ANEXO III. CÁLCULOS DE CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES
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ESTUDIO HIDROLÓGICO JUSTIFICATIVO DEL CUMPLIMIENTO DEL DECRETO 170/1998 APR 21.02 “BARRIO DEL AEROPUERTO” DEL PG DE MADRID Página 75 de 106 ANEXO III. CÁLCULOS DE CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES El cálculo de los caudales pluviales se realiza siguiendo el método hidrometeorológico para pequeñas cuencas establecido en la "Instrucción 5.2.-IC Drenaje Superficial" editada por la Dirección General de Carreteras del M.O.P.T., el cual se adapta con la precisión adecuada a la parcela a drenar. III.1. PRECIPITACIÓN Para el cálculo de las precipitaciones, partimos de la publicación "Máximas Lluvias Diarias en la España Peninsular", de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento. Tomamos un punto centrado dentro del ámbito en estudio, cuyas coordenadas UTM son: DATOS GEOGRÁFICOS (COORDENADAS ETRS89) Coordenadas UTM (X) 450.605 Coordenadas UTM (Y) 4.478.051,16 Coordenadas UTM (Z) +605.65 Tabla 12. Datos geográficos En función del período de retorno que se considere, las precipitaciones máximas previsibles en un día son: Período de retorno (años) Máxima precipitación (mm/día) 500 102 100 80 50 71 25 63 15 57 10 52 5 45 Tabla 13. Precipitaciones máximas previsibles Para un período de retorno de 10 años, la máxima precipitación diaria es Pd 10 =52 mm/día. Se debe considerar la posibilidad de que ocurriese alguna lluvia excepcional de corta duración superior a la previsible para el período de retorno adoptado, pero debido a las características del drenaje superficial a proyectar, tratándose de zonas pavimentadas y con acabados superficiales, se concluye que no se provocarán daños a tener en cuenta ya que sólo se produciría un anegamiento parcial de algunas zonas durante muy pocos minutos.
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ANEXO III. CÁLCULOS DE CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES
El cálculo de los caudales pluviales se realiza siguiendo el método hidrometeorológico para pequeñas
cuencas establecido en la "Instrucción 5.2.-IC Drenaje Superficial" editada por la Dirección General de
Carreteras del M.O.P.T., el cual se adapta con la precisión adecuada a la parcela a drenar.
III.1. PRECIPITACIÓN
Para el cálculo de las precipitaciones, partimos de la publicación "Máximas Lluvias Diarias en la España
Peninsular", de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento. Tomamos un punto
centrado dentro del ámbito en estudio, cuyas coordenadas UTM son:
DATOS GEOGRÁFICOS (COORDENADAS ETRS89)
Coordenadas UTM (X) 450.605
Coordenadas UTM (Y) 4.478.051,16
Coordenadas UTM (Z) +605.65
Tabla 12. Datos geográficos
En función del período de retorno que se considere, las precipitaciones máximas previsibles en un día
son:
Período de retorno (años)
Máxima precipitación (mm/día)
500 102
100 80
50 71
25 63
15 57
10 52
5 45
Tabla 13. Precipitaciones máximas previsibles
Para un período de retorno de 10 años, la máxima precipitación diaria es Pd10=52 mm/día.
Se debe considerar la posibilidad de que ocurriese alguna lluvia excepcional de corta duración superior
a la previsible para el período de retorno adoptado, pero debido a las características del drenaje
superficial a proyectar, tratándose de zonas pavimentadas y con acabados superficiales, se concluye
que no se provocarán daños a tener en cuenta ya que sólo se produciría un anegamiento parcial de
algunas zonas durante muy pocos minutos.
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III.2. INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN
Este parámetro viene definido según la fórmula:
donde:
§ t(hs): Tiempo de concentración. En este caso se adopta un valor de t = 5 minutos, por
tratarse de cuencas muy pequeñas dado el grado de parcelación y ejecución de viales en la
urbanización.
§ Id (mm/h): Intensidad media diaria de precipitación, correspondiente al período de retorno
considerado. Es igual a Pd/24.
§ Pd (mm): Precipitación total diaria correspondiente a dicho período de retorno.
§ I1 (mm/h): intensidad horaria de precipitación correspondiente a dicho período de retorno.
El valor de la razónI1/Id se toma de dicha Instrucción, y su valor es: I1/Id= 10.
Según estos parámetros, obtenemos:
Por lo tanto:
§ Para un período de retorno de 5 años:
I5 = 36,01 x Id5 = 36,01 x (Pd5/24) = 36,01 x 1,88 = 67,70 mm/h
§ Para un período de retorno de 10 años:
I10 = 36,01 x Id10 = 36,01 x (Pd10/24) = 36,01 x 2,17 = 78,14 mm/h
§ Para un período de retorno de 500 años:
I500 = 36,01 x Id500 = 36,01 x (Pd500/24) = 36,01 x 4,25 = 153,04 mm/h
−
−
=
128
28
1
1.0
1.01.0t
ddI
I
I
I
( )
01,3610128
60/5281.0
1.01.0
==
−
−
dI
I
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COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA
( )( )( )2
11
23
od
odod
PP
PPPPC
⋅+
⋅+−=
para Pd > Po
0=C para Pd < Po
siendo:
§ Po : umbral de escorrentía (mm)
§ Pd: precipitación acumulada (mm)
§ E: escorrentía superficial (mm)
La ley toma como punto de partida la ley derivada de aquella otra del U.S. Soil Conservation Service
(SCS) que determina la escorrentía E de un aguacero en función de la lluvia P:
0
2
0
·4
)(
PP
PPE
+
−= para P > Po
0=E para P < Po
La única variable de que depende el coeficiente de escorrentía es Pd/Po y a través de ella se
representa correctamente en la ley la lógica influencia que debe tener la lluvia, de forma que C crece
con el período de retorno, y es tanto mayor cuanto más agresivo es el clima y más abundantes sus
aguaceros.
El parámetro Po define el umbral de precipitación a partir del cual se inicia la escorrentía, y es función
del complejo suelo-vegetación de la cuenca según tablas del SCS. Para una misma cuenca el valor de
Po varía de unas fechas a otras en función de la humedad inicial del suelo. En los estudios de carácter
estadístico y no determinístico, como es el caso de las leyes de frecuencia obtenidas por el método
racional, el valor del Po de la tabla deberá afectarse en cada región de un factor acorde con las
condiciones habituales de humedad del suelo en las épocas fuertes de aguaceros. Así, por ejemplo, en
la España mediterránea ese factor es del orden de 2, como corresponde a suelo seco, mientras en la
zona más húmeda del Norte es próximo a 1.
El contraste empírico en cuencas aforadas ha mostrado que los valores de Po a utilizar en el cálculo de
caudales no son muy diferentes en las regiones húmedas y secas, lo cual se explica por los efectos
contrapuestos que tienen la humedad del suelo y la vegetación. En relación con el de las zonas áridas,
el Po de las húmedas debería ser menor en razón al contenido de agua en el suelo, pero mayor a causa
de la vegetación más abundante. El rango de valores más frecuentes es
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24 < Po < 35 mm
El valor del umbral de escorrentía depende de las condiciones de humedad dadas por el complejo
suelo-vegetación y de las características de la cuenca en cuanto a: capacidad de infiltración, uso del
suelo y actividades agrarias y pendiente del terreno.
Para superficies de pavimentos bituminosos o de hormigón:
Po = 1 x 2,4 = 2,4 mm
Entonces:
(T=5 años) C = 0,84
(T=10 años) C = 0,87
(T=500 años) C = 0,95
El cálculo de los caudales, será obtenido considerando cada período de retorno para la máxima
precipitación caída sobre la zona.
Debido a que cada sumidero recibe agua de áreas claramente identificadas y diferenciadas unas de
otras y a pesar de tener grandes superficies que se puedan considerar como de comportamiento
uniforme por ser en su mayoría tejados de edificios y viales, sin embargo considerando el grado de
incertidumbre en la imagen final de la futura ordenación a construir, se adopta como un criterio de
seguridad no diferenciar las distintas superficies, por lo cual se puede estimar con suficiente
aproximación y para todos los periodos de retorno considerados:
COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA C
TIPO DE SUELO PERIODO DE RETORNO
T= 5 T= 10 T= 500 Nuevas Parcelas a
edificar 0,65 (**) 0,65 (**) 0,65 (**)
Zonas en tierra 0,80 (*) 0,80 (*) 0,80 (*)
Zonas ajardinadas 0,25 0,25 0,25
Viales, aceras y aparcamientos
0,84 0,87 0,95
Cubiertas, tejados, porches y
marquesinas 0,84 0,87 0,95
Tabla 1. Coeficiente de escorrentía (C)
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KAIC
Q ·6,3
··=
(*) Se aplica un coeficiente de escorrentía de 0,80 a las parcelas que actualmente están formadas
por suelos muy compactados, cuya infiltración es mínima.
(**) Se aplica un coeficiente de escorrentía de 0,65 a las nuevas parcelas a edificar, considerando un
valor alto, como medida de seguridad ante el desconocimiento de los materiales a emplear en las
futuras cubiertas de los edificios.
III.3. CAUDAL
Según el Método Racional Modificado, el valor del caudal viene determinado por la fórmula:
siendo:
§ Q : caudal punta en m3/s
§ I : máxima intensidad media en el intervalo de tiempo igual al tiempo de concentración en
mm/h
§ A : superficie de la cuenca en km2
§ C : coeficiente de escorrentía del intervalo donde se produce I
§ K : coeficiente de uniformidad
El valor de K depende fundamentalmente del tiempo de concentración, aunque puede variar de unos
episodios a otros. A efectos prácticos, para su evaluación, este método propone desechar la influencia
del resto de variables (torrencialidad, características físicas de la cuenca, etc.) y definirlo únicamente
en función del tiempo de concentración mediante la expresión:
obtenida mediante comprobaciones empíricas realizadas en diversas estaciones de aforos y de
acuerdo con las conclusiones deducidas de los análisis teóricos desarrollados mediante otros métodos
hidrometeorológicos.
Por tanto el caudal de cálculo será:
(T=5 años) Q = 18,87 x C x A
(T=10 años) Q = 21,78 x C x A
141
25,1
25,1
++=
Tc
TcK
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(T=500 años) Q = 42,64 x C x A
con valores del área A en Km2 y valores del caudal Q en m3/seg.
De acuerdo al anterior análisis, se calculan los caudales en una primera aproximación contando con las
superficies de zonificación previstas en el planeamiento, diferenciando las escorrentías en base a los
distintos usos de las áreas urbanas a considerar, según se analiza en el punto anterior:
HIPÓTESIS
SUPERFICIES SEGÚN LOS USOS (m2) TOTAL
ÁMBITO APR 21.02
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y
MARQUESINAS
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR
ZONAS AJARDINADAS
ZONAS EN TIERRA
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS
ESTADO ACTUAL
14.723,71 0,00 13.178,00 12.909,87 46.689,51 87.501,09
PROPUESTA PPRI
14.723,71 7.441,22 16.774,62 4.075,98 44.485,56 87.501,09
Tabla 2. Reparto de superficies en función del uso. Estado actual.
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HIPÓTESIS I: ESTADO ACTUAL
PERIODO DE RETORNO
[T] CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES S/ USO [l/s]
CAUDAL DE AGUAS
PLUVIALES [l/s]
5
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y MARQUESINAS
23,34
1,23 ZONAS AJARDINADAS 6,22
ZONAS EN TIERRA 19,49
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 74,01
10
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y MARQUESINAS
27,90
1,46 ZONAS AJARDINADAS 7,18
ZONAS EN TIERRA 22,49
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 88,47
500
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y MARQUESINAS
59,64
3,07 ZONAS AJARDINADAS 14,05
ZONAS EN TIERRA 44,04
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 189,13
Tabla 3. Discretización de los caudales de aguas pluviales generados por los usos, en el Estado
actual, en función del periodo de retorno considerado.
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HIPÓTESIS II: PROPUESTA
PERIODO DE RETORNO
[T] CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES S/ USO [l/s]
CAUDAL DE AGUAS
PLUVIALES [l/s]
5
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y MARQUESINAS
23,34
1,13
ZONAS AJARDINADAS 3,51
ZONAS EN TIERRA 6,15
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR 9,13
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 70,51
10
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y
MARQUESINAS 27,90
1,39
ZONAS AJARDINADAS 9,13
ZONAS EN TIERRA 7,10
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR 10,53
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 84,29
500
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y MARQUESINAS
59,64
2,92
ZONAS AJARDINADAS 17,88
ZONAS EN TIERRA 13,90
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR 20,62
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS 180,20
Tabla 4. Discretización de los caudales de aguas pluviales generados por los usos, en el Estado
futuro, en función del periodo de retorno considerado.
La red de saneamiento se diseña para desaguar el caudal correspondiente a la avenida de 10 años, por
lo que se efectúa la comprobación de la tubería por la fórmula de Manning. Para una tubería de
hormigón con 1 % de pendiente, y un coeficiente n de 0,013 se obtiene:
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CÁLCULO DE CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES
(SITUACIÓN FUTURA)
Para evacuar todo el caudal correspondiente a la avenida de 10 años, necesitaríamos un colector con un diámetro mínimo de 400 mm y una pendiente del 1 %:
* Coefic. rugos. de Manning : n = 0,013
COLECTOR
Diám.
Periodo Caudal Pend. Diám. sección Veloc. Caud.
de retorno tramo neces. necesario lleno lleno
T Q J Dnec D V
(Años) (m3/seg) (%) (m) (m) (m/seg) (m3/seg)
10 Colector Pluviales 1,390 1,000 0,815 1,000 3,053 2,400
Para evacuar los caudales de aguas pluviales generados por la totalidad del Sector se necesitaría un colector de 1.000 mm de diámetro. La red existente está
constituida por colectores de diámetro 400 y 500 mm, que van recogiendo las aguas bajo los diferentes viales del ámbito y las conducen al Colector de Rejas,
visitable y de sección 2,20 m x 2,80 m (h x A).
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ANEXO IV. CÁLCULOS DE CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES
Para el cálculo de los caudales de aguas residuales, se consideran los caudales aportantes a través de
las acometidas de saneamiento provenientes de la parcela y que acometen a la red de colectores. El
cálculo se efectúa mediante el método racional, es decir, en base a dotaciones asignadas para la
superficie destinada a viviendas y otros usos (residencial colectivo y terciario, en nuestro caso).
Para considerar los efectos de simultaneidad y contar con un margen de seguridad en el cálculo, se
adopta un coeficiente de mayoración para obtener los caudales punta con los cuales se dimensionan
las conducciones.
METODOLOGÍA
El cálculo del caudal de aguas negras se obtuvo aplicando la siguiente metodología:
§ Cálculo de los caudales medio y punta de abastecimiento en función de los usos previstos.
§ Obtención de los caudales medio y punta de aguas residuales negras a partir de los caudales
de abastecimiento.
Los caudales de consumo se calcularon considerando las dotaciones y los coeficientes punta
publicados en las Normas para Redes de Abastecimiento de Canal de Isabel II Gestión (Versión 2012).
A continuación se adjunta una tabla resumen de las dotaciones medias y coeficientes punta para los
usos: urbano residencial, terciario, dotacional, industrial y zonas verdes, comunes y públicas; previstos
para el desarrollo de nuevos usos en las Normas para Redes de Abastecimiento de Canal de Isabel II
Gestión (Versión 2012).
Tabla 5. Dotaciones de cálculo (Fuente: CYII Gestión. Año 2012)
Se estima que el caudal de aguas residuales negras es el 80% del caudal de abastecimiento, porcentaje
recomendado en el «Plan Hidrológico de la Cuenca del Tajo» como índice de referencia en
poblaciones.
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CÁLCULO DEL CAUDAL DE AGUAS NEGRAS
Desde el punto de vista de las dotaciones, el Ámbito APR 21.02 presenta los siguientes usos y
superficies:
USO EDIFICABILIDAD (m2c)
ACTUAL PROPUESTA
RESIDENCIAL 31.803 7.817
OFICINAS 1.915
COMERCIAL 1.963 2.569
INDUSTRIA y ALMACÉN
879
EQUIPAMIENTO PRIVADO
2.114 4.939
EQUIPAMIENTO BÁSICO
6.017
ZONA VERDE
Suma Parcial 38.675 21.342
TOTAL 60.017
Tabla 6. Usos propuestos para el ámbito APE 21.02.
Para la determinación de los caudales de aguas residuales se utiliza un método basado en dotaciones
de cálculo de las aguas residuales residenciales, dotacionales e industriales, siguiendo los criterios
generales de uso y Normas para Redes de Abastecimiento de Canal de Isabel II Gestión (versión
2012).
Para mayor seguridad en el cálculo del valor de los caudales punta surgen de la consideración de las
siguientes condiciones:
Qp =Qm x Cp
Siendo:
§ Qp: caudal punta
§ Qm: caudal medio
§ Cp: coeficiente punta
El valor del coeficiente punta se obtiene de la siguiente Tabla:
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MUNICIPIO
AMBITO: APR 21.02 "BARRIO DEL AEROPUERTO"
SUPERFICIE (Ha)
RESIDENCIAL Superficie
Nº Viv. Edificab. edificable Dotación Qm
[nº] [m2c/viv] [m2c][l/m2edif y
día][m3/día]
567 31.803 8,00 254,42
8,00 0,00
8,00 0,00
567 31.803 254,42
0 0 9,50 0,00
TOTAL RESID. 567 31.803 254,42
Superf.
Edif. edif. Dotación Qm
[m2c/m2] [m2c] [l/m2ed/día] [m3/día]TERCIARIO 3.878 8,0 31,03
DOTACIONAL 2.114 8,0 16,91
INDUSTRIAL 879 8,0 7,04
TOTAL T.D.I. 6.872 54,97
Superf.
de riego Dotación [1] Qm
[ha] [l/m2/día] [m3/día]Para Sr < 1,50 Ha Público 0,00 1,5 0,00
Privado 0,00 1,5 0,00
Para Sr > 1,50 Ha 0,00 Otras fuentes 0,00
TOTAL DEMANDA REAL ZV. 0,00
TOTAL DEMANDA ZV POR CYIIG 0,00
309,40
3,58
2,88
10,31
Caudal medio [l/sg]
Coeficiente punta
Caudal punta [l/sg]
Demanda total [m3/día]
Nota 1: Dotación máxima diaria: 1,5 l/m2 durante 150 días de riego al año
Nota 2: Dotación máxima anual: 2.250 m3/ha
ZONAS VERDES
bruta
[m2]0,00
0,00
0,00
UNIFAMILIARES
Total viv. unifamiliares
TERCIARIO, DOTACIONAL E INDUSTRIAL
Superf.
120<Sv<=180
Sv>180
Total viv. multifamiliares
Sv<=120
MADRID
8,75
ESTADO ACTUAL
DEMANDAS DE AGUA POTABLE
(s/ Normas para Redes de Abastecimiento CYIIG-2012)
MULTIFAMILIARES
Tabla 7. Coeficientes punta instantáneos (Fuente: CYII Gestión. Año 2012)
º
Tabla 8. Estimación de la demanda de agua potable generada por el Sector APE 21.02, para la
situación actual, en función de los usos existentes
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MUNICIPIO
AMBITO: APR 21.02 "BARRIO DEL AEROPUERTO"
SUPERFICIE (Ha)
RESIDENCIAL Superficie
Nº Viv. Edificab. edificable Dotación Qm
[nº] [m2c/viv] [m2c][l/m2edif y
día][m3/día]
667 39.620 8,00 316,96
8,00 0,00
8,00 0,00
667 39.620 316,96
0 0 9,50 0,00
TOTAL RESID. 667 39.620 316,96
Superf.
Edif. edif. Dotación Qm
[m2c/m2] [m2c] [l/m2ed/día] [m3/día]TERCIARIO 6.447 8,0 51,58
DOTACIONAL 13.070 8,0 104,56
INDUSTRIAL 879 8,0 7,04
TOTAL T.D.I. 20.397 163,17
Superf.
de riego Dotación [1] Qm
[ha] [l/m2/día] [m3/día]Para Sr < 1,50 Ha Público 0,35 1,5 5,18
Privado 0,00 1,5 0,00
Para Sr > 1,50 Ha 0,00 Otras fuentes 0,00
TOTAL DEMANDA REAL ZV. 5,18
TOTAL DEMANDA ZV POR CYIIG 5,18
485,31
5,62
2,58
14,50
Caudal medio [l/sg]
Coeficiente punta
Caudal punta [l/sg]
Demanda total [m3/día]
Nota 1: Dotación máxima diaria: 1,5 l/m2 durante 150 días de riego al año
Nota 2: Dotación máxima anual: 2.250 m3/ha
ZONAS VERDES
bruta
[m2]0,00
0,00
0,00
UNIFAMILIARESTotal viv. unifamiliares
TERCIARIO, DOTACIONAL E INDUSTRIAL
Superf.
120<Sv<=180
Sv>180
Total viv. multifamiliares
Sv<=120
MADRID
PROPUESTA PPRI
8,75
DEMANDAS DE AGUA POTABLE
(s/ Normas para Redes de Abastecimiento CYIIG-2012)
MULTIFAMILIARES
Tabla 9. Estimación de la demanda de agua potable generada por el Sector APE 21.02, para la
situación propuesta por el PPRI, en función de los usos previstos
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Tabla 10. Estimación de los caudales de aguas residuales generada por el Sector APE 21.02, para
la situación actual, en función de los usos existentes
MUNICIPIO MADRID
AMBITO: APR 21.02 "BARRIO DEL AEROPUERTO"
SUPERFICIE (Ha) 8,75
RESIDENCIAL Nº Viv. Habitantes Dotación Qm
[nº] eq. [m3/viv/día] [m3/día]
Sv<=120 567 1.633 0,72 408,24
120<Sv<=180 0 0 0,84 0,00
Sv>180 0 0 0,96 0,00
UNIFAMILIARES
0 0 0,96 0,00
TOTAL RESID. 567 1.633 408,24
Superf.
edif. Habitantes Dotación Qm[m2] eq. [l/m2/día] [m3/día]
3.878,40 107 6,912 26,812.113,70 58 6,912 14,61
879,45 24 6,912 6,08
6.871,55 190 47,50
455,74
18,989
0,0053
5,275
1.046,67
43,611
0,0121
12,11
1,60
CAUDALESDE AGUAS RESIDUALES
(s/ Normas para Redes de Saneamiento CYIIG-2006)
MULTIFAMILIARES
TERCIARIO, DOTACIONAL E INDUSTRIAL
TERCIARIODOTACIONAL
INDUSTRIAL
TOTAL T.D.I.
Caudal medio [m3/día]
Caudal punta [l/sg]
Caudal medio [m3/h]
Caudal medio [m3/sg]
Caudal medio [l/sg]
Caudal punta [m3/día]
Caudal punta [m3/h]
Caudal punta [m3/sg]
Coeficiente punta
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Tabla 11. Estimación de los caudales de aguas residuales generada por el Sector APE 21.02, para
la situación propuesta por el PPRI, en función de los usos previstos
MUNICIPIO MADRID
AMBITO: APR 21.02 "BARRIO DEL AEROPUERTO"
SUPERFICIE (Ha) 8,75
RESIDENCIAL Nº Viv. Habitantes Dotación Qm
[nº] eq. [m3/viv/día] [m3/día]
Sv<=120 667 1.921 0,72 480,24
120<Sv<=180 0 0 0,84 0,00
Sv>180 0 0 0,96 0,00
UNIFAMILIARES
0 0 0,96 0,00
TOTAL RESID. 667 1.921 480,24
Superf.
edif. Habitantes Dotación Qm[m2] eq. [l/m2/día] [m3/día]
6.447,40 178 6,912 44,5613.069,70 361 6,912 90,34
879,45 24 6,912 6,08
20.396,55 564 140,98
621,22
25,884
0,0072
7,190
1.364,63
56,860
0,0158
15,79
1,60
CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES
(s/ Normas para Redes de Saneamiento CYIIG-2006)
MULTIFAMILIARES
TERCIARIO, DOTACIONAL E INDUSTRIAL
TERCIARIODOTACIONAL
INDUSTRIAL
TOTAL T.D.I.
Caudal medio [m3/día]
Caudal punta [l/sg]
Caudal medio [m3/h]
Caudal medio [m3/sg]
Caudal medio [l/sg]
Caudal punta [m3/día]
Caudal punta [m3/h]
Caudal punta [m3/sg]
Coeficiente punta
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Para la Situación actual: un caudal medio de 5,28 l/s (455,74 m3/dia) y un caudal punta de 12,11 l/s.
Para la Ordenación propuesta por el PPRI: un caudal medio de 7,19 l/s (621,22 m3/dia) y un caudal
punta de 15,79 l/s.
Estos valores superan los de demanda de agua potable, por lo que es más coherente considerar
como el valor de las aguas residuales generadas por el ámbito el 80% de los caudales de demanda de
agua potable. Por tanto, el caudal de aguas residuales que será generado por la totalidad del Ámbito
APR 21.02, una vez desarrollada la propuesta del PPRI, se estima en:
Qmedio = 0,80 * 5,62 l/s = 4,50 l/s
Qpunta = 0,80 * 14,50 l/s = 11,60 l/s
DIMENSIONAMIENTO DE LA RED DE SANEAMIENTO
Para el dimensionamiento de la red se ha confeccionado una tabla detalle donde se incorpora el
cálculo y comprobación hidráulica de los tubos.
La comprobación hidráulica de las conducciones ha sido efectuada por la fórmula de Manning por lo
cual el valor del coeficiente “n” adoptado, poniéndonos del lado de la seguridad, es de 0,013 para
tubería de hormigón.
La fórmula empleada para el dimensionado y comprobación hidráulica de los tubos, se basa en la
fórmula de Manning que establece:
Q = V x S
dónde la velocidad viene expresada por:
V= 1/n � Rh2/3 � J1/2
siendo: Rh = S / Pm
§ Rh: radio hidráulico
§ S: sección del tubo
§ Pm: perímetro mojado
El diseño se efectúa de tal modo que la velocidad de circulación del flujo, a caudal de cálculo, no
exceda de 5,0 m/seg ni sea menor de 0,50 m/seg.
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CÁLCULO DE CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES
(SITUACIÓN FUTURA)
*Coefic. rugos. de Manning : n = 0,013
COLECTOR
Diám.
Periodo Caudal Pend. Diám. sección Veloc. Caud.
de retorno tramo neces. necesario lleno lleno
T Q J Dnec D V
(Años) (m3/seg) (%) (m) (m) (m/seg) (m3/seg)
Colector Fecales 0,012 1,000 0,135 0,400 1,657 0,208
El colector necesario para evacuar las aguas residuales generadas por la totalidad de los usos del Sector APE 21.02, tendría una sección mínima de 150 mm. Con
objeto de facilitar la limpieza de la red, los nuevos colectores que recojan las aguas residuales generadas por los nuevos usos propuestos se considera
apropiado proyectar una red con colectores de diámetro mínimo 400 mm.
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ANEXO V. COMUNICACIONES CON ORGANISMOS
Para la elaboración del presente documento se ha contactado con los siguientes Organismos:
§ CANAL DE ISABEL II GESTIÓN
§ AYUNTAMIENTO DE MADRID. DEPARTAMENTO DE ALCANTARILLADO
Por parte del Ayuntamiento de Madrid se ha facilitado plano con las infraestructuras de saneamiento
existente en la zona del ámbito que nos ocupa.
A CANAL DE ISABEL II GESTIÓN se ha solicitado:
§ Información de la infraestructura de distribución de agua potable existente en la actualidad,
recibiendo dicha información el pasado 14 de julio de 2016.
§ Información de la infraestructura de distribución de agua regenerada existente en la
§ actualidad, recibiendo dicha información el pasado 14 de julio de 2016.
§ Informe de viabilidad de suministro de agua potable para consumo humano.
§ Por otro lado, Canal de Isabel II Gestión ha facilitado la siguiente documentación:
§ Estudio de la situación actual y diagnosis de afecciones de los arroyos naturales del municipio
de Madrid. Estudio particularizado. Arroyo de Rejas (Zona D: Valdebebas-Rejas). [Junio 2003]
§ Informe de inundaciones del 28-09-2012 en el Barrio del Aeropuerto y alrededores (Madrid)
emitido por la División de Alcantarillado Sur (5/10/2012).
§ Informe de Alternativas para mejorar la capacidad del Colector de Rejas (Madrid). [2015]
Con fecha 11 de julio de 2016, se solicitó al Área de gobierno de Medio Ambiente y Movilidad del
Ayuntamiento de Madrid la información correspondiente al saneamiento existente en el entorno del
ámbito APR 21.02. Con fecha 27 de julio de 2016, se recibe contestación con el plano del saneamiento
solicitado.
Se adjunta copia de la documentación intercambiada con los diferentes Organismos mencionados.
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ANEXO VI. PREDIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DE TORMENTAS
El presente Estudio analiza los caudales de aguas pluviales que se generarán con el desarrollo
urbanístico propuesto para el ámbito APR 21.02 “Barrio del Aeropuerto”, considerando la avenida
correspondiente a un período de retorno de 50 años.
Las aguas pluviales son recogidas por la red de saneamiento separativa mediante una red de
colectores.
Con objeto de analizar la posibilidad de ejecutar un tanque de tormentas situado dentro de la parcela
denominada VB (Verde Básico), previendo la recogida de los caudales caídos dentro del Ámbito como
en los viales a ejecutar, se analizan a continuación los caudales para la avenida de 50 años, calculando
la capacidad de dicho tanque en función de los criterios que se describen a continuación.
Caudales de aguas pluviales generados en función del periodo de retorno considerado
HIPÓTESIS II: PROPUESTA
PERIODO DE RETORNO
[T]
CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES S/ USO [l/s]
CAUDAL DE AGUAS
PLUVIALES [l/s]
5
EDIFICIOS, CUBIERTAS,
PORCHES Y MARQUESINAS
23,34
1,07
ZONAS AJARDINADAS 3,51
ZONAS EN TIERRA 0,77
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR
9,13
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS 70,51
10
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y
MARQUESINAS
27,90
1,33
ZONAS AJARDINADAS 9,13
ZONAS EN TIERRA 0,89
NUEVAS PARCELAS A
EDIFICAR 10,53
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS 84,29
25
EDIFICIOS, CUBIERTAS,
PORCHES Y
MARQUESINAS
34,90
1,65 ZONAS AJARDINADAS 11,05
ZONAS EN TIERRA 1,07
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR
12,74
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HIPÓTESIS II: PROPUESTA
PERIODO DE RETORNO
[T]
CAUDAL DE AGUAS PLUVIALES S/ USO [l/s]
CAUDAL DE AGUAS
PLUVIALES [l/s]
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS 105,46
50
EDIFICIOS, CUBIERTAS,
PORCHES Y MARQUESINAS
39,78
1,88
ZONAS AJARDINADAS 12,45
ZONAS EN TIERRA 1,21
NUEVAS PARCELAS A EDIFICAR
14,36
VIALES, ACERAS Y APARCAMIENTOS
120,19
100
EDIFICIOS, CUBIERTAS,
PORCHES Y MARQUESINAS
45,80
2,16
ZONAS AJARDINADAS 14,03
ZONAS EN TIERRA 1,36
NUEVAS PARCELAS A
EDIFICAR 16,18
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS 138,39
500
EDIFICIOS, CUBIERTAS, PORCHES Y
MARQUESINAS
59,64
2,80
ZONAS AJARDINADAS 17,88
ZONAS EN TIERRA 1,74
NUEVAS PARCELAS A
EDIFICAR 20,62
VIALES, ACERAS Y
APARCAMIENTOS 180,20
Dimensionamiento del tanque de tormentas
Para calcular la capacidad que debe tener el tanque de tormentas, se opta por calcular el hidrograma
unitario sintético. Este hidrograma se deriva de fórmulas empíricas, y se puede utilizar en cuencas
donde no existen datos de aforo.
Existen diferentes procedimientos o métodos para definir hidrogramas unitarios sintéticos, siendo uno
de los más utilizados el propuesto por el SoilConservationService (S.C.S.) de Estados Unidos (1950).
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En general, los hidrogramas sintéticos tratan de establecer el tiempo base y el tiempo punta de este
hidrograma en función de variables geomorfológicas de la cuenca vertiente, cuyo valor es fácilmente
obtenible a partir de la cartografía.
El hidrograma triangular unitario queda definido al calcular su tiempo base. El S.C.S. define este
tiempo base según la siguiente relación empírica:
T =8
3· = 2,67 ·
En primer lugar se calcula el tiempo de concentración de la subcuenca que representan la zona que se
prevé urbanizar, incluido la red viaria. El Tc considerado es de 5 minutos
Tc = 0,0833 h = 5 min
El volumen entrante en el tanque de tormenta se obtiene considerando el tiempo de concentración
de la subcuenca en la Situación Postoperacional. Si hacemos el hidrograma triangular, se obtiene dicho
volumen:
Cálculos tiempo punta= 0,08 horas
tiempo base= 0,22 horas
Caudal de la punta= 1,96 m3/seg.
Datos para dibujar el triángulo
tiempo Q
0,00 0,00
0,08 1,96
0,22 0,00
Figura 31. Hidrograma triangular unitario para T=50 años.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
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El volumen obtenido es de:
Vol = 1,96 m3/s x (0,22 h x 3600) / 2 = 776,16 m3
Considerando un incremento del 10% por motivos de resguardo y seguridad, el volumen total del
tanque de tormentas deberá ser de 854 m3.
Las dimensiones del tanque de tormentas para una capacidad 854 m3 se proponen de:
§ Largo = 19 m
§ Ancho = 18 m
§ Profundidad = 2,50 m
Por supuesto, la combinación de dimensiones posibles del TT varía en función de la profundidad
máxima a alcanzar, por lo que hay numerosas soluciones posibles. Esto habría que analizarlo en el
proyecto constructivo.
