REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO (REGLAMENTO NÚM. 40)

DISPOSICIONES GENERALES 3.2.1 Orden en la Aplicación de las Metodologías a. Las metodologías indicadas en este capítulo se aplicarán siguiendo los criterios, requerimientos y limitaciones establecidas durante el desarrollo de cada una de ellas por parte de sus autores. El diseño de sistemas de alcantarillados pluviales conlleva la aplicación repetitiva de estas metodologías y ecuaciones según sea el caso y se avanza en el diseño. Todo diseño deberá ser validado mediante simulación hidrológica e hidráulica como se describe en este capítulo. 3.2.1.1 Planificación a. Entre los diferentes procesos de la planificación, es importante determinar el impacto que el proyecto tendrá en la hidrología local y regional del entorno donde ubica el proyecto. b. Esta planificación ayudará a determinar los impactos y remedios a considerar en el diseño del sistema de manejo de las escorrentías pluviales. c. El Capítulo 2 de este reglamento abunda en este tema. 3.2.1.2 Aspectos Hidrológicos del Diseño Preliminar a. El proceso hidrológico de diseño preliminar consta de los siguientes pasos sugeridos. 1. Hacer distinción entre los sistemas mayor y menor (Sección 3.2.2). 2. Determinar de las recurrencias de lluvia para el cómputo del evento de diseño (Sección 3.3). 3. Construir las curvas IDF o ajustar la Ecuación 3.12 a las condiciones del lugar de ubicación del proyecto (Sección 3.11.1.4). 4. Determinar la duración del evento de lluvia para el diseño (Sección 3.3.4). 5. Calcular del caudal de diseño (Sección 3.9). b. Una vez completado el diseño preliminar, se procederá a validar este diseño utilizando técnicas de modelaje y simulación con aplicaciones de computadoras REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 3-1 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 que hayan sido diseñadas y desarrolladas específicamente para el análisis y simulación de alcantarillados pluviales. C. Los cambios y modificaciones hechos al sistema de alcantarillado pluvial durante las simulaciones de validación se incorporarán en el diseño final del sistema. d. Todo diseño que no haya sido validado mediante simulación con aplicaciones de computadoras será considerado un deseño preliminar. 3.2.2 Sistemas Mayor y Menor a. El diseño de los sistemas de alcantarillado pluvial reconocerá la distinción y separación de dos tipos de sistemas de manejo de escorrentía pluvial: el sistema mayor y el sistema menor. b. El sistema mayor lo forman las estructuras que permiten el manejo de la escorrentía pluvial cuando se excede la capacidad del sistema menor. Aquí se incluyen, entre otros, las calles, riachuelos y cauces urbanos, charcas de mitigación (detención y retención), tanques, y tuberías y canales que dirigen las aguas hacia estas estructuras u otros desagües diseñados para eventos de grandes magnitudes. c. El sistema menor consiste en cunetas y encintados de las calles, pocetos, tuberías, pozos de registro, canales pequeños, elementos de diseño de las medidas de desarrollo de bajo impacto (LID, por sus siglas en inglés), entre otros. d. Para más información este tema, vea la definición de estos términos en los Capítulos 1 y 4. 3.2.3 National Engineering Handbook - Part 630 Hydrology (NEH-630) a. La parte 630 del NEH del NRCS presenta técnicas desarrolladas por el uso en los análisis hidrológicos que pueden ser aplicadas a la planificación de proyectos de cuencas hidrográficas, evaluación y diseño de sistemas de alcantarillados pluviales. b. Este reglamento utiliza las técnicas del NEH-630 para determinar las escorrentías superficiales y los correspondientes volúmenes y caudales de diseño para los eventos de lluvia requeridos en la Tabla 3.1. C. En particular, este reglamento utiliza los siguientes capítulos del NEH-630. 1. Chapter 7 Hydrologic Soil Groups [1] Utilizado en la determinación del grupo hidrológico de suelo para el cómputo del Número de Curva. 2. Chapter 9 Hydrologic Soil-Cover Complexes [2] Utilizado en el cómputo del Número de Curva. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE |3-2 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 3. Chapter 10 Estimation of Direct Runoff from Storm Rainfall [3] Utilizado para el cómputo las abstracciones iniciales, potencial de retención de humedad en la cuenca y la escorrentía directa. 4. Chapter 15 Time of Concentration [4] Utilizado en el cómputo del tiempo de concentración. Este reglamento modifica la ecuación de la onda cinemática para eliminar la dependencia de la distribución temporal de lluvia tipo II del NRCS. 5. Chapter 16 Hydrographs [5] Utilizado para la determinación del caudal de diseño. d. Se sustituye el uso de varias ecuaciones y técnicas del NEH-630 por los métodos y ecuaciones indicados en las siguientes secciones. La razón para este cambio es que Puerto Rico tiene sus propias distribuciones temporales de lluvia desarrolladas por la NOAA y presentadas en el informe "Precipitation- Frequency Atlas of the United States Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands" [6] de la NOAA y en las Guías para la Elaboración de Estudios Hidrológicos e Hidráulicos en Puerto Rico [7], por lo tanto, las ecuaciones que están basadas en las distribuciones temporales de lluvia Tipo I, IA, II y III no aplican a Puerto Rico y deberán ser reemplazadas por las ecuaciones presentadas en las secciones correspondientes de este capítulo. 3.2.4 Technical Release 55 (TR-55) a. La publicación técnica 55 (TR-55) [8] del NRCS presenta procedimientos para calcular el volumen de escorrentía de las lluvias, el caudal pico de la descarga, los hidrogramas y los volúmenes de almacenamiento necesarios para el diseño de estructuras pluviales. Estos procedimientos han sido aplicados en pequeñas cuencas hidrográficas urbanizadas en los Estados Unidos. b. El TR-55 utiliza el método gráfico para calcular el caudal pico del hidrograma. El desarrollo de este procedimiento está atado a las distribuciones temporales de lluvia tipo I, IA, II y III del NRCS, las cuales ya no aplican a Puerto Rico. C. Si este método es utilizado por el diseñador, deberá asegurarse que suple las distribuciones temporales de lluvia para Puerto Rico presentadas en las "Guías para la Elaboración de Estudios Hidrológicos e Hidráulicos en Puerto Rico" [7], que la duración de la lluvia es igual al tiempo de concentración y que sustituye la ecuación de la onda cinemática del NRCS para el cómputo del tiempo de viaje en el régimen de flujo en capa por la Ecuación 3.10 de este reglamento (ver Sección 3.11.1). d. Este reglamento provee un método alterno al presentado en el TR-55 para calcular el tiempo de viaje en el régimen de flujo en capa que utiliza las distribuciones temporales de lluvia para Puerto Rico. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 3-3 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 3.2.5 Technical Release 20 (TR-20) a. El Programa Informático para la Formulación de Proyectos de Hidrología (TR- 20) es un modelo de eventos de escorrentía a escala de cuenca con base física. Calcula la escorrentía directa y desarrolla hidrogramas resultantes de cualquier lluvia sintética 0 natural. b. El TR-20 utiliza el método del hidrograma unitario para calcular el caudal pico y el hidrograma resultante de un evento de lluvia. C. El cómputo para el tiempo de concentración utiliza las mismas ecuaciones del método de velocidad del TR-55. La ecuación de la onda cinemática para calcular el tiempo de viaje en el régimen de flujo en capa está atada a la distribución temporal de lluvia tipo II del NRCS, la cual ya no aplica a Puerto Rico. d. Si este método es utilizado por el diseñador, deberá asegurarse que suple las distribuciones temporales de lluvia para Puerto Rico presentadas en las "Guías para la Elaboración de Estudios Hidrológicos e Hidráulicos en Puerto Rico" [7] y que sustituye la ecuación de la onda cinemática del NRCS para el cómputo del tiempo de viaje en el régimen de flujo en capa por la Ecuación 3.10 de este reglamento (ver Sección 3.11.1). e. Este reglamento provee un método alterno al TR-20 para calcular el tiempo de viaje en el régimen de flujo en capa que utiliza las distribuciones temporales de lluvia para Puerto Rico. 3.2.6 Technical Paper No. 42 (TP-42) a. El TP-42 [9] fue sustituido por el NOAA Atlas 14 [6] [10]. Por lo tanto, su uso en el diseño de sistemas de alcantarillados pluviales en Puerto Rico no es permitido. 3.2.7 Distribución Temporal de Lluvia Tipo II del NRCS a. La distribución temporal de lluvia tipo II del NRCS ha sido sustituida por nuevas distribuciones desarrollados por la NOAA para Puerto Rico y publicadas en el informe "Precipitation-Frequency Atlas of the United States Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands" de la NOAA [6] y en las Guías para la Elaboración de Estudios Hidrológicos e Hidráulicos en Puerto Rico [7]. Por lo tanto, no se permite el uso de la distribución temporal de lluvia tipo II en el diseño de sistemas de alcantarillados pluviales en Puerto Rico. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 3-4 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022