Modelación de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS), usando SWMM 5.1

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2014-12

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Universidad de Valparaíso

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Escuela de Ingenieria Civil

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Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS), son un nuevo tipo de infraestructura que abarca lo urbano, hidráulico y paisajista. Cuyo objetivo es el control de la escorrentía superficial producido por eventos de precipitación sobre la ciudad y poblados, a través de la captación, infiltración, retención, trasporte y almacenamiento. Tienen su origen en el aumento de las superficies impermeables del suelo, este incremento produce un aumento de los volúmenes y caudales máximos de la escorrentía, además disminución de la infiltración y recarga de acuíferos. En este trabajo de título se estudió la comparación de los SUDS: jardín de lluvia, zanja de infiltración, canal vegetativo, estanque de almacenamiento y laguna de almacenamiento los cuales son descrito en diseño, dimensionamiento y su ejemplo respectivo en el Manual de Drenaje Urbano de la Dirección Obras Hidráulicas del MOP. La comparación se realizó usando el programa SWMM 5.1, donde se modelaron los SUDS, ante esto se propuso como objetivo principal de este estudio contrastar la metodología de dimensionamiento de los SUDS sugeridos en manual respecto a la modelación numérica de estos en SWMM 5.1 y posterior evaluar los resultados obtenidos. Los SUDS fueron modelados a partir de los datos obtenidos de cada ejemplo de los 5 SUDS del manual. En el capítulo 3, se analizan los resultados obtenidos de cada SUDS modelado; como por ejemplo para los casos de los SUDS jardín de lluvia y zanja de infiltración, el primero se analizó la altura del agua acumulada en la superficie del jardín donde se concluyó que el jardín de lluvia presenta problemas de retención del agua de lluvia provocando desborde y al contrastarlo con el ejemplo del manual, en el documento el jardín de lluvia fue diseñado para que retenga todo el caudal de escorrentía producido por el área aportante. Para el SUDS zanja de infiltración los resultados obtenidos de la modelación mostraron que la capacidad de almacenar completamente la escorrentía no se cumple, solo pudiendo almacenar la mitad de su capacidad. De los resultados obtenidos de las modelaciones de los SUDS, se pudo determinar que el diseño y dimensionamiento de estos en los ejemplos del Manual de Drenaje Urbano no cumplen los requerimientos para los que fueron diseñados. A demás en el capítulo 4, se procedió a realizar una evaluación del desempeño de los SUDS frente a una simulación con registros continuos de precipitación, se estudió la evaluación del desempeño de los SUDS en la zona urbana de la cuenca de la calle Lusitania, ubicada en Miraflores, Viña del Mar, Región de Valparaíso. Los SUDS analizados fueron jardín de lluvia y zanja de infiltración, los cuales fueron diseñados con la metodología entregada por el manual, los resultados obtenidos mostraron que estos SUDS quedaron sobredimensionados en su capacidad de almacenar y retardar la escorrentía superficial frente a una simulación continua de precipitaciones. Del análisis realizado al contrastar los SUDS del manual con el programa, se propone la utilización del programa SWMM 5.1, como respaldo al diseño, dimensionamiento y análisis de los SUDS.

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Palabras clave

DRENAJE URBANO, ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO, PRECIPITACIONES

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