MODELACIÓN Y DISEÑO DE POZOS DE INFILTRACIÓN COMO SISTEMAS URBANOS DE DRENAJE SOSTENIBLE (SUDS)

Abstract

La gestión de las aguas pluviales en entornos urbanos se ha convertido en un tema de gran relevancia debido a las significativas implicaciones sociales asociadas. En este contexto, la ingeniería desempeña un papel fundamental al contribuir al desarrollo de infraestructuras que facilitan la evacuación eficiente de la escorrentía. Es aquí donde, la presente investigación adquiere una relevancia significativa, al proponer la formulación de un método para el cálculo y diseño de sistemas de infiltración destinados a integrarse en sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS). El objetivo es aplicar estos sistemas en el diseño de redes de drenaje pluvial. En este contexto, se ha elegido específicamente el enfoque de pozos de infiltración como un tipo de SUDS. Con el propósito de facilitar el análisis y diseño de estos sistemas, se ha desarrollado una herramienta hidro-informática. Su función principal es determinar los hidrogramas de salida de los sistemas de infiltración, especialmente en situaciones de saturación del suelo. Para este diseño, se han empleado dos esquemas de solución de la ecuación de Richards tales como: el método de diferencias finitas y el método del elemento finito. La herramienta se compone de tres módulos distintos: el Módulo 1 aborda los métodos de cálculo, el Módulo 2 se centra en el hidrograma de entrada, condiciones iniciales, discretización de la columna, tiempos de simulación y criterios de iteración, mientras que el Módulo 3 se encarga de la presentación de resultados gráficos. El análisis de la estimación de los hidrogramas de salida en situaciones de saturación del suelo se llevó a cabo mediante la consideración de diversos escenarios de escurrimiento y variación de capas de suelo. Se examinaron varios casos de estudio o escenarios de escurrimiento, donde la obtención de los parámetros del suelo y los hidrogramas de escurrimiento de entrada representa una de las principales limitantes para la modelación de los pozos de infiltración. No obstante, la herramienta desarrollada permite analizar el comportamiento del contenido de humedad, la carga piezométrica, realizar un balance de caudales, así como determinar los excedentes que se consideran retornos al drenaje. Estos datos son esenciales para definir el número de pozos a utilizar y comprender el comportamiento de los pozos ante diversos eventos pluviales.