Evaluación de cambios en la respuesta hidrológica de la cuenca del arroyo siape mediante implementación de techos verdes
Esta investigación se adentró en el análisis detallado de la modelación de techos verdes en la cuenca del arroyo Siape, localizado en la ciudad de Barranquilla. Se plantearon seis escenarios de modelación en el programa EPASWINM, cada uno con porcentaje diferente de cobertura de techos verdes. El es...
- Autores:
-
Vidal Menco, Dayle de Jesús
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Corporación Universidad de la Costa
- Repositorio:
- REDICUC - Repositorio CUC
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11323/10769
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- Palabra clave:
- Techos verdes
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Techos verdes Modelación hidrológica Hidrograma Caudal pico Green roofs SUDS Hydrological modeling Hydrograph Peak flow |
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Green roofs SUDS Hydrological modeling Hydrograph Peak flow |
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Esta investigación se adentró en el análisis detallado de la modelación de techos verdes en la cuenca del arroyo Siape, localizado en la ciudad de Barranquilla. Se plantearon seis escenarios de modelación en el programa EPASWINM, cada uno con porcentaje diferente de cobertura de techos verdes. El escenario inicial corresponde al porcentaje de edificaciones actuales en el que se puede implementar este tipo de drenaje sostenible, información obtenida a través del castrato del IGAC. Los resultados iniciales muestran que, bajo las condiciones actuales de la cuenca, la reducción del caudal de escorrentía a través de la aplicación de techos verdes no es significativa; pero al evaluar porcentajes de implementación mayores se obtienen mejores resultados en la reducción del caudal; sin embargo, es necesario no considerar el uso de techos verdes como medida única para mitigar el caudal en la zona de estudio. Se realizó un análisis de costo entre la obra de canalización actual del arroyo y el canal requerido para conducir el caudal de escorrentía luego de la implementación de techos verdes; encontrándose una reducción del 12.61% en costo total en actividades propias de la obra. Teniendo en cuenta los aspectos hidrológicos y económicos analizados, la intención y disposición del gremio de la construcción para implementar techos verdes como medida de drenaje sostenible, fue estudiada a través de la aplicación de una encuesta mediante la cual se logró establecer que, a pesar de no ser un tema ampliamente conocido, podría ser considerado dentro de las soluciones de drenaje en las nuevas edificaciones. Finalmente, se plantean enfoques integrales, incorporando diversos sistemas SUDS, para lograr una solución más efectiva y funcional en la gestión del caudal en la cuenca del arroyo Siape en la ciudad de Barranquilla. |
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Almeida, A. P., Liberalesso, T., Silva, C. M., & Sousa, V. (2023). Combining green roofs and rainwater harvesting systems in university buildings under different climate conditions. Science of the Total Environment, 887. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163719 Ávila, H. (2012). Perspective of the Stromwater Management Facing Climate Change-Case Study: Barranquilla City, Colombia (Universidad de los Andes, Ed.; pp. 54-59). Revista de ingeniería. Ávila, L. (2015). MODELO PARA SISTEMA REACTIVO DE ALERTAS TEMPRANAS PARA CORRIENTES SÚBITAS EN ZONAS URBANAS [Maestría en Ingeniería Civil]. Universidad del Norte. Ayala R, C., Murillo A, M., Lozada A, B., & Pombo S, A. (2017). Análisis de los efectos del costo y beneficio en la canalización del arroyo de la calle 84 en la ciudad de Barranquilla. Espacios, 38(57), 32. Barrios Mosquera, J., & Urieta García, M. (2022). EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA HIDROLÓGICA DE TECHOS VERDES DE TIPO PLANO ANTE CAMBIOS DE LA PENDIENTE DE FONDO. 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Not all SuDS are created equal: Impact of different approaches on combined sewer overflows. Water Research, 191. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116780 Kasprzyk, M., Szpakowski, W., Poznańska, E., Boogaard, F. C., Bobkowska, K., & Gajewska, M. (2022). Technical solutions and benefits of introducing rain gardens –Gdańsk case study. Science of The Total Environment, 835, 155487. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155487 López-González, B. G., Camacho, A. D., Martínez-Rodríguez, M. C., & Marcelin- Aranda, M. (2020). Techos verdes: una estrategia sustentable. Revista Tecnología en Marcha. https://doi.org/10.18845/tm.v33i3.4389 Manchado, C., Roldán-Valcarce, A., Jato-Espino, D., & Andrés-Doménech, I. (2021). Arcdrain: A GIS add-in for automated determination of surface runoff in urban catchments. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(16). https://doi.org/10.3390/ijerph18168802 Miller, J. D., Vesuviano, G., Wallbank, J. 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Los resultados iniciales muestran que, bajo las condiciones actuales de la cuenca, la reducción del caudal de escorrentía a través de la aplicación de techos verdes no es significativa; pero al evaluar porcentajes de implementación mayores se obtienen mejores resultados en la reducción del caudal; sin embargo, es necesario no considerar el uso de techos verdes como medida única para mitigar el caudal en la zona de estudio. Se realizó un análisis de costo entre la obra de canalización actual del arroyo y el canal requerido para conducir el caudal de escorrentía luego de la implementación de techos verdes; encontrándose una reducción del 12.61% en costo total en actividades propias de la obra. Teniendo en cuenta los aspectos hidrológicos y económicos analizados, la intención y disposición del gremio de la construcción para implementar techos verdes como medida de drenaje sostenible, fue estudiada a través de la aplicación de una encuesta mediante la cual se logró establecer que, a pesar de no ser un tema ampliamente conocido, podría ser considerado dentro de las soluciones de drenaje en las nuevas edificaciones. Finalmente, se plantean enfoques integrales, incorporando diversos sistemas SUDS, para lograr una solución más efectiva y funcional en la gestión del caudal en la cuenca del arroyo Siape en la ciudad de Barranquilla.This research delved into the detailed analysis of green roof modelling in the Siape watershed, located in the city of Barranquilla. Six modelling scenarios were simulated using EPASWINM numerical model, each with a different percentage of green roof coverage. The initial scenario corresponds to the current percentage of buildings (three story and higher) where this type of sustainable urban drainage system (SUDS) can be applied; this base input was gathered through IGAC’s housing properties information. The initial results show that under the watershed’s current conditions, the runoff reduction through the application of green roofs is not significant. However, when higher green roof coverage scenarios are evaluated, better results in peak discharge reduction are achieved. Nevertheless, it is necessary not to consider green roofs as the sole measure to mitigate the water flow in the study area. A cost analysis was conducted between the current creek channeling work and the canal required to carry the runoff flow after the implementation of green roofs, resulting in a 12.61% reduction in the total cost of the project activities. Considering the hydrological and economic aspects analyzed, the intention and willingness of the local construction sector to implement green roofs as a sustainable drainage measure were studied through a survey. It was established that, despite not being widely known, it could be considered as part of drainage solutions in new buildings or future urban projects. Finally, comprehensive approaches are proposed incorporating SUDS, to achieve a more effective and functional solution in managing the peak flow in the Siape watershed of Barranquilla.Listad de Tablas y Figutas 9 -- Introducción 12 -- Planteamiento Del Problema 13 – Objetivos 14 -- Objetivo General 14 -- Objetivos Específicos 14 -- Marco Teórico 15 -- Antecedentes 24 -- Diseño Metodológico 27 – Alcance 29 – Limitaciones 30 -- Estudio Hidrológico 31 -- Caracterización de Cuencas 31 -- Delimitación de Cuencas 31 -- Morfometría de Cuencas 33 -- Análisis de Precipitaciones 35 -- Tiempo de Concentración 37 -- Periodo de Retorno 38 -- Curva IDF 39 -- Lluvia Reducida 42 -- Modelación Hidrológica 48 -- Modelo EPASWMM 48 -- Parámetros de Diseño 50 -- Calibración del modelo 55 -- Validación del modelo 58 -- Evaluación de techos verdes 60 -- Criterios Para el Diseño de los SUDS 60 -- Evaluación Hidrológica de Techos Verdes 65 -- Manejo y Mantenimiento de los SUDS 75 -- Análisis de Resultados 78 -- Respuesta de los techos verdes 78 -- Propuesta de Solución al Drenaje Pluvial 79 -- Estimación de costos 82 -- Costo capital de la obra 82 -- Reducción de costo de canalización 83 -- Estimación de costos de techos verdes 85 -- Aplicación de encuestas 89 -- Conclusiones y Recomendaciones 98 – Referencias 100 --Ingeniero(a) CivilPregrado104 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCivil y AmbientalBarranquilla, ColombiaIngeniería CivilEvaluación de cambios en la respuesta hidrológica de la cuenca del arroyo siape mediante implementación de techos verdesTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAlmeida, A. P., Liberalesso, T., Silva, C. M., & Sousa, V. (2023). Combining green roofs and rainwater harvesting systems in university buildings under different climate conditions. Science of the Total Environment, 887. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163719Ávila, H. (2012). Perspective of the Stromwater Management Facing Climate Change-Case Study: Barranquilla City, Colombia (Universidad de los Andes, Ed.; pp. 54-59). Revista de ingeniería.Ávila, L. (2015). MODELO PARA SISTEMA REACTIVO DE ALERTAS TEMPRANAS PARA CORRIENTES SÚBITAS EN ZONAS URBANAS [Maestría en Ingeniería Civil]. Universidad del Norte.Ayala R, C., Murillo A, M., Lozada A, B., & Pombo S, A. (2017). Análisis de los efectos del costo y beneficio en la canalización del arroyo de la calle 84 en la ciudad de Barranquilla. Espacios, 38(57), 32.Barrios Mosquera, J., & Urieta García, M. (2022). EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA HIDROLÓGICA DE TECHOS VERDES DE TIPO PLANO ANTE CAMBIOS DE LA PENDIENTE DE FONDO. Universidad de la Costa.Burszta-Adamiak, E., Biniak-Pieróg, M., Dąbek, P. B., & Sternik, A. (2023). Rain garden hydrological performance – Responses to real rainfall events. Science of the Total Environment, 887. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164153Cárdenas Gutiérrez, E., Albiter Rodríguez, Á., & Jaimes Jaramillo, J. (2017). Pavimentos permeables. Una aproximación convergente en la construcción de vialidades urbanas y en la preservación del recurso agua. CIENCIA ergo-sum, 24(2), 173-182. https://www.redalyc.org/articulo.oa?Chow, V. Te. (1959). Hidráulica de Canales Abiertos (M. Suárez, Ed.; McGraw-Hill). Nomos S.A.Contreras-Bejarano, O., & Villegas-González, P. A. (2019). Green roofs for comprehensive water management: Case study in Chapinero, Colombia. Tecnologia y Ciencias del Agua, 10(5), 282-318. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2019-05-11Ferrans, P., Torres, M. N., Temprano, J., & Rodríguez Sánchez, J. P. (2022). Sustainable Urban Drainage System (SUDS) modeling supporting decision-making: A systematic quantitative review. Science of The Total Environment, 806, 150447. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150447Hong, Y.-M. (2021). The simplified design method of permeable pavement system for urban catchment. Environmental Challenges, 2, 100014. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.envc.2020.100014Hou, J., Liu, F., Tong, Y., Guo, K., Ma, L., & Li, D. (2020). Numerical simulation for runoff regulation in rain garden using 2D hydrodynamic Model. Ecological Engineering, 153, 105794. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.105794Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales. IDEAM. (2017). CURVAS INTENSIDAD DURACION FRECUENCIA - IDF.INVIAS. (2009). Manual de Drenaje para Carreteras (J. Flórez Gálvez & A. Bolaños mora, Eds.). Ministerio de Transporte.Joshi, P., Leitão, J. P., Maurer, M., & Bach, P. M. (2021). 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