Estructuras SUDS más apropiadas para países tropicales con intensidades de lluvia altas

En los últimos años, la urbanización excesiva ha causado un aumento constante de superficies impermeables y ha alterado considerablemente las características hidrológicas

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PROYECTO DE GRADO EN INGENIERÍA CIVIL 

 

 

ESTRUCTURAS SUDS MÁS APROPIADAS PARA PAÍSES TROPICALES 

CON INTENSIDADES DE LLUVIA ALTAS 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro Garcia 

 

 

Asesor: Juan G. Saldarriaga Valderrama 

 

 

 

 

 

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 

FACULTAD DE INGENIERÍA 

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL 

PREGRADO EN INGENIERÍA CIVIL 

BOGOTÁ D.C. 

AGOSTO DE 2020 

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AGRADECIMIENTOS 

A  mis  padres,  que  me  acompañaron,  apoyaron  y  me  brindaron  todas  las  herramientas  y 
oportunidades que necesité, y más, para culminar mi proyecto de grado y mi carrera académica. 

 

A Juan Guillermo, por su interés y dedicación en mi trabajo y por los constantes consejos que me 
ayudaron a formar una mente más crítica y profunda en la ingeniería. 

 

A Andrés Aguilar, un gran ingeniero que prestó su tiempo para ayudarme con algunas etapas de 
este proceso. 

 

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intensidades de lluvias altas

 

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Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

 

TABLA DE CONTENIDO 

Introducción ................................................................................................................................ 1 

1.1 

Objetivos ............................................................................................................................. 2 

1.1.1 

Objetivo General ......................................................................................................... 2 

1.1.2 

Objetivos Específicos ................................................................................................... 2 

Marco teórico .............................................................................................................................. 3 

2.1 

Ciclo hidrológico .................................................................................................................. 3 

2.2 

Escorrentía .......................................................................................................................... 3 

2.2.1 

Problemas ambientales ............................................................................................... 4 

2.2.2 

Problemas en ciudades ............................................................................................... 4 

2.3 

Precipitación en países tropicales ....................................................................................... 4 

2.3.1 

Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF)........................................................ 9 

2.3.2 

Método de los bloques alternos ............................................................................... 11 

2.4 

Prácticas de drenaje sostenible ......................................................................................... 12 

2.5 

Casos de estudio................................................................................................................ 15 

2.5.1 

Proyecto AQUAVAL, Valencia, España. ..................................................................... 15 

2.5.2 

Technische Universitat Dresden Campus .................................................................. 18 

2.5.3 

Cuenca de Hexi, en la ciudad de Nanjing, China ....................................................... 20 

2.5.4 

Ciudad de Seúl, Corea del sur .................................................................................... 23 

2.5.5 

Jardín de infiltración en la ciudad de Xi’an, China .................................................... 25 

2.5.6 

Distrito de Jin´an, Ciudad Fuzhou, Sureste de China ................................................. 28 

Metodología .............................................................................................................................. 32 

3.1 

Caso de estudio: Cajicá ...................................................................................................... 32 

3.2 

Fase 3 del P.M.A. ............................................................................................................... 33 

3.3 

Modelo EPA SWMM .......................................................................................................... 34 

3.3.1 

Trazado de la red, cuencas, nodos y tuberías ........................................................... 34 

3.3.2 

Hietograma de diseño ............................................................................................... 35 

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ii 

 

3.3.3 

Cuencas hidrológicas ................................................................................................. 36 

3.3.4 

Tuberías ..................................................................................................................... 41 

3.4 

Análisis por realizar ........................................................................................................... 46 

3.4.1 

SUDS escogido: Techo verde (TV) ............................................................................. 47 

3.4.2 

SUDS escogido: Pavimento Permeable (PP) .............................................................. 49 

3.4.3 

SUDS escogido: Zanja de infiltración (IT) ................................................................... 51 

Resultados ................................................................................................................................. 53 

4.1 

Cuenca Noroccidental ....................................................................................................... 53 

4.2 

Cuenca Nororiental 1 ........................................................................................................ 54 

4.3 

Cuenca Nororiental 2 ........................................................................................................ 55 

4.4 

Cuenca Nororiental 3 ........................................................................................................ 56 

4.5 

Cuenca Sur 1 ...................................................................................................................... 57 

4.6 

Cuenca Sur 2 ...................................................................................................................... 58 

4.7 

Cuenca Sur 3 ...................................................................................................................... 59 

4.8 

Cuenca Sur 4 ...................................................................................................................... 60 

4.9 

Cuenca Sur 5 ...................................................................................................................... 61 

4.10  Cuenca Sur PTAR ............................................................................................................... 62 

Análisis de resultados ................................................................................................................ 64 

Conclusiones.............................................................................................................................. 66 

Recomendaciones ..................................................................................................................... 67 

Bibliografía ................................................................................................................................ 68 

Anexos ....................................................................................................................................... 71 

 

 

 

 

 

 

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iii 

 

ÍNDICE DE FIGURAS 

Ilustración 1 Inundaciones en Bogotá, Colombia. Tomado de (El Espectador, 2020) ........................................ 5

 

Ilustración 2 Precipitación por año por país Fuente: (Food and Agriculture Organization of the United 

Nations, 2014) ........................................................................................................................................... 6

 

Ilustración 3 Precipitación media mundial (The World Bank Group, 2019) ....................................................... 7

 

Ilustración 4 Hietograma de un aguacero de 30 minutos .................................................................................. 8

 

Ilustración 5 Curvas IDF Fuente: (Empresa de Servicios Públicos de Cajicá S.A. E.S.P. & INGEQMA, 2018) .... 10

 

Ilustración 6 Edificio BTS en Bogotá, techo verde instalado. Fuente: (Groncol, 2020) .................................... 13

 

Ilustración 7 Humedales en el centro empresarial Elemento, Bogotá ............................................................. 13

 

Ilustración 8 Parque Simón Bolívar (Instituto Distrital de Recreación y Deporte, 2017) ................................. 14

 

Ilustración 9 Pavimento Permeable (United States Environmental Protection Agency, 2015) ....................... 15

 

Ilustración 10 Franja de infiltración del lugar 1 ................................................................................................ 16

 

Ilustración 11 Franja de infiltración del lugar 2 ................................................................................................ 16

 

Ilustración 12 Techo verde del lugar 3 ............................................................................................................. 17

 

Ilustración 13 Resultados de las estructuras SUDS (Sara Perales-Momparler, 2013) ...................................... 17

 

Ilustración 14 Campus de la universidad alemana Technische Universitat Dresden. Tomado de: (Wenyu Yang, 

2020) ........................................................................................................................................................ 18

 

Ilustración 15 Modelo de EPA SWMM para el caso de estudio 2 .................................................................... 19

 

Ilustración 16 Resultados caso de estudio 2 .................................................................................................... 20

 

Ilustración 17 Área de estudio de Hexi, Nanjing, China. Tomado de: (Maochuan Hu, 2017) .......................... 21

 

Ilustración 18 Resultados caso de la cuenca de Neri ........................................................................................ 23

 

Ilustración 19 Lugares de estudio en Seúl, Corea del Sur (Chaeyoung Bae, Effects of low-impact development 

practices for flood events at the catchment scale in a highly developed urban area, 2020) .................. 24

 

Ilustración 20 Resultados caso de estudio de Seúl, Corea del Sur ................................................................... 25

 

Ilustración 21 Área de estudio .......................................................................................................................... 26

 

Ilustración 22 Jardín de infiltración del caso 5 ................................................................................................. 26

 

Ilustración 23 Resultados caso de estudio 5 (mayo, 2013) .............................................................................. 27

 

Ilustración 24 Resultados caso de estudio 5 (junio, 2013) ............................................................................... 27

 

Ilustración 25 Resultados caso de estudio 5 (julio, 2013) ................................................................................ 27

 

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iv 

 

Ilustración 26 Resultados caso de estudio 5 (julio, 2014) ................................................................................ 28

 

Ilustración 27 Área de estudio, caso Jin'an ...................................................................................................... 29

 

Ilustración 28 Resultados caso de estudio Jin'an ............................................................................................. 31

 

Ilustración 29 Localización del municipio de Cajicá .......................................................................................... 33

 

Ilustración 30 Trazado de la red en la Fase 3 del P.M.A. Cajicá ........................................................................ 35

 

Ilustración 31 Hietograma de análisis .............................................................................................................. 36

 

Ilustración 32 Usos de suelo según la EPA. Tomado de: (United States Environmental Protection Agency, 

2015) ........................................................................................................................................................ 37

 

Ilustración 33 Diferentes usos de suelo............................................................................................................ 38

 

Ilustración 34 N de Manning para superficies .................................................................................................. 39

 

Ilustración 35 Número de curva (Soil Conservation Service) ........................................................................... 40

 

Ilustración 36 Números de curva, manual EPA SWMM. .................................................................................. 41

 

Ilustración 37 N de Manning para conductos cerrados. Manual EPA SWMM ................................................. 42

 

Ilustración 38 Coeficiente de rugosidad n de Manning para conductos cerrados Tabla D.2.2 de la RAS ........ 42

 

Ilustración 39 Cuencas Norte ........................................................................................................................... 44

 

Ilustración 40 Cuencas SUR .............................................................................................................................. 45

 

Ilustración 41 Centro de Cajicá ......................................................................................................................... 48

 

Ilustración 42 Zonas viables para techos verdes .............................................................................................. 48

 

Ilustración 43 Área viable para pavimentos permeables ................................................................................. 50

 

 

 

 

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ÍNDICE DE GRÁFICAS 

Figura 1 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Noroccidental .......................................................... 53

 

Figura 2 Porcentajes de reducción cuenca noroccidental ................................................................................ 54

 

Figura 3 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 1............................................................ 54

 

Figura 4 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 1 ................................................................................. 55

 

Figura 5 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 2............................................................ 55

 

Figura 6 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 2 ................................................................................. 56

 

Figura 7 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 3............................................................ 56

 

Figura 8 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 3 ................................................................................. 57

 

Figura 9 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 1 ......................................................................... 57

 

Figura 10 Porcentajes de reducción cuenca sur 1 ............................................................................................ 58

 

Figura 11 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 2 ....................................................................... 58

 

Figura 12 Porcentajes de reducción cuenca sur 2 ............................................................................................ 59

 

Figura 13 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 3 ....................................................................... 59

 

Figura 14 Porcentajes de reducción cuenca sur 3 ............................................................................................ 60

 

Figura 15 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 4 ....................................................................... 60

 

Figura 16 Porcentajes de reducción cuenca sur 4 ............................................................................................ 61

 

Figura 17 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 5 ....................................................................... 61

 

Figura 18  Porcentajes de reducción cuenca sur 5 ........................................................................................... 62

 

Figura 19 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur PTAR ................................................................ 62

 

Figura 20 Porcentajes de reducción cuenca sur PTAR ...................................................................................... 63

 

 

 

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vi 

 

ÍNDICE DE TABLAS 

Tabla 1 Ciudades tropicales con alta intensidad de lluvias ................................................................................ 9

 

Tabla 2 Método de los bloques alternos aplicado a la curva IDF de PR=100 años, en Cajicá .......................... 11

 

Tabla 3 Escenarios de caso de estudio 3 .......................................................................................................... 22

 

Tabla 4 Episodios de lluvia para el caso de estudio de Jin'an ........................................................................... 29

 

Tabla 5 Escenarios propuesto, caso de estudio Jin'an...................................................................................... 30

 

Tabla 6 Resultados UTOPIA .............................................................................................................................. 44

 

Tabla 7 Resultados Cuencas SUR ...................................................................................................................... 46

 

Tabla 8 Propiedades de los diferentes techos verdes. Tomado de: (Bonilla, 2019) ......................................... 47

 

Tabla 9 Área de techos verdes en Cajicá .......................................................................................................... 49

 

Tabla 10 Valores de los parámetros del modelo de pavimento permeable .................................................... 49

 

Tabla 11 Área viable para PP ............................................................................................................................ 51

 

Tabla 12 Diseño de las tuberías de la cuenca Noroccidental ........................................................................... 71

 

Tabla 13 Diseños de la cuenca nororiental ....................................................................................................... 75

 

Tabla 14 Diseños de la cuenca nororiental 2 .................................................................................................... 77

 

Tabla 15 Diseños de la cuenca nororiental 3 .................................................................................................... 79

 

Tabla 16 Diseños de la cuenca Sur1 ................................................................................................................. 83

 

Tabla 17 Diseños de la cuenca sur 2 ................................................................................................................. 85

 

Tabla 18 Diseños de la cuenca sur 3 ................................................................................................................. 87

 

Tabla 19 Diseños de la cuenca sur 4 ................................................................................................................. 88

 

Tabla 20 Diseños de la cuenca sur 5 ................................................................................................................. 90

 

Tabla 21 Diseños de la cuenca sur PTAR .......................................................................................................... 91

 

 

  

 

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Ingeniería Civil 

 

1  INTRODUCCIÓN 

En  los  últimos  años,  la  urbanización  excesiva  ha  causado  un  aumento  constante  de  superficies 
impermeables  y  ha  alterado  considerablemente  las  características  hidrológicas  de  las  cuencas, 
especialmente las urbanas. Estos cambios se traducen en altos volúmenes de escorrentía que, a su 
vez,  trae  numerosos  impactos  negativos.  Los  principales  problemas  de  la  generación  de 
escorrentía  son  la  degradación  de  las  bases  de  los  ríos,  los  riesgos  que  conlleva  la  inundación 
urbana  y  la  contaminación  del  agua.  En  el  trópico,  a  la  creciente  urbanización  se  le  suman  las 
fuertes lluvias que  se  presentan cada año. Los  países tropicales son lugares  que  se  caracterizan, 
entre otras cosas, por sus fuertes aguaceros. Un episodio de lluvia de gran intensidad, que ocurre 
en  una  ciudad  altamente  urbanizada,  contribuye  a  la  generación  de  grandes  volúmenes  de 
escorrentía que pueden  generar afectaciones económicas considerables  a la ciudad  y  presentan, 
además, riesgos importantes a las personas que viven en ella.  

Es deber entonces de los encargados de la planeación de ciudades mitigar estos riesgos y prevenir 
estos  desastres  a  través  de  una  gestión  adecuada  de  las  aguas  pluviales.  Tradicionalmente,  la 
escorrentía  es  manejada  a  través  de  sistemas  de  alcantarillado  pluviales  que  se  enfocan  en 
rápidamente evacuar la escorrentía a través de la colección directa, detención, y descarga de estas 
aguas  hacia  cuerpos  de  agua  naturales.  Sin  embargo,  debido  a  el  cambio  climático  y  la  fuerte 
urbanización,  reforzar  los  sistemas  ya  existentes  se  ha  vuelto  costoso,  especialmente  para  las 
ciudades  altamente  urbanizadas.  En  este  contexto,  los  sistemas  urbanos  de  drenaje  sostenible 
(SUDS)  surgen  como  una  respuesta  más  acertada  a  la  creciente  demanda  de  manejo  de  aguas 
pluviales. 

El  siguiente  documento  pretende  analizar  las  diferentes  alternativas  SUDS  que  pueden 
implementarse en parte del municipio de Cajicá, Colombia y evaluar cuales son las mejores SUDS 
para  este.  Este  análisis se llevará  a  cabo  a través  del  modelo  SWMM (Stormwater  Management 
Model)  usando  el  software  EPA  SWMM,  desarrollado  por  “The  United  States  Environment 
Protection  Agency”.  
La  modelación  se  llevará  a  cabo  sobre  la  fase  3  del  Plan  Maestro  de 
Alcantarillado  de  Cajicá,  que  cubre  las  zonas  rurales  potencialmente  urbanas  de  Cajicá.  Se 
analizará  un  escenario  de  este  lugar  totalmente  urbanizado  y  se  propondrá  un  diseño  de 
alcantarillado de aguas pluviales desarrollado en UTOPIA, software desarrollado por el Centro de 
Investigaciones  en  Acueductos  y  Alcantarillados  (CIACUA)  de  la  Universidad  de  los  Andes.  El 
análisis consistirá en evaluar los caudales de salida y los volúmenes de escorrentía en 8 escenarios 
diferentes que surgirán de las diferentes combinaciones de tres estructuras SUDS: techos verdes, 
pavimentos permeables y zanjas de infiltración. 

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intensidades de lluvias altas

 

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Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

 

El  documento  empieza  con  el  capítulo  de  marco  teórico,  introduciendo  al  lector  todos  los 
conceptos necesarios relacionados con la producción de escorrentía en ciudades y como frenarla. 
Se  definen  los  conceptos  de  ciclo  hidrológico,  escorrentía,  países  tropicales,  y  se  explica 
detalladamente que es la precipitación, su intensidad y como medirla. También se introducirán los 
análisis  Intensidad-Duración-Frecuencia  de  las  lluvias,  y  cómo  representarlas  a  través  de  los 
hietogramas  de  diseño.  Después  se  discutirán  algunos  ejemplos  de  estructuras  SUDS.  Luego,  se 
mencionarán  brevemente los resultados de  algunos artículos  que  presentaron estudios  similares 
usando EPA SWMM o otras aplicaciones con modelo SWMM, o bien, estudios que compararon el 
rendimiento de estructuras SUDS ya implementadas.  

Una vez culminado el marco teórico, el capítulo de metodología describirá todos los procesos que 
involucran  la  generación  del  modelo  en  EPA  SWMM  y  mostrará  los  diseños  hechos  en  UTOPIA 
propuestos por el autor. Se describirá el área de estudio, sus condiciones climáticas, características 
geológicas, y las cuencas que la componen, con sus respectivos nodos de descarga. 

Posteriormente, se mostrarán los resultados obtenidos para cada una de las 10 cuencas bajo los 8 
escenarios posibles. Presentando así, los resultados del análisis de 80 modelos SWMM. 

Por  último,  se  analizarán los resultados y se concluirá  que  no existe  una mejor estructura SUDS, 
sino más bien, una mejor combinación de diferentes estructuras que depende de las condiciones 
de cada zona.  

1.1  Objetivos 

1.1.1  Objetivo General 

Determinar  las  estructuras  más  apropiadas  para  los  países  tropicales  con  intensidades  de  lluvia 
altas. 

1.1.2  Objetivos Específicos 

•  Analizar  el  valor  que  tiene  hoy en  día  la  sostenibilidad  urbana.  Comprender  por  qué  es 

importante considerar este aspecto en la construcción de ciudades y específicamente, en 
el drenaje urbano  

•  Evaluar  a  través  de  registros  históricos  y  casos  de  estudio  la  implementación,  el 

funcionamiento y los beneficios de los SUDS. 

•  Realizar un modelo en EPA SWMM que permita el análisis comparativo entre estructuras 

SUDS que permita evidenciar que estructuras SUDS son mejores para un escenario de alta 
lluvia.  

•  Diseñar la red correspondiente a la fase 3 del plan maestro de alcantarillado de Cajicá, a 

través del software Utopía. 

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Gabriel Ernesto Centanaro 

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Ingeniería Civil 

 

2  MARCO TEÓRICO 

2.1  Ciclo hidrológico 

El agua, en sus tres fases (sólida, líquida y gaseosa), conforma la mayor parte del sistema climático 
en la tierra a través de diferentes elementos como el aire, las nubes, el océano, los lagos, las capas 
de nieve y los glaciares. Aproximadamente el 75% de la tierra está cubierta por agua o hielo. Del 
total del agua, el 97% se encuentra en los océanos, y el restante se reparte entre glaciales, hielos 
polares y nieve (2%), agua subterránea (0.6%), lagos de agua dulce (0.009%), lagos salados y mares 
interiores (0.0075%), humedad del suelo, ríos y agua atmosférica (0.01%). 

El  ciclo  del  agua  es  generalmente  entendido  como  un  ciclo  circular  simple  que  involucra  la 
evaporación,  condensación  y  precipitación.  Sin  embargo,  la  realidad  es  mucho  más  compleja. 
Aunque  este  simple modelo puede  ser muy útil,  los caminos que toma el agua en los diferentes 
ecosistemas de la tierra son extremadamente complejos. El ciclo que define en detalle cada uno 
de  los  procesos  que  sufre  el  agua  se  denomina  ciclo  hidrológico.  El  ciclo  hidrológico  puede 
“empezar” con el agua contenida en el océano, glaciales, ríos y demás cuerpos de agua. Esta agua 
se evapora y sube a la atmósfera, en donde, debido a las bajas temperaturas, se condensa y forma 
las nubes. Luego, el agua de las nubes se precipita regresando así a la tierra. Sin embargo, el agua 
puede ser interceptada por la vegetación, la cual puede retener considerables cantidades de agua 
para  ser evaporada  otra vez,  sin  pasar  por  la  superficie.  Una vez  en  la superficie, el  agua  puede 
escurrirse  a  los  diferentes  cuerpos  de  agua  antes  mencionados,  o  infiltrarse  al  suelo.  El  agua 
infiltrada puede escurrirse, al igual que sucede en la superficie o percolarse hacia los acuíferos. El 
agua  contenida  en  acuíferos  regresa  a  los  cuerpos  de  agua  a  través  del  flujo  subterráneo.  Sin 
embargo,  es  posible  que  esta  suba  otra  vez  al  suelo  a  través  del  ascenso  capilar  y  en  el  suelo 
puede subir una vez más a la superficie debido a un proceso llamado difusión de vapor. Estos son 
solo  algunos  de  los  numerosos  procesos  que  contiene  el  ciclo  del  agua.  (National  Oceanic  and 
Atmospheric Administration (NOAA), 2020) 

Ahora  bien,  los  procesos  antes mencionados  pueden  ocurrir  en  una  zona  natural  o  en  una  zona 
urbanizada. La diferencia entre estas zonas es la cantidad de agua que efectúa uno u otro proceso. 
En las zonas naturales, en donde ha habido poca intervención del hombre, el agua que se infiltra 
puede llegar a ser el 50% del agua que se precipita en la zona. Mientras tanto, en zonas altamente 
urbanizadas  este  porcentaje  puede  caer  hasta  un  15%,  lo  cual  resulta  en  un  incremento  de  la 
escorrentía generada, que puede ir del 10% en zonas naturales al 55% del agua precipitada en las 
zonas altamente urbanizadas. (Ruby) 

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Ingeniería Civil 

 

2.2  Escorrentía 

La  escorrentía  es  el  agua  precipitada  que  fluye  en  la  superficie  terrestre  y,  como  su  nombre  lo 
indica, escurre hacia el primer cuerpo de agua que encuentre en su camino, o bien se infiltra en el 
suelo. En las ciudades el agua debe ser controlada mediante sistemas de alcantarillado de aguas 
pluviales. Estos sistemas son redes enormes bajo el suelo de las ciudades que transportan el agua 
precipitada  a  través  de  tuberías  hacia  los  denominados  “nodos  de  descarga”.  Los  nodos  de 
descarga  pueden  tratarse  o  bien  de  cuerpos  de  agua  o  de  salidas  artificiales,  como  plantas  de 
tratamiento de agua.  

El  exceso  de  escorrentía  en  la  superficie  puede  generar  varios  problemas  ambientales,  sin 
mencionar, que puede generar inundaciones con considerables afectaciones económicas. 

Los nodos de descarga presentan entonces, cada vez que hay precipitación, paso de agua. Cuando 
cae un aguacero en la ciudad, se produce lo que se denomina picos de caudal. Un pico de caudal 
es la mayor tasa de paso de agua, que suele medirse en el nodo de descarga.  

2.2.1  Problemas ambientales 

Estas  afectaciones  ocurren  principalmente  por  los  grandes  picos  de  caudal,  que,  directamente 
causan erosión y aumentan el transporte de sedimentos, lo cual, a su vez, produce obstrucción de 
canales  y  pérdida  de  la  vegetación.  La  obstrucción  de  canales  puede  resultar  en  degradaciones 
considerables del hábitat acuático. 

2.2.2  Problemas en zonas urbanas 

La dinámica meteorológica como la hidrológica son afectadas por el paisaje urbano. Por un lado, 
las propiedades térmicas artificiales y el aumento de partículas de las áreas urbanas impactan la 
forma en que se genera la lluvia y aumentan la precipitación a favor del viento y puede aumentar 
la generación de tormentas convectivas de verano. Por otro lado, la expansión del espacio urbano 
da  como  resultado  un  aumento  del  paisaje  impermeable  y  expansión  de  redes  artificiales  de 
drenaje  que  pueden  facilitar  cambios  dramáticos  en  la  magnitud,  las  vías  y  el  momento  de  la 
escorrentía en un rango de escalas, desde edificios individuales hasta desarrollos más grandes. El 
exceso  de  escorrentía  en  las  ciudades  puede  provocar  grandes  inundaciones  con  grandes 
afectaciones económicas.  

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Ilustración 1 Inundaciones en Bogotá, Colombia. Tomado de (El Espectador, 2020) 

2.3  Precipitación en países tropicales 

Los países tropicales son los que se ubican en entre los trópicos: el trópico de Cáncer, el paralelo 
de latitud 23 Norte, y el trópico de Capricornio, el paralelo de latitud 23 Sur. Justo en el centro de 
la franja se dispone el ecuador, una línea imaginaria equidistante del polo norte y polo sur. Estos 
lugares  se  caracterizan,  entre  otros  factores,  porque  el  sol  golpea  perpendicularmente  al 
mediodía, al menos un día al año. Debido a esto, esta franja presenta temperaturas más altas que 
en  el  resto  del  planeta,  y  de  ahí  el  clima  que  se  conoce  como  tropical.  Adicionalmente,  a  este 
intenso calor se le atribuye la frecuencia de precipitaciones que se presentan en la zona, ya que el 
aire caliente retiene más humedad que el aire frío. (Richter, 2016).  

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Ilustración 2 Precipitación por año por país Fuente: (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2014) 

La  imagen  muestra  en  un  verde  más  oscuro  los  países  con  mayor  precipitación  anual.  Como  se 
puede observar en la imagen, según la FOA, la mayor precipitación anual promedio ocurre en los 
países ubicados en el trópico. Además, según esta misma fuente, en 2014 Colombia llegó a ser el 
país más lluvioso del mundo. 

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Ilustración 3 Precipitación media mundial (The World Bank Group, 2019) 

Es  usual  medir  la  precipitación  en  milímetros  de  agua.  Por  ejemplo,  puede  decirse  que  en  un 
evento de lluvia de 30 minutos se precipitaron 10 milímetros de agua. Esto quiere decir que, si se 
dejara un recipiente de cualquier medida en la intemperie desde el inicio hasta el final del evento 
de lluvia, se evidenciaría una columna de agua de 10 milímetros. 

Generalmente, la precipitación se mide por año, para categorizar que tanto llueve en un país. La 
precipitación mundial promedio, según la FOA y el banco mundial es de aproximadamente 1200 
milímetros  por  año,  ubicándose  Colombia  en  el  punto  más  alejado  de  la  media,  con  3240 
milímetros por año. 

Así  mismo,  puede  hablarse  de  la  intensidad  de  lluvia.  La  intensidad  de  lluvia  es  la  razón  de 
incremento de la altura mencionada antes. Este incremento se mide en milímetros por hora. De 
manera que, el evento de lluvia mencionado antes tuvo una intensidad de 20 milímetros por hora, 
suponiendo que la cantidad de agua se haya precipitado de manera constante a esta intensidad. 
Sin  embargo,  en  la  mayoría  de  las  veces,  los  episodios  de  lluvia  no  se  presentan  de  manera 
constante.  Al  principio  del  episodio  de  lluvia  se  presenta  una  intensidad  baja,  que  va 
incrementando  hasta  llegar  a  un  pico  para  luego  bajar  otra  vez.  Así,  un  ejemplo  del  evento  de 
lluvia mencionado antes se muestra a continuación:  

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Ilustración 4 Hietograma de un aguacero de 30 minutos 

Como se puede observar, el episodio de lluvia de 30 minutos se divide en intervalos de 5 minutos, 
y se evidencia la precipitación en cada uno de estos intervalos, las cuales, en total, alcanzan una 
precipitación de aproximadamente 10 milímetros. Puede verse, así, como varía la intensidad de un 
aguacero  con  el  tiempo.  Para  este  ejemplo,  la  intensidad  en  los  primeros  5  minutos  fue  de 
aproximadamente  18  milímetros  por  hora,  mientras  que  en  los  5  minutos  más  intensos 
(generalmente el centro del aguacero), la intensidad corresponde a 32 milímetros por hora. 

El gráfico anteriormente mostrado, que describe el comportamiento de un evento de lluvia, se le 
denomina “hietograma de lluvia”.  

La intensidad de precipitación se puede clasificar en suave (<2.5 mm/h), moderada (2.5-10 mm/h), 
fuerte  (10-50  mm/h)  y  violenta  (>50  mm/h).  El  último  valor  ocurre  solamente  en  los  trópicos 
debido los ciclones que se presentan ocasionalmente.  

Ahora  bien,  estadísticamente,  las  tormentas  (lluvias  con  fuerte  intensidad  que  pueden  tener 
presencia  de  truenos)  son  características  del  clima  tropical,  y  estas  son  las  más  propensas  a 
generar escorrentía, por lo que en estos países se presenta una mayor amenaza de los problemas 
que esta conlleva, ya mencionados anteriormente.   

1,50

1,75

2,67

1,83

1,50

0,83

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

5

10

15

20

25

30

Prec

ip

ita

ción

 (m

m

)

t (min)

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Tabla 1 Ciudades tropicales con alta intensidad de lluvias 

Tropical 

Ciudad o País 

Intensidad (mm/h) 

Kuala Lumpur 

(Malasia)

 

240 

Singapur 

193.86 

Bangkok (Tailandia) 

175 

Kuching (Malasia) 

167 

Bogotá (Colombia) 

115.71 

Las  ciudades  tropicales  presentan  intensidades  de  lluvias  mucho  más  altas  que  las  ciudades  no 
tropicales (Richter, 2016) 

Hoy  en  día,  la  medición  de  los  milímetros  de  lluvia  se  lleva  a  cabo  por  medio  de  pluviómetros 
ubicadas en las denominadas estaciones meteorológicas. En Colombia, El Instituto de Hidrología, 
Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) es  la entidad oficial gubernamental encargada del 
manejo de la información científica, hidrológica, meteorológica y todo lo relacionado con el medio 
ambiente.  

2.3.1  Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) 

Las  curvas  IDF  de  un  lugar  muestran  las  intensidades  máximas  a  las  que  se  llega  en  diferentes 
periodos de retorno, y en una duración predeterminada. Estas curvas son ampliamente utilizadas 
para describir la pluviosidad de una zona, ya que involucran un análisis estadístico de los episodios 
de  lluvia  que  se  han  presentado  en  los  últimos  años  en  una  zona.  Un  periodo  de  retorno  es  la 
frecuencia en la que se pueden presentar tales eventos. Por ejemplo, un periodo de retorno de 2 
años indicaría que el evento se presenta cada dos años. Las curvas IDF se visualizan como sigue a 
continuación: 

 

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Ilustración 5 Curvas IDF Fuente: (Empresa de Servicios Públicos de Cajicá S.A. E.S.P. & INGEQMA, 2018) 

Como podemos observar, se tienen diferentes curvas, una para cada periodo de retorno. La curva 
con  mayor periodo de  retorno (100 años)  es  la de mayor intensidad.  Así,  lo que  muestran estas 
curvas  son  las  intensidades  máximas  a  las  que  se  puede  llegar  jugando  con  las  variables  de 
duración y de periodo de retorno, por lo cual, una misma curva IDF representa eventos diferentes. 
Por  ejemplo,  según  la  imagen  mostrada,  para  un  periodo  de  retorno  de  100  años,  se  puede 
encontrar  un  aguacero  que  dure  solo  5  minutos  y  tenga  una  intensidad  promedio  de  casi  300 
milímetros por hora. Así mismo, en la misma curva se puede observar que el episodio más lluvioso 
que ocurre una vez en 100 años, con una duración de 10 minutos, tiene una intensidad de un poco 
más  de  180  milímetros  por  hora.  Las  anteriores  curvas  presentadas  están  basadas  en  eventos 
reales,  que  son  las  correspondientes  a  la ciudad  de Cajicá, según el estudio  hidrológico  liderado 
por la empresa INGEQMA, en un trabajo de consultoría del plan maestro de alcantarillado, fase 2. 

La ventaja de las curvas IDF es que no se limitan a presentar un episodio de lluvia aislado, sino que 
recogen  información  estadística  de  varios  años  y  combinan  las  peores  tormentas  que  pueden 
generarse. Por esta razón, estas curvas se usan en el diseño del alcantarillado de las ciudades. 

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2.3.2  Método de los bloques alternos 

Ahora bien, aunque las curvas IDF son las necesarias para el diseño de los alcantarillados, es más 
común usar esta información  traducida en un hietograma.  El método de  los bloques  alternos es 
uno  de  los  métodos  que  permite  traducir  una  curva  IDF  en  un  hietograma  de  diseño.  A 
continuación se muestra el proceso a seguir, según lo describe Ven Te Chow, en su libro “Applied 
Hydrology
” 

1.  Dividir el tiempo de duración en intervalos 
2.  Seleccionar el periodo de retorno 
3.  Obtener de su curva IDF los valores de intensidad de precipitación para cada intervalo  
4.  Calcular la profundidad o volumen de precipitación caída en cada intervalo, multiplicando 

la intensidad por la duración del intervalo (en horas) 

5.  Restar los valores sucesivos de profundidad de precipitación (en mm) calculados antes 
6.  Reordenar  los  resultados  de  manera  que  el  mayor  valor  esté  en  medio  de  la  serie,  y  se 

vayan alternando en orden descendente alternativamente a lado y lado de ese máximo 

El proceso anteriormente descrito se ilustra en la tabla 2, tomando como ejemplo la curva IDF de 
Cajicá, con un periodo de retorno de 100 años: 

Tabla 2 Método de los bloques alternos aplicado a la curva IDF de PR=100 años, en Cajicá 

Duración 

Intensidad 

(mm/h) 

Profundidad 

acumulada (mm) 

Profundidad 

incremental 

(mm) 

Precipitación 

(mm) 

0:05 

293.607 

24.47 

24.47 

1.66 

0:10 

187.11 

31.19 

6.72 

1.86 

0:15 

143.76 

35.94 

4.75 

2.13 

0:20 

119.242 

39.75 

3.81 

2.54 

0:25 

103.142 

42.98 

3.23 

3.23 

0:30 

91.615 

45.81 

2.83 

4.75 

0:35 

82.881 

48.35 

2.54 

24.47 

0:40 

75.99 

50.66 

2.31 

6.72 

0:45 

70.39 

52.79 

2.13 

3.81 

0:50 

65.731 

54.78 

1.98 

2.83 

0:55 

61.782 

56.63 

1.86 

2.31 

1:00 

58.385 

58.39 

1.75 

1.98 

1:05 

55.425 

60.04 

1.66 

1.75 

1:10 

52.818 

61.62 

1.58 

1.58 

 

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12 

 

De  esta  manera, el  área  sombreada  de  la  tabla  anterior,  junto  con  las  duraciones  de  la  primera 
columna, correspondería al hietograma de diseño de Cajicá. 

2.4  Prácticas de drenaje sostenible 

Los  sistemas  urbanos  de  drenaje  sostenible  (SUDS)  pretenden  minimizar  el  impacto  que  genera 
una urbanización hacia la cuenca a la cual pertenece. En otras palabras, intentan que la respuesta 
hidrológica  de  una  zona  sea  similar  a  la  que  tenía  antes  de  ser  urbanizada,  y  por  consiguiente, 
disminuir la escorrentía y los altos picos de caudal que se presentan en nodos de descarga de estas 
urbanizaciones.  Actualmente,  las  diferentes  técnicas  y  estructuras  SUDS  están  aplicadas  en 
muchos países del mundo. En Reino Unido, por ejemplo, los sistemas de drenaje urbano sostenible 
están ampliamente establecidos. También se pueden encontrar en países como Australia, Estados 
Unidos, Dinamarca, Alemania y Suecia.  

Los SUDS pueden dividirse en dos grandes grupos: estructurales y no estructurales. Los SUDS no 
estructurales  corresponden a capacitaciones, cursos y enseñanzas que  puedan crear una cultura 
en  torno  al  uso  del  agua  y  del  suelo.  Por  otro  lado,  los  SUDS  estructurales  corresponden  a 
estructuras físicas que se implementan en las ciudades. El análisis que se realizará se enfocará en 
estas  últimas.  Las  estructuras  SUDS  también  pueden  categorizarse  según  su  funcionamiento. 
Existen  entonces,  dos  principales  funciones:  infiltración o  filtración,  y  detención  y  retención. Las 
estructuras que cumplen la función de filtración permiten que el agua precipitada pueda infiltrarse 
al suelo bajo la urbanización, sin generar escorrentía ni aumentar los caudales de salida. Por otro 
lado, las estructuras que cumplen la función de retener interceptan el agua de la precipitación, y la 
retienen por un tiempo considerable. Esto permite que el agua retenida pueda evaporarse antes 
de  entrar  en  el  sistema  de  alcantarillado  de  una  ciudad,  o  bien,  infiltrarse  en  el  sistema  de 
alcantarillado cuando ya no esté saturado. 

A continuación, se muestran algunos ejemplos de las estructuras SUDS: 

2.4.1.1  Techos verdes 

Los  techos  verdes  son  los  techos  de  un edificio que  está  parcial  o  totalmente  cubierto 
de vegetación,  ya  sea  en suelo o  en  un  medio  de  cultivo  apropiado,  con  una  membrana 
impermeable. Puede incluir otras capas que sirven para drenaje e irrigación y como barrera para 
las raíces. 

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13 

 

 

Ilustración 6 Edificio BTS en Bogotá, techo verde instalado. Fuente: (Groncol, 2020) 

2.4.1.2  Zanjas de infiltración 

Las  zanjas  de  infiltración  son  canales  sin  desnivel  construidos  en  laderas,  los  cuales  tienen  por 
objetivo  captar  el  agua  que  escurre,  disminuyendo  los  procesos  erosivos,  al  aumentar  la 
infiltración del agua en el suelo. Estas obras de recuperación de suelos pueden ser construidas de 
forma manual o mecanizada, y se sitúan en la parte superior o media de una ladera, para capturar 
y almacenar la escorrentía proveniente de las cotas superiores. (Roberto Pizarro Tapia, 2004) 

 

Ilustración 7 Humedales en el centro empresarial Elemento, Bogotá 

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14 

 

2.4.1.3  Estanques 

Un estanque es  una  pequeña  cavidad  de  agua,  natural  o  artificial,  utilizado  cotidianamente  para 
proveer al riego, criar peces, nadar, etcétera, o con fines meramente ornamentales. Los estanques 
en ciudades son grandes estructuras que permiten captar hasta el 100% del agua que se precipita, 
siendo entonces una de las mejores estructuras SUDS. Sin embargo, se necesita mucho espacio y 
no puede utilizarse el área en donde esté implementado. 

 

Ilustración 8 Parque Simón Bolívar (Instituto Distrital de Recreación y Deporte, 2017) 

2.4.1.4  Pavimentos permeables 

Los pavimentos permeables generalmente están hechos de una matriz de concretos bloques que 
incluyen huecos llenos de arena, grava o tierra. Estos vacíos permitir que la escorrentía se infiltre a 
través  del  pavimento en  el  suelo  subyacente, mitigar  el  impacto  de  la escorrentía  y recargar  las 
aguas subterráneas. Debido a que  el polvo o las partículas emitidas por los automóviles  pueden 
reducir permeabilidad en el tiempo, es adecuado instalar pavimento permeable en espacios como 
estacionamientos,  entradas  de  vehículos  y  andenes,  donde  el  volumen  es  bajo  y  la  gestión  del 
mantenimiento es fácil. 

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Ilustración 9 Pavimento Permeable (United States Environmental Protection Agency, 2015) 

2.5  Casos de estudio 

Este capítulo tiene como fin discutir brevemente algunos de los resultados de varios proyectos en 
donde se compararon diferentes estructuras SUDS en países con frecuencias altas de lluvia o bajo 
episodios violentos que se hayan presentado 

2.5.1  Proyecto AQUAVAL, Valencia, España. 

Este proyecto fue discutido a través del artículo “SuDS Efficiency during the Start-Up Period under 
Mediterranean  Climatic  Conditions”,  
publicado  en  la  revista  Clean  Soil  Water,  en  2013.  (Sara 
Perales-Momparler, 2013) 

2.5.1.1  Área de estudio 

En el estudio llevado a cabo en el artículo, se discuten 2 estructuras SUDS (franjas de infiltración y 
techos verdes), ubicadas en 3 lugares diferentes: 

•  Franja de infiltración alrededor de un complejo deportivo 

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Ilustración 10 Franja de infiltración del lugar 1 

Esta puede  albergar hasta 170 m

de  agua, recibiendo escorrentía de  la carretera y un complejo 

deportivo situado a un costado de esta (1900 m

2

 + 11.100 m

2

, respectivamente) 

•  Franja de infiltración a un costado de una carretera de alto volumen 

 

Ilustración 11 Franja de infiltración del lugar 2 

Puede albergar hasta 218 m

3

 y recibe escorrentía proveniente de 7.000 m

de carreteras públicas y 

privadas. 

•  Techos verdes en la escuela pública Gonzales Vera 

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17 

 

 

Ilustración 12 Techo verde del lugar 3 

La escuela pública de Gonzales Vera, localizada en el corazón de la ciudad de Xàtiva, fue escogida 
como lugar 3. En la zona se instalaron un total de 218 m

2

 de techos verdes nuevos, con un grosor 

de 10 centímetros. 

2.5.1.2  Resultados 

El monitoreo comenzó a fines de septiembre de 2012 con la mayor cantidad de evento torrencial 
registrado  durante  el  otoño  de  y  fue  el  primer  período  significativo  de  lluvia  después  de  La 
construcción de la SuDS. Esto significó que el período de inicio comenzó con condiciones de lluvia 
intensa relativamente extremas: 92 mm en tres días. Otros 8 episodios de luvia fueron  grabados 
durante el monitoreo. Los resultados de cada uno de los episodios y el rendimiento de los SUDS 
instalados pueden observarse a continuación:  

 

Ilustración 13 Resultados de las estructuras SUDS (Sara Perales-Momparler, 2013) 

Los  lugares  1  y  2  se  refieren  a  las  zanjas  de  infiltración,  y  el  lugar  3  los  techos  verdes.  Runoff 
volume 
se refiere al volumen de escorrentía presentada y Spill volume se refiere a el volumen de 
esta escorrentía que no pudo contenerse en la estructura SUDS.  

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18 

 

En  los  2  casos  de  franjas  de  infiltración  se  logra reducir  en  un  60%  mínimo  la  escorrentía  de  la 
zona. En la mayoría de los casos estas estructuras reducen e 100% del agua precipitada. 

Por  otro  lado,  los  techos  verdes  presentan  eficiencias  parciales  en  lluvias  pequeñas  (del  53%  al 
73%9. Este artículo nos proporciona un primer acercamiento a la capacidad  que tienen los SUDS 
para  reducir  la  escorrentía.  Sin  embargo,  se  debe  aclarar  que  las  lluvias  presentadas  acá  son 
relativamente  pequeñas  con las presentadas en los trópicos, por lo cual, los SUDS tienen mayor 
eficiencia  que  en  la  mayoría  de  los  casos.  Además,  en  este  proyecto  no  hubo  control  de  la 
escorrentía que podría haberse captado por le terreno, sin necesidad de implementar SUDS. 

2.5.2  Technische Universitat Dresden Campus 

En  el  campus  de  esta  universidad  alemana,  se  realizó  un  análisis  de  elevación  de  la  zona,  de 
impermeabilidad y, junto con el drenaje existente, se implementaron 3 tipos de estructuras SUDS:  

1.  Barriles de lluvia (rain barrels) 
2.  Zanjas de infiltración (infiltrativo trenches) 
3.  Pavimentos permeables 

 

Ilustración 14 Campus de la universidad alemana Technische Universitat Dresden. Tomado de: (Wenyu Yang, 2020) 

El  análisis  se  llevó  a  cabo  utilizando  el  “Environmental  Protection  Agency  Storm  Water 
Management  Model  (EPA SWMM)”.  
Como  un  modelo  dinámico  de  lluvia-escorrentía,  el  modelo 
SWMM ha sido continuamente desarrollado para la adopción de planeo, análisis y diseño de los 

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sistemas  de  drenaje  urbano  desde  1971.  Durante  los  últimos  años,  el  modelo  SWMM  ha  sido 
ampliamente utilizado para simulaciones hidrológicas para corto y mediano plazo por estudiantes 
e  ingenieros  hidráulicos.  Los  resultados  generados  por  este  modelo  son  modelos  prácticos  y 
sistemáticos que  logran analizar la cantidad de escorrentía generada de  las cuencas hidrológicas 
que  se  esté  trabajando.  Adicionalmente,  SWMM  es  el  modelo  que  se  escogió  para  el  caso  de 
estudio del presente documento. 

 

Ilustración 15 Modelo de EPA SWMM para el caso de estudio 2 

Siete escenarios fueron analizados con EPA SWMM, a través del artículo “Mesuren performance of 
low impact development practices for the surface runoff management
”.  

•  Un escenario por cada una de las estructuras SUDS mencionadas anteriormente, (barriles 

de lluvia, franjas de infiltración y pavimentos permeables) 

•  Un escenario por cada combinación de dos de estas, 
•  Uno correspondiente a la combinación de las 3.  

A continuación, los resultados del anterior análisis: 

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Ilustración 16 Resultados caso de estudio 2 

En  este  artículo analizan, a través  de estos 7 escenarios el desempeño de  los SUDS y la relación 
costo y beneficio que estos tienen. 

El  análisis  de  costo-efectividad  se  realizó  para  analizar  el  desempeño  económico-técnico  de  las 
prácticas de LID. Los resultados sugieren que el RB era la opción LID más rentable con un rango de 
relación c/b de 0.32–0.41 y PP tuvo la relación c/b más alta que varió de 4.79 a 5.99. En cuanto a 
las combinaciones de LID, la combinación de IT-PP-RB con un rango de relación c/b de 3.88–4.58 
no fue el mejor técnicamente económico, a pesar de que presentó la tasa de eliminación más alta.  

En cuanto a eficiencia, las franjas de infiltración tienen el mejor desempeño individual. Mientras 
que  los  pavimentos  porosos,  el  menor.  Según  los  hietogramas  de  diseño,  la  combinación  de  las 
tres estructuras puede llegar a reducir un 27.42% del volumen de escorrentía. 

2.5.3  Cuenca de Hexi, en la ciudad de Nanjing, China 

China es un país subtropical en donde a menudo ocurren fuertes lluvias que causan afectaciones 
catastróficas. La razón por la cual China es tan afectado es por la gran densidad poblacional de sus 
inmensas urbes. En China, las grandes ciudades suelen tener poca área permeable, por lo cual las 
inundaciones representan grandes amenazas. En este estudio se realiza un análisis a partir de un 
modelo computacional hidrológico con el fin de evaluar las oportunidades de implementación de 
SUDS en la ciudad de Nanjing, China. 

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21 

 

2.5.3.1  Área de estudio 

 

Ilustración 17 Área de estudio de Hexi, Nanjing, China. Tomado de: (Maochuan Hu, 2017) 

Se conforma por: 

•  40.4% residencia de alta densidad 

•  22% tierra libre 

•  16.5% residencia baja densidad 

•  16.5% carretera  

•  3.7% áreas verdes (85% de infiltración) 

El evento de lluvia se caracteriza porque anualmente, llueve 1060 mm en la zona de estudio, en 
promedio  y  el  máximo  aguacero  registrado  de  1951  a  2014  en  la  estación  meteorológica  de 
Nanjing ocurrió en Julio 4 de 2003, el cual fue usado para esta investigación. Tuvo una profundidad 
de 207.2 milímetros. 

2.5.3.2  Estructuras SUDS 

En este estudio usaron 2 estructuras SUDS: sistemas de captación de agua (Rainwater harvesting) 
y pavimentos porosos, lo cuales se clasificaron de la siguiente manera. Los sistemas de captación 
de agua se clasificaron según su presencia por unidad de área de techo. Es decir, cuánto ocupa el 

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sistema de captación de agua en proporción al área que ocupan los techos de la zona. Esta unidad 
podía ser  de 0.0267  o de 0.0785 metros  cuadrados por cada  metro de  techo disponible  (que en 
adelante se denominó 26.7 y 78.5 milímetros, respectivamente). Mientras  tanto,  los pavimentos 
porosos se clasificaron según el porcentaje de vías que ocuparon (50% o 75%). De esta manera, se 
analizaron 7 escenarios como sigue a continuación: 

Tabla 3 Escenarios de caso de estudio 3 

Escenarios 

RH 

PP 

26.7 

78.5 

50% 

75% 

26.7 

50% 

78.5 

50% 

78.5 

75% 

 

Adicionalmente, se clasificaron diferentes subáreas en función del nivel de riesgo que presentaban 
(bajo, medio o alto). Este nivel de riesgo fue determinado por la cantidad de urbanización y por la 
presencia de cuerpos de agua que presentaban. 

2.5.3.3  Resultados y discusión 

El análisis  de reducción de escorrentía que cada uno de estos escenarios realizó, se llevó a cabo 
midiendo la reducción que estas estructuras provocaban en el caudal de salida. Los resultados son 
los siguientes: 

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Ilustración 18 Resultados caso de la cuenca de Neri 

Se pueden observar las grandes reducciones que se lograron en las áreas altamente urbanizadas, 
con unas amenazas importantes. 

Se  comentó  que  la  implementación  de  prácticas  LID  (equivalente  a  SUDS)  puede,  hasta  cierto 
punto, mitigar  inundaciones  y  sus  riesgos.  El  escenario  de  RH78.5  mm  /  75%PP  escenario  fue  el 
más  eficiente  para  reducir  las  áreas  de  inundación.  Los  pavimentos  permeables  funcionaron 
mucho mejor que el sistema de captación de agua, para reducir los riesgos de inundación. Se sabe 
que  un  problema  de  estas  estructuras  son  los  altos  costos  del  mantenimiento  de  estos,  sin 
embargo,  en  el  estudio  se  menciona  que  el  potencial  para  la  reconstrucción  de  pavimentos 
permeables en cuencas urbanas es grande. En este artículo, se recomienda la implementación de 
pavimentos permeables en no más del 75% en calles no muy transitadas. 

2.5.4  Ciudad de Seúl, Corea del sur 

Según las estadísticas de daños importantes atribuibles a desastres naturales en Corea durante la 
última década (2006–2015), las cantidades más altas de daños han sido causados por lluvias (63%) 
y tifones (30%). Este artículo considera que, en vez de lidiar con los costos de reparación, sale más 
provechoso enfrentarse a las inundaciones con los costos que generaría implementar un manejo 

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de  las aguas pluviales exitoso,  como,  por ejemplo, la implementación de SUDS.  De esta manera, 
este estudio analiza diferentes prácticas SUDS en la capital de Corea del Sur, Seúl. 

2.5.4.1  Área de estudio 

Para  este  caso  se  eligieron  2  lugares  diferentes  dentro  de  la  ciudad,  con  las  siguientes 
características: 

Sitio 1:  

•  Típica urbanización de alta densidad.  

•  Más del 80% del área es impermeable 

•  Casi 200 ha 

Sitio 2:  

•  Típica área comercial  

•  Más del 85% del área es impermeable 

•  Casi 200 ha 

 

Ilustración 19 Lugares de estudio en Seúl, Corea del Sur (Chaeyoung Bae, Effects of low-impact development practices 

for flood events at the catchment scale in a highly developed urban area, 2020) 

El  mayor  evento  de  lluvia  registrado,  con  el  que  se  realizó  el  análisis  a  través  de  un  modelo  de 
SWMM, ocurrió en 2010, de gran intensidad (71mm/h), pero de poca cantidad en general.  

En  este  estudio  se  refirieron  brevemente  a  las  estructuras  SUDS  a  analizar,  las  cuales  incluían 
techos verdes y pavimentos permeables. 

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2.5.4.2  Resultados 

 

Ilustración 20 Resultados caso de estudio de Seúl, Corea del Sur 

En la imagen anterior se combinan tres diagramas diferentes. La precipitación caída (de color azul 
en  la  parte  de  arriba  con  sus  unidades  correspondientes  en  el  lado  derecho),  el  caudal  de 
escorrentía (de color negro, visualizado en la parte de abajo con sus unidades al costado izquierdo) 
y  el  caudal  de  inundación  (de  color  rojo,  con  sus  unidades  al  costado  izquierdo).  Las  líneas 
punteadas corresponden a los caudales que se presentaron después de la implementación de los 
SUDS. Se puede observar entonces otro caso de éxito que logran las estructuras SUDS. 

2.5.5  Jardín de infiltración en la ciudad de Xi’an, China 

2.5.5.1  Área de estudio 

En la ciudad de Xi’an, en el centro de China, se realizó un estudio para evaluar el efecto que tenía 
un pequeño jardín de infiltración en los picos de caudal y la escorrentía de la zona. (S. Tang, 2016) 

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Ilustración 21 Área de estudio 

 

Ilustración 22 Jardín de infiltración del caso 5 

El jardín de infiltración tenía las siguientes características: 

•  Superficie: 30 m

2

 

•  Profundidad: 15 cm 

•  Recibe escorrentía de los techos aledaños con un área total de 604,7m

2

 

2.5.5.2  Resultados 

Los resultados se midieron en diferentes  periodos: mayo, junio y julio del 2013 y julio del 2014. 
Así, los resultados obtenidos se presentan en las siguientes gráficas: 

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Ilustración 23 Resultados caso de estudio 5 (mayo, 2013) 

 

Ilustración 24 Resultados caso de estudio 5 (junio, 2013) 

 

Ilustración 25 Resultados caso de estudio 5 (julio, 2013) 

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Ilustración 26 Resultados caso de estudio 5 (julio, 2014) 

Se  puede  observar  que,  para  mayo,  junio  y  julio  del  2013,  se  tuvo  un  93.8%,  77.6%,  77.8%  de 
reducción de volumen de escorrentía, respectivamente, mientras que para julio de 2014 se obtuvo 
un 76.6% de reducción. 

Algunas conclusiones importantes con respecto a los jardines de lluvia discutidas en este estudio 
son: 

•  De las 28 tormentas observadas durante el estudio de cuatro años, el jardín de lluvia se 

desbordó solo en cinco eventos. Las tasas de retención de escorrentía para estos eventos 
de desbordamiento oscilaron entre 0.80 y 0.94.  

•  Las contribuciones a la retención de flujo del almacenamiento y la infiltración en el jardín 

de lluvia difirieron con las tormentas de diferente intensidad, y la infiltración jugó un papel 
más importante durante las pequeñas tormentas.  

•  La  capacidad  del  jardín  de  lluvia  experimental  no  se  vio  afectada  por  la obstrucción  del 

suelo en los años de estudio.  

•  El  patrón  de  uso  de  la  tierra  y  los  cambios  de  tormenta  mostraron  que  los  jardines  de 

lluvia  pueden  actuar  como  hidrológicos  efectivos  Para  lograr  el  efecto  previsto,  los 
jardines  de  lluvia  tienen  que  colocarse  adecuadamente  para  recoger  la  escorrentía  de 
tormenta. 

2.5.6  Distrito de Jin´an, Ciudad Fuzhou, Sureste de China 

2.5.6.1  Área de estudio 

El área de estudio corresponde a un distrito de la ciudad de Fuzhou, China, en este se instalaron 
franjas de infiltración, pavimentos porosos, y techos verdes (Zheng Peng, 2018).  

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Ilustración 27 Área de estudio, caso Jin'an 

Esta área, además, posee las siguientes características: 

•  Ciudad de alta densidad con una precipitación anual de 2100 mm y una intensidad alta 

que puede llegar a los 70 mm/h. 

•  La urbanización ha crecido considerablemente.  
•  El  suelo  estaba  compuesto  por  techos  (21.55%),  carreteras  (43.08%),  cuerpos  de  agua 

(4.08%) y Vegetación (31.28%). 

Es  importante  resaltar,  que  cuando  la  precipitación  alcanza  los  37  mm  de  profundidad,  se 
evidencian inundaciones. 

El  análisis  se  llevó  a  cabo  con  el  modelo  PCSWMM,  un  software  desarrollado  por  “Canada 
Computational Hydraulics International (CHI)”, 
basado en el software EPA SWMM.  

El episodio de lluvia usado se originó a través de un análisis estadístico de los episodios de lluvia 
que se presentaban en la zona, para un episodio de una duración de 2 horas: 

Tabla 4 Episodios de lluvia para el caso de estudio de Jin'an 

Periodos de 

retorno (años) 

Precipitación 

(mm) 

Intensidad 

(mm/h) 

0,5 

37,6 

18,8 

49,85 

24,92 

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62,09 

31,05 

78,28 

39,14 

10 

90,53 

45,26 

20 

102,72 

51,36 

50 

118,96 

59,48 

100 

131,21 

65,61 

 

Los escenarios propuestos para las diferentes estructuras de manejo mencionadas anteriormente 
se disponen a continuación: 

Tabla 5 Escenarios propuesto, caso de estudio Jin'an 

Área de la estructura de manejo (m

2

Escenarios 

PP 

FI 

TV 

1.9 

1.23 

0.95 

1-2 

1.9 

1.23 

1-3 

1.9 

0.95 

2-3 

1.23 

0.95 

1-2-3 

1.9 

1.23 

0.95 

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2.5.6.2  Resultados 

 

Ilustración 28 Resultados caso de estudio Jin'an 

Los 7 escenarios son más efectivos en el control de inundaciones durante lluvias con periodos de 
retorno  más  pequeños  (menos  intensidad)  y  aguaceros  de  mayor  duración.  El  pavimento 
permeable es la mejor medida de LID, y la mejor combinación de estas es el pavimento permeable 
– franja de infiltración – techo verde (todos), que llegaron a reducir casi el 100% de la escorrentía 
en el periodo de retorno de 0,5 años 

 

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3  METODOLOGÍA 

Con el objetivo de evaluar la reducción en el riesgo de inundación urbana al implementar sistemas 
de  drenaje urbano sostenible se tomará como caso de  estudio el  Plan Maestro de  la Fase  III  del 
sistema  de  alcantarillado  del  municipio  de  Cajicá  (P.M.A.).  Se  seleccionó  el  municipio  de  Cajicá 
debido  a  la  accesibilidad  de  la  información  hidrológica  y  del  sistema  de  alcantarillado  y  por  el 
interés en conocer las implicaciones hidrológicas del continuo crecimiento urbano en la zona, que 
en  su  mayoría  es  rural.  Asimismo,  se  hará  uso  del  software  EPA  SWMM  dado  que,  permite 
implementar  sistemas  de  control  LID  (low  impact  development,  versión  en  inglés  de  SUDS)  y 
conocer si la capacidad del sistema es suficiente para que no ocurran inundaciones. Los sistemas 
de control LID que se evaluarán son:  

•  Techos verdes,  
•  Pavimentos permeables  
•  Zanjas infiltrantes 

Adicionalmente  a  esto,  se  diseñarán  las  tuberías  de  las  cuencas  a  analizar  a  través  del  software 
UTOPIA,  un  programa  desarrollado  por  el  Centro  de  Investigaciones  en  Acueductos  y 
Alcantarillados (CIACUA) de la Universidad de los Andes.  

3.1  Caso de estudio: Cajicá 

Cajicá  es  un  municipio  ubicado  en  Cundinamarca  con  una  extensión  de  53  km

2

  y  una  elevación 

promedio de 2588 m.s.n.m. Hace parte de La Sabana de Bogotá y se encuentra 39km al norte de la 
ciudad de Bogotá. Limita al norte con Zipaquirá, al oeste con Tabio, al Este con Sopó y al Sur con 
Chía (Alcaldía Municipal de Cajicá, s.f.). En cuanto a la hidrografía, Cajicá hace parte de la cuenca 
alta del río Bogotá y es atravesado por el río Frío y el río Bogotá. 

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33 

 

 

Ilustración 29 Localización del municipio de Cajicá 

Cajicá ha venido presentando un crecimiento exponencial de población en los últimos años. Por su 
cercanía con Bogotá, una urbe de 8 millones de habitantes, se estima que Cajicá siga aumentando 
su crecimiento poblacional, en los años venideros. Al igual que su población, el municipio también 
ha aumentado su zona urbana, y por consiguiente la impermeabilidad de su cuenca. Estos factores 
ocasionan que el sistema de alcantarillado, que compartía las aguas negras con las aguas pluviales, 
se sobrecargue presurizando las tuberías y generando daños al sistema y escorrentía en las calles. 
Por  lo  anterior,  en  2010,  se  propuso  el  Plan  Maestro  de  Alcantarillado  de  Cajicá.  Este  proceso, 
tiene como fin principal separar las aguas negras y pluviales en sistemas de evacuación diferentes.  

El plan maestro está dividido en 3 fases. Hoy en día, la fase 1 se completó y la fase 2 se encuentra 
en proceso, mientras que la fase 3 está prevista por realizarse en 10 años. El presente documento 
pretende analizar los efectos de las estructuras SUDS en la inexistente red pluvial de la fase 3, así 

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34 

 

como diseñar de manera preliminar el sistema de alcantarillado de aguas lluvias de esta, para un 
escenario futuro en que esta zona esté totalmente urbanizada. 

3.2  Fase 3 del P.M.A. 

La  fase  3  del  plan  maestro  de  alcantarillado  corresponde  a  la  zona  menos  urbanizada  del 
municipio. Sin embargo, cabe aclarar que el presente análisis no tiene en cuenta esto. Como se ha 
dicho anteriormente, se pretende diseñar las tuberías de evacuación de aguas lluvias de la zona, 
por lo tanto, para diseñar la red de manera correcta se supone un escenario futuro, en donde toda 
la zona esté altamente urbanizada.  

3.3  Modelo EPA SWMM  

El Storm Water Management Model (Modelo de aguas pluviales) es una aplicación gestionada por 
la  U.S.  Environmental Protection  Agency  (EPA) y  respaldada  técnicamente  por  la  Universidad  de 
Oregón,  capaz  de  reproducir  los  fenómenos  de  escorrentía  urbana  y  combinar  fenómenos 
asociados a aguas residuales. Es capaz de generar un modelo dinámico de lluvia-escorrentía, que 
ha sido continuamente desarrollado para la adopción de planeo, análisis y diseño de los sistemas 
de drenaje urbano desde 1971. Durante los últimos años, el modelo SWMM ha sido ampliamente 
utilizado para simulaciones hidrológicas para corto y mediano plazo por estudiantes e ingenieros 
hidráulicos. Los resultados generados por este modelo son modelos prácticos y sistemáticos que 
logran  analizar  la  cantidad  de  escorrentía  generada  de  las  cuencas  hidrológicas  que  se  esté 
trabajando. 

Para generar el modelo a usar se necesitarán una serie de parámetros de entrada, mencionados a 
continuación. 

3.3.1  Trazado de la red, cuencas, nodos y tuberías 

Debido  a  que  el  trazado  de  la  red  es  inexistente,  el  trazado  seguirá  el  mismo  recorrido  que  el 
alcantarillado sanitario existente. De esta manera, se  supondrá que los pozos de la red de aguas 
lluvias se ubicarán en los mismos lugares que los pozos de aguas negras, o a un lado de estos, con 
las  mismas  elevaciones  superficiales,  sin  embargo,  no  necesariamente  con  las  mismas  cotas  de 
fondo. La información del sistema de alcantarillado de aguas negras fue transmitida por Empresas 
Públicas  de  Cajicá  (EPC  Cajicá).  Así  mismo,  el  trazado  de  tuberías  será  similar.  Se  propondrán 
nuevas salidas que desembocarán principalmente en los dos ríos que rodean el municipio: el río 
Frío,  y  el  río  Bogotá.  Debido  a  que  son  aguas  lluvias,  estas  no  llevan  grandes  cargas  de 
contaminantes a los ríos, comparado con las aguas negras. Por último, las cuencas se dibujaron a 
partir de imágenes satelitales con meticulosidad, para simular cada parcela existente en la zona. 
De esta manera, el trazado, junto con las salidas correspondientes se muestra a continuación: 

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35 

 

 

Ilustración 30 Trazado de la red en la Fase 3 del P.M.A. Cajicá 

Puede observarse que el trazado se divide en 2 partes (zona norte y zona sur), ya que la porción 
que las separa en el centro corresponde a la zona más urbanizada y que se evaluó en la fase 2 del 
P.M.A. 

Existen, por lo tanto, 10 salidas diferentes, con lo cual, se hablará de 10 cuencas diferentes, 4 en el 
norte y 6 en el Sur. Más adelante se mostrará cómo están configuradas con más detalle. 

3.3.2  Hietograma de diseño 

Un  hietograma  es  la  distribución  temporal  de  la  intensidad  o  de  la  profundidad  de  una 
precipitación a lo largo de la duración del episodio tormentoso. 

Como se ha habló en el capítulo 2.3, el hietograma de diseño representa un episodio de tormenta 
generado  a  partir  de  las  curvas  IDF  de  una  zona.  A  partir  de  las  curvas  IDF  de  Cajicá,  ya 
mencionadas  anteriormente,  se  construyó  el  hietograma  de  diseño  que  se  usará  en  el  presente 
modelo: 

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36 

 

 

Ilustración 31 Hietograma de análisis 

3.3.3  Subcuencas hidrológicas 

En inglés “Subctachments”, son los elementos trazados que representan cada parcela del terreno. 
La modelación de cada subcuenca conlleva un proceso en que se definen varios factores: 

•  Nodo  de  salida:  depende  de  la  elevación  y  configuración  de  la  zona.  Este  proceso  se 

realiza manualmente para cada subcuenca. 

•  Usos del suelo: El uso del suelo se clasifica en A, B, C y D.  Estos dependen del nivel de 

infiltración  que  tienen  según  su  conformación.  El  suelo  de  Cajicá  está  conformado  por 
depósitos  de  terraza  alta, los  cuales  están  compuestos  por  suelos  finos,  arenas  y  gravas 
(Suelo tipo B) 

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

Prec

ip

ita

ción

 (m

m

)

Tiempo (min.)

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37 

 

 

Ilustración 32 Usos de suelo según la EPA. Tomado de: (United States Environmental Protection Agency, 2015) 

•  Porcentaje de impermeabilidad: este porcentaje está dado por el uso que se le da a cada 

cuenca  (manual  de  EPA  SWMM).  Sin  embargo,  debido  a  que  analizaremos  un  escenario 
totalmente  urbanizado,  todas  las  cuencas  tendrán  el  mismo  porcentaje  de 
impermeabilidad de 65%. 

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38 

 

 

Ilustración 33 Diferentes usos de suelo 

Aunque el valor máximo es de 85% para las zonas comerciales, se decide escoger el mayor 
entre  zonas  residenciales  debido  a  que  no  se  espera  que  existan  zonas  comerciales  en 
toda la zona. Así, el valor de impermeabilidad de las cuencas es 65%. 

•  Pendiente de la cuenca: Se escoge un valor predeterminado que también concuerda con 

lo modelado en la fase 2, 0.5%. 

•  Anchura característica del flujo: Una estimación inicial de la anchura media de la cuenca 

se puede calcular dividiendo el área total entre la máxima longitud de esta. Así, la anchura 
de flujo corresponde a la división entre el área de la cuenca y la longitud que existe entre 
el nodo de salida de la cuenca y el vértice de la cuenca más alejado de este (United States 
Environmental  Protection  Agency,  2015).  Utilizando  este  método,  para  cada  cuenca  se 
determinaron  las  coordenadas  de  cada  vértice  (con  ayuda  de  Microsoft  Excel),  y  la 
coordenada del nodo de salida para definir la anchura de cada cuenca. 

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39 

 

•  Manning: Un n de Manning se le asigna a las zonas impermeables y zonas no permeables, 

a  través  de  la  siguiente  tabla  del  manual  de  EPA  SWMM  se  pueden  extraer  los  datos 
necesarios: 

 

Ilustración 34 N de Manning para superficies

 

Se  determinó  que  las  zonas  permeables  de  Cajicá  eran  pasto  natural  (0.13)  y  las  zonas  no 
permeables eran generalmente asfalto liso (0.011). 

•  Almacenamiento:  el  almacenamiento  permeable  e  impermeable  se  extrae  a  partir  del 

análisis  de  depresiones  en  el  terreno.  Desafortunadamente,  no  se  dispone  de  esta 
información para la fase 3 de Cajicá. Sin embargo, analizando los terrenos usados para el 
modelo  de  la  fase  2  de  Cajicá,  se  encontró  que  los  valores  oscilan  entre  3.71  y  3.81 
milímetros en la zona permeable y 0 en todos los casos, en la zona impermeable. Por esta 
razón, se le asigna un valor promedio de 3.76 milímetros a la zona permeable de todas las 
subcuencas de la zona, y de 0 para las zonas impermeables. 

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•  Método  de  infiltración:  el  método  de  infiltración  escogido  es  el  Número  de  Curva 

desarrollado por el Servicio de Conservación de Suelos (SCS) de Estados Unidos debido a 
que considera el tipo de suelo, el uso de suelo y las condiciones previas de humedad 

 

Ilustración 35 Número de curva (Soil Conservation Service) 

De esta ilustración, podemos observar que: 

𝑄 =  

(𝐼 − 0,2 ∗ 𝑆)

2

𝐼 + 0,8 ∗ 𝑆

 

𝑆 =

25.400

𝑁

− 254 

Y  que,  cuando  N  (el  número  de  curva)  tiende  a  100,  Q  (la  escorrentía)  tiende  a  infinito. 
Paralelamente, cuando N tiende a 0, la escorrentía Q tiende a 0. 

𝑁 → 100,   𝑆 → 0,   𝑄 → 𝐼 

𝑁 → 0,       𝑆 → ∞,   𝑄 → 0 

Para el modelo de infiltración de necesitan los siguientes parámetros  

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•  Número 

•  Tiempo de secado 

•  Conductividad 

La conductividad y el tiempo de secado no tienen mayores  afectaciones al modelo actual, por lo 
cual, se dejan de manera predeterminada. El número de curva se extrae de la siguiente tabla: 

 

Ilustración 36 Números de curva, manual EPA SWMM. 

Debido a que el suelo de Cajicá es B, el número de curva a usar es 85 (para parcelas menores de 
500 m

2

3.3.4  Tuberías 

3.3.4.1  Material de la tubería 

En  general  las  tuberías  son  prefabricadas  mediante  procesos  industriales  perfectamente 
establecidos.  Éstas  pueden  ser  de  los  siguientes  materiales:  arcilla  vitrificada  (gres),  concreto 
simple,  concreto  reforzado,  asbesto  cemento,  hierro  fundido,  hierro  dúctil,  PVC,  polietileno, 
polietileno de alta densidad, plástico reforzado con fibra de vidrio, resina termoestable reforzada 

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(fibra  de  vidrio),  mortero  plástico  reforzado  y  acero(Título  D  de  la  RAS  2000)  (Ministerio  de 
Desarrollo Económico., 2000) 

 

Ilustración 37 N de Manning para conductos cerrados. Manual EPA SWMM 

 

Ilustración 38 Coeficiente de rugosidad n de Manning para conductos cerrados Tabla D.2.2 de la RAS 

Se determinó que el material a usar era PVC, por lo cual el n de Manning elegido es 0.010. 

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43 

 

3.3.4.2  Diseños 

Para  el  diseño  de  las  tuberías,  se  usó  el  software  UTOPIA,  desarrollado  por  el  centro  de 
investigaciones  en  acueductos  y  alcantarillados  –  CIACUA.  Es  un software  que  permite  el  diseño 
optimizado de las redes de distribución de agua. Para el presente modelo se tuvieron en cuenta las 
siguientes consideraciones: 

•  La excavación mínima de los pozos (y, por lo tanto, altura mínima) es de 1,2 metros. 
•  Lista de diámetros a usar es una oferta en PVC para saneamiento de ciudades, teniendo en 

cuenta que 0.25 es el mínimo permitido por la norma RAS 2000: (0.25, 0.3, 0.35, 0.38, 0.4, 
0.45,  0.5,  0.53,  0.6,  0.7,  0.8,  0.9,  1,  1.05,  1.2,  1.35,  1.4,  1.5,  1.6,  1.8,  2.0).  (todas  las 
unidades en metros). 

•  La relación de llenado máxima, sin embargo, si el diámetro de una tubería es menor a 0.6 

metros, la relación baja a 0.7 metros y si el número de Froude de una tubería está entre 
0.7 y 1.5 (flujo crítico), se usa una relación de llenado máxima de 0.8. 

•  Para el cálculo de la velocidad se usa la ecuación de Manning, con un n de Manning de 

0.10 (PVC) 

Al  presente  documento  se  adjunta,  en  la  sección  de  anexos  las  tablas  que  ilustran,  para  cada 
cuenca, el resultado de los diseños de este proceso y las propiedades del flujo máximo que puede 
transitar por cada tubería. Así mismo, se muestra a continuación un mapa de las cuencas que se 
diseñaron  junto  con  los  valores  de  caudal,  relación  de  llenado,  diámetro,  área,  Froude,  batea 
inicial, batea final, excavación inicial y excavación final en la tubería de salida de cada una de las 
cuencas: 

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Ilustración 39 Cuencas Norte 

Tabla 6 Resultados UTOPIA 

 

 

Noroccidental

 

Nororiental 1

 

Nororiental 2

 

Nororiental 

3

 

 

# Pozos

 

85

 

27

 

21

 

73

 

 

# Tuberías

 

84

 

26

 

20

 

72

 

Va

lo

res en t

ub

ería

 de

 sa

lid

a

 

Cota nodo inicial (m)

 

2589.00

 

2569.04

 

2571.86

 

2574.30

 

Cota Nodo final (m)

 

2588.80

 

2568.80

 

2571.76

 

2574.00

 

 Diámetro (m)

 

1.35

 

0.60

 

0.45

 

0.90

 

 Caudal diseño (m3/s)

 

4.38

 

0.72

 

0.42

 

2.28

 

 Relación de llenado

 

0.70

 

0.69

 

0.68

 

0.78

 

 Longitud (m)

 

42.26

 

201.97

 

65.80

 

50.80

 

 Área (m2)

 

1.07

 

0.21

 

0.11

 

0.54

 

 Froude

 

1.41

 

1.83

 

2.22

 

1.59

 

 Batea inicial (m)

 

2569.10

 

2567.24

 

2569.66

 

2570.50

 

 Batea final (m)

 

2568.90

 

2565.40

 

2568.76

 

2570.10

 

 Excavación nodo inicial (m)

 

19.90

 

1.80

 

2.20

 

3.80

 

 Excavación nodo final (m)

 

19.90

 

3.40

 

3.00

 

3.90

 

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Ilustración 40 Cuencas SUR 

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Tabla 7 Resultados Cuencas SUR 

 

 

SUR1

 

SUR2

 

SUR3

 

SUR4

 

SUR5

 

SURPTAR

 

 

# Pozos

 

30

 

31

 

21

 

25

 

13

 

60

 

 

# Tuberías

 

29

 

30

 

20

 

24

 

12

 

59

 

Va

lo

res en t

ub

ería

 de

 sa

lid

a

 

Nodo inicial

 

N2              

 

N1              

 

N1              

 

N1              

 

n50             

 

n1785           

 

Nodo final

 

S5              

 

S6              

 

S7              

 

S8              

 

S9              

 

S10             

 

Cota nodo inicial (m)

 

2581.9

 

2579.9

 

2579.1

 

2579.2

 

2578.1

 

2578.9

 

Cota Nodo final (m)

 

2581.9

 

2579.8

 

2578.8

 

2579.0

 

2577.6

 

2571.8

 

 Diámetro (m)

 

0.80

 

0.50

 

0.90

 

0.45

 

0.80

 

1.40

 

 Caudal diseño (m

3

/s)

 

1.15

 

0.20

 

1.01

 

0.20

 

0.71

 

3.67

 

 Relación de llenado

 

0.76

 

0.65

 

0.79

 

0.68

 

0.74

 

0.77

 

 Longitud (m)

 

104.1

 

52.6

 

149.2

 

147.6

 

65.7

 

100.2

 

 Área (m

2

)

 

0.41

 

0.14

 

0.54

 

0.12

 

0.40

 

1.27

 

Velocidad (m/s)

 

2.81

 

1.51

 

1.88

 

1.70

 

1.78

 

2.88

 

 Froude

 

1.16

 

0.91

 

0.70

 

1.03

 

0.75

 

0.89

 

 Batea inicial (m)

 

2574.4

 

2572.5

 

2575.9

 

2573.9

 

2574.4

 

2567.1

 

 Batea final (m)

 

2574.0

 

2572.3

 

2575.6

 

2573.3

 

2574.3

 

2566.9

 

 Excavación nodo inicial (m)

 

7.50

 

7.40

 

3.20

 

5.30

 

3.70

 

2.20

 

 Excavación nodo final (m)

 

7.90

 

7.50

 

3.20

 

5.70

 

3.30

 

4.90

 

 

Excavación máxima

 

7.9

 

7.8

 

4

 

5.7

 

3.7

 

4.9

 

 

3.4  Análisis por realizar 

En los casos de estudio investigados, se hace una comparación de diferentes estructuras SUDS. Las 
estructuras  que  más  se  encuentran  en  estos  estudios  corresponden  a  los  techos verdes  (casi  en 
todos  los  casos  de  estudio  se  menciona  esta  estructura).  Adicionalmente,  se  menciona  en  gran 
medida  los  pavimentos  permeables  y  ya  se  ha  discutido  su  eficiencia  en  estos  estudios. 

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47 

 

Adicionalmente,  debido  a  las  condiciones  de  Cajicá,  que  proyecta  ser  una  ciudad  altamente 
urbanizada en los años venideros, se eligieron 3 estructuras SUDS: 

1.  Sistemas  usados  en  el  trabajo  de  Luisa  Bonilla  que  evalúa  la  fase  2  de  Cajicá 

(combinaciones de diferentes techos verdes) 

2.  Pavimentos permeables 

3.  Franjas de infiltración 

3.4.1  SUDS escogido: Techo verde (TV) 

El  techo verde  elegido  para  el  presente  proyecto  fue  el  resultado más  exitoso que  obtuvo  Luisa 
Bonilla  en  su  proyecto  de  grado  (Bonilla,  2019),  que  evalúa  un  análisis  similar  en  la  fase  2  del 
P.M.A de Cajicá: 

Tabla 8 Propiedades de los diferentes techos verdes. Tomado de: (Bonilla, 2019) 

 

Una  vez  definidos  los  parámetros  del  techo  verde  a  utilizar  se  procede  a  determinar  en  qué 
proporción se usará. Bajo las condiciones del municipio de Cajicá en la fase 2, se determinó que los 
techos  verdes  podían  usarse  en  apenas  el  50%  de  las  construcciones  urbanas  que  pudieran  ser 
viables.  Se  realizó  un  análisis  del  área  de  construcciones  urbanas  que  podían  ser  usadas  para 
techos verdes, en una zona típica urbana en el centro de Cajicá: 

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48 

 

 

Ilustración 41 Centro de Cajicá 

Ahora bien, el área que puede ser usada para techos verdes se encuentra a continuación: 

 

Ilustración 42 Zonas viables para techos verdes 

El  área  total  del  área  analizada  es  de  45.26  hectáreas  y  el  área  de  construcción  urbana 
corresponde a 29.4 hectáreas: 

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49 

 

Tabla 9 Área de techos verdes en Cajicá 

Área total (ha) 

45.26 

Área de techos 

verdes 

29.4 

Porcentaje 

64.96% 

Así,  se  tiene  que  el  porcentaje  para  techos  verdes  en  Cajicá  es  del  64.96%,  lo  cual,  concuerda 
además  con  el  área  asignada  por  el  Manual  EPA  SWMM  al  área  impermeable  de  zonas 
residenciales altamente urbanizadas (65%). Debido a la inclinación de los techos de Cajicá, se dijo 
que solo se usaría el 50% del área en que se presentaran techos. Por lo tanto, el área viable para la 
implementación de los techos verdes es de 32.5%. 

3.4.2  SUDS escogido: Pavimento Permeable (PP) 

En segundo lugar, se consideran los pavimentos permeables. Se usó un pavimento basado en un 
articulo del “Journal of Hydrologic Engineering”, titulado “SWMM Simulation of the Storm Water 
Volume  Control  Performance  of  Permeable  Pavement  Systems”.  
(Shouhong  Zhang,  2014).  Este 
artículo  evalúa  la  confianza  de  la  modelación  de  los  pavimentos  permeables  en  el  SWMM, 
evaluando un caso de  pavimentos permeables en la ciudad de  Atlanta. Las características  de los 
pavimentos permeables en este artículo fueron:  

Tabla 10 Valores de los parámetros del modelo de pavimento permeable 

Componente 

Parámetro 

Valor 

Superficie 

Almacenamiento 

(o altura de 

berma) 

1.5 

Fracción de la 

vegetación 

Rugosidad de la 

superficie 

0.015 

Pavimento 

Grosor 

200 

Fracción de 

vacíos 

0.16 

Permeabilidad 

254 

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50 

 

Almacenamiento 

Altura 

450 

Relación de 

vacíos 

0.63 

Tasa de 

infiltración 

3.3 

Suelo nativo 

Cabeza de 

succión 

88.9 

Conductividad 

3.3 

 

Algunos valores, como el factor de atasco, la cantidad de superficie impermeable, la regeneración 
o los factores relacionados con el drenaje fueron ignorados en la anterior tabla debido a que son 
nulos, irrelevantes o se usó su valor recomendado por EPA SWMM en la presente modelación. 

Ahora bien, el área que corresponde a esta estructura vendría siendo también identificada en la 
zona escogida de análisis, altamente urbanizada de Cajicá, teniendo en cuenta que no puede ser 
usada en calles de volumen alto. 

 

Ilustración 43 Área viable para pavimentos permeables 

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Así, se tiene la tabla a continuación:  

Tabla 11 Área viable para PP 

Área total (ha) 

45.26 

Área de 

pavimentos 
permeables 

8.27 

Porcentaje 

18.27% 

 

Además de esto, se analizará la implementación de esta medida en solo el 50 % del área viable, ya 
que no se pretender usar completamente y las imágenes satelitales puedes generar errores. Por lo 
tanto, el área de pavimentos permeables corresponde al 9.14% 

3.4.3  SUDS escogido: Zanja de infiltración (IT) 

Las zanjas de infiltración (infiltration trenches en inglés) son angostos pasos rellenados con grava 
que  interceptan  la  escorrentía  proveniente  de  las  áreas  impermeables.  Estas  proporcionan 
almacenamiento  y  tiempo  adicional  para  capturar  la  escorrentía  e  infiltrarla  en  el  suelo  nativo 
debajo. Los valores que se insertarán en el modelo de la zanja serán los siguientes, escogidos de 
los valores típicos que ofrece el manual de EPA SWMM y algunos casos de estudio (United States 
Environmental Protection Agency, 2015) : 

•  Altura de la berma: en este caso se usará 0 milímetros, ya que se pretende que es una 

berma a ras con el suelo. 

•  Volumen  de  la  vegetación:  0  para  controles  sin  vegetación,  y  0.2  para  vegetaciones 

densas. Se adoptará un valor de 0.1. 

•  Coeficiente n de Manning para la superficie: no aplica para este tipo de SUDS, por lo que 

se usará el valor nulo. 

•  Pendiente: No se usa para este tipo de SUDS. 
•  El grosor del almacenamiento: es el factor fundamental en este tipo de SUDS. Los valores 

típicos van desde 400 a 900 milímetros (manual EPA SWMM), se usará un valor medio de 
700 milímetros. 

•  Relación de vacíos: varían de 0.5 a 0.75, para camas de grava se usa 0.75. Se optará este 

valor. 

•  Tasa de infiltración: Un valor de diseño usado en un caso de estudio en Seúl, Corea, (Jae-

Yeol Song, 2018), en el que usaron una tasa de infiltración de 210 mm/h. En general, este 
valor puede ser considerablemente alto considerando que la franja de infiltración permite 
que el agua llegue hasta el suelo nativo de la cuenca. 

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•  Factor de atasco: un valor de 0 es lo adecuado para grava. 

Es opcional insertar parámetros de drenaje, en este caso, se supone que la franja de infiltración no 
tendrá drenaje alguno. 

Se analizarán los picos de caudales en cada una de las cuencas, y se discutirán sus resultados. 

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4  RESULTADOS 

Siguiendo la metodología propuesta, se generaron 2 tipos de resultados: un hidrograma de salida 
para cada cuenca de análisis, que compara los efectos que tienen los 7 escenarios propuestos, y, 
en segundo lugar, un gráfico que muestra la reducción de escorrentía en las cuencas y la reducción 
del caudal pico en el nodo de salida. A continuación, se encuentran estos dos resultados para cada 
una de las cuencas: 

4.1  Cuenca Noroccidental 

 

Figura 1 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Noroccidental 

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin SUDS

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 2 Porcentajes de reducción cuenca noroccidental 

4.2  Cuenca Nororiental 1 

 

Figura 3 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 1 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

100

200

300

400

500

600

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin SUDS

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 4 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 1 

4.3  Cuenca Nororiental 2 

 

Figura 5 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 2 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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56 

 

 

Figura 6 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 2 

4.4  Cuenca Nororiental 3 

 

Figura 7 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Nororiental 3 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 8 Porcentajes de reducción cuenca nororiental 3 

4.5  Cuenca Sur 1 

 

Figura 9 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 1 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
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intensidades de lluvias altas

 

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Figura 10 Porcentajes de reducción cuenca sur 1 

4.6  Cuenca Sur 2 

 

Figura 11 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 2 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

100

200

300

400

500

600

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 12 Porcentajes de reducción cuenca sur 2 

4.7  Cuenca Sur 3 

 

Figura 13 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 3 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 14 Porcentajes de reducción cuenca sur 3 

4.8  Cuenca Sur 4 

 

Figura 15 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 4 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin suds

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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Figura 16 Porcentajes de reducción cuenca sur 4 

4.9  Cuenca Sur 5 

 

Figura 17 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur 5 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

100

200

300

400

500

600

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

sin SUDS

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62 

 

 

Figura 18  Porcentajes de reducción cuenca sur 5 

4.10 Cuenca Sur PTAR 

 

Figura 19 Hidrograma de salida en la salida de la cuenca Sur PTAR 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

0

200

400

600

800

1000

1200

Cua

d

al 

la 

salid

(LPS)

Tiempo después de comenzada la tormenta (h.)

sin SUDS

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

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intensidades de lluvias altas

 

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63 

 

 

Figura 20 Porcentajes de reducción cuenca sur PTAR 

 

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

TV

PP

IT

TV + PP

TV + IT

PP+ IT

TV + PP + IT

Porcentaje de escorrentía reducida

Reducción máximo caudal en la salida

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64 

 

5  ANÁLISIS DE RESULTADOS 

Combinando  las  estructuras  SUDS  analizadas,  un  total  de  80  escenarios  en  EPA  SWMM  fueron 
analizados (que se anexan al presente proyecto de grado), para inferir el efecto que estos tienen 
en ciudades  del trópico, caracterizadas por tener  alta  precipitación y urbanismo como Cajicá.  En 
todos  los  casos,  se  llegó  a  una  reducción  importante  del  caudal  de  salida  y  de  la  escorrentía 
generada en  la  zona.  Se  logró  una  reducción  del caudal  pico  que  varía  del  15%  al 48%  entre  las 
cuencas  analizadas,  con  la  combinación  correspondiente  a  las  tres  estructuras  SUDS.  La  mayor 
reducción se provocó en la cuenca noroccidental, la más grande, mientras que la más pequeña se 
presentó en la cuenca sur 4, una de las cuencas más pequeñas. La reducción de la escorrentía fue 
menos variable. Este valor, varió del 22% al 35% en algunos casos. La mayor reducción se presentó 
en cuencas relativamente pequeñas: las cuencas nororientales 1 y 2, con una reducción del 34% 
cada una, y la cuenca sur 4, con una reducción del 32%. Contrariamente, la cuenca noroccidental 
(la  más  grande),  que  había  presentado  la  mayor  reducción  a  su  caudal  pico,  presentó  la  menor 
reducción  de  escorrentía.  Esto  significa  que  para  cuencas  pequeñas  es  más  considerable  la 
reducción de la escorrentía total que se presenta que la reducción del pico de caudal a la salida de 
la cuenca.  

Se  puede  observar  que  los  resultados  siguen  un  patrón:  la  implementación  de  techos  verdes 
resultó ser mejor en comparación con los pavimentos permeables y las franjas de infiltración, por 
lo que sería la mejor opción en cuanto a eficiencia. Esto ocurre, entre otras cosas, por la gran área 
que  estos  pueden  ocupar.  Los  techos verdes,  como se  mencionó  antes,  potencialmente  pueden 
ocupar un área de aproximadamente un tercio de cada una de las cuencas urbanizadas. Mientras 
tanto, las franjas de infiltración y los pavimentos permeables solo llegan a ocupar el 13 y el 9 por 
ciento de la zona, respectivamente. Lo anterior se debe a, como se comentó anteriormente, que 
los pavimentos permeables no pueden instalarse en carreteras de alto tráfico. Paralelamente, las 
franjas de infiltración sólo pueden ser instaladas en los andenes y preferiblemente los lugares de 
bajo tráfico (como los pavimentos permeables). 

Se  debe  tener  en  cuenta,  además,  las  propiedades  utilizadas  para  los  diferentes  SUDS.  Hay  que 
recordar que los techos verdes usados fueron los casos de éxito en el análisis realizado en la fase 
de  Cajicá, en el que estos presentaban reducciones considerables  similares a las  obtenidas en el 
presente  documento.  Estos  techos  presentan  un  espesor  relativamente  grande,  ya  que 
corresponde  a 152.4  mientras  que  los  valores  típicos  varían  desde  50 milímetros  hasta  200.  Por 
otro lado, los parámetros escogidos para las franjas de infiltración y los pavimentos permeables se 
encuentran dentro de los rangos típicos de estas estructuras.  

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Un punto muy importante es que en todos los casos se observa una mejor eficiencia conjunta de 
los  SUDS.  Es  decir,  cada  SUDS,  cuando  se  combina  con  otro  presenta  mejores  resultados  de 
reducción  de  volumen  de  agua.  Contemplando  el  escenario  del  pavimento  permeable 
individualmente, se observa que en ninguna cuenca la reducción de escorrentía es más del 7% ni 
más  del  5%  de  reducción  de  caudal.  Sin  embargo,  cuando  se  combina  con  los  techos  verdes 
(considerando  que  los  valores  de  techos  verdes,  individualmente,  oscilan  entre  10%-15%), 
presenta reducciones del 25%. Así mismo, las demás combinaciones resultan ser más beneficiosas 
que  si  simplemente  se  sumara  el  porcentaje  de  reducción  individual  de  cada  uno  de  los  SUDS. 
Cuando se combinan las tres estructuras SUDS, se observa que se alcanzan valores que triplican a 
los valores obtenidos por los techos verdes individualmente.  

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6  CONCLUSIONES 

En este estudio se modelaron 10 cuencas ubicadas en lo que vendría siendo el terreno de la fase 3 
del  Plan  Maestro  de  Alcantarillado  ((P.M.A)  del  municipio  de  Cajicá,  lo  que  corresponde 
actualmente  a  zonas  rurales  de  poca  urbanización.  Se  determinó  que  Cajicá  presentaría  un 
crecimiento urbano y poblacional en los próximos años, por lo que es necesario, para el P.M.A, un 
diseño de la red pluvial que responda satisfactoriamente a una zona totalmente urbanizada con un 
alto porcentaje de impermeabilidad. Por esto, se propuso un diseño conformado por 4 cuencas en 
el norte y 6 en el sur de Cajicá, cuyos nodos de descarga se reparten entre el río frío, el río Bogotá 
y  dos  plantas  de  tratamiento  ubicadas  en  el  municipio.  Propuesto  el  diseño,  se  modelaron  7 
combinaciones diferentes de 3 tipos de estructuras SUDS: techos verdes, pavimentos permeables 
y zanjas de infiltración. Se compararon estos modelos  entre si y con una situación sin SUDS y se 
evaluaron sus resultados.  

Comparando los 80 modelos realizados se determinó que los niveles de reducción de escorrentía, 
aplicando  simultáneamente  las  3  estructuras  SUDS  ya  mencionadas,  son  capaces  de  reducir  la 
escorrentía un 25%-35%, y reducir el caudal de descarga de las cuencas un 15-48%.  

En  este  estudio  los  techos  verdes  presentaron  un  mejor  rendimiento  frente  a  las  demás 
estructuras SUDS. Este rendimiento se debe principalmente a la gran diferencia de área viable de 
implementación, que representa una gran ventaja para los techos verdes en ciudades altamente 
urbanizadas.  

En  cuanto  a  responder  a  la  pregunta  ¿cuál  es  la  mejor  estructura  SUDS?,  este  estudio  deja  en 
evidencia que, para ciudades urbanizadas como Cajicá, ubicada en un país tropical (además el más 
lluvioso  del  mundo),  esta  pregunta  no  puede  ser  respondida  directamente.  En  primer  lugar,  la 
pregunta  debería  ser  formulada  como  ¿Cuál  es  la  mejor  combinación  de  SUDS?,  ya  que  se  ha 
observado  que  las  estructuras  presentan  mejor  rendimiento  cuando  se  implementan 
simultáneamente con otras estructuras SUDS. En  segundo lugar, en este estudio  se observó que 
los  techos  verdes  presentan  mejores  reducciones  de  volúmenes  de  agua  que  los  pavimentos 
permeables y las zanjas de infiltración. Sin embargo, el hecho se le atribuye principalmente al área 
en que estos podían ser implementados. De esta manera, la mejor combinación de SUDS depende 
de  la  configuración  de  la  ciudad  en  que  se  implemente,  ya  que  esto  permitiría  mayor  o  menor 
facilidad de implementar una u otra. Sin embargo, es cierto que, independiente de la combinación 
de SUDS que se elija, la reducción de volúmenes de agua que esta puede provocar es considerable 
y debe ser estudiada por los planeadores urbanos. 

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7  RECOMENDACIONES 

De  lo  discutido  en  la  sección  de  conclusiones,  al  determinar  que  estructura  SUDS  es viable  para 
una  ciudad  determinada,  se  recomienda  observar  cada  caso  individualmente  ya  que  las 
condiciones de cada ciudad pueden ser diferentes. 

Al modelar con EPA SWMM no se  usó ningún parámetro de  sensibilidad en el presente  estudio, 
por lo que la confianza del software queda bajo el juicio del usuario de los modelos realizados o 
lector del documento. 

Al usar EPA SWMM, se recomienda optar por un editor global como Excel a la hora de modificar 
los datos. 

 

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68 

 

8  BIBLIOGRAFÍA 

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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

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69 

 

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Ingeniería Civil 

70 

 

 

 

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Ingeniería Civil 

71 

 

9  ANEXOS 

9.1  Cuenca Noroccidental 

Tabla 12 Diseño de las tuberías de la cuenca Noroccidental 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal de 

diseño 

Pendiente 

m

3

/s 

C10               n889              n890             1.40 

2570.80 

2570.50 

19.00 

19.20 

3.98 

0.0029 

C16               n906              n889             1.35 

2571.47 

2570.80 

18.60 

19.00 

3.66 

0.0026 

C19               n905              n906             0.20 

2588.43 

2576.67 

2.10 

13.40 

0.09 

0.2071 

C22               n900              n899             0.25 

2590.00 

2576.71 

1.50 

13.20 

0.13 

0.2515 

C24               n899              n906             1.35 

2571.71 

2571.47 

18.20 

18.60 

3.54 

0.0029 

C25               n888              n899             1.35 

2571.94 

2571.71 

17.00 

18.20 

3.39 

0.0024 

C26               n864              n888             1.35 

2572.21 

2571.94 

15.50 

17.00 

3.34 

0.0025 

C29               n867              n866             1.05 

2573.06 

2572.61 

17.40 

17.40 

2.20 

0.0040 

C34               n859              n860             1.05 

2576.95 

2576.82 

8.50 

8.50 

0.85 

0.0010 

C36               n857              n859             1.05 

2576.99 

2576.95 

8.40 

8.50 

0.81 

0.0013 

C37               n850              n857             0.70 

2577.33 

2576.99 

7.20 

8.40 

0.79 

0.0041 

C45               n854              n852             0.20 

2583.74 

2583.56 

1.40 

1.50 

0.01 

0.0041 

C46               n849              n850             0.70 

2577.45 

2577.33 

6.90 

7.20 

0.73 

0.0037 

C47               n845              n849             0.70 

2577.70 

2577.45 

6.60 

6.90 

0.72 

0.0035 

C51               n843              n845             0.70 

2577.94 

2577.70 

6.30 

6.60 

0.71 

0.0049 

C52               n844              n843             0.30 

2584.25 

2582.74 

1.50 

1.50 

0.11 

0.0148 

C55               n838              n840             0.70 

2578.40 

2578.26 

5.60 

5.80 

0.56 

0.0039 

C56               n839              n838             0.20 

2583.36 

2582.60 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0075 

C59               n831              n836             0.70 

2578.83 

2578.63 

4.70 

5.10 

0.49 

0.0020 

C89               n918              n917             0.20 

2582.27 

2582.04 

1.40 

1.50 

0.01 

0.0037 

C90               n926              n917             0.30 

2582.34 

2582.04 

1.40 

1.50 

0.07 

0.0040 

C93               n928              n926             0.20 

2582.70 

2582.34 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0035 

C105              n954              n952             1.05 

2580.47 

2578.31 

8.00 

10.40 

0.96 

0.0414 

C106              n952              n868             1.05 

2578.31 

2578.21 

10.40 

11.60 

1.07 

0.0011 

C107              n868              n867             1.05 

2573.91 

2573.06 

15.90 

17.40 

2.14 

0.0034 

C118              n875              n874             1.05 

2574.40 

2574.33 

16.90 

16.70 

0.82 

0.0007 

C119              n874              n873             1.05 

2574.33 

2574.17 

16.70 

16.70 

0.85 

0.0013 

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Universidad de los Andes 
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Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

72 

 

C120              n873              n871             1.05 

2574.17 

2574.11 

16.70 

16.60 

0.89 

0.0008 

C121              n871              n870             1.05 

2574.11 

2574.00 

16.60 

16.20 

0.93 

0.0018 

C122              n870              n868             1.05 

2574.00 

2573.91 

16.20 

15.90 

0.95 

0.0008 

C125              n949              n950             0.30 

2584.62 

2575.10 

2.50 

13.20 

0.13 

0.1304 

C126              n948              n949             0.30 

2585.01 

2584.62 

1.90 

2.50 

0.09 

0.0064 

C138             n2048             n917             0.45 

2580.02 

2579.74 

4.00 

3.80 

0.13 

0.0021 

C139             n2047            n2048            0.40 

2580.14 

2580.02 

3.70 

4.00 

0.08 

0.0014 

C308              N4                N6               0.70 

2584.40 

2584.10 

2.50 

2.70 

0.28 

0.0013 

C309              N5                N4               0.60 

2584.60 

2584.40 

2.40 

2.50 

0.20 

0.0013 

C412              N14               N5               0.50 

2585.10 

2584.60 

1.70 

2.40 

0.12 

0.0016 

C1024             N8                N9               0.80 

2583.70 

2583.60 

2.50 

2.50 

0.48 

0.0011 

C1025             N9                N10              0.80 

2583.60 

2583.40 

2.50 

2.30 

0.50 

0.0014 

C1026             N10               N16              0.80 

2583.40 

2583.10 

2.30 

2.50 

0.63 

0.0016 

C1027             N16               N19              0.80 

2583.10 

2582.90 

2.50 

2.60 

0.68 

0.0019 

C1028             N19               N20              0.80 

2582.90 

2582.60 

2.60 

2.50 

0.73 

0.0018 

C1029             N11               N10              0.38 

2584.20 

2584.00 

1.60 

1.70 

0.07 

0.0017 

C1032             N23               N22              0.35 

2585.30 

2584.90 

1.60 

1.80 

0.06 

0.0012 

C1033             N22               N6               0.40 

2584.90 

2584.60 

1.80 

2.20 

0.11 

0.0020 

C1035             n938              N20              0.20 

2584.14 

2583.70 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0101 

C1037             n898              N24              1.50 

2569.49 

2569.30 

19.90 

19.90 

4.18 

0.0023 

C1045             N31               N35              0.40 

2600.40 

2599.37 

1.60 

2.20 

0.20 

0.0061 

C1052             N37               n877             1.05 

2574.80 

2574.61 

15.70 

18.30 

0.23 

0.0013 

C1065             n890              n892             1.40 

2570.50 

2570.00 

19.20 

19.60 

4.08 

0.0030 

C1066             n835              n831             0.25 

2583.69 

2582.03 

1.50 

1.50 

0.08 

0.0268 

C60               N20               n931             0.80 

2582.60 

2582.28 

2.50 

2.20 

0.83 

0.0022 

C61               n826              n827             0.70 

2579.23 

2579.02 

3.20 

4.00 

0.31 

0.0014 

C76               n944              n938             0.20 

2584.74 

2584.14 

1.40 

1.40 

0.01 

0.0056 

C80               n946              n948             0.20 

2585.29 

2585.01 

1.40 

1.90 

0.02 

0.0033 

C124              n907              n910             1.05 

2583.00 

2574.97 

19.90 

19.90 

0.12 

0.0534 

C131              n892              n898             1.40 

2570.00 

2569.49 

19.60 

19.90 

4.17 

0.0032 

C133              n829              n831             0.70 

2578.92 

2578.83 

4.40 

4.70 

0.39 

0.0011 

C134              n827              n829             0.70 

2579.02 

2578.92 

4.00 

4.40 

0.33 

0.0011 

C135              n840              n843             0.70 

2578.26 

2577.94 

5.80 

6.30 

0.59 

0.0024 

C145              n885              N35              0.20 

2604.50 

2600.17 

1.40 

1.40 

0.04 

0.0236 

C1                n2049            n2045            0.20 

2580.89 

2580.45 

1.40 

2.20 

0.02 

0.0026 

C3                n913              n826             0.70 

2579.40 

2579.23 

3.40 

3.20 

0.30 

0.0015 

C4                n2045            n2047            0.30 

2580.45 

2580.14 

2.20 

3.70 

0.04 

0.0018 

C5                N6                N8               0.70 

2584.10 

2583.70 

2.70 

2.50 

0.46 

0.0015 

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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

73 

 

C7                N33               N7               0.38 

2601.30 

2600.90 

1.60 

1.60 

0.09 

0.0021 

C9                N7                N31              0.40 

2600.90 

2600.40 

1.60 

1.60 

0.16 

0.0040 

C11               N35               N1               0.40 

2599.37 

2598.10 

2.20 

2.00 

0.32 

0.0144 

C12               N1                N3               0.40 

2598.10 

2593.70 

2.00 

1.60 

0.35 

0.0316 

C31               n950              N37              1.05 

2575.10 

2574.80 

13.20 

15.70 

0.19 

0.0020 

C32               n933              n954             0.80 

2581.71 

2580.47 

4.70 

8.00 

0.96 

0.0028 

C33               n917              n913             0.70 

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3.80 

3.40 

0.24 

0.0013 

C35               n931              n933             0.80 

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2581.71 

2.20 

4.70 

0.92 

0.0029 

C38               n836              n838             0.70 

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5.60 

0.52 

0.0022 

C39               n852              n850             0.20 

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2583.13 

1.50 

1.40 

0.02 

0.0041 

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11.10 

0.92 

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15.50 

2.36 

0.0024 

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1.50 

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2.10 

0.08 

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C44               n910              n889             1.05 

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15.20 

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0.0016 

C48               N3                n877             0.45 

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1.60 

1.70 

0.40 

0.0160 

C49               n877              n875             1.05 

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0.0010 

C50               N24               N12              1.50 

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2569.10 

19.90 

19.90 

4.33 

0.0025 

C53               N12               S10              1.35 

2569.10 

2568.90 

19.90 

19.90 

4.38 

0.0047 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C10              102.984 

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1.04 

4.15 

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1.22 

3.25 

12.04 

1.0410 

C16              262.402 

0.796 

1.08 

4.41 

0.41 

1.22 

2.99 

10.33 

0.9002 

C19              57.988 

0.403 

0.08 

2.75 

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0.01 

7.78 

87.44 

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C22              54.488 

0.328 

0.08 

2.44 

0.05 

0.01 

9.02 

113.46 

11.7777 

C24              81.006 

0.728 

0.98 

4.09 

0.40 

1.12 

3.17 

11.56 

1.0513 

C25              96.136 

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1.03 

4.26 

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1.17 

2.88 

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0.9095 

C26              105.574 

0.740 

1.00 

4.14 

0.41 

1.14 

2.94 

10.04 

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C29              115.506 

0.740 

0.78 

4.14 

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C34              126.533 

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0.66 

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1.48 

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C36              35.506 

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0.59 

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C37              82.678 

0.758 

0.53 

4.22 

0.21 

0.31 

2.53 

8.41 

1.1168 

C45              44.739 

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0.08 

2.70 

0.04 

0.01 

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C46              33.463 

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4.16 

0.21 

0.31 

2.39 

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1.0761 

C47              70.817 

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0.52 

4.17 

0.21 

0.31 

2.34 

7.33 

1.0541 

C51              48.766 

0.646 

0.45 

3.73 

0.20 

0.26 

2.71 

9.63 

1.3792 

C52              101.429 

0.559 

0.17 

3.38 

0.08 

0.04 

2.76 

11.68 

2.3864 

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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

74 

 

C55              36.170 

0.596 

0.42 

3.53 

0.19 

0.24 

2.34 

7.41 

1.2652 

C56              100.801 

0.650 

0.13 

3.75 

0.06 

0.02 

1.53 

4.23 

1.4513 

C59              99.927 

0.714 

0.50 

4.02 

0.21 

0.29 

1.68 

3.99 

0.7882 

C89              61.581 

0.343 

0.07 

2.50 

0.04 

0.01 

0.79 

1.38 

1.1218 

C90              75.268 

0.644 

0.19 

3.72 

0.09 

0.05 

1.41 

3.38 

1.0997 

C93              103.753 

0.580 

0.12 

3.46 

0.05 

0.02 

0.97 

1.86 

0.9965 

C105             52.440 

0.221 

0.23 

1.96 

0.14 

0.14 

6.79 

56.07 

5.3737 

C106             83.957 

0.726 

0.76 

4.08 

0.31 

0.67 

1.59 

3.38 

0.6008 

C107             253.292 

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0.82 

4.33 

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10.48 

1.0315 

C118             102.721 

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3.93 

0.31 

0.64 

1.28 

2.25 

0.5017 

C119             115.767 

0.575 

0.60 

3.44 

0.28 

0.51 

1.65 

3.67 

0.7496 

C120             79.308 

0.737 

0.77 

4.13 

0.32 

0.68 

1.31 

2.34 

0.4849 

C121             64.835 

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0.57 

3.31 

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0.48 

1.94 

4.96 

0.9167 

C122             101.555 

0.751 

0.79 

4.19 

0.32 

0.70 

1.36 

2.51 

0.4943 

C125             73.624 

0.314 

0.09 

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0.02 

6.93 

68.03 

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C126             61.068 

0.679 

0.20 

3.87 

0.09 

0.05 

1.85 

5.52 

1.3830 

C138             129.437 

0.616 

0.28 

3.61 

0.13 

0.10 

1.28 

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0.8408 

C139             82.843 

0.639 

0.26 

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0.11 

0.08 

0.97 

1.63 

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C308             234.925 

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0.40 

3.41 

0.19 

0.23 

1.25 

2.36 

0.7014 

C309             154.527 

0.582 

0.35 

3.47 

0.16 

0.17 

1.15 

2.08 

0.6847 

C412             320.149 

0.545 

0.27 

3.32 

0.13 

0.11 

1.11 

2.02 

0.7551 

C1024            92.064 

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1.32 

2.51 

0.5995 

C1025            140.581 

0.630 

0.50 

3.67 

0.23 

0.33 

1.50 

3.18 

0.7268 

C1026            186.873 

0.708 

0.57 

4.00 

0.24 

0.38 

1.64 

3.75 

0.7256 

C1027             0.701 

0.701 

0.56 

3.97 

0.24 

0.38 

1.80 

4.44 

0.8034 

C1028            162.082 

0.755 

0.60 

4.21 

0.24 

0.41 

1.79 

4.37 

0.7439 

C1029            116.487 

0.605 

0.23 

3.57 

0.11 

0.07 

1.01 

1.79 

0.7360 

C1032            332.216 

0.696 

0.24 

3.95 

0.10 

0.07 

0.82 

1.22 

0.5563 

C1033            149.023 

0.671 

0.27 

3.84 

0.12 

0.09 

1.18 

2.31 

0.7701 

C1035            44.071 

0.507 

0.10 

3.17 

0.05 

0.02 

1.65 

4.98 

1.8632 

C1037            79.740 

0.736 

 0.28 

4.12 

0.45 

1.39 

3.00 

10.26 

0.9333 

C1045            167.833 

0.684 

0.27 

3.90 

0.12 

0.09 

2.18 

7.06 

1.3989 

C1052            152.057 

0.277 

0.29 

2.22 

0.17 

0.20 

1.16 

2.11 

0.8148 

C1065            166.465 

0.747 

1.05 

4.17 

0.42 

1.23 

3.31 

12.44 

1.0511 

C1066            61.973 

0.487 

0.12 

3.09 

0.06 

0.02 

3.21 

16.15 

3.3300 

C60              148.844 

0.783 

0.63 

4.35 

0.24 

0.42 

1.97 

5.19 

0.7846 

C61              146.663 

0.581 

0.41 

3.47 

0.19 

0.23 

1.33 

2.64 

0.7326 

C76              105.978 

0.367 

0.07 

2.60 

0.04 

0.01 

1.03 

2.22 

1.4112 

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background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

75 

 

C80              85.318 

0.600 

0.12 

3.55 

0.06 

0.02 

0.95 

1.79 

0.9562 

C124              0.053 

0.075 

0.08 

1.11 

0.05 

0.03 

4.15 

26.66 

5.7189 

C131             161.604 

0.740 

1.04 

4.14 

0.42 

1.22 

3.42 

13.17 

1.0933 

C133             79.245 

0.749 

0.52 

4.18 

0.21 

0.31 

1.27 

2.38 

0.5680 

C134             96.891 

0.684 

0.48 

3.89 

0.21 

0.28 

1.19 

2.12 

0.5793 

C135             134.215 

0.752 

0.53 

4.20 

0.21 

0.31 

1.89 

4.94 

0.8428 

C145             183.398 

0.507 

0.10 

3.17 

0.05 

0.02 

2.64 

11.68 

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C1               165.186 

0.682 

0.14 

3.89 

0.06 

0.02 

0.87 

1.52 

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C3               116.158 

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0.39 

3.34 

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C4               175.949 

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0.04 

0.87 

1.41 

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C5               261.349 

0.751 

0.53 

4.19 

0.21 

0.31 

1.49 

3.17 

0.6626 

C7               186.588 

0.651 

0.25 

3.75 

0.11 

0.08 

1.17 

2.30 

0.8047 

C9               124.951 

0.690 

0.28 

3.92 

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C11              88.711 

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C12              139.209 

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C31              151.832 

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0.23 

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0.14 

0.14 

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1.0289 

C32              436.439 

0.783 

0.63 

4.34 

0.24 

0.42 

2.27 

6.74 

0.9053 

C33              253.964 

0.504 

0.35 

3.16 

0.18 

0.19 

1.23 

2.30 

0.7427 

C35              195.005 

0.741 

0.59 

4.15 

0.24 

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2.30 

6.91 

0.9720 

C38              105.061 

0.698 

0.49 

3.96 

0.21 

0.29 

1.80 

4.51 

0.8582 

C39              104.309 

0.540 

0.11 

3.30 

0.05 

0.02 

1.03 

2.12 

1.1193 

C40              315.673 

0.803 

0.84 

4.44 

0.32 

0.75 

1.23 

2.09 

0.4157 

C41              169.668 

0.738 

0.89 

4.13 

0.36 

0.89 

2.64 

8.35 

0.9135 

C42              157.863 

0.529 

0.13 

3.26 

0.06 

0.03 

3.10 

14.99 

3.0441 

C43              153.468 

0.697 

0.14 

3.95 

0.06 

0.02 

3.30 

17.12 

2.9581 

C44              232.086 

0.219 

0.23 

1.95 

0.14 

0.14 

1.14 

2.12 

0.9076 

C48              155.987 

0.617 

0.28 

3.62 

0.13 

0.10 

3.85 

19.88 

2.5315 

C49              207.066 

0.563 

0.59 

3.40 

0.28 

0.50 

1.40 

2.71 

0.6436 

C50              80.265 

0.734 

1.10 

4.11 

0.45 

1.39 

3.12 

11.01 

0.9726 

C53              42.263 

0.699 

0.94 

3.96 

0.40 

1.07 

4.09 

18.56 

1.4058 

 

9.2  Cuenca Nororiental 

Tabla 13 Diseños de la cuenca nororiental 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño 

Pendiente 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

76 

 

m

3

/s 

C407              n373              n374             0.30 

2576.84 

2576.59 

1.50 

1.70 

0.08 

0.0072 

C408              n375              n374             0.20 

2577.26 

2576.89 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0072 

C409              n374              n376             0.35 

2576.59 

2576.13 

1.70 

1.60 

0.13 

0.0057 

C422              n453              n452             0.30 

2579.25 

2578.84 

1.50 

1.50 

0.09 

0.0111 

C423              n452              n449             0.38 

2578.84 

2578.56 

1.50 

1.60 

0.11 

0.0028 

C424              n449              n448             0.38 

2578.56 

2578.34 

1.60 

1.70 

0.14 

0.0045 

C425              n448              n398             0.45 

2578.34 

2578.20 

1.70 

1.70 

0.17 

0.0030 

C429              n455              n448             0.20 

2580.96 

2578.64 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0554 

C452              n380              n381             0.53 

2574.74 

2574.05 

2.20 

2.30 

0.59 

0.0116 

C467              n2312             n2311            0.25 

2568.82 

2567.54 

1.86 

2.78 

0.06 

0.0196 

C468              n2313             n2312            0.25 

2569.28 

2568.82 

1.88 

1.86 

0.05 

0.0052 

C1093             n376              n378             0.40 

2576.13 

2575.85 

1.60 

1.60 

0.15 

0.0040 

C175              n409              n406             0.30 

2579.91 

2579.57 

1.50 

1.50 

0.05 

0.0032 

C176              n406              n404             0.30 

2579.57 

2578.97 

1.50 

1.70 

0.08 

0.0047 

C177              n404              n402             0.38 

2578.97 

2578.64 

1.70 

1.60 

0.13 

0.0036 

C179              n402              n398             0.40 

2578.64 

2578.10 

1.60 

1.80 

0.15 

0.0040 

C180              n398              n390             0.50 

2578.10 

2577.25 

1.80 

2.10 

0.33 

0.0053 

C181              n390              n378             0.50 

2577.25 

2575.75 

2.10 

1.70 

0.38 

0.0084 

C188              n451              n449             0.20 

2579.13 

2578.76 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0054 

C189              n378              n380             0.53 

2575.75 

2574.74 

1.70 

2.20 

0.56 

0.0106 

C190              n371              n373             0.25 

2577.28 

2576.84 

1.50 

1.50 

0.04 

0.0041 

C196              n381              n386             0.53 

2574.05 

2572.14 

2.30 

3.40 

0.59 

0.0111 

C13               n459              n386             0.20 

2577.39 

2574.14 

1.40 

1.40 

0.05 

0.0363 

C1                n2311             N1               0.20 

2569.77 

2569.28 

0.56 

-0.24 

0.01 

0.0054 

C2                n386              N1               0.53 

2572.14 

2567.24 

3.40 

1.80 

0.66 

0.0416 

C3               

N1                S7               0.60 

2567.24 

2565.40 

1.80 

3.40 

0.72 

0.0091 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C407              34.554 

0.579 

0.17 

3.46 

0.08 

0.04 

1.88 

5.78 

1.5885 

C408              51.674 

0.570 

0.11 

3.42 

0.05 

0.02 

1.44 

3.84 

1.5051 

C409              80.445 

0.655 

0.23 

3.77 

0.10 

0.07 

1.90 

5.68 

1.3562 

C422              36.630 

0.524 

0.16 

3.24 

0.08 

0.04 

2.30 

8.40 

2.0729 

C423             100.684 

0.654 

0.25 

3.77 

0.11 

0.08 

1.36 

3.04 

0.9328 

C424              49.486 

0.650 

0.25 

3.75 

0.11 

0.08 

1.76 

4.86 

1.2124 

C425              44.747 

0.634 

0.29 

3.69 

0.13 

0.11 

1.56 

3.77 

1.0033 

C429              42.006 

0.282 

0.06 

2.24 

0.03 

0.01 

3.17 

17.67 

5.0266 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

77 

 

C452              59.277 

0.681 

0.36 

3.88 

0.16 

0.16 

3.68 

17.68 

2.0643 

C467              65.330 

0.478 

0.12 

3.05 

0.06 

0.02 

2.68 

11.66 

2.8144 

C468              89.103 

0.649 

0.16 

3.75 

0.07 

0.03 

1.45 

3.68 

1.2315 

C1093             70.095 

0.660 

0.26 

3.79 

0.12 

0.09 

1.72 

4.59 

1.1382 

C175             107.307 

0.570 

0.17 

3.42 

0.08 

0.04 

1.19 

2.52 

1.0170 

C176             127.160 

0.669 

0.20 

3.83 

0.09 

0.05 

1.56 

4.05 

1.1807 

C177              91.850 

0.698 

0.27 

3.96 

0.11 

0.08 

1.58 

3.98 

1.0264 

C179             133.861 

0.663 

0.27 

3.81 

0.12 

0.09 

1.71 

4.57 

1.1316 

C180             160.583 

0.679 

0.34 

3.87 

0.15 

0.14 

2.32 

7.62 

1.3414 

C181             178.252 

0.626 

0.31 

3.65 

0.14 

0.13 

2.92 

11.74 

1.8039 

C188              68.720 

0.479 

0.10 

3.06 

0.05 

0.01 

1.14 

2.58 

1.3395 

C189              95.437 

0.685 

0.36 

3.90 

0.16 

0.16 

3.50 

16.15 

1.9555 

C190             106.822 

0.571 

0.14 

3.42 

0.07 

0.03 

1.23 

2.74 

1.1447 

C196             172.859 

0.698 

0.37 

3.96 

0.16 

0.16 

3.61 

17.01 

1.9797 

C13               89.464 

0.462 

0.09 

2.99 

0.05 

0.01 

3.21 

16.92 

3.8454 

C1                88.773 

0.422 

0.08 

2.83 

0.04 

0.01 

1.08 

2.37 

1.3658 

C2                117.846 

0.470 

0.25 

3.02 

0.13 

0.10 

6.48 

51.96 

4.7084 

C3                201.972 

0.687 

0.41 

3.91 

0.18 

0.21 

3.50 

15.79 

1.8317 

 

9.3  Cuenca Nororiental 2 

Tabla 14 Diseños de la cuenca nororiental 2 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño 

Pendiente 

m

3

/s 

C370              n516              n517             0.25 

2579.11 

2578.85 

1.50 

1.50 

0.06 

0.0082 

C374              n517              n518             0.30 

2578.85 

2578.61 

1.50 

1.60 

0.11 

0.0111 

C375              n518              n519             0.35 

2578.61 

2578.38 

1.60 

1.70 

0.12 

0.0053 

C376              n519              n520             0.35 

2578.38 

2577.86 

1.70 

1.60 

0.14 

0.0065 

C379              n2000             n1999            

0.20 

2579.23 

2577.93 

1.40 

1.40 

0.01 

0.0127 

C380              n1999             n2001            

0.45 

2576.83 

2576.52 

2.50 

3.00 

0.23 

0.0053 

C381              n2001             n2002            

0.45 

2576.52 

2575.92 

3.00 

2.40 

0.27 

0.0067 

C385              n2005             n2010            

0.45 

2571.96 

2571.33 

1.70 

1.70 

0.39 

0.0156 

C386              n2010             n2011            

0.45 

2571.33 

2570.35 

1.70 

1.80 

0.40 

0.0125 

C391              n2008             n2007            

0.20 

2576.77 

2576.07 

1.40 

1.40 

0.04 

0.0106 

C396              n523              n1999            

0.45 

2577.03 

2576.83 

2.50 

2.50 

0.21 

0.0062 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

78 

 

C397              n522              n523             0.45 

2577.37 

2577.03 

1.60 

2.50 

0.20 

0.0038 

C164              n514              n516             0.25 

2579.55 

2579.11 

1.40 

1.50 

0.04 

0.0043 

C166              n528              n514             0.20 

2580.16 

2579.55 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0091 

C192              n520              n522             0.38 

2577.86 

2577.37 

1.60 

1.60 

0.16 

0.0060 

C193              n2011             n2314            

0.45 

2570.35 

2569.66 

1.80 

2.20 

0.41 

0.0142 

C224              n2007             n2005            

0.20 

2576.07 

2572.26 

1.40 

1.40 

0.05 

0.0335 

C228              n2002             n2005            

0.45 

2575.92 

2571.96 

2.40 

1.70 

0.31 

0.0352 

C12               n525              n517             0.20 

2581.04 

2578.95 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0117 

C194              n2314             S6               0.45 

2569.66 

2568.76 

2.20 

3.00 

0.42 

0.0138 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C370              31.617 

0.644 

0.16 

3.72 

0.07 

0.03 

1.86 

5.79 

1.5896 

C374              22.325 

0.616 

0.18 

3.61 

0.08 

0.05 

2.43 

9.16 

1.9598 

C375              41.835 

0.646 

0.23 

3.73 

0.10 

0.07 

1.82 

5.26 

1.3146 

C376              79.777 

0.680 

0.24 

3.88 

0.10 

0.07 

2.06 

6.55 

1.4245 

C379             102.748 

0.336 

0.07 

2.47 

0.04 

0.01 

1.55 

4.68 

2.2272 

C380              57.701 

0.647 

0.29 

3.74 

0.13 

0.11 

2.14 

6.71 

1.3552 

C381              89.527 

0.653 

0.29 

3.76 

0.13 

0.11 

2.43 

8.51 

1.5321 

C385              40.271 

0.616 

0.28 

3.61 

0.13 

0.10 

3.79 

19.37 

2.4986 

C386              78.300 

0.689 

0.31 

3.91 

0.13 

0.12 

3.46 

16.21 

2.0866 

C391              66.096 

0.634 

0.13 

3.69 

0.06 

0.02 

1.84 

5.92 

1.7776 

C396              32.256 

0.568 

0.26 

3.42 

0.12 

0.09 

2.24 

7.39 

1.5609 

C397              89.896 

0.660 

0.30 

3.79 

0.13 

0.11 

1.78 

4.82 

1.1144 

C164             103.396 

0.570 

0.14 

3.42 

0.07 

0.03 

1.25 

2.83 

1.1644 

C166              66.762 

0.421 

0.08 

2.83 

0.04 

0.01 

1.43 

3.96 

1.8159 

C192              83.778 

0.661 

0.25 

3.80 

0.11 

0.08 

2.06 

6.43 

1.3962 

C193              48.546 

0.662 

0.30 

3.80 

0.13 

0.11 

3.68 

18.19 

2.2912 

C224             113.928 

0.528 

0.11 

3.25 

0.05 

0.02 

3.25 

16.98 

3.5717 

C228             112.755 

0.408 

0.18 

2.77 

0.10 

0.06 

5.01 

33.77 

4.3097 

C12              178.371 

0.569 

0.11 

3.42 

0.05 

0.02 

1.87 

6.19 

1.9600 

C194              65.802 

0.678 

0.31 

3.87 

0.13 

0.11 

3.64 

17.79 

2.2221 

 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

79 

 

9.4  Cuenca Nororiental 3 

Tabla 15 Diseños de la cuenca nororiental 3 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño 

Pendiente 

m

3

/s 

C165              n344              n343             

0.20 

2585.81 

2585.17 

1.40 

1.40 

0.01 

0.0120 

C171              n341              n340             

0.30 

2584.76 

2584.43 

1.50 

2.20 

0.07 

0.0037 

C174              n354              n1               

0.25 

2582.62 

2582.50 

1.50 

1.50 

0.03 

0.0016 

C183              n367              n667             

0.20 

2585.82 

2585.38 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0055 

C207              n359              n358             

0.20 

2584.60 

2584.39 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0029 

C216              n2215             n685             

0.20 

2585.90 

2583.64 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0366 

C217              n685              n682             

0.25 

2583.64 

2583.23 

1.40 

1.50 

0.05 

0.0065 

C234              n664              n663             

0.60 

2581.09 

2580.80 

1.70 

2.40 

0.34 

0.0027 

C239              n663              n662             

0.60 

2580.80 

2580.45 

2.40 

2.20 

0.39 

0.0033 

C255              n695              n628             

0.38 

2581.42 

2579.21 

1.60 

1.60 

0.19 

0.0071 

C282              n634              n633             

0.70 

2578.94 

2578.77 

2.10 

2.00 

0.68 

0.0046 

C304              n628              n627             

0.80 

2578.01 

2577.78 

2.80 

2.90 

1.04 

0.0032 

C305              n627              n626             

0.80 

2577.78 

2577.45 

2.90 

3.10 

1.09 

0.0037 

C306              n626              n484             

0.80 

2577.45 

2576.99 

3.10 

2.50 

1.18 

0.0048 

C311              n488              n489             

0.80 

2576.54 

2575.92 

2.00 

2.30 

1.76 

0.0082 

C312              n489              n490             

0.80 

2575.92 

2574.78 

2.30 

2.70 

1.77 

0.0086 

C314              n2224             n490             

0.20 

2576.20 

2576.08 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0025 

C327              n501              n500             

0.40 

2576.27 

2575.95 

3.50 

3.60 

0.23 

0.0103 

C328              n502              n501             

0.40 

2576.77 

2576.27 

3.30 

3.50 

0.22 

0.0079 

C347              n445              n444             

0.20 

2581.32 

2579.55 

1.40 

1.40 

0.05 

0.0255 

C353              n512              n507             

0.20 

2579.35 

2577.61 

1.50 

1.40 

0.04 

0.0262 

C354              n513              n512             

0.20 

2579.76 

2579.35 

1.40 

1.50 

0.03 

0.0056 

C355              n507              n506             

0.38 

2577.51 

2577.31 

1.50 

3.00 

0.18 

0.0062 

C359              n511              n510             

0.20 

2578.82 

2576.23 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0601 

C832              n2162             n2167            

0.50 

2589.80 

2587.14 

1.80 

1.70 

0.42 

0.0080 

C949              n2142             n2139            

0.53 

2582.66 

2580.66 

1.70 

2.80 

0.52 

0.0092 

C959              n2139             n484             

0.53 

2580.66 

2577.69 

2.80 

1.80 

0.55 

0.0323 

C1055             n2153             n2156            

0.30 

2594.32 

2590.35 

1.50 

1.50 

0.12 

0.0113 

C1056             n2156             n2162            

0.50 

2590.35 

2589.80 

1.50 

1.80 

0.25 

0.0030 

C1067             n667              n337             

0.25 

2585.38 

2585.04 

1.40 

1.70 

0.05 

0.0043 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

80 

 

C1069            

n1                n671             

0.45 

2582.40 

2581.80 

1.60 

1.70 

0.25 

0.0055 

C1070             n671              n664             

0.50 

2581.60 

2581.09 

1.90 

1.70 

0.29 

0.0048 

C1071             n682              n680             

0.30 

2583.23 

2582.75 

1.50 

1.50 

0.06 

0.0046 

C1072             n680              n693             

0.35 

2582.75 

2582.27 

1.50 

1.60 

0.11 

0.0044 

C1076             n649              n662             

0.20 

2581.87 

2581.25 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0069 

C1077             n346              n343             

0.20 

2586.17 

2585.17 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0177 

C1084             n633              n630             

0.80 

2578.77 

2578.53 

2.00 

3.10 

0.76 

0.0018 

C1085             n421              n633             

0.20 

2580.89 

2579.37 

1.40 

1.40 

0.04 

0.0125 

C1087             n444              n446             

0.30 

2579.55 

2578.96 

1.40 

1.80 

0.11 

0.0076 

C1098             n484              n488             

0.80 

2576.99 

2576.54 

2.50 

2.00 

1.75 

0.0088 

C1142             n492              n494             

0.90 

2574.31 

2573.94 

2.50 

2.30 

1.81 

0.0053 

C63               n343              n341             

0.20 

2585.17 

2584.76 

1.40 

1.50 

0.04 

0.0093 

C68               n340              n337             

0.35 

2584.43 

2584.04 

2.20 

2.70 

0.10 

0.0040 

C69               n337              n1               

0.35 

2584.04 

2582.40 

2.70 

1.60 

0.18 

0.0181 

C149              n435              n444             

0.20 

2580.67 

2579.55 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0101 

C153              n446              n507             

0.30 

2578.96 

2577.51 

1.80 

1.50 

0.13 

0.0141 

C154              n508              n510             

0.20 

2579.85 

2576.23 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0240 

C155              n530              n510             

0.20 

2577.65 

2576.23 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0078 

C158              n506              n502             

0.40 

2577.31 

2576.77 

3.00 

3.30 

0.19 

0.0057 

C159              n494              n497             

0.90 

2573.94 

2573.11 

2.30 

2.50 

2.09 

0.0068 

C160              n497              n2210            

0.90 

2573.11 

2572.36 

2.50 

2.70 

2.10 

0.0070 

C161              n490              n492             

0.90 

2574.78 

2574.31 

2.70 

2.50 

1.80 

0.0062 

C162              n2210             n2212            

0.80 

2572.16 

2571.30 

2.90 

3.20 

2.12 

0.0111 

C167              n503              n500             

0.20 

2580.32 

2578.15 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0230 

C168              n500              n494             

0.40 

2575.95 

2574.64 

3.60 

1.60 

0.27 

0.0167 

C169              n2167             n2142            

0.50 

2587.14 

2582.66 

1.70 

1.70 

0.46 

0.0209 

C2                n433              n627             

0.20 

2580.76 

2579.28 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0091 

C3                n689              n1               

0.20 

2583.75 

2582.60 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0072 

C4                n679              n671             

0.20 

2582.64 

2582.00 

1.40 

1.50 

0.02 

0.0037 

C5                n655              n663             

0.20 

2582.27 

2581.70 

1.40 

1.50 

0.02 

0.0035 

C6                n334              n662             

0.30 

2581.22 

2581.05 

1.50 

1.60 

0.04 

0.0019 

C7                n662              n634             

0.60 

2580.45 

2579.14 

2.20 

1.90 

0.48 

0.0042 

C9                n358              n680             

0.20 

2584.39 

2582.85 

1.40 

1.40 

0.04 

0.0104 

C10               n693              n695             

0.38 

2582.27 

2581.42 

1.60 

1.60 

0.15 

0.0050 

C11               n630              n628             

0.80 

2578.33 

2578.01 

3.30 

2.80 

0.84 

0.0022 

C1                n676              n664             

0.20 

2582.89 

2581.39 

1.40 

1.40 

0.02 

0.0083 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

81 

 

C8                n510              N41              

0.30 

2576.23 

2572.80 

1.40 

1.50 

0.11 

0.0132 

C12               n2212             N41              

0.90 

2571.30 

2570.50 

3.20 

3.80 

2.15 

0.0073 

C13               n658              n2213            

0.35 

2581.11 

2580.41 

1.60 

2.10 

0.13 

0.0053 

C14               n415              n2213            

0.25 

2581.32 

2580.91 

1.50 

1.60 

0.03 

0.0027 

C15               n2213             n634             

0.35 

2580.41 

2579.44 

2.10 

1.60 

0.19 

0.0212 

C16               N41               S8               

0.90 

2570.50 

2570.10 

3.80 

3.90 

2.28 

0.0079 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C165              53.361 

0.331 

0.07 

2.45 

0.04 

0.01 

1.48 

4.36 

2.1589 

C171              91.882 

0.688 

0.21 

3.91 

0.09 

0.05 

1.36 

3.17 

1.0089 

C174              79.456 

0.695 

0.17 

3.94 

0.07 

0.04 

0.76 

1.13 

0.6091 

C183              80.029 

0.565 

0.11 

3.40 

0.05 

0.02 

1.23 

2.90 

1.2969 

C207              74.764 

0.608 

0.12 

3.58 

0.06 

0.02 

0.88 

1.58 

0.8826 

C216              61.770 

0.325 

0.06 

2.42 

0.04 

0.01 

2.72 

13.10 

3.9943 

C217              63.064 

0.599 

0.15 

3.54 

0.07 

0.03 

1.60 

4.41 

1.4409 

C234             109.708 

0.650 

0.39 

3.75 

0.17 

0.19 

1.77 

4.51 

0.9680 

C239             106.325 

0.653 

0.39 

3.76 

0.17 

0.20 

2.00 

5.64 

1.0893 

C255             311.180 

0.676 

0.26 

3.86 

0.11 

0.08 

2.27 

7.74 

1.5159 

C282              36.731 

0.642 

0.45 

3.72 

0.20 

0.26 

2.63 

9.11 

1.3445 

C304              72.183 

0.795 

0.64 

4.40 

0.24 

0.43 

2.44 

7.70 

0.9565 

C305              90.494 

0.773 

0.62 

4.30 

0.24 

0.42 

2.62 

8.78 

1.0592 

C306              94.257 

0.729 

0.58 

4.09 

0.24 

0.39 

3.01 

11.41 

1.2944 

C311              75.512 

0.811 

0.65 

4.48 

0.24 

0.44 

4.03 

19.48 

1.5415 

C312             132.744 

0.791 

0.63 

4.39 

0.24 

0.43 

4.15 

20.58 

1.6361 

C314              49.029 

0.592 

0.12 

3.51 

0.06 

0.02 

0.81 

1.36 

0.8266 

C327              31.260 

0.614 

0.25 

3.60 

0.11 

0.08 

2.81 

11.38 

1.9696 

C328              62.833 

0.653 

0.26 

3.77 

0.12 

0.09 

2.47 

8.96 

1.6526 

C347              69.768 

0.566 

0.11 

3.41 

0.05 

0.02 

2.87 

13.47 

3.0127 

C353              66.358 

0.468 

0.09 

3.01 

0.05 

0.01 

2.70 

12.31 

3.2083 

C354              73.494 

0.636 

0.13 

3.69 

0.06 

0.02 

1.29 

3.12 

1.2480 

C355              31.300 

0.692 

0.26 

3.93 

0.11 

0.08 

2.12 

6.78 

1.3846 

C359              43.106 

0.342 

0.07 

2.50 

0.04 

0.01 

3.67 

22.42 

5.2311 

C832             331.502 

0.686 

0.34 

3.90 

0.15 

0.14 

2.91 

11.58 

1.6706 

C949             217.819 

0.686 

0.36 

3.90 

0.16 

0.16 

3.24 

14.00 

1.8084 

C959              92.025 

0.458 

0.24 

2.97 

0.13 

0.10 

5.59 

39.67 

4.1313 

C1055            352.532 

0.661 

0.20 

3.80 

0.09 

0.05 

2.50 

9.62 

1.9127 

C1056            180.154 

0.691 

0.35 

3.92 

0.15 

0.14 

1.71 

4.38 

0.9781 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

82 

 

C1067             78.647 

0.664 

0.17 

3.81 

0.07 

0.03 

1.31 

3.04 

1.0895 

C1069            108.284 

0.664 

0.30 

3.81 

0.13 

0.11 

2.21 

7.11 

1.3718 

C1070            106.072 

0.652 

0.33 

3.76 

0.14 

0.14 

2.17 

6.78 

1.2978 

C1071            104.516 

0.581 

0.17 

3.47 

0.08 

0.04 

1.47 

3.70 

1.2405 

C1072            110.015 

0.669 

0.23 

3.83 

0.10 

0.07 

1.65 

4.38 

1.1576 

C1076             89.973 

0.422 

0.08 

2.83 

0.04 

0.01 

1.23 

3.00 

1.5592 

C1077             56.297 

0.341 

0.07 

2.49 

0.04 

0.01 

1.87 

6.58 

2.6725 

C1084            131.686 

0.784 

0.63 

4.35 

0.24 

0.42 

1.79 

4.38 

0.7152 

C1085            122.039 

0.608 

0.12 

3.58 

0.06 

0.02 

1.99 

6.85 

1.9838 

C1087             76.314 

0.699 

0.21 

3.96 

0.09 

0.05 

2.05 

6.63 

1.4926 

C1098             51.360 

0.777 

0.62 

4.32 

0.24 

0.42 

4.18 

20.87 

1.6823 

C1142             70.333 

0.772 

0.69 

4.29 

0.27 

0.53 

3.43 

14.19 

1.3115 

C63               43.891 

0.672 

0.13 

3.85 

0.06 

0.02 

1.74 

5.30 

1.6016 

C68               95.215 

0.640 

0.22 

3.71 

0.10 

0.06 

1.56 

3.97 

1.1357 

C69               90.591 

0.539 

0.19 

3.30 

0.09 

0.05 

3.35 

16.28 

2.7494 

C149             111.411 

0.585 

0.12 

3.48 

0.05 

0.02 

1.74 

5.41 

1.7889 

C153             103.386 

0.620 

0.19 

3.62 

0.08 

0.05 

2.78 

11.70 

2.2317 

C154             151.246 

0.383 

0.08 

2.67 

0.04 

0.01 

2.34 

9.75 

3.1327 

C155             182.360 

0.440 

0.09 

2.90 

0.05 

0.01 

1.35 

3.50 

1.6599 

C158              95.534 

0.688 

0.28 

3.91 

0.12 

0.09 

2.09 

6.57 

1.3389 

C159             123.121 

0.781 

0.70 

4.34 

0.27 

0.53 

3.91 

18.12 

1.4764 

C160             106.448 

0.774 

0.70 

4.30 

0.27 

0.53 

3.98 

18.69 

1.5163 

C161              74.888 

0.714 

0.64 

4.03 

0.27 

0.49 

3.70 

16.37 

1.5283 

C162              77.886 

0.830 

0.66 

4.58 

0.24 

0.45 

4.75 

26.45 

1.7619 

C167              94.209 

0.359 

0.07 

2.57 

0.04 

0.01 

2.22 

8.92 

3.0810 

C168              78.631 

0.581 

0.23 

3.47 

0.11 

0.08 

3.59 

17.89 

2.6147 

C169             214.529 

0.520 

0.26 

3.22 

0.13 

0.10 

4.48 

26.27 

3.1479 

C2                161.800 

0.606 

0.12 

3.57 

0.06 

0.02 

1.67 

5.00 

1.6732 

C3                159.021 

0.464 

0.09 

3.00 

0.05 

0.01 

1.32 

3.37 

1.5796 

C4                176.056 

0.693 

0.14 

3.94 

0.06 

0.02 

1.05 

2.12 

0.9423 

C5                160.223 

0.664 

0.13 

3.81 

0.06 

0.02 

1.02 

2.02 

0.9497 

C6                91.419 

0.608 

0.18 

3.58 

0.08 

0.04 

0.91 

1.55 

0.7449 

C7                313.211 

0.690 

0.41 

3.92 

0.18 

0.21 

2.29 

7.25 

1.1955 

C9                148.848 

0.612 

0.12 

3.59 

0.06 

0.02 

1.80 

5.70 

1.7862 

C10               168.838 

0.652 

0.25 

3.76 

0.11 

0.08 

1.87 

5.40 

1.2807 

C11               141.011 

0.784 

0.63 

4.35 

0.24 

0.42 

1.99 

5.31 

0.7933 

C1                180.040 

0.512 

0.10 

3.19 

0.05 

0.02 

1.49 

4.14 

1.6748 

C8                260.058 

0.565 

0.17 

3.40 

0.08 

0.04 

2.60 

10.44 

2.2290 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

83 

 

C12               110.144 

0.775 

0.70 

4.31 

0.27 

0.53 

4.07 

19.45 

1.5470 

C13               131.801 

0.681 

0.24 

3.88 

0.10 

0.07 

1.85 

5.37 

1.2765 

C14               153.294 

0.640 

0.16 

3.71 

0.07 

0.03 

1.00 

1.89 

0.8615 

C15               45.567 

0.535 

0.19 

3.28 

0.09 

0.05 

3.64 

19.00 

3.0028 

C16               50.804 

0.785 

0.71 

4.35 

0.27 

0.54 

4.25 

21.12 

1.5948 

 

9.5  Cuenca Sur 1 

Tabla 16 Diseños de la cuenca Sur1 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño 

Pendiente 

m

3

/s 

C489              n1534             n1535            

0.30 

2580.68 

2579.95 

2.80 

1.60 

0.10 

0.0073 

C490              n1535             n1536            

0.40 

2579.95 

2579.61 

1.60 

1.60 

0.13 

0.0034 

C508              n1558             n1557            

0.38 

2579.27 

2579.00 

1.70 

1.80 

0.10 

0.0019 

C524              n1537             n1536            

0.90 

2576.49 

2576.41 

4.70 

4.80 

0.81 

0.0019 

C530              n1543             n1542            

0.80 

2577.08 

2576.92 

3.20 

3.50 

0.69 

0.0016 

C545              n1687             n1686            

0.30 

2580.68 

2580.57 

1.60 

1.60 

0.06 

0.0040 

C548              n1684             n1683            

0.40 

2580.41 

2580.20 

1.60 

1.80 

0.10 

0.0019 

C1100             n1545             n1543            

0.80 

2577.28 

2577.08 

3.40 

3.20 

0.52 

0.0011 

C6                n1531             n1534            

0.30 

2581.11 

2580.68 

1.50 

2.80 

0.05 

0.0019 

C9                N38               n1687            

0.30 

2580.90 

2580.68 

1.50 

1.60 

0.04 

0.0018 

C60               n1536             n1683            

0.80 

2576.41 

2575.80 

4.80 

6.20 

0.96 

0.0030 

C61               n1539             n1537            

0.90 

2576.71 

2576.49 

4.10 

4.70 

0.75 

0.0015 

C62               n1542             n1539            

0.90 

2576.92 

2576.71 

3.50 

4.10 

0.72 

0.0014 

C111              n1686             n1684            

0.35 

2580.57 

2580.41 

1.60 

1.60 

0.07 

0.0025 

C166              n1605             n1608            

0.30 

2577.92 

2577.72 

1.50 

2.10 

0.04 

0.0021 

C167              n1612             n1608            

0.20 

2579.40 

2578.42 

1.40 

1.40 

0.03 

0.0051 

C179              n1567             n1554            

0.50 

2577.71 

2577.53 

2.20 

2.60 

0.18 

0.0018 

C184              n1551             n1545            

0.30 

2579.80 

2578.98 

1.50 

1.70 

0.07 

0.0040 

C190              n1585             n1537            

0.25 

2579.71 

2579.49 

1.50 

1.70 

0.03 

0.0016 

C492              n1557             n1554            

0.40 

2579.00 

2578.53 

1.80 

1.60 

0.13 

0.0034 

C1                n1573             n1569            

0.40 

2578.05 

2577.91 

1.60 

2.00 

0.08 

0.0010 

C2                n1571             n1569            

0.20 

2579.77 

2578.51 

1.40 

1.40 

0.04 

0.0134 

C4                n1608             n1543            

0.45 

2577.72 

2577.38 

2.10 

2.90 

0.13 

0.0019 

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background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

84 

 

C11               n1569             n1567            

0.45 

2577.91 

2577.71 

2.00 

2.20 

0.13 

0.0017 

C12               n1683             N1               

0.80 

2575.80 

2575.12 

6.20 

7.20 

1.09 

0.0037 

C17               n1554             n1545            

0.70 

2577.53 

2577.28 

2.60 

3.40 

0.36 

0.0016 

C66               N7                n1558            

0.25 

2579.52 

2579.27 

1.50 

1.70 

0.03 

0.0019 

C3                N1                N2               

0.80 

2575.12 

2574.42 

7.20 

7.50 

1.12 

0.0040 

C5                N2                S5               0.80 

2574.42 

2573.98 

7.50 

7.90 

1.15 

0.0042 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C489             100.037 

0.681 

0.20 

3.88 

0.09 

0.05 

1.99 

6.29 

1.4814 

C490              99.409 

0.640 

0.26 

3.71 

0.11 

0.08 

1.56 

3.86 

1.0595 

C508              89.658 

0.621 

0.24 

3.63 

0.11 

0.07 

1.39 

3.16 

0.9897 

C524              40.110 

0.631 

0.57 

3.67 

0.26 

0.42 

1.91 

4.89 

0.8747 

C530             101.464 

0.767 

0.61 

4.27 

0.24 

0.41 

1.67 

3.84 

0.6821 

C545              25.695 

0.572 

0.17 

3.43 

0.08 

0.04 

1.35 

3.16 

1.1499 

C548             108.809 

0.640 

0.26 

3.71 

0.11 

0.08 

1.14 

2.17 

0.7718 

C1100            189.219 

0.729 

0.58 

4.09 

0.24 

0.39 

1.33 

2.52 

0.5700 

C6               228.535 

0.647 

0.19 

3.74 

0.09 

0.05 

0.93 

1.59 

0.7242 

C9               130.232 

0.622 

0.19 

3.63 

0.08 

0.05 

0.89 

1.46 

0.7105 

C60              204.955 

0.767 

0.61 

4.27 

0.24 

0.41 

2.32 

7.05 

0.9491 

C61              145.249 

0.653 

0.59 

3.76 

0.26 

0.44 

1.70 

3.91 

0.7561 

C62              145.186 

0.662 

0.60 

3.80 

0.26 

0.45 

1.62 

3.58 

0.7136 

C111              64.087 

0.624 

0.22 

3.64 

0.10 

0.06 

1.19 

2.41 

0.8787 

C166              95.827 

0.541 

0.16 

3.31 

0.08 

0.04 

0.94 

1.64 

0.8272 

C167             193.592 

0.636 

0.13 

3.69 

0.06 

0.02 

1.23 

2.84 

1.1849 

C179              99.997 

0.677 

0.34 

3.87 

0.15 

0.14 

1.29 

2.63 

0.7511 

C184             205.503 

0.688 

0.21 

3.91 

0.09 

0.05 

1.43 

3.44 

1.0546 

C190             133.749 

0.698 

0.17 

3.96 

0.07 

0.04 

0.78 

1.19 

0.6250 

C492             136.640 

0.639 

0.26 

3.70 

0.11 

0.08 

1.56 

3.85 

1.0591 

C1               141.865 

0.695 

0.28 

3.94 

0.12 

0.09 

0.81 

1.17 

0.5153 

C2                94.897 

0.618 

0.12 

3.62 

0.06 

0.02 

2.07 

7.38 

2.0451 

C4               178.720 

0.643 

0.29 

3.72 

0.13 

0.11 

1.22 

2.40 

0.7745 

C11              111.506 

0.667 

0.30 

3.82 

0.13 

0.11 

1.18 

2.25 

0.7282 

C12              186.668 

0.776 

0.62 

4.31 

0.24 

0.42 

2.62 

8.78 

1.0553 

C17              158.387 

0.616 

0.43 

3.61 

0.20 

0.25 

1.43 

3.00 

0.7561 

C66              138.327 

0.700 

0.17 

3.96 

0.07 

0.04 

0.83 

1.34 

0.6663 

C3               174.999 

0.763 

0.61 

4.25 

0.24 

0.41 

2.73 

9.47 

1.1202 

C5               104.109 

0.759 

0.61 

4.23 

0.24 

0.41 

2.81 

9.98 

1.1576 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

85 

 

 

9.6  Cuenca Sur 2 

Tabla 17 Diseños de la cuenca sur 2 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño 

Pendiente 

m

3

/s 

C554              n1592             n1591            0.200 

2580.709 

2579.751 

1.400 

2.1 

0.0006 

0.02678 

C573              n1598             n1597            0.200 

2578.938 

2578.759 

1.400 

1.4 

0.0112 

0.00526 

C578              n1777             n1776            0.200 

2578.800 

2578.431 

1.400 

1.5 

0.0046 

0.00632 

C579              n1776             n1616            0.200 

2578.431 

2578.030 

1.500 

1.7 

0.0078 

0.00351 

C582              n1582             n1580            0.200 

2578.803 

2578.275 

1.400 

1.7 

0.0020 

0.01006 

C585              n1578             n1487            0.200 

2578.005 

2577.533 

1.500 

1.4 

0.0117 

0.00784 

C617              n1510             n1472            0.250 

2576.607 

2576.033 

1.500 

1.5 

0.0395 

0.00504 

C620              n1624             n1625            0.500 

2573.001 

2572.648 

6.900 

7.8 

0.1928 

0.00236 

C1022             n1516             n1517            0.200 

2577.461 

2577.119 

1.500 

2.6 

0.0105 

0.00369 

C1107             n1487             n1619            0.400 

2573.833 

2573.658 

5.100 

5.5 

0.0930 

0.00162 

C70               n1591             n1589            0.200 

2579.751 

2579.312 

2.100 

1.4 

0.0180 

0.00408 

C137              n1589             n1595            0.250 

2579.312 

2578.955 

1.400 

1.5 

0.0273 

0.00310 

C146              n1595             n1597            0.250 

2578.955 

2578.659 

1.500 

1.5 

0.0317 

0.00266 

C154              n1616             n1619            0.350 

2578.030 

2577.558 

1.700 

1.6 

0.0588 

0.00246 

C176              n1580             n1578            0.200 

2578.275 

2578.005 

1.700 

1.5 

0.0095 

0.00323 

C192              n1622             n1624            0.500 

2573.209 

2573.001 

6.600 

6.9 

0.1660 

0.00146 

C197              n1484             n1487            0.400 

2574.116 

2573.833 

4.600 

5.1 

0.0759 

0.00150 

C198              n1477             n1484            0.400 

2574.403 

2574.116 

3.800 

4.6 

0.0716 

0.00109 

C202              n1472             n1477            0.380 

2574.633 

2574.403 

2.900 

3.8 

0.0623 

0.00121 

C249              n1514             n1516            0.200 

2577.789 

2577.461 

1.400 

1.5 

0.0060 

0.00398 

C7                n1470             n1472            0.200 

2575.184 

2574.633 

1.400 

2.9 

0.0106 

0.00286 

C8                n1619             n1622            0.500 

2573.658 

2573.209 

5.500 

6.6 

0.1554 

0.00150 

C10               n1597             n1616            0.300 

2578.659 

2578.230 

1.500 

1.5 

0.0475 

0.00212 

C15               n1692             N3               0.200 

2579.233 

2578.610 

1.400 

1.4 

0.0091 

0.00351 

C16               N3                n1624            0.250 

2578.610 

2578.301 

1.400 

1.6 

0.0198 

0.00224 

C22               n1517             n1510            0.250 

2577.119 

2576.607 

2.600 

1.5 

0.0311 

0.00287 

C41               N5                n1591            0.200 

2580.250 

2580.151 

1.400 

1.7 

0.0113 

0.00283 

C45               n1499             n1517            0.200 

2579.367 

2578.319 

1.400 

1.4 

0.0075 

0.00347 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
background image

 

Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

86 

 

C1                n1625             N1               0.500 

2572.648 

2572.477 

7.800 

7.4 

0.1963 

0.00330 

C2                N1                S6               0.500 

2572.477 

2572.347 

7.400 

7.5 

0.2045 

0.00247 

Tubería 

Longitud 

Relación de 

llenado 

yn 

Theta 

Radio 

Área 

Velocidad 

tao 

Froude 

rad 

m2 

m/s 

Kpa 

C554              35.783 

0.057 

0.011 

0.968 

0.007 

7.204 

0.777 

1.956 

2.820 

C573              33.994 

0.383 

0.077 

2.668 

0.041 

0.011 

1.014 

2.141 

1.357 

C578              58.349 

0.229 

0.046 

1.995 

0.027 

0.005 

0.845 

1.686 

1.502 

C579             113.989 

0.355 

0.071 

2.552 

0.039 

0.010 

0.779 

1.349 

1.089 

C582              52.443 

0.133 

0.027 

1.494 

0.017 

0.002 

0.784 

1.644 

1.851 

C585              60.158 

0.347 

0.069 

2.520 

0.038 

0.010 

1.203 

2.959 

1.702 

C617             113.796 

0.570 

0.142 

3.421 

0.068 

0.029 

1.366 

3.342 

1.277 

C620             149.316 

0.636 

0.318 

3.691 

0.143 

0.132 

1.465 

3.309 

0.894 

C1022            92.532 

0.410 

0.082 

2.781 

0.044 

0.012 

0.862 

1.583 

1.108 

C1107            107.978 

0.667 

0.267 

3.823 

0.116 

0.089 

1.044 

1.852 

0.686 

C70              107.592 

0.543 

0.109 

3.314 

0.053 

0.017 

1.031 

2.105 

1.113 

C137             114.899 

0.535 

0.134 

3.281 

0.065 

0.027 

1.021 

1.986 

0.996 

C146             111.229 

0.621 

0.155 

3.631 

0.071 

0.032 

0.989 

1.843 

0.868 

C154             191.703 

0.535 

0.187 

3.283 

0.091 

0.052 

1.121 

2.204 

0.924 

C176              83.536 

0.406 

0.081 

2.762 

0.043 

0.012 

0.795 

1.372 

1.029 

C192             141.731 

0.688 

0.344 

3.915 

0.147 

0.144 

1.152 

2.121 

0.659 

C197             188.705 

0.597 

0.239 

3.534 

0.111 

0.078 

0.969 

1.631 

0.692 

C198             261.482 

0.645 

0.258 

3.731 

0.115 

0.086 

0.835 

1.238 

0.563 

C202             188.744 

0.619 

0.235 

3.622 

0.107 

0.074 

0.845 

1.281 

0.604 

C249              82.283 

0.298 

0.060 

2.311 

0.034 

0.008 

0.760 

1.331 

1.171 

C7               192.511 

0.448 

0.090 

2.934 

0.046 

0.014 

0.780 

1.305 

0.951 

C8               297.546 

0.649 

0.325 

3.747 

0.144 

0.135 

1.152 

2.131 

0.692 

C10              201.626 

0.640 

0.192 

3.710 

0.086 

0.048 

0.994 

1.793 

0.779 

C15              177.048 

0.387 

0.077 

2.685 

0.042 

0.011 

0.815 

1.443 

1.084 

C16              137.787 

0.492 

0.123 

3.109 

0.062 

0.024 

0.824 

1.361 

0.848 

C22              177.997 

0.596 

0.149 

3.530 

0.069 

0.031 

1.019 

1.952 

0.922 

C41               34.922 

0.465 

0.093 

3.002 

0.048 

0.014 

0.789 

1.326 

0.940 

C45              301.934 

0.349 

0.070 

2.529 

0.039 

0.010 

0.767 

1.315 

1.082 

C1                51.781 

0.570 

0.285 

3.423 

0.135 

0.116 

1.698 

4.377 

1.122 

C2                52.602 

0.651 

0.326 

3.755 

0.144 

0.135 

1.511 

3.495 

0.905 

 

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/3b39e19a5a2360c33b99e5a9c45f6a36/index-html.html
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Universidad de los Andes 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental 
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA 
Estructuras  SUDS  más  apropiadas  para  países  tropicales  con 
intensidades de lluvias altas

 

ICYA 2020-10 

 

 

Gabriel Ernesto Centanaro 

Proyecto de Grado en 

Ingeniería Civil 

87 

 

9.7  Cuenca Sur 3 

Tabla 18 Diseños de la cuenca sur 3 

Tubería 

In  

Out 

Batea 
inicial 

Batea 

final 

Excavación 

inicial 

Excavación 

final 

Caudal 

de 

diseño