La planificación y fases del mantenimiento deben desarrollarse durante la fase de diseño y las necesidades de cuidado de la franja de filtro deben ser supervisadas posteriormente para asegurar que se adaptan a los requisitos definidos en el diseño.

Franja filtrante. Fuente: Wayne County Department of Environment 

Frecuencia recomendada para las tareas de mantenimiento

Mantenimiento regular

Mantenimiento ocasional

Acciones correctivas

Monitoreo

2. En las zonas en las ya haya especies vegetales establecida se debe tener cuidado para perturbar la vegetación existente lo menos posible (ya sea la que está en la superficie misma de la franja como la que haya en las zonas adyacentes) aunque, en algunos casos, la nivelación de la ladera donde se va a instalar la franja puede requerir la eliminación de esas plantas existentes.

Franja filtrante con vegetación natural. Fuente: NRCS

3. En el proceso de alisamiento de la superficie y en la formación de la berma que se sitúa al pie de la ladera de la franja, la maquinaria empleada ha de ser la más ligera posible para evitar la alteración de la tierra y la compactación del suelo.

4. Tras haber realizado los pasos anteriores, se ha de construir el dispositivo dispersador de la escorrentía en el borde superior de la franja. En las que se instale una zanja de gravas, se ha de tener especial cuidado en no se compacte el subsuelo para permitir la infiltración.

5. Se debe revisar y refinar la nivelación de la superficie de la franja filtrante muy bien, esto es crucial incluso en las franjas más pequeñas, ya que cualquier irregularidad, aunque no sea de tamaño considerable, puede comprometer las condiciones para que se produzca el flujo laminar. Las franjas filtrantes deben construirse de manera que tengan una inclinación longitudinal uniforme y consistente, sin ondulaciones severas que provoquen el estancamiento localizado o el movimiento canalizado del flujo del agua.

6. Realizar la plantación de semillas o instalar el césped y colocar los planteles, árboles o arbustos según requerimientos de diseño. Si pone césped del que va preparado en rollos con un ancho específico, habrá que tener especial cuidado en que se coloque fuertemente adherido al suelo y evitando la separación en las juntas para impedir que el agua se canalice por ellas. Se recomienda usar un rodillo sobre el césped para que no queden bolsas de aire entre el césped y el suelo.

7. Para que la plantación de semillas tenga éxito se debe afianzar franjas filtrantes con métodos de estabilización permanentes apropiados para el suelo, como el control de erosiones con el uso de geotextiles. El control de erosión (lámina geotextil, por ejemplo) para las franjas filtrantes en las que no se empleen semillas deberá mantenerse al menos durante los primeros 75 días siguientes al primer evento de tormenta de la temporada.

Colocación de geotextil en franja filtrante. Fuente: Michigan Dairy Rewiev

8. Una vez que la franja filtrante está suficientemente estabiliza pueden retirarse los las medidas de control de erosión y sedimentación temporales. Es muy importante que la franja filtrante tenga plenamente establecida y desarrollada la vegetación antes de recibir la escorrentía de aguas arriba. Por ello, durante la construcción de estas técnicas han de protegerse de los flujos de aguas pluviales hasta que la capa de vegetación esté completamente formada. Esto se puede conseguirse mediante:

• El desvío de la escorrentía alrededor de la franja filtrante hasta que se establezca la vegetación
• Utilizando césped preestablecido
• Cubriendo la franja filtrante con un plástico transparente hasta que la vegetación esté bien arraigada
• Colocando una manta de control de erosión en la mezcla de semillas recién aplicado.

Si más del 30 por ciento del área de tratamiento queda desnudo después de cuatro semanas, se requerirá la resiembra o replantación hasta conseguir que la cobertura alcance el 90 por ciento.

 En el caso de que una franja filtrante se utilice para el control temporal de sedimentos, podría necesitar ser nivelada y allanada de nuevo y habría que volver a sembrar inmediatamente después de estabilizarse.

 Franja filtrante al lado de autovía. Fuente: WSDOT

Como cualquier instalación para la gestión de las aguas pluviales, la construcción de las franjas filtrantes ha de realizarse siguiendo unas pautas para que posteriormente funcionen de forma adecuada. Por ejemplo, si una técnica se utilizará para la infiltración, la ubicación de la franja vegetada propuesta habrá de estar vallada para evitar la compactación del suelo por el tráfico rodado o el paso de personas, ya que ésta reduce la tasa de infiltración del suelo y dificulta el desarrollo de la vegetación. Si el objeto de la franja filtrante es sólo la filtración, entonces la compactación del suelo natural no es tan problemática, aunque se recomienda que no se produzca, para evitar cualquier tipo de contratiempo que pudiera originarse en tiempo de lluvias.

Entrada a franja filtrante. Fuente: Stormwaterpartners.com

A diferencia de otras instalaciones de drenaje urbano sostenible donde se facilita la infiltración, la construcción de este tipo de técnicas es más simple, pero es esencial realizar algunos controles, como: 

• Tomar las medidas necesarias para evitar colmataciones durante la construcción. Una vez iniciada la obra, es importante limitar los aportes de finos hacia la franja.
• Controlar las dimensiones. Para asegurar la adecuada escorrentía es importante que las dimensiones de proyecto estimadas en el estudio sean respetadas. Además debe verificarse cuidadosamente la ubicación y nivel de los elementos de entrada y de rebose, tanto en relación a la franja misma como a la red de drenaje hacia la cual evacúan.

El proceso constructivo de las franjas filtrantes vegetadas puede dividirse en tres fases básicas: Excavación, preparación del suelo y establecimiento de la vegetación. En este post vamos a mostrar resumidamente estas fases y en los siguientes se especificarán los pasos a seguir en la construcción de estas técnicas.

Excavación

– Se ha de retirar la hierba u otras plantas que haya u otras plantas y eliminar los primeros 20 cm de la capa superior del suelo.

– Para proteger los suelos durante la excavación, es recomendable que la maquinaria de excavación se coloque a los lados de donde se va a ubicar la franja evitando compactaciones por su trasiego, y en algunos casos se habrá de realizar manualmente.

– Para la colocación del sustrato de la franja filtrante habrá que realizar una excavación de unos 45 centímetros.

– Habrá que evitar que la parte del suelo que queda expuesta tras la excavación reciba fuertes lluvias antes de la colocación del sustrato que servirá como medio de cultivo, ya que la lluvia puede arrastrar partículas finas y obstruir los poros del suelo.

Colocación del sustrato

– La nueva capa de suelo que se ha de colocar debe componerse de materiales que permitan el crecimiento óptimo de la vegetación, se recomienda una mezcla de suelo arcilloso, arena, y compost, ocupando este último un 30-40% del volumen total.

– Se ha de evitar el exceso de compactación del medio de cultivo. Si después de ser colocado el sustrato se producen encharcamientos superficiales, habrá que añadir arena a la mezcla de suelo y volver a colocarlo de manera que se mejore la infiltración y no se produzca de nuevo acumulación superficial de agua.

Compost para la adecuación del sustrato en una franja filtrante. Fuente: Washington State DOT

Siembra y plantación

– Emplear las mejores prácticas típicas de plantación de cada especie escogida en función de la climatología ayudará a una tasa de supervivencia óptima de las plantas trasplantadas.

– La siembra en el período de latencia de las semillas fomentará un buen desarrollo radicular y el crecimiento vigoroso de la planta en la primavera sin la necesidad de riego continuo.

– Una vez establecidas, las plantas autóctonas deben poder crecer y desarrollarse sin necesidad de riego (bastará con el agua de las precipitaciones) ni fertilizantes.

Franja filtrante con con una densa vegetación bien establecida. Fuente: Army Corps of Engineers of United States

La pendiente de las franjas filtrantes debe estar entre el 2 y el 5% a menos que las condiciones topográficas de la zona donde se va a implantar determinen que tenga otro valor. Si la pendiente está en torno al 5% (o más) se recomienda instalar disipadores de energía.

Para las tiras de filtro con bermas, se recomienda:

• Colocar tubos de salida para asegurar que el área drena en 24 horas.
• Asentar vegetación resistente a inundaciones frecuentes.
• El material de la berma debe ser arena, grava o arcilla arenosa para que se establezca correctamente la cobertura de pastos. La altura máxima de las bermas es de 30 centímetros.

Pretratamientos  y entradas

Las franjas filtrantes deben diseñarse de manera que se mantenga el  flujo laminar para el caudal de diseño a lo largo de toda su superficie. Para ello, hay que incluir dispositivos en la entrada que promuevan este tipo de flujos, dispersores de flujo con una pendiente que no puede exceder del 0,2%.

A modo de  pretratamiento se suele colocar una zanja de grava con una pendiente lateral suave deben situada en la parte superior de la franja.

Fuente: Massachusetts Nonpoint Source Pollution Management

Aliviaderos de emergencia

Las franjas filtrantes deben estar diseñadas adecuadamente para permitir que los caudales que exceden de los caudales de diseño pasen por ellas hacia aguas abajo con seguridad.

Accesos para el mantenimiento  

En las franjas filtrantes se debe disponer una vía de acceso de 3,5 metros de ancho y centrado dentro de una servidumbre de 6 metros para facilitar las tareas de inspección y mantenimiento.

Paisaje

En la parte paisajística del diseño de las franjas filtrantes se debe especificar las especies de gramíneas y otras plantas autóctonas, el tipo de suelo y las condiciones hídricas necesarias para el correcto desarrollo de la vegetación.

Otras recomendaciones de diseño

Además de los requisitos de diseño que acabamos de ver, a continuación se muestran algunas recomendaciones para que el diseño sea más efectivo:

Como regla general, las franjas filtrantes tratarán el caudal generado en una longitud máxima de 25 metros de superficies impermeables, y 50 m para superficies permeables. Si el caudal recorre unas longitudes mayores antes de entrar en estas técnicas, se han de diseñar los elementos necesarios para garantizar que el flujo quede repartido de forma homogénea por toda la franja de filtración, en lugar de concentrarse.

 Fuente: Schueler and Claytor

Las franjas filtrantes no deben usarse en suelos que no puedan sostener una cubierta herbácea densa que provoque un alto retardo de flujo. Los proyectistas han de escoger aquellas especias herbáceas que puedan soportar velocidades de flujo relativamente altas en la entrada, y aguantar tanto los períodos húmedos como los secos.

Para asegurar que el flujo es constante y evitar problemas de erosiones, la parte superior y la inferior de la franja deben ser lo más planas posible.  

 Esquema básico de una franja filtrante. Fuente: City of Salem

1. El diseño de franjas filtrantes vegetadas está definido por las condiciones del área de drenaje existente, incluyendo el tamaño del área drenante, su longitud y pendiente. Además, la clase de suelo donde se va a implementar la franja, el tipo de cobertura vegetal propuesta, y la pendiente de la franja ha de ser predeterminadas en la fase de diseño ya que esta información es necesaria para establecer la longitud de franja

2. Es recomendable diseñar también dispositivos de difusión para proporcionar condiciones de flujo uniforme laminar en la interfaz de la zona de emplazamiento adyacente y en la franja filtrante. No se deben producir flujos concentrados obre las franjas, ya que pueden provocar erosiones a la erosión y, por tanto, fallos en el sistema.

Ejemplos de estos dispositivos:

• Una zanja llena de grava instalada a lo largo de todo el borde aguas arriba de la franja.

 Fuente: LID Manual for Michigan 

• Un bordillo de hormigón con huecos que dejan pasar el agua por huecos distribuidos uniformemente para proporcionar un flujo laminar. 

Fuente: LID Manual for Michigan 

• Vano de hormigón.
• Una berma de tierra con tubo perforado (opcional)

 Fuente: LID Manual for Michigan

3. Siempre que sea posible, se recomienda emplear materiales naturales en el diseño de los dispositivos de dispersión (como por ejemplo, muros de contención de tierra). Aunque estos materiales pueden ser más susceptibles a fallos debido a irregularidades en la altura de las bermas y variaciones en la densidad de la vegetación. En otros casos, por ejemplo para el tratamiento de la escorrentía de tejados o áreas impermeables que almacenan agua, se requerirá de un enfoque más estructural, empleando una zanja de grava.

4. El bordillo que hay colocado aguas arriba de una franja filtrante ha de estar perfectamente nivelado y directamente conectado con el área drenante.

5. En las zonas donde la tasa de infiltración del suelo ha sido menoscabada, por ejemplo, mediante la compactación excesiva, el suelo ha de ser removido y aireado antes de proceder a la plantación.

6. La relación entre el área drenante y la superficie de la franja filtrante de la banda nunca debe exceder de 6:1.

7. La superficie de la franja debe ser densamente vegetada con una mezcla de especies de plantas resistentes a la erosión y tolerantes a la sequía y a concentraciones de sales altas. Las plantas pueden ser herbáceas o leñosas. La vegetación que se considera óptima se compone de plantas con patrones de crecimiento denso, con un sistema de raíces fibrosas que de estabilidad, una buena capacidad de rebrote, y adaptadas a los suelos y condiciones climáticas locales. La vegetación autóctona siempre es preferible.

8. Las áreas naturales, como bosques y prados, no deben ser excesivamente perturbadas cuando se crea una franja filtrante.

9. La pendiente lateral máxima de una franja filtrante es del uno por ciento.

10. Para que no pase el flujo de agua lateralmente a las franjas pueden instalarse bordillos o bermas laterales.

11. La pendiente máxima lateral de la franja es del 1%.

12. Las franjas filtrantes vegetadas puede diseñarse para descargar a una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo las áreas de amortiguamiento natural con vegetación, depósitos y zanjas o muchas otras técnicas de drenaje urbano sostenible estructurales.

13. El tráfico de vehículos por las franjas, incluso el paso de peatones, debe prohibirse, para ello se recomienda poner señalizaciones que indiquen la funcionalidad de estas estructuras.

En general las franjas filtrantes son técnicas que se suelen emplea como pretratamiento antes de que la escorrentía pase a otra TDUS. Es decir, son elementos complementarios dentro de un tren o cadena de drenaje, de manera que su diseño se decide en un contexto más amplio.

Aunque simplificando, el procedimiento de diseño de estas técnicas puede resumirse en tres etapas fundamentales:

 1. Análisis de viabilidad

Antes de decidir si es conveniente recurrir al empleo de franjas filtrantes, tanto de forma individual como parte de un plan más general, han de estudiarse los antecedentes que consideran las condiciones climáticas, las características del suelo, la existencia de agua subterránea, las propiedades de la urbanización, la disponibilidad de espacio, los usos del suelo y el comportamiento esperado de los usuarios y vecinos.

La posibilidad de instalar franjas filtrantes depende básicamente de la existencia en el sector urbanizado de áreas verdes, o sectores destinados a ellas, que puedan emplearse con este fin. Otros aspectos a considerar en este análisis previo son: la pendiente del terreno (menor que 10%), la necesidad de disponer de pasto, así como los requisitos de riego en climas más secos.

Franja filtrante en Sauk County. Fuente: Minnesota Department of Agriculture (MDA) 

2. Dimensionamiento

Los puntos básicos en el dimensionamiento de una franja filtrante son:

• Lluvia de diseño
• Geometría.
• Distribución del flujo
• Pendientes del terreno
• Ancho (perpendicular al escurrimiento)
• Largo (en el sentido del escurrimiento)

El dimensionamiento requiere disponer de datos específicos del lugar en base a los cuales se calcularán las dimensiones de acuerdo a los criterios de diseño establecidos para la obra. Los principales datos a recopilar son de naturaleza:

Hidrológica

Es conveniente conocer los caudales y volúmenes resultantes de tormentas con periodos de retorno de 5 y 10 años en la zona para condiciones naturales, urbanizadas y con la aplicación de técnicas de desconexión con diferentes niveles, de manera que se pueda apreciar su efecto y decidir su conveniencia. Dentro de la hidrología se incluyen el uso del suelo, las características de las lluvias, y la topografía del área.

Relativos al terreno

Hay que conocer la disponibilidad de espacio, los elementos de la red de drenaje natural existentes, y los elementos que forman el plan de gestión de escorrentía. También se debe estimar la capacidad máxima de evacuación del sistema hacia aguas abajo, cómo se realizará la descarga y sus efectos. Si bien las franjas filtrantes no necesariamente se diseñan para infiltrar una cantidad específica o el total del agua que reciben, es conveniente conocer la capacidad de infiltración del suelo, de manera de poder calcular el caudal que se transportará aguas abajo. 

3. Diseño de detalle

El diseño de detalle habitualmente es el desarrollado en los planos para la construcción de la obra y sus elementos necesarios.

En esta etapa se realiza el diseño y dimensionamiento de los elementos auxiliares como son el acoplamiento con las superficies contiguas, la existencia de elementos de separación como soleras discontinuas, y la conexión con el drenaje general.

Dos de los elementos principales de esta fase son:

Vegetación

Debe contemplarse cuál será la vegetación que se va a establecer, sus necesidades de plantación, de riego y de mantenimiento. Se necesita un pasto denso para favorecer la sedimentación, la filtración y la protección contra la erosión. Los pastos deben mantenerse con una altura aproximada de 3 a 5 cm y deben ser regados en la época seca si es necesario.

Suelo de una franja filtrante preparado para establecer la vegetación. Fuente: Stearns (MN) SWCD

Recolección del flujo de salida

Las franjas filtrantes no son efectivas para fuertes aguaceros, por lo que será necesario disponer de otra técnica aguas abajo para tratar el excedente de caudal que estas técnicas no pueden tratar, como por ejemplo: zanjas de infiltración.

 Planificación básica de las franjas filtrantes

Para cada lugar específico donde se vayan a instalar unas franjas filtrantes es necesario realizar una planificación específica en la que se incluya información sobre la ubicación exacta de la técnica, los pasos que se van a seguir en la construcción, cómo será establecida la vegetación, y los requisitos de mantenimiento. 

Como mínimo, la planificación ha de incluir: 

• Longitud, anchura (trayectoria del flujo), y pendiente de la franja filtrante necesaria cumplir con los objetivos de calidad y cantidad de escorrentía. 
• La selección de especies vegetales y los tipos de siembra o de plantación.
• Las fechas de siembra, cuidado y mantenimiento de la vegetación, para asegurar que las especies plantadas tengan una tasa aceptable de supervivencia.
• La justificación de que las especies escogidas son viables y se desarrollarán adecuadamente.
• Descripción de los procesos de preparación justificando que son los necesarios para plantar y establecer las especies seleccionadas

 Algunas de las especies vegetales típicas de las franjas filtrantes. Fuente: Vegetated Filter Strips Fact Sheet, City of Salem 

La eficacia en la filtración de las franjas filtrantes depende de cinco factores principalmente:

1. La cantidad de sedimento que llega a la franja filtrante vegetada, que se  ve influenciada por:

• En zonas rurales o áreas ajardinadas, por el tipo y la frecuencia de la labranza en suelo cultivado por encima de la franja y por el tiempo transcurrido entre la labranza y un episodio pluviométrico. Cuanto antes llueve después de una operación de labranza, el suelo tiende a erosionarse más y la escorrentía arrastra más sedimentos.

• La intensidad de la lluvia y su duración. Cuanto más llueve, más escorrentía que arrastra sedimentos y, por tanto, una mayor deposición de materiales sobre las franjas que se vuelven menos efectivas.

• La pendiente y la longitud de la ladera que hay aguas arriba de la franja. El agua fluye más rápido por pendientes más pronunciadas. Las franjas filtrantes por debajo de pendientes empinadas necesitan ser más anchas en relación con el área drenada situada aguas arriba para así frenar la escorrentía y los sedimentos que arrastra. Pendientes mayores aumentan el potencial de erosión y dan lugar a un mayor volumen de agua que va a parar a las franjas. Si se duplica la longitud de una ladera, el peligro de erosión aumenta una y media veces. 

Anchuras mínimas de las franjas filtrantes en función de las pendientes

Fuente: Soil Conservation Service Field Office Technical Guide, 1988

2. El tiempo que el agua permanece retenida en la franja filtrante, que está afectada por:

• El tipo de vegetación y la calidad del suelo donde se ubica. La hierba robusta y alta puede atrapar más sedimento que la corta y flexible. Por esta razón, las mejores especies para las franjas filtrantes son las hierbas de tipo perenne que alcanzan una altura considerable. Las gramíneas de ciclo de vida anual se pueden utilizar también, pero sólo proporcionarán un filtro temporal. Las franjas filtrantes pueden incluir más de un tipo de planta y además incluir tiras paralelas de árboles (como el álamo, el fresno, el arce o el nogal) y arbustos. El uso conjunto de diferentes especies vegetales, no sólo mejora la calidad del agua, sino que también aumentan la diversidad de hábitat de vida silvestre.

3. La tasa de infiltración del suelo

• Los suelos con altas tasas de infiltración absorben el agua y los nutrientes y pesticidas disueltos  más rápidamente que los suelos con bajas tasas de infiltración. 

Esquema básico de la circulación del agua en una franja filtrante. Fuente: University of California

4. Uniformidad del flujo de agua que circula por la franja filtrante

• Las posibles depresiones o surcos poco profundos que pueden aparecer han de ser regulados para permitir el flujo uniforme de agua por toda la amplitud de la franja evitando concentraciones de caudal ya que el agua concentrada en pequeños o arroyos fluirá más rápidamente en una menor superficie y por tanto la infiltración se verá dificultada.

5. Mantenimiento de las franjas filtrantes.

• La acumulación de sedimentos a lo largo del tiempo varían la morfología de la superficie, generando montículos y terrazas en miniatura en algunos puntos que pueden provocar pequeñas acumulaciones de agua que tras alcanzar un cierto nivel discurren aguas abajo a modo de arroyo, con los problemas de erosiones que ello conlleva. Por eso para mantener una infiltración efectiva se requiere de unas inspecciones periódicas y las resiembras necesarias.

En resumen

• Las franjas filtrantes vegetadas retienen con mayor eficacia los contaminantes si el flujo de agua es uniforme y con poco calado.

• Las franjas filtrantes han de ser diseñados y construidas para funcionar eficaz y correctamente.

• Estas técnicas de drenaje son menos eficaces cuantos más sedimentos se acumulen en su superficie. Si la acumulación es lenta, el crecimiento de hierba nueva entre periodos de lluvia a menudo permite restaurar la capacidad de filtración de la franja.

• Lo primero en eliminar las franjas filtrantes son grandes partículas de sedimentos de arena y limo. Las partículas de arcilla, con un tamaño más pequeño, se asientan más lentamente y pueden ser removidas sólo parcialmente en función de la anchura de la franja y de la velocidad de la escorrentía.

• Puesto que los nutrientes y plaguicidas están vinculados en gran parte a las partículas de arcilla, las franjas filtrantes pueden ser sólo parcialmente efectivas en su eliminación.

La colocación de este tipo de técnicas conlleva ciertas ventajas entre las que se incluyen:

• La eliminación parcial de los sedimentos y contaminantes asociados transportados por la escorrentía de aguas pluviales urbanas y rurales. También se produce la deposición de algunos contaminantes solubles.

• Son una opción efectiva como pretratamiento puesto que retienen contaminantes antes de hacer pasar el agua a otra práctica de gestión de la escorrentía urbana.

• Un aumento de la infiltración de las aguas de escorrentía y, por tanto, una ligera disminución de los caudales en superficie.

• Son relativamente baratas y sencillas de diseñar, construir y fáciles de mantener.

• Añaden un toque estético visualmente atractivo, sobre todo en estacionamientos, que no suelen ser espacios muy bonitos.

Esquema de una franja filtrante. Fuente:  LID Manual for Michigan

Consideraciones en el uso de las franjas filtrantes

A la hora de implementar este tipo de técnicas de drenaje urbano sostenible, hay que tener en cuenta cómo pueden afectar ciertos factores en su correcto funcionamiento: 

El área drenante

La longitud del área impermeable drenante ser controlada para reducir el riesgo de que los flujos laminares se concentren, aunque esto también depende de la pendiente de la zona impermeable y de la eficacia las medidas adoptadas para que el agua entre en la franja filtrante como una manta de agua. Se sugiere que la longitud máxima del área a drenar sea de unos 50 metros, pero esta distancia es variable en función de su pendiente y de si el suelo es permeable o impermeable.

El suelo

Aunque las franjas filtrantes pueden ser utilizadas en la mayoría de los lugares, hay que tener en cuenta que los suelos arcillosos y otros más de tipo impermeable limitan la efectividad del tratamiento de la escorrentía. Para aumentar la permeabilidad se puede modificar la porosidad del suelo. También se pueden incorporar pequeños desagües que ayuden a sacar el agua tras tormentas grandes. Lo idóneo es que la capa superior del suelo sobre el que se construye la franja filtrante drene bien y permita el crecimiento de una vegetación densa, preferentemente de hierba.

Las aguas subterráneas

Con el objetivo de no dañar acuíferos (de haberlos) no se recomienda el uso de franjas filtrantes en aquellos lugares a los que puede llegar la escorrentía de puntos contaminados.

La climatología

En climas fríos, el suelo puede congelarse minimizando la infiltración y la efectividad del tratamiento de la escorrentía. Además el uso de la arena y la sal en las zonas de estacionamiento para provocar el deshielo puede impactar negativamente en el funcionamiento de la franja filtrante. Esto ha de ser estudiado antes de decidir la implantación de esta técnica.

Espacio requerido

Se recomienda que debe haber por lo menos 1 m de longitud de franja filtrante por cada 6 m de  zona de aporte. Franjas filtrantes con longitudes comprendidas entre los 6 y los 15 metros son eficaces en términos de rendimiento de la calidad del agua. Sin embargo la pendiente de la franja filtrante y la densidad de la vegetación también son factores importantes a la hora de retener contaminantes.

Dado el espacio que necesitan, las franjas filtrantes no son buenas opciones en las zonas altamente urbanizadas ni donde la disponibilidad de terreno esté limitada.

Emplazamiento

Las franjas filtrantes han de emplazarse justo al lado del área a drenar y de forma paralela, de manera que reciba el agua como una lámina desde la superficie drenante. Deben integrarse con el paisaje y el diseño general del espacio donde se ubican.

Topografía

La topografía del sitio donde se vayan a colocar las franjas es importante. Para evitar que el agua quede estancada y fomentar el tratamiento de su calidad, las franjas filtrantes vegetadas deben tener una ligera inclinación, entre el 2% y el 6%. Pendientes más pronunciadas aumentarían la velocidad del agua alcanzado valores no deseados. Además si se usan estas franjas en suelos inestables con pendientes importantes, se pueden producir pequeñas zanjas o cárcavas que destruirían el flujo superficial uniforme e impedirían el buen funcionamiento de la técnica. 

Otras recomendaciones

Es conveniente que las franjas filtrantes estén protegidas del tránsito de personas o vehículos ya que pueden dañar la vegetación o afectar al flujo laminar superficial.

Como anotación final indicar que cuando se mezclan diferentes tipos de plantas además del césped, la estabilidad del terreno aumenta.

Las franjas filtrantes están diseñadas para hacer pasar el agua de escorrentía superficial como una lámina continua, desde un extremo del plano hacia el extremo más bajo. Siempre que se produzca un flujo concentrado, este debe ser distribuido uniformemente a lo ancho de la técnica mediante una franja de pavimento poroso u otra estructura que asegure un flujo laminar. La velocidad a la que se hace circular el agua ha de ser suficientemente baja para que los sedimentos junto con los contaminantes asociados se filtren.

Bajo condiciones de velocidades moderadas, las franjas filtrantes reducen eficazmente los niveles de partículas contaminantes mediante la eliminación de sedimentos, materia orgánica, hidrocarburos, metales pesados y nutrientes. Los mecanismos de eliminación de contaminantes incluyen la sedimentación, la filtración, la absorción, la infiltración, la absorción en las raíces de las plantas, y la actividad microbiana. Dependiendo de las propiedades del suelo, el tipo de cobertura vegetal, la pendiente y longitud de franja, también se puede reducir un poco el volumen de escorrentía mediante la infiltración. Aunque ésta no es una de las funcionalidades de estas técnicas.

Franja filtrante. Fuente:  LID Manual for Michigan

Aplicación

Las franjas filtrantes pueden emplearse en áreas comerciales y residenciales, integrándolas a la planificación del drenaje de terrenos, calles y barrios, como un elemento de desconexión de las áreas impermeables. Son especialmente recomendables en aquellas zonas en las que se quiera proteger el medio natural de la contaminación que arrastran las aguas de escorrentía.

Dado que su efectividad estriba en que la escorrentía fluya como una lámina uniforme y de poca altura sobre la superficie de la franja, la magnitud del área drenante y, por tanto, el volumen asociado que puede tratar, son reducidos. Además el grado de infiltración tiende a ser muy limitado durante las tormentas intensas, por lo que en esos casos no son muy efectivas, pero en eventos pluviométricos pequeños son de gran eficacia.

La escorrentía puede llegar a las franjas filtrantes directamente desde superficies impermeables, como aparcamientos, calles, aceras o techos de edificios, pero el caudal siempre ha de entrar en ellas de forma pareja mediante algún elemento de distribución del caudal.

Estructura

Las franjas filtrantes son estructuras sencillas, como puede verse en la imagen de abajo. Esquema básico de las partes de una franja filtrante.  Fuente: CIRIA C-697  

Prácticas de conservación relacionadas

Zonas de Amortiguamiento (Buffer Zones)

De manera similar a las franjas filtrantes vegetadas, las zonas de amortiguamiento proporcionan una separación física entre diferentes áreas. Por ejemplo, es posible instalar estas prácticas entre una ciudad y un espacio natural, o entre tierras de cultivo y un cauce fluvial. Las zonas de amortiguamiento no están diseñadas necesariamente para filtrar el agua que fluye a través de ellas. Donde la topografía lo permite y cuando se diseñan adecuadamente, franjas de protección también pueden funcionar como las franjas filtrantes.

Franjas de contorno (Contour Buffer Strips)

Son franjas de vegetación perenne alternadas con franjas de cultivos más amplios, plantados en el contorno. Las franjas de vegetación permanente, son similares a las franjas filtrantes. En ellas la escorrentía discurre de forma lenta y los sedimentos quedan retenidos. Su objetivo principal es reducir la erosión de los suelos. Y se emplean en entornos agrícolas.