Evaluación del desempeño de un dispositivo de detención extendida de espectro completo en distintos escenarios de cuenca urbana del Noroeste Argentino

Abstract

Esta tesis investiga el desempeño de un diseño avanzado de dispositivo de detención extendida de espectro completo (FSD) en distintos escenarios de cuenca urbana del Noroeste argentino. El dispositivo propuesto tiene como objetivos el control de crecidas, la mejora de la calidad del agua y la mitigación de los efectos erosivos del agua pluvial en los cuerpos de agua receptores. Consta de 3 niveles de control, mantiene los caudales máximos del posdesarrollo en valores similares a los del predesarrollo para las crecidas de 2, 10 y 100 años de recurrencia y verifica un tiempo de drenaje mínimo admisible de 40 horas para el volumen de escorrentía urbana en exceso de 2 años. Se propone, además, un procedimiento de diseño del FSD basado en la aplicación interactiva de una planilla de cálculo, para el dimensionamiento preliminar automático de los dispositivos de evacuación del FSD, y del modelo SWMM 5.0 para el diseño final del dispositivo. El procedimiento fue aplicado al diseño de 19 FSDs, uno de ellos para la cuenca urbana experimental Caseros (ciudad de Salta, Prov. de Salta) y los restantes para 18 escenarios de cuenca, que resultaron de combinar: 3 impermeabilidades (30%, 50 % y 80 %), 3 pendientes (0.5%, 2.5 % y 5.0 %) y 2 grupos hidrológicos de suelos (B y C) del método del Número de Curva. A tal efecto, se implementó el modelo a la cuenca y se calibró y verificó el mismo en base a 5 eventos precipitación-escorrentía observados.

This thesis is about the performance of an advanced design of extended full spectrum detention (FSD) in different scenarios of urban catchment of Northwestern Argentina. The proposed device aims at flood controlling, at improving water quality and mitigation of erosive effects of storms on the receiving water bodies. It has 3 control, levels it maintains maximums post-development flows in similar values to those of predevelopment, to flooding of 2, 10 and 100 years of recurrence and verifies a minimum permissible drain time of 40 hours for the excess urban runoff volume of 2 years. We propose, in addition, a design procedure of FSD based on interactive application of a calculation sheet for automated preliminary sizing of evacuation devices of FSD, and model SWMM 5.0 for the final design.

The procedure was applied to the design of 19 FSDs, one for Caseros experimental urban catchment (Salta, City Salta) and the remaining 18 basin scenarios, resulting from combining: 3 imperviousness (30%, 50% and 80%), 3 slopes (0.5%, 2.5% and 5.0%) and 2 hydrological groups of soils (B and C) of the curve number method. For this purpose, the model was implemented to the basin and it was calibrated/verified on 5 observed rainfall-runoff events.