Análisis de la posibilidad de localización de tanques de tormenta en sectores propensos a inundación en Sabaneta

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TESIS II DE MAESTRIA - INGENIERIA CIVIL

Análisis de la Posibilidad de Localización de Tanques de Tormenta

en Sectores Propensos a Inundación en Sabaneta (Antioquia).

RUBÉN MAURICIO ROBAYO ARAQUE

Asesor: Juan G. Saldarriaga Valderrama

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2024

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Tabla de contenido

Introducción: ......................................................................................................................... 7

Objetivos ................................................................................................................................ 9

Objetivo General: ............................................................................................................. 9

Objetivos Específicos: ...................................................................................................... 9

Antecedentes: ........................................................................................................................ 9

Caso de Estudio: ................................................................................................................. 10

Metodología: ....................................................................................................................... 12

Modelo Hidráulico de la Red: ....................................................................................... 12

Eventos de Precipitación: ............................................................................................... 13

Localización de Taques de Tormenta: .......................................................................... 13

OptSU: ......................................................................................................................... 13

OptiTank: .................................................................................................................... 16

Manual: ............................................................................................................................... 18

OptSU: ............................................................................................................................. 18

OptiTank: ........................................................................................................................ 24

Resultados: .......................................................................................................................... 32

Modelo Hidráulico de la Red: ....................................................................................... 32

Características Principales de la Red de Sabaneta: ................................................ 32

Aliviaderos: ................................................................................................................. 35

Cuerpos de Agua: ....................................................................................................... 37

Puntos de Descarga: ................................................................................................... 37

Cálculo de Caudal de Aguas Residuales: ................................................................. 38

Eventos de Precipitación: ............................................................................................... 39

IDOM: ......................................................................................................................... 40

EPM: ............................................................................................................................ 43

Cambio Climático: ...................................................................................................... 44

Comportamiento de la Red ante los Escenarios Evaluados: ...................................... 45

IDOM: ......................................................................................................................... 46

EPM: ............................................................................................................................ 47

Cambio Climático: ...................................................................................................... 47

Modelación de Escenarios Evaluados: .......................................................................... 49

Eliminación de Alivios: .............................................................................................. 49

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Universidad de los Andes
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA
Análisis de la Posibilidad de Localización de Tanques de Tormenta en
Sectores Propensos a Inundación en Sabaneta (Antioquia).

Ruben Mauricio Robayo
Araque

Tesis II

Calculo 24H: ................................................................................................................ 54

Calculo 6H: .................................................................................................................. 54

Optimización con control Hidráulico: .......................................................................... 57

Optimización sin control Hidráulico: ........................................................................... 63

Análisis de Resultados: ....................................................................................................... 66

Conclusiones: ...................................................................................................................... 67

Referencias .......................................................................................................................... 68

Anexos: ................................................................................................................................ 69

INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Coeficientes de Ajuste ............................................................................................ 18

Tabla 2: Distribución de las Redes según el Tipo de Red .................................................... 33

Tabla 3: Distribución de las Redes según Diámetro de Tubería .......................................... 33

Tabla 4: Distribución de las Redes según Material de la Tubería ........................................ 34

Tabla 5: Distribución de las Redes según Tipo de Agua ...................................................... 34

Tabla 6: Distribución de las Redes según el Rango de Edad ............................................... 35

Tabla 7: Tipos de Aliviaderos en Sabaneta . ........................................................................ 36

Tabla 8: Numero de Curva Según Uso de Suelo .................................................................. 41

Tabla 9: Resultados de Volumen de Inundación red con vs red sin alivios. ........................ 50

Tabla 10: OPTSU - Parámetros físicos de los Posibles Tanques de Tormenta. ................... 58

Tabla 11: OPTSU - Visualización de la Localización de los Posibles Tanques a Diseñar. . 59

Tabla 12: Resultados OptSU - 24H ...................................................................................... 59

Tabla 13: Resultados OptSU - 6H ........................................................................................ 60

Tabla 14: OPTSU - Caso 3 Ampliación del Área en Planta Máxima Disponible para los
Tanques de Tormenta a Diseñar. ......................................................................................... 61

Tabla 15: Resultados OptSU - 6H - Doble de Área ............................................................. 62

Tabla 16: Nodos seleccionados como potenciales convertirse en Tanques de Tormenta .... 64

Tabla 17: Resultados de diseño y localización optima de Tanques de Tormenta - OptiTank.
.............................................................................................................................................. 65

INDICE DE FIGURAS

Figura 1: Ubicación de la Zona de Estudio. ......................................................................... 11

Figura 2: Interfaz de OptSU ................................................................................................. 15

Figura 3: Cambio de Nudo a Deposito ................................................................................. 19

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Tesis II

Figura 4: Creación del Nuevo Nudo ..................................................................................... 20

Figura 5: Ventana de Aportes del Nudo ............................................................................... 21

Figura 6: Asignación del Nudo de Entrada .......................................................................... 21

Figura 7: Creación del Orificio ............................................................................................. 22

Figura 8: Tabla de Datos, entrada a OptSU .......................................................................... 23

Figura 9: Archivo cargado en OptiTank ............................................................................... 24

Figura 10: Ventana de Opciones de Optimización ............................................................... 25

Figura 11: Función de costos de almacenamiento en red ..................................................... 25

Figura 12: Función de costo de los tanques .......................................................................... 26

Figura 13: Función de costo de conductos ........................................................................... 26

Figura 14: Intervalos de discretización ................................................................................. 27

Figura 15: Funciones de costo de Inundación ...................................................................... 28

Figura 16: Selección de tuberías y nudos potenciales .......................................................... 29

Figura 17: Parámetros del algoritmo Pseudo-genético ......................................................... 30

Figura 18: Visualización de resultados ................................................................................. 31

Figura 19:Resumen de los resultados de OptiTank. ............................................................. 32

Figura 20: Localización de Aliviaderos dentro de la Red de Alcantarillado de Sabaneta ... 36

Figura 21: Mapa de Recursos Hídricos de Sabaneta. ........................................................... 37

Figura 22: Mopa de Aliviaderos y Outfalls de la Red. ......................................................... 38

Figura 23: Grafica de Patrón de Vertimiento Utilizado en el Modelo ................................. 39

Figura 24: Áreas de Drenaje ................................................................................................. 41

Figura 25: Estaciones de Precipitación Analizadas. ............................................................. 42

Figura 26: Hietograma de Precipitación La Ayurá T25 ....................................................... 43

Figura 27: Hietograma de Precipitación San Antonio de Prado T25 ................................... 43

Figura 28: Hietograma de Precipitación HUFF Tr25 ........................................................... 44

Figura 29: Hietogramas de Precipitación Cambio Climático. .............................................. 45

Figura 30: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - Bloques Alternos. ............... 46

Figura 31: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - Huff. ................................... 47

Figura 32: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - CIACUA SSP 245. ............. 47

Figura 33: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - CIACUA SSP 585. ............. 48

Figura 34: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios – PULGARIN SSP 245. ...... 48

Figura 35: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - PULGARIN SSP 585. ........ 49

Figura 36: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - Bloques Alternos. ................ 51

Figura 37: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - Huff. ..................................... 51

Figura 38: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - CIACUA SSP 245. .............. 52

Figura 39: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - CIACUA SSP 585. .............. 52

Figura 40: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - PULGARIN SSP 245. ......... 53

Figura 41: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - PULGARIN SSP 585. ......... 53

Figura 42: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas -
Bloques Alternos. ................................................................................................................. 55

Figura 43: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - Huff.55

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Tesis II

Figura 44: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas -
CIACUA SSP 245. ............................................................................................................... 56

Figura 45: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas -
CIACUA SSP 585. ............................................................................................................... 56

Figura 46: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas -
PULGARIN 245. .................................................................................................................. 57

Figura 47: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas -
PULGARIN 585. .................................................................................................................. 57

Figura 48: OPTSU – Huff 24 Horas- Localización de Inundaciones. .................................. 69

Figura 49: OPTSU – Huff 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. .................... 70

Figura 50: OPTSU – Bloques Alternos 24 Horas- Localización de Inundaciones. ............. 70

Figura 51: OPTSU – Bloques Alternos 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. 71

Figura 52: OPTSU – CIACUA SSP 245 24 Horas- Localización de Inundaciones. ........... 71

Figura 53: OPTSU – CIACUA SSP 245 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.
.............................................................................................................................................. 72

Figura 54: OPTSU – CIACUA SSP 585 24 Horas- Localización de Inundaciones. ........... 72

Figura 55: OPTSU – CIACUA SSP 585 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.
.............................................................................................................................................. 73

Figura 56: OPTSU – PULGARIN SSP 245 24 Horas- Localización de Inundaciones. ...... 73

Figura 57: OPTSU – PULGARIN SSP 245 24 Horas - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 74

Figura 58: OPTSU – PULARIN SSP 585 24 Horas- Localización de Inundaciones. ......... 74

Figura 59: OPTSU – PULGARIN SSP 585 24 Horas - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 75

Figura 60: OPTSU – Huff 6 Horas- Localización de Inundaciones. .................................... 75

Figura 61: OPTSU – Huff 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. ...................... 76

Figura 62: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas- Localización de Inundaciones. ............... 76

Figura 63: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. .. 77

Figura 64: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas- Localización de Inundaciones. ............. 77

Figura 65: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. 78

Figura 66: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas- Localización de Inundaciones. ............. 78

Figura 67: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados. 79

Figura 68: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas- Localización de Inundaciones. ........ 79

Figura 69: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 80

Figura 70: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas- Localización de Inundaciones. ........ 80

Figura 71: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 81

Figura 72: OPTSU – Huff 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones. ............... 81

Figura 73: OPTSU – Huff 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados. ... 82

Figura 74: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.
.............................................................................................................................................. 82

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Tesis II

Figura 75: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 83

Figura 76: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas Doble Área - Localización de
Inundaciones. ........................................................................................................................ 83

Figura 77: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 84

Figura 78: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas Doble Área - Localización de
Inundaciones. ........................................................................................................................ 84

Figura 79: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques
Diseñados. ............................................................................................................................ 85

Figura 80: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas Doble Área - Localización de
Inundaciones. ........................................................................................................................ 85

Figura 81: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas Doble Área - Área en planta de
Tanques Diseñados. .............................................................................................................. 86

Figura 82: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas Doble Área - Localización de
Inundaciones. ........................................................................................................................ 86

Figura 83: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas Doble Área - Área en planta de
Tanques Diseñados. .............................................................................................................. 87

Figura 84: OptiTank - Huff 6 Horas - Localización de Tanques diseñados. ........................ 87

Figura 85: OptiTank - Bloques Alternos 6 Horas - Localización de Tanques diseñados. ... 88

Figura 86: OptiTank - CIACUA SSP 245 6 Horas - Localización de Tanques diseñados. . 88

Figura 87: OptiTank - CIACUA SSP 585 6 Horas - Localización de Tanques diseñados. . 89

Figura 88: OptiTank - PULGARIN SSP 245 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.
.............................................................................................................................................. 89

Figura 89: OptiTank - PULGARIN SSP 585 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.
.............................................................................................................................................. 90

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Tesis II

Introducción:

El cambio en las dinámicas poblacionales de los últimos años ejemplificado en la expansión
y densificación de áreas urbanas ha sido causa de un determinado número de variaciones en
como  los  seres  humanos  interaccionan  con  el  medio  en  el  que  habitan.  Casos  como:
alteraciones en los ciclos hidrológicos producto del aumento de la permeabilidad del suelo y
disminución  de  la  interceptación  de  agua  lluvia  por  parte  de  la  vegetación  son  causa  del
aumento  en  la  producción  de  escorrentía.  De  esta  manera,  por  medio  de  estructuras
antropogénicas como los son los sistemas de drenaje, el ser humano ha respondido de forma
rápida y eficaz a la probabilidad de ocurrencia de posibles inundaciones en su habitad.

En la actualidad el transporte de agua ocurre por medio de sistemas de tuberías subterráneos
conocidos  como  alcantarillado  que  a  su  vez,  estos  pueden  ser  de  uso  exclusivo  pluvial,
residual o combinado. En los dos primeros el agua lluvia (o residual) es transportada por una
única  red  de  manera  que,  la  materia  orgánica y  la  escorrentía jamás  tienen  algún  tipo  de
interacción entre sí. Por otro lado en los alcantarillados combinados, las aguas residuales y
las  aguas  lluvias  comparten  el  mismo  sistema  de  redes  de  transporte  y  en  consecuencia,
ocurre una mezcla entre ambos tipos de fluido mientras se transporta el flujo combinado hasta
el cuerpo receptor. Cabe mencionar que, los sistemas en que el fluido es separado presentan
múltiples beneficios como: producción de un menor impacto ambiental dado el hecho que se
prioriza  el  trazado  de  las  corrientes  naturales,  se  reduce  el  tamaño  de  las  plantas  de
tratamiento  de  aguas  residuales  y  presentan  una  menor  probabilidad  de  ocurrencia  de
inundación  producto  de  sobrecarga  en  el  sistema.  Sin  embargo,  en  la  actualidad  es  bien
conocido que un gran número de ciudades a nivel mundial aun cuentan con redes combinadas
para el manejo de sus aguas lluvias y de uso residual.

Los sistemas de alcantarillado se diseñan teniendo como base un caudal calculado a partir de
periodos de retorno, tanto de proyecciones poblacionales como de cambio en la intensidad,
frecuencia y volumen de las precipitaciones futuras. De esta manera, a través de la hidrología
del lugar y de proyecciones en el cambio en el número de habitantes se logra dimensionar el
sistema de transporte de agua, con el objetivo de suplir las demandas tanto medioambientales
como del hombre. Adicionalmente, a los diseños y sistemas construidos  se les ha venido
incorporando  cierto  tipo  de  ampliaciones  y/o  modificaciones,  pues  bien,  la  expansión  y
densificación de las ciudades ha causado que muchas de las redes queden subdimensionadas
con relación a los requerimientos que la población allí presente demanda. De esta manera,
hoy en día tareas como el mantenimiento y monitoreo de estas estructuras llega a ser más que
una necesidad; ahora se tiene en cuenta el hecho de que día a día son más los seres humanos
que  habitan  las  grandes  ciudades  y  en  consecuencia,  efectos  sobre  los  ecosistemas  e
hidrología producto del Cambio Climático pueden llagar a acentuarse.

Con el fin de evitar la posible saturación de las redes de drenaje a causa de cualquiera de los
eventos previamente descritos, el aumento en la capacidad de las tuberías ha sido una de las

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Tesis II

primeras soluciones que los ingenieros han implementado, sin embargo, lo anterior termina
siendo costoso debido a las altas implicaciones conexas a estas intervenciones como los son:
el rompimiento de calles y andenes, la excavación, el manejo del material, los equipos y el
personal necesario para realizar dicha actividad. De ahí que como alternativa, en años
recientes se ha propuesto a los Sistemas de Drenaje Urbano Sostenibles (SUDS por sus siglas
en inglés) como el método más apropiado para el manejo del agua lluvia, pues bien, se ha
visto como estos logran reducir el riesgo de inundación en las ciudades, mejoran la calidad
del agua que llega a los cuerpos receptores y regulan los caudales que se liberan en las plantas
de tratamiento de agua residual.

En este trabajo se va a estudiar un tipo de SUDS conocido como tanques de tormenta donde
el objetivo de estos es reducir la escorrentía al integrar controles de agua lluvia en toda el
área de drenaje. Los tanques de tormenta son estructuras adjuntas al alcantarillado diseñados
para detener y retener el agua lluvia dado eventos de precipitación para los cuales la red no
está en la capacidad de responder. De esta manera, estos tanques se diseñan para entrar en
operación  cuando  la  precipitación  es  intensa  y  la  capacidad  del  sistema  de  drenaje  se  ve
sobrepasada. Teniendo en cuenta lo anterior y con el fin de asegurar un buen funcionamiento
tanto de la red como de estas estructuras, una modelación hidráulica precisa, la cual garantice
el  manejo  adecuado  del  agua  lluvia  a  través  de  toda  la  vida  útil  del  sistema  es  de  vital
importancia en cualquier plan de intervención o rehabilitación que se piense.

El  presente  trabajo  se  enfocará  en  encontrar  la  ubicación  optima  de  tanques  de  tormenta
diseñados  para  un  municipio  en  específico.  Lo  anterior  tiene  como  objetivo  reducir  las
inundaciones  puntualmente  haciendo  uso  de  dos  metodologías  desarrolladas  durante  el
proyecto  “Drenaje  Urbano  y  Cambio  Climático:  hacia  los  sistemas  de  alcantarillado  del
futuro” encabezado por la Universidad de los Andes (Universidad de Los Andes; PAVCO,
2016).  Las  metodologías  fueron  planteadas  teniendo  en  cuenta  dos  configuraciones  del
tanque de tormenta; en la primera, la entrada está regulada por el tamaño del orificio (control
hidráulico), a través del programa OptSu (Cunha, Zaferinho, & Saldarriaga, 2016), y en la
segunda, se regula con referencia al nivel del agua residual (sin control hidráulico), a través
del programa OptiTank (Iglesias & Saldarriaga, Localización de tanques de tormenta para
control de inundaciones mediante un algoritmo pseudo-genético., 2014). Estos dos software
son  capaces  de  simular  el  efecto  de  localizar  de  forma  óptima  tanques  de  tormenta  en
determinados puntos de la red de estudio con el fin de disminuir las inundaciones.

El presente trabajo hará uso de la red de alcantarillado del municipio de Sabaneta, ubicado
en  el  departamento  de Antioquia,  Colombia;  como  objeto  de  estudio  en  la  simulación  de
eventos de precipitación  intensos. De esta manera, al final se propondrá una determinada
configuración de la red teniendo en cuenta dos criterios: el porcentaje de disminución en la
frecuencia de inundación de la zona y la minimización del costo asociado a dicha inundación
producto  de  posibles  precipitaciones  más  intensas  dado  escenarios  de  cambio  climático
aplicado.

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Tesis II

Objetivos

Objetivo General:

Conseguir dar con la localización óptima de tanques de tormenta en la red de alcantarillado
combinado  del  municipio  de  Sabaneta  (Antioquia)  de  manera  que,  esta  logre  la  mayor
reducción  en  la  probabilidad  de  presentar  inundaciones  consecuencia  de  eventos  de
precipitación con alta probabilidad de ocurrencia futura.

Objetivos Específicos:

 Diseño completo de la red de alcantarillado de estudio actualizado en SWMM:

coordenadas y acotación de nodos y longitud, tipo de sección y material de las
tuberías.

 Selección de los eventos de precipitación y curvas IDF relacionados a la zona de

estudio.

 Localización de los sectores con mayor ocurrencia de inundación dado lo escenarios

de precipitación establecidos.

 Localización óptima de los tanques de tormenta por medio del uso de los programas

OptSU y OptiTank.

 Cuantificar la reducción de inundaciones debido al uso de los tanques de tormenta

implementados.

 Análisis y selección del tipo de tanque de tormenta que logra la mayor reducción en

la probabilidad de un escenario de inundación.

Antecedentes:

Debido al aumento del volumen de precipitaciones durante los últimos años, muchas de las
poblaciones a nivel mundial se han visto en la tarea de realizar distintos tipos de adecuaciones
a las redes de alcantarillado de manera que, se logre suplir tanto con las demandas de caudal
residual de la población creciente como con el transporte de la escorrentía superficial sin
afectar el bienestar de cada uno de los usuarios. De esta manera, en la actualidad es más que
conocido que el número de ciudades y entes administrativos los cuales optan por la
implementación de SUDS y estructuras reductoras de caudal pico como alternativa y solución
ante eventos de inundaciones ha ido en aumento a nivel mundial.

La principal ventaja de los SUDS frente a otras alternativas radica en la utilidad remanente
sobre los costos de instalación, de esta forma, estas estructuras logran disminuir el volumen
y  caudal  de  la  escorrentía  de  formas  mucho  más  económicas  en  comparación  con  otros
métodos  más  tradicionales.  El  aumento  de diámetros  de tuberías,  construcción  de nuevas
redes  en paralelo o reubicación de la población  residente  en las  zonas afectadas son solo
algunas de las viejas metodologías que se han querido cambiar.

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Araque

Tesis II

Con  relación  al  uso  de  tanques  de  tormenta  y,  con  el  objetivo  de  minimizar  la  inversión
asociada  a  su  construcción  e  instalación,  estos  se  diseñan  como  estructuras  en  forma  de
depósitos  modulares,  estos  son  hechos  de  polipropileno  con  conductos  en  su  interior.  La
unión de varios módulos conforma una estructura con una alta porosidad donde, gracias a la
ayuda de una geomembrana que cubre la estructura se logra el objetivo de que el agua no se
infiltre  en  el  terreno  y  de  esta  manera  quede  retenida  en  su  interior.  Estos  tanques  se
construyen dependiendo del volumen de caudal al que van a ser sometidos, la disponibilidad
de  espacio,  la  eficiencia  de  reducción  de  inundaciones  y  la  viabilidad  financiera  ante  su
implementación.

Teniendo en cuenta lo anterior, ahora está dentro de las posibilidades del diseñador el realizar
un estudio más detallado de la viabilidad de instalar este tipo de estructuras en diferentes
ciudades. Para esto, se debe tener en cuenta factores como las condiciones hidrológicas, los
cambios  futuros  en  la  precipitación  producto  del  cambio  climático  local,  la  topología  y
topografía  de  la  red,  el  nivel  de  urbanización,  uso  de  suelo,  entre  otros.  A  partir  de  esta
información y con la ayuda de una buena herramienta computacional es posible localizar y
dimensionar tanques de tormenta de forma óptima, además de determinar el porcentaje de
reducción en la inundación que se logra con la implementación de estas estructuras.

En el proyecto “Drenaje Urbano y Cambio Climático: hacia los sistemas de alcantarillado
del futuro” se desarrollaron dos programas conocidos como OptSU y OptiTank. La diferencia
entre OptSu y Optitank es que el primero tiene control hidráulico mientras que el segundo
no. Para utilizar cualquiera de los dos es necesario partir de un modelo hidráulico de la red
en el Stormwater Management Model (SWMM) y de un estudio hidrológico que permita
conocer los caudales de entrada a cada nudo de la red.

Caso de Estudio:

El área de estudio está ubicada al sur del Valle de Aburrá y comprende toda la infraestructura
del sistema de alcantarillado del Municipio de Sabaneta. Este tiene como cuerpo receptor al
canal conocido como la Doctora el cual presenta colectores a lo largo de todo su cauce. De
igual forma, hay otras quebradas o pequeños ríos cuyos nombres son: La Escuela y La Honda
para las cuales también presentan colectores en la parte baja de la cuenca, y la Quebrada Cien
Pesos y Las Lomitas que no tienen red de transporte de agua residuales anexas como tal, pero
si tienen redes de aguas pluviales.

Sabaneta es un municipio que inició su desarrollo urbanístico en la parte baja del mismo y
cercano al río Medellín y que, como se pudo observar en distintos estudios realizados por la
empresa prestadora de servicio de alcantarillado para esta población (EPM), se detalló que
las redes en la parte central del municipio son combinadas y en los sectores periféricos son
separadas. De igual forma, vale la pena mencionar que las redes de alcantarillado para esta
población se clasificaron en redes de recolección o secundarias y de transporte que a su vez

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pueden ser colectores o interceptores. Las redes secundarias recogen las aguas residuales de
los usuarios y, los colectores son las redes de transporte que reciben de las redes secundarias
el agua, estos generalmente se diseñan paralelo a los cuerpos de agua pluvial o quebradas
principales. De esta manera, en total el municipio cuenta con 110 km de red de alcantarillado
en los estados de: operación, construcción y/o propuesto a modificar y propuesto a retirar.
De estos, 5.3 km son de colectores, 1.18 km de interceptores y el resto de las redes
secundarias.

Figura 1: Ubicación de la Zona de Estudio.

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Metodología:

La metodología de este proyecto de investigación se plateo con tres subdivisiones. La primera
está relacionada con la investigación y descripción de las características detalladas del caso
de  estudio,  la  segunda  enfatiza  en  el  análisis  de  la  precipitación  que  se  plantea  modelar
analizar en la cuales  se tomara como base trabajos existentes previamente aplicados a la red
los cuales ejemplificaran el comportamiento de las inundaciones presentadas y de manera
paralela  posibles  escenarios  de  precipitación  con  modelos  meteorológicos  de  cambio
climático aplicado, por último se elegirán las zonas más propensas a la instalación de posibles
tanques  de  tormenta  para  una  posterior  evaluación  de  eficiencia  ante  reducción  de
inundaciones en el municipio.

Modelo Hidráulico de la Red:

El modelo hidráulico de la red se obtiene gracias a la ayuda de la empresa encargada de la
gestión  de  alcantarillado  de  la  zona  de  estudio.  Empresas  Públicas  de  Medellín  (EPM)
proporciono el modelo hidráulico el cual se tiene estructurado tan solo en un 30% del total
de la extensión con la que se cree el municipio de Sabaneta cuenta. Dado que hay zonas que
se  construyeron  hace  varios  años,  conexiones  ilegales  y  la  dificultad  que  presenta  la
validación de datos en campo de toda la cuenca, hay zonas con información incompleta y por
ende  no  fueron  tenidas  en  cuenta  tanto  en  los  estudios  previos  ni  en  el  análisis  de  los
escenarios de inundación que EPM ha evaluado. De esta manera, dichos tramos tampoco son
tenidos en cuenta en el presente estudio ni en los trabajos futuros ligados a este.
Es por lo anterior que, con base en el modelo hidráulico realizado por el consultor IDOM en
junio de 2019 para EPM en el software SewerGEMS se ejecutó el análisis pertinente de las
características de la red de alcantarillado con las cueles se trabajara.

A partir de esta información se procede a seguir los siguientes pasos:

1. Determinar la localización de la red para las cuales se tiene registro de las

características hidráulicas como coordenadas de las nudos y tuberías, cotas de fondo,
rasantes y batea, diámetro, longitud, material y tipo de sección de los conductos.

2. Localizar los puntos de arranque y descarga con las cuales opera el modelo, así como,

puntos en los cuales se cuenta con aliviaderos o reguladores de caudal.

3. Localizar cuerpos de agua (ríos, quebradas, canales o interceptores) que funcionan

como receptores del caudal modelado en el sistema.

4. Investigar a cerca de la metodología de cálculo de caudal de aguas residuales y la

relevancia de la magnitud de este en los escenarios de evaluación.

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Eventos de Precipitación:

La metodología general de obtención de aguaceros de diseño busca calcular Curvas IDF con
las cuales se pueda determinar hietogramas de precipitación. Para esto se hacen necesario los
siguientes insumos: el primero corresponde a los registros de lluvia histórica normalmente
registrada con una temporalidad diaria; el segundo son las curvas IDF actuales de la zona de
estudio; y el tercero es la selección de un Modelos Climatológicos Global (MCGs) aplicable
a la zona de estudio (si lo que se quiere es obtener un escenario de evaluación que tenga en
cuenta las incidencias del cambio climático en la zona).

Cabe resaltar que, Los Modelos Climatológicos Globales son algoritmos matemáticos que
simulan la respuesta del clima al incremento de los gases de efecto invernadero. Existen una
gran cantidad de MCGs que representan los procesos climáticos, donde se incluyen procesos
físicos, químicos y biológicos de la atmosfera, el océano, la criósfera y la superficie terrestre
(Roa, 2010)- Este tipo de modelos como son de carácter global no simulan con la misma
precisión todas las regiones del planeta, por lo tanto, es necesario validar qué modelo se
ajusta mejor a las condiciones climáticas de la zona de estudio.
Cabe resaltar que, el alcance del presente trabajo no acapara el cálculo de dichas curvas IDF
ni la selección de algún Modelo Climatológico global para el cálculo de hietogramas. Dentro
de este informe se procederá:

1. Presentar cada uno de los escenarios de precipitación implementados por la del

modelo de evaluación en SewerGEMS, tanto MCG’s como los utilizados en trabajos
previos.

2. Presentar y contrastar los escenarios de precipitación seleccionados a aplicar a la red

de alcantarillado de estudio.

Localización de Taques de Tormenta:

Con el ánimo de calcular y obtener la localización optima de los tanques de tormenta en la
red se trató de hacer uso de las siguientes herramientas de soporte: la primera se conoce como
OptSU y la segunda como OptiTank. Estos dos programas fueron diseñados ligados al
programa SWMM, específicamente la versión 5.0 en español, el cual es de uso público y
gratuito.

OptSU:

Fue desarrollado por expertos de la Universidad de Coímbra en Portugal y es un modelo de
optimización que busca instalar tanques de almacenamiento en la red de drenaje pluvial de
forma inteligente. Para esto tiene en cuenta las restricciones hidráulicas, de espacio y
normativas asociadas a cada red.
Este programa se formuló con un único propósito y se implementó haciendo uso de dos

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funciones objetivo. La primera se basa en la minimización de volúmenes, tanto de los
tanques de almacenamiento como de la inundación y la segunda se centra en la
minimización de costos, en donde se incluyen los costos asociados a la construcción de los
tanques de almacenamiento y los daños potenciales generados por las inundaciones en la
zona de estudio.
La función que se desea minimizar con el fin de reducir los volúmenes es:

𝑉 + 𝜃

𝑉

∈

Donde el primer término corresponde a la sumatoria del volumen de cada tanque de tormenta,
mientras que el segundo término representa los volúmenes de inundación. El factor θ permite
al usuario asignarle un peso a la inundación.
Por otro lado, la función de costos que se desea minimizar es:

𝐶𝑆 𝑉 + 𝜔

𝐶𝐹 (𝑉

)

∈

El primer término corresponde a la sumatoria de los costos asociados a la construcción de los
tanques de tormenta. Por otro lado, el segundo término representa la sumatoria de los costos
asociados a la inundación. El término ω tiene el objetivo de asignarle a la inundación un peso,
el cual está ligado al objetivo de la investigación que se esté realizando.
Al tener en cuenta la incertidumbre asociada a las variables de entrada, se incluye un enfoque
estocástico que se ajuste a la gran variedad de escenarios posibles, para esto se agrega el
término 𝑃 el cual representa la probabilidad de ocurrencia de cada escenario.

𝑀𝑖𝑛

𝐶𝑆 𝑉 + 𝜔

𝑃

∈

𝐶𝐹 (𝑉

)

∈

OPtSU requiere una serie de datos de entrada en los que se encuentra el archivo inp de
SWMM con la red montada, el peso de inundación, el número máximo de unidades de
almacenamiento, la restricción de la inundación total y local, los parámetros de algoritmo y
el número de semillas. En la Figura se puede observar los valores de entrada por defecto que
muestra el programa.

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Figura 2: Interfaz de OptSU

Es importante resaltar que al optar por un valor igual a 0 en la casilla asignada al número
máximo de unidades, el programa entiende que no hay restricciones y puede utilizar todos
los nudos potenciales para incluir tanques. Por otra parte, cuando a las casillas de restricción
de la inundación local y total se les asigna un valor igual a 1, no existe restricción en el valor
de la inundación.
En cuanto a los parámetros del algoritmo, estos están relacionados con el método que utiliza
OptSU para encontrar la solución óptima, el cual se denomina Simulated Annealing. Este
algoritmo se basa en un fenómeno físico que reproduce el recocido de acero y cerámicas, en
esta técnica el calentamiento genera un incremento en la energía cinética de los átomos lo
que  les  permite  desplazarse,  el  enfriamiento  lento  brinda  una  mayor  probabilidad  de
recristalizarse en una configuración con menor energía a la inicial (se encuentra un mínimo).
Esto  en  teoría  es  lo  que  reproduce  el  algoritmo  Simulated  Annealing  para  minimizar  la
función objetivo.

De forma breve, el procedimiento que sigue el algoritmo se resume en los siguientes pasos:

1. Inicialización. Se toma una solución aleatoria.

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2. Se evalúa el desempeño de la solución. Si es factible se selecciona como solución

inicial, de lo contrario se busca una nueva solución de forma aleatoria.

3. Se perturba la solución obtenida con algún cambio. 4. Se evalúan los resultados

generados con la perturbación.

4. Se eligen las soluciones con mejores resultados.
5. Se actualiza la solución y se repite el proceso hasta alcanzar el criterio de parada.

Con el fin de generar una solución aleatoria OptSU utiliza una función de generación de
números aleatorios y cada semilla da origen a la cantidad de números aleatorios deseados.
Esto con el fin de conocer si los parámetros del algoritmo deben ser calibrados, lo que se
determina utilizando diferentes semillas. Si se llega al mismo resultado (o muy similar) se
puede confiar en el resultado del programa, de lo contrario se deben calibrar los parámetros,
hasta que se lleguen a respuestas similares sin importar el número se semillas empleados.

OptiTank:

Desarrollado por expertos de la Universidad Politécnica de Valencia en España el cual busca
minimizar el número y tamaño de los tanques de tormenta que se van a instalar en la red de
drenaje de aguas pluviales. Además, tiene la opción de rehabilitar ciertas tuberías de la red.
Estas dos funcionalidades buscan reducir la inundación al tener en cuenta las restricciones
hidráulicas, de espacio y normativas asociadas a cada red.
La  función  objetivo  es  la  sumatoria  de  cuatro  funciones:  el  costo  asociado  al  nivel  de
inundación en los nudos, el costo de los tanques de tormenta que se van a instalar, el costo
de cambiar conductos en la red y el costo asociado al volumen de almacenamiento máximo
de agua en la red. Lo anterior se puede expresar matemáticamente con la siguiente función:

𝜆

𝐶 𝑉 (𝑖) + 𝜆

𝐶 𝐷 (𝑖) 𝐿 + 𝜆

𝐶 𝑉

(𝑖)

Donde N corresponde a  cada uno de los nudos y M a las tuberías de la red  considerada.
Adicionalmente, el multiplicador de Lagrange permite decidir qué términos de la función
objetivo  se  van  a  considerar,  1  si  se  quiere  tener  en  cuenta  o  0  de  lo  contrario  (Iglesias,
Martinez,  &  Saldarriaga,  Pseudo-Genetic  Optimization  Model  Applied  to  Urban  Storm
Water Rehabilitation Projects, 2016).
La función de costo de los tanques se describió en términos de su volumen y tiene la
siguiente forma:

𝐷

(𝑉 ) = 𝐴 + 𝐵𝑉

Donde A, B y C son coeficientes de ajustes, los cuales dependen de las condiciones del área
de estudio. Para determinar estos valores, en el caso colombiano se utilizó un estudio

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realizado por la Universidad de los Andes, el cual se detalla en el segundo informe del
proyecto “Drenaje Urbano y Cambio Climático: hacia los sistemas de alcantarillado del
futuro”, los resultados indican que A = 16923, B= 318.4 y C=0.5. Por otro lado, la función
de costo de los conductos se formuló en términos del diámetro de las tuberías y tiene la
siguiente forma:

𝐶

(𝐷 ) = 𝐴𝐷 + 𝐵𝑉

Al igual que en la Ecuación 5, hay unos coeficientes de ajuste (A y B), los cuales dependen
de la zona estudiada. En el caso colombiano estos coeficientes son: A = 237.93 y B = 40.685.

En el caso del costo asociado a la inundación, se definieron tres funciones, la primera es una
función proporcional al volumen total de inundación, la segunda es una función polinómica
y la tercera es una función de costo adimensional.
La primera función se formuló en la primera parte del desarrollo del modelo y consiste en
multiplicar el volumen de inundación por un coeficiente 𝐾

𝐶

= 𝐾

𝑉 (𝑖)

De la ecuación anterior se puede afirmar que valores altos de 𝐾  conducen a soluciones con
menor inundación, por lo altos costos que representa, por el contrario, valores bajos de  𝐾
generan soluciones con mayores inundaciones.
La función de costos polinómica tomó como punto de partida un estudio realizado por la
Universidad de los Andes, el cual se detalla en el informe de la fase II del proyecto “Drenaje
Urbano y Cambio Climático: hacia los sistemas de alcantarillado del futuro”. En este estudio
se relaciona el costo de inundación con el máximo nivel del agua y a partir de esto se obtiene
una curva que representa el costo de inundación por metro cuadrado de superficie en función
del  nivel  del  agua.  Lo  anterior  se  realizó  para  los  seis  estratos  económicos  presentes  en
Colombia y para los usos del suelo comercial e industrial. La forma de esta función que se
ajustó es:

𝐶

(𝑉 ) = 𝐴𝑦 + 𝐵𝑦 + 𝐶𝑦 + 𝐷𝑦

Los coeficientes de costos están ajustados en euros para cada uno de los estratos y usos del
suelo, se muestran en la siguiente tabla. Es importante mencionar que estos coeficientes se
ajustaron a curvas que no son las presentadas por el estudio de la Universidad de los Andes;
estas curvas se modificaron para considerar polinomios de cuarto grado sin un término
independiente.

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Tabla 1: Coeficientes de Ajuste

Uso del

Suelo

Estrato 1

117.6

-363.91

256.91

130.66

Estrato 2

205.12

-623.76

440.79

217.93

Estrato 3

110.58

-308.48

83.54

366.98

Estrato 4

251.56

-701.88

190.07

835.00

Estrato 5

116.00

-208.99

-483.88

1290.7

Estrato 6

184.52

-335.25

-773.28

2064.8

Comercial

4046.00

-12579.00

9830.50

2629.1

Industrial

3836.00

-12068.00

10166.00

1066.7

Promedio

1108.5

-3398.60

2463.8

1075.2

Finalmente, la función de costos adimensional trata de recoger de forma más precisa el
comportamiento esperado de una curva de inundación, por lo tanto, se realiza un ajuste
potencial de la forma:

𝐶 = 𝐶

1 − 𝑒

Donde 𝐶

representa el costo máximo al que tienden las curvas de inundación cuando se

alcanza un nivel de inundación 𝑦

, y es el nivel de inundación y 𝜆, b son coeficientes de

ajuste de la curva. Después de realizar un análisis se encontró que los valores de estos dos
coeficientes que mejor se ajustan son 𝜆 = 4.88 y b = 2.

Manual:

OptSU:

A continuación, se describe la metodología que se debe seguir para resolver el problema de
dimensionamiento y localización óptima de unidades de almacenamiento en una red con el
programa OptiTank.

Lo  primero  que se  debe  hacer es  seleccionar  la  ubicación  y  dimensión  de los  tanques  de
tormenta.  Esta  selección  se  realiza  teniendo  en  cuenta  los  nudos  con  mayor  inundación
(nudos  críticos),  la  disponibilidad  de  espacio,  las  condiciones  geográficas  y  la
reglamentación  vigente  del  área  de  estudio.  Por  otro  lado,  se  deben  crear  los  tanques  de

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almacenamiento en el programa EPA SWMM. Para esto se elige el nudo que se desea
convertir a tanque, luego se oprime click derecho se escoge la opción “Convertir a” y luego
“Depósito”, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Figura 3: Cambio de Nudo a Deposito

Lo segundo que se hace es crear un nuevo nudo aguas abajo del depósito.

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Figura 4: Creación del Nuevo Nudo

El tercer paso consiste en asignarle al nudo creado las propiedades del nudo anterior (aportes,
cota de fondo y profundidad máxima). Para esto se da clic sobre el depósito y se copian los
valores de cota de fondo y profundidad máxima, para luego dirigirse al nudo e insertar dichos
valores. Con el fin de incluir los aportes, es necesario dar clic en el tanque, luego ir a “Aportes
(YES)” y se despliega la ventana que se muestra en la Figura 9. A continuación, se copia el
contenido de la sección “Serie Temporal”, se da clic en “Aportes (NO)” del nudo creado y
se pega el valor copiado en la sección de “Serie Temporal”.

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Figura 5: Ventana de Aportes del Nudo

El cuarto paso consiste cambiar el nudo de inicio de la tubería del tanque de almacenamiento
al nudo creado.

Figura 6: Asignación del Nudo de Entrada

El quinto paso es crear un orificio que vaya desde el tanque de almacenamiento al nudo.

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Figura 7: Creación del Orificio

Ahora, se modifican las propiedades del orificio, el valor correspondiente a “Altura” debe
ser igual o menor al valor de “Altura (Prof. Máx.)” de la tubería aguas abajo del nudo. El
valor de “Anchura” es 0 y el valor del “Coeficiente descarga” se recomienda que sea 1. El
quinto paso consiste en cambiar las propiedades del depósito, para esto es necesario dirigirse
a la sección de “Curva definida por función” se coloca cero en “Coeficiente” y “Exponente”.
Para  “Constante”  se  introduce  el  valor  del  área  en  planta  del  tanque.  Este  valor  debe
encontrarse  entre  el  rango  mínimo  y  máximo  que  se  defina  para  cada  unidad  de
almacenamiento. Si se coloca un valor de 1, el programa OptSU toma el depósito como un
nodo,  es  decir,  no  existiría  almacenamiento.  Esto  podría  ser  útil  para  saber  cuál  es  la
inundación  real  sin  la  implementación  de ningún  tanque de  almacenamiento.  Además,  se
debe cambiar el “Nivel máximo” del depósito; para esto se tiene en cuenta si la tubería aguas
arriba del depósito tiene o no desnivel de salida. En caso de que cuente con un desnivel de
salida, el nivel máximo del depósito debe ser igual a este valor, si el desnivel es menor a 0.10
m, se recomienda no incluirlo. Si la tubería no tiene desnivel de salida, el valor del Nivel
Máximo del depósito será igual al diámetro de la tubería aguas arriba del depósito. El sexto
paso radica en crear un archivo tipo .txt en el cual se defina la posición y características de
los depósitos creados, además de las propiedades de los orificios. El número de la posición
de los depósitos es igual a la posición del último nudo creado más el número de descargas
más uno. Para saber la posición de los depósitos (nodos), se abre el archivo INP de la red y
se copia la sección junctions y outfalls en una hoja de Excel. El archivo .txt está compuesto
por siete columnas las cuales se describen a continuación:

 Primera: posición de los depósitos.

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 Segunda: área mínima en planta del tanque de tormenta.

 Tercera: área máxima en planta del tanque de tormenta.
 Cuarta: altura mínima de la tubería de salida del tanque de almacenamiento.

 Quinta: altura máxima de la tubería de salida del tanque de almacenamiento. Este

valor debe ser igual al de “Profundidad Máxima” del nudo.

 Sexta: diámetro mínimo del orificio de salida del tanque de almacenamiento.
 Séptima: diámetro máximo del orificio de salida del tanque de almacenamiento.

Este valor debe ser igual al de “Altura” del orificio. Finalmente, se crea una fila para cada
tanque potencial de almacenamiento creado. En el caso de la red de Sabaneta, se encontró
que la posición del primer tanque era 980, dado  que se tienen 946 nudos y 33 descargas
(946+33+1=980).  Como  se  crearon  4  tanques  de  almacenamiento  potenciales,  el  último
tanque deberá encontrarse en la posición 983.

Figura 8: Tabla de Datos, entrada a OptSU

El séptimo paso consiste en ingresar los datos a OptSU. Para esto se abre el programa y se
da clic en “File” luego “Open” y se carga primero el archivo. inp y luego el .txt.

En el octavo paso se ejecuta el programa, para esto es necesario dirigirse a la pestaña “Run”
primero elegir la opción “SWMM- Toolkit Test”. Con esto el programa lee los valores de
entrada,  los  cuales  se convierten  en  el  número  de  tuberías,  número  de nodos,  número  de
unidades de almacenamiento potenciales y número inicial de unidades de almacenamiento.
Posteriormente, en la misma pestaña elegir la opción “Optimization Model”. Finalmente se
eligen las restricciones del modelo de decisión (peso de la inundación, número máximo de
unidades de almacenamiento, restricción de la inundación total y restricción de la inundación
local), lo cual depende de las necesidades del modelador. Los resultados se muestran en la
ventana principal  del  programa en  la  esquina inferior  derecha.  Sin  embargo,  el  programa
permite visualizar los resultados de forma gráfica utilizando la pestaña “Tools” en la cual se
puede  seleccionar  el  parámetro  que  se  desea  visualizar  (localización  de  las  unidades  de

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almacenamiento potenciales, la localización de las unidades de almacenamiento
seleccionadas por el modelo y la inundación). Además, si se desean conocer los resultados
en detalle (área, volumen de los tanques y tamaño de orificio) el usuario debe dirigirse a la
carpeta en donde se encuentra el ejecutable del programa y luego a “Results”. En este lugar,
se muestran los resultados de las simulaciones realizadas en formato. txt.

OptiTank:

El primer paso para utilizar OptiTank consiste en oprimir el botón Abrir, el cual se encuentra
en la parte superior izquierda del programa, y cargar la red que se desea optimizar. Una vez
se carga el archivo, en la pantalla principal se debe mostrar el volumen de inundación, el
volumen de agua en la red, el volumen de los tanques que hay en la red y el valor de la
función objetivo, tal como se muestra a continuación.

Figura 9: Archivo cargado en OptiTank

El segundo paso es ir al botón Opciones e ingresar los parámetros de la función de costos de
almacenamiento en red, la función de costo de los tanques, la función de costos de los

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conductos, los intervalos de discretización de las variables continuas y la función de costo de
inundación. Es importante resaltar que todas las funciones de costo están en euros.

Figura 10: Ventana de Opciones de Optimización

En el caso de la función de costo de almacenamiento en red (Función de costo de los tanques),
por defecto el programa le asigna a esta casilla un valor igual a cero. Sin embargo, si se desea
penalizar el almacenamiento de agua en la red, para evitar tiempos de retención largos, se le
puede asignar un costo.

Figura 11: Función de costos de almacenamiento en red

En cuanto a la función de costo de los tanques, es de la forma 𝐴 + 𝐵𝑉 (donde A, B y C son
coeficientes de ajuste, mientras V es el volumen), los valores que se encuentran por defecto
son aplicables únicamente al caso colombiano. En este punto se puede seleccionar el modelo
de cálculo del volumen, ya sea teniendo en cuenta el volumen de excavación o el volumen
útil de agua. El primero representa el volumen total de movimiento de tierras que es necesario

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realizar desde la superficie del terreno para la construcción del tanque, mientras que el
segundo refleja de forma más cercana el tamaño real del tanque.

Figura 12: Función de costo de los tanques

La función de costo de conductos es de la forma 𝐴𝐷 + 𝐵𝐷 (A y B son los coeficientes de
ajuste y D el diámetro de la tubería), los valores por defecto del programa son aplicables
únicamente al caso colombiano. Esta función se emplea en caso de que se deseen sustituir
algunas tuberías por unas de dimensiones diferentes, con el fin de mejorar la solución del
programa.

Figura 13: Función de costo de conductos

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Los intervalos de discretización se utilizan en el programa para discretizar las variables
continuas como el arranque de las bombas, la parada de las bombas, el volumen de los nudos
y el volumen de los depósitos.

Figura 14: Intervalos de discretización

Hay  tres  funciones  en  OptiTank  para  calcular  el  costo  de  inundación.  La  primera  es  de
carácter lineal y es proporcional al volumen total  de inundación, esta es  la ecuación más
básica y el usuario puede ingresar el valor del costo en euros por metro cúbico de agua. La
segunda  ecuación  es  de  carácter  polinómico  y  se  puede  seleccionar  una  de  las  funciones
dependiendo del uso del suelo (comercial, residencial o industrial), en caso de ser residencial
se debe elegir el estrato, en caso de no contar con información suficiente se puede elegir la
opción  de  genérica  o  promedio  y  cambiar  los  valores  de  los  coeficientes  de  ajuste.  Es
necesario  resaltar  que  los  valores  por  defecto  del  programa  sólo  son  aplicables  al  caso
colombiano, si se desea optimizar una red que no se encuentre en Colombia se debe hacer un
estudio en donde se encuentren los parámetros del ajuste polinómico e ingresar estos valores
al programa. La última función es la de costo adimensional y los coeficientes λ, b, el costo y

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nivel máximos pueden ser calculados e ingresados al programa con el fin de alterar la forma
de la curva.

Figura 15: Funciones de costo de Inundación

Una vez se suministra la información de costos al programa, se le debe indicar qué tuberías
o nudos se desean reemplazar. Para esto, en el programa es necesario dirigirse a la sección
que se encuentra a la derecha en la Figura 15, buscar las tuberías o nudos que se podrían
reemplazar y dar click en la segunda columna que se titula Optimizar. Si el usuario desea

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seleccionar todos los nudos o conductos, OptiTank permite hacerlo de forma rápida dando
un click en la parte inferior izquierda, tal y como se muestra.

Figura 16: Selección de tuberías y nudos potenciales

Para el tercer paso es necesario dirigirse a la opción Calcular e ingresar los parámetros del
algoritmo Pseudo-genético (probabilidad de mutación, probabilidad de cruce, tamaño de la
población y generaciones sin cambio). Una vez se tienen estos valores es necesario dirigirse
a la parte inferior donde se encuentra el icono del ADN e ingresar el archivo donde se desea

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que se almacenen las respuestas, la extensión de este archivo es (.res), pero se puede utilizar
un archivo de texto (.txt) para recopilar la información.

Figura 17: Parámetros del algoritmo Pseudo-genético

Después de ingresar el archivo donde se van a almacenar las respuestas, OptiTank empieza
a realizar las corridas y a medida que las va haciendo muestra los resultados en la pantalla.

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Cuando finalmente encuentra la solución óptima, el número de generaciones se detiene y se
muestran los resultados en la pantalla tal como se observa.

Figura 18: Visualización de resultados

A continuación, se da click en Aceptar y el programa muestra en su pantalla principal un
resumen de los resultados (inundación final, volumen de agua en la red, volumen de los
tanques y la función objetivo). Adicionalmente, se activa el cuarto botón (Escenario), el cual

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permite exportar los resultados a SWMM con el fin de que el usuario pueda manipular la
nueva red.

Figura 19:Resumen de los resultados de OptiTank.

Resultados:

Modelo Hidráulico de la Red:

Características Principales de la Red de Sabaneta:

Como se mencionó anteriormente, el municipio de Sabaneta cuenta con distintos tipos de
redes las cuales presentan cierto tipo de características específicas para tener en cuenta. A
continuación, en la Tabla 2, Tabla 3, Tabla 4, Tabla 5 y Tabla 6 se listan varias de ellas con
el objetivo de que el lector tenga una idea aproximada de la calidad y estructura de como este
sistema  de  alcantarillado  está  conformado.  Vale  la  pena  recalcar  el  hecho  de  dicha
información  fue  facilitada  por  la  empresa  prestadora  del  servicio  (EPM)  producto  de
informes y trabajos previos realizados.

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Tabla 2: Distribución de las Redes según el Tipo de Red

Tipo de

Red

Total

Longitu

d (Km)

Colector

5.4

Interceptor

1.2

Secundari

104.1

94%

Total

100.7

100

Distribución de las Redes según el Tipo de Red.

Tabla 3: Distribución de las Redes según Diámetro de Tubería

Diámetro

(mm)

Longitud

(Km)

Total

(%)

100 - 227

39.8

36%

250 - 350

25.1

23%

355 - 600

32.0

29%

600 - 700

13.9

13%

Total

110.7

100%

Distribución de las Redes según Diámetro de Tubería.

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Tabla 4: Distribución de las Redes según Material de la Tubería

Material

Longitud

(Km)

Total

(%)

Concreto

76.8

72%

PVC Y

Polietileno

33.6

27%

Otros

0.3

0.2%

Total

110.7

100%

Distribución de las Redes según Material de la Tubería.

Tabla 5: Distribución de las Redes según Tipo de Agua

Tipo de

Red

Longitu

d (Km)

Tota

l (%)

Combinada

26.24

24%

Lluvias

41.78

38%

Residuales

42.69

39%

Total

110.7

100%

Distribución de las Redes según Tipo de Agua.

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Tabla 6: Distribución de las Redes según el Rango de Edad

Rango

de Edad

Total

Longitud

(Km)

0 – 20

48.2

44%

21 – 30

37.0

33%

31 – 40

11.0

10%

40 – 50

3.2

+ 50

11.4

10%

Total

100.7

100%

Distribución de las Redes según el Rango de Edad.

Aliviaderos:

Se conocen por ser estructuras reguladoras del flujo efectivo y caudal vertido a los cuerpos
de agua receptores. En términos generales su funcionamiento consiste en regular el flujo de
agua dentro del sistema en la medida que el caudal excedente, producto de intensidad de
lluvias fuerte, es conducido mediante conductos o colectores a estructuras de
almacenamiento o cuerpos receptores. De esta manera son estructuras importantes, pues bien,
determinan el aumento de inundaciones en cada uno de los sectores donde están localizados
y es por esto que su localización y comportamiento se deben tener demasiado presente en
cualquier evaluación.
En el sector de estudio hay 38 aliviaderos, la mayoría son de cañuela elevada y de orificio.

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Tabla 7: Tipos de Aliviaderos en Sabaneta .

Tipo de

Aliviadero

Cantida

Tota

l (%)

Cañuela

Elevada

44%

Orificio

39%

Vertedero

Transversa

Cañuela

de Fondo

Total

100%

Distribución de Aliviaderos Según Tipo.

Por otro lado, en los trabajos realizados en el año 2019 por la consultoría IDOM, se describió
la metodología implementada para su modelación en el sistema de alcantarillado y como se
pensó  el  comportamiento  del  caudal  dentro  del  SewerGEMS  que  fue  la  herramienta  de
simulación seleccionada para operar.
A  continuación  se  presenta  la  localización  de  dichos  puntos  dentro  del  motor  de  cálculo
trabajado:

Figura 20: Localización de Aliviaderos dentro de la Red de Alcantarillado de Sabaneta

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Cuerpos de Agua:

A continuación se presentan los principales ríos y quebradas con los que cuenta el municipio
de estudio. Dichos cuerpos de agua son relevantes en tanto que, algunos prestan servicio de
reguladores y transportadores de caudal excedente de la red, y otros aguas abajo, cumplen la
tarea de ser receptores finales del flujo efectivo de la red de alcantarillado de Sabaneta.

Figura 21: Mapa de Recursos Hídricos de Sabaneta.

Puntos de Descarga:

Como se pude evidenciar en la Figura 22, el sistema de alcantarillado de Sabaneta cuenta con
33 puntos de descarga de caudal a cuerpos de agua, interceptores o colectores. Como bien se
sabe según el diseño de la red modelado por EPM, allí se deposita el caudal excedente
producto de intensidades de lluvia fuertes y manera que, estos puntos son de gran relevancia
a la hora de evaluar las zonas para las cuales el modelo describe inundaciones.

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Figura 22: Mapa de Aliviaderos y Outfalls de la Red.

De igual forma, es resalta el hecho de que pese a que en cada uno de estos puntos hay una
salida de caudal de la red, se idealizo como punto ultimo la descarga 6063307 la cual cumple
la tarea de depositar todo el flujo efectivo de la cuenca que llega aguas abajo al en el Rio
Medellín.

Cálculo de Caudal de Aguas Residuales:

El método implementado por la consultoría IDOM para obtener el caudal indexado dentro
del modelo en SewerGEMS utilizó como principal insumo la base de datos de clientes de
EPM de manera que, se asignó a la tubería más cercana a cada cliente un valor de caudal
vertido por este.
En primer lugar, la base de datos de clientes de EPM contiene los datos de consumo de los
clientes de alcantarillado, por lo que fue necesario previamente transformar los caudales de
consumo  en  caudales  vertidos.  Esto  se  elabora  una  única  vez  a  toda  la  base  de  datos  de
clientes para posteriormente hacer el trabajo de distribución por tuberías sobre los caudales
vertidos.  La  obtención  de  caudales  vertidos  se  obtiene  aplicando  el  índice  de  agua  no
contabilizada (IANC) facilitado a la consultoría por EPM y posteriormente un coeficiente de
retorno a la red a los caudales de consumo.
Teniendo en cuenta lo anterior, el proceso de diseño del caudal residual consistió en:

 Asociar a cada cliente a una tubería en función de su localización.

 Con base en el IANC de la red se obtiene el factor de mayoración.

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 Se aplicó un coeficiente de retorno inicial para todos los clientes de 0,85 por ser un

valor habitual y coincidir con el recogido en la norma de diseño de alcantarillado de
EPM.

 Finalmente se multiplicó el caudal consumido por el factor de mayoración y el

coeficiente de retorno, obteniendo el caudal vertido.

𝑄

∗ 𝐼𝐴𝑁𝐶 ∗ 0.85

Con el proceso descrito anteriormente se obtiene el caudal medio vertido a la red en cada
tramo, pero no tiene en cuenta la distribución en el tiempo de los caudales en función de la
hora del día. Para ello se incluyó en el modelo un patrón de vertimiento. De esta manera y
con base en medidores de flujo permanentes actualmente en funcionamiento administrados
por EPM, los cuales registran con datos horarios la variación de caudal efectivo en distintos
puntos de la red de alcantarillado, se obtuvo los patrones de vertimiento implementados en
el modelo.

Figura 23: Grafica de Patrón de Vertimiento Utilizado en el Modelo

De la multiplicación del caudal efectivo vertido a la red con el factor de vertimiento a lo largo
del día, la consultoría IDOM modelo la demanda de alcantarillado sanitario y combinado.

Eventos de Precipitación:

Como  se  mencionó  en  la  sección  de  Metodología,  se  diseñaron  distintos  eventos  de
precipitación  y  escenarios  de evaluación  con  autoría  tanto  de  la  consultoría  IDOM  como
EPM. Diferencias de intensidad y comportamiento final de la red con relación a cada una de
las metodologías realizadas se analizarán posteriormente.

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IDOM:

Para la evaluación de la capacidad y respuesta ante escenarios de lluvia de la Red de
Alcantarillado de Sabaneta, la consultoría IDOM en el año 2019 diseñó doce escenarios de
demanda al sistema.

1.  Usuarios Actuales (2019) y Tiempo seco
2.  Usuarios Actuales (2019) e IDF T5
3.  Usuarios Actuales (2019) e IDF T10
4.  Usuarios Actuales (2019) e IDF T25
5.  Usuarios Proyectados a 10 años y Tiempo seco
6.  Usuarios Proyectados a 10 años e IDF T5
7.  Usuarios Proyectados a 10 años e IDF T10
8.  Usuarios Proyectados a 10 años e IDF T25
9.  Usuarios Proyectados a 30 años y Tiempo seco
10. Usuarios Proyectados a 30 años e IDF T5
11. Usuarios Proyectados a 30 años e IDF T10
12. Usuarios Proyectados a 30 años e IDF T25

Metodología de Cálculo:

El  método  seleccionado  por  la  consultoría  IDOM  para  la  transformación  de  lluvia  en
escorrentía  es  el  Método  del  Hidrograma  Unitario  del  SCS  contabilizando  las  pérdidas  a
través del número de curva de SCS. Los datos necesarios para la obtención del caudal de
aguas  lluvias  son:  la  delimitación  de  unas  áreas  de  drenaje  en  cada  una  de  las  cuales  se
aplicará el método de transformación de lluvia-escorrentía y la precipitación asociada a un
determinado evento.

Áreas de Drenaje:

Teniendo  en  cuenta  el  alcance  que  tuvo  la  consultoría  dentro  del  contrato  de  las  redes  a
modelar,  por  medio  de  la  herramienta  GIS  “Asignación  Euclidiana”  obtuvo  las  áreas  de
drenaje asignadas a cada tubería clasificada como de uso pluvial o combinado.

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Figura 24: Áreas de Drenaje

Método de Curva:

IDOM dentro de sus trabajos efectuados para la obtención de cada uno de los escenarios de
evaluación listados, partir de la información cartográfica facilitada por EPM y por medio de
un  trabajo  manual  de  edición  y  completado,  obtuvo  la  delimitación  de  los  polígonos  de
edificaciones  y  vías,  así  como  la  clasificación  de  uso  de  suelo  del  municipio.  Con  esta
información, y con base en  la Norma de EPM para el diseño de Alcantarillado realizo la
siguiente asignación de NC para cada uso de suelo.

Tabla 8: Numero de Curva Según Uso de Suelo

Clasificación

Uso de Suelo

Numero de Curva -

NC-

Construcciones

Vías

Zona Verde

Suelo Desnudo

De esta manera, el valor medio ponderado que se encontró para cada superficie de drenaje
según el porcentaje de uso de cada uno de los usos de suelo dentro de esta fue como se obtuvo

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el valor implementado de NC para cada área de drenaje diseñada en el modelo en
SewerGEMS.

Obtención de Hietogramas:
La información base usada en este proyecto está compuesta por dos estaciones pluviográficas
las cuales, en consideración de la consultora IDOM, poseen el registro más cercano a los
eventos de precipitación ocurridos en la para la zona de estudio. La Ayura y San Antonio de
Prado junto con sus registros desde el año 1999 hasta Diciembre de 2018 son los insumos
utilizados para la generación de hietogramas y curvas IDF de proyección para el primer caso
de estudio.

Figura 25: Estaciones de Precipitación Analizadas.

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De esta manera, a continuación se presenta los hietogramas de precipitación calculados por
parte de la consultoría IDOM en el año 2019 para el periodo de retorno que se evaluara (Tr25
años).

Figura 26: Hietograma de Precipitación La Ayurá T25

Figura 27: Hietograma de Precipitación San Antonio de Prado T25

EPM:
Por otro lado, la empresa prestadora del servicio de alcantarillado (EPM), en el año 2022
realizó una recopilación y análisis del funcionamiento de la red de alcantarillado de la cuenca
La Doctora con el objetivo de identificar elementos de la infraestructura del sistema

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priorizados a intervenir en los próximos años con el ánimo de prestar a la comunidad el mejor
servicio posible

EPM partió del hecho del que el modelo hidráulico realizado por IDOM, el cual utilizó el
método de bloques alternos para hacer la distribución de la lluvia de diseño sobredimensionó
tanto los caudales de entrada a la red, así como la intensidad de los eventos de precipitación
y, subestimo la respuesta del sistema de alcantarillado presente.
Teniendo en cuenta esto, Empresas Públicas de Medellín se apoyó en un estudio realizado
por la Universidad EIA en el año 2014 relacionado con una metodología de cálculo de
precipitaciones máximas específicamente evaluado para el Valle de Aburra. De esta manera,
mediante dicho método (Curvas de Huff) y con los registros pluviograficos recolectados por
estaciones pertenecientes a esta empresa, se dio a la tarea de ejecutar un nuevo cálculo y
obtención de hietogramas de lluvia y eventos de precipitación.

Figura 28: Hietograma de Precipitación HUFF Tr25

Cambio Climático:
De igual forma y con el ánimo de realizar el correspondiente análisis de posibles escenarios
de precipitación futura en la zona de estudio, se seleccionaron cuatro eventos de precipitación
en los cuales: se eligió los MCG más adecuados para el caso de estudio y la aplicación de
metodologías de  reducción de escala para los resultados estos, de ahí, se generaron  las series
definitivas para construir las curvas IDF bajo las metodologías aplicadas de Pulgarín y  del
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados (CIACUA). Por último, mediante
el proceso de bloques alternos se determinaron los hietogramas de diseño afectados por el
Cambio Climático que se tomaron como insumo para la evaluación de la respuesta hidráulica
de la red de alcantarillado de Sabaneta. El proceso metodológico anteriormente enunciado
fue  realizado  por  parte  de  Rafael  Andrés  Muñoz  como  parte  de  su  tesis  de  maestría  de

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Ingeniería Civil en la Universidad de los Andes en el año 2023 (QUINTERO, 2023) y, es allí
donde se puede detallar a singularidad cada uno de los supuestos y razonamientos ejecutados
para el cálculo de las curvas IDF.
En  el  presente  trabajo  únicamente  se  seleccionaron  los  cuatro  casos  que  presentaban  una
intensidad de precipitación razonablemente mayor a la de sus pares pues bien, la evaluación
de  un  escenario  crítico  proporciona  cierto  factor  de  seguridad  ante  cualquier  posible
subestimación  de  la  evolución  de  precipitaciones  futuras  de  diseño  para  estructuras
hidráulicas.
Por otro lado, vale la pena mencionar que el periodo de retorno de evaluación seleccionado
fue  el  de  25  años  debido  a  que,  en  opinión  de  este  investigador,  cualquier  estructura  de
almacenamiento de agua que requiera una inversión monetaria importante además del tiempo
y espacio urbanístico, debe de tener una  vida útil más allá de un cuarto de siglo; de otra
manera, se podría considerar una solución a la problemática de inundación muy a mediano
plazo la cual, no tendría un beneficio para si quiera una generación de la población que allí
habite.

Figura 29: Hietogramas de Precipitación Cambio Climático.

Comportamiento de la Red ante los Escenarios Evaluados:

Con  la  intención  de  analizar  la  respuesta  del  sistema  de  alcantarillado  del  municipio  de
Sabaneta ante los escenarios de interés, se procedió a ejecutar dentro de SWMM cada uno de
posibles eventos de precipitación.
De esta manera, se detallaron los nodos de la red que presentan algún grado de sobrecarga y
consecuentemente inundaciones.

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A continuación se muestran la ubicación de dichos nodos de acuerdo a la convención
parametrizada en SWMM la cual toma como referencia el caudal pico de inundación para
cada caso.

IDOM:

Figura 30: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - Bloques Alternos.

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EPM:

Figura 31: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - Huff.

Cambio Climático:

Figura 32: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - CIACUA SSP 245.

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Figura 33: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - CIACUA SSP 585.

Figura 34: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios – PULGARIN SSP 245.

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Figura 35: Comportamiento del Alcantarillado Con Alivios - PULGARIN SSP 585.

Modelación de Escenarios Evaluados:

Ahora bien, con el ánimo de realizar el diseño y ubicación óptimo de tanques de tormenta se
procedió con la carga de cada uno de los escenarios modelados en la red de alcantarillado de
Sabaneta a los software OptSU y OptiTank. Uno de los pormenores que se presentó en este
proyecto de investigación tuvo que ver con el hecho de que tanto OPtSU como OptiTank
únicamente operan con redes de alcantarillado que cuenten con exactamente un único punto
de vertido o outfall. De esta manera y teniendo en cuenta que en la red de estudio se tiene un
total de 32 puntos de alivio y de vertido a cuerpos de agua o colectores, se eliminaron cada
una de estas estructuras para que así cada uno de estos pudiera leer y evaluar la red junto con
los escenarios de estudio y ejecutar el diseño optimizado de tanques de tormenta.

Eliminación de Alivios:

Teniendo en cuenta que dado los requerimientos de los software se tuvo que eliminar las
estructuras de alivio presentes en la red modelada de Sabaneta en SWMM, se debió volver a
evaluar la respuesta del alcantarillado con estas modificaciones aplicadas presuponiendo que,
la red de alcantarillado contará con una mayor probabilidad a sufrir inundaciones debido a
que no cuenta con las estructuras de vertido y alivio de caudal que físicamente se tienen
presentes.
Pese a lo anterior y teniendo en cuenta que todo diseño realizado contara con una
sobrestimación del dimensionamiento de los tanques dado que la red física de estudio cuenta

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con estructuras de control de caudal creciente, la evaluación del funcionamiento efectivo de
estos  alivios  ante la supuesta  reducción  de caudal  circulante  en  la  red  además  de  que,  el
resultado del diseño optimizado de tanques de tormenta permite contrastar la eficiencia de la
implementación de estos versus  los alivios con los que se cuenta, son argumento suficiente
para dar validez a la ejecución de este proyecto de investigación.
A  continuacion  de  presenta  en  contraste  el  volumen  de  inundación  resultante  para  cada
escenario o modelo hidrológico evaluado con y sin estructuras de alivio.

Tabla 9: Resultados de Volumen de Inundación red con vs red sin alivios.

Modelo Hidrológico

Inundación con

Alivios (m3)

Inundación Sin

Alivios (m3)

Huff Local 2021

2645

39226

Bloques Alternos

9840

42934

CIACUA-Earth-SSP245

150297

242091

CIACUA-Earth-SSP585

154153

237820

PULGARIN-Earth-

SSP245

178997

261656

PULGARIN-Earth-

SSP585

178723

261656

Por otro lado, cabe resaltar que los nodos de mayor probabilidad a sufrir inundaciones son
los mismos para la evaluación realizada en el modelo con y sin alivios sin embargo, a

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continuación se presenta la visualización del comportamiento y respuesta de la red de
alcantarillado en el formato en el que no se cuenta con las estructuras de alivio:
IDOM:

Figura 36: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - Bloques Alternos.

EPM:

Figura 37: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - Huff.

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Cambio Climático:

Figura 38: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - CIACUA SSP 245.

Figura 39: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - CIACUA SSP 585.

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Figura 40: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - PULGARIN SSP 245.

Figura 41: Comportamiento del Alcantarillado Sin Alivios - PULGARIN SSP 585.

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Calculo 24H:

Por otro lado, la evaluación de cada uno de los escenarios ocurre bajo un periodo de 24 horas
dado que la carga sanitaria que cada usuario registra tiene lugar bajo este periodo de tiempo.
El evento de precipitación se carga desde las 10:00 am debido a que es allí donde tendrá lugar
la máxima demanda horaria sanitaria calculada para Sabaneta. De esta manera se evalúa el
caso hipotético donde el aguacero de diseño ocurre justo al mismo tiempo que la máxima
demanda sanitaria de alcantarillado, en otras palabras, el evento de máxima demanda posible
para la red de estudio.
A continuación se muestra el hidrograma de salida de la red, lo anterior se presenta con el
ánimo ilustrar la variación de caudal presente en la red de alcantarillado e identificar el caudal
pico y la hora en la que este ocurre para cada modelo hidrológico.

Calculo 6H:

Por  otro  lado,  tras  haber  realizado  varios  intentos  por  operar  los  software  con  las
modelaciones de 24 horas se llegó a la conclusión de que el costo computacional referente al
tiempo  para  el  cual  cada  uno  lograba  llegar  a  una  convergencia  en  su  algoritmo  y  en
consecuencia,  encontrar  una  localización  de  tanques  de  tormenta  optima  estaba  tomando
demasiado (más de un mes). De esta manera, se decidió reducir el periodo de análisis en
SWMM a un total de 6 horas, focalizado de 9:00 am a 3:00 pm. En otras palabras, se centró
el interés en la franja horaria en la cual ocurre el evento de precipitación y en un tiempo
posterior considerando la respuesta del alcantarillado a este pico de demanda.

Cabe mencionar que el comportamiento hidráulico de 6 horas difiere un poco con relación a
la modelación de 24 horas debido a la carga de aguas residuales presente en el análisis de 24
horas, sin embargo, se logró modelar un comportamiento hidráulico en la red muy similar.

A continuación se muestra la comparación de hidrogramas de salida en la red de sabaneta
para cada modelo hidrológico (24h vs 6 h).

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Araque

Tesis II

Figura 42: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - Bloques Alternos.

Figura 43: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - Huff.

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Figura 44: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - CIACUA SSP 245.

Figura 45: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - CIACUA SSP 585.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/e361d6e8db588cd438059e2d3e2e7173/index-html.html

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Figura 46: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - PULGARIN 245.

Figura 47: Comparación de Hidrogramas de Salida de la Red 24 Horas vs 6 Horas - PULGARIN 585.

Optimización con control Hidráulico:

Como se indicó en el manual de usuario del programa OptSU, es necesario contar con caídas
en los nudos potenciales con el fin de poder instalar tanques de tormenta.

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Desafortunadamente, la red de alcantarillado física de Sabaneta no cuenta con cámaras con
diferencias de nivel lo suficientemente considerables las cuales permitan contemplar a estas
como  nudos  potenciales.  Teniendo  en  cuenta  lo  anterior,  los  nudos  seleccionados  fueron
modificados con el ánimo de generar caídas según lo permitía la topografía del lugar y de
esta  manera,  se  pudo  modelar  un  total  de  6  caídas  de  manera  que  la  diferencia  de  nivel
generada fuese la suficiente como para que, en dado caso, se convirtiera este nudo en un
tanque de tormenta el cual lograse almacenar una cantidad de agua importante.
A continuación se presenta ID de los nodos seleccionados junto con los parámetros físicos
de caída que se logró modelar según la topografía del lugar.

Tabla 10: OPTSU - Parámetros físicos de los Posibles Tanques de Tormenta.

Tanque ID

ÁREA (m2)

Altura Máxima (m)

8676894

1000

5.8

857672

1000

9437423

1000

9318700

1000

6064077

1000

6067371

1000

3.5

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Tabla 11: OPTSU - Visualización de la Localización de los Posibles Tanques a Diseñar.

La localización definitiva y diseño óptimo de los tanques de tormenta se realizó únicamente
con un peso de inundación de 100. Lo anterior se ejecutó debido al tamaño de la red pues
bien, ya que el tiempo computacional empleado en las simulaciones fue en promedio de 2
semanas para los escenarios de 24 horas y de 5 días para los de 6 horas, mantener el costo
asociado al volumen de inundación constante reducía tanto los escenarios a evaluar como el
tiempo y costo computacional asociado a este trabajo.
Por otro lado, no se realizaron cambios en los parámetros por defecto de OptSU (a = 0.5, l =
45, g = 0.25, s = 15). En las siguientes tablas se resumen los resultados obtenidos al utilizar
el programa OptSU para localizar los tanques de tormenta en la red de Sabaneta en cada uno
de los casos descritos anteriormente.

Caso 1: Peso de Inundación de 100 - Simulación 24 Horas.

Tabla 12: Resultados OptSU - 24H

Modelo

Hidrológico

Volumen
Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

de Tanques

(m3)

Volumen de

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

Huff Local

2021

39226

29300

37349

4.7%

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Modelo

Hidrológico

Volumen
Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

de Tanques

(m3)

Volumen de

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

Bloques

Alternos

42934

29300

39702

7.5%

CIACUA-

Earth-

SSP245

242091

29300

237220

CIACUA-

Earth-

SSP585

237820

29300

236298

0.6%

PULGARIN-

Earth-

SSP245

261656

29300

255028

2.53%

PULGARIN-

Earth-

SSP585

261656

29300

255028

2.53%

En la sección de Anexos se muestra la ubicación y el volumen de los tanques de tormenta
obtenidos con el programa OptSU para cada modelo hidrológico corrido por el periodo de
24 horas. Los tanques de tormenta están delimitados por recuadros negros y en su interior se
encuentra el valor del volumen de cada uno. De igual forma, se muestra la inundación
marcada con círculos azules en cada uno de los nudos. Aunque en estos casos solo se está
indicando en las figuras el volumen de los tanques, es posible pedirle al programa que
muestre el tamaño del orificio de cada tanque y el valor de la inundación en cada nudo, sin
embargo, por comodidad del lector estas imágenes se omiten.

Caso 2: Peso de Inundación de 100 - Simulación 6 Horas.

Tabla 13: Resultados OptSU - 6H

Modelo

Hidrológico

Volumen

Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

Tanques

(m3)

Volumen

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

Huff Local

2021

39226

29300

37994

3.1%

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Tesis II

Modelo

Hidrológico

Volumen
Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

Tanques

(m3)

Volumen

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

Bloques

Alternos

42934

29300

39689

7.5%

CIACUA-

Earth-

SSP245

242091

29300

237611

1.8%

CIACUA-

Earth-

SSP585

237820

29300

237178

0.2%

PULGARIN-

Earth-

SSP245

261656

29300

255114

2.5%

PULGARIN-

Earth-

SSP585

261656

29300

255114

2.5%

De igual forma, en la sección de Anexos también se pude detallar la ubicación y el volumen
de los tanques de tormenta obtenidos con el programa OptSU para cada modelo hidrológico
corrido por el periodo de 6 horas. Las mismas convenciones ya mencionadas aplican para
estos resultados gráficos.

Caso 3: Peso de Inundación de 100 - Simulación 6 Horas con aumento de área disponible de
tanques.

Por otro lado, con el ánimo de evaluar la dependencia del volumen de inundación final con
relación al área máxima disponible parametrizada para cada tanque de almacenamiento, se
diseñó para cada uno de los modelos hidrológicos y por el periodo de 6 horas una red para la
cual el área disponible de construcción de cada tanque de tormenta pasaba de 1000 m2 a 2000
m2. A continuación se muestra en detalle los parámetros de cada uno de los tanques y el
resultado en la disminución del volumen de inundación final para cada modelo hidrológico.

Tabla 14: OPTSU - Caso 3 Ampliación del Área en Planta Máxima Disponible para los Tanques de Tormenta a Diseñar.

Tanque ID

ÁREA (m2)

Altura Máxima (m)

8676894

2000

5.8

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Tanque ID

ÁREA (m2)

Altura Máxima (m)

857672

2000

9437423

2000

9318700

2000

6064077

2000

6067371

2000

3.5

De igual forma, en la sección de Anexos también se pude detallar la ubicación y el volumen
de los tanques de tormenta obtenidos con el programa OptSU para cada modelo hidrológico
corrido por el periodo de 6 horas con el aumento en el área en planta disponible de
construcción para los tanques de tormenta. Las mismas convenciones ya mencionadas
aplican para estos resultados gráficos.

Tabla 15: Resultados OptSU - 6H - Doble de Área

Modelo

Hidrológico

Volumen
Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

Tanques

(m3)

Volumen

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

Huff Local

2021

39226

58600

37451

4.52%

Bloques

Alternos

42934

58600

39268

8.53%

CIACUA-

Earth-

SSP245

242091

58600

237211

2.01%

CIACUA-

Earth-

SSP585

237820

58600

236816

0.4%

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Tesis II

Modelo

Hidrológico

Volumen
Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

Tanques

(m3)

Volumen

Inundación

Final (m3)

% de

Reducción

PULGARIN-

Earth-

SSP245

261656

58600

254501

2.7%

PULGARIN-

Earth-

SSP585

261656

58600

254501

2.7%

De  manera  general,  los  resultados  obtenidos  no  muestran  una  buena  reducción  en  la
inundación  pues  bien,  esta  varía  entre  el  0.2%  hasta  el  8.5%  con  referencia  al  volumen
inundación sin emplear alguno de los tanques de tormenta.
Si se compara los resultados obtenidos de las modelaciones realizadas por el periodo de 24
horas contra las de 6 horas, se encuentra que los porcentajes de reducción de inundación son
similares lo que quiere decir que la simplificación referente al tiempo de ocurrencia de cada
escenario se realizó con éxito. Por otro lado, si bien el aumento del área en planta disponible
para la modelación optima de cada uno de los tanques de tormenta repercutió en un porcentaje
de  reducción  de  inundación  mayor  para  cada  modelo  hidrológico,  la  magnitud  de  este
porcentaje sigue siendo insignificante teniendo en cuenta los volúmenes de inundación final
que se siguen presentando para cada caso.

Optimización sin control Hidráulico:

La optimización por medio de OptiTank se realizó para un único periodo el cual fue el de 6
horas. La optimización, selección y diseño de tanques en la red de cada uno de los modelos
hidrológicos se parametrizó únicamente para los 27 nudos que, según SWMM, presentaban
una  mayor  inundación  a  lo  largo  del  tiempo  transcurrido  de  evaluación.  Las  acciones
anteriormente  descritas  se  realizaron  tras  haber  ejecutado  varias  pruebas  con  periodos  de
evaluación de 24 horas y la posibilidad de selección de cualquier nudo de la red como posible
tanque  de  tormenta.  De  esta  manera,  se  pudo  minimizar  el  tiempo  que  el  algoritmo  de
optimización  de  este  software  empleaba  para  converger  a  un  diseño  optimo  en  el  que  al
mínimo costo el diseño permitirá el mayor porcentaje de reducción de inundación.

Por otro lado, la optimización se realizó utilizando la función de costo adimensional para la
inundación y los siguientes parámetros del pseudo algoritmo genético:

 Probabilidad de mutación: 0.015
 Probabilidad de cruce: 0.5

 Tamaño de la población: 50

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 Generaciones sin cambio: 25

A continuación se presentan los nodos seleccionados como candidatos a convertir en tanques
de tormenta para la red de alcantarillado de Sabaneta.

Tabla 16: Nodos seleccionados como potenciales convertirse en Tanques de Tormenta

Nodo

8641367_c1

8562414_NT1

6060083_NT1

8676897

9137607

9365647

6062314

8641368

8576963

9391387

9399613

9372984

9036712

6062230_NT1

6066224

8566314_NT1

6065809

8549087

8583335

6066073_NT2

6066044

6063739

6073047

6063754

9280809_NT1

6064269

6062398

6061488

Caso 1: Tanques de Tormenta Únicamente en Nodos Potenciales por el periodo de 6 horas.

En la siguiente tabla se resume los resultados obtenidos al utilizar OptiTank para localizar
los tanques de tormenta en la red de Sabaneta en el caso en el que se seleccionó la posible

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Tesis II

localización de estos y sin la posibilidad de ejecutar alguna rehabilitación de tuberías en la
red. Esto en un periodo de evaluación de 6 horas.

Tabla 17: Resultados de diseño y localización optima de Tanques de Tormenta - OptiTank.

Modelo

Hidrológico

Volumen

Inicial de

Inundación

(m3)

Nudos

Cambiados

Volumen

Tanques

(m3)

Volumen

Inundación

Final (m3)

Nodos

Inundados

% de

Reducción

Inundación

Huff Local

2021

39226

11221

33998

13.32%

Bloques

Alternos

42934

12379

33106

22.8%

CIACUA-

Earth-

SSP245

242091

16813

222482

CIACUA-

Earth-

SSP585

237820

16521

221392

6.9%

PULGARIN-

Earth-

SSP245

261656

24087

233374

10.8%

PULGARIN-

Earth-

SSP585

261656

16411

246506

5.7%

En la sección de Anexos se muestra la localización de los tanques en SWMM la cual propone
OptiTank en el escenario corrido para cada uno de los modelados hidrológicos. Este archivo
es generado por el programa OptiTank una vez se termina la simulación de cada escenario.
Para conocer las propiedades de los tanques simplemente se debe hacer doble clic sobre el
tanque deseado. Este archivo es de gran utilidad porque otorga mayor flexibilidad al permitir
realizar nuevas simulaciones cambiando algunos parámetros en la red, por ejemplo, el
hietograma de precipitación o el diámetro de alguna tubería.
Los resultados obtenidos no muestran una reducción significativa en la inundación pues bien,
la mejor solución describe una reducción en el volumen de 22.8% (Modelo Hidrológico de
Bloques Alternos). Si se comparan los resultados de los volúmenes de inundación final de
cada uno de los modelos hidrológicos se pude detallar que pese a que hay un alivio en el
volumen de sobrecarga en las cámaras, tanto el número de nudos como la totalidad del

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volumen de inundación final sigue siendo considerable para todos los casos de estudio. De
igual forma, es evidente que los escenarios en los que se encuentra la mayor reducción son
para los modelos hidrológicos que causan un menor volumen de inundación (Bloques
Alternos y Huff) lo que hace pensar que: si bien se dio a elección de posible localización de
tanques de tormenta un número considerable de nudos, puede que si lo que se quiere es lograr
una mayor reducción en el volumen de inundación final para los casos más críticos, haga
falta un mayor número de tanques de tormenta por diseñar en la red pues los disponibles no
están en la capacidad de dar respuesta a las demandas de caudal solicitadas.

Análisis de Resultados:

 Los resultados relacionados con la ubicación de tanques de tormenta por medio de la

implementación de la herramienta OptSU indican que se requiere de una capacidad
mayor de tanques o más bien un aumento en el número de estos si lo que se quiere es
apaciguar en mayor medida los eventos de inundaciones modelados para Sabaneta.
El  diseño  de  estructuras  de  almacenamiento  de  agua  parametrizado  por  la  altura
máxima  disponible  de  acuerdo  con  la  topografía  del  lugar  (caída  en  las  cámaras)
limita  capacidad  de almacenamiento  de  cada  uno  de  estos  tanques  y  por  ende los
resultados  en  la  reducción  de  inundación  según  lo  escenarios  plateados  son  poco
eficientes.

 De igual forma, al aumento del área en planta disponible para cada uno de los tanques

dio como resultado una disminución en el volumen de inundación final para cada
modelo hidrológico. Sin embargo, esta estrategia no se vio reflejada como posible
solución efectiva para sobrellevar la acumulación de agua en la red de alcantarillado.
Valores de entre el 0.4% y el 8.2% de reducción de inundación dan a entender que la
inversión monetaria asociada a la construcción de estos tanques se vería reflejada más
como un gasto innecesario al no poder dar solución con la problemática presente.

 Por otro lado, el dimensionamiento de tanques de tormenta haciendo uso del software

OptiTank logro dar como resultado un porcentaje de reducción de las inundaciones
en Sabaneta de mayor magnitud que OptSU. Sin embargo, el porcentaje de reducción
de  inundación  resultante  varía  entre  el  5.8%  y  22.8  %,  cosa  que  pese  al  aumento
logrado,  objetivamente  hace  pensar  que  la  instalación  de  estos  tanques  de
almacenamiento en la red de estudio puede que no sea la mejor solución ante posibles
inundaciones producto de eventos de precipitación futura dado los volúmenes finales
registrados.

 El número de tanques diseñados por OptiTank es variable entre 14 y 24, cada uno

manteniendo  la  altura  de  caída  con  la  que dispone sus  cámaras.  Lo  anterior  toma
relevancia  si  se  tiene  en  cuenta  que  la  capacidad  de  almacenamiento  para  este
software sigue limitada a la altura disponible con la que cuenta cada cámara y en
consecuencia,  los  mayores  porcentajes  de  reducción  en  la  inundación  final  se  ven
determinados por la variación del área en plata disponible y el número y localización
optima de los tanques que se puede encontrar en la red.

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Tesis II

 De igual forma, los volúmenes de inundaciones finales resultantes en OptiTank

manejan magnitudes de gran relevancia. Si bien para todos los casos se cree haya un
sobredimensionamiento de las inundaciones resultantes producto de la extracción de
las redes de alivio del alcantarillado estudiado, la instalación de hasta 24 tanques de
tormenta (caso PULGARIN-SSP-245) no proporcionan magnitudes de aceptables de
volumen de inundación para la red de alcantarillado de un municipio como Sabaneta.

 Al contrastar los resultados de los mayores porcentajes de reducción de inundación

proporcionados por OPtiTank vs los presentes en el escenario para el cual la red de
Sabaneta cuenta con sus 32 alivios, para todos los modelos hidrológicos evaluados
los menores volúmenes de inundación se consiguen con la infraestructura de alivios
y descarga en cuerpos receptores que con la instalación de tanques de tormenta. Lo
anterior puede significar que la instalación de estructuras de almacenamiento de agua
puede no ser el método más efectivo para atacar los posibles eventos de sobrecarga
en la red de alcantarillado causado por escenarios de precipitación futura pues bien,
tanto la topografía como el diseño y distribución de cámaras en la red de
alcantarillado no permiten que el almacenamiento de caudal circulante en un número
considerable de tanques sea una solución efectiva contra esta problemática.

 Por lado, cabe destacar el hecho de que al evaluar menores volúmenes y menores

intensidades de precipitación los valores de reducción de inundación aumentan (ver
Tabla 16 ). Los modelos higrológicos de Huff y Bloques Alternos con aguaceros de
diseño de 45 minutos permiten que el pico de caudal no se alcance en un periodo
corto de tiempo y, combinado con el hecho de que el volumen de agua lluvia es menor
que en los modelos de cambio climático, surge la idea de que la instalación de tanques
de tormenta puede dar mejores resultados con aguaceros de mayor tiempo de duración
y con volumen de escorrentía mucho menores.

Conclusiones:

 En trabajos anteriores a este en los cuales se utilizó OptSU se encontró que el software

funciona muy bien en redes con altas pendientes pero, en redes planas donde la caída
en las cámaras es muy pequeña o inexistente no es conveniente usarlo. Para el caso
la red de alcantarillado  de Sabaneta en  la cual se cuenta con partes de alta y baja
pendiente,  el  distanciamiento  corto  entre  cámaras  y  la  concentración  de  mayores
volúmenes de agua en las zonas urbanas y con pendiente baja fue un limitante a la
hora de modelar y diseñar tanques de tormenta óptimos que dieran solución ante los
eventos de inundaciones producidos.

 El costo computacional asociado al tiempo requerido por ambos software para

encontrar un  diseño  optimo  es  considerable teniendo  en  cuenta  la  velocidad  en  el
procesamiento de datos con los que se cuenta hoy en día. La simplificación ejecutada
en  los  tiempos  de  evaluación  de  la  red  permitió  minimizar  en  cierta  medida  el
procesamiento  de  la  información  relacionada  con  los  más  de  1000  nudos,  sin

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Tesis II

embargo, los modelos trabajados tardan en promedio más de una semana en encontrar
algún resultado optimo. De esta manera y teniendo en cuenta que el tiempo empleado
en cada una de las iteraciones es proporcional al número de nodos disponibles para
ser convertidos en tanques, el tiempo de evaluación de la red para las precipitaciones
trabajadas y de la topografía presente en la zona de estudio; es recomendable que
antes de utilizar estos software en cualquier tipo de red se evalúe el tamaño de esta,
la pendiente con la que se cuenta y los posibles escenarios de diseño a trabajar pues
el tiempo solicitado por cada una para encontrar un diseño optimo es considerable.

 De igual forma, es útil cambiar los parámetros del algoritmo genético de OptiTank

cuando  se  incrementa  el  espacio  de  solución,  esto  con  el  fin  de  disminuir  la
probabilidad de quedarse estancado en un mínimo local y minimizar el tiempo que
emplea  este  software  en  cada  generación  y  convergencia  al  resultado  optimo.
También es recomendable realizar varias simulaciones de un mismo caso con el fin
de contar con varias soluciones y poder quedarse con la mejor tal y como ocurrió en
el escenario de PULGARIN-SSP-245 VS PULGARIN-SSP-585.

 Finalmente, es aconsejable explorar una nueva forma de definir los nudos potenciales

en la que este procedimiento no se realice de forma manual, sino con algún criterio
de  selección  incorporado.  Si  bien  la  selección  de  nudos  por  parte  del  ingeniero
permite minimizar el tiempo que cada uno de los software empleara para realizar el
diseño,  la  arbitrariedad  y  subjetividad  de  cada  operador  en  la  selección  de  estas
localizaciones es un limitante en la capacidad que tiene cada sofware para encontrar
un  diseño  optimo  y  consecuencia  mejores  resultados  ante  la  disminución  e  la
probabilidad de algún evento de inundación.

 Referente a la instalación de tanques de tormenta como posible solución ante las

inundaciones modeladas en el municipio de Sabaneta, las características propias de
esta red hacen que este caso particular sea de difícil evaluación en la búsqueda de
encontrar la mejor ubicación y dimensionamiento de tanques de tormenta. Por ahora,
es  claro  que  los  alivios  presentes  en  la  red  física  presentan  un  gran  aporte  en  la
liberación  de  caudal  circulante  en  el  alcantarillado  de  estudio.  Sin  embargo,  la
selección  de  otras  posibles  localizaciones  de  tanques  así  como  la  modelación  de
caídas en otros puntos de la red puede  llegar  a resultar en mejores porcentajes de
reducción  de  inundación  que,  junto  con  la  infraestructura  instalada,  pueda  dar  a
Sabaneta un volumen de inundación final para cada caso de 0 m3.

Referencias

 Cunha, M., Zaferinho, J., & Saldarriaga, J. G. (2016). Optimal location and sizing

of storage units in a drainage system. Environmental Modelling & Software, 155-
166.

 IDOM. (2019). I-T52520039-DPCL-3400-362. Informe del modelo hidráulico de la

fase 6 para la evaluación del comportamiento del sistema bajo varios escenarios de
la cuenca La Doctora. Medellín.

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Tesis II

 Iglesias, P., & Saldarriaga, J. G. (2014). Localización de tanques de tormenta para

control de inundaciones mediante un algoritmo pseudo-genético. Bogota,
Colombia.

 Iglesias, P., Martinez, J., & Saldarriaga, J. (2016). Pseudo-Genetic Optimization

Model Applied to Urban Storm Water Rehabilitation Projects. International
Congress on Project Management and Engineering, 617 - 625.

 QUINTERO, R. A. (2023). ANÁLISIS HIDROLÓGICO DE COMO PRODUCIR

HIETOGRAMAS DE DISEÑO EN SISTEMAS DE ALCANTARILLADO
TENEINDO EN CUENTA EL CAMBIO CLIMATICO. UNIVERSIDAD DE LOS
ANDES.

 Roa, A. O. (2010). Evaluación de los Modelos Globales del Clima Utilizados para

la Generación de Escenarios de Cambio Climático con el Clima Presente en
Colombia. Bogota: IDEAM.

 Universidad de Los Andes; PAVCO. (2016). Drenaje Urbano y Cambio Climático:

Hacia los Sistemas de Alcantarillado del Futuro. Bogota, Colombia.

Anexos:

Figura 48: OPTSU – Huff 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Figura 49: OPTSU – Huff 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 50: OPTSU – Bloques Alternos 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Figura 51: OPTSU – Bloques Alternos 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 52: OPTSU – CIACUA SSP 245 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Figura 53: OPTSU – CIACUA SSP 245 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 54: OPTSU – CIACUA SSP 585 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 55: OPTSU – CIACUA SSP 585 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 56: OPTSU – PULGARIN SSP 245 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 57: OPTSU – PULGARIN SSP 245 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 58: OPTSU – PULARIN SSP 585 24 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 59: OPTSU – PULGARIN SSP 585 24 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 60: OPTSU – Huff 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 61: OPTSU – Huff 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 62: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 63: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 64: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 65: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 66: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 67: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 68: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 69: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 70: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas- Localización de Inundaciones.

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Figura 71: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 72: OPTSU – Huff 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Figura 73: OPTSU – Huff 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 74: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Figura 75: OPTSU – Bloques Alternos 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 76: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Figura 77: OPTSU – CIACUA SSP 245 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 78: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Figura 79: OPTSU – CIACUA SSP 585 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 80: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Tesis II

Figura 81: OPTSU – PULGARIN SSP 245 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 82: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas Doble Área - Localización de Inundaciones.

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Figura 83: OPTSU – PULGARIN SSP 585 6 Horas Doble Área - Área en planta de Tanques Diseñados.

Figura 84: OptiTank - Huff 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

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Figura 85: OptiTank - Bloques Alternos 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

Figura 86: OptiTank - CIACUA SSP 245 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

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Figura 87: OptiTank - CIACUA SSP 585 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

Figura 88: OptiTank - PULGARIN SSP 245 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

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Figura 89: OptiTank - PULGARIN SSP 585 6 Horas - Localización de Tanques diseñados.

Análisis de la posibilidad de localización de tanques de tormenta en sectores propensos a inundación en Sabaneta

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