Planificación de Drenaje Urbano (2014)

Los procesos de urbanización. Efectos hidrológicos. Efectos sobre cuerpos de agua receptores y el microclima urbano. La hidrología urbana y su evolución histórica. Gestión del agua pluvial urbana. Prácticas de mejor manejo (BMPs). Desarrollo de bajo impacto. Principios generales de diseño y planificación. El riesgo hídrico y su mitigación. Medidas estructurales y no estructurales. Componentes estructurales de un sistema de drenaje. Sistemas menor y mayor. Planes directores de drenaje urbano.

Procedimiento general de diseño hidrológico. Información básica requerida. Parámetros a determinar. Coberturas tipo. Tiempo de concentración: Método TR-55 del SCS. Recurrencias de diseño para componentes de los sistemas menor y mayor. Lluvias menor y mayor. Riesgo de falla. Métodos de cálculo de crecidas. Método Racional. Método de transformación precipitación-escorrentía. Procedimiento del Hidrograma Urbano de Colorado (CUHP). Modelo WINSTORM. Modelo SWMM (Storm Water Management Model).

Las calles y el drenaje pluvial. Clasificación de calles en función del tránsito. El agua pluvial sobre las calles y sus efectos. Anegamientos admisibles para las lluvias menor y mayor. Diseño de calles para el drenaje pluvial. Criterios geométricos. Capacidad de conducción admisible de un cordón cuneta para la lluvia menor. Capacidad de conducción teórica de secciones simples, compuestas y tipo V. Capacidad de conducción admisible de una calle. Diseño de intersecciones. Drenaje pluvial de rutas y autopistas.

Bocas en cordón, en solera y combinadas. Capacidad de intercepción y eficiencia de bocas. Diseño de bocas en pendiente continua, con cordón cuneta de sección uniforme y compuesta. Diseño de bocas en puntos bajos. Ubicación de bocas. Controles geométricos. Espaciamiento de bocas en pendiente continua: procedimiento con Método Racional.

Hidráulica de sistemas de drenaje pluvial. Clasificación del flujo: permanente/ impermanente, uniforme/no uniforme, a gravedad/a presión, laminar/turbulento, subcrítico/supercrítico. Principios de conservación de masa, de cantidad de movimiento y de energía. Línea del Gradiente de Energía (LGE) y Línea del Gradiente Hidráulico (LGH). Capacidad de conducción de un conducto. Cálculo de la LGH. Pérdidas de carga por fricción y locales. Hipótesis del flujo para el diseño. Diseño hidráulico de conductos. Diseño hidráulico preliminar: Traza. Geometría y dimensiones. Alineación del intradós superior. Tapada mínima. Longitud de tramos. Salidas del sistema de drenaje. Pendiente y velocidades admisibles. Procedimiento de cálculo con Método Racional. Diseño hidráulico final. Estructuras auxiliares.

Consideraciones generales. Capacidad de conducción de un canal. Tirante y velocidad normal. Parámetros de diseño. Caudal de diseño. Geometría de la sección transversal. Taludes. Pendiente longitudinal. Altura libre. Sobre-elevación en curvas. Diseño de canales erosionables: Método de la velocidad permitida. Método de la fuerza tractiva. Diseño hidráulico de cunetas y canales medianos. Diseño hidráulico preliminar. Diseño hidráulico final. Alcantarillas.  Tipos. Hidráulica de alcantarillas. Condiciones de flujo con control de entrada y con control de salida. Diseño hidráulico de alcantarillas.

Tipos de BMPs. Dispositivos de detención. Dispositivos de retención. Depósitos de infiltración. Humedales construidos. Celdas de bioretención. Cunetas empastadas. Tanques de agua pluvial. Techos verdes. Pavimentos permeables. Pozos y zanjas de infiltración. Drenes filtrantes. Filtros prefabricados. Corrientes de opinión y tendencia actual de las BMPs. Controles en la fuente. Controles regionales. Controles de microescala basados en el paisaje (LIDs). Integración de enfoques. Recurrencias de diseño de las BMPs y beneficios asumidos. Espectro de frecuencia de la lluvia. Dispositivos de detención de espectro completo. Diseño hidráulico de dispositivos de detención.

U. S. Water Environment Federation - American Society Of Civil Engineers
Design and Construction of Urban Stormwater Management Systems
ASCE, New York.

Tucci C., Lalaina Porto T. y De Barros M.
Drenagem Urbana
Ed. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

U. S. Environmental Protection Agency – Urban Watershed Management Research
Storm Water Management Model (SWMM)
http://www.epa.gov/ednnrmrl/models/swmm/index.htm

U. S. Soil Conservation Service
Technical Release Nº 55 Urban Hydrology for Small Watersheds
National Engineering Publications.

U.S. Department of Transportation - Federal Highway Administration
Urban Drainage Design Manual" (Hydraulic Engineering Circular Nº 22)
http://www.fhwa.dot.gov/bridge/hec22.pdf

Texas Department of Transportation
WinStorm (Storm Drain Design, version 3.05)
http://www.txdot.gov/business/contractors_consultants/engineering_software.htm