Proyectos de los Detectives del Clima 2020-2021

Título del proyecto: Cambio climático y precipitaciones

Equipo: La lluvia

ITIS E. Barsanti ISIS E. Europa   Pomigliano D'Arco   Italia   25 11Edad del alumno: 14-15 años

¿Cómo prevenir los problemas de inundaciones que afectan a las zonas en las que vivimos?

Alumnos del ITIS E. Barsanti y del ISIS Europa, situados en Pomigliano d'Arco, cerca de Nápoles, trabajan juntos combinando la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM) y la solución basada en la naturaleza (NBS). Observan si de nuestro país, una pequeña ciudad situada a 37m sobre el nivel del mar con un clima cálido y templado. Las lluvias fueron abundantes y frecuentes en noviembre y diciembre analizando los datos recogidos por nuestra estación meteorológica. En los últimos 15 días de diciembre cayeron 101,1 mm de lluvia, los mismos del año pasado que determinaron inundaciones debido a la insuficiencia de los sistemas de recogida. El exceso de caudal vertido a la superficie por el alcantarillado a presión puede colmatar las depresiones del terreno, o discurrir por vías preferentes, creando una red de flujo que en zonas urbanas afecta a calzadas, aceras, depresiones naturales y pequeños arroyos . Las precipitaciones intensas aumentan el riesgo hidráulico generado que repercute sobre las personas y las infraestructuras. Los alumnos comprendieron que la reducción de las zonas permeables - reducción de las zonas con vegetación - reducción de los embalses superficiales es el problema. A través de google earth y eurostat.eu, analizan las zonas artificiales, impermeabilizadas y superficies agrícolas presentes cerca de la escuela. El balance hidrológico en condiciones naturales (P = ET + R + I) A partir de los datos pluviométricos de Ance Campania durante 2021, los alumnos realizan predicciones futuras de precipitaciones en nuestra localidad con el método de triangulación y el "Shape "de Google Earth. Las tres localidades fueron: Nápoles Camaldoli, Ottaviano y Caserta, y con el centro de gravedad "geométrico" de este triángulo se pudo estimar aproximadamente el margen de error.

Destaca cómo la transición de un terreno agrícola (cubierta natural) a una superficie completamente impermeabilizada (plaza, carretera asfaltada y/o cementada, etc.) conlleva una reducción progresiva del coeficiente de infiltración c. la. (representado por la cantidad de agua que se infiltra junto con una precipitación meteórica) y un aumento de la escorrentía superficial d.s. (parte de la precipitación que fluye hacia la superficie).
Ejemplo de cálculo

Superficie asfaltada - patio escolar c.i. = 15% d.s. = 55% (con picos de hasta 80%).
Terreno agrícola - carril bici adyacente c.i. = 50% r.a. = 10%
El aumento del tamaño de las escorrentías superficiales es evidente allí donde el suelo ha sido sustituido por zonas impermeables. Hay que tener en cuenta que durante precipitaciones horarias especialmente intensas (del orden de 70-80 mm / h) el sistema de drenaje urbano puede entrar en crisis, provocando inundaciones localizadas que afectan gravemente a las estructuras antropogénicas. La previsión implica que la cantidad de agua que caerá en los próximos años será cada vez menor, a pesar de que los daños por inundaciones, avenidas... han ido creciendo en los últimos tiempos.
Podemos dar una explicación a todo esto, diciendo que los días que llueve, la lluvia es muy intensa, lo que no puede ser eliminado por las actuales obras de alcantarillado.

Mediante el uso de la metodología NBS elaboramos un proyecto sobre infraestructuras, correlacionando naturaleza y entorno urbano. La idea es crear canales de drenaje urbano para evacuar el exceso de agua de lluvia a lo largo de los bordes de las carreteras. Este sistema requiere: un número limitado de componentes, es fácil de instalar y adaptable en longitud, fácilmente desmontable y de mantenimiento, se mantiene a nivel del suelo. Los alumnos identificaron los posibles materiales para fabricar canales de drenaje de agua: acero galvanizado, hierro fundido, polímero y PVC. Los materiales deben ser capaces de soportar la carga y las tensiones provocadas por el paso frecuente de vehículos, los cambios de temperatura y la resistencia a los productos químicos. Calcularon el caudal de agua en función del tamaño de los canales de drenaje haciéndose las siguientes preguntas
¿Cuánta agua de lluvia pasa por el interior del canal en un periodo de tiempo determinado? ¿Cuál es la pendiente de la superficie o la pendiente del propio canal? ¿Qué importancia tienen las dimensiones y la rejilla del desagüe?
El volumen de agua de lluvia que pasa al interior del canal se calcula en función de la superficie el coeficiente de escorrentía, sobre una base anual que expresa la permeabilidad de las superficies. Por ejemplo: los suelos como las zonas agrícolas y los prados tienen un coeficiente menor, en torno a 0,10-0,15, ya que absorben el agua con mayor facilidad, mientras que en el caso del asfalto alcanza 0,85- 1,00 precisamente por su escasa permeabilidad;intensidad de la lluvia expresada en milímetros por hora.
Por lo tanto, hay que calcular el volumen de agua de lluvia (método racional):
V = BxIcrxA / 3600

https://climateandrainfall.blogspot.com/

Descargar el cartel del proyecto en PDF

Los equipos crean los proyectos y asumen toda la responsabilidad de los datos compartidos.
← Todos los proyectos