Aspectos que deben ser considerados cuando se diseña un área de biorretención:
1. La entrada del agua debe ser diseñada para evitar la erosión en el área de biorretención. Algunos ejemplos de entradas que evitan este problema serían: secciones con ensanchamientos, superficies de control de erosión, áreas de césped donde el flujo entra en forma laminar, instalación de rocas en la entrada al área de biorretención que provocan una pérdida de energía en el flujo de agua, secciones en acera que permiten la entrada del flujo en forma laminar o bajantes de edificios directamente conectados al área.
Entrada de agua en un área de biorretención por una sección en bordillo. Fuente: 3 Rivers Wet Weather Inc.
2 En el diseño de las áreas de biorretención hay que incluir un sistema de desbordamiento para evacuar de una forma segura el exceso de escorrentía. El desbordamiento se puede encauzar por la superficie de una manera no erosiva o dirigir a otro sistema de gestión de las aguas pluviales. Las salidas por desbordamiento pueden ser de diferentes tipos, por medio de un colector vertical o por vertederos.
Elemento para la salida del exceso de volumen por desbordamiento. Fuente: Vermont Department of Environmental Conservation
3. La superficie del sistema de biorretención depende de los requerimientos de almacenamiento de agua, pero generalmente no se debe superar una relación máxima de área impermeable a drenar/área del sistema de biorretención 5:1, o sea que el área impermeable sólo puede ser cinco veces superior en superficie al área de biorretención. Pero a efectos de diseño, para realizar los cálculos del agua a gestionar se debe considerar la escorrentía de toda la superficie drenante no sólo la generada en la parte impermeable de la subcuenca
En la determinación de la superficie necesaria para la biorretención, no sólo hay que tener en cuenta el volumen de escorrentía, también hay que estudiar la velocidad a la que se infiltra el agua en la mezcla de suelo, la profundidad que va a tener esa mezcla de suelo, el calado máximo del agua almacenada y el tiempo de vaciado. La salida del agua encharcada en la superficie debe producirse dentro de las 24-48 horas siguientes a la tormenta.
Superficie de biorretención. Fuente: EPA
4. El área de encharcamiento debe proporcionar suficiente superficie para almacenar el volumen de agua requerido sin exceder la profundidad de encharcamiento de diseño. El lecho de infiltración subsuperficial se utiliza para complementar el almacenamiento superficial cuando sea necesario.
5. Las pendientes de las superficies laterales deben ser graduales. En la mayoría de los casos, se recomiendan pendientes de 3:1 máximo.
6. La profundidad recomendada de encharcamiento superficial es de 15 centímetros. Pero, si las plantas seleccionadas tienen tolerancia al anegamiento, se pueden alcanzar los 45 cm.
Encharcamiento en superficie. Fuente: 3 Rivers Wet Weather Inc.
7. La profundidad de la mezcla de suelo debe estar generalmente entre los 45 y 120 cm si solamente se emplean especies herbáceas. Si se van a utilizar árboles o arbustos leñosos, la profundidad media del suelo deberá incrementarse, en función de las necesidades de enraizamiento de la especie vegetal. Como mezcla de suelo de biorretención pueden usarse suelos modificados o autóctonos, si cumplen con los requerimientos necesarios para el funcionamiento de la biorretención. En áreas de biorretención pequeñas, “rain gardens” se suelen emplear generalmente suelos existentes sin darles una profundidad específica; aunque la mezcla de suelo de biorretención debe ser aproximadamente 10 centímetros más profunda que el alcance de las raíces.
8. El suelo de biorretención debe ser capaz de soportar una cubierta vegetal en buen estado, para ello se les debe añadir material orgánico compostado hasta que alcance una proporción de entre un 5 y un 10%. Puede agregarse materia orgánica adicionalmente para aumentar la capacidad de retención de agua.
Unas proporciones recomendadas para alcanzar una mezcla de suelo idónea, serían:
- 20-40% de materia orgánica
- 30-50% de arena
- 20-30% de mantillo
Aunque en general, puede usarse cualquier tipo de suelo que tenga un drenaje suficiente para permitir la biorretención.
La cantidad de arcillas debe ser de menos del 10%, una pequeña cantidad de arcilla es beneficiosa para absorber contaminantes y retener agua, aunque no es necesaria si las cargas contaminantes no suponen un problema.
Además sería aconsejable que los suelos tengan un pH de entre 5.5 y 6.5 aproximadamente, ya que es en ese margen donde se produce una mayor actividad microbiana y una mejor adsorción de contaminantes.
Como apunte, indicar que si los poros de la mezcla de suelo de biorretención se van a usar para calcular la capacidad de gestión del volumen de escorrentía por parte del sistema, deben realizarse previamente pruebas de porosidad del suelo para determinar la capacidad de almacenamiento disponible.
9. La selección apropiada de la vegetación es esencial para que las zonas de biorretención sean eficaces. Tradicionalmente, la vegetación autóctona de llanuras aluviales o de prados húmedos es la que mejor se adapta a las condiciones ambientales presentes en las áreas de biorretención.
Diferentes especies vegetales integradas en una superficie de biorretención .Fuente: SvR Design Company
En la mayoría de los casos, la plantación directa de las semillas no es el mejor método para el establecimiento de plantas en un área de biorretención ya que los niveles fluctuantes del agua dificultan la germinación de la semilla. Ese es uno de los motivos por los que se aconseja plantar planteles ya desarrollados, otro sería por motivos estéticos, ya que así es más fácil dar la apariencia deseada al área de biorretención. Los períodos de cultivo dependen de las especies seleccionadas y deben adecuarse a su ciclo vital para conseguir un correcto arraigo y longevidad de las plantas. Tras la plantación, es conveniente extender una capa de mantillo de para prevenir erosiones
En zonas de frío, debe considerarse que se pueden producir congelaciones, por lo que habrá que estudiar las mortalidades de las plantas y los costes de su sustitución.
10. Cuando se trabaje en superficies con pendientes más pronunciadas, las áreas de biorretención deben estar dispuestas a modo de terrazas para minimizar el movimiento de tierras y prevenir los problemas derivados de la infiltración cuando las pendientes son muy marcadas.
Biorretención en terrazas. Fuente: HydroCycle Engineering
11. El lecho de arena debe tener un espesor aproximado entre 30 y 45 centímetros. La arena debe estar limpia y tener menos de un 6% de contenido en limos o arcillas.
12. La profundidad del lecho de almacenamiento/infiltración subterráneo, en caso de emplearse, debe ser de 15 cm mínima. Y en su construcción se debe colocar grava limpia, dejando un significativo espacio de huecos (de un 40%) para el almacenamiento de la escorrentía. Además el lecho de gravas ha de estar envuelto en un geotextil.
13. El drenaje subterráneo para la salida del agua no siempre es necesario. Dependerá de si el encharcamiento en superficie se puede producir durante más de 48 horas, en cuyo caso sí que habrá que instalarlo. Los drenes han de tener un diámetro de entre 15 y 30 centímetros, consistirán en tubos perforados situados en una zanja de grava limpia envuelta en tela geotextil o en el lecho de almacenamiento/infiltración. Deben tener una capacidad de desagüe mayor que la tasa total de infiltración del suelo. Pueden salir a la superficie directamente o estar conectados a un sistema de recogida y transporte de aguas pluviales. En el diseño hay que incluir un método para inspeccionar y limpiar este drenaje inferior.
Autora: Ana Abellán
