Modelización numérica en una dimensión 1D de estructuras de drenaje en sistemas de alcantarillado - Cortés Zambrano, Melquisedec; Caro Camargo, Carlos Andrés; Lara Pérez, Mónica Yineth (Tecnura, 2025)
Contexto: los procesos de desarrollo urbano conducen a la alteración de los paisajes naturales y a la modificación de la cobertura vegetal. Como resultado, las inundaciones son cada vez más frecuentes y más devastadoras que en el pasado. Para comprender y abordar mejor estos impactos, la evolución computacional ha facilitado un uso más amplio de las herramientas de modelado. Desde la década de 1970, el modelado matemático se ha convertido en un recurso importante para el diagnóstico y diseño de sistemas de drenaje. Se han desarrollado modelos numéricos que permiten resolver las ecuaciones de Saint Venant de manera simplificada (modelos difusivos y cinemáticos) o en su forma completa (conservación de la masa y del momento). Objetivo: desarrollar un modelo hidrodinámico integrado mediante el software Stormwater Management Model (SWMM) para simular la operación conjunta de las estructuras de drenaje superficial y subsuperficial en el sistema de alcantarillado combinado del barrio Santa-Inés de Tunja, con el fin de evaluar los caudales generados, el balance hidrológico urbano y la peligrosidad del flujo en las calles. Metodología: la modelización se lleva a cabo mediante el programa informático Stormwater Management Model (SWMM). Se trata de un modelo dinámico lluvia-escorrentía utilizado para la simulación de la cantidad y calidad del agua en zonas urbanas. En el presente estudio se desarrolló un análisis de la operación hidráulica integrada de estructuras de drenaje, como sumideros y aliviaderos, en el sistema de alcantarillado combinado existente en el barrio Santa-Inés de la ciudad de Tunja, Colombia. Se analizó el drenaje superficial (modelo calle), estudiando los efectos sobre los caudales generados y el balance hidrológico de la cuenca urbana, permitiendo determinar la peligrosidad del flujo en las calles de la zona. Resultados: a través de este estudio, fue posible construir el modelo numérico integrado de estructuras de drenaje urbano. Se generaron análisis hidráulicos entre el modelo de superficie y el modelo de subsuelo. Como resultado, se pudo determinar la fracción volumétrica de precipitación efectiva generada por las conexiones viales y domiciliarias. Además, se estimó el volumen de escorrentía captado por los sumideros. Conclusiones: estos resultados ponen de relieve la importancia de la integración de los modelos superficial y subsuperficial en los sistemas de drenaje urbano y permiten evaluar la peligrosidad del flujo en las calles del distrito de drenaje estudiado.