Hidrologia urbana

CURSO HIDROLOGÍA URBANA (ENERO 2008)

1.- Introducción
* No hay nada más aclaratorio que cifrar un problema y ese dato hoy en día nos lo da el Consorcio de Compensación de Seguros: En el período 1987/2004 las inundaciones en España han causado daños en torno a los 2400 millones de euros.
* Se prevé para 2008 que la población urbana en el mundo llegue al 51% del total. En España se agrava al75%.
* Hay que diferenciar los siguientes conceptos:
Sistema de captación ;
El agua de superficie nadie los diseña (sumideros por m2, pendientes de calles,…). Sólo se usan criterios generales copiados de proyectos que funcionan más o menos bien.
Sistema de colectores (sin tanque de tormentas);
Los diseñados normalmente para poblaciones de poca entidad y asemejando el cálculo hidráulico de unaconducción
Sistema de colectores (con tanque de tormentas)
Los diseñados para poblaciones de entidad, con parcial o total red unitaria. Se tendrá en cuenta que hidráulica de conducto no es hidráulica de red.

2.- Nivel de seguridad de la Red
* En Europa está aprobada la Norma EN-752 que define el concepto de diseño de red NO en términos de período de retorno sino de frecuencia de inundación.Es decir, sobre la base de datos de lluvía. En hidrología urbana hay que tomar datos de lluvia cada 5/10 minutos a lo sumo.
¿Qué pasa? Que como Norma europea no tiene rango de Directiva, por lo que no es de obligado cumplimiento. En España seguimos usando períodos de retorno de 10 años en los cálculos (Excepción Valencia que ha calculado con 20/25 años sus nuevas infraestructuras).

3.- Lluviasde proyecto
* No es correcto usar la lluvia histórica que ya sabemos que se ha producido en nuestra ciudad. Esta lluvia suele ser “políticamente correcta” porque suele coincidir con los 4 años de período de retorno de legislatura…
Hay que elaborar una selección de lluvias (a veces no real) a la que se le asigna un período de retorno.
* Utilizar distribución tipo (Gumbel, SQRT.ET, log-PearsonIII,…)
La distribución SQRT.ET la implantaron los japoneses para estudiar sus tifones por lo que no está claro que esté del lado de la seguridad respecto a Gumbel. Tal vez para períodos de retorno altos (500, 1000 años)

4.- Método Racional
NO se puede usar para ciudades a no ser que estimemos en nuestra hipótesis de partida que:
• Llueve en toda la zona por igual
• Llueve al ppio yal final de la tormenta la misma cantidad de lluvia
• El coeficiente de escorrentía del casco urbano es el mismo
• El tiempo de concentración de la cuenca coincide con el tiempo de lluvia
Y si además tanteo dividir mi cuenca en subcuencas, cada una tendrá distintas intensidades de lluvia, el Qmax no es siempre fruto de la suma de las subcuencas, etc (se desarrolla un ejemplo en el librodel curso que lo demuestra)
5.- Modelos de depósitos
* En cuencas urbanas (cuencas pequeñas no mayores de 0,3 ha), podemos usar modelos que sustituyen al Método Racional. Se basan en considerar que cada subcuenca funciona como un depósito; es decir, la lluvia en una cuenca funciona igual que el agua que se almacena en un depósito y sale de él por un aliviadero. Se trata de considerar unaecuación de balance I(entra)=Q(sale) medidos en mm y l/s respectivamente.
* Los programas INFOWORKS, SWMM, MOUSE,… son un modelo de depósito y funcionan relativamente bien en cuencas pequeñas (urbanas con impermeabilidades del 80% como pasa en España).

6.- Programas de transformación lluvia/ caudal de escorrentía
HEC-HMS
Es gratuito. Buen modelo hidrológico para colectores con pendientesmoderadas/altas.
Mal modelo hidráulico.
SWMM (5.0)
Buen modelo hidrológico/hidráulico para colectores con pendientes Justas. Exportación a GIS (XP-SWMM)
PCSWMM
Costo 1000$. Dibuja la envolvente de lámina de agua con calados/ presiones max.
MIKE-SWMM
Costo 18000$. Dibuja los hidrogramas, limnogramas de pozos,…
MOUSE
Permite simulación continuada de lluvias. En momentos de lluvia te permite conocer...