Consultas programa SWMM

[camila saavedra]

Estimados, buenas tardes

Junto con saludar, quisiera saber si me pudiesen ayudar a aclarar unas dudas con respecto al programa SWMM.

Pasa que debo realizar un modelo para un colector primario de aguas lluvias, en la cual debo ingresar datos de lluvias para una situación sin proyecto y otra con proyecto con el fin de compararlas en base a sus niveles de inundación, de esto, mis dudas son las siguientes:

-¿Qué criterio de intervalo de tiempo para la lluvia debo adoptar para ingresar al modelo? tomando en cuenta que tengo 4 bloques alternos para duraciones de lluvia de 15 min, 1 hora, 12 horas y 24 horas, en los que en cada uno tengo 15 intervalos (es decir 15 min son 15 intervalos de 1 min; 1 hora son 15 intervalos de 4 min; 12 horas son 15 intervalos de 48 min; y 24 horas son 15 intervalos de 96 min, respectivamente). Adjunto imagen con el bloque de 15 minutos.

-Para la situación con proyecto entiendo que debo armar el modelo con mi solución, (largos, diámetros, coeficientes, etc que se proponen), pero para mi situación sin proyecto en la cual no hay en existencia redes de colectores actualmente, ¿se debe proyectar la misma red con diámetros desfavorables?, ¿o existe alguna otra forma para poder comparar en base a los mismos criterios de nodos y áreas?

-A los colectores primarios a los cuales debo realizar la modelación tengo asociados unos colectores secundarios con sus respectivas áreas aportantes. Para poder evaluar solamente los colectores primarios, ¿es correcto cargar el área acumulada de los colectores secundarios al inicio del colector primario, o de debe crear la red secundaria para designar cada colector con su respectiva área?

-Una vez que ya se pone a correr el programa debo evaluar la inundación asociada a los nudos de la red, ¿cómo se estima el área y la altura de inundación?, tomando en cuenta que el programa arroja solamente el volumen de inundación.

-Estos datos de inundación después se deben visualizar en planta en un plano de autocad, ¿hay alguna forma o programa el cual se pueda pasar la mancha de inundación en cada nudo?, ¿o esto se debe hacer a mano alzada?

Esperando a que me puedan ayudar a resolver estas dudas u orientándome, de antemano les agradezco la ayuda.

Saludos

Camila Ignacia Saavedra Torres

[rodchaska]

Hola Camila,

algunos comentarios que tal vez puedan ayudarte:

1. El Intervalo de lluvia (Time Interval en la versión original) corresponde al intervalo de tiempo de tus datos de lluvia. En el caso de la imagen, los datos los tienes cada un minuto, por lo tanto el Intervalo de tiempo debe ser 0:01. SWMM 5 ofrece valores definidos para Time Interval de 0:01, 0:05, 0:10, 0:15, 0:20, 0:30, 1:00, 6:00, 12:00 y 24:00, que corresponden a los intervalos de datos pluviométricos más usuales. Datos de lluvia cada 1:36 h es bastante extraño. Por otro lado, en el método de los Bloques Alternos, la cantidad de bloques viene dada por la duración de la lluvia de diseño que vas a utilizar y por intervalo de tiempo para cada bloque, de manera que estos últimos sean valores comúnmente utilizados, como los antes apuntados en el caso del SWMM. Me parece raro intervalos de 4 min, 48 min y 96 min...
2. Situación sin proyecto debe considerar justamente la condición sin lo nuevo que quieres analizar. Si inicialmente no tienes colectores, entonces deberías representar la cuenca urbana con las vías principales de escorrentía superficial (calles, canales, avenidas, etc.) de manera de obtener los caudales, volúmenes, velocidades y alturas de este flujo superficial. Con estos resultados la idea es indicar los sectores de tu cuenca que presentan problemas: inundación y zonas de altas velocidades.
3. Como vas a utilizar SWMM, lo mejor es incorporar la red secundaria también, pues el programa calculará los hidrogramas de caudal en los colectores primarios en función de los hidrogramas que cada colector secundario propaga a sus puntos de conexión. Si no consideras la red secundaria, y cargas las áreas al inicio del colector primario, estás obligando al primario a responder en términos del hidrogramas con tiempos más cortos de propagación, lo que te lleva a obtener caudales máximos sobre estimados. Esto que propones se hace cuando utilizas metodologías con menos base física, como el Método Racional.
4. y 5. Esto no es tan simple, pues depende de la topografía (pendientes, obstáculos) que existan en la superficie de la cuenca cercana a los nodos en cuestión. SWMM 5 permite considerar una acumulación superficial en los nodos, de manera que cuando la cota piezométrica en el nodo es mayor o igual que la cota de tapa del nodo (superficie), el volumen de agua se va acumulando hasta cuando la red de colectores adyacentes tiene capacidad de transporte y este volumen vuelve a ser re-introducido a la red. Esto aplicaría en el caso que tengas nodos cuya cota máxima (tapa) se encuentra en una depresión. En el caso de nodos bajo calles, avenidas, canales, cauces, en superficie se tiene una pendiente longitudinal por lo que el agua que sale del nodo no se acumulará, si no que fluirá por la calle, avenida, canal o cauce. En este sentido, lo mejor es considerar un modelo dual de drenaje urbano, donde se modelan explícitamente las calles, avenidas, canales o cauces que participan como elementos de transporte de la escorrentía superficial. Esto se puede hacer en SWMM 5 pero es muy largo de detallar acá; sugiero que busques información de Drenaje Dual Urbano (o Dual Urban Drainage). Respecto al AutoCad, desconozco el procedimiento; he visto casos en que la representación de las "manchas de inundación" se ha realizado en un GIS, como QGIS por ejemplo.

Saludos,

Rodrigo Concha Jopia

Universidad de La Serena 

Chile

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Rodrigo Concha Jopia

[camila saavedra]

Rodrigo, muchas gracias por la información, me ha servido bastante a entender. Aún así tengo problemas con mi modelación que no logro entender y esperaba que me pudieras ayudar una vez más. 

Pasa que  debo realizar un  modelo con diferentes periodos de tiempo para un mismo periodo de retorno (15min, 1 hora, 12 horas y 24 horas para un periodo de retorno de 2 años), esto para un estudio de inundación, (del cual me estoy guiando de otro estudio que lo hacen de esta manera); donde empleo el método de bloques alternos teniendo en cada uno de los periodos de tiempo un intervalo continuo de 15 intervalo (te adjunto una imagen de como cree el bloque utilizando la herramienta flumen), a pesar de utilizar el mismo número de intervalos para crear los bloques, al ejecutar el modelo, el caudal de descarga por este método me da muy diferente al que estimé a través del método racional,  sé que no necesariamente deben ser iguales, pero me arroja una diferencia de 0.8 (m3/s) menor aprox en el modelo (para los tiempos de 12 y 24 horas), lo que considero que es demasiada la diferencia.

Comparando con el estudio del cual me estoy guiando (tomando la onda dinámica y otros parámetros además de la metodología que emplean), para todas las tormentas entregan los mismos valores de caudales, a diferencia del mio en donde los caudales son iguales para los tiempos de 12 y 24 horas, a excepción de los tiempos de 15 min y 1 hora, donde los valores de caudales se me disparan.

Mi consulta es ¿Que debo cambiar en mi modelo (si considero parámetros similares al modelo del que me estoy guiando) para que todos los caudales en la descarga sean iguales tanto por SWMM como por el método racional?, ¿debo cambiar el método de aplicar los bloques alternos?, ¿o hay algún otro factor el cual estoy obviando o aplicando incorrectamente?

Te agradezco desde ya si me pudieses orientar un poco más con respecto a esto.

Que tengas un buen día

Saludos

Camila Ignacia Saavedra Torres

[Alessandro Rodriguez]

Saludos Camila:
Completmentando lo indicado por Rodrigo, creo que estas confundiendo los terminos un lluvia de 24 hr (1.440 min) con intervalos de 96 min de largo da 15 "tramos", cuando lo que buscas son tramos de 15 min de largo

En el ejemplo adjunto el "raingage" fue definido con un "time interval" de 10 min y esto coincide con el espaciamiento entre los datos de la lluvia ingresada, si dicho intervalo no coincide, hay momento que no "habra lluvia" en tu modelo o las lluvias se superpondran, resultando probablemente el los valores  de caudales disparados que mencionas