Simulación con swmm 5.1

Para la simulación, hemos estimado oportuno dividir la cuenca original en tres partes, para que de esta forma la escorrentía tenga que recorrer longitudes no demasiado elevadas hasta el punto de salida.

Subcuencas en las que se divide la zona de estudio

Será necesario efectuar dos simulaciones. Por una parte, debemos simular el sistema en base a una precipitación que nos permita dimensionar los elementos del sistema, y que será conocida como precipitación de proyecto. Y por otra, valoraremos los resultados obtenidos en la simulación de las precipitaciones a lo largo del año 2013 en la ciudad de Santander.

Conclusiones resultantes de la simulación de las precipitaciones

Precipitación de proyecto

• Se dispondrán tuberías de 315 mm de diámetro nominal interior, ya que en ningún instante se alcanza la capacidad de las mismas (no entran en carga), algo que sí ocurre para diámetros inferiores.

Resultados obtenidos relativos al flujo en las conducciones

Perfil de las tuberías durante el periodo de máximo caudal

• El volumen total de la unidad de almacenamiento será de 219 m³.

Resultados obtenidos relativos al flujo entrante en los nudos 

Precipitaciones Año 2013 en la ciudad de Santander

Esta simulación permite extraer una serie de conclusiones acerca de los SuDS:

• Rebajan el caudal pico y reducen el riesgo de inundaciones.

¿Por qué decimos que permiten rebajar el caudal pico? En la tabla que se muestra a continuación, observamos que los valores del total de agua precipitada y de la escorrentía subterránea coinciden (salvo un pequeñísimo error que comete el programa en los cálculos y que es completamente asumible), y que por otra parte, la escorrentía superficial es nula, por lo que deducimos que los SuDS permiten drenar toda el agua precipitada sobre la cuenca de estudio.

Resultados obtenidos relativos a la escorrentía

Si tenemos un caudal base en el sistema sanitario convencional, y tiene lugar un aguacero, el agua precipitada aumenta el caudal en el sistema. Pero si esta agua precipitada, es asumida por los SUDS, el sistema sanitario tendrá que evacuar solamente el caudal base, reduciendo así el caudal pico, y evitando de esta forma el riesgo de inundaciones por colapso.

Variación del caudal en el tiempo, en un sistema de saneamiento, como respuesta a un aguacero. La gráfica de la izquierda, hace referencia a un sistema convencional que tiene que asumir el caudal de pluviales, mientras que la derecha, hace referencia a un sistema en el que los SuDS asumen el total de agua precipitada.

• Permiten el aprovechamiento de las aguas pluviales.

El total de agua entrante en el depósito es de 7980 m³, éste agua posteriormente podrá ser reutilizada, bien para riego de parques, para riego de caminos de obra, o para limpieza viaria…

 

Resultados obtenidos relativos al volumen total de agua entrante en el depósito

Para aquellos que no ven beneficios más allá del aspecto económico, si monetizásemos el total del agua almacenada, teniendo en cuenta que el precio medio del agua en España está en torno a 1,70 €/m³, vendría a suponer un ahorro anual de alrededor de 14000€.

 Posibles usos para la reutilización del agua almacenada

• Reducen la concentración de los contaminantes presentes en la escorrentía.

Las tablas que se adjuntan, muestran los resultados de la simulación con y sin el empleo de SUDS. Vemos que existe una gran diferencia entre la carga contaminante de ambas.

Cargas contaminantes al final del proceso en las subcuencas empleando SuDS

 

Cargas contaminantes al final del proceso en las subcuencas sin empleo de SuDS

En las gráficas que siguen, se muestran los valores de concentración de cada contaminante por separado. Las barras azules muestran la concentración cuando se emplean SuDS en la cuenca, mientras que las rojas, muestran la concentración sin SuDS.

Reducción y  porcentaje de reducción de contaminantes conseguido gracias a los SuDS

Reflexión final

El trabajo versa sobre un caso hipotético, por lo que los resultados obtenidos pueden presentar discordancias frente a una situación real. En cualquier caso, se desprenden numerosas ventajas del empleo de SuDS:

• Rebajan el caudal pico, reduciendo el riesgo de inundaciones.
• Reproducen el ciclo natural del agua en unos casos, y permiten el aprovechamiento de las aguas pluviales en otros.
• Disminuyen la concentración de contaminantes presentes en la escorrentía.
• Mejoran la calidad paisajística de las ciudades.

Autor: Juan José García Chamorro