Diseño optimizado de redes de drenaje urbano : análisis de sensibilidad de restricciones de diseño y variación topográfica
Las redes de drenaje urbano son estructuras cada vez más necesarias para garantizar las condiciones sanitarias en los espacios urbanos. Esto se debe a que cumplen la función de evacuar el agua residual y lluvia directamente a las plantas de tratamiento o cuerpos receptores. Sin embargo, su construcc...
- Autores:
-
Noriega Garzón, Andrés Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/49104
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/49104
- Palabra clave:
- Alcantarillado
Drenaje subterráneo
Estructuras hidráulicas
Ingeniería
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- openAccess
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Las redes de drenaje urbano son estructuras cada vez más necesarias para garantizar las condiciones sanitarias en los espacios urbanos. Esto se debe a que cumplen la función de evacuar el agua residual y lluvia directamente a las plantas de tratamiento o cuerpos receptores. Sin embargo, su construcción representa altos costos que no todas las entidades públicas pueden asumir. De ahí surge la necesidad de determinar el diseño optimizado en estas redes, que garantice su funcionalidad al menor costo posible. En esta investigación se realizó un análisis de sensibilidad de la función de costos propuesta por Maurer (2012) et Al. de la red de agua de lluvia Chicó Sur en Bogotá. Se evaluó la variación de las restricciones de diseño y las variaciones topográficas. Específicamente, las restricciones de diseño hidráulico fueron: profundidad máxima, esfuerzo cortante mínimo, velocidad máxima, velocidad mínima, relación máxima de llenado y diámetro comercial mínimo. De esta forma, se pretendió determinar bajo qué condiciones restrictivas y topográficas se obtiene el diseño de menor costo. Así, se implementó la metodología de Duque (2015) y su extensión propuesta por Zambrano (2019) para el diseño optimizado de redes de drenaje urbano. Adicionalmente, se propuso una nueva metodología para la variación topográfica de terrenos aferentes a redes de drenaje urbano. Se concluyó que los terrenos más planos representan mayores costos para la construcción de redes de drenaje debido a que hay un bajo aprovechamiento de la pendiente del terreno. Además, para condiciones topográficas específicas, existe un único diseño óptimo en el que, a medida que las restricciones de diseño hidráulico son mayores, el diseño representa mayores costos |
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De ahí surge la necesidad de determinar el diseño optimizado en estas redes, que garantice su funcionalidad al menor costo posible. En esta investigación se realizó un análisis de sensibilidad de la función de costos propuesta por Maurer (2012) et Al. de la red de agua de lluvia Chicó Sur en Bogotá. Se evaluó la variación de las restricciones de diseño y las variaciones topográficas. Específicamente, las restricciones de diseño hidráulico fueron: profundidad máxima, esfuerzo cortante mínimo, velocidad máxima, velocidad mínima, relación máxima de llenado y diámetro comercial mínimo. De esta forma, se pretendió determinar bajo qué condiciones restrictivas y topográficas se obtiene el diseño de menor costo. Así, se implementó la metodología de Duque (2015) y su extensión propuesta por Zambrano (2019) para el diseño optimizado de redes de drenaje urbano. Adicionalmente, se propuso una nueva metodología para la variación topográfica de terrenos aferentes a redes de drenaje urbano. Se concluyó que los terrenos más planos representan mayores costos para la construcción de redes de drenaje debido a que hay un bajo aprovechamiento de la pendiente del terreno. Además, para condiciones topográficas específicas, existe un único diseño óptimo en el que, a medida que las restricciones de diseño hidráulico son mayores, el diseño representa mayores costosUrban drainage networks are structures that are increasingly necessary to guarantee sanitary conditions in urban spaces. This is because they fulfill the function of evacuating residual water and rain directly to treatment plants or receiving bodies. However, its construction represents high costs that not all public entities can assume. Hence, the need arises to determine the optimized design in these networks, which guarantees their functionality at the lowest possible cost. In this research, a sensitivity analysis of the cost function proposed by Maurer (2012) et Al. of the Chicó Sur rainwater network in Bogotá, was carried out. Variation of design constraints and topographic variations were evaluated. Specifically, the hydraulic design constraints were: maximum depth, minimum shear stress, maximum speed, minimum speed, maximum fill ratio and minimum commercial diameter. In this way, it was intended to determine under what restrictive and topographic conditions, the lowest cost design is obtained. Thus, the methodology of Duque (2015) and its extension proposed by Zambrano (2019) was implemented for the optimized design of urban drainage networks. Additionally, a new methodology was proposed for the topographic variation of lands afferent to urban drainage networks. It was concluded that flatter lands represent higher costs for the construction of drainage networks because there is a limited use of the slope of the land. Also, for specific topographic conditions, there is a single optimal design where, as the hydraulic design constraints are higher, the design represents higher costsIngeniero CivilPregrado129 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería CivilFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Civil y Ambientalinstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaDiseño optimizado de redes de drenaje urbano : análisis de sensibilidad de restricciones de diseño y variación topográficaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPAlcantarilladoDrenaje subterráneoEstructuras hidráulicasIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=Lz0SGpIAAAAJvirtual::10413-10000-0003-1265-2949virtual::10413-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000076848virtual::10413-1b405028a-b4ff-4b84-9e85-97a80148970evirtual::10413-1b405028a-b4ff-4b84-9e85-97a80148970evirtual::10413-1THUMBNAILu833827.pdf.jpgu833827.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9328https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/14da3ced-6ddc-4c23-8d55-0a1e90cfedd0/downloade380b4f6aed51ac707e90c55f3ec8c10MD55TEXTu833827.pdf.txtu833827.pdf.txtExtracted texttext/plain227213https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/29cb79da-baed-40e5-87e4-2aada2e3c135/download54f33bddad80ab78d796e9adf6266421MD54ORIGINALu833827.pdfapplication/pdf4485939https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e0fd0852-3a52-4076-ba1a-98e8572b3349/downloadfc9f11cc37d4efc0f3452312b9a14087MD511992/49104oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/491042024-03-13 14:10:47.639https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |