Uno de los ejemplos más famosos es el programa SWMM al que se le ha dedicado más de un post en este blog. Pero no es el único, en el artículo de hoy hablaremos de una herramienta relativamente nueva, que permite simular el funcionamiento de diferentes procesos de gestión sostenible de la escorrentía, no sólo urbana, sino también de la procedente de suelos agrícolas.

El Modelo Flexible de Infraestructura Verde (GIFMod, por sus siglas en inglés) es un software de código abierto que puede emplearse para el modelado de la gestión de la escorrentía de aguas urbanas y agrícolas mediante infraestructuras verdes y otros tipos de Mejores Prácticas de Gestión (o BMP). Se trata de un programa con el que el usuario puede construir diferentes modelos conceptuales de infraestructuras verdes para predecir su rendimiento hidráulico y de calidad de aguas bajo diferentes escenarios climáticos. Además, permite al usuario introducir nuevas ecuaciones, como por ejemplo para calcular la evaporación en función del contenido de humedad de bloques, intensidad de la luz, la temperatura, el viento y la humedad.

La modelización del rendimiento de las infraestructuras verdes en GIFMod se puede hacer en tres niveles, que incluyen el sistema hidráulico, el de arrastre de partículas y el de transporte. Un modelo de infraestructura verde puede construirse mediante una combinación de bloques que representan estanques de agua superficial, arroyos o corrientes de agua, flujos superficiales, suelo insaturado, medios saturados y unidades de almacenamiento que están conectados a través de interfaces naturales, tuberías u otros conectores definidos por el usuario.

Las principales características de este software son:

• Permite al usuario modelar la hidráulica y el transporte de contaminantes en sistemas compuestos por diferentes medios (suelo, subsuelo, …) regidos por diferentes ecuaciones de gobierno.
• Se trata de un software versátil y flexible ya que el usuario puede contemplar diferentes parámetros en función de las necesidades de simulación y definir las ecuaciones de funcionamiento del sistema.
• GIFMod utiliza un enfoque numérico que reduce la velocidad computacional.
• A diferencia de otros modelos, GIFMod puede manejar situaciones “anormales”, por ejemplo, cuando los bloques contemplados en el modelo se encuentran completamente secos.
• La capacidad de modelado inverso determinista y probabilístico hace que GIFMod sea una buena herramienta para probar hipótesis y evaluar cómo pueden afectar diferentes procesos al rendimiento de las infraestructuras verdes.

Algunos ejemplos de infraestructuras verdes que se pueden simular con este software son:

• Depósitos de lluvia
• Biorretención
• Cubiertas verdes
• Técnicas de infiltración
• Pavimentos permeables
• Cunetas verdes

Y, entre los procesos que simula GIFMod encontramos:

Relacionados con la cantidad/volumen de escorrentía:

• Infiltración / percolación
• Evapotranspiración
• Fluir a través de tuberías y vertederos
• Flujo superficial
• Corrientes de agua

Relacionados con la calidad de la escorrentía:

• Transformación química y bioquímica definida por el usuario
• Intercambio de masas
• Transporte de partículas
• Absorción por parte de las plantas
• Acumulación de contaminantes en las superficies

Este software de uso gratuito puede descargarse directamente desde la web GIFMod desde la cual también se puede bajar el manual de usuario y algunos ejemplos para comenzar a trabajar.

Fuentes: EPA, GIFMod

Kit de Herramientas de valoración de infraestructura verde: El programa Natural Economy Northwest de Reino Unido, en colaboración con una serie de organizaciones locales y agencias regionales de desarrollo, desarrolló un marco de valoración para evaluar el potencial económico y el retorno de las inversiones en infraestructuras verdes y mejoras ambientales.

Este kit de herramientas, disponibles desde 2011, incluye una completa guía de usuario y un conjunto de hojas de cálculo individuales que pueden utilizarse para evaluar del valor de los activos verdes de varios proyectos. El kit de herramientas también contiene tres casos de estudio donde se emplean esta aplicación.  

In-VEST: Integrated Valuation of Environmental Services and Tradeoffs

Valoración integrada de servicios ambientales y compensaciones, In-VEST es un conjunto de modelos de software libre y código abierto, creados dentro del Natural Capital Project. 

Está diseñado para mapear, evaluar y valorar una amplia gama de servicios ecosistémicos en los procesos de apoyo a la toma de decisiones. Y puede utilizarse en conjunto con ArcGis o con otros software. Incluye 16 modelos distintos adaptados a ecosistemas marinos, de agua dulce y terrestres. Se utiliza para evaluar una serie de servicios de los ecosistemas relevantes en relación a los beneficios de las infraesrtucturas verdes, como por ejemplo el almacenamiento de carbono, la purificación de agua, etc

Resource Investment Optimization System (RIOS)

El Sistema de Optimización de Inversiones en Recursos (RIOS) se desarrolló también en el Natural Capital Project. Este software gratuito y de código abierto, es una herramienta diseñada específicamente para las cuencas hidrográficas, que ayuda a evaluar la rentabilidad de las inversiones de la cuenca. El sistema fue desarrollado en colaboración con socios en América Latina y donde actualmente está siendo probado en diferentes localizaciones.

El sistema de optimización de recursos inversión (RIOS) proporciona un enfoque estandarizado, basado en la ciencia al manejo de cuencas en contextos en todo el mundo. Combina datos biofísicos, sociales y económicos para ayudar a los usuarios a identificar los mejores lugares para las actividades de protección y restauración, maximizando el beneficio ecológico dentro de los límites de lo que es social y políticamente factible.

Puede ayudar en la toma de decisiones evaluando qué tipo de inversiones en la cuenca producirán un mejor retorno económico, qué cambios en la prestación de servicios ecosistémicos llevar a cabo y cómo éstos se relacionan con estrategias de inversión alternativa. Esto podría utilizarse como una herramienta importante para hacer mejores elecciones en la financiación de infraestructuras verdes. 

Health economic assessment tool-HEAT (for cycling and walking)

Herramienta de evaluación económica de salud (HEAT) para montar en bicicleta y caminar, fue diseñada por la Oficina Regional para Europa de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y ayuda a estimar el ahorro económico resultante de las reducciones en la mortalidad a consecuencia de regular ciclismo o caminar. Puede ser utilizado para evaluar el valor económico de beneficio conjunto con infraestructuras verdes. La herramienta está diseñada con parámetros relativos a Europa, pero estos pueden ser adaptados para encajar en otros espacios.

I-Tree Software Suite de la USDA Forest Service es una herramienta muy útil para analizar y evaluar los beneficios de los árboles urbanos. El programa se desarrolló para adaptar los modelos UFORE (en su componente i-Tree Eco) y STRATUM (con i-Tree Streets) y examina la mitigación de la contaminación, la reducción de escorrentía de aguas pluviales y los beneficios del secuestro de carbono realizado por árboles urbanos.

The  National  Tree  Benefit Calculator

Casey Trees y Davey Tree Expert Co., han desarrollado una calculadora para emplear en los Estados Unidos con los beneficios de árboles que permite a los usuarios determinar el agua de lluvia interceptada, el aumento del valor de la propiedad, el ahorro de energía, los beneficios climáticos y de calidad de aire de un árbol determinado. Los usuarios deben introducir el código postal de la zona de donde estén, la especie del árbol a valorar, su diámetro y el tipo de uso de suelo.

Low Impact Development Rapid Assessment Tool (LIDRA  2.0)

El modelo LIDRA 2.0 es una herramienta de evaluación rápida, diseñada para comparar los costes del ciclo de vida de las infraestructura verde utilizadas en la reducción de escorrentía frente a las prácticas de gestión convencionales.

CITYgreen

http://gisandscience.com/2009/06/10/citygreen-calculates-environmental-benefits-of-trees-and-green-space/

American Forests CITYgreen es una extensión del software de ArcGIS de ESRI que convierte la influencia que tienen los árboles y otro tipo de vegetación, en las aguas pluviales y el clima, entre otros factores, en valores monetarios basados en especificaciones locales.

Woodland Carbon Code

Las reglas del Código de Carbono de los Bosques (Woodland Carbon Code) fueron desarrolladas por la Comisión Forestal de Reino Unido y están destinadas a ayudar a evaluar el secuestro de carbono de proyectos forestales, además de guiar en el proceso de certificación. En la guía que os podéis descargar aquí se encuentran las instrucciones para el cálculo de eliminación de carbono basado en los tipos de cobertura arbórea establecida y otros parámetros.

Aunque podrían ser necesarias entradas de datos adicionales para especies de árboles no nativos del centro y norte de Europa, las directrices generales de cálculo pueden ser útiles para evaluar el grado y, en consecuencia, el valor de los beneficios del establecimiento de un bosque urbano.

City Biodiversity Index (CBI)

El Índice de Biodiversidad de la Ciudad (también conocido como índice de Singapur) fue desarrollado en colaboración entre Parques Nacionales de Singapur, la Convención sobre Diversidad Biológica (CDB) y la Alianza Mundial sobre Acciones a nivel local y subnacional para la Biodiversidad. Su objetivo es ayudar a las ciudades en la autoevaluación y evaluación comparativa de los esfuerzos de conservación y valoración de los progresos en la reducción de la tasa de pérdida de biodiversidad en los ecosistemas urbanos.

Aunque está principalmente dirigido a medir avances relacionados con la implementación del CDB y los objetivos de biodiversidad, el índice se puede utilizar para el seguimiento del progreso en lo referente a lograr beneficios comunes sobre la biodiversidad, en relación con los proyectos de infraestructuras verdes

]]> http://sudsostenible.com/herramientas-comparativas-ii/feed/ 0 2934 http://sudsostenible.com/herramientas/ http://sudsostenible.com/herramientas/#respond Wed, 27 Apr 2016 09:57:16 +0000 http://drenajeurbanosostenible.org/?p=2920 Leer más...]]> CNT’s Green Values® Calculator

CNT’s Green Values Calculator® es una herramienta americana para comparar rápidamente el rendimiento, costes y algunos de los beneficios del empleo de infraestructuras verdes frente a las prácticas de gestión convencionales de las aguas pluviales. El GVC permite a los usuarios, a través de un proceso por etapas, determinar la precipitación media en el sitio (en este caso USA), elegir un objetivo de reducción de volumen de escorrentía, definir las áreas impermeables de la zona de estudio bajo un esquema de desarrollo convencional y posteriormente eligir entre una gama de prácticas LID (Desarrollo de Bajo Impacto) de gestión de infraestructuras verdes (BMPs) para encontrar una combinación que cumpla con el objetivo determinado de reducción de escorrentía de una forma rentable.
Esta calculadora proporciona comparaciones de costes en la construcción, el mantenimiento anual y el ciclo de vida  entre infraestructuras verdes y grises para un volumen especificado de agua pluvial en diferentes escenarios. Además, también estima algunos de los beneficios no hidrológicos asociados a la implantación de la utilización de infraestructura verde.
http://greenvalues.cnt.org/ national/calculator.php

GreenSave Calculator

La calculadora GreenSave, desarrollada por Techos Verdes para Ciudades Saludables (Green Roofs for Healthy Cities) y el Instituto Athena, permite el análisis de diferentes tipos de cubiertas verdes a lo largo de un periodo de tiempo determinado con objeto de comparar los costes del ciclo de vida. Esta herramienta está diseñada para ayudar a los usuarios examinar los futuros funcionamiento, mantenimiento, reparación o reemplazo de los techos verdes, así como los beneficios tales como el ahorro de energía. Lo que permite determinar si los costes iniciales más altos de estas cubiertas se justifican por la reducción de los costes futures asociados al mantenimiento o de ahorro de energía. También hace posible comprobar si algunos tejados tienen costes iniciales más bajos que pueden aumentar con el tiempo.

http://calc.greenroofs.net/lcc_calculator/index.php

Urban Forest Effects Model (UFORE)

El modelo UFORE, desarrollado por investigadores del Servicio Forestal del Departamento de agricultura de Estados Unidos en Syracuse, Nueva York, es capaz de proporcionar resultados detallados y localmente específicados referentes a: la calidad del aire, la energía de edificios, a las emisiones de gases de efecto invernadero, y a los efectos de almacenamiento y secuestro de carbono de los bosque urbanos. Pero, para su utilización, el modelo requiere de una sustancial recopilación de datos de campo por parte del usuario.
http://www.nrs.fs.fed.us/tools/ufore/

Street Tree Resource Analysis Tool for Urban Forest Managers (STRATUM)

Como el modelo anterior, STRATUM, desarrollado en el Centro de Investigaciones del Bosque Urbano en la Estación de Investigación del Pacífico Sudoeste del Servicio Forestal de los Estados Unidos, trabaja a partir de datos de campo recogidos por el usuario para modelar los impactos del arbolado urbano. Pero, a diferencia de UFORE, está diseñado para evaluar no el conjunto del verde urbano sino el imapcto de determinado árboles de la calle en particular. El modelo no sólo cuantifica los beneficios, también incluye los costes, por lo que es aplicable como una herramienta de gestión de activos. Además de cuantificar y valorar la conservación de energía, los beneficios de la mejora en el clima y la calidad del aire proporcionada por los árboles, este modelo también incluye los beneficios de la gestión de aguas pluviales.

http://www.fs.fed.us/psw/programs/uesd/uep/stratum.shtml

Green Roof Energy Calculator

El Laboratorio de Investigación del Edificio Verde de la Universidad Estatal de Portland está desarrollando una calculadora on-line para permitir a los usuarios a comparar el rendimiento energético de un edificio en caso de que se instalase una azotea verde, un tejado convencional o uno blanco con alto albedo. Los usuarios ha de introducir en el programa la ubicación del edificio, el área de la azotea así como información referente a la profundidad de la cubierta verde o la cobertura que da. Además de tener valores predeterminadosde costes para casos en que no sean conocidos, también da la opción al usuario de introducir datos propios de coste-utilidad.
Esta calculadora devuelve como resultados una comparativa del consumo anual de electricidad y gas natural junto con los costes de energía anual total para los tres escenarios de techos contemplados.

http://greenbuilding.pdx.edu/GR_CALC_v2/grcalc_v2.php#retain

Es la forma más simple de análisis económico y puede ser utilizada para comparar los costos directos asociados tanto a infraestructuras grises como a su alternativa, las infraestructuras verdes. Dentro de este análisis se suelen incluir los gastos ocasionados por la compra de terrenos, la construcción, los materiales y los equipos necesarios para el funcionamiento de la infraestructura. O sea, estudia el coste total de llevar un proyecto a un estado operable. Pero la evaluación de costes de capital no incluye ni los costes de operatividad y mantenimiento ni los asociados al ciclo de vida, por lo que no siempre sirve para proporcionar una comparación adecuada de las posibles infraestructuras alternativas que van a actuar a largo plazo.

El análisis coste-beneficio (BCA en sus siglas en inglés)

Éste propone un marco contable común que se utiliza para evaluar el efecto neto de un programa  de gestión o de un proyecto. Plantea cuestiones del tipo: ¿Son los beneficios mayores que los costes? ¿Quién se beneficia? ¿Qué incide en los precios? El análisis coste-beneficio se puede utilizar para determinar si un proyecto o programa propuesto es una inversión sólida y se aplica para determinar cómo son los costes y beneficios en comparación con otras posibles opciones. Este tipo de evaluación puede incluir aspectos tales como costos evitados o los costos de oportunidad asociados con la decisión de la construcción de capital.

Tradicionalmente, el BCA engloba los costes y beneficios que pueden ser fácilmente asignados mediante un valor de mercado, como por ejemplo, los ingresos y los gastos. Pero cada vez es más común encontrar enfoques que tienen en cuenta, aparte de los resultados financieros, los valores ambientales y sociales asociados a los proyectos/programas.

El enfoque integral de este tipo de análisis refleja el hecho de que la administración pública y las empresas, (especialmente las de interés público, tales como abastecimiento de agua y gestión de aguas residuales) por lo general se dedican a actividades destinadas a proporcionar el mayor valor total de las comunidades a las que sirven. Estos valores se extienden más allá de la línea de fondo financiero tradicional de un análisis financiero estándar, que representa a los flujos de efectivo solamente. Las agencias que sirven al interés público también deben considerar otras responsabilidades que no se visualizan directamente en los resultados financieros, tales como la reducción de la contaminación urbana o la reducción de riesgos para la seguridad pública asociada con inundaciones localizadas.

Análisis del coste y beneficio del ciclo de vida

En economía, los costos del ciclo de vida se definen como la suma del valor actual de los costos de inversión, más los costos de capital, de instalación, de operación y mantenimiento y los de sustitución y eliminación durante la vida de un proyecto. Del mismo modo, los beneficios en el ciclo de vida  representan el valor que los beneficios de un proyecto que acumula durante su vida. 

Un ejemplo de este análisis muestra cómo para un proyecto de calle verde, si calculásemos el ahorro de costes de ciclo de vida asociados con el uso de pavimento permeable en comparación con los costos asociados con el uso de pavimento tradicional en determinados climas, al principio saldría más caro el pavimento permeable. Pero, a partir de ciertos años de la instalación, la ciudad ahorraría en cuestiones de operatividad y mantenimiento en comparación con la instalación el pavimento convencional impermeable.

Análisis coste-efectividad

Los análisis de coste-efectividad se emplean para comparar de una manera más directa las soluciones de una infraestructura gris frente a una verde. Este tipo de estudios se utilizan para determinar y comparar los costos de capital o costes del ciclo de vida por una unidad de medida específica, por ejemplo, en función del volumen de reducción de escorrentía de aguas pluviales (metros cúbicos), o de los contaminantes eliminados (kilos).

El análisis del impacto fiscal

Este análisis se usa para estimar el impacto de un desarrollo urbano o un cambio de uso del suelo en los costes e ingresos de las administraciones públicas. Se basa generalmente en tipologías fiscales de una comunidad (por ejemplo: los ingresos, los gastos, los valores de la tierra) y las características del desarrollo o el cambio de uso del suelo (por ejemplo: el tipo de uso de la tierra, la distancia desde las instalaciones centrales,…). Este análisis permite a las administraciones locales estimar la diferencia entre los costes de prestación de servicios a un nuevo desarrollo urbano y los ingresos (procedentes de impuestos y cuotas de usuarios) que serán generados por ese desarrollo.

Clasificación cuantitativa de una amplia gama de beneficios y costos

El primer paso en un BCA es determinar un efecto esperado, tal como una clasificación cuantitativa, para luego diseñar un plan de estudio que monetice los costes y beneficios esperados. Aunque debido a una serie de factores tales como la escasez de recursos y la escasez de datos, no siempre es factible cuantificar o monetizar los beneficios y los costos asociados con un proyecto o programa determinado. En tales casos, las comunidades pueden describir cualitativamente la gama de beneficios y costos y luego realizar un análisis cuantitativo de los costes y beneficios dándoles unos valores dentro de una escala que sirva para una posterior comparación. A las categorías de costes y beneficios también se le puede asignar un factor de ponderación basados en los objetivos que se espera cumpla el proyecto o programa. El uso de factores de ponderación permite a la comunidad establecer un marco para priorizar las diferentes opciones que se puedan plantear. 

Los métodos de preferencia revelada intentan deducir el valor de un bien o servicio no tangible mediante otras transacciones de mercado. Por ejemplo, mediante la fijación de precios hedónicos, cuyo supuesto de partida es que el precio de un bien es la suma de los precios de sus características o atributos Mediante este método se puede descomponer las alteraciones de precios en variaciones puras del precio y en modificaciones en la calidad del bien o servicio analizado (se emplea generalmente en el precio de viviendas y también de servicios como los sanitarios).

Los métodos de preferencia declarada, como la valoración contingente, se basan en preguntar a los ciudadanos cuánto están dispuestos a pagar por un determinado bien o servicio o cuánto estarían dispuestos a aceptar como compensación por un daño determinado. Estos métodos a menudo evalúan los valores de un no-uso; por ejemplo, ¿cuál es el valor de una especie silvestre protegida para personas que nunca la ven?

Agua de lluvia recolectada para su posterior uso en riego, un SDUS sustituye una estructura de captación y transporte de escorrentía ahorrando los costes asociados.

El empleo en un análisis de estimaciones previas de otros estudios de preferencias reveladas o declaradas requiere cierta precaución, ya que estos métodos captan el valor resultante de la complejidad inherente en un área de estudio específica, por lo que existe cierto riesgo en hacer extrapolaciones a espacios y contextos diferentes.

Por último, el análisis de costos evitados o inducidos, analiza el costo marginal de prestar el servicio equivalente de otra manera. Este método busca conocer cómo el cambio en la calidad de un bien público (aire, agua, etc.) afecta el rendimiento de otros factores para la producción de un bien privado. Por ejemplo, la infiltración y retención de la precipitación pueden compensar el coste de la captación, transporte y tratamiento de la escorrentía. 

La aplicación personalizada de estos métodos de valoración puede resultar costosa en tiempo y dinero. Por suerte hay muchas herramientas disponibles para los interesados en evaluar el rendimiento y el valor de las infraestructura verdes, incluyendo calculadoras en línea, modelos en hoja de cálculo y software, que veremos más detalladamente en los siguientes post.

Se trata de un conjunto de aplicaciones que ayudan a conocer el tipo y la cantidad de SUDS a emplear, su eficacia en la reducción de la escorrentía y de contaminantes y cuales serían los más rentables en cada caso.

Las aplicaciones que tiene esta herramienta son:

• Implementación de planes de calidad del agua de escorrentía
• Identificar las mejores prácticas de gestión para lograr reducciones de contaminantes tras una tormenta en una red municipal de alcantarillado separativa
• Determinar estrategias de infraestructuras verdes óptimas para reducir el volumen y el caudal pico en los sistemas de alcantarillado unitarios
• Evaluar los beneficios de la implementación de SUDS distribuiidos por el municipio
• Desarrollo de un plan de instalación gradual de SUDS teniendo en cuenta una la curva de coste-efectividad

SUSTAIN se compone de siete módulos diferenciados que se integran bajo una plataforma común de ArcGIS. Realiza modelaciones hidrológicas y de calidad del agua en las cuencas urbanas, buscando soluciones de óptima gestión a escala múltiple para lograr objetivos de calidad basados en la rentabilidad.Los módulos son:

1. La estructura o marco de gestión, sirve como el centro de acción de SUSTAIN. Gestiona los intercambios de datos entre los componentes del sistema y coordina entradas externas, coordina varios componentes de modelado (como pueden ser el terreno, el transporte de agua, los SUDS….) y proporciona la información de salida al postprocesador.

2. La herramienta de instalación de BMP (Best Management Practice), donde se incluyen los SUDS- Soporte con la selección de los lugares favorables para las BMPs estructurales más comunes que cumplen los criterios de idoneidad del sitio definido, tales como son el área de drenaje, la pendiente, el tipo de suelo hidrológico, el nivel piezométrico, o la localización de carreteras, edificios, y cauces naturales. SUSTAIN clasifica las BMP de dos formas diferentes, una basada en la escala (en función del tamaño del área de aplicación) y otra en función geométrica. Así distingue:

• De tipo puntual, prácticas que capturan de drenaje aguas arriba en un lugar específico y pueden utilizar una combinación de detención, infiltración, evaporación, solución y transformación para gestionar el flujo de y eliminar los contaminantes. Ejemplos serían: los humedales artificales, los estanques de infiltración,, las áreas de biorretención, los filtros de arena superficiales, los depósitos de lluvia, los estanques secos y húmedos.
• De tipo lineal, estrechas formas lineales adyacentes a los canales de flujo que proporcionan filtración de escorrentía, absorción de nutrientes y otros beneficios secundarios asociados a los hábitats de vida silvestre y a su valor estético. Ejemplos: Cunetas verdes, zanjas de infiltración, filtros de arena no superficiales y franjas filtrantes.
• De tipo área, prácticas de gestión que afectan a la zona impermeable, a la cubierta del terreno y a la entrada de contaminantes. Ejemplos: Cubiertas verdes y pavimentos permeables.

3. Módulo de simulación terrestre – Calcula la escorrentía y la carga contaminante de la siguiente manera:

• Los hidrogramas y polutogramas los estima usando algoritmos adaptados del modelo SWMM versión 5
• Los algoritmos para el cálculo del sedimento están adaptados del programa de simulación hidrológica – FORTRAN (HSPF).

Este módulo también comprende la importación de datos de series temporales generados externamente. 

4. Módulo de simulación de las BMP, es el que realiza la  simulación basándose en procesos de transporte de caudal y contaminantes para una amplia gama de SUDS estructurales. Su diseño permite añadir nuevas BMP y técnicas de simulación alternativas. Los procesos principales que comprende este módulo incluyen: el flujo de caudal, la infiltración, la evapotranspiración, el transporte y eliminación de contaminantes, evolución y captura de sedimentos.

Hay una opción de método de simulación por defecto para cada proceso. Sin embargo, los usuarios pueden seleccionar una segunda opción dependiendo de los datos disponibles y el nivel requerido de detalle preferido. Además de los procesos principales, se incluyen dos funcionalidades adicionales:

• Estimación de costes de BMP – la base de datos de costo en SUSTAIN se expresa en términos de costos unitarios de los componentes individuales de la construcción de un BMP.
• Agregación de BMPs distribuidos – el enfoque agregado de BMP permite a los usuarios a evaluar la efectividad de múltiples  BMP simultáneamente.

5. Módulo de simulación de transporte – simula la distribución de caudal y contaminantes a través de un conducto. En SUSTAIN, los conductos son tubos o canales que transportan el agua desde un nodo a otro en una red de cuencas interconectadas. La forma transversal de un conducto se puede seleccionar de una variedad de geometrías estándar tanto abiertas como cerradas, además de poder introducir secciones transversales irregulares.

6. Módulo de optimización BMP, es el que identifica la rentabilidad de las localizaciones de las BMP las y selecciona estrategias basadas en una lista predeterminada de sitios factibles y aplicables para los tiferentes tipos y tamaños de SUDS. BMP y rangos de tamaño. Este módulo utiliza técnicas de optimización evolutivas para buscar BMPs rentables que cumplan con los criterios de decisión definidos por el usuario. Operacionalmente, el módulo de optimización incorpora un enfoque en niveles que permite la evaluación de la eficacia del coste de cuencas individuales o múltiples.

7. Postprocesador, utilizando Microsoft Excel, este módulo proporciona una ubicación centralizada en para analizar e interpretar resultados de simulación en múltiples ubicaciones y escenarios y con parámetros de interés. El postprocesador permite a los usuarios evaluar los resultados de la simulación que son muy variables en  magnitud, duración, intensidad, volumen de tratamiento, atenuación, y efectividad de remoción de contaminantes. Para ello emplea informes gráficos y tabulares específicos. 

El Stormwater Management Model es un software muy completo, capaz de simular el movimiento del agua de precipitación y los contaminantes por el suelo, tanto la escorrentía superficial como la infiltración que se produce hacia el subsuelo; y a través de las redes de colectores y canales que transportan el agua hacia instalaciones de almacenamiento y/o tratamiento.

El modelo puede utilizarse para simular un solo evento pluviométrico o un amplio período de tiempo continuo. Además, este programa permite simular tanto la cantidad como la calidad del agua.

Este modelo lleva más de cuarenta años de uso desde que se creó por la División de Abastecimiento de Agua y Recursos Hídricos de la EPA (Water Supply and Water Resources Division). Y, como es evidente, a lo largo de tantos años, el programa ha ido evolucionando hacia versiones cada vez más avanzadas. La última en salir es la SWMM 5  que actualmente en se encuentra en su versión 5.1.010.

Pero ¿qué hace a este software que sea tan interesante tanto para profesionales como para estudiantes? Hay varias razones como, por ejemplo:

La multitud de aplicaciones que tiene, entre las que destacan:

• El diseño y dimensionamiento de los elementos de una red de drenaje
• El diseño y dimensionamiento de estructuras de retención y demás componentes empleados para el control de inundaciones y la protección de la calidad de las aguas
• El establecimiento de potenciales zonas de inundación en entornos urbanos
• Ayuda a definir estrategias de control con el fin de minimizar las descargas de sistemas unitarios (DSU)
• Determinar el impacto de aportes e infiltraciones que puede causar una red de residuales
• Analizar la evolución de contaminantes en la red
• Evaluar el funcionamiento y la eficacia de las Técnicas de Drenaje Urbano Sostenible 

Las ventajas que presenta en el análisis de cuencas urbanas y redes de saneamiento, que incluyen:

• La eficacia del motor de cálculo hidráulico de SWMM ha sido demostrada y probada desde comienzos de la década de 1970 en miles de proyectos académicos y profesionales a nivel internacional.
• Se encuentra en continuo proceso de observación y mejora por parte de una entidad de renombre como es la EPA, lo que proporciona un respaldo a su empleo en proyectos de diseño y dimensionamiento de redes de drenaje.
• SWMM se puede descargar y utilizar de forma gratuita. Además, es de código abierto, lo que le proporciona otras ventajas adicionales, como son:
  • El técnic@ / ingenier@ puede leer el código para ver exactamente cómo el software simula un determinado proceso.
  • Al tener código abierto, la comunidad puede contribuir en la mejora del programa y crear e incorporar características adicionales
  • Y por último, permite a un gran número de personas que lo puedan revisar.
  • La interfaz del programa es muy sencilla e intuitiva.
  • Aparte de las redes convencionales de drenaje, permite también la introducción de Técnicas de Drenaje Sostenible, incluyendo su influencia en la retención y eliminación de contaminantes.

Aunque el programa SWMM es muy completo y tiene una amplia diversidad de aplicaciones, presenta algunas limitaciones que deberemos tener en cuenta a la hora de decidirnos por usarlo para un determinado proyecto o no. Esas limitaciones serían:

• Inexistencia de vínculos GIS, aunque recientemente ha salido nuevas aplicaciones externas gratuitas que permiten trasladar datos de SWMM a programas GIS.
• Inestabilidad numérica, el motor de cálculo hidráulico de SWMM es ligeramente más inestable otros motores hidráulicos comunes. Y la velocidad de simulación es ligeramente más lenta. Sin embargo, está constantemente sometido a mejoras por lo que su rendimiento está constantemente optimizándose.
• En el modelo de calidad no contempla la influencia los procesos de sedimentación, re-suspensión y transporte de sólidos y contaminantes asociados, dentro de los conductos del alcantarillado. Pero el resultado global en la simulación de la contaminación es muy bueno.
• Es una herramienta de análisis, no una herramienta automática de diseño, pero ayuda mucho en la determinación del dimensionamiento de nuevas redes.

Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualisation – Music

MUSIC es un software australiano de la casa Evolving water management, eWater, que ayuda en el diseño y planificación de sistemas de gestión sostenible del agua en las ciudades. Este programa se utiliza ampliamente en Australia donde, en algunos estados, es de uso obligatorio en la proyección de técnicas de gestión del agua pluvial en nuevos desarrollos urbanos. Entre sus ventajas se encuentran que permite trabajar con una dilatada gama de tamaños de cuencas y da la opción de realizar comparaciones con diseños alternativos para analizar las mejores opciones tanto en lo referente a la hidrología, a la gestión de la contaminación como a los costes. Este programa permite simular el funcionamiento de diferentes técnicas para evaluar cuál es el mejor tamaño de las infraestructuras seleccionadas, optimizar costes y seleccionar la mejor combinación de SUDS para cada caso. Las técnicas de drenaje sostenible que se incluyen en MUSIC son:

• Sistemas de biorretención
• Sistemas de infiltración
• Sistemas de filtración
• Sistemas de sedimentación de sólidos gruesos
• Cunetas vegetadas
• Franjas filtrantes (incluidos los Buffer strips)
• Estanques para la sedimentación
• Depósitos de lluvia
• Humedales
• Estanques de detención
• Elementos puntuales de tratamiento

El software, que comenzó a funcionar en el año 2011 va ya por la versión MUSIC v6. Es un programa de pago, pero si queréis probarlo, existe una versión de prueba gratuita para 21 días que os podéis descargar en: 

Benefits of SuDS Tool – BEST

CIRIA ha desarrollado una herramienta nueva y libre denominada BEST (siglas en inglés de Benefits of SuDS Tool).

Esta herramienta, que consiste en unas hojas de cálculo junto con una guía para su empleo, proporciona un enfoque dispuesto para la evaluación de una amplia gama de beneficios, a menudo basados en el rendimiento de sistema de drenaje general. Sigue una estructura simple, que comienza con un estudio cualitativo para identificar los beneficios que se evaluarán con posterioridad. Además, proporciona apoyo para ayudar a cuantificar y monetizar cada beneficio proporcionado por los SUDS. Al finalizar el análisis, la herramienta proporciona una serie de gráficos representativos del funcionamiento de las técnicas evaluadas.

Podéis conocer más sobre esta herramienta, y descargárosla de forma gratuita junto con el manual de usuario aquí.

System for Urban Stormwater Treatment and Analysis IntegratioN (SUSTAIN)

SUSTAIN es una herramienta desarrollada por la Agencia Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Se trata de un sistema de apoyo de decisión que ayuda a los profesionales de la gestión de aguas pluviales con el desarrollo de planes de ejecución y control de caudales y la contaminación asociada, con el objetivo de tomar las medidas pertinentes para proteger las aguas en origen y cumplir con los objetivos de calidad de agua. Este sistema permite a los profesionales de cuencas y de aguas pluviales desarrollar, evaluar y seleccionar la solución más óptima (BMP), o sea, determinar cuál es la combinación de técnicas de drenaje sostenible que mejor va a funcionar a diferentes escalas de la cadena de drenaje en base a los costes y la efectividad.

SUSTAIN es un sistema complejo que combina los sistemas de información geográfica con la modelación hidrológica. En lo referente a este último punto, al ser un programa de la EPA, emplea los algoritmos de cálculo del software SWMM, la siguiente herramienta que vamos a ver. 

Stormwater Management Model- SWMM

El Stormwater Management Model (modelo de gestión de aguas pluviales) de la EPA (SWMM) es un software muy completo, capaz de simular el movimiento del agua de precipitación y los contaminantes por el suelo (tanto la escorrentía superficial como la infiltración que se produce hacia el subsuelo) y a través de las redes de colectores y canales que transportan el agua hacia instalaciones de almacenamiento y/o tratamiento. Se lleva desarrollando desde los años 70 y es un software de código abierto y libre, lo cual hace que sea una herramienta ampliamente utilizada a nivel mundial. Además, en sus últimas versiones, incluye un módulo para la simulación de técnicas de drenaje sostenible, como ejemplo podéis ver los post:

• Posible Caso práctico: Aplicación de SuDS en un aparcamiento
• Las comparaciones son odiosas

Puesto que es uno de los programas más empleados y además su descarga y empleo son gratuitos, lo trataremos con más detenimiento en el siguiente artículo.