Uso De Swmm Para El Diseño De Elementos De Infiltración En Sistemas De Drenaje De Aguas De Lluvia

II – Hidrología Superficial y Subterránea

SOCIEDAD CHILENA DE INGENIERÍA HIDRÁULICA
XVII CONGRESO CHILENO DE HIDRÁULICA

USO DE SWMM PARA EL DISEÑO DE ELEMENTOS DE INFILTRACIÓN EN
SISTEMAS DE DRENAJE DE AGUAS DE LLUVIA
ALEXANDER THUMANN V.1
BONIFACIO FERNÁNDEZ L. 2

RESUMEN
La urbanización modifica la respuesta hidrológica de las cuencas, aumentando el volumen de los
escurrimientos,los caudales máximos generados y la contaminación del agua. Actualmente en la
gestión de las aguas lluvia se intenta evitar las externalidades que genera la urbanización a través
de técnicas conocidas como Best Management Practices (BMP). La complicación de los sistemas
de drenaje necesarios en la actualidad transforma a la modelación computacional en parte integral
de la planificación,análisis y diseño de estos sistemas, siendo el modelo SWMM (Storm Water
Management Model) uno de los más utilizados en el mundo. El modelo SWMM permite modelar
BMPs basadas en almacenamiento, aunque no ocurre lo mismo para diseñar o evaluar el
funcionamiento de obras de infiltración. En este trabajo se presenta una nueva versión del modelo
SWMM que incorpora rutinas de cálculo capaces de modelar elfuncionamiento de obras de
infiltración como son los pozos de infiltración para viviendas y pavimentos permeables. El
modelo permite analizar el funcionamiento de estas obras de manera individual o insertas dentro
de una cuenca y operando en conjunto con elementos de drenaje de todo tipo. Los resultados
obtenidos con lluvias reales en urbanizaciones que incorporan estos elementos se ajustan debuena manera a los caudales observados, lo que no solamente permite validar los modelos
implantados, si no que confirman la utilidad que tienen este tipo de obras para minimizar los
efectos adversos en cuanto a escurrimiento que generan las urbanizaciones.

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Ingeniero Civil, DICTUC S.A
Profesor Titular, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontifica Universidad Católicade Chile

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1. INTRODUCCIÓN
La urbanización puede afectar las condiciones naturales de una cuenca y su ciclo hidrológico,
modificando los ambientes naturales, impermeabilizando y compactando el suelo, alterando las
vías naturales de drenaje y aumentando la cantidad y concentración decontaminantes en el agua.
Si no se pone especial cuidado en los escurrimientos, las crecidas son cada vez mayores, más
violentas y más contaminadas de manera que las aguas lluvias provocan daños por inundaciones
incluso durante pequeñas tormentas, como ha ocurrido en Santiago y otras ciudades de Chile
durante las últimas décadas (MOPTT, 2003). Al urbanizarse una cuenca aumentan la frecuencia y
lamagnitud de los caudales de crecidas, como resultado de la mayor proporción de áreas
impermeables y la modificación del patrón de drenaje el que es reemplazado por una serie de
elementos que evacuan el agua caída con mayor rapidez, como cunetas y colectores (Leopold,
1968).
En la segunda mitad del siglo XX muchas ciudades de gran desarrollo reconocieron la necesidad
de cambiar el paradigma deldrenaje urbano y propusieron un nuevo esquema, que considera las
aguas lluvias como un recurso urbano y enfrenta las causas de los problemas más que los
síntomas. Este enfoque reconoce que es necesario controlar el volumen, los caudales máximos y
la contaminación en la fuente, minimizando el cambio hidrológico y las externalidades negativas
del proceso de urbanización. Para ello sedesarrollaron técnicas conocidas en E.E.U.U. como
BMP, Best Management Practices (Urbonas y Stahre, 1993), en Francia como Techniques
Alternatives (Chocat, 1997) o Técnicas de Gestión de Escurrimientos Urbanos, TGEU, (MINVU
y DICTUC, 1996). Estas técnicas consisten en la captura de un volumen para el tratamiento en el
mismo lugar en que se generan las aguas lluvias, junto al uso de obras que permiten...