Los bioswales son canales diseñados para concentrar y transportar las escorrentías de aguas pluviales, al mismo tiempo que eliminan los desechos y la contaminación . Los bioswales también pueden resultar beneficiosos para recargar las aguas subterráneas .
Los bioswales suelen estar cubiertos de vegetación, mantillo o xerojardinería . [1] Consisten en un curso de drenaje con lados con pendientes suaves (menos del 6%). [2] : 19 El diseño del bioswale tiene como objetivo maximizar de forma segura el tiempo que el agua pasa en el bioswale , lo que ayuda a la recolección y eliminación de contaminantes, limo y escombros. Dependiendo de la topografía del sitio, el canal del bioswale puede ser recto o serpenteante. También se suelen agregar presas de control a lo largo del bioswale para aumentar la infiltración de aguas pluviales. La composición de un bioswale puede verse influenciada por muchas variables diferentes, incluido el clima, los patrones de lluvia, el tamaño del sitio, el presupuesto y la idoneidad de la vegetación.
Es importante realizar el mantenimiento de los biofiltros para garantizar la mayor eficiencia y eficacia posibles en la eliminación de contaminantes de las escorrentías de aguas pluviales. La planificación del mantenimiento es un paso importante, que puede incluir la introducción de filtros o rocas grandes para evitar obstrucciones. El mantenimiento anual mediante pruebas de suelo, inspección visual y pruebas mecánicas también es crucial para la salud de un biofiltro.
Los biofiltros se aplican comúnmente a lo largo de las calles y alrededor de los estacionamientos , donde la contaminación automotriz sustancial se deposita en el pavimento y se elimina con la primera instancia de lluvia, conocida como primera descarga . Los biofiltros u otros tipos de biofiltros se pueden crear alrededor de los bordes de los estacionamientos para capturar y tratar la escorrentía de aguas pluviales antes de liberarla a la cuenca hidrográfica o al alcantarillado pluvial .
Los biofiltros funcionan para eliminar contaminantes a través de la vegetación y el suelo. [3] A medida que el agua de lluvia fluye a través del biofiltro, los contaminantes son capturados y sedimentados por las hojas y los tallos de las plantas. Luego, los contaminantes ingresan al suelo donde se descomponen o pueden ser descompuestos por bacterias en el suelo sano. [4]
Existen varias clases de contaminantes del agua que pueden recogerse o detenerse con biofiltraciones. Estos se dividen en las categorías de limo, contaminantes inorgánicos, sustancias químicas orgánicas y patógenos . [5]
Los bioswales se pueden implementar en áreas que requieren un manejo de aguas pluviales para regular la velocidad de escorrentía y descontaminarla. Los bioswales se crean para manejar la primera descarga de contaminantes durante el evento de lluvia, por lo tanto, los lugares que tienen grandes áreas de superficie impermeable, como carreteras, estacionamientos o techos, pueden beneficiarse de la incorporación de bioswales. También se pueden integrar en medianas de carreteras, cortes de aceras, aceras o cualquier espacio público. [10]
Los bioswales son obras de desarrollo de bajo impacto útiles para disminuir la velocidad de la escorrentía de aguas pluviales y, al mismo tiempo, eliminar los contaminantes de la descarga. Son extremadamente beneficiosos para proteger las aguas superficiales y los cursos de agua locales de la contaminación excesiva causada por la escorrentía de aguas pluviales. Cuanto más tiempo permanezca la escorrentía dentro del bioswales, mejor será el resultado de la eliminación de contaminantes. También es beneficioso para eliminar los estanques estancados que podrían atraer mosquitos. Los bioswales también pueden diseñarse para que sean estéticamente agradables y atraigan animales y creen hábitats. Los bioswales también pueden ser beneficiosos para la recarga de aguas subterráneas . [11]
Un mantenimiento inadecuado puede generar altos costos de restauración para solucionar problemas de bioswales ineficientes. La acumulación de grandes sedimentos, basura y un crecimiento inadecuado de la vegetación pueden afectar la calidad y el rendimiento de los bioswales. Es beneficioso en las etapas de planificación separar servidumbres para permitir un mantenimiento más fácil de los bioswales, ya sea espacio adecuado para ubicar la maquinaria o seguridad para quienes trabajan. Se pueden utilizar diferentes tipos de filtros para atrapar sedimentos. Se pueden utilizar franjas de filtro de pasto o entradas de roca para filtrar sedimentos y partículas; sin embargo, sin un mantenimiento adecuado, la escorrentía podría fluir fuera de los bioswales debido a un bloqueo. Las entradas estructurales se han vuelto más comunes debido a la facilidad de mantenimiento, uso y su eficacia. Evitar el uso de mantillo flotante y seleccionar las plantas de bajo mantenimiento más adecuadas garantizan una mejor eficiencia en los bioswales. [12] Dependiendo de las necesidades de una comunidad para un bioswales, se puede desarrollar un programa de evaluación de cuatro pasos. La inspección visual, las pruebas de capacidad, la escorrentía sintética y el monitoreo son los cuatro pasos que se pueden utilizar para evaluar el desempeño y el mantenimiento de los bioswales. [13]
Se requiere una inspección de rutina para garantizar que el rendimiento y la estética de los biofiltros no se vean comprometidos. El tiempo y la frecuencia de las inspecciones varían según los diferentes gobiernos locales, pero deben realizarse al menos una vez al año. Se pueden realizar varios aspectos de la inspección, ya sea visual o mecánicamente. La observación visual de la vegetación, el agua y las entradas es fundamental para garantizar el rendimiento. Algunas organizaciones utilizan listas de verificación para agilizar el proceso de inspección visual. [13]
Existen diferentes métodos para determinar si un bioswales necesita mantenimiento. Los bioswales se evalúan para cumplir con un nivel específico de infiltración para determinar si se requiere mantenimiento. Se utiliza un medidor de nivel para medir la tasa de infiltración. También se requieren pruebas de la química del suelo para determinar si el suelo tiene un cierto nivel de algún contaminante. El fósforo y los altos niveles de salinidad en el suelo son dos contaminantes comunes que deben ser atendidos. El análisis de la concentración de contaminantes de entrada y salida también es otra forma de determinar el nivel de rendimiento de los bioswales. [12]
El mantenimiento puede abarcar tres niveles diferentes de atención. Se requiere un mantenimiento estético para eliminar las malezas que afectan el rendimiento de las demás plantas y del propio biofiltro, limpiar y eliminar la basura y mantener el aspecto de la vegetación. Se necesita una restauración parcial cuando la entrada está bloqueada por sedimentos o cuando es necesario reemplazar la vegetación. Se requiere una restauración completa cuando los biofiltros ya no filtran los contaminantes adecuadamente y el rendimiento general es gravemente deficiente. [12]
Los bioswales experimentan períodos cortos y potencialmente intensos de lluvia, inundaciones y carga de contaminantes, seguidos de estaciones secas. Es importante tener en cuenta cómo crecerá la vegetación seleccionada para los bioswales y comprender qué tipos de plantas se consideran las más adecuadas. [12]
Hay cuatro tipos de bioswales que se pueden construir según las necesidades de la ubicación. [14]
Los bioswales requieren una determinada composición del suelo que no contenga más del 5 % de arcilla. El suelo en sí no debe estar contaminado antes de su instalación. Los bioswales deben construirse con una pendiente longitudinal para permitir que los sedimentos se asienten. La pendiente máxima de los bioswales es de 3:1. Se requiere un espacio libre mínimo para garantizar que no se dañen otras infraestructuras. El drenaje de sobrellenado debe ubicarse al menos a 6 pulgadas por encima del plano del suelo para permitir el máximo tiempo de concentración de la escorrentía de aguas pluviales en los bioswales. También se pueden utilizar rocas para reducir la velocidad de la escorrentía. El uso de filtros es importante para evitar que las entradas se bloqueen con sedimentos o basura. [10]
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En el oeste de los Estados Unidos se encuentran dos ejemplos tempranos de biocanales diseñados científicamente para aplicaciones a gran escala. En 1996, para el parque del río Willamette en Portland, Oregón , se diseñó e instaló un total de 2330 pies lineales de biocanales para capturar y evitar que la escorrentía de contaminantes ingrese al río Willamette . Se instalaron presas de control intermitentes para facilitar aún más la captura de sedimentos, lo que redujo en un 50% los sólidos suspendidos que ingresaban al sistema fluvial. [15]
Un segundo ejemplo de un bioswale diseñado a gran escala se encuentra en el Parque Empresarial Carneros, en el Condado de Sonoma, California . A partir de 1997, el equipo de diseño del proyecto trabajó con el Departamento de Pesca y Caza de California y el Condado de Sonoma para producir un diseño detallado para canalizar la escorrentía superficial en el perímetro de una gran zona de estacionamiento. La escorrentía superficial consiste en la escorrentía de los techos de los edificios, la escorrentía de los estacionamientos y el flujo superficial de las propiedades al norte del sitio del proyecto. Se diseñó un total de dos millas lineales de bioswale en el proyecto. El propósito del bioswale era minimizar los contaminantes de la escorrentía que ingresaban al arroyo Sonoma . El canal del bioswale está revestido de césped y tiene una forma casi lineal. La pendiente descendente es de aproximadamente el 4% y la pendiente transversal es de aproximadamente el 6%. [16]
Un proyecto relativamente reciente fue el proyecto "Street Edge Alternatives" (SEA) en Seattle, Washington , que se completó en 2001. En lugar de utilizar tuberías tradicionales, el objetivo de SEA era crear un paisaje natural que representara cómo era la zona antes del desarrollo. La calle era un 11% más permeable que una calle estándar y se caracterizaba por árboles de hoja perenne y bioswales. Los bioswales se plantaron en pendientes niveladas con plantas de humedales y tierras altas. Otros paisajismos también se centraron en plantas nativas y amigables con el salmón. SEA proporcionó un gran beneficio para la mitigación de la escorrentía de aguas pluviales que ayudó a seguir protegiendo la ecología de los arroyos de Seattle. La calle del proyecto también creó un sitio más atractivo y estéticamente agradable en comparación con el paisajismo duro. [17]
El Departamento de Protección Ambiental de la Ciudad de Nueva York (NYC DEP) ha construido más de 11.000 biofiltros en las aceras, a los que se denomina "jardines de lluvia". [18] Los jardines de lluvia se construyen en toda la ciudad para gestionar las aguas pluviales y mejorar la calidad del agua de los cursos de agua de la ciudad. [19] El cuidado y el mantenimiento de los jardines de lluvia es una colaboración entre el NYC DEP y un grupo de ciudadanos voluntarios llamados "protectores del puerto". Los jardines de lluvia se inspeccionan y se limpian al menos una vez a la semana. [20]
En permacultura , los canales se utilizan para la recolección de agua. [21] [22]
