ESTIMACIÓN DE LA CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL SUMIDERO

a. La determinación de la capacidad hidráulica del sumidero se hará mediante pruebas de campo en "situ". Esta sección presenta los diferentes factores que deben considerarse al realizar las pruebas de campo teniendo en cuenta las limitaciones de accesibilidad y disponibilidad de la tecnología necesaria. 7.7.1 Definición y Factores que Afectan la Capacidad Hidráulica a. El término "capacidad hidráulica del sumidero" se refiere al volumen de agua de escorrentía que el sumidero puede manejar, en su estado natural, sin afectar su integridad, tanto estructural como en comportamiento hidráulico, químico o biológico. El volumen manejado de esta forma puede traducirse en caudal al incorporar la variable tiempo en el análisis. b. Entre los factores que afectan la capacidad hidráulica de un sumidero, se tomarán en cuenta los siguientes [2]. Profundidad, dirección de flujo, grado de fluctuación y gradiente hidráulico de manto freático. Estructura geológica (e. g., orientación de las fallas dirección y ángulo de inclinación). Topografía de las depresiones superficiales (dentro del área de captación). Grado de disolución de la roca y su estado presente de actividad. Tamaño del área de captación. Presencia y tamaño de aberturas. Desarrollos urbanos dentro del área de captación. Ubicación de puntos de descarga (conocidos o presumidos) como manantiales o afloramiento del agua subterránea. Potencial de inundaciones asociadas a ciertas intensidades 0 profundidades de lluvia. 7.7.2 Generalidades a. El diseñador tomará en cuenta las recomendaciones resultantes de los estudios y análisis realizados por el equipo de profesionales en el momento de decidir la técnica aplicable para la determinación de la capacidad hidráulica del sumidero. b. Antes de realizar la prueba, se preparará el terreno sobre el cual se harán las descargas de agua. Se instalará una lámina de polietileno o geotextil sobre el área de contacto entre el punto de salida y el camión de agua hasta la entrada al sumidero. Esto evitará la erosión del suelo y transporte de sedimentos hacia la abertura e interior del sumidero. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 7-8 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 c. Si la boca del sumidero está bajo tierra (no es visible), se asegurará que no hay escombros o basura obstruyendo la entrada. d. Cuando se identifiquen más de una abertura (boca de sumidero), o varios sumideros, en el área del proyecto y en las áreas circundantes, se hará una determinación si los sumideros están subterráneamente interconectados o no. e. En el caso de existir varios sumideros interconectados, el análisis para estimar la capacidad hidráulica del sumidero, objeto de la descarga del proyecto, se hará tomando en cuenta el sistema de sumideros interconectados. f. Se establecen tres escenarios para determinación de la capacidad hidráulica del sumidero. 1. Depresión sin abertura (no tiene un hueco visible y se puede inundar). 2. Depresión con abertura (se subdivide en 2 escenarios adicionales; A y B). 7.7.3 Escenario 1 Depresión sin Aberturas Visibles 7.7.3.1 Método de inundación a. Luego de haber llevado a cabo las correspondientes evaluaciones de los estudios no invasivos e invasivos, el profesional a cargo preparará el modelo de inundación que permita recrear las condiciones evaluadas. Si las condiciones del terreno y de acceso lo permiten, el profesional recomendará que la depresión sea inundada con un volumen de agua conocido. b. La prueba consiste en descargar un volumen de agua conocido inundando la depresión y medir el cambio de elevación del nivel de agua con el tiempo. c. Las lecturas de la elevación de la superficie del agua se harán en el punto de mayor profundidad de la depresión minimizando las fluctuaciones de la superficie del agua. d. De ser necesario, la prueba se repetirá hasta obtener datos adecuados y confiables para la determinación del volumen infiltrado para cada intervalo de tiempo. e. Los resultados serán analizados y se prepararán curvas de caudal ("rating curves") de altura de agua como la abscisa y el caudal como la ordenada. Esta información se utilizará para la determinación del caudal a ser utilizado en el diseño de las obras civiles de control de escorrentía. 7.7.3.2 Método de infiltración a. En el caso de que el acceso no permita traer los camiones de agua hasta la depresión, se podrán utilizar técnicas para medir la infiltración y conductividad hidráulica de los suelos en la depresión. El método utilizado debe estar regulado y estandarizado por alguna entidad reconocida como, por ejemplo, la ASTM. Se informarán las técnicas utilizadas y el estándar correspondiente. REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 7-9 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 b. La prueba de infiltración se hará repetidamente en diferentes lugares dentro de la depresión de tal manera que se pueda estudiar el flujo a través de la superficie para las diferentes condiciones y tipos de suelo que puedan ocurrir en el lugar. c. Los resultados de esta prueba se presentarán en formato de curva de caudal como caudal VS. elevación de la superficie del agua. 7.7.4 Escenario 2.A Depresión con Abertura que se puede Inundar a. La diferencia con el escenario 1 es que al haber una abertura (boca de sumidero) los flujos serán más grandes y esto dificulta la toma de lecturas de la superficie del agua. 7.7.4.1 Método de inundación a. Aplica todo los indicado en la Subsección 7.7.3.1. b. Se podrán utilizar métodos mecanizados (sensores de profundidad) o digitales (cámaras de video) para la medición de la elevación de la superficie del agua con el tiempo. 7.7.4.2 Método de infiltración a. Al existir una abertura en la depresión, la prueba de infiltración no proveerá resultados adecuados, por lo tanto, no se debe utilizar este método para este escenario. 7.7.5 Escenario 2.B Depresión con Abertura que no se puede Inundar a. Se hará un estimado del volumen de agua y el tiempo en que el proyecto estará descargando a la depresión según los requisitos del evento de lluvia de diseño. Además, se estimará el flujo pico que el proyecto producirá (hidrograma de respuesta del proyecto). b. Se utilizará una descarga de agua controlada para observar el comportamiento y determinar el caudal manejado por la depresión del sumidero. c. Se determinará el caudal promedio que ingresa en el sumidero dividiendo el volumen de agua descargada entre el tiempo que tomó descargarla. d. Se utilizará un factor de seguridad recomendado por los profesionales que realicen las prueba, pero no será mayor de 0.75. El caudal determinado en la prueba se multiplicará por el factor de seguridad. e. Comparando con el hidrograma de respuesta del proyecto se determinará la mitigación requerida para este caso. 7.7.5.1 Curvas de caudal a. Las curvas de caudal se utilizarán para determinar el caudal que el sumidero puede manejar. Con esta información se determinará la mitigación requerida REGLAMENTO PARA EL DISEÑO, CRITERIOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE |7-10 SISTEMAS DE ALCANTARILLADOS PLUVIALES EN PUERTO RICO, 2022 para no exceder la capacidad hidráulica del sumidero y evitar que este se desborde (Escenarios 1 y 2.a). b. En adición, las curvas de caudal se utilizarán en la validación del diseño utilizando aplicaciones computadorizadas.