ANÁLISIS HIDROLÓGICO

Aunque este reglamento toca el tema del análisis hidrológico en el Capítulo 3, en esta sección se presentan las consideraciones especiales y distintas para el análisis hidrológico necesario para el diseño de prácticas LID. Este análisis hidrológico tiene como propósito determinar las estrategias necesarias para mantener, hasta donde sea posible, las características hidrológicas del sitio para las condiciones predesarrollo y determinar los caudales y volúmenes después del desarrollo para eventos frecuentes, usualmente entre 1 y 5 años de recurrencia. Entre los parámetros que permiten esta comparación están los siguientes. 1. La magnitud de las escorrentías postdesarrollo igual 0 menor que aquella para la condición predesarrollo. Para esto se requiere un evento de diseño. 2. El volumen de escorrentía y el caudal máximo iguales o menores que los que se tenían antes del desarrollo. 3. El tiempo de concentración postdesarrollo lo más cerca posible del tiempo de concentración predesarrollo. Estos requisitos pueden lograse mediante el uso de técnicas de detención y retención, reduciendo las velocidades de la escorrentía y promoviendo la infiltración. Aumentos en la evaporación también contribuyen a la disminución del volumen de escorrentía. En términos generales, las prácticas LID pueden ser un componente en la estrategia de mitigación de caudales generados por la condición postdesarrollo. La efectividad de las prácticas LID para mitigar caudales será evidente para eventos de baja frecuencia. En el caso que se utilicen las prácticas LID con este propósito, se determinará primeramente la mitigación obtenida por estas prácticas y luego se determinará la mitigación adicional requerida para eventos de mayor magnitud, utilizando estructuras de control de escorrentía (ver Capitulo 6) para el proyecto en su totalidad. La Figura 10.2 muestra una comparación de los hidrogramas conceptuales del proyecto sin mitigación, con el uso de prácticas LID y con estructuras de control de escorrentía, respectivamente. 10.5.1 Evento de diseño El criterio para seleccionar el evento de diseño para las medidas de bajo impacto se fundamenta en mantener las condiciones hidrológicas predesarrollo en el sitio. Por lo tanto, el primer paso es determinar cuáles son esas condiciones, específicamente el número de curva, CN, correspondiente. El evento de diseño será el caudal que produce una lluvia de 24 horas de duración y con recurrencia de un (1) año para las condiciones postdesarrollo. El Numero de Curva se calculará como una ponderación basada en áreas de captación. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 10-6 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 Caudal pico posdesarrollo Q Reducción del caudal pico solamente con LID 1 Reducción adicional del caudal pico con estructuras 2 de control 1 Hidrograma posdesarrollo sin mitigación 3 2 Hidrograma posdesarrollo con prácticas LID 3 Hidrograma posdesarrollo con prácticas LID y estructuras de control de escorrentías. Reducción de Volumen Tiempo Figura 10.2 Hidrogramas conceptuales de caudales mostrando el concepto de la reducción del caudal pico y volumen de escorrentía postdesarrollo. 10.5.2 Reducción del volumen de escorrentía postdesarrollo El volumen de escorrentía se reduce cuando se incrementa la infiltración. Esto se logra reduciendo las áreas impermeables o desconectándolas del sistema de drenaje pluvial. Para propósitos de diseño, esto se traduce en una reducción en el número de curva, CN, lo cual indica mayor infiltración. Por lo tanto, las prácticas LID buscan reducir el CN para las condiciones postdesarrollo a valores similares a los que había en la condición predesarrollo. El Capítulo 3 presenta la forma de analizar el CN cuando las superficies están desconectadas del sistema de drenaje pluvial. Las prácticas LID requieren una selección cuidadosa de los parámetros usados en el cálculo de CN. La Tabla 10.1 muestra el efecto de los parámetros que afectan el CN y su impacto en las medidas de diseño. 10.5.3 Mantener el tiempo de concentración de la condición predesarrollo El tiempo de concentración se aproxima al tiempo de viaje del agua a través de las diferentes superficies por las que escurre. Luego del desarrollo por lo general el tiempo de viaje se reduce por el aumento en la impermeabilización de las superficies y la reducción en su rugosidad. Algunas técnicas que se pueden usar para mantener los tiempos de viaje similares antes y después de construir un desarrollo son: 1. Incrementar la longitud de viaje de la escorrentía redirigiendo los flujos usando cauces naturales o construir canales y surcos vegetados. 2. Incrementar la rugosidad de las superficies para disminuir las velocidades o no alterar las áreas que tienen vegetación. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 10-7 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 3. Usar métodos de retención o detención tales como jardineras pluviales 0 sistemas de biorretención. 4. Reducir las pendientes en las áreas impactadas. 5. Desconectar las áreas impermeables usando jardines o áreas vegetadas. 6. Conectar áreas permeables y áreas vegetadas. La mayoría de estas técnicas se cuantifican mediante un aumento en el coeficiente de rugosidad de la superficie, un incremento en la longitud para flujo en capa y reducción de las pendientes para flujo concentrado.