Simulación continua de lluvias para el diseño de sistemas de drenaje urbano
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2009
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Abstract
En esta tesis se presenta, compara y analiza un método basado en la simulación continua para el diseño de Sistemas de Drenaje Urbano de aguas lluvia, los cuales están evolucionando gracias a la disponibilidad de modelos de cálculo cada vez más poderosos y de mayor información detallada del comportamiento de las precipitaciones. Tradicionalmente estos sistemas se dimensionan considerando tormentas de diseño de periodo de retorno determinado para enfrentar un riesgo de falla aceptable. Las tormentas de diseño representan eventos aislados que reproducen algunas de las características de las lluvias observadas, se obtienen con diferentes procedimientos basados en un resumen de las propiedades de las lluvias en el lugar que habitualmente se presentan como relaciones entre la Intensidad, Duración y Frecuencia, conocidas como IDF.
La simulación continua utiliza un registro completo y amplio de precipitaciones detalladas para estimar la respuesta de la cuenca y generar a su vez un registro continuo de variables de diseño de interés. Esta metodología se aplica en cuencas urbanas de las ciudades de Chillán y Santiago, para obtener funciones de distribución de los parámetros asociados a la escorrentía (volúmenes de escorrentía, pérdidas y caudales máximos). Se han comparado estas funciones con las estimadas a partir del uso tormentas de diseño, verificando que estas últimas reproducen de manera confiable condiciones de caudales máximos de eventos menos frecuentes. La mayor diferencia se presenta en el hecho que la simulación de eventos aislados no reproduce en buena forma la distribución de volúmenes, concluyendo que no son representativas para dimensionar elementos que favorezcan la retención o la infiltración. Finalmente se ha analizado la curva de frecuencia obtenida por la simulación continua para evaluar los efectos sobre los caudales máximos y volúmenes de escorrentía promedio anual, reteniendo y/o controlando la totalidad de estos eventos.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2009