Modelización hidráulica de drenaje urbano. aplicación sector nororiental distrito Santa Inés Tunja-Boyacá
En las ciudades se denota un crecimiento exponencial de las superficies impermeables, lo que ha generado un aumento importante de escorrentía en cuencas urbanas. Históricamente en la ciudad de Tunja se ha presentado un fenómeno de ocupación de los cauces naturales de aguas lluvias, alterando la hidr...
- Autores:
-
Amaya Tequia, Wilson Enrique
- Tipo de recurso:
- Masters Thesis
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Sewerage
Modeling
Alcantarillado
Alcantarillado
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En las ciudades se denota un crecimiento exponencial de las superficies impermeables, lo que ha generado un aumento importante de escorrentía en cuencas urbanas. Históricamente en la ciudad de Tunja se ha presentado un fenómeno de ocupación de los cauces naturales de aguas lluvias, alterando la hidrología de las cuencas naturales, afectando directamente la capacidad de drenaje de las mismas. En la actualidad la ciudad presenta un considerable y acelerado desarrollo urbano hacia la zona Nororiental, presentándose reboses en el sistema de drenaje e inundaciones, afectando a la ciudadanía. Actualmente los modelos hidrodinámicos de los diferentes sectores de la red de alcantarillado, no han sido calibrados y validados con eventos de precipitación reales históricos. Además, el sistema carece de la instrumentación adecuada para obtener registros de caudales generados a la salida de los diferentes sectores urbanos. En este estudio se realizó la instrumentación del sector de alcantarillado Nororiental distrito Santa Inés en la ciudad de Tunja, con equipos de medición de precipitación y caudales generados, la cuenca se desagregó a una escala de detalle, obteniendo 56 subcuencas de drenaje, para las cuales se calculó parámetros como; pendiente, ancho de cuenca acorde a condiciones físicas y de drenaje, porcentaje de impermeabilidad, numero de curva, área conectada directamente (%) zero-imperm. Esta investigación se basó en los hidrogramas de alcantarillado reales medidos en la descarga principal de la cuenca urbana, se calibro parámetros asociados a las pérdidas iniciales hidrológicas y coeficientes de rugosidad, Se construyó un modelo calibrado y validado de drenaje urbano a través del software SWMM 5.1, obteniendo la modelización hidrodinámica temporal del sistema bajo eventos de precipitaciones reales y caudales significativos de escorrentía generada. El modelo reproduce de manera adecuada la evolución real del sistema y se empleó para realizar predicciones bajo un evento de precipitación máxima de diseño. Determinando 2 zonas vulnerables a inundación, definiendo alternativas de solución enfocadas al aumento de capacidad hidráulica de colectores existentes y proyectar redes paralelas que contribuyan a liberar la carga hidráulica que sufre el sistema de drenaje bajo un escenario de tormenta. |
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En la actualidad la ciudad presenta un considerable y acelerado desarrollo urbano hacia la zona Nororiental, presentándose reboses en el sistema de drenaje e inundaciones, afectando a la ciudadanía. Actualmente los modelos hidrodinámicos de los diferentes sectores de la red de alcantarillado, no han sido calibrados y validados con eventos de precipitación reales históricos. Además, el sistema carece de la instrumentación adecuada para obtener registros de caudales generados a la salida de los diferentes sectores urbanos. En este estudio se realizó la instrumentación del sector de alcantarillado Nororiental distrito Santa Inés en la ciudad de Tunja, con equipos de medición de precipitación y caudales generados, la cuenca se desagregó a una escala de detalle, obteniendo 56 subcuencas de drenaje, para las cuales se calculó parámetros como; pendiente, ancho de cuenca acorde a condiciones físicas y de drenaje, porcentaje de impermeabilidad, numero de curva, área conectada directamente (%) zero-imperm. Esta investigación se basó en los hidrogramas de alcantarillado reales medidos en la descarga principal de la cuenca urbana, se calibro parámetros asociados a las pérdidas iniciales hidrológicas y coeficientes de rugosidad, Se construyó un modelo calibrado y validado de drenaje urbano a través del software SWMM 5.1, obteniendo la modelización hidrodinámica temporal del sistema bajo eventos de precipitaciones reales y caudales significativos de escorrentía generada. El modelo reproduce de manera adecuada la evolución real del sistema y se empleó para realizar predicciones bajo un evento de precipitación máxima de diseño. Determinando 2 zonas vulnerables a inundación, definiendo alternativas de solución enfocadas al aumento de capacidad hidráulica de colectores existentes y proyectar redes paralelas que contribuyan a liberar la carga hidráulica que sufre el sistema de drenaje bajo un escenario de tormenta.In the cities is denote dan exponential growth of impervious surfaces, generating significant increase in runoff in urban watersheds. Historically in the Tunja city has been a phenomenon of occupation of the natural channels of rain wáter, altering the natural watershed hydrology. At present the city has a considerable and rapid urban development towards the Northeast zone, boilovers in the system of drainage and flooding affecting the public. Currently the existing drainage system does not have instrumentation to record flows generated out of urban áreas. In this study was the implementation of sector Northeast District Santa Inés, precipitation and flow measurement equipment, the basin was discretized at a detailed scale (56 sub-basins), which was calculated parameters physical and drainage. Calibrating associated parameters whit hydrological initial losses and roughness coefficients. A calibrated and validated urban drainage model was built using SWMM 5.1 software, obtaining the temporal hydrodynamic modeling of the system with real rainfall events and significant runoff generated. The model adequately reproduces the real evolution of the system and was used to make predictions under a máximum design rainfall event. Determining two zones flooding, defining alternative solutions focused on increasing hydraulic capacity of existing collectors and projecting parallel networks that contribute to reléase hydraulic load that suffers under a scenario of storm drainge system.Magíster en Ingeniería Civil con Énfasis en HidroambientalMaestríaapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásMaestría Ingeniería Civil con Énfasis en HidroambientalFacultad de Ingeniería CivilCC0 1.0 Universalhttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Modelización hidráulica de drenaje urbano. aplicación sector nororiental distrito Santa Inés Tunja-BoyacáSewerageModelingAlcantarilladoAlcantarilladoStorm wáter Management Model (SWMM 5.1)ModelizaciónTesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisCRAI-USTA TunjaAlley, W. (1986). Summary of experience with the Distributed Routing Rainfall-Runoff Model (DR3M). Urban Drainage Modelling (Proceedings, International Symposium on Comparison of Urban Drainage Models with Real Catchment Data, UDM 86, Dubrovnik) (págs. 403-415). Oxford, UK.: Edited by C. Maksimovic and M. Radojkovic.ASCE . (1975). Aspects of hydrological effects or urbanisation. Journal of Hydraulics Division (ASCE), 449-468.Astaraie-Imani, M., Kapelan, Z., Fu, G., & Butler, D. (2012). Assessing the combined effects of urbanisation and climate change on the river water quality in an integrated urban wastewater system in the UK. Journal of Environmental Management, 1-9.Cerda, H. (1993). Elementos de la Investigación. Como reconocerlos diseñarlos y construirlos. Quito: ABYA YALA.Chow, V., Maidment, D. R., & Mays, L. W. (2000). Hidrología Aplicada. McGraw-Hill.Diaz Granados, M., & Camacho, L. (2001). Modelación Hidrológica y Ambiental de una Subcuenca de la ciudad de Bogotá. Seminario Internacional La Hidroinformática en la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos, 328-335.Elliot, A., & Trowsdale, S. (2007). A review of models for low impact urban stormwater drainage. Environmental Modelling & Software, 394-405.Fattorelli , S., & Fernandez, P. C. (2011). Diseño Hidrológico. Zaragoza: Water Assessment & Advisory Global Network .Kibler, D. F. (1982). Urban stormwater hydrology. Washington DC: American Geophysical.Lei, Y., Wei, w., & Liding, C. (2016). How does imperviousness impact the urban rainfallrunoff processunder various storm cases. Ecological Indicators, 893–905.Macor, J. L., & Pedraza, R. A. (2005). Efectos de la Discretización en la Simulación de Escorrentía Urbana . Santa Fe: Ingeniería del Agua.Niazi, M., Nietch, C., Maghrebi, M., Jackson, N., Bennett, B. R., Tryby, M., y otros. (2017). Storm Water Management Model: Performance Review and Gap Analysis. Sustainable Water in the Built Environment, 02-32.Rossman, L. A. (2010). 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