación y experiencia que no están fácilmente disponibles. Este tema ayudará a proporcionar una descripción general de esta importante tendencia para lidiar con las aguas pluviales en nuevas construcciones y para solucionar problemas después de daños por inundaciones para evitar que vuelvan a ocurrir.

 Manejo de la escorrentía de aguas pluviales.-Infiltración del suelo

La escorrentía de aguas pluviales no es importante en un bosque porque alrededor del 80% al 95% de la precipitación anual en un bosque es capturada por la infiltración del suelo y el 5% al ​​20% restante es capturado por la corteza del árbol y las hojas donde fluye lentamente por el árbol después de que la lluvia ha terminado o se evapora en el proceso de fluir por el árbol. Los suelos de bosques nativos con amplias capas orgánicas son las «esponjas» de ecosistemas saludables. Los espacios porosos del suelo almacenan agua, la mueven en todas direcciones e interactúan con la necesidad de agua de las raíces y los microorganismos. El agua de lluvia almacenada en el suelo durante y después de una tormenta está disponible para el crecimiento de las plantas y al mismo tiempo reduce la tasa de escorrentía de las aguas pluviales. 

Sin embargo, en suelos alterados, la escorrentía de lluvia de superficies duras e impermeables (no porosas) fluirá rápidamente de la tierra a menos que pueda dirigirse al suelo a través de áreas permeables (porosas) como bosques, céspedes, áreas cubiertas con mantillo, piedra triturada o grava. áreas, así como por una tubería perforada subterránea que fluye hacia un arroyo.

Un árbol típico que crece en 28 m3 de suelo permeable puede contener la escorrentía de agua de lluvia de una tormenta de 2.5 cm, 24 horas que fluye desde 223 metros cuadrados de un área de superficie impermeable. Esta es un área significativamente mayor que solo el área debajo del dosel de los árboles. Este cálculo solo tiene en cuenta el almacenamiento del suelo, no la interceptación y la evapotranspiración, que son otras dos formas en que los árboles capturan y controlan la escorrentía de agua de lluvia.

La capa de mantillo (hojas muertas) del bosque en la superficie del suelo también almacena y transmite agua y protege el suelo subyacente de la erosión. Se estima que el suelo absorberá del 2% al 4% de la precipitación anual.

Interceptación

La interceptación es la cantidad de lluvia retenida temporalmente en las hojas, la corteza y las superficies de los tallos de los árboles. El volumen de lluvia interceptado depende de la duración y la velocidad del evento de lluvia. La lluvia puede ser interceptada por la arquitectura del árbol (por ejemplo, la superficie de las hojas, la corteza y el tallo, la rugosidad, la densidad de la copa, el tamaño del árbol y el período de foliación).

 La interceptación no se incluye normalmente en los cálculos de aguas pluviales, pero, no obstante, puede proporcionar beneficios adicionales de retención de aguas pluviales más allá del almacenamiento en el suelo. Junto con la intercepción, la evaporación ocurre cuando la lluvia en las hojas y la corteza se evapora después de la tormenta.

La corteza, las hojas y las ramas de los árboles y los arbustos grandes actúan como paraguas o vasos poco profundos que interceptan y evaporan la lluvia. Proporcionan captura durante todo el año y retrasos en los flujos máximos de agua de lluvia y, por lo general, capturan alrededor del 10% al 15% de la precipitación anual total en un bosque saludable. Esta función varía según si los árboles son caducifolios o perennes y si los árboles caducifolios están inactivos. Esta agua de lluvia se evapora o gotea lentamente de la superficie de las hojas y se escurre por las ramas y troncos de árboles y arbustos hasta el suelo. Por ejemplo, un árbol de hoja perenne promedio puede interceptar más de 15.000 litros de lluvia al año.

Dado que los árboles más grandes tienen más hojas para interceptar la lluvia, interceptan significativamente más lluvia que las hojas pequeñas o los árboles jóvenes. La tasa de intercepción aumentará a un ritmo más rápido que el tamaño del árbol aumenta cada año. Por ejemplo, un árbol almez típico en el medio oeste de Estados Unidos se ha medido en tres edades diferentes para determinar la cantidad de interceptación que se produce.

El almez de 5 años intercepta  (0,5 m3) de lluvia al año

El almez de 20 años intercepta (5.3 m3) de lluvia por año

El almez de 40 años intercepta  (20,4 m3) de lluvia por año

Un estudio de los árboles de las calles de la ciudad de Nueva York determinó que la escorrentía de aguas pluviales ascendió a 890,6 millones de galones anuales con un valor de $ 35,6 millones en costos de gestión de aguas pluviales. El árbol de la calle promedio interceptó 1,432 galones de lluvia al año, mientras que árboles más grandes como el plátano de Londres interceptaron casi 3,000 galones.

Evapotranspiración

Como se mencionó anteriormente, la escorrentía total de lluvia es significativamente menor en una cuenca boscosa en comparación con una cuenca urbanizada.. Otra razón de esto es que los árboles, arbustos y hierbas liberan grandes cantidades de vapor de agua a través de sus hojas durante la fotosíntesis. La evapotranspiración es la suma de agua evaporada del suelo y la superficie de las plantas y el agua perdida como resultado de la transpiración. La transpiración es un proceso en el que los árboles absorben agua a través de sus raíces y la transfieren a las hojas, donde participa en la fotosíntesis antes de que se evapore al medio ambiente a través de los poros de las hojas. 

La evapotranspiración también reduce las cargas contaminantes a medida que enfría y limpia el aire.  La evapotranspiración continúa reduciendo el volumen de agua de lluvia almacenada en el suelo mucho después de que termina un evento de lluvia. La evapotranspiración de las plantas, junto con la evaporación de las superficies del agua, representa dos tercios de la lluvia que cae en los 48 estados más bajos.   La tasa de transpiración está influenciada por factores como las especies de árboles, el tamaño, la humedad del suelo, el aumento de la duración e intensidad de la luz solar, la temperatura del aire, la velocidad del viento y la humedad relativa.   Un solo roble maduro puede transpirar más de 40.000 galones ( 141.116 litros ) de agua por año.

Después de una tormenta de lluvia, la tasa de evapotranspiración disminuye al mismo ritmo que la del suelo se seca.   Con un mayor secado del suelo, la tasa de transpiración relativa permanece entre el 10% y el 20% de la observada al final de la tormenta.

La transpiración utiliza el calor del aire para convertir el agua de la vegetación en vapor de agua, por lo que además de proporcionar beneficios para las aguas pluviales, la transpiración también disminuye la temperatura del aire ambiente y reduce el efecto de isla de calor urbano. Los estudios hidrológicos han demostrado que un promedio del 60% de la lluvia en un bosque es absorbida por los árboles y transpirada a la atmósfera.  Grandes cantidades de vapor de agua se convertirán en una nube que resultará en lluvia adicional a favor del viento desde la primera lluvia.

Recarga de agua subterránea

 La recarga se refiere al reabastecimiento tanto de los niveles de agua subterránea como de los flujos de corrientes climáticos normales. En el suelo, el agua de lluvia se filtra y se mueve lentamente hacia los arroyos a medida que fluye el subsuelo. En suelos forestales, las tasas de infiltración pueden variar desde 25 a 45 cm por hora, dependiendo de la composición del suelo.

Las raíces de los árboles en simbiosis con hongos agrandan los espacios porosos del suelo y las fisuras en el lecho de roca, aumentando la porosidad y la capacidad de recarga de las aguas subterráneas.  Las fuertes tormentas saturan la capa del suelo y luego causan el flujo de agua subterránea poco profunda. 

Manejo de aguas pluviales

Hay varios tipos de suelo que utilizan el almacenamiento de poros grandes como medio de manejo de aguas pluviales en el sitio.

 Tres de los primarios son:

• La marga de alta calidad con baja compactación (menos del 85% de compactación) tiene aproximadamente un 20% de capacidad de almacenamiento de aguas pluviales.
• La arena limpia de grano grande entre 0,5 mm a 2,0 mm de diámetro con baja compactación (menos del 85%) tiene aproximadamente un 30% de capacidad de almacenamiento de agua de lluvia.
• La roca angular clara entre 2 a 4 cm de diámetro con alta compactación (90%) tiene aproximadamente un 40% de capacidad de almacenamiento de aguas pluviales

Otras consideraciones

La tasa de escorrentía también es muy importante. Si el agua de lluvia no se puede absorber o contener con la suficiente rapidez, las inundaciones y la contaminación serán un problema. 

La separación del agua se refiere a evitar que las aguas pluviales entren en las alcantarillas urbanas. Esto puede ayudar a evitar inundaciones y la propagación de contaminación de fuentes difusas. 

Estabilizadores ribereños

El bosque ribereño a lo largo del borde de los arroyos proporciona un amortiguador durante las tormentas.   La vegetación de amortiguación elimina el nitrógeno y el fósforo lixiviados de los bosques, césped o tierras agrícolas adyacentes y proporciona estabilidad a las orillas de los arroyos.  La vegetación ribereña también proporciona sombra que enfría la temperatura del agua del arroyo y proporciona un hábitat acuático y de vida silvestre para muchas especies, al tiempo que reduce la velocidad del arroyo y las inundaciones río abajo.

Soluciones

Al observar toda la información anterior, los arbolistas y arquitectos / diseñadores paisajistas deben considerar opciones que utilicen árboles y suelo o agregados para proporcionar los mejores medios para reducir el volumen de aguas pluviales y la tasa de escorrentía.   Los árboles y el suelo proporcionan el beneficio adicional de mejorar significativamente la calidad del agua al eliminar contaminantes como los sólidos totales en suspensión, metales, nitrógeno, fósforo, así como patógenos e hidrocarburos. Los beneficios adicionales incluyen considerar opciones como la reducción de la compactación del suelo, la conservación del paisaje y los proyectos de biorretención, así como los diseños de árboles de sombra y la protección y reforestación de bosques.

Las soluciones vegetativas tienen otra característica de tratamiento de aguas pluviales que no se tiene en cuenta en la mayoría de los cálculos y son las plantas que crecen en ellas. A través de la intercepción y la evapotranspiración, los árboles pueden evitar que una cantidad significativa de lluvia llegue al suelo y, a medida que los árboles crecen, pueden interceptar y transpirar mayores cantidades de lluvia y retener de manera eficiente los nutrientes disueltos. Esto significa que las soluciones de gestión de aguas pluviales con vegetación deberían, con un mantenimiento adecuado, mejorar la calidad del agua con el tiempo.

  Reciclaje del agua de lluvia

Los productos químicos utilizados para tratar el agua municipal y los minerales disueltos que se encuentran naturalmente en muchos de nuestros sistemas de agua pueden producir un desequilibrio en el suelo cuando esta agua se utiliza para regar árboles y plantas. Los fertilizantes químicos, fungicidas y pesticidas en el suelo, junto con la sequía, pueden alterar el equilibrio y la armonía del suelo. Este desequilibrio hace que los árboles y las plantas se debiliten y los haga más susceptibles a los ataques de enfermedades y plagas.

Para evitar estas preocupaciones, considere reciclar el agua de lluvia.  Cuando el agua de lluvia se recoge del techo de una estructura, recoge muy poca contaminación. El agua de lluvia debe almacenarse en barriles de lluvia, cisternas u otros depósitos y usarse específicamente para regar paisajes y árboles.   Este esfuerzo puede ayudar a mejorar la salud de las plantas, el césped y los árboles.   La lluvia es agua blanda que carece de minerales, cloro, flúor y otros contaminantes metálicos.   Además, al desviar el agua para que no fluya hacia los desagües pluviales o fluya sobre la tierra, ayuda a disminuir el impacto de la escorrentía excesiva en las vías fluviales locales. 

Además de las prácticas de riego eficientes, regar un paisaje con agua de lluvia o agua reutilizada puede ayudar a aliviar la tensión en el suministro de agua municipal local.  Sin embargo, el agua de lluvia y la reutilización de aguas grises no deben utilizarse como reemplazo de las plantas de jardinería y las prácticas de riego que ahorran agua.   Tenga en cuenta que los primeros pasos para la eficiencia del agua al aire libre deben ser tolerantes a la sequía, un bajo uso de agua de las plantas de jardín y un riego inteligente.

Recolección de agua

Los sistemas comerciales de recolección de techos están disponibles y simplemente desvían los bajantes del techo a un barril cubierto como un enfoque fácil y de bajo costo.   Algunos estados tienen leyes que prohíben la recolección de agua de lluvia, y otros estados tienen leyes que la fomentan, y otros que la exigen, así que aprenda las regulaciones locales y estatales antes de implementar cualquier sistema de recolección de agua de lluvia.

Agua reciclada

El reciclaje de agua consiste en utilizar agua tratada de una instalación de tratamiento de aguas residuales con fines beneficiosos no potables, como riego agrícola y de jardines, riego de parques públicos y campos de golf, procesos industriales, descarga de inodoros y reposición de agua subterránea.   Otras aplicaciones no potables incluyen agua de enfriamiento para plantas de energía y refinerías de petróleo, así como control de polvo, actividades de construcción, mezcla de concreto y lagos artificiales.

Aguas grises

Las aguas residuales domésticas de los lavabos, duchas, bañeras y lavadoras de ropa se denominan «aguas grises» y se pueden utilizar para el riego de jardines sin ningún tratamiento. (Se requiere el uso de jabón y productos de cuidado personal no tóxicos y bajos en sodio para proteger la vegetación cuando se usan aguas grises para el riego). Los sistemas de aguas grises desvían el agua usada a un tanque de almacenamiento para el riego de jardines cuando se necesita esta agua. Estos sistemas pueden requerir el uso de una extensa red de plomería en la casa o edificio, así como un medio para sacar el agua de la estructura y llevarla al paisaje exterior.

La National Science Foundation (NSF) International ha desarrollado un estándar llamado » NSF 350 – Sistemas de tratamiento de reutilización comercial y residencial en el lugar «.   Esta norma abarca los sistemas de tratamiento de aguas residuales residenciales junto con los sistemas que tratan solo la porción de aguas grises.

Beneficios

El agua reciclada puede satisfacer la mayoría de las demandas de agua de los jardines, siempre y cuando sea tratada adecuadamente para asegurar una calidad de agua apropiada para el uso.  En usos donde hay una mayor probabilidad de exposición humana al agua, se requiere más tratamiento.   Al igual que con cualquier fuente de agua que no se trate adecuadamente, podrían surgir problemas de salud por beber o estar expuesto al agua reciclada si contiene organismos que causan enfermedades u otros contaminantes.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) desarrolló un documento técnico (grande) titulado » Pautas para la reutilización del agua »  que contiene un resumen de los requisitos estatales locales y pautas para el tratamiento y uso del agua reciclada.   La supervisión regulatoria estatal y federal ha proporcionado con éxito un marco para garantizar la seguridad de los muchos proyectos de reciclaje de agua que se han desarrollado en los Estados Unidos.

Usar agua reciclada

Aunque la mayoría de los proyectos de reciclaje de agua se han desarrollado para satisfacer las demandas de agua no potable, varios proyectos utilizan agua reciclada indirectamente para fines potable. Estos proyectos incluyen la recarga de los acuíferos subterráneos y el aumento de los depósitos de agua superficial con agua reciclada.   En los proyectos de recarga de agua subterránea, el agua reciclada se puede esparcir o inyectar en los acuíferos de agua subterránea para aumentar los suministros de agua subterránea.

En los Estados Unidos, durante muchos años han estado en funcionamiento numerosos proyectos exitosos de recarga de agua subterránea. El aumento planificado de los depósitos de agua superficial ha sido menos común.   Sin embargo, actualmente hay varios proyectos existentes que se han completado y varios otros en las etapas de planificación. El uso de aguas grises para riego de jardines y descarga de inodoros reduce la cantidad de agua potable distribuida a estos sitios, la cantidad de fertilizante necesario y la cantidad de aguas residuales generadas, transportadas y tratadas en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.   En otras palabras, el agua reciclada ahorra agua, energía y dinero.   Los exitosos sistemas de aguas grises han estado operando durante muchos años y satisfacen hasta el 50% de las necesidades de agua de una propiedad al suministrar agua para jardinería.   El reciclaje de aguas grises ahorra agua potable fresca para otros usos, reduce el volumen de aguas residuales que van a los sistemas sépticos y plantas de tratamiento de aguas residuales, y aumenta la capacidad de infraestructura para nuevos usuarios.

Beneficios del reciclaje de agua

Además de proporcionar un suministro de agua reciclada confiable y controlado localmente, la recarga de agua proporciona enormes beneficios ambientales. Al proporcionar una fuente adicional de agua, el reciclaje de agua puede ayudar a encontrar formas de disminuir la desviación de agua de ecosistemas sensibles. Otros beneficios incluyen la disminución de las descargas de aguas residuales y la reducción y prevención de la contaminación. El agua reciclada también se puede utilizar para crear o mejorar humedales y hábitats ribereños.

 Cuencas de biorretención

 Las cuencas de biorretención son pequeñas áreas de tierra con depresiones ajardinadas o cuencas poco profundas que se utilizan para reducir y tratar la escorrentía de aguas pluviales en el sitio. Las cuencas de biorretención son una de las formas más efectivas para la eliminación de sólidos en suspensión, metales pesados, hidrocarburos, compuestos orgánicos y nutrientes disueltos. Las aguas pluviales se dirigen a la cuenca y luego se filtran a través del sistema donde son tratadas por los siete procesos físicos, químicos y biológicos que se mencionan a continuación.

Se ha descubierto que los árboles sanos son especialmente buenos para eliminar el nitrógeno y el fósforo disueltos. No solo se ha demostrado que los árboles mejoran significativamente el proceso de eliminación de nutrientes para limpiar el agua, sino que muchos árboles parecen beneficiarse de los otros nutrientes en las aguas pluviales.

Componentes del lavado

Las cuencas de biorretención consisten en una franja de amortiguación de césped, un área de estanque, tierra de plantación, un lecho de arena y plantas, incluidos los árboles. Cada uno de los componentes de la cuenca de bioretención está diseñado para realizar una función específica.

Los componentes de la cuenca contienen las siguientes características:

1.  Cunetas de pasto o franja de filtro : reduce la velocidad de escorrentía de las aguas pluviales entrantes y atrapa los sólidos en suspensión. La hierba debe eliminar del 25% al ​​30% de la carga de sedimentos. La adición de un esparcidor de flujo de grava en el diseño de la cuenca también ayuda a capturar sedimentos.

2.  Área de estanques : proporciona almacenamiento de los flujos de aguas pluviales en exceso y su posterior evaporación o infiltración. También ayuda en el asentamiento adicional de partículas finas.

3.  La vegetación – ayuda al agua a remover través de la evapotranspiración y eliminación de nutrientes por absorción en las raíces de plantas. .

 4.  Mantillo – una capa orgánica que fomenta la degradación microbiológica de contaminantes derivados del petróleo, ayuda en la filtración de contaminantes y reduce la erosión del suelo. La capa de mantillo debe estar compuesta de madera dura triturada o astillas de madera de (3 a 5 cm) colocadas a una profundidad de  (5 a 10 cm). La capa de mantillo reduce la erosión, ayuda a mantener los niveles de humedad para las raíces de las plantas y ayuda en la filtración y descomposición de materiales orgánicos. Esta capa actúa de manera similar a la hojarasca en un bosque y previene la erosión y el secado de los suelos subyacentes.

5.  Suelo : apoya el crecimiento de la vegetación junto con la absorción de nutrientes y las provisiones para el almacenamiento de agua. Los suelos deben incluir algo de franco arcilloso para absorber contaminantes como hidrocarburos, metales pesados ​​y nutrientes.

6.  Lecho de arena : proporciona drenaje y aireación del suelo de plantación, así como una ayuda para eliminar los contaminantes. El lecho de arena también reduce la velocidad del flujo de agua, filtra las partículas y distribuye el flujo a lo largo del área de biorretención.

7.  Depósito de drenaje inferior : una tubería perforada retira el exceso de agua tratada a un depósito de drenaje pluvial o aguas receptoras.

Diseño y construcción

Las cuencas de biorretención pueden adaptarse mediante pequeños ajustes de diseño para satisfacer una amplia gama de condiciones climáticas y geológicas que se encuentran en los Estados Unidos. Por lo general, las prácticas de biorretención se adaptan mejor a sitios pequeños y espacios muy urbanizados.

La prácticas de Biorretención  se utilizan en:

• áreas donde existen pocas superficies permeables, como cerca de estacionamientos, calles o edificios grandes.   Estas cuencas a menudo se adaptan a las islas de estacionamiento existentes y áreas ajardinadas adyacentes.
• áreas con escorrentía altamente contaminada, como estaciones de servicio y estacionamientos.   Estos lugares deben tener el fondo de la cuenca de bioretención revestido con un revestimiento impermeable para evitar el flujo de agua contaminada a los drenajes de aguas pluviales cercanos, fuentes de agua subterránea y aguas receptoras.
• áreas donde se requiere que los desarrollos existentes se adapten con prácticas de gestión de aguas pluviales.   Las cuencas de biorretención son una opción adecuada que se puede implementar modificando un paisaje existente o agregando uno a un estacionamiento que se está rediseñando o repavimentando.
• ​​áreas cercanas a corrientes de agua fría donde el agua encharcada existe solo por períodos cortos y es poco probable que se caliente.

Requisitos de diseño

El diseño del área de biorretención se determina después de considerar las limitaciones del sitio, como la ubicación de los servicios públicos, los suelos subyacentes, la vegetación existente y el drenaje. Los sitios con suelos arenosos arcillosos son especialmente apropiados para la biorretención porque el suelo excavado puede rellenarse y usarse como suelo de plantación, eliminando así el costo de importar tierra de plantación. Un estrato de suelo circundante inestable y suelos con un contenido de arcilla superior al 25% pueden excluir el uso de biorretención, al igual que un sitio con pendientes superiores al 20% o un sitio con árboles maduros que se eliminarían para permitir la construcción. 

La investigación y la experiencia han dado como resultado el desarrollo de los siguientes requisitos necesarios para la construcción de una cuenca biorretención que funcione correctamente:

1. Aproximadamente el 5% del área impermeable a drenar debe dedicarse al desarrollo de la cuenca de bioretención.

2. Las áreas de drenaje no deben exceder los 20.000 m2. Se prefiere de 200 a 8.000 m2 para evitar una rápida obstrucción del filtro. Se recomiendan múltiples cuencas de bioretención para sitios más grandes.

3. Se requiere un área mínima de 18 -20 m2  para que una cuenca de bioretención funcione correctamente. Las dimensiones mínimas para una cuenca de bioretención son de 1m de ancho por 6 m de largo (igual a un espacio de estacionamiento). Una relación de largo a ancho de al menos 2: 1 es la mejor.

4. La pendiente del área del paisaje debe ser de un máximo de 5% a 6% y suficiente para permitir que el agua de lluvia filtrada fluya hacia la descarga. La velocidad máxima de flujo laminar para prevenir condiciones erosivas es de 0.3 metros por segundo para la cubierta vegetal plantada y 0.9 metros por segundo para mantillo.

5. La elevación o profundidad mínima desde el punto de entrada al tanque, a través del material del filtro y hasta la salida debe ser de 1,50 cms.

6. Se requiere una distancia mínima de separación de 90 cms entre el fondo de la cuenca de bioretención y la elevación del nivel freático estacionalmente alto.

7. Es necesario inspeccionar la profundidad del lecho de roca para establecer y facilitar el ajuste de las cuencas dentro de las dimensiones requeridas mencionadas anteriormente.   

8. Los recipientes de bioretención deben drenar razonablemente rápido para funcionar correctamente. No deben ubicarse en áreas donde haya un flujo continuo de agua subterránea, bombas de sumidero u otras fuentes de agua.

9. Las cuencas de biorretención deben integrarse en un plano del sitio para garantizar que se capture todo su potencial estético y que estén ubicadas correctamente dentro del plano de elevación del sitio para funcionar correctamente.

10. El diseño de las cuencas de biorretención puede variar ampliamente debido a las condiciones del sitio y los deseos del vecindario donde se está instalando la cuenca. Algunas variaciones de diseño también aumentarán la eficacia de los lavabos. El diseño debe considerar el transporte de agua para garantizar que los flujos de aguas pluviales no causen erosión antes o después del tratamiento y, si es posible, estén sujetos a otras prácticas de tratamiento durante el transporte.

11. Si no se permite que el agua tratada se infiltre en los suelos nativos, se necesita el uso de un drenaje inferior con tubería perforada para transportar el agua tratada al sistema de drenaje de aguas pluviales. La exfiltración parcial se puede utilizar para recargar el agua subterránea. Esto requiere que el desagüe inferior se instale solo en una parte del lavabo. Se produce cierto nivel de infiltración en el resto de la cuenca, recargando el agua subterránea. El desagüe inferior parcial actúa más como un desbordamiento. La variación solo es adecuada para aplicar si los suelos y otras condiciones son adecuadas para fomentar la infiltración.

12. Se necesita una estructura de desbordamiento al sistema de drenaje pluvial para transportar caudales pluviales mayores que los que puede tratar la cuenca diseñada.

13. El diseño de mantenimiento debe asegurar que sea posible un fácil acceso para el personal de mantenimiento y cualquier maquinaria asociada.

14. La elección de los materiales correctos de jardinería es fundamental para el funcionamiento y la estética de las cuencas de bioretención. Las plantas ayudan a reducir la cantidad de agua a través de la evapotranspiración, la eliminación de contaminantes y nutrientes, y sus sistemas de raíces aumentan la percolación del agua.

Utilice plantas autóctonas o cultivares de estas plantas  cuando sea posible porque pueden tolerar mejor las condiciones climáticas y los extremos del área de la cuenca de bioretención.

15. Incluya una mezcla de árboles, arbustos y materiales herbáceos. Estas combinaciones son más agradables a la vista y proporcionan una variedad de hábitats para la vida silvestre. Las plantas de borde pueden experimentar períodos más prolongados de sequedad.

Área de estancamiento

El agua se almacena en el área de biorretención a una profundidad de 15 a 23 cm. Esta área permite el almacenamiento superficial de aguas pluviales antes de que se produzca la filtración, así como también cierta evaporación y sedimentación de sedimentos pesados. El almacenamiento de aguas pluviales también es proporcionado por los vacíos en el suelo. El agua y los nutrientes almacenados en el agua y el suelo están disponibles para que las plantas los absorban.

El área de biorretención se clasifica para desviar el exceso de aguas pluviales de las grandes tormentas hacia los desagües de aguas pluviales una vez que el área de estancamiento de la cuenca está llena de escorrentía de aguas pluviales. El agua que se almacena en la cuenca de biorretención se drena durante un período de días hacia los suelos subyacentes, donde es tratada por una serie de procesos físicos, químicos y biológicos. Se permite que el agua limpia y lenta se infiltre en los suelos nativos o se dirija a los desagües de aguas pluviales cercanos o aguas receptoras.

Suelo

Un lecho de suelo diseñado que contiene una matriz de suelo de arena proporciona la mayor parte de la capacidad de filtración de las cuencas, además de proporcionar agua, nutrientes y apoyo a la comunidad vegetal. El suelo y sus microorganismos trabajan junto con los árboles y las plantas como un poderoso sistema para mejorar la calidad de las aguas pluviales a medida que el agua se filtra a través del suelo. Un poco de arcilla en el suelo de plantación proporciona sitios de adsorción para hidrocarburos, metales pesados, nutrientes y otros contaminantes. Algunos contaminantes también son retenidos por el suelo, otros son absorbidos y transformados por plantas o microbios en alimentos, y otros contaminantes primero son retenidos por el suelo y luego absorbidos por la vegetación o degradados por bacterias. 

Climas

En climas áridos, la selección de plantas debe centrarse en elegir especies tolerantes a la sequía. En climas fríos, las cuencas de bioretención se pueden utilizar para el almacenamiento de nieve.  Sin embargo, si no se gestiona el uso de descongelantes y arena a base de cloruro de sodio y calcio, el mantenimiento será complicado y más costoso.  Además, la selección de material vegetal debe limitarse a especies no leñosas tolerantes a la sal.

Mantenimiento de la cuenca de biorretención

Se requieren inspecciones de rutina y atención a las necesidades de mantenimiento para que los depósitos de bioretención continúen funcionando correctamente. Se requieren altos niveles de mantenimiento para los nuevos depósitos, pero se espera que una vez establecidos y funcionando correctamente, los requisitos de mantenimiento disminuyan. Se puede esperar que el contratista de jardinería normal de la propiedad, cuando se le proporcione la capacitación adecuada, mantenga con éxito una cuenca de bioretención establecida. Las tareas de mantenimiento programadas incluyen:

• regar las plantas diariamente durante al menos las dos primeras semanas después de la instalación.
• volver a aplicar mantillo en las áreas desnudas.
• cortar áreas de césped.
• tratamiento de enfermedades de las plantas.
• regar las plantas durante períodos de sequía persistente.
• Cuando el agua encharcada dure más de 48 horas, retire las 5 o 10 cms superiores del medio de siembra descolorido y reemplácelo con material fresco.
• una inspección mensual de la cuenca para evaluar el estado y los problemas que requieren atención de mantenimiento, retirar basura y restos de plantas y reparar áreas erosionadas.
• removiendo y reemplazando plantas muertas y enfermas dos veces al año.
• agregando nuevo mantillo una vez al año.
• retirar todos los estabilizadores de árboles y cables al final de la primera temporada de crecimiento, si alguno se instaló en el momento de la instalación. No es necesario quitar los estabilizadores de raíces.

El ciclo del nitrógeno en los suelos de biorretención

El nitrógeno se presenta en varias formas diferentes en los suelos de biorretención típicos como:nitrógeno orgánico particulado

– nitrógeno orgánico disuelto

amonio (NH4 +)

nitrato (NO3-)

El nitrato es la forma más común de nitrógeno disuelto porque tiene un  carga negativa y el suelo de biorretención típico también tienen carga negativa. Esto significa que el nitrato no se adsorbe en el suelo y, a menudo, se filtra. Por lo tanto, mejorar el rendimiento del nitrógeno de la cuenca de bioretención requiere un tiempo adecuado para que ocurran los procesos biológicos y la presencia de plantas.

El papel de las plantas en la eliminación de nitrógeno                                                                                                           Los suelos con plantas tienen poblaciones microbianas más altas que los suelos estériles y hay una rápida absorción de nitrógeno por parte de los microbios. La inmovilización microbiana (absorción) de nutrientes ocurre de 30 a 100 veces más rápido que la absorción por las plantas y esta es la vía inicial en la que el nitrato se absorbe de las aguas pluviales en las cuencas de bioretención. Sin embargo, la presencia de plantas es crucial para capitalizar esta absorción de nitrato microbiano de dos formas:

• Las raíces de las plantas liberan exudados de carbono en el suelo circundante y los microbios utilizan este carbono como fuente de energía.   Como resultado, se ha encontrado que los suelos con plantas tienen poblaciones microbianas mucho más altas que aquellos sin plantas.   Las bacterias y los hongos son 20-50 veces más abundante en la rizosfera de raíces de las plantas.
• 2.   La esperanza de vida de los microbios es corta y los nutrientes no se retienen por mucho tiempo en los microbios.   Si hay plantas presentes, pueden absorber el nitrógeno inmovilizado por microbios.   Sin plantas, gran parte del nitrógeno absorbido por los microbios finalmente se elimina del suelo, lo que causa problemas aguas abajo.

Eliminación de fósforo                                                                                                                                 

Las plantas afectan la eliminación de fósforo de las cuencas de bioretención en las mismas escalas de tiempo que la eliminación de nitrógeno.

• 1.Poco después de que las aguas pluviales ingresen a la cuenca, los suelos con plantas, que tienen mayores poblaciones microbianas que los suelos áridos, provocan una rápida absorción de fósforo por parte de los microbios.
• 2.  Poco tiempo después, las plantas absorben el fósforo de los microbios.
• 3. Finalmente, el fósforo captado por las plantas se convierte en materia orgánica recalcitrante del suelo.

La vegetación saludable es esencial para maximizar la eliminación de fósforo en las cuencas de bioretención y la arena arcillosa produjo la vegetación más saludable y la mayor eliminación de nutrientes.  La mayor capacidad de retención de agua de los medios de grano más fino, como la arena arcillosa y la arena pura, le dio a la vegetación de estas cuencas un período de tiempo más largo para acceder a la humedad y los nutrientes y, por lo tanto, facilitó una mayor eliminación de nutrientes.

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Plantaciones de árboles en la calle

Una vez considerados como muy problemáticos por muchas razones, los árboles en la calle están demostrando ser de gran valor para las personas que viven, trabajan, compran, comparten, caminan y circulan en lugares urbanos.

Por un costo de instalación de aproximadamente US $ 250 – $ 600 (incluidos los primeros 3 años de mantenimiento), un solo árbol de calle genera más de US $ 90,000 de beneficios directos (sin incluir los beneficios estéticos, sociales y naturales) durante la vida útil del árbol.   Los árboles de la calle generalmente se instalan a 1´20- a 3´65 de los bordillos.   Estos árboles aportan tantos beneficios a las calles que ocupan que siempre deben considerarse como infraestructura.

Con nuevas atenciones que se están prestando a las causas e impactos del calentamiento global, se sabe más sobre los impactos ambientales negativos de las calles urbanas sin árboles.  Los arbolistas, arquitectos paisajistas y diseñadores están en camino de reconocer la necesidad de que los árboles de las calles urbanas sean el equipamiento de diseño urbano preferido, en lugar de los artículos de lujo que fueron tolerados por la ingeniería de tráfico y los administradores de la ciudad conscientes del presupuesto.

Los diseñadores superan con cuidado los muchos problemas identificados de los árboles de la calle. Generalmente, los árboles en la calle se instalan cada 5 a 10 m. a lo largo de la calle o acera. Estos árboles se colocan cuidadosamente para permitir triángulos de visión adecuados en las intersecciones y caminos de entrada, para no bloquear las luces de la calle y para no impactar las líneas de servicios públicos por encima o por debajo del suelo.   Los árboles de la calle de diversas variedades se utilizan en todos los climas, incluidos los lugares urbanos de gran altitud, semiáridos e incluso áridos.

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Espacio de enraizamiento

Desafortunadamente, el éxito de la instalación en el hoyo de un árbol a menudo sigue lo que podría llamarse la «Regla de los cuatro»: las raíces de un árbol con un calibre de tronco de 10 cm llenarán un tamaño de 1,2×1,2×1,2 m  el hoyo del suelo dentro de 4 años.  Esto generalmente da como resultado una desaceleración o parada del crecimiento y la muerte del árbol.   La reconstrucción planificada de una calle o acera ofrece una excelente oportunidad para construir mejores sitios para plantar árboles.  Las siguientes estrategias son las mejores opciones para garantizar la supervivencia de los árboles y calles verdes.

Los sitios de plantación de árboles deben ser lo suficientemente grandes para acomodar las raíces del árbol en la madurez.  Debe haber 0.4 m2 de superficie de suelo por cada  2.5 cm de calibre del tronco que se espera que alcance el árbol, o 0.2 m2 de suelo por cada pie cuadrado de la proyección o extensión futura de la copa (que es el área debajo de la línea de goteo y que la mayoría de los viveros denominan propagación del árbol).   El suelo debe tener un mínimo de 90 cm de profundidad para un crecimiento y vigor normales.

Aunque el cuidado y mantenimiento de los árboles en los lugares urbanos es una tarea costosa, el valor de los beneficios devueltos es tan grande que no se puede imaginar una comunidad sostenible sin estas importantes características ecológicas.

 LOS BIOSWALES

Los drenajes sostenibles son elementos del paisaje diseñados para concentrar o eliminar los escombros y la contaminación de las aguas de escorrentía superficial.

Los Bioswales son elementos del paisaje diseñados para eliminar el sedimento y la contaminación de la escorrentía de aguas superficiales.

 Un bioswale es básicamente una zanja de drenaje con lados suavemente inclinados y está llena de vegetación que crece en abono o suelo grueso. Los bioswales tienen muchos nombres que incluyen: swales con vegetación, swales cubiertos de hierba, áreas de bioretención y franjas de filtro. En sus formas más simples, los bioswales son jardines de lluvia lineales plantados con vegetación nativa que reciben y absorben la escorrentía de aguas pluviales de superficies impermeables.

La mayor parte de la precipitación anual proviene de frecuentes y pequeñas lluvias.  Gran parte del valor de los bioswales proviene de la infiltración y el filtrado de casi toda esta agua.  El agua fluye a lo largo de la zanja ancha y poco profunda que está diseñada para maximizar el tiempo que el agua pasa en la cuneta.   Este retraso atrapa contaminantes y sedimentos.   Dependiendo de la geometría de la tierra disponible, un bioswale puede tener cualquier cosa, desde un meandro hasta una alineación de canal casi recta.

Ubicaciones de los Bioswale

Una aplicación común para un bioswale es alrededor de los estacionamientos, donde el pavimento recolecta una importante contaminación automotriz y luego la lluvia la elimina de la superficie.   El bioswale envuelve el estacionamiento y trata la escorrentía antes de liberarla a la cuenca hidrográfica o alcantarillado pluvial. 

Se instalan bioswales más complejos con desagües inferiores y zanjas de infiltración para gestionar y tratar la escorrentía de aguas pluviales de grandes desarrollos. Estos complejos bioswales pueden ser útiles en parques industriales, complejos de oficinas, centros comerciales y proyectos de apartamentos de alta densidad.   Estos bioswales más grandes se plantan con variedades autóctonas o cultivares de plantas perennes con flores  que pueden tener características de paisajismo atractivas y también proporcionar alimento y refugio para aves y mariposas.

Contaminantes atrapados

Los estudios han encontrado que los bioswales diseñados y construidos adecuadamente pueden lograr una excelente eliminación de metales pesados, sólidos suspendidos totales, así como aceite y grasa.   Los bioswales eliminan los sólidos suspendidos mediante sedimentación y filtración. Los contaminantes disueltos se eliminan y transforman a medida que la escorrentía se infiltra en el suelo. Hay varios contaminantes del agua que pueden capturarse con un bioemisor.

Se dividen en cuatro categorías:

• 1.Limo – está compuesto de partículas de suelo recogidas por la escorrentía del agua y, si no se tratan, causan turbidez en las aguas receptoras.
• 2.   Compuestos inorgánicos : incluyen plomo, cromo, cadmio y otros metales pesados ​​que se lavan de vehículos en un estacionamiento. El plomo es el producto químico más común de esta clase, derivado de residuos de automóviles y derrames de gasolina con plomo. Otros compuestos inorgánicos comunes son los fosfatos y los nitratos. La fuente de estos nutrientes suele ser el exceso de fertilización. Todos estos nutrientes pueden causar eutrofización en las aguas receptoras.
• 3.  Productos químicos orgánicos -son de pesticidas que se aplicaron en exceso en tierras agrícolas y paisajes urbanos. Estos productos químicos pueden conducir a una variedad de envenenamiento organismo y perturbación ecosistema acuático.
•  4. Patógenos : generalmente se derivan de la escorrentía superficial que contiene desechos animales y pueden provocar una variedad de enfermedades en humanos y organismos acuáticos.
• Nota: muchos de estos compuestos, productos químicos y patógenos se degradarán si se utilizan las plantas adecuadas.
•  Consulte la sección siguiente relacionada con la fitorremediación para obtener más información.
•  Contaminación térmica

Los bioswales también pueden reducir la contaminación térmica. Las aguas pluviales pueden aumentar de temperatura a medida que fluyen a través de superficies impermeables; aparcamientos calientes en verano por ejemplo.  Las aguas pluviales calentadas que fluyen hacia los arroyos pueden afectar a los peces y otros animales salvajes que dependen de los arroyos de agua fría para vivir y reproducirse. 

La escorrentía calentada de superficies impermeables se puede enfriar hasta 12 ° C entre el agua de lluvia que ingresa a un bioswale y el agua de lluvia que se filtra fuera de la biodegradación. 

Diseño de un Bioswale

Para obtener los mejores resultados, mejore y utilice los canales de drenaje natural existentes siempre que sea posible.  Los canales existentes se pueden mejorar con plantas autóctonas o sus cultivares .  Cuanto más gruesos y pesados ​​sean los pastos y otra vegetación, mejor puede filtrar los contaminantes la cuneta. Tenga en cuenta que pueden ser necesarios drenajes de subrasante y suelos enmendados para facilitar la infiltración.

Otras consideraciones al diseñar o mantener bioswales:

Los costos varían mucho según el tamaño, el material vegetal y las consideraciones del sitio.   Los bioswales son generalmente menos costosos cuando se usan en lugar de tuberías subterráneas.

Se prefieren las plantas autóctonas de raíces profundas o los cultivares para la infiltración y el mantenimiento reducido.

Las tasas de infiltración del suelo deben ser superiores a media pulgada por hora.

Se recomienda una forma de sección transversal parabólica o trapezoidal con pendientes laterales no superiores a 3: 1.

Evite la compactación del suelo durante la construcción y la instalación de la planta.

Los canales deben tener un tamaño que transmita al menos una tormenta de 10 años o alrededor de 10 cm de lluvia en 24 horas.

El curso de una biodegradación puede ser recto, pero cuando la tierra lo permita, puede tomar un canal curvo o serpenteante.  Estas formas no lineales permiten más tiempo para que el agua se infiltre y, por lo tanto, generalmente son más efectivas para mejorar la infiltración y atrapar contaminantes. Además, la curvatura generalmente mejora la apariencia estética y produce un elemento de paisaje de aspecto más natural de arroyo.

Los bioswales generalmente se ven como corrientes intermitentes, a menos que la precipitación local sea muy alta u otras fuentes continuas de escorrentía superficial estén presentes.  Estos incluyen riego excesivo persistente o manantiales naturales. El diseño típico de bioswale requiere una retención de agua del orden de 60 a 120 horas después de una tormenta. En cualquier caso, la profundidad del flujo suele ser bastante superficial para maximizar la relación entre la superficie de la tierra y el volumen de agua y, por lo tanto, producir la mayor captura posible de infiltración y atrapamiento de contaminantes .

Los gradientes de canal están típicamente en el rango de 1% a 3% para crear una velocidad de flujo lenta a moderada. Las pendientes de gradiente transversal suelen ser más empinadas que el gradiente del canal.  Un diseño típico para la pendiente del gradiente de sección transversal es del 5% al ​​33%. La capacidad general de flujo del canal a menudo se ajusta a un estándar de capacidad de inundación determinado. La capacidad de procesar adecuadamente una inundación de diez años es un estándar común. A menudo, el fondo del canal medio tiene una zanja de exfiltración que puede contribuir a la infiltración total al revestir el fondo de la zanja con roca y arena; tal característica de diseño es particularmente útil en los casos en que el suelo característico de bioevaluación es bastante impermeable.

Mantenimiento de un biofrecuencia

Una vez establecidos, los biofiltros requieren menos mantenimiento que el césped porque necesitan menos agua y ningún fertilizante. Las hierbas autóctonas se adaptan a los patrones de lluvia locales. Las autóctonas y sus variedades  también resisten las plagas y enfermedades locales, pero también fomentan la vida silvestre local.

 Jardines de lluvia

Un  jardín de lluvia está diseñado con una cuenca poco profunda para que la escorrentía de aguas pluviales de áreas impermeables , como techos, entradas para vehículos, pasillos, estacionamientos y áreas de césped compactado, pueda absorberse en el suelo en lugar de fluir hacia los desagües pluviales y las aguas superficiales que causan erosión , contaminación del agua , inundaciones y disminución de la disponibilidad de agua subterránea .   El propósito de un jardín de lluvia es mejorar la calidad del agua en el suelo y pueden reducir la cantidad de contaminación que llega a los arroyos y lagos hasta en un 30%.

Los jardines de lluvia pueden considerarse pequeñas áreas de bioretención o jardines de biodegradables y pueden diseñarse con plantas que atraigan la vida silvestre local.   Los jardines de lluvia se diferencian de los depósitos de retención porque el agua se infiltrará en el suelo en uno o dos días.   Esto crea la ventaja de que el jardín de lluvia no permite que los mosquitos se reproduzcan.   Las cunetas con vegetación al borde de las carreteras, ahora promocionadas como «bioswales», siguen siendo el sistema de drenaje convencional en muchas partes del mundo.   En ocasiones, los jardines de lluvia se confunden con los bioevaluaciones.  Swales se inclina hacia un destino, mientras que los jardines de lluvia no lo hacen. 

Sin embargo, un bioswale puede terminar con un jardín de lluvia.  Los jardines de lluvia también se conocen como Diseño Urbano Sensible al Agua (WSUD) en Australia y Desarrollo de Bajo Impacto (LID) en los Estados Unidos.  Permiten que las nuevas construcciones se ocupen de la escorrentía excesiva de agua de lluvia sin sobrecargar los sistemas públicos de aguas pluviales. 

Las plantas autóctonas y sus cultivares  se recomiendan para los jardines de lluvia porque generalmente no requieren fertilizantes y son más tolerantes con el clima local, el suelo y las condiciones del agua.   Los sistemas de raíces de plantas nativas mejoran la infiltración, mantienen la permeabilidad del suelo, proporcionan redistribución de la humedad y mantienen diversas poblaciones microbianas.   Además, a través del proceso de transpiración,  las plantas del jardín de lluvia devuelven el vapor de agua a la atmósfera, lo que acelera el secado del suelo entre tormentas.

Beneficios

 Los jardines de lluvia son beneficiosos por muchas razones.

Ellos:

• mejorar la calidad del agua filtrando el agua en el suelo del jardín,
• proporcionar control de inundaciones localizado,
• son estéticamente agradables,
• proporcionar oportunidades de plantación interesantes,
• fomentar la vida silvestre y la biodiversidad,
• unir edificios y sus entornos circundantes de manera atractiva y ambientalmente ventajosa,
• proporcionar soluciones significativas a problemas ambientales y de aguas subterráneas.

Diseño

Los jardines de lluvia están diseñados para capturar el flujo inicial de aguas pluviales y reducir la acumulación de toxinas que fluyen directamente hacia las vías fluviales naturales a través de la filtración del suelo.   La mayoría de los jardines de lluvia están diseñados para ser un punto final de drenaje con capacidad para filtrar toda el agua entrante a través de una serie de capas de tierra o grava debajo de las plantaciones superficiales.   Se puede usar un desagüe francés para dirigir una parte del agua de lluvia a un lugar de desbordamiento durante eventos de lluvia más intensa. 

Mejora del suelo y el drenaje

Cuando el suelo de un jardín propuesto no es lo suficientemente permeable para permitir que el agua se drene y se filtre correctamente, se debe reemplazar el suelo e instalar un drenaje inferior.  El suelo ideal para un jardín de lluvia debe contener típicamente 60% de arena, 20% de material orgánico y 20% de tierra vegetal. Existe una tendencia actual a utilizar biocarbón o compost como componente orgánico del suelo.  Combine la mezcla de suelo arenoso con un suelo circundante si también tiene un alto contenido de arena.

Cuanto más contaminada esté el agua, más tiempo debe permanecer en el suelo para su purificación. Esto a menudo se logra construyendo varias cuencas de jardín de lluvia más pequeñas en una fila con un suelo que es más profundo que el nivel freático alto estacional. 

Manejo de contaminantes

Un jardín de lluvia requiere un área donde el agua pueda acumularse e infiltrarse en el suelo, y luego usar plantas para absorber los contaminantes, mantener las tasas de infiltración, diversificar las comunidades de microbios y aumentar la capacidad de retención de agua del suelo. Esto incluye cualquier árbol o planta adyacente que se extienda hacia el área del jardín de lluvia.

El desafío principal del diseño de jardines de lluvia se centra en determinar los tipos de contaminantes que fluyen hacia el jardín y las cargas aceptables de contaminantes que el sistema de filtración del jardín de lluvia puede manejar durante eventos de agua de lluvia.   Este desafío es particularmente agudo cuando ocurre un evento de lluvia después de un largo período seco. El agua de lluvia inicial a menudo está muy contaminada con los contaminantes acumulados.

Los niveles de nitrógeno y fósforo y la carga total de sedimentos en las aguas pluviales se reducen por la acción que las plantas y los microorganismos tienen sobre el agua.   Varios jardines de lluvia sobre un área tendrán un efecto acumulativo positivo tanto en el volumen como en la calidad del agua subterránea que sale del sitio.

La alternativa a un jardín de lluvia es simplemente ajustar el paisaje para que los bajantes y las superficies pavimentadas drenen hacia los jardines existentes.   Eso puede ser todo lo que se necesita si el suelo se ha aflojado bien y las plantas están bien establecidas.  Sin embargo, muchas plantas no toleran las raíces saturadas durante mucho tiempo y, a menudo, sale más agua del techo de la que puede soportar un jardín.  A menudo, primero se debe determinar la ubicación requerida y la capacidad de almacenamiento del área del jardín.  Si no es suficiente en el área, se debe construir un jardín de lluvia en lugar del jardín convencional.

Tipos de jardines de lluvia

Los dos tipos básicos de jardines de lluvia tienen un drenaje insuficiente y son autónomos. Ambos tipos se utilizan para mejorar la calidad del agua subterránea, reducir los volúmenes de escorrentía y, en general, facilitar la infiltración de agua limpia. El tipo de jardín que se seleccione para construir debe ser un equilibrio entre los volúmenes de agua a tratar, las condiciones existentes del suelo, el espacio disponible y el presupuesto para el proyecto.

En algunos casos, no se desea la infiltración.

 Por ejemplo, si el fondo del jardín tiene menos de 1.2 m de espacio libre hasta el nivel freático alto promedio estacional, si los suelos adyacentes están contaminados y el agua limpia del jardín se volvería a contaminar al entrar en contacto con los suelos nativos adyacentes.

En estos casos, el sistema de drenaje inferior se puede utilizar para mover el exceso de agua a un sistema convencional de tuberías de alcantarillado pluvial.  

Tasas de drenaje

Los jardines de lluvia están diseñados para ser drenados dentro de las 4 horas posteriores a un evento de lluvia de 2.5 cm. Los jardines de lluvia con drenaje insuficiente generalmente están diseñados para drenar dentro de las 2 horas posteriores al evento de tormenta de diseño. Esto se logra mediante el uso de medios de siembra altamente porosos y desagües subterráneos que son tuberías permeables que llevan el agua de lluvia limpia fuera del jardín. Como resultado, las plantas seleccionadas para el jardín de lluvia deben poder soportar los extremos de inundaciones y sequías.

 Las plantas en los bordes superiores del jardín a menudo son tolerantes a la sequía en sus requisitos culturales y las plantas más bajas en el jardín están más adaptadas a las condiciones de la llanura aluvial. Muchas especies de bordes ribereños se adaptan particularmente bien a los entornos extremos de los jardines de lluvia.

Los jardines de lluvia sin drenaje inferior generalmente retienen la humedad por más tiempo, particularmente en las áreas más bajas del jardín. Las plantas seleccionadas para este jardín deberían poder tolerar la inundación durante un período de tiempo más prolongado. Sin embargo, como en el caso del jardín de lluvia con drenaje insuficiente, la superficie se drena en cuatro horas, aunque el suelo puede estar saturado.  Al igual que con la celda de bioretención, los suelos del jardín de lluvia deben modificarse con un suelo muy poroso. La profundidad del suelo debe ser de un mínimo de 20 cm e idealmente a una profundidad de 60-90 cm.  Cuanto menor sea la cantidad de enmienda de suelo agregada cuando se construye el jardín, más necesario es tener plantas adaptadas a períodos prolongados de humedad.  Al igual que con el jardín de lluvia con drenaje insuficiente, las plantas en los bordes superiores del jardín deberán ser más tolerantes a la sequía en sus requisitos culturales que las plantas en las áreas inferiores.

En ambos tipos de jardines, se excava el terreno y se importa el medio de siembra al sitio. El medio de siembra importado debe estar limpio y sin semillas de malezas.   Se puede usar o no un revestimiento, según el diseño, los requisitos de retención de agua y las condiciones locales del suelo, como se mencionó anteriormente. 

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Selección de plantas

Las plantas seleccionadas para su uso en un jardín de lluvia deben tolerar tanto el suelo saturado como el seco.  En general, se recomienda el uso de plantas autóctonas  y sus cultivares . De esta manera, el jardín de lluvia puede contribuir a los hábitats urbanos de mariposas, aves e insectos benéficos nativos.   Las plantaciones bien planificadas requieren un mantenimiento mínimo para sobrevivir y son compatibles con el uso de la tierra adyacente. 

Los árboles generalmente contribuyen más cuando se encuentran lo suficientemente cerca para aprovechar la humedad del jardín de lluvia, pero no dan sombra excesiva al jardín.  Se puede desear algo de sombra en las aguas superficiales abiertas para mantener fría la temperatura del agua.  Las plantas no tolerarán la inundación con agua tibia porque el calor expulsa el oxígeno disuelto. Esto significa que una planta tolerante a las inundaciones de agua fría a principios de la primavera puede no sobrevivir a una inundación de agua cálida en verano.

Adición de plantas al jardín

Tanto en los jardines de lluvia con drenaje insuficiente como en los autónomos, el éxito del jardín es mayor cuando se comienza con plantas sanas y más pequeñas, en lugar de plantas más grandes.  Algunas plantas tienen éxito en los jardines de lluvia solo cuando se instalan pequeñas y tienen la oportunidad de adaptarse a las condiciones locales a medida que crecen. 

Las plantas y los árboles con raíces fibrosas profundas tienden a tener una ventaja competitiva en un jardín de lluvia y brindan los mayores beneficios de limpieza y filtración al medio ambiente. Los jardines de lluvia típicos están poblados de autóctonas o cultivares nativos porque están bien adaptados a una localidad, pero otras plantas ornamentales que no son invasivas pero que pueden crecer en las condiciones del jardín también pueden ser excelentes opciones. 

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Jardines de lluvia exitosos

La mayoría de los ejemplos de jardines de lluvia exitosos están poblados de plantas herbáceas perennes, arbustos leñosos o árboles. Esto no significa que las anuales no sean una opción posible para tales jardines; más bien significa que los jardines exitosos han sido diseñados para el hábitat y los objetivos de bajo mantenimiento en lugar de la estética y los efectos de color puramente estacionales. Algunas anuales son buenas candidatas para una versión de mayor mantenimiento de un jardín de lluvia.

 Zanjas de infiltración o drenaje

Las zanjas de infiltración , también llamadas zanjas de percolación son zanjas lineales que recogen el agua de lluvia de las superficies adyacentes.   A diferencia de la zanja común al borde de la carretera, estas zanjas contienen suelos altamente permeables que permiten que el agua se filtre rápidamente en el suelo.   Una zanja de infiltración es similar en concepto a un pozo seco, que normalmente es un hoyo excavado lleno de grava.   Otra estructura de drenaje similar es un drenaje francés, que dirige el agua lejos de los cimientos de un edificio, pero generalmente no está diseñado para mejorar la calidad del agua.

Propósito

El propósito principal de una zanja de infiltración es tratar la calidad de las aguas pluviales .   Mientras cae la lluvia en superficies impermeables , fluye cuesta abajo a través de la superficie de una calle, acera o estacionamiento recolectando los contaminantes presentes en la superficie.   Se cavan zanjas de infiltración en áreas donde pueden interceptar este flujo superficial.   Al tratarse de zanjas lineales, resulta muy práctico instalarlas paralelas a los bordes de las carreteras o en el perímetro de los estacionamientos. 

Los principales beneficios de la zanja de infiltración son el tratamiento básico de la calidad del agua, la reducción de los caudales máximos en los sistemas de alcantarillado y la recarga del agua subterránea.   Además, dado que se reduce el flujo máximo a través de la superficie, la cantidad de agua superficial que ingresa a los cursos de agua se ralentiza y esto reduce la erosión del canal.

Las trincheras o zanjas de infiltración también reducen la cantidad de agua de lluvia que entraría al sistema de drenaje pluvial y finalmente iría a un cuerpo de agua sin ningún tratamiento.   Las trincheras permiten el tratamiento del agua almacenando el agua en el suelo, que actúa como un depósito subterráneo, hasta que puede filtrarse y recargar el nivel freático.

Las zanjas de infiltración no deben usarse cerca de granjas o complejos industriales porque los químicos que generalmente se encuentran en el agua de escorrentía podrían contaminar el agua subterránea.   Además, los contaminantes que se asientan en las superficies industriales y agrícolas son más tóxicos que los de las áreas comerciales o residenciales.   Estos productos químicos requieren un tratamiento especial en el suelo antes de ingresar al cuerpo de agua más cercano.  Los tratamientos especiales son ofrecidos por la construcción de bioswales, jardines de lluvia o cuencas de bioretención.   Los peores casos podrían manejarse con un plan de fitorremediación.

Diseño de zanja

Los terraplenes elevados generalmente se incluyen a los lados de la zanja para permitir que el agua se acumule, pero no se desborde.   Una vez que se recolecta el agua, comienza a filtrarse en la arena altamente porosa de la zanja.   Las partículas del suelo actúan como un tamiz, evitando que las partículas más grandes se muevan hacia abajo con el agua.   Simultáneamente, los microorganismos del suelo digieren los contaminantes orgánicos .   La proximidad a los árboles también enriquecerá los microorganismos del suelo y aumentará la absorción de agua.

Hay una serie de cosas importantes a considerar al instalar una zanja de infiltración de arena.   Los sistemas de filtración como este son propensos a obstruirse con sedimentos suspendidos en las aguas pluviales.   Son eficaces para tratar las aguas pluviales solo si el suelo tiene la porosidad suficiente. Para que funcione correctamente, una zanja debe diseñarse con una estructura de pretratamiento, como un canal de pasto o un canal que capture algunas de las partículas que probablemente obstruyan la zanja.

Una segunda opción es incluir un pequeño estanque o algún otro tipo de tanque de sedimentación en miniatura que almacenará la escorrentía de agua el tiempo suficiente para permitir que las partículas se hundan hasta el fondo antes de que fluya hacia la zanja de infiltración. El suelo en el área de drenaje no debe tener grandes cantidades de partículas finas como limo y arcilla porque es probable que causen obstrucciones en el filtro.   Aunque los primeros pies de suelo están diseñados para permitir que el agua fluya rápidamente, el tipo de suelo más allá de la zanja debe permitir que el agua viaje a una velocidad de al menos 1´25 cm / hora.

A veces, el agua fluye a través del suelo suelto hacia el agua subterránea con tanta rapidez que no se eliminan los contaminantes. Por esta razón, no se deben construir zanjas de infiltración en ningún lugar cerca de pozos públicos o privados. Además, estas zanjas no deben colocarse demasiado cerca de los edificios, ya que el exceso de agua subterránea puede provocar inundaciones en el sótano.

  Fitorremediación

Los árboles son muy buenos para eliminar y usar nitratos, fosfatos y otros nutrientes y contaminantes como metales pesados, pesticidas, solventes, aceites e hidrocarburos del suelo y el agua. Este proceso se llama fitorremediación. Un solo arce que crece a lo largo de una carretera puede eliminar 60 mg de cadmio, 140 mg de cromo, 820 mg de níquel y 5200 mg de plomo en una sola temporada de crecimiento. Todos estos contaminantes se almacenan en la madera del árbol. 

Cuando llueve, el agua pura golpea el suelo y fluye hacia una elevación más baja. A medida que fluye, las moléculas de agua recogen trozos de suciedad y contaminantes que luego contaminan la calidad del agua. La carga de contaminantes que se encuentra en la escorrentía urbana puede tener un efecto perjudicial sobre la calidad del agua y la escorrentía de aguas pluviales. Los efectos contaminantes pueden incluir el agotamiento del oxígeno, la eutrofización (el enriquecimiento de un ecosistema con compuestos químicos que contienen nitrógeno, fósforo o ambos) y toxicidad. El impacto del fósforo y el nitrógeno en la calidad del agua es de especial preocupación, porque los nutrientes en la escorrentía pueden causar eutrofización, reducir los niveles de oxígeno disuelto y aumentar la turbidez en las aguas receptoras. 

Los nutrientes en la escorrentía de aguas pluviales pueden ser aportados por fertilizantes, deposición atmosférica, erosión del suelo, desechos animales y detergentes.

  El fósforo puede existir tanto en forma disuelta como en forma de partículas en la escorrentía e incluye componentes orgánicos e inorgánicos. 

 El nitrógeno puede existir tanto en formas orgánicas como inorgánicas, como amoníaco, nitrato y nitrito.  

Los metales pesados ​​como el cobre, el plomo, el zinc y el cadmio también se transportan en la escorrentía de las aguas pluviales y pueden acumularse en los sistemas acuáticos porque no pueden descomponerse en formas menos tóxicas. 

 Las fuentes de estos metales pesados ​​están presentes en casi todas partes e incluyen pastillas de freno de automóviles, revestimientos y techos de edificios, neumáticos y deposición atmosférica.

Fito tecnología

Una discusión sobre fitorremediación debe comenzar con una revisión de la biotecnología. Fito tecnología es un término amplio que se enfoca en la prevención de problemas ecológicos antes de que realmente ocurran. La biotecnología incluye la construcción de humedales, bioswales, jardines de lluvia, cuencas de biorretención y el uso de fitorremediación.

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Fitorremediación

La fitorremediación se define como el uso de vegetación y sus microorganismos asociados para remediar o prevenir contaminantes en suelos, sedimentos y aguas subterráneas. La fitorremediación es el uso de plantas verdes vivas para la eliminación in situ de contaminantes del suelo, el agua, los sedimentos y el aire contaminados.

La fitorremediación se estableció formalmente en las décadas de 1980 y 1990, cuando se seleccionaron un gran número de plantas por su potencial para hiperacumular metales en sus tejidos. (Un árbol hiperacumulador es aquel que puede absorber toxinas en una concentración mayor que el suelo en el que está creciendo). La investigación en ese momento no aplicó los estudios a pruebas reales en el campo y, como resultado, las plantaciones para capturar metales los contaminantes no tuvieron éxito y todavía existe confusión sobre lo que es posible para una fitorremediación de calidad. Sin embargo, los proyectos para mitigar los contaminantes orgánicos, como los derrames de combustible y solventes, han tenido éxito. Álamos .-Populus spp.) Por ejemplo, han tenido mucho éxito en bioevaluaciones para mitigar derrames de gas y petróleo en estaciones de servicio y refinerías. Se han utilizado otros árboles para detener las columnas de solventes de limpieza en seco en los lugares apropiados.

Las plantas también han tenido éxito en el filtrado de contaminantes de la escorrentía de aguas pluviales en bioswales y cuencas de bioretención. Originalmente, se suponía que la fitorremediación usaba plantas especialmente seleccionadas para eliminar contaminantes como metales, pesticidas, explosivos, aceite, exceso de nutrientes y patógenos del suelo y el agua. La reducción del riesgo debía realizarse a través de un proceso de eliminación, degradación o contención de un contaminante o una combinación de cualquiera de estos procesos y la planta contaminada se destruyó y el contaminante se recuperó. La fitorremediación se identificó como un método más rentable y públicamente aceptable para eliminar los contaminantes ambientales que otros métodos. Sin embargo, a menudo los resultados de laboratorio no se podían reproducir en el campo y la fitorremediación tenía mala reputación.

Desde entonces, la fitorremediación se ha perfeccionado para lidiar con la escorrentía de agua de lluvia y ahora se reconoce como un método energéticamente eficiente y estéticamente agradable para remediar sitios con niveles de contaminación bajos a moderados y se puede usar junto con otros métodos de recuperación como el paso final para proceso de remediación.

Una de las principales ventajas de la fitorremediación es su costo relativamente bajo en comparación con otros métodos de rehabilitación como la excavación y el procesamiento químico.   En muchos casos, se ha descubierto que la fitorremediación cuesta menos de la mitad del precio de los métodos alternativos.   La fitorremediación también ofrece una reparación permanente en el sitio.   Sin embargo, la fitorremediación es un proceso que depende de la profundidad de las raíces y la tolerancia de la planta al contaminante.

Tecnología de fitorremediación

La mejor manera de decidir si los sistemas de Fito tecnología pueden ser aplicables para tratar los contaminantes es identificar el contaminante exacto y luego seleccionar los mejores medios para tratarlo. Por ejemplo, tanto el nitrógeno (N) como el fósforo (P) son macronutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas y son componentes de todos los fertilizantes completos. La aplicación excesiva de fertilizantes a jardines y jardines residenciales, comerciales y municipales se convierte en una fuente importante de contaminación con potencial de reducción a través de la fitorremediación. La escorrentía de las áreas urbanas y suburbanas continúa aumentando a medida que se desarrolla más tierra y se instalan más áreas duras.

Los metales pesados ​​de cobre (Cu) y zinc (Zn) se lavan de casas y vehículos, además de ser componentes de fertilizantes.  Son micronutrientes para las plantas y se acumulan en el tejido vegetal.   Otros metales como el cadmio (Cd) y el plomo (Pb) se acumulan en las raíces de las plantas porque no son tan móviles.

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 Valor ambiental 

Idealmente, si los árboles, arbustos y plantas herbáceas de uso común pudieran usarse para la fitorremediación de aguas pluviales, nuestras plantas tendrían un valor ambiental adicional. Por lo tanto, es importante seleccionar árboles de paisaje comúnmente disponibles para su uso potencial para la fitorremediación, así como para la belleza pura del paisaje. Además, si los contaminantes pueden degradarse, descomponerse en componentes más pequeños y menos tóxicos que las plantas y los microorganismos pueden procesar, los sistemas de biotecnología pueden ser una opción de remediación ideal donde el contaminante se degrada y desaparece, y no hay necesidad de cosechar las plantas. para deshacerse del contaminante.

Más allá del alcance de este artículo hay situaciones en las que los científicos están utilizando la fitorremediación para limpiar sitios de desechos peligrosos y zonas industriales abandonadas. En estos casos, se utilizan plantas específicas para absorber metales pesados ​​específicos. Al final de esta Sección se indica una lista completa de hiperacumuladores (árboles y arbustos que absorben metales pesados). A continuación, se cosechan los hiperacumuladores y los metales se extraen y recuperan, eliminan o reciclan. Sin embargo, este esfuerzo es extremadamente difícil y solo tiene un éxito moderado en este momento.

Pros contras

El bajo costo de la fitorremediación (hasta 1000 veces más económico que la excavación y el entierro) es la principal ventaja de la fitorremediación. Sin embargo, muchos de los pros y los contras dependen de la ubicación del sitio contaminado, de los contaminantes en cuestión y de la eficacia de la fitorremediación.

Cuando se compara con otros métodos más tradicionales de remediación ambiental, queda claro cuáles son en realidad las ventajas y desventajas detalladas de la fitorremediación. En general, se aplicarían los siguientes pros y contras.

Ventajas:

• Es más viable económicamente solo cuando se utilizan las mismas herramientas y suministros que la agricultura.
• Es menos perjudicial para el medio ambiente y no implica esperar a que nuevas comunidades de plantas recolonicen el sitio.
• No se necesitan lugares de eliminación.
• Es más probable que sea aceptado por el público y es más agradable estéticamente.
• Evita la excavación y transporte de material contaminado.
• Puede tratar sitios contaminados con más de un tipo de contaminante.

Desventajas:

• Depende de los requisitos de clima, geología, altitud y temperatura de la planta.
• Las operaciones a gran escala requieren acceso a equipos y conocimientos agrícolas.
• El éxito depende de la tolerancia de la planta al contaminante.
• Algunos contaminantes acumulados en las hojas de las plantas pueden volver a liberarse al medio ambiente en otoño.
• Otros contaminantes pueden recolectarse en tejidos leñosos y usarse como combustible.
• El tiempo necesario para remediar los sitios supera con creces el de otras tecnologías.
• La solubilidad de los contaminantes puede resultar en un mayor daño ambiental y lixiviación.

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Selección de árboles

 La disponibilidad y absorción de contaminantes por las plantas depende en gran medida de los hongos micorrícicos que forman una relación simbiótica con las raíces de las plantas. Las micorrizas del suelo ayudan a transferir nutrientes y metales a las raíces de las plantas. Estas micorrizas se encuentran en la rizosfera de la raíz, donde transformarán biológicamente los contaminantes en formas menos tóxicas a través de la desintoxicación enzimática, lo que los hará disponibles para la absorción de las plantas a través de la asociación de micorrizas y raíces.

La investigación de fitorremediación con árboles leñosos y arbustos está en curso con los álamos, mencionados anteriormente, y los sauces (Salix spp.) Habiendo sido identificados como un importante acumulador de contaminantes.  Los sauces proporcionan una contribución significativa a la absorción de metales pesados ​​en sus hojas, con concentraciones más altas en el otoño.   Los sauces también pueden tolerar altas concentraciones de metales en su biomasa mediante el uso de proteínas ricas en azufre. La identificación de otros árboles y arbustos que se pueden utilizar para la fitorremediación está aumentando el valor de las plantas de jardinería y es una herramienta de marketing adicional disponible para los viveros. Los nuevos sistemas públicos de escorrentía de aguas pluviales incorporan árboles en los sistemas que se están diseñando para paisajes urbanos y paisajísticos. La incorporación de estas plantas a estos nuevos paisajes tiene como objetivo mejorar la calidad del agua de escorrentía y del agua subterránea. Muchas de estas plantas de jardinería pueden ser apropiadas para su uso en sistemas de tratamiento de aguas pluviales.

La mayoría de las plantas que se utilizan actualmente en aplicaciones de fitorremediación se denominan hiperacumuladores.   Absorben fácilmente metales pesados ​​y otros contaminantes y se utilizan en estanques de aguas pluviales, amortiguadores ribereños, jardines de lluvia, techos verdes, humedales construidos y proyectos de bioretención, y todos los demás métodos para tratar las aguas pluviales que se han mencionado en este tema. 

 Suelen ser herbáceas o no leñosas. Una planta típica puede acumular alrededor de 100 partes por millón (ppm) de zinc y 1 ppm de cadmio. Una planta normal puede envenenarse con tan solo 1,000 ppm de zinc o 20 a 50 ppm de cadmio en sus brotes. Los hiperacumuladores pueden acumular hasta 30,000 ppm de zinc y 1,500 ppm de cadmio en sus brotes, mientras exhiben pocos o ningún síntoma de toxicidad.  

Hiperacumulador.- Plantas adecuadas para fitorremediación

Las plantas herbáceas adecuadas para la fitorremediación son:

• berro (Arabidopsis thaliana)
• pluma o vara de oro (Solidago canadensis)
• alpine pennycress (Thlaspi caerulescens)
• violetas (Viola spp.)

Arbustos (y sus cultivares) adecuada para la fitorremediación son:

• abelia (Abeliaxgrandiflora),
• hortensias (Hydrangeaspp.
• acebo (Ilex glabra),
• anís (Illicium floridanum),
• laurel cereza (Prunus laurocerasus),
• Rosa escarlata de Paul ( Rosa spp.)
• Sauce escarlata ( Salix x ‘Scarlet Curls’),
• vitex ( Vitex agnus-castus )

 Los árboles (y sus cultivares) aptos para la fitorremediación son:

• arce de amur ( Acer ginnala ),
• arce rojo ( Acer rubrum )
• honeylocust ( Gleditsia triacanthos )
• Little Gem magnolia ( Magnolia grandiflora ‘Little Gem’),
• álamo temblón ( Populus tremula )
• Sauce sacacorchos ( Salix matsudana ‘Tortuosa’)

Para obtener una lista actualizada y completa de hiperacumuladores, visite Wikipedia . 

 Su lista está de acuerdo con los contaminantes que absorbe cada planta.

Plan de Manejo de Riesgo de Tormentas

De todas las tormentas de lluvia que ocurren en cualquier área, el 99% de ellas se pueden manejar con jardines de lluvia, bioswales y otras formas de sistemas de escorrentía de agua de lluvia que permitirán que el agua penetre en el suelo y no cause ningún problema grave. problemas.

 Luego viene esa tormenta del 1% que causa inundaciones o daños a los árboles que abruman todos los esfuerzos para minimizar el daño de la tormenta.

Cuando esto sucede, se debe implementar un plan de gestión del riesgo de tormentas que proporcione orientación para hacer frente al exceso de agua y al daño a los árboles.    Antes de que surja una tormenta, debe prepararse y estar disponible un plan de gestión de riesgos para abordar las estrategias de mitigación y prevención, la planificación de la preparación y los sistemas de alerta que predicen el potencial de un desastre.  La implementación de métodos efectivos, eficientes y equitativos para evaluar la severidad del daño a los árboles y estimar la cantidad de escombros de árboles es un componente importante del proceso de respuesta y recuperación.

Antes de la tormenta

Se debe preparar un informe que describa las observaciones, un inventario de las plantas y árboles, el equipo y la disponibilidad de mano de obra y cualquier otra cosa necesaria para hacer frente a una emergencia por tormenta en todas las propiedades locales.   Este informe debe proporcionar la información necesaria para desarrollar un plan básico antes de la tormenta. 

Evaluación de daños a árboles

 La evaluación de daños a los árboles y la gestión de escombros son algunos de los eventos más desafiantes después de una gran tormenta.   La evaluación del daño a los árboles requiere personas capacitadas para evaluar el daño, determinar las acciones correctivas y estimar los volúmenes de escombros leñosos.  Se debe preparar un plan para evaluar la estimación de escombros y los enfoques a considerar al abordar el proceso de limpieza.   El plan variará en complejidad, el tiempo necesario para implementar y los niveles de habilidad requeridos de las personas involucradas en el proceso. 

Si las carreteras están intransitables debido a los daños y escombros de la tormenta, se deben considerar otras opciones para evaluar la extensión de los daños causados ​​por la tormenta.   Las técnicas de teledetección que utilizan el mapeo de croquis aéreos, la videografía aérea, la fotografía aérea, la vigilancia con drones y las imágenes de satélite son varias formas de estimar los daños posteriores a la tormenta.  Estos enfoques se pueden utilizar para estimar el daño a nivel de árbol regional, local e individual.   Las estimaciones se basan en la reducción porcentual de la cobertura del dosel, los cambios en la composición de la masa de árboles, la diferencia en el vigor de la vegetación, el cambio del área basal y la comparación de inventarios y fórmulas anteriores y posteriores a la tormenta.  

Una estimación rápida dentro de un día e idealmente dentro de las 12 horas posteriores a la finalización de la tormenta es importante para que los planificadores de emergencias califiquen las necesidades de recuperación y movilicen recursos fiscales, humanos y de equipo según sea necesario.

Evaluación de daños

 Los enfoques de evaluación rápida respaldan la evaluación rápida para determinar si las declaraciones de desastre estatales y federales son apropiadas.   Se pueden generar estimaciones de los volúmenes de escombros después de la tormenta utilizando un enfoque basado en segmentos de calles.  Este enfoque se puede realizar recolectando una muestra estadística en el campo o estimando con i-Tree, usando el Protocolo de Evaluación de Daños por Tormentas.   Idealmente, el enfoque de i-Tree utiliza parcelas de muestra previas a la tormenta para predecir los escombros de árboles.   El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos también ha generado estimaciones de escombros de árboles de tormenta utilizando métodos adaptados de modelos de estimación de escombros de árboles de huracanes.

Ya sean localizados o generalizados, los daños a los sistemas de distribución eléctrica, las carreteras bloqueadas y los daños a la propiedad por árboles y ramas caídos plantean importantes problemas de seguridad e interrumpen las funciones normales de la comunidad.   El tiempo para recuperarse de las tormentas puede llevar más tiempo en áreas más rurales, especialmente en la reparación de sistemas eléctricos caídos.

Recopilación de datos

Una vez que se reciben los informes de evaluación de daños, se buscará cualquier información que falte.   Primero se contacta con las ciudades para aclarar los datos o se les solicita directamente los datos faltantes.   Por lo general, los datos de la ciudad que faltan se pueden encontrar en línea a través del sitio web oficial de la ciudad u otros medios en línea.   La información meteorológica que falta se puede localizar principalmente a través de datos recopilados de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica .     Se pueden buscar otros sitios web en busca de datos y aclaraciones sobre tormentas específicas.   Los datos adicionales desarrollados a partir de la base de datos de cobertura terrestre nacional  (NLCD) de 2001 de resolución de 30 m para el dosel de los árboles, la población y el área terrestre proporcionan la interfaz de datos de bosques urbanos, de la Estación de Investigación del Norte del USDA.   Elegibles restos de FEMA es que el reembolso del derecho de vía pública con algunos restos privada recogido cuando es llevado y arrojó sobre la manera correcta de paso público.

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Diciembre 2020