SWMM - Control LID

Contiene definiciones de los controles de bajo impacto modelizados en SWMM

Este nodo permite una serie de acciones, como:

Los controles LID son prácticas de desarrollo de bajo impacto diseñadas para capturar la escorrentía superficial y proporcionar alguna combinación de detención, infiltración y evapotranspiración. Se consideran propiedades de una subcuenca determinada, de forma similar a como se tratan los acuíferos y las acumulaciones de nieve.

Las celdas de biorretención, las zanjas de infiltración y los sistemas de pavimento permeable pueden contener sistemas de drenaje opcionales en sus lechos de almacenamiento de grava para transportar el exceso de escorrentía capturada fuera del emplazamiento y evitar que la unidad se inunde. También pueden tener un suelo o revestimiento impermeable que impida cualquier filtración al suelo nativo. Las zanjas de infiltración y los sistemas de pavimento permeable también pueden estar sujetos a una disminución de la conductividad hidráulica con el tiempo debido a la obstrucción.

Aunque algunas prácticas LID también pueden proporcionar beneficios significativos en la reducción de contaminantes, por el momento SWMM sólo modela la reducción de la carga de masa de escorrentía resultante de la reducción del volumen de flujo de escorrentía. Para más detalles sobre el uso de controles LID en SWMM, consulte los siguientes temas:

SWMM puede modelar explícitamente los siguientes tipos genéricos de controles LID:

Representación

Los controles LID se representan mediante una combinación de capas verticales cuyas propiedades se definen por unidad de superficie. Esto permite situar fácilmente LID con el mismo diseño pero diferente cobertura de área en diferentes subcuencas de un área de estudio.

Durante una simulación, SWMM realiza un balance de humedad que controla la cantidad de agua que se mueve y se almacena dentro de cada capa LID. Como ejemplo, a continuación se muestran las capas utilizadas para modelar una celda de biorretención y las vías de flujo entre ellas:

La siguiente tabla indica qué combinación de capas se aplica a cada tipo de DIL (x significa obligatorio, o opcional):

Tipo de LID Superficie Suelos Suelo Almacenamiento Drenaje Material de drenaje
Depósito de filtración x x x o
Jardín x x
Cubierta vegetal x x x
Zanja de infiltración x x o
Suelos permeables x x o x o
Cisterna x x
Desconexión del techo x x
Zanja vegetal x

Utilización

El uso de controles LID en un proyecto SWMM es un proceso de dos fases:

  1. crea un conjunto de controles LID independientes de la escala que pueden desplegarse en toda la zona de estudio
  2. asigna cualquier combinación y tamaño deseados de estos controles a las subcuencas seleccionadas

Tenga en cuenta que cuando se añaden LIDs a una subcuenca, la propiedad Área de subcuenca es el área total de la subcuenca (tanto la parte sin LID como la parte con LID), mientras que los parámetros Porcentaje de impermeabilidad y Anchura se aplican sólo a la parte sin LID de la subcuenca.

Para implementar la primera fase, seleccione la categoría Hidrología | Controles LID del Navegador de proyectos para añadir, editar o eliminar objetos de control LID individuales. El Editor de controles LID se utiliza para editar las propiedades de las distintas capas componentes que forman cada objeto de control LID.

Para la segunda fase, para cada subcuenca que utilizará LIDs, seleccione la propiedad Controles LID en el Editor de Propiedades de la subcuenca para iniciar el Editor de Grupos LID. Este editor se utiliza para añadir o eliminar controles LID individuales de la subcuenca. Para cada control añadido, el Editor de uso de LID se utiliza para especificar el tamaño del control y qué fracción de las áreas impermeables y permeables de la subcuenca captura.

Alquiler

Hay dos enfoques diferentes para colocar los controles LID en una subcuenca:

  1. colocar uno o más controles en una subcuenca existente que desplace una cantidad igual de zona sin DIL de la subcuenca
  2. crear una nueva subcuenca enteramente dedicada a una única práctica LID.

El primer enfoque permite colocar una mezcla de LID en una subcuenca, cada una de las cuales trata una parte diferente de la escorrentía generada a partir de la fracción no LID de la subcuenca. Obsérvese que, en esta opción, las LID de la subcuenca actúan en paralelo -no es posible hacer que actúen en serie (es decir, hacer que el flujo de salida de un control LID se convierta en el flujo de entrada de otro LID). Además, después de la colocación de los LID, las propiedades de Porcentaje Impermeable y Anchura de la subcuenca pueden requerir un ajuste para compensar la cantidad del área original de la subcuenca que ahora ha sido reemplazada por los LID (véase la figura siguiente).

Por ejemplo, supongamos que una subcuenca que es impermeable en un 40% tiene un 75% de esa superficie convertida en pavimento permeable. Después de añadir la LID, el porcentaje de impermeabilidad de la subcuenca debe cambiarse por el porcentaje de superficie impermeable restante dividido por el porcentaje de superficie no LID restante. El resultado es (1 - 0,75) * 40 / (100 - 0,75 * 40) o 14,3%.

Bajo este primer enfoque, la escorrentía disponible para ser capturada por los DIL de la subcuenca es la escorrentía generada desde su área no DIL (después de que se haya realizado cualquier redirección interna de la escorrentía (por ejemplo, de impermeable a permeable). También tenga en cuenta que los Techos Verdes y la Desconexión de Techos sólo tratan la precipitación que cae directamente sobre ellos y no capturan la escorrentía de otras áreas impermeables en su subcuenca.

El segundo enfoque permite que los controles LID se coloquen en serie y también que la escorrentía de varias subcuencas diferentes aguas arriba se dirija a la subcuenca LID. Si estas subcuencas LID individuales se esculpen a partir de subcuencas existentes, entonces, una vez más, pueden ser necesarios algunos ajustes en las propiedades Porcentaje Impermeable, Anchura y también Área de esta última. Además, siempre que una LID ocupe toda la subcuenca, los valores asignados a las propiedades superficiales estándar de la subcuenca (como impermeabilidad, pendiente, rugosidad, etc.) se sustituyen por los pertenecientes a la unidad LID.

Normalmente, las salidas superficiales y de drenaje de las unidades LID se dirigen a la misma ubicación de salida asignada a la subcuenca matriz. Sin embargo, puede elegir devolver todo el flujo de salida LID a la zona permeable de la subcuenca matriz y/o dirigir el flujo de salida de drenaje a una salida designada separada. (Cuando se eligen ambas opciones, sólo el flujo superficial se devuelve a la subzona permeable).

Resultados

El rendimiento de los controles LID colocados en una subcuenca se refleja en los índices globales de escorrentía, infiltración y evaporación calculados para la subcuenca, de los que suele informar el SWMM. El informe resumido del SWMM también contiene una sección titulada Resumen de resultados de LID que proporciona un balance hídrico global para cada control LID colocado en cada subcuenca. Los componentes de este balance hídrico incluyen la afluencia total, la infiltración, la evaporación, la escorrentía superficial, el flujo de drenaje y los volúmenes almacenados iniciales y finales, todos ellos expresados en pulgadas (o mm) sobre el área LID.

Opcionalmente, toda la serie temporal de caudales y niveles de humedad para un control LID seleccionado en una subcuenca determinada puede guardarse en un archivo de texto delimitado por tabuladores para facilitar su visualización y representación gráfica en un programa de hojas de cálculo.