Tipos de Sumideros para la Captación de Agua de Lluvia disponibles en DREN-URBA

Una de las ventajas que ofrece el Software para el Diseño de Sistemas de Drenaje Urbano DREN-URBA es la incorporación de una librería con diferentes Sumideros para la Captación de Agua de Lluvia, de forma tal que el Proyectista de estos sistemas, sólo tenga que dedicarse a seleccionar los que mejor se adapten a las condiciones particulares de cada diseño.

Para los que hemos realizado el cálculo manual del Sistema de Captación de Agua de Lluvia en Drenaje Urbano, sabemos que el procedimiento generalmente involucra recurrir a gráficos o nomogramas en los que se determina el Caudal Interceptado por determinado tipo de Sumidero, en función de parámetros como el Ancho de Inundación o la altura media del agua en la aproximación a dicho Sumidero.

Generalmente estos gráficos son generados a partir de los resultados obtenidos en pruebas realizadas en laboratorio, de forma tal de ofrecer a los diseñadores la Eficiencia del Elemento (Sumidero) utilizado para la Captación de Agua de Lluvia en la calzada.

Esta labor “manual” si bien no es en extremo complicada, está sujeta a diversos inconvenientes, entre los que destacamos:

  • Error en la Apreciación de los Valores en los gráficos y nomogramas, por problemas de escala o, simplemente, de la capacidad visual del personal que hace uso de ellos.
  • Necesidad de recurrir, de forma repetida, a estos gráficos, ante modificaciones en los parámetros hidráulicos utilizados para la determinación del caudal Interceptado por el elemento de Captación de Agua de Lluvia. Por ejemplo: ante el cambio de la Intensidad de la Tormenta de diseño y el consecuente cambio del caudal de aproximación a los sumideros, se requerirá repetir, en los mencionados gráficos, la determinación del Caudal de Aguas de Lluvia captado para las nuevas condiciones hidráulicas.

Con DREN-URBA, estos inconvenientes están resueltos en gran parte pues se han implementado en él las rutinas para obtener valores del Caudal Interceptado por los Elementos de Captación de Agua de Lluvia de forma automática a partir de la información calculada para la margen de la calle en la que estos elementos se emplazan en nuestro diseño.

Revisemos a continuación cuáles son, con sus respectivas características, los Sumideros que están incorporados en la versión actual (1.0) de DREN-URBA:

Captación de Agua de Lluvia con Sumideros de Ventana en DREN-URBA

Un Sumidero de Ventana está conformado por una tanquilla de recolección, ubicada directamente debajo de la acera, siendo su sitio de captación una abertura en el borde lateral de ésta. En la siguiente figura se presenta una sección transversal de un sumidero de ventana en la margen de la calzada:

Seccion-transversal-sumidero-de-ventana

El funcionamiento del sumidero de ventana depende, además de parámetros como las pendientes longitudinal y transversal de la vía en la que se emplaza, de las características de la Depresión que se suele realizar para mejorar la eficiencia de este dispositivo de Captación de Agua de Lluvia.

De esta forma se podrá seleccionar desde DREN-URBA dos tipos de Sumideros de Ventana:

Sumidero de Ventana Tipo INOS

Éste es el sumidero de ventana “Estándar” utilizado en Venezuela y se han incorporado en DREN-URBA dos variantes: para 0,6 y 0,3 m de ancho de depresión respectivamente.

Al ser normalizados, su selección se basa en curvas elaboradas para distintas longitudes de ventana: 1,5 m, 3,0 m y 4,5 m, razón por la cual éste es el único parámetro que podrá ser modificado desde la Ficha Sumideros en el Editor de Calles de DREN-URBA, cuando seleccionamos este tipo de dispositivo de Captación de Agua de Lluvia:

Sumidero-de-Ventana-Tipo-INOS

Por razones propias de las curvas de Caudal Interceptado de este tipo de sumideros, sólo será posible utilizarlos si se cumplen las siguientes condiciones:

  • El ancho de inundación, en la aproximación al sumidero, está entre 1,0 y 3 m.
  • La Pendiente transversal (bombeo) de la calzada en la que se emplazan está entre el 1,5 y 6%
  • La pendiente Longitudinal de la vialidad está entre el 0,2 y el 4%

En caso de no cumplirse alguna de estas condiciones, DREN-URBA presentará un mensaje informando que se está fuera de los límites de aplicación de este tipo de sumidero, interrumpiendo el cálculo:

Advertencia-Limite-de-aplicacion-Sumidero-de-Ventana-Tipo-INOS

Sumidero de Ventana Genérico

Se ha incorporado además la posibilidad de determinar el caudal captado por un sumidero “Genérico” en el que el usuario podrá especificar la geometría de la depresión del sumidero así como la de la ventana:

Sumidero-de-Ventana-Generico

De esta forma, en función de los parámetros especificados para el sumidero por parte del usuario, DREN-URBA determinará la eficiencia del sumidero en función de la Longitud especificada por el usuario y la longitud total (LT) necesaria para captar la totalidad del caudal de aproximación (Q):

Ecuacion-Sumidero-de-Ventana

En donde So y Se son las pendientes longitudinal y transversal de la calzada.

En el caso de utilizar el Sumidero de Ventana Genérico para la Captación de Agua de Lluvia, es importante tener en cuenta que su funcionamiento prevé que la altura de inundación en la aproximación a él sea inferior a la altura de ventana especificada por el usuario. De no darse esta condición DREN-URBA presentará un aviso informando que no se pudo determinar el caudal captado.

Captación de Agua de Lluvia con Sumideros de Rejilla en DREN-URBA

Un Sumidero de Rejilla consiste de una tanquilla colectora que está colocada debajo de la cuneta y a la cual accede el caudal interceptado desde una reja conformadas por barras que, idealmente, deberían estar orientadas de forma paralela a la corriente pero que, para facilitar la resistencia estructural y el paso de bicicletas, se suelen colocar inclinadas de forma similar a la que se presenta en la figura:

Sumidero-de-Rejilla

En DREN-URBA se han incorporado dos tipos de Sumideros de Rejilla:

Sumidero de Rejilla con Barras Paralelas a la dirección del Flujo

En grupo de elementos de Captación de Agua de Lluvia se han incluido dos versiones:

  • Sumidero de Rejilla P-50. Éste, utilizado en Norteamérica, consiste de una rejilla con barras paralelas a la dirección del flujo y que están separadas entre sí a una distancia de 48 mm. Sus dimensiones estándar son 0,60 m de ancho por 1,25 m de ancho, pero es posible en DREN-URBA modificar estos valores para el cálculo:
  • Sumidero-de-Rejilla-Tipo-P-50

  • Sumidero de Rejilla P-50 x 100. La diferencia fundamental de este tipo de sumidero con respecto al anterior es que en éste se disponen transversalmente barras circulares de 10 mm de diámetro, espaciadas entre sí cada 102 mm:

Sumidero-de-Rejilla-Tipo-P-50-100

Sumidero de Rejilla con Barras Inclinadas Tipo INOS

Los sumideros de Rejilla con Barras Inclinadas Tipo INOS son, una vez más, los sumideros normalizados en Venezuela y consisten en una reja en la que las barras se disponen inclinadas a la dirección del flujo. La separación entre estas barras es de 60 mm, siendo sus dimensiones estándar: 1,50 m de ancho por 0,90 m de largo:

Sumidero-de-Rejilla-Tipo-INOS-Pos-Normal

En este caso, DREN-URBA, considera que el sumidero podrá ser colocado en dos posiciones: la Normal, en la que el ancho es de 1,5 m (figura anterior) y la Alineada, en la que se modifica la posición para que el lado menor del rectángulo (0,90 m) sea el ancho del sumidero.

Análogamente a los Sumideros de Ventana Tipo INOS, los de rejilla, al ser determinado el caudal captado a partir de gráficos obtenidos en bancos de prueba, tendrán limitaciones de uso:

  • Sólo se pueden utilizan en vialidades con pendientes longitudinales desde el 0,1 al 10%
  • La altura de inundación en la aproximación a la rejilla es mayor a 3 cm.

De Todas maneras, de no cumplirse las condiciones de utilización de este tipo de sumidero, DREN-URBA presentará el error en pantalla para informa al usuario de la situación.

De esta forma vemos que se dispone de varios tipos de sumideros que podrás utilizar para el diseño del Sistema de Captación de Agua de Lluvia con DREN-URBA. La incorporación de cualquiera de los tipos incluidos en el proyecto, es tan simple como ir a la Ficha Sumideros, de la calle en la que deseas agregarlo (Editor de Calles) y, seleccionando la margen en la que se colocará, escoger el sumidero desde la lista.

¡Lo demás, se lo dejas a DREN-URBA!

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