Desarrollo de bajo impacto (EE.UU. y Canadá)

El desarrollo de bajo impacto (DLI) es un término utilizado en Canadá y Estados Unidos para describir un enfoque de diseño de ingeniería y planificación del territorio para gestionar la escorrentía de aguas pluviales como parte de la infraestructura verde . El DLI enfatiza la conservación y el uso de las características naturales del lugar para proteger la calidad del agua . Este enfoque implementa controles hidrológicos de ingeniería a pequeña escala para replicar el régimen hidrológico previo al desarrollo de las cuencas hidrográficas mediante la infiltración , el filtrado , el almacenamiento, la evaporación y la detención de la escorrentía cerca de su fuente. ^[1] Las inversiones en infraestructura verde son un enfoque que a menudo produce múltiples beneficios y genera resiliencia en las ciudades. ^[2]

Términos ampliamente equivalentes utilizados en otros lugares incluyen sistemas de drenaje sustentable (SuDS) en el Reino Unido (donde LID tiene un significado diferente ), diseño urbano sensible al agua (WSUD) en Australia, sistemas de drenaje natural en Seattle , Washington, ^[3] "Diseño ambiental del sitio" como lo utiliza el Departamento de Medio Ambiente de Maryland , ^[4] y "Gestión de aguas pluviales en el sitio", como lo utiliza el Departamento de Ecología del Estado de Washington. ^[5]

El LID, un concepto que comenzó en el condado de Prince George , Maryland, en 1990, comenzó como una alternativa a las mejores prácticas de gestión de aguas pluviales (BMP) tradicionales instaladas en los proyectos de construcción. ^[6] Los funcionarios descubrieron que las prácticas tradicionales, como los estanques de detención y las cuencas de retención, no eran rentables y los resultados no cumplían con los objetivos de calidad del agua. El Low Impact Development Center, Inc., una organización de investigación de recursos hídricos sin fines de lucro, se formó en 1998 para trabajar con agencias e instituciones gubernamentales para promover la ciencia, la comprensión y la implementación del LID y otros enfoques de planificación y diseño ambiental sostenible , como Green Infrastructure y Green Highways Partnership.

El enfoque de diseño LID ha recibido el apoyo de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y se está promoviendo como un método para ayudar a cumplir los objetivos de la Ley de Agua Limpia . ^[7] Varios programas de agencias locales, estatales y federales han adoptado los requisitos de LID en los códigos de desarrollo de tierras y los han implementado en proyectos de obras públicas. Las técnicas LID también pueden desempeñar un papel importante en la planificación del uso de la tierra de la infraestructura verde y el crecimiento inteligente .

El principio básico de las Prácticas de Gestión Integrada (LID, por sus siglas en inglés) de utilizar la naturaleza como modelo y gestionar las precipitaciones en la fuente se logra mediante la implementación secuenciada de estrategias de prevención de escorrentías, estrategias de mitigación de escorrentías y, por último, controles de tratamiento para eliminar los contaminantes. Aunque las Prácticas de Gestión Integrada (IMP, por sus siglas en inglés) —controles descentralizados a microescala que infiltran, almacenan, evaporan y detienen las escorrentías cerca de la fuente— reciben la mayor parte de la atención de los ingenieros, es fundamental entender que las LID son más que simplemente implementar una nueva lista de prácticas y productos. Es un proceso de diseño estratégico para crear un sitio sustentable que imite las propiedades hidrológicas no desarrolladas del sitio. Requiere un enfoque prescriptivo que sea apropiado para el uso propuesto de la tierra .

El diseño utilizando los principios LID sigue cuatro pasos simples.

1. Determinar las condiciones predesarrolladas e identificar el objetivo hidrológico (algunas jurisdicciones sugieren llegar a condiciones boscosas).
2. Evaluar los objetivos del tratamiento, que dependen del uso del sitio y de los contaminantes clave locales.
3. Identifique un proceso que aborde las necesidades específicas del sitio.
4. Implementar una práctica que utilice el proceso elegido y que se ajuste a las limitaciones del sitio.

Los procesos básicos utilizados para gestionar las aguas pluviales incluyen el pretratamiento, la filtración, la infiltración y el almacenamiento y la reutilización.

Se recomienda el pretratamiento para eliminar contaminantes como basura , escombros y sedimentos de mayor tamaño. La incorporación de un sistema de pretratamiento, como un separador hidrodinámico , puede prolongar la vida útil de todo el sistema al evitar que el sistema de tratamiento primario se obstruya prematuramente.

Cuando el agua de lluvia pasa a través de un medio filtrante , se eliminan los sólidos y otros contaminantes. La mayoría de los medios eliminan los sólidos mediante procesos mecánicos. La gradación del medio, la irregularidad de la forma, la porosidad y las características de rugosidad de la superficie influyen en la eliminación de sólidos. Muchos otros contaminantes, como nutrientes y metales, se pueden eliminar mediante procesos químicos o biológicos. La filtración es un componente clave para los sitios de LID, especialmente cuando la infiltración no es factible. Los sistemas de filtrado se pueden diseñar para eliminar los principales contaminantes de interés de la escorrentía y se pueden configurar en entradas descentralizadas a pequeña escala. Esto permite que la escorrentía se trate cerca de su fuente sin infraestructura adicional de recolección o transporte.

La infiltración recupera la escorrentía de aguas pluviales y permite la recarga de las aguas subterráneas . La escorrentía entra en el suelo y se filtra hasta el subsuelo. La tasa de infiltración se ve afectada por la compactación del suelo y la capacidad de almacenamiento, y disminuirá a medida que el suelo se sature. La textura y la estructura del suelo, los tipos de vegetación y la cobertura, el contenido de agua del suelo, la temperatura del suelo y la intensidad de las precipitaciones desempeñan un papel en el control de la tasa y la capacidad de infiltración. La infiltración desempeña un papel fundamental en el diseño de sitios de LID. Algunos de los beneficios de la infiltración incluyen una mejor calidad del agua (ya que el agua se filtra a través del suelo) y una reducción de la escorrentía. Cuando se distribuye por todo un sitio, la infiltración puede ayudar significativamente a mantener la hidrología natural del sitio.

La captación y reutilización de aguas pluviales como recurso ayuda a mantener la hidrología previa al desarrollo de un sitio, al tiempo que crea un suministro adicional de agua para riego u otros fines. La recolección de agua de lluvia es una práctica de LID que facilita la reutilización de aguas pluviales. ^[8]

Hay cinco requisitos fundamentales a la hora de diseñar para LID.

1. Conserve las áreas naturales siempre que sea posible (no pavimente todo el sitio si no es necesario).
2. Minimizar el impacto del desarrollo sobre la hidrología.
3. Mantenga la tasa y duración de escorrentía del sitio (no deje que el agua salga del sitio).
4. Distribuya prácticas de gestión integradas (IMP) en todo su sitio: las IMP son controles descentralizados a microescala que infiltran, almacenan, evaporan y/o detienen la escorrentía cerca de la fuente.
5. Implementar programas de prevención de la contaminación, mantenimiento adecuado y educación pública. ^[9]

Las prácticas de planificación incluyen varios enfoques relacionados que fueron desarrollados independientemente por distintos profesionales. Estos enfoques, que llevan distintos nombres, incluyen conceptos similares y comparten objetivos similares en la protección de la calidad del agua.

• Diseño de conservación , también llamado Desarrollo de conservación
• Mejor diseño del sitio ^[10]
• Infraestructura verde .

Los planificadores seleccionan prácticas de DLI estructurales para un sitio en particular teniendo en cuenta el uso de la tierra , la hidrología , el tipo de suelo, el clima y los patrones de lluvia del sitio. Existen muchas variaciones en estas prácticas de DLI, y algunas prácticas pueden no ser adecuadas para un sitio determinado. Muchas son prácticas para proyectos de modernización o renovación de sitios, así como para nuevas construcciones. Los lugares óptimos para modernizar DLI son casas unifamiliares, áreas escolares/universitarias y parques. ^[11] Las prácticas utilizadas con frecuencia incluyen:

• Células de biorretención , también conocidas como jardines de lluvia
• Cisternas y barriles de lluvia
• Techos verdes
• Hormigón permeable , también llamado "pavimento poroso", similar al pavimento permeable
• Canales de drenaje con césped, también conocidos como biocanales . ^[12]
• Dispositivos de gestión de aguas pluviales fabricados comercialmente que capturan contaminantes (por ejemplo, filtros de medios ) y/o ayudan en la infiltración en el sitio.
• Hoyos para árboles ^[13]

Las zonas urbanas son especialmente propensas a crear barreras para las prácticas de DLI. Los límites más comunes son:

• Falta de lugares adecuados para instalaciones LID en la compleja infraestructura existente de las áreas urbanas
• Falta de estándares de diseño que puedan aplicarse en todo el mundo
• Falta de conocimiento sobre la tecnología LID entre los gobiernos locales y los residentes
• Rendimiento variado debido a la falta de comprensión de las diferencias climáticas ^{[13] [14]}
• Falsa creencia de que las prácticas de LID son difíciles de mantener y/o el costo de mantenimiento es alto. ^[11]

El LID tiene múltiples beneficios, como la protección de los hábitats de los animales, la mejora de la gestión de la escorrentía y las inundaciones y la reducción de las superficies impermeables. Por ejemplo, el Dr. Allen Davis de la Universidad de Maryland, College Park, realizó una investigación sobre la gestión de la escorrentía de los jardines de lluvia LID. Sus datos indicaron que los jardines de lluvia LID pueden retener hasta el 90% del agua después de un evento de lluvia importante y liberar esta agua en un período de hasta dos semanas. ^[15] El LID también mejora la calidad del agua subterránea y aumenta su cantidad, lo que aumenta la estética y, por lo tanto, aumenta el valor comunitario.

El sistema LID también se puede utilizar para eliminar la necesidad de estanques de aguas pluviales, que ocupan terrenos costosos. La incorporación del sistema LID en los diseños permite a los desarrolladores construir más viviendas en el mismo terreno y maximizar sus ganancias.

En algunos municipios, el sistema LID puede ser una forma rentable de reducir la incidencia de desbordes de alcantarillado combinados (CSO). ^{[16] [17]}

Según el enfoque de cobeneficios, la DLI es una oportunidad para mitigar técnicamente el fenómeno de la isla de calor urbana (ICU) con mayores compatibilidades en pavimentos fríos e infraestructuras verdes. Aunque existen algunas discrepancias intrínsecas entre las concepciones de la DLI y la mitigación de la ICU en relación con la infraestructura azul, la piscina osmótica, el estanque húmedo y el estanque regulador son complementos esenciales para los cuerpos de agua urbanos, que cumplen su función de nutrir la vegetación y evaporarse para enfriar en la mitigación de la ICU. Los proyectos piloto de DLI ya han proporcionado la base financiera para llevar la mitigación de la ICU más allá. Es un intento de que personas de diferentes disciplinas piensen sinérgicamente sobre cómo mitigar los efectos de la ICU, lo que conduce a la generación de políticas, directrices y regulaciones holísticas. Además, la inclusión de la mitigación de la ICU puede ser un impulsor de la participación pública en la construcción de SPC, lo que puede consolidar el modelo de PPP para obtener más fondos. ^[18]

• Recolección de agua de lluvia
• Desarrollo sostenible
• Sistemas de drenaje urbano sostenibles
• Contaminación del agua

• Soluciones basadas en la naturaleza (Unión Europea)
• Diseño urbano sensible al agua (Australia)
• Ciudad de las esponjas (China)
• Agua ABC (Singapur)

• Blog sobre hormigón permeable: debate sobre las últimas novedades en tecnología de hormigón permeable
• Centro de Uso del Agua y la Tierra de la UC Davis: ofrece un mapa con aproximadamente 40 estudios de casos de uso de aguas pluviales en la costa oeste. También ofrece una calculadora detallada de aguas pluviales para el desarrollo.
• Centro para la Protección de Cuencas Hidrográficas: proporciona orientación práctica para la reducción de la escorrentía
• Centro de Desarrollo de Bajo Impacto: una organización de investigación de la calidad del agua; numerosos vínculos con infraestructura verde, prácticas de LID, proyectos y recursos de aguas pluviales
• Ciudad de Redmond, Washington: ejemplos de desarrollo de bajo impacto en una ciudad pequeña
• Estudio de caso: Incorporación de LID en la gestión de aguas pluviales EPA de EE. UU.
• Herramientas de diseño urbano para desarrollo de bajo impacto - Centro de desarrollo de bajo impacto, Beltsville, MD
• Asociación para el desarrollo de bajo impacto de Alberta - Asociación para el desarrollo de bajo impacto de Alberta, Alberta, Canadá. Capacitamos a los profesionales de Alberta para crear paisajes vibrantes y funcionales dentro del tejido del entorno construido, a través de una gestión integral de las aguas pluviales.
• Desarrollo de bajo impacto de la ciudad de Calgary, Alberta.
• Programa de Evaluación de Tecnologías Sostenibles Guía de planificación y diseño de aguas pluviales para desarrollo de bajo impacto Una guía de diseño de LID en formato mediawiki.