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Description 

Análisis hidráulico de sistemas de drenaje urbano con las soluciones

convencionales y tecnologías sostenibles: Caso

Estudiar en Quito, Ecuador


Diego Fernando Paredes Méndez

Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento de Quito Company (Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento, EPMAPS) y

Universidad Central del Ecuador, Quito, Ecuador.


Resumen

sistemas de drenaje urbano son una infraestructura esencial para cualquier comunidad. Si las empresas de agua y saneamiento no tienen prácticas de gestión efectiva esta infraestructura

vital no sólo proporciona una disminución del nivel de servicio, sino que también requiere que la enorme gasto necesario para evitar un grave impacto en la sociedad humana. Las

soluciones convencionales se han implementado en Quito, Ecuador para hacer frente a los impactos negativos de las inundaciones pluviales. Estas soluciones no son óptimas desde los

aspectos técnicos, sociales o medioambientales. El rendimiento hidráulico del sistema de alcantarillado en una cuenca piloto se analizó y se comparó en tres escenarios diferentes. En

primer lugar, el uso de la configuración de la red de drenaje antes del año 2011; En segundo lugar, el uso de la configuración actual, que cuenta con medidas estructurales que se

construyeron en 2012 para aliviar los flujos pluviales excesivas; y tercero, utilizando un modelo de drenaje urbano en el que algunas tecnologías sostenibles se llevaron a cabo en lugar de

los métodos convencionales. Para hacer la evaluación, se recogieron los datos es necesario, analizada y procesada. se usaron posteriormente 1D y modelos 2D. Varios parámetros

hidráulicos se evaluaron dentro de los tres escenarios: volumen inundación, escorrentía superficial, fluye tubería, profundidades de agua de inundación y velocidades. Los resultados de

esta investigación demuestran la eficacia de las técnicas del sistema de drenaje sostenible (SUDS): volumen de inundación se redujo en un 60% con las medidas convencionales, mientras

que SUDS disminución del volumen de inundación por 75%. La escorrentía superficial disminuyó alrededor de 90%, y como consecuencia de esto, el tubo de flujos disminuida en algunos

alcantarillas hasta en un 50%. Por último, zonas de inundación se han reducido significativamente. Así tecnologías sostenibles son más eficaces que las estructuras convencionales.




1. Introducción Los sistemas de alcantarillado, como todas las obras de ingeniería, no duran para

siempre. Se deterioran con el tiempo y por lo tanto requieren mantenimiento y reparación durante

su vida útil. Sin embargo, en muchas regiones del mundo, la rehabilitación de estas estructuras es
1.1 Antecedentes
frecuentemente descuidado, o se realiza sólo después de que ocurre un fallo catastrófico.
sistemas de drenaje urbano (UDS) son necesarias para preservar y promover la
salud pública y el bienestar, la protección contra inundaciones, para reducir la
contaminación del agua, y para mejorar el desarrollo económico de una región.
1.2 Identificación del problema
modifica la urbanización en constante uso de la tierra dentro de una ciudad,
En Quito, Ecuador gestión del drenaje urbano se ha centrado en la construcción de grandes
dando lugar a varios efectos en el ciclo hidrológico, tales como la disminución de
túneles subterráneos debajo de las tuberías de desagüe existentes para transportar el exceso
infiltración y de concentración veces, y cada vez mayor pico de crecida y la
de agua de lluvia, y en consecuencia para evitar inundaciones. Esta estrategia de rehabilitación
escorrentía. Por otra parte, el crecimiento demográfico, la variación en los
corresponde a una medida estructural tradicional, que sólo tiene en cuenta la cantidad de los
patrones de precipitación, el deterioro de la infraestructura de alcantarillado, y el
flujos. Esta solución no puede ser óptima debido a que a pesar de que transfiere el volumen de
bloqueo y la sedimentación son factores que conducen a fallas en la UDS. En
agua de un punto a otro, que no considera la calidad del agua y amenidad.
consecuencia se produce inundaciones urbanas, que es uno de los efectos más
graves y peligrosas de un desastre en la sociedad humana, que no sólo causan
enormes daños económicos ya la propiedad, sino también la destrucción, y la
cuestión más sensible, la pérdida de vidas humanas (Stein 2001). Así, el enfoque alternativo para la gestión de las aguas pluviales convencional,
conocido como sistemas de drenaje sostenible (SUDS) en el Reino Unido, las mejores
prácticas de manejo (MPM) en los Estados Unidos, o el diseño sensible al agua en
Australia (y Vojinovic



Diego Fernando Paredes Méndez. 2018. Análisis hidráulico de sistemas de drenaje urbano con las soluciones convencionales y tecnologías sostenibles: Estudio de caso en Quito, Ecuador.
Diario de Gestión del Agua de modelado 26: C440. https://doi.org/10.14796/JWMM.C440
© CHI 2018. ISSN www.chijournal.org 2.292 hasta 6.062.

1
Abbot 2012), se ha utilizado para reducir al mínimo los efectos del desarrollo
2 Área de Estudio
urbano en la cantidad y calidad de las aguas de escorrentía y para mejorar la
La evaluación hidráulica fue probado en un estudio de caso de la red de drenaje urbano en
amenidad social y ambiental del paisaje urbano.
Quito, Ecuador. El área total del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ) es de aproximadamente

4.230 kilometros 2 ( Figura 1a). El sistema de drenaje de DMQ es un sistema de gravedad
Un número de estructuras SUDS existe con el fin de controlar, administrar y reducir los
combinado. La zona urbana de la zona se divide en cuatro cuencas principales (220 kilometros 2; Figura
impactos adversos debido a la escorrentía de aguas pluviales. Tales estructuras son principalmente
1a): Colegio, Iñaquito Batán, Anglo francés, y Machángara. El área de estudio piloto es una
las cuencas de la superficie de detención, cuencas de retención, cuencas de infiltración, y los sistemas
cuenca llamado Caicedo, situado en el noroeste de Quito (Figura 1c), y es parte de una de las
de detención subsuperficial (Nicklow et al. 2004).
cuatro zonas de captación de El Batán (Figura 1b), con una superficie de 55 kilometros 2. La

cuenca Caicedo tiene una superficie de 2,5 kilometros 2; 40% de la misma es una zona natural.

BMPs pueden ser estructurales y no estructurales (Field et al. Esta zona de pastizales naturales pertenece a la región andina. La mayoría de este área está

2006). tecnologías no estructurales son, básicamente, los controles de origen y evitar la contaminación cubierta por marga arenosa y suelos de cenizas volcánicas, la máxima tasa de infiltración, bajo

de la escorrentía superficial de tres maneras principales: mediante la aplicación de las or...

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