Evaluación probabilística de indicadores de eficiencia para el dimensionamiento volumétrico de tanques de tormenta para el control de la contaminación de escorrentías urbanas

Tesis doctoral de Ignacio Andres Domenech

Los depósitos de retención de aguas de tormenta son elementos eficaces para paliar los efectos de los vertidos de escorrentías urbanas en tiempo de lluvia al medio receptor. Su uso está hoy en día extendido; sin embargo, existe una gran dispersión de directrices para la determinación del volumen óptimo de almacenamiento. La caracterización estocástica del régimen de lluvia, fenómeno inicial del proceso, es la que marca sin duda el desarrollo de un determinado método. Consecuentemente, aunque el planteamiento metodológico pueda seguir ciertas pautas generales, el desarrollo del mismo y los resultados obtenidos no son en absoluto generalizables. El análisis pasa, en aras del cumplimiento de las exigencias de la directiva marco del agua 2000/60/ce, por el establecimiento de un objetivo de calidad en el medio receptor, puesto que de ello depende el volumen de depósito. El impacto ambiental sobre los medios receptores que provocan los vertidos desde un tanque de tormentas puede enfocarse de dos formas diferentes, estableciendo los llamados estándares de emisión (emission standards, es) o bien los objetivos de calidad ambiental (environmental quality standards, eqs). El primer nivel en cuanto a objetivos de protección lo constituyen los es. Con ellos se imponen restricciones a los vertidos, evaluando su frecuencia, volumen, carga contaminante, etc. Existen y se utilizan diferentes formas de fijar un es. Las más usuales hacen referencia a la frecuencia de los vertidos y a la reducción del volumen de escorrentía o carga contaminante vertidos al medio receptor. El análisis con es presenta la ventaja de resultar en metodologías fácilmente aplicables, pero adolece de considerar al medio receptor en sí, por lo que no discrimina los impactos que las descargas producen en él. Por este motivo, se plantea el segundo nivel en objetivos de protección con los eqs, que son objetivos que se definen no sobre los propios vertidos sino directamente sobre el medio receptor. La tesis plantea un modelo probabilístico para la obtención de indicadores que permitan la evaluación de la eficiencia de un determinado tanque de tormenta desde el punto de vista de los es y de los eqs. Los resultados obtenidos analíticamente se aplican y contrastan mediante simulación integral en una cuenca de la ciudad de Valencia. La caracterización de las variables pluviométricas constituye un eslabón previo al desarrollo posterior del método probabilístico. En contra de la tendencia habitual hallada en la literatura, las variables de escala del proceso de lluvia no se ajustan correctamente al modelo exponencial en el caso desarrollado para la ciudad de Valencia, resultando mucho más adecuado el modelo de pareto. Sin embargo, la duración de los eventos sí que responde correctamente al modelo exponencial, al igual que la variable que define la duración de tiempos secos. El cuerpo central de la tesis presenta un modelo probabilístico para la evaluación de es en un tanque de tormentas para el control de la contaminación. El indicador en (eficiencia eventual) caracteriza la proporción a largo plazo de eventos completamente retenidos por el tanque, mientras que el indicador ev (eficiencia volumétrica) cuantifica la proporción de escorrentía retenida respecto de la producida en la cuenca. En el estudio se analiza la influencia que tienen sobre estos indicadores el propio volumen de depósito, el caudal derivado a tratamiento o la secuencia temporal del proceso de lluvia. Se plantea además un análisis de sensibilidad de los resultados frente a otros parámetros del modelo entre los que destacan los parámetros de producción de escorrentía. Por último, se completa el análisis incorporando las cuestiones relativas a la movilización de contaminación durante los eventos de lluvia y el efecto del tanque en el control de ésta. Se propone finalmente un análisis basado en eqs a partir de los resultados probabilísticos obtenidos en la tesis.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Evaluación probabilística de indicadores de eficiencia para el dimensionamiento volumétrico de tanques de tormenta para el control de la contaminación de escorrentías urbanas«

  • Título de la tesis:  Evaluación probabilística de indicadores de eficiencia para el dimensionamiento volumétrico de tanques de tormenta para el control de la contaminación de escorrentías urbanas
  • Autor:  Ignacio Andres Domenech
  • Universidad:  Politécnica de Valencia
  • Fecha de lectura de la tesis:  14/05/2010

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Juan Bautista Marco Segura
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: félix Francés García
    • Alberto Montanari (vocal)
    • Manuel Gómez valentín (vocal)
    • jeronimo Puertas agudo (vocal)

 

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