En España, en el artículo 543 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de Carreteras y Puentes, PG-3 (Dirección General de Carreteras, 2015b) se define como mezclas bituminosas para capa de rodadura aquellas mezclas resultantes de la combinación de un betún asfáltico, áridos, polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del árido queden recubiertas por una película homogénea de ligante, cuyo proceso de fabricación y puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la del ambiente. De éstas, las drenantes son aquellas que, por su baja proporción de árido fino, presentan un contenido muy alto de huecos interconectados, mayor al 20 %, pudiéndose emplear en capas de rodadura de 4 a 5 cm de espesor. En la orden circular OC 1/2023, se fija que el espesor de las capas de las mezclas porosas para tráficos superiores a T32 ha de ser de 4 cm (Dirección General de Carreteras, 2023), salvo la existencia de un estudio que justifique otra configuración. Cabe señalar que, según la norma europea EN 13108-7:2016, se permiten diseños de mezclas con contenidos de huecos entre el 14% y el 32%.

El artículo 543 (Dirección General de Carreteras, 2015a) indica que la designación de las mezclas se hace de acuerdo con la nomenclatura establecida en la norma UNE-EN 13108-7:2016. En el caso de una mezcla bituminosa de tipo drenante, esta nomenclatura sería PA-D-ligante, indicando PA “porous asphalt”; D, el tamaño máximo del árido expresado como la abertura del tamiz que deja pasar entre un 90% y 100% del total del árido; y finalmente el tipo de ligante hidrocarbonado utilizado.

En la literatura inglesa, a las mezclas bituminosas porosas (PA) también se les conoce como: porous asphalt mixtures, porous asphalt pavement, permeable asphalts, porous friction course (PFC), open graded friction course (OGFC), open graded bases, hot/cold mix asphalt, entre otros nombres.

Según las recomendaciones para el proyecto y diseño del viario urbano de Manchón y Santamera (2000) las mezclas bituminosas se clasifican en función de:

El Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de Carreteras y Puentes, PG-3 (Dirección General de Carreteras, 2015b) y Rodríguez-Hernández (2008) definen los diversos tipos de mezclas según el porcentaje de huecos, siendo las drenantes, i.e., porosas, las que tienen un grado de huecos mayor al 20%. Por otro lado, según el número de capas, el pavimento puede ser: monocapa o bicapa con capa de rodadura e intermedia, de 4 cm como mínimo cada una (Manchón y Santamera, 2000).

Numerosos son los beneficios del uso de las mezclas bituminosas porosas, como capa de rodadura, analizadas por diversos investigadores. La recopilación de Álvarez-Lugo et al. (2014) incluye: reducción de los niveles de ruido en las carreteras, reducción de salpicaduras y rociados de agua, reducción del hidro-planeo, reducción del riesgo de derrape en mojado, mejora de la visibilidad de las marcas en el pavimento en climas húmedos mejora de la fricción superficial, así como, mejora en la seguridad vial. A este respecto mencionar que múltiples estudios corroboran como las mezclas porosas contribuyen a prevenir accidentes, por ejemplo, Liu et al. (2010).

Además, diversos estudios proponen mezclas bituminosas porosas como SUDS. En España, diversos estudios científicos y tesis doctorales avalan a las mezclas bituminosas como SUDS (V.C.A. Andrés-Valeri, 2017; Sañudo-Fontaneda, 2014; Rodríguez-Hernández, 2008). Entre sus beneficios se puede mencionar que retienen un volumen significativo del agua de lluvia y mejoran la calidad del agua infiltrada. En esta última línea, Jayakaran et al. (2019) y Padilha-Thives et al. (2018) analizan en profundidad los beneficios ambientales de utilizar mezclas bituminosas porosas para contribuir a la gestión del drenaje de aguas pluviales. Los estudios concluyen que estos pavimentos son altamente eficientes en la eliminación de partículas contaminantes como: sedimentos, sólidos suspendidos, plomo y zinc. Incluso el agua infiltrada puede ser una alternativa para suministrar agua de lluvia para usos no potables o recargar el nivel freático. Adicionalmente, a diferencia de las superficies de asfalto convencionales, que producen el efecto de isla de calor, el asfalto poroso absorbe los rayos ultravioleta, enfriando el aire circundante (Anupam et al., 2021; Wang et al., 2021).

Respecto a las desventajas, Álvarez-Lugo et al. (2014) incluyen un mayor espesor de la película asfáltica inicial, inmediatamente después de la construcción, que puede reducir la fricción de la superficie; la tendencia a acumular “hielo negro” por congelación rápida y prolongada; problemas de mantenimiento en invierno en condiciones de congelación; una capacidad estructural limitada y vida funcional reducida debido a la pérdida de permeabilidad y capacidad de reducción de ruido por colmatación de los huecos, entre otras. La vida estructural observada oscila entre tres y nueve años, dependiendo del tráfico al que se sometan (A.E. Alvarez et al., 2006; Álvarez-Lugo et al., 2014). Sañudo-Fontaneda et al. (2018), concluyen que su capacidad de infiltración se pierde entre los seis y ocho años. En cualquier caso, diversos estudios relacionan la durabilidad de este tipo de asfalto a su mantenimiento, sujeto que se detalla más adelante.

Finalmente, Álvarez-Lugo et al. (2014) mencionan un costo de construcción relativamente alto. Datos actuales de la empresa SORIGUÉ afirman que se pueden realizar mezclas porosas al precio equivalente de una mezcla cerrada (impermeable).

Una mezcla bituminosa porosa tiene dos objetivos de diseño: 1) ofrecer una resistencia adecuada al tráfico esperado (i.e., capacidad mecánica) y 2) asegurar el drenaje del agua de lluvia (i.e., capacidad de drenaje).

La construcción de pavimentos permeables puede considerarse más sencilla que la de los impermeables, debido a que su diseño su ejecución no requiere estrictamente ni bombeo, ni sistema de alcantarillado. En principio, se debe tener en cuenta que el sitio de trabajo ha de estar limpio y se ha de evitar la llegada de sedimentos que puedan colmatar parte de los huecos del pavimento.

Sañudo-Fontaneda et al. (2012) presentan recomendaciones para la construcción de pavimentos permeables con mezclas bituminosas porosas en el caso de firmes permeables, es decir, con infiltración al terreno. En el caso de que no exista infiltración directa o se adapte a un drenaje diferido o aprovechamiento posterior, debe realizarse como en un proyecto tradicional, cumpliendo lo prescrito para mezclas bituminosas drenantes en el PG-3 - Parte 5ª. Firmes, y adaptándose a los requerimientos de cada caso.

Dado que la colmatación es la principal preocupación para su funcionamiento, Bean et al. (2019) recomiendan ubicarlos en zonas donde no reciban escorrentía con sedimentos, para ello, las zonas adyacentes deben estabilizarse y mantenerse y los residuos orgánicos (hojarasca y los recortes de césped) deben gestionarse para evitar su descomposición y la obstrucción del sistema. Además, Winston y Fassman-Beck (2022) recomiendan minimizar, en la fase de diseño, la relación entre la superficie drenada y la superficie drenante (run-on ratio) para evitar el exceso de aportación de sedimentos y por ende la colmatación del sistema, los autores mencionan en que en Carolina del Norte esta ratio está restringida a 2:1 y en Wisconsin a 5:1, con lo cual se puede considerar restringir dicha relación al menos a 4:1.

Por otro lado, Beeldens y Herrier (2006), recomiendan que en el diseño se use una capa superficial con poros más finos (es decir, agregado más pequeño) y un tamaño de agregado creciente con la profundidad. En esta línea, Rodríguez-Hernández et al. (2011) sugieren un sistema bicapa, teniendo la capa superior con un menor porcentaje de huecos a modo de filtro que limita la penetración de los sedimentos y facilita el mantenimiento (una limpieza superficial permite para recuperar gran parte de la permeabilidad perdida). Por otro lado, Chu y Fwa (2019) concluyen que los diseños de una sola capa tienen una capacidad de drenaje mucho mayor y son menos propensos a obstruirse, proporcionando una mejor resistencia al deslizamiento en condiciones húmedas durante un período de servicio más largo. Sin embargo, los mismos autores encuentran que los diseños bicapa reducen mejor el ruido, incluso si se han colmatado. En caso de requerir rehabilitación debido a la colmatación de una capa de rodadura, estos elementos tienen la ventaja que solo se debe reemplazar la capa superior. Dado que los dos estudios no trabajan el mismo tipo de mezclas, no es posible concluir si un sistema de capa única es peor o no respecto a uno bicapa en cuanto a su capacidad de colmatarse.

Guías de diseño, construcción y mantenimiento de mezclas bituminosas de la NAPA (Hansen, 2008; Prithvi y Kandhal, 2002; Schwartz y Hall, 2018) y de la ASCE (Eisenberg et al., 2015) detallan recomendaciones para su apropiada implementación.

Como ya se ha mencionado, la permeabilidad superficial de los diferentes sistemas de pavimentos permeables se ve afectada a lo largo del tiempo, pudiendo producirse la colmatación superficial, con lo que el sistema pierde su función drenante. Según el manual de CIRIA (Woods-Ballard et al., 2015), la colmatación de las mezclas bituminosas porosas se da por la acumulación de polvo y sedimentos que quedan atrapados en los poros superficiales. El manual indica que sin un buen diseño y mantenimiento la obstrucción puede ocurrir rápidamente en los 25 a 75 mm superiores cuando la carga de sedimento es significativa, aunque la evidencia en el Reino Unido es que los pavimentos todavía están en servicio después de unos ocho años.

El manual también indica que es muy raro que la obstrucción provoque un sellado completo de toda la superficie y que, normalmente, seguirá proporcionando suficiente capacidad de drenaje. En cualquier caso, recomienda aplicar un factor de seguridad de 10 a la tasa de infiltración inicial de cualquier tipo de pavimento permeable, por ejemplo, si se espera una tasa de infiltración del pavimento nuevo de 2500 mm/h, se asumirá que la infiltración esperada será de 250 mm/h.

De la revisión de pavimentos de mezclas asfálticas en España, Ruíz et al. (1990) concluyen que los asfaltos porosos con contenidos de huecos superiores al 20 por ciento pueden resistir hasta tres años, que fue la duración del estudio, incluso en condiciones de tráfico intenso. Al igual que en otras mezclas, las mezclas porosas, Ruíz et al. (1990) no presentan deterioros estructurales importantes y después de varios años se observa que mantienen excelente resistencia al deslizamiento. Por otro lado, el análisis de mezclas de porosidades menores al 20 por ciento mostró evidencia de colmatación y reducción en la capacidad de drenaje, aunque Ruíz et al. (1990) manifiestan que incluso pavimentos aparentemente colmatados mostraron un aspecto seco durante lluvias ligeras o inmediatamente después de una lluvia fuerte.

En esta línea, Sañudo-Fontaneda et al. (2018), en su análisis, a través de modelos hidrológicos obtenidos en campo, determinan que las mezclas bituminosas porosas pierden su capacidad de infiltración entre seis y ocho años, y según pruebas estándar (combinación de Norma Española y ASTM) quedan completamente obstruidas después de diez años de desempeño. Los autores mencionan que la tendencia internacional es que se considere que la vida útil de estas mezclas sea de ocho años.

Drake et al. (2013) concluyen que el mantenimiento es una práctica esencial en los sistemas de pavimentos permeables ya que mejora la funcionalidad diaria y extiende su vida operativa. Estos autores mencionan que es común que los propietarios del pavimento descuiden su mantenimiento, lo que conduce a fallas prematuras; con la consecuente pérdida de funcionalidad hidráulica, y la percepción de que estos sistemas tienen una vida efectiva corta y no proporcionan una infiltración confiable. El estudio atribuye estos problemas a la falta de mantenimiento adecuado.

Woods-Ballard et al. (2015) presentan diferentes esquemas de mantenimiento de sistemas de pavimentos permeables (Tabla 3). Asimismo, indican que las mezclas bituminosas porosas deben limpiarse periódicamente de limo y otros sedimentos para preservar su capacidad de infiltración. En caso de requerir rehabilitación recomiendan el uso de barredora giratoria y lavado a chorro.

Por su parte, para asegurar el correcto funcionamiento de los sistemas de pavimentos permeables, Sañudo-Fontaneda et al. (2012) recomiendan un barrido con aspiración al menos dos veces al año, dependiendo de los aportes recibidos. Asimismo, Hernández-Crespo et al. (2019) recomiendan un adecuado programa de limpieza en condiciones secas, especialmente cuando se pronostican lluvias de altas intensidades.

Respecto a la colmatación, hay que destacar los resultados de la investigación de Knappenberger et al. (2017) donde se observa que el beneficio hidrológico del pavimento permeable se mantiene en gran medida, ya que a pesar de que existan zonas de pavimento que se hayan vuelto impermeables (por la colmatación), pueden existir zonas circundantes que no hayan sido del todo afectadas y su permeabilidad siga siendo aceptable. La evidencia de su estudio indica que, si bien ciertas secciones de las celdas de asfalto poroso se obstruyen, el rendimiento hidrológico general de cada celda, medido por la proporción de lluvia que se convierte en escorrentía superficial, no disminuye con el tiempo. Desde una perspectiva de diseño, los resultados indican que no es necesario que todo el pavimento sea poroso, siempre y cuando las zonas que rodean el pavimento de alto tránsito sigan siendo permeables. Estas zonas requerirían mayor mantenimiento. En términos de mitigación del flujo máximo de aguas pluviales, concluyen que hay un aumento promedio de más de seis veces en los tiempos de retraso para las celdas de asfalto poroso en comparación con el asfalto impermeable tradicional.

Como ya se ha mencionado, las mezclas bituminosas porosas se vienen utilizando como pavimento de carreteras desde hace décadas por sus múltiples beneficios. Sin embargo, dadas sus capacidades mecánicas, en particular su resistencia a la disgregación su uso no ha sido ampliamente extendido en entornos urbanos. Cabe señalar que en el caso de firmes permeables, dicha capacidad también viene limitada por la capacidad portante de sus capas inferiores, al contrario en capas de rodadura permeables con drenaje diferido, donde en el diseño de las capas inferiores se puede asegurar un diseño acorde a la resistencia requerida.

Según diversos investigadores, se pueden aplicar principalmente en aparcamientos de vehículos ligeros y en carreteras de bajas intensidades de tráfico. Ferguson (2006) destaca que su uso en zonas urbanas de nuevo desarrollo disminuye la escorrentía que recibe el sistema de alcantarillado existente. El manual SUDS de CIRIA incluye en los potenciales usos: aparcamientos, caminos privados, carreteras poco transitadas, parques infantiles y escuelas (Woods-Ballard et al., 2015). Eisenberg et al. (2015) mencionan que se pueden utilizar en pasarelas, caminos de acceso, patios, carreteras de bajo volumen, áreas recreativas, estacionamientos y plazas, particularmente en lugares altamente urbanizados. Según Hansen (2008), se han utilizado con éxito en caminos y senderos. La nota técnica de la Administración Federal de Autopistas de los EEUU (FHWA, 2015) recomienda su uso para áreas de estacionamiento y vías de bajo volumen; caminos peatonales, aceras, accesos para vehículos, carriles para bicicletas y arcenes. Asimismo, indica que se han implementado con éxito tanto en calles residenciales y urbanas como en carreteras. Menciona que se pueden instalar total o parcialmente en combinación con los tradicionales pavimentos asfálticos impermeables, contribuyendo en cualquier caso a la gestión de la escorrentía.

Cabe mencionar que los esfuerzos de succión del tráfico, en autopistas y autovías, tendría un efecto descolmatador (Isenring et al., 1990; Litzka, 1997; Pérez Jiménez et al., 2006; Swart, 1997; Van Heystraeten y Moraux, 1990), lo que permitiría mantener una alta la permeabilidad del pavimento, siempre y cuando se traten de zonas de baja polución. De manera excepcional, se cuenta con experiencias del uso de mezclas bituminosas porosas en zonas de tráfico pesado como áreas de servicio en aeropuertos (Knapton y Cook, 2006).

Respecto a las limitaciones de su implementación, la agencia norteamericana de medio ambiente (EPA, 1999), señala que no es conveniente utilizarlos en regiones áridas con alta erosión o actividad eólica. En el caso de pavimentos permeables con infiltración directa tampoco son útiles en regiones de suelos impermeables. Por su mayor probabilidad de colmatación tampoco son útiles en regiones con abundantes ciclos hielo-deshielo o zonas de alto tráfico. Ferguson (2005) no recomienda su construcción en áreas industriales contaminadas, zonas con gran aporte de sedimentos (por ejemplo, áreas con gran pendiente), o carreteras con alta intensidad de tráfico pesado. Del mismo modo, Sañudo-Fontaneda et al. (2012) señalan que no deben usarse en zonas con mayor riesgo de colmatación, por ejemplo, vías agrícolas o de tráfico lento, en zonas con posibles heladas, en zonas con riesgo de contaminación de carburantes, por ejemplo, tramos con atascos frecuentes, zonas de peaje, estaciones de servicio o paradas de autobuses. Por su mala resistencia a los esfuerzos tangenciales del tráfico, Sañudo-Fontaneda et al. (2012) tampoco recomiendan su uso en cruces, glorietas, zonas de frenada, etc.

En el sistema internacional, las unidades de la permeabilidad son m/s, sin embargo, la capacidad de drenaje del agua de lluvia en la superficie de un pavimento permeable a menudo se compara con la intensidad de la lluvia y por ello, Woods-Ballard et al. (2007) recomiendan reportar esta medida también en mm/h. Hay que decir que las permeabilidades de pavimentos permeables son altas, en comparación con las que existen en suelos en la naturaleza, por ello, en la literatura también se suelen encontrar los resultados en cm/h o en l/m²·min.

Diversos son los métodos utilizados para medir la capacidad de drenar agua del pavimento permeable y, aunque no se ha llegado a un consenso sobre cuál sea el mejor, todos tienen como objetivo determinar qué tan bien estos elementos drenan. En el Anexo 1 se presenta un resumen de algunos de los métodos empleados en estudios a nivel de campo, in situ y, en el Anexo 2, se sintetiza lo propio a nivel de laboratorio.

Del análisis de los estudios referidos en los Anexos 1 y 2, se puede observar que la mayoría de investigaciones se basan en algún tipo de medida de la permeabilidad vertical para suelos. Sin embargo, las características de los pavimentos permeables no son las mismas y por ello estas pruebas han debido adaptarse a la singularidad de cada sistema. En el caso de pavimentos permeables, las tasas de infiltración son bastante más altas que en suelos naturales, por lo que existe una dificultad a la hora de suministrar agua a un caudal constante, más aún en campo. En consecuencia, el método de carga variable se usa con mayor facilidad para la medida de la permeabilidad vertical. Por la misma razón, en estudios de campo se prioriza el uso del método de un anillo, destacando la necesidad de asegurar un buen sellado del mismo. Como se ha comentado, en España, se utiliza el permeámetro LCS (CEDEX, 1996) para la estimación de la permeabilidad vertical de los pavimentos porosos en campo.

Si bien la medida vertical puede dar una idea de la capacidad de drenaje, a la hora de diseñar pavimentos permeables como SUDS, se necesita conocer la permeabilidad en diferentes direcciones, principalmente en la horizontal. En este sentido, Chen, Tang, et al. (2017) y Chen, Wang, et al. (2017) concluyen que la permeabilidad horizontal puede ser mayor que la vertical. Los resultados de Meng et al. (2020) sugieren que el contenido de huecos horizontales es mayor que el vertical, mientras que el diámetro de los huecos verticales es mayor que el horizontal. Sin embargo, bajo el mismo gradiente hidráulico, la relación entre la velocidad horizontal y vertical es de 1.23. Estudios más modernos han utilizado tomografías computarizadas (X-ray CT) para analizar la capacidad de drenaje de acuerdo con las características microscópicas de la matriz porosa. Aboufoul y García (2017) comprobaron con su estudio con tomografías que existe una relación directa entre el contenido de huecos y la permeabilidad. Yang et al. (2019) concluyen que un aumento del tamaño nominal máximo del agregado, que supone un aumento del diámetro equivalente y a su vez de la porosidad conectiva, supone un aumento de la permeabilidad. Finalmente, Li et al. (2022) concluyen que aumentando el contenido de huecos se puede reducir el efecto de la colmatación. Si bien todos estos estudios ayudan a comprender resultados particulares, ninguno permite realizar estimaciones generales para la medida de la permeabilidad en otras direcciones.

Además de las investigaciones antes mencionadas, en la literatura se pueden encontrar algunos estudios en modelo numérico, que buscan la caracterización tridimensional de leyes de infiltración en estas mezclas mediante el uso del método de elementos finitos (FEM) (Chen et al., 2020; Ji et al., 2020; Zhang et al., 2020). En los tres casos, los modelos permiten describir el comportamiento en la matriz, el efecto que pueden tener las pendientes y el espesor de la misma, en función de la permeabilidad vertical.

En resumen, la medida de la permeabilidad vertical es la que cuenta con mayor análisis histórico y aunque no supone un problema ni a nivel de laboratorio ni en campo, las condiciones de cada estudio pueden resultar muy distintas, siendo necesario trabajar en una nueva metodología que pueda normalizarse y permitir la comparación de resultados. Fundamentalmente, es necesario poder ligar dicha medida a una capacidad de drenaje en otras dimensiones que permita generalizar el comportamiento del agua en la matriz de estas mezclas y aportar datos a un modelo de inundaciones que permita observar el efecto de la implementación de este tipo de sistemas en el drenaje urbano.

Se espera que una mezcla bituminosa porosa para ser utilizada como SUDS tenga una alta permeabilidad. Sin embargo, para analizar su capacidad de drenaje, no solo se debería cuantificar su capacidad de infiltración, sino también, analizar el continuo flujo de agua a través de las matrices de estos pavimentos: velocidad de flujo, volumen de retención, escurrimiento máximo, efectos retardantes del flujo de salida, etc. Cabe señalar que en este documento no se han analizado las capacidades de drenaje de los terrenos en los que se asientan firmes permeables (en cuyo caso, también se debe analizar la capacidad de campo), ya que inicialmente se pretende extender el conocimiento a mezclas bituminosas porosas como capa de rodadura considerando drenaje diferido. Tampoco se ha considerado caracterizar la capacidad de drenaje del terreno original (que podría incluso ser menor que la solicitada al pavimento drenante), ya que lo que se pretende es comparar el comportamiento hidrológico-hidráulico que tendría al tener una superficie con capa de rodadura porosa, respecto a si tuviera capa de rodadura impermeable.

Para ello, es necesario realizar una combinación de modelos hidrológicos que caractericen el drenaje en este medio y de esta forma poder describir la escorrentía esperada, el tiempo de retraso de la misma, la retención de volúmenes o si se atenúan los caudales pico.

En la literatura se pueden encontrar algunos estudios en esta línea, pero son estudios de tipología. Existen estudios con datos de campo (C), estudios con datos experimentales (L), modelos matemáticos (MM) respaldados con información experimental, estudios utilizando el módulo LID (Low Impact Development) del software SWMM, que combina un modelo de gestión de aguas pluviales desarrollado por la EPA, y primeras aproximaciones de modelos hidrológico-hidráulicos usando el software Iber, que resuelve las ecuaciones bidimensionales de aguas someras. Un resumen de los diferentes estudios y sus aportaciones más destacables se presenta en el Anexo 3.

El estudio de campo de Pagotto et al. (2000) permitió comparar el comportamiento hidrológico y la calidad del agua de escorrentía en una autopista francesa antes y después de la sustitución de un asfalto convencional por un asfalto poroso. Los datos permitieron observar que el asfalto poroso permite una evacuación gradual del agua hacia la salida (se limita el caudal máximo y se prolonga el tiempo de descarga), entre otras ventajas como la reducción de salpicaduras y la mejora en la calidad del agua de escorrentía. En cuanto a la atenuación de los picos de caudal, esta varía según el tipo de pavimento, siendo ligeramente mayor en los pavimentos convencionales respecto a las mezclas asfálticas porosas, aunque el tiempo medio de vaciado en los pavimentos porosos es 1.15 veces mayor que en los convencionales.

En relación con los estudios de laboratorio, se puede destacar el trabajo de Rodríguez-Hernández et al. (2016), en pavimentos con infiltración directa, donde estudiaron cuatro secciones transversales de pavimento permeable combinando dos superficies permeables (bloques de hormigón entrelazados y mezclas bituminosas porosas), con dos materiales agregados (piedra caliza y áridos reciclados), se encontró que tanto el tipo de superficie como el material de la subbase influyen directamente en la capacidad de atenuación del caudal. Se observó que la subbase afecta principalmente el desempeño hidrológico durante los primeros eventos de lluvia (a corto plazo tras la construcción), mientras que la capa superficial permeable influye en la capacidad de retención a lo largo del tiempo, especialmente a largo plazo.

Por otro lado, investigadores como Charbeneau y Barrett (2008), Ranieri et al. (2012), Zhang et al. (2017), Dan et al. (2019) y Alber et al. (2022) han abordado el tema de la infiltración desde una perspectiva numérica, apoyándose en campañas experimentales para la calibración y validación de modelos. Aunque estos estudios se basan en hipótesis para analizar fenómenos como la infiltración, los tiempos de residencia y la profundidad de la capa, su aplicabilidad puede estar limitada por el alcance de los experimentos en los que se basan. Los principales hallazgos han permitido determinar la capacidad de infiltración y cómo esta propiedad se ve afectada por factores como la profundidad del pavimento, la porosidad de la mezcla, la extensión de la superficie y las condiciones externas como la intensidad de lluvia y la pendiente del terreno. Estos modelos han facilitado una primera aproximación al movimiento del agua dentro de los sistemas (velocidad vertical/horizontal y almacenamiento) y su impacto en el comportamiento del agua superficial. Además, han permitido definir ecuaciones y relaciones entre la porosidad y el espesor del pavimento con su capacidad de infiltración, lo que proporciona información clave para alimentar modelos hidrodinámicos bidimensionales que evalúan el uso de estos sistemas en entornos urbanos y su impacto en la mitigación de inundaciones.

Otra aplicación relevante de estos estudios es el desarrollo de software para la integración metodológica del uso de SUDS. Autores como Zhang y Guo (2015), Xie et al. (2017), Madrazo-Uribeetxebarria et al. (2019) y Ciriminna et al. (2023) han empleado el modelo unidimensional de drenaje urbano SWMM, que incorpora un módulo LID para pavimentos permeables continuos. Si bien los experimentos realizados con esta herramienta arrojan resultados satisfactorios, demostrando su eficacia, los resultados dependen en gran medida de la parametrización del módulo, cuyos valores carecen de un significado físico preciso. Además, al tratarse de un modelo unidimensional, no se puede evaluar con certeza la contribución en la mitigación de inundaciones en superficie, ya que solo proporciona información sobre los volúmenes de agua sin detallar su distribución espacial.

Por último, autores como Sanz-Ramos et al. (2022) y Olivares-Cerpa et al. (2022) han realizado estudios de laboratorio donde han evaluado la capacidad de infiltración de pavimentos permeables con el fin de determinar curvas de infiltración asociadas a espesores y porosidades. Estos estudios han derivado en el desarrollo de un módulo de infiltración específico para este tipo de superficies en el modelo hidrológico-hidráulico bidimensional Iber, que ha integrado el trabajo de laboratorio en una herramienta más sofisticada y avanzada. Esto ha permitido utilizar la herramienta en grandes extensiones para casos reales, como sería su aplicación a carriles de bicicletas, donde se ha estudiado la relación lluvia-escorrentía y los procesos de infiltración asociados, además de la escorrentía directa y su propagación superficial. Adicionalmente se la logrado determinar las reducciones del calado en superficie, así como también la reducción de los caudales puntas de los hidrogramas de salida.