Integración de Soluciones Pluviales

En Hidropluviales elaboramos proyectos de gestión y aprovechamiento pluvial con el fin de mostrar a los clientes el potencial que tienen de acuerdo a las condiciones del lugar y la infraestructura existente.

Especificamos el volumen de agua de lluvia que puede ser captado y aprovechado de acuerdo a las condiciones de lluvia del lugar, el área de captación disponible, así como las instalaciones de drenaje y almacenamiento en sitio. Si contamos con información de los consumos y usos del agua, podemos especificar el volumen que puede ser remplazado; y si contamos con la tarifa podemos estimar los ahorros generados.

Ejemplo de tabla de potencial

tabla de proyectos

 

A partir de la calidad del agua requerida, proponemos el tren de tratamiento más óptimo para el cliente y desarrollamos un análisis detallado de ingeniería. En este documento, recopilamos, analizamos y representamos los datos correctos para la construcción del tren de tratamiento y su aplicación en el sitio seleccionado.

En caso de que en el sitio se presenten problemas de inundación, podemos llevar a cabo un análisis de la microcuenca y determinar el comportamiento de los escurrimientos, incluso agregando factores de urbanización.

Proceso para desarrollar un Proyecto Ejecutivo:

1- Diagnóstico de áreas de captación e infraestructura existente.

Para analizar el potencial del proyecto de recuperación, le solicitamos al cliente la siguiente información:
1) Ubicación exacta del sitio
2) Plano de conjunto en Acad
3) Arquitectónico de planta
4) Plano en ACad de la Red pluvial actual.
5) Tanque o Cisternas que se puede utilizar, ubicación en plano y capacidad
6) Consumos de agua y calidad requerida (para determinar posibilidad de reutilización)
7) Tarifa de agua

A partir de esta información se determinan las áreas de aportación (cubiertas, vialidades, estacionamientos) para calcular el volumen de agua de lluvia que va a escurrir en el predio y que podrá ser aprovechada.

volumen-lluvia

De igual forma analizamos el trazo de la red pluvial y los puntos de descarga para determinar las localizaciones del tren de tratamiento y en su caso las obras que se requieren para llevar el agua de lluvia hasta su punto de disposición. Por último revisamos los tanques e infraestructura disponible en el sitio, lo cual a su vez permitirá optimizar el tanque de almacenamiento y control.

Se revisa la red pluvial para asegurarse que no se combina ni tiene descargas de red de agua sanitaria o industrial. En caso de que esto suceda en primer lugar el cliente deberá separar las redes de drenaje.

Por otra parte, si se cuenta con la calidad de agua de lluvia requerida y el consumo, podemos determinar en qué procesos se puede utilizar y el equipo de tratamiento adecuado.

esquema-trem

Con la información aportada se genera una propuesta inicial para que el cliente se dé una idea del potencial con el que cuenta y una vez el proyecto avanza, se realiza una visita al sitio con el fin de realizar el diagnóstico con más detalle, en el cual se revisa la infraestructura pluvial existente y sus condiciones para determinar la propuesta más óptima.

En caso de que en el sitio se presenten problemas de inundación, se ubican las zonas con mayor riesgo y los principales factores que influyen en la problemática, como pueden ser incapacidad del colector municipal externo o deterioro del drenaje existente por falta de mantenimiento.

En caso de que se requiera revisar la infraestructura con más detalle se hace un levantamiento topográfico, con toma de datos detallada y se actualizan los planos a partir de la información obtenida.

 

 2-Análisis Hidrológico y potencial de aprovechamiento pluvial

El objetivo del Cálculo Hidrológico es conocer el comportamiento de los escurrimientos pluviales en el sitio en donde se plantea desarrollar el proyecto. De igual forma, busca establecer su zona de influencia y su aplicación para el diseño de obras de captura, conducción, tratamiento, y/o almacenamiento del sistema de captación y aprovechamiento de agua pluvial. Con el análisis hidrológico podemos determinar:

  • El volumen de agua de lluvia que puede escurrir en el sitio de estudio
  • Las intensidades máximas de lluvia, así como los gastos de escurrimiento
  • La avenida máxima probable para tiempo de retorno solicitado por el cliente

Realizamos los siguientes tipos de Análisis Hidrológicos:

- Análisis básico: a partir de la ubicación del proyecto, se encuentra la estación hidro-meteorológica más cercana o dentro del área de influencia y se revisan las bases de datos históricos de precipitación del lugar, se realiza un análisis estadístico para poder establecer un año promedio que permite determinar un aproximado del comportamiento de la lluvia en el sitio. Para lo cual se utilizan bases de datos como: Eric III y CICESE, BANDAS.

Ejemplo Comparación consumo de agua con volumen aprovechable de lluvia

captacion-vs-consumo

A partir de la información de consumo mensual proporcionada por el cliente, se analiza el volumen de agua que puede ser remplazada aprovechando el recurso pluvial y se le presenta al cliente un gráfica comparativa para que se pueda dar un idea clara del potencial de ahorro. Como hemos podido observar en gran parte de la república Mexicana, durante los meses de mayor precipitación junio-septiembre, se presenta la posibilidad de remplazar gran parte del consumo de agua de los sitios analizados.

- Análisis de tiempos de retorno y curvas IDT (Intensidad, duración y tiempo de retorno): Los valores de lluvia que se miden en una estación son de tipo puntual y permiten conocer la variación de la misma con respecto al tiempo. Al realizar el análisis de la información también se puede determinar el período de retorno que tiene cada una de las lluvias registradas.

curvas-idt

Las curvas de Intensidad – Duración – Período de retorno, son las variables que permiten determinar las características de las tormentas que se presentan en una zona o región. Nos permite determinar la tormenta de diseño, con lo cual establecemos la cantidad de agua de lluvia que cae en el sitio durante una lluvia común, así determinamos el gasto (litros por segundo) que debe ser tratado y el volumen mínimo de almacenamiento que se requiere.

- Análisis regional – polígono de Tiessen (10 años / 3 estaciones):

Método con el que se analiza una cuenca y la precipitación media que se presenta en la misma. Consiste en determinar el área de influencia de cada estación que tenga registros dentro de la cuenca, una vez definida el área de influencia de cada estación se realiza un promedio ponderado de las precipitaciones registradas en cada estación, usando como variable el área de influencia correspondiente. Se analizan los registros anuales de cada estación, así como un registro mayor promediando los años comunes, lo cual nos permite obtener los parámetros estadísticos para cada registro. Se observan las microcuencas generadas en el polígono del área de estudio y se localizan los principales puntos de drenaje natural de la microcuenca.

Este análisis permite relacionar la magnitud de los eventos extremos con su frecuencia de ocurrencia mediante el uso de distribuciones de probabilidad, para establecer los máximos anuales de precipitación más recurrentes. Este análisis permite determinar el comportamiento de la precipitación en la microcuenca, tener un análisis más detallado y prever mejor la infraestructura necesaria para gestionar los escurrimientos pluviales.

- Simulación sintética 1000 años:

Se estipulan datos de lluvia diaria mediante modelos de desagregación de inteligencia artificial y la simulación de los periodos de déficit y superávit, así como la simulación de 10000 muestras. Esta información permite determinar y pronosticar el comportamiento futuro de la precipitación en sitio, agregando incluso factores y modificaciones como el cambio climático. Los resultados obtenidos garantizan el aprovechamiento de los escurrimientos pluviales en el sitio de estudio y determinando los periodos de sequía en el predio de estudio, colocando un horizonte mayor a 10 años.

analisis-sintetico

Análisis de Microcuencas

Se analizan las condiciones del lugar y el comportamiento de los escurrimientos naturales o modificados por la traza urbana.

En este análisis se establecen las áreas de aportación, la infraestructura existente y el comportamiento de los escurrimientos. Lo cual permite transitar las avenidas previamente calculadas en el estudio hidrológico y utilizando las secciones topográficas en canales naturales (corrientes hidrográficas en estudio) y artificiales (calles, cunetas canales existentes de concreto), se determina cómo escurre el agua de lluvia en la microcuenca, su caudal y hacia qué lugares. Consiguiendo con ello determinar la situación actual de riesgo, calculando volumen escurrido de agua, zonas y niveles de inundación.

analisis-microcuenca-2

Para este análisis se requiere un estudio del relieve del terreno de la zona de estudio, el cual se realiza mediante Modelos de Elevación Digital (información satelital) y trabajos de topografía en campo para corroborar y precisar los datos del sitio.

Para identificar zonas de escurrimiento y delimitar cuencas de aportación en la zona de estudio, se utiliza el Sistema de Información Geográfica (GIS), para procesar Modelos Digitales de Elevación, en caso de realizar un análisis regional, archivos LIDAR de mayor precisión para determinar la modificación de los escurrimientos naturales debido a la infraestructura. Con esta información se generan curvas de elevación con las cuales se delimitan e identifican las microcuencas. Esta información se obtiene de la base de datos del INEGI y se corrobora con levantamientos topográficos del sitio.

3- Selección de los equipos e ingeniería del proyecto

A partir del análisis de la infraestructura y la precipitación, se selecciona y dimensiona el tren de tratamiento más adecuado, teniendo en cuenta la cantidad de lluvia que va a escurrir en el sitio y la calidad de agua requerida por el cliente. Se puede cumplir con las siguientes normas mexicanas:

NOM-003-SEMARNAT-1997, reúso de aguas tratadas.
NOM-015-CONAGUA-2007 infiltración de aguas de lluvia
NOM-0127-SSA1-1994 agua para uso y consumo humano

De igual forma si no existe infraestructura de almacenamiento disponible, de acuerdo al volumen de agua que se quiere aprovechar, se diseña el tanque de disposición teniendo en cuenta el consumo, el costo beneficio, disponibilidad de espacio y profundidad de redes, entre otros.

Incluso se puede realizar una simulación del tránsito del tanque, de acuerdo a la capacidad y el consumo, que permite determinar el volumen más óptimo del mismo y cuánta agua tiene que ser desalojada hacia el sistema de drenaje en caso de una tormenta fuerte.

 

grafica comportamiento tanque

Por último de acuerdo a la infraestructura de drenaje y el punto de disposición final del agua, se determina la zona de integración de los equipos.

4-Propuesta técnica, diseño arquitectónico y proyecto ejecutivo

  • Para la integración final del sistema aprovechamiento y gestión pluvial por lo general se requiere tener en cuenta los siguientes trabajos:
    Levantamiento topográfico de la zonas de estudio
    Inspección de la red pluvial e infraestructura existente en sitio
    Planos y diseños de los emplazamientos, detalle de obras secundarias (obras de conducción, conexiones auxiliares, etc)
  • Obras civiles: excavación, conducción
  • Sistemas de bombeo
    Equipo eléctrico mecánico
  • Equipo de tratamiento

 

esquema equipo

Diseño hidráulico y eléctrico

  • Memoria de cálculo Hidráulica
  • Planos: Conducciones de los trenes de tratamiento, con especificaciones de tubería y obra civil.
  • Instalación eléctrica de conjunto con detalles: memoria de cálculo y plano con especificaciones y detalles de conexión y acometidas.
  • Líneas de conducción de reutilización pluvial de conjunto.
  • Presupuesto y programa de obra: Integrar los costos de la obra para su ejecución.

Propuesta Económica

  • Volumetría de obra
  • Catálogo de conceptos
  • Análisis financieros

Asesoría en la implementación del tren de tratamiento:

Servicio de asesoría y verificación en campo de la correcta alineación, conexión, nivelación y secciones de las estructuras que conforman el sistema de captación, conducción, tratamiento y punto de descarga.

Descarga en obra

La generación de un proyecto ejecutivo permite consolidar una propuesta integral para gestionar y aprovechar el agua de lluvia, haciendo el máximo uso de la infraestructura existente y ofreciéndole al cliente la mayor certidumbre sobre el agua de lluvia que podrá aprovechar, el remplazo en el suministro que puede lograr y el tiempo de recuperación de la inversión. Así como el diseño detallado de la implementación del sistema y las obras civiles necesarias.

 

 

 

 

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