Trazando el movimiento del agua y contaminantes en acueductos urbanos
Dr. Ricardo Sánchez-Murillo. Químico e Hidrólogo
Los sistemas urbanos de distribución de agua potable comprenden una amplia gama de elementos interconectados, regional o cantonalmente: unidades de bombeo y rebombeo, líneas de transferencia, tanques de almacenamiento y quiebra-gradiente, plantas de tratamiento, pozos, tomas de agua en nacientes y quebradas, entre otros. Aunado a su complejidad estructural, otras características como fugas y fracturas en la tubería, pérdidas de presión, longevidad y ubicación de las tuberías y extracción ilegal de agua, desempeñan un rol significativo en el aumento de la incertidumbre en cuanto a la estimación del caudal conducido como también en el tiempo de tránsito y la ruta del agua en el sistema. Comprender las conexiones y discontinuidades entre estos sistemas es esencial para fomentar el desarrollo urbano sostenible, gestionar los recursos hídricos en centros urbanos en expansión, incluyendo posibles escenarios de contaminación por hidrocarburos, materia fecal, metales pesados u otros solutos y contaminantes emergentes. En general, los componentes centrales de un acueducto urbano incluyen las fuentes de suministro de agua (superficiales y subterráneas), la infraestructura hidráulica y los procesos que gestionan la captación, tratamiento, distribución y disposición del agua al usuario final.
Un estudio elaborado en 2020 por el Grupo de Isótopos Estables de la Universidad Nacional y publicado en la revista internacional especializada en trazadores ambientales, Isotopes in Environmental and Health Studies, analizó la dinámica del movimiento del agua en el acueducto urbano (cercano a 1000 km de tubería interconectada) administrado por la Empresa de Servicios Públicos de Heredia S.A., durante un periodo de dos años mediante el uso de trazadores de la molécula del agua, conocidos como isótopos estables del agua. El estudio, único en Latinoamérica, empleó un diseño experimental de ‘barrido’ de alta resolución espacial (mayor a 100 muestras por muestreo) para comprender ¿cómo se mueve el agua desde las zonas de captación (~2000 msnm) hasta los usuarios finales en las zonas cercanas a la margen derecha del río Virilla (~900 msnm)? Los resultados permitieron establecer las contribuciones (%) de las fuentes de agua (nacientes, pozos, quebradas) en la mezcla del acueducto, permitiendo determinar zonas de mayor y menor velocidad de mezcla como patrones espaciales de distribución del agua, anteriormente desconocidos por los ingenieros a cargo del sistema.
Uno de los principales problemas del manejo de la crisis por contaminación potencial de hidrocarburos en el sistema de la Planta de Guadalupe, radica en el diseño experimental del muestreo en un sistema complejo como lo es un acueducto metropolitano. Posiblemente, la ausencia de ‘barridos’ espaciales de alta resolución espacial en corto plazo (similar al explicado anteriormente), esté ligada a la capacidad analítica de los laboratorios a cargo de la detección y cuantificación del contaminante. Sin embargo, durante los últimos 10 días, la sociedad ha evidenciado con certeza, que el AyA desconoce, parcial o mayoritariamente, el sistema que gestiona. Conocimiento previo sobre la dinámica del acueducto y sus patrones espaciales de mezcla y movilidad del agua, en conjunto con las tradicionales mediciones de presión y macromedidores de caudal y con una pronta respuesta con base en fundamentos químicos, hidrológicos e hidráulicos, hubiese evitado la extensión y dimensión del problema hídrico-social que abate a muchas comunidades josefinas.
Imagen ilustrativa, UCR.
