El model de drenatge de la ciutat de Barcelona es caracteritza per ser un sistema unitari, això vol dir que tant les aigües negres com les aigües de pluja son conduïdes pels mateixos col·lectors cap a les plantes de tractament.
Aquest model unitari suposa un risc en el moment a partir del qual les plantes de tractament no tenen prou capacitat per absorbir l’excés d’aigua provocat per pluges torrencials, i llavors la xarxa de drenatge dirigeix les aigües cap als abocadors marins. Aquests abocaments provoquen un descens en la qualitat de l’aigua de bany, la qual cosa comporta habitualment el tancament de les platges de la ciutat, amb els corresponents impactes sobre les activitats vinculades al litoral barceloní.
Metodologia
Per conèixer millor com es produeixen aquests abocaments i les seves repercussions, s’ha creat un model de qualitat de l’aigua del mar amb l’objectiu d’estudiar l’impacte de les descàrregues del sistema unitari (DSU) de la ciutat a les zones de bany. El model marí s’utilitza per simular la distribució espacial i temporal del bacteri E. coli a l’aigua del mar durant i després dels esdeveniments de DSU (figura 1). L’E. coli és un dels bacteris indicats en la normativa europea i estatal sobre la qualitat de les aigües de bany.
Figura 1. Exemple de simulació de qualitat marítima després d’un episodi de DSU (Vermell = alta concentració d’E. coli; Blau = baixa concentració d’E. coli).
El model original es va desenvolupar dins del projecte COWAMA (Coastal Water Management) que va proporcionar un model computacional en funcionament des del 2007 per a simulacions en temps real de la qualitat de les aigües de bany de les platges de Barcelona. El model marí inclou una nova malla 3D obtinguda a partir de noves dades de batimetria realitzades el 2016 (figura 2), un nou calibratge i una nova validació amb dades de concentracions d’E. coli mesurades en el període 2014-2017.
Figura 2. Nova batimetria per al model marítim de Barcelona.
La simulació de la qualitat de l’aigua a prop de la línia de costa requereix escales de discretització espacial de l’ordre de desenes de metres, mentre que els processos hidrodinàmics costaners poden produir-se en escales de centenars de quilòmetres. Per tant, 3 dominis niats s’utilitzen per simular processos hidrodinàmics des de la gran escala regional fins a l’escala local a prop de la costa de Barcelona (figura 3).
Figura 3. Els tres nivells de malles niades implementades en el model marítim de Barcelona.
Anàlogament a l’anàlisi elaborada per obtenir les pluges de disseny al model d’inundació urbana produint sèries de dades de canvi climàtic, s’analitzen les DSU per als escenaris hidrològics ordinaris, però en aquest cas es conclou que els escenaris de precipitacions futurs no suposen un empitjorament respecte a la situació actual, ja que el canvi climàtic no farà augmentar la pluviometria mitjana i el nombre d’episodis de manera significativa. Així, per a l’anàlisi de les DSU, tant per a l’escenari actual com per a l’escenari de canvi climàtic, se selecciona la sèrie de pluges de l’any 2009, en què es van produir 60 episodis de DSU amb una pluviometria total de 520 mm (figura 4).
Figura 4. Sèrie pluviomètrica de l’any mitjà seleccionat (2009).
Afectació a la qualitat de l'aigua
Mitjançant simulacions en què s’aplica de manera acoblada el model d’inundació urbana i el model marítim durant la temporada de bany (del 25 de maig al 15 de setembre) s’obtenen les concentracions d’E. coli a l’aigua de mar. Els impactes es quantifiquen en termes de temps d’incompliment dels valors de contaminació bacteriològica (concentracions d’E. coli > 500 cfu / 100 ml) d’acord amb les recomanacions del Reial decret 1341/2007 i de la Directiva d’aigües de bany per la temporada de bany considerada com referència (2009) a cada platja de Barcelona. Els gràfics següents mostren els resultats per als escenaris actual i futur (coincidents) i per als dos escenaris d’adaptació.
Per evitar una sobrevaloració, s’ha reduït la zona d’estudi a aquells barris costaners on hi ha punts d’abocament (figura 5). Els barris afectats representen el 40,5% del total de l’economia litoral de Barcelona.
Figura 5. Mapa de la zona costanera de Barcelona, on es destaquen els barris afectats per DSU.
Dels resultats de la simulació de l’escenari actual (coincident amb el futur sense adaptació) s’obté que, de mitjana, a totes les platges de Barcelona es va incomplir la Directiva d’Aigües de Bany un total de 3,22 dies (figura 6), la qual cosa equival a un 2,82% de la duració de la temporada de bany. La variació entre les diferents platges es troba en el rang entre el 2,35% al Fòrum fins al 3,40% a la Nova Icària.
De mitjana, a l’escenari d’adaptació 1, els SUDS poden reduir el temps fins al 2,36%, mentre que per a l’escenari d’adaptació 2 (actuacions SUDS i estructurals) el temps d’incompliment es redueix fins a l’1,8 % (figura 7), una mica superior a l’1,5 % objectiu de la circular de l’ACA. En tot cas, aquest valor de l’1,5% era orientatiu, de manera que es considera que les actuacions proposades compleixen els objectius marcats.
Figura 6. Temps d’incompliment (en dies) dels valors de contaminació bacteriològica marcats per la Directiva d’aigües de bany per temporada de bany com a conseqüència dels abocaments al medi marí per l’escenari actual/futur i d’adaptació 1 i 2 per a les platges de Barcelona i valor mitjà.
Figura 7. Temps d’incompliment (en %) dels valors de contaminació bacteriològica marcats per la Directiva d’aigües de bany per temporada de bany com a conseqüència dels abocaments al medi marí per l’escenari actual/futur i d’adaptació 1 i 2 per a les platges de Barcelona i valor mitjà.
De la figura 8 es pot extreure que l’efecte de les mesures d’adaptació és molt variable en funció de la platja de què es tracti, i és pràcticament inapreciable a la platja del Fòrum i, en canvi, produeix reduccions superiors al 50% en el cas de la combinació SUDS + Dipòsits anti-DSU a les platges de Sant Sebastià - Sant Miquel i Barceloneta - Port del Fòrum.
Figura 8. Decreixement del temps d’incompliment (en %) dels valors de contaminació bacteriològica marcats per la Directiva d’aigües de bany per temporada de bany com a conseqüència dels abocaments al medi marí com a resultat de les mesures implantades als escenaris d’adaptació 1 i 2 per a les platges de Barcelona i valor mitjà.
D’altra banda, els abocaments als ecosistemes marins no només tenen impactes negatius sobre la salut i el medi ambient, sinó que també afecten les activitats econòmiques de la zona. Cal suposar que hi ha pèrdues econòmiques associades al tancament de les platges com a conseqüència de l’alt nivell de contaminants. Això és especialment rellevant per a una ciutat com Barcelona, en què el turisme i l’oci tenen un pes important en la seva economia, amb platges urbanes de les quals es beneficien tant la població local com els turistes.
