Diseño optimizado de redes de drenaje urbano : análisis de sensibilidad de restricciones de diseño y variación topográfica (2020)
Las redes de drenaje urbano son estructuras cada vez más necesarias para garantizar las condiciones sanitarias en los espacios urbanos. Esto se debe a que cumplen la función de evacuar el agua residual y lluvia directamente a las plantas de tratamiento o cuerpos receptores. Sin embargo, su construcción representa altos costos que no todas las entidades públicas pueden asumir. De ahí surge la necesidad de determinar el diseño optimizado en estas redes, que garantice su funcionalidad al menor costo posible. En esta investigación se realizó un análisis de sensibilidad de la función de costos propuesta por Maurer (2012) et Al. de la red de agua de lluvia Chicó Sur en Bogotá. Se evaluó la variación de las restricciones de diseño y las variaciones topográficas. Específicamente, las restricciones de diseño hidráulico fueron: profundidad máxima, esfuerzo cortante mínimo, velocidad máxima, velocidad mínima, relación máxima de llenado y diámetro comercial mínimo. De esta forma, se pretendió determinar bajo qué condiciones restrictivas y topográficas se obtiene el diseño de menor costo. Así, se implementó la metodología de Duque (2015) y su extensión propuesta por Zambrano (2019) para el diseño optimizado de redes de drenaje urbano. Adicionalmente, se propuso una nueva metodología para la variación topográfica de terrenos aferentes a redes de drenaje urbano. Se concluyó que los terrenos más planos representan mayores costos para la construcción de redes de drenaje debido a que hay un bajo aprovechamiento de la pendiente del terreno. Además, para condiciones topográficas específicas, existe un único diseño óptimo en el que, a medida que las restricciones de diseño hidráulico son mayores, el diseño representa mayores costos