Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca Oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Raúl Pedraza1, Alejandro Felizia2, José Macor, Rosana Mazzon, Jorge Collins, Luis Lenzi,
Alejandra Arbuet y Mariano Diez
1. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas – Universidad Nacional del Litoral.
2. Centro Regional Litoral – Instituto Nacional del Agua.
1
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo

1. Introducción
Convenio entre el Ministerio de Aguas, Servicios Públicos y Medio Ambiente
de la Prov. de Santa Fe, la Municipalidad de la Ciudad de Santa Fe, el
Instituto Nacional del Agua, la Universidad Nacional del Litoral y la
Universidad Tecnológica Nacional (2008).
Objetivo del Convenio: desarrollar el proyecto ejecutivo de obras de
reacondicionamiento de los sistemas reservorio-estación de bombeo (RESEB) existentes y de nuevas obras en la cuenca Oeste de las ciudades de
Santa Fe y Recreo.
2
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
La ciudad está asentada en la confluencia de los ríos Salado y Paraná.
Limita al Oeste con el río Salado, al Este con la laguna Setúbal y el Canal
de Derivación y al Sur con el Riacho Santa Fe (imagen: abril de 2003).
3
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Los terraplenes de defensa contra inundaciones del río Salado (al Oeste) y
de la Av. Mar Argentino (al Sur), interfieren el drenaje por gravedad de la
cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo hacia los cursos de
agua. Se han construido hasta la fecha 9 estaciones de bombeo (EB 1 a 9).
4
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
En marzo de 2007, las provincias de Santa Fe y Entre Ríos sufrieron
inundaciones en zonas urbanas y rurales provocadas por lluvias intensas.
En la ciudad de Santa Fe se notificó un pico de 26.000 evacuados.
5
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo

2. Hidrología de proyecto
Los parámetros de diseño se adoptaron en base a una simulación
hidrológica, considerando un escenario de urbanización futuro proyectado a
25 años, con los conductos troncales proyectados en el Plan Director de
Desagües Pluviales de la Ciudad de Santa Fe (INA - CRL, 2001) en
funcionamiento y una tormenta de diseño de 100 años de recurrencia y 5
días de duración.
2.1 Tormenta de Diseño (TD)
Duración de la TD: se adoptó igual a 5 días, teniendo en cuenta un análisis
del almacenamiento de detención para distintas duraciones de lluvia y
considerando las duraciones de tormentas críticas registradas en la región.
6
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Tormentas críticas registradas: abril de 1914 (Observatorio del Colegio de la
Inmaculada Concepción de Santa Fe), marzo de 2007 (Sauce Viejo - Aero).
Fecha
Precipitación
[mm]
Fecha
Precipitación
[mm]
22/04/1914
228.6
26/03/2007
198.0
23/04/1914
33.2
27/03/2007
105.3
24/04/1914
104.4
28/03/2007
61.0
25/04/1914
49.8
29/03/2007
29.0
26/04/1914
74.8
30/03/2007
26.5
Total
490.8
Total
419.8
7
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
La tormenta de abril de 1914 originó la inundación de vastos sectores de la
ciudad de Santa Fe y una crecida histórica del río Salado en su tramo
inferior.
El periódico Nueva Época del 23/04/14, bajo el título “La gran lluvia de ayer
inundó una parte de la ciudad”, describía que “varios sectores de la ciudad se
encontraban completamente inundados con anegamientos de hasta 1 m de altura.
Los bomberos se dedicaron a trasladar familias enteras”.
“La nota curiosa del día la constituyó el hecho de ver circular algunos botes por las
calles de la ciudad, que permitían llegar hasta las mismas puertas de las casas
inundadas…”.
El ejemplar del 29/04/14, bajo el título “El temporal y la campaña”, describía:
“Santo Tomé, Candioti y Recreo. Estas tres localidades se encuentran inundadas.
En las primeras hay 1.20 m de agua y algo parecido ocurre en Recreo”.
8
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Bajo el título “El Salado”, informaba “La rápida crecida del Salado, que en 24 h
ha avanzado cuadra y media sobre la ciudad, es un nuevo motivo de alarma y de
sinsabores para las gentes moradoras de los barrios del oeste (de la ciudad de
Santa Fe)”. El gobierno debió evacuar decenas de familias inundadas.” Bajo el
título “Los trenes”, se informaba: “En todas las líneas, los trenes circulan con
grandes dificultades o están interrumpidos”.
La duración adoptada incorpora un factor de criticidad relacionado con la
saturación del suelo antes de la ocurrencia de los bloques de mayor
intensidad de lluvia. Esta saturación puede deberse a que la intensidad de
lluvia supera la capacidad de infiltración del suelo o a una elevación del
nivel freático hasta proximidades de la superficie del terreno en zonas bajas.
El ejemplar del 16/05/1914 informaba: “De la campaña. Recreo. La mayor parte
de los pozos de agua se encuentran ya casi a nivel de tierra. Los sótanos de las
casas de negocio están todos inundados”.
9
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Recurrencias de las TD: se adoptaron de 25, 50 y 100 años, en
correspondencia con el rango recomendado por la literatura internacional
para el diseño de dispositivos del sistema de drenaje mayor.
Teniendo en cuenta la alta densidad poblacional y la elevada vulnerabilidad
social de la zona de influencia de los reservorios de bombeo del Distrito
Santa Fe, se adoptó una recurrencia de 100 años para el diseño los
sistemas RES-EB.
Obras civiles diseñadas para 100 años y equipamiento de bombeo
modulado por etapas (25, 50 y 100 años).
10
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Altura de lluvia total de las TD y distribución temporal: análisis de
frecuencia de lluvias máximas anuales para 1, 2, 3, 4 y 5 días consecutivos
en las estaciones Paraná INTA y Sauce Viejo Aero (1972/73 – 2007/08),
aplicando el programa AFMULTI (Paoli et al., 1991).
Paraná
Sauce Viejo
450
450
5 DÍAS
4 DÍAS
3 DÍAS
400
5 DÍAS
4 DÍAS
3 DÍAS
400
350
350
300
1 DÍA
250
200
150
100
PRECIPITACIÓN [mm]
PRECIPITACIÓN [mm]
2 DÍAS
2 DÍAS
300
250
1 DÍA
200
150
100
50
50
Recurrencia [años]
5
2
10
25
50
100
0
Recurrencia [años]
5
2
10
25
50
100
0
-2
-1
0
1
2
3
4
5
VARIABLE REDUCIDA GUMBEL
-2
-1
0
1
2
3
4
5
VARIABLE REDUCIDA GUMBEL
11
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Paraná
T
Sauce Viejo
Duración [días]
T
Duración [días]
[años]
1
2
3
4
5
[años]
1
2
3
4
5
25
195
258
290
301
319
25
173
237
278
294
315
50
219
295
334
345
365
50
195
271
322
340
366
100
243
333
379
390
412
100
218
306
368
387
418
26/03/2007
198
303
364
393
420
Tiempo
Pac
[días]
[mm]
Coef.
Tiempo
Pac
Pinc
Pinc
I
[h]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm/h]
1
242.7
1.13
24
274.3
274.3
11.2
0.47
2
333.0
1.04
48
346.3
72.1
44.1
1.84
3
379.0
1.03
72
390.4
44.1
274.3
Variable
4
389.9
1.03
96
401.6
11.2
72.1
3.00
5
411.6
1.02
120
419.8
18.2
18.2
0.76
12
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
IDF Paraná
D
Recurrencia [años]
[min]
350
25
50
100
5
252.4
278.9
305.2
15
151.5
164.6
177.6
30
108.0
117.2
126.4
60
68.7
73.9
79.0
180
37.5
41.3
45.0
270
31.0
34.3
37.4
360
24.5
27.2
29.8
300
INTENSIDAD [mm/h]
250
200
150
100
50
0
48.08 49.75 51.42 53.08 54.75 56.42 58.08 59.75 61.42 63.08 64.75 66.42 68.08 69.75 71.42
TIEMPO [h]
Distribución espacial de la TD: uniforme.
Condición inicial de humedad: promedio.
13
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
2.2 Análisis de duración de alturas hidrométricas y de simultaneidad
de ocurrencia de lluvias críticas y de crecidas de los cursos de agua
receptores (1972/2008)
Río Salado en Ruta Prov. Nº 70.
Río Salado en Santo Tomé (INALI).
7.00
7.00
6.50
6.50
6.00
5.50
6.00
5.50
4.50
ALTURA [m]
ALTURA [m]
5.00
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
5.00
4.50
4.00
3.50
1.50
1.00
3.00
0.50
2.50
0.00
-0.50
2.00
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
DURACIÓN [%]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
DURACIÓN [%]
14
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Ríacho Santa Fe en Puerto Santa Fe
7.50
7.00
6.50
ALTURA [m]
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
DURACIÓN [%]
Estas curvas se utilizaron en el diseño de los conductos de descarga de las
EB, para determinar el porcentaje de tiempo que podrían funcionar por
gravedad.
15
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Nro.
Fecha
P5
de
[mm]
Mes
Año
RP Nº70
Santo Tomé
Puerto Sta.
Fe
h
D
h
D
h
D
[m]
[%]
[m]
[%]
[m]
[%]
orden
Día
1
26
Mar
2007
420
3.98
24.9
5.7
4.2
5.64
4.8
2
14
Mar
1978
297
2.36
54.2
3.33
69.3
3.34
64.7
3
3
Abr
2000
281
2.95
44.4
3.3
70.4
3.08
73.1
4
26
Oct
1993
275
2.31
55
4.46
26.9
4.52
24.6
5
29
Ene
1990
254
s/d
s/d
4.12
39.1
4.11
37.7
6
3
Mar
1998
223
6.56
2.9
5.87
3.7
5.85
3.8
7
23
Nov
2000
209
1.07
79.9
3.86
49.2
3.77
49.6
8
22
Abr
1999
202
2.6
50.2
4.08
40.6
4
41.5
9
8
Dic
1990
197
3.44
35.6
4.65
21
4.84
16.2
10
30
Oct
1981
193
3.26
38.9
2.51
92.2
2.38
90.9
Med
3.17
42.9
4.19
41.6
4.15
40.7
Mín
1.07
2.9
2.51
3.7
2.38
3.8
Máx
6.56
79.9
5.87
92.2
5.85
90.9
Fecha: fecha de ocurrencia de P5 (día inicial), P5: precipitación máxima anual en 5 días
consecutivos en Sauce Viejo, h: altura hidrométrica correspondiente a la fecha indicada, D:
16
duración de la altura h, Med, Mín, Máx: valores medio, mínimo y máximo.
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
2.3 Simulación hidrológica
Se calcularon las crecidas de diseño aportantes a los sistemas RES-EB y
se elaboró el diseño preliminar de las capacidades de bombeo y de
almacenamiento requeridas, por aplicación del modelo ARHYMO (Maza et
al., versión 2008), considerando como entradas las TD de 25, 50 y 100 años
de recurrencia.
Implementación del modelo
Información planialtimétrica:
Plan Director de Desagües Pluviales de la Ciudad de Santa Fe (INA - CRL,
2001).
Plan Director de Desagües Pluviales de Recreo (INCOCIV, 2006).
Proyecto de Actualización de las Cartas de Áreas de Riesgo Hídrico de
Santa Fe (INA-CRL, 2007).
Relevamientos realizados específicamente para este estudio en la zona de
los reservorios, canales y alcantarillas de vinculación.
17
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Superficies impermeables total y directamente conectada: fotografías
aéreas, información satelital (Google Earth, 2006) y reconocimiento de
campo. Las impermeabilidades actuales se proyectaron a un escenario de
urbanización futuro a 25 años.
Dado el objetivo del estudio, no se representaron explícitamente en el
esquema topológico las obras del micro-drenaje (bocas de tormenta,
cunetas y conductos menores).
La red de conductos principales se simuló por medio de conductos
“equivalentes”.
Los conductos “equivalentes” se desagregaron en tramos por medio de
nodos en secciones correspondientes a puntos bajos o con obras
condicionantes del flujo superficial.
18
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Se contemplaron los efectos originados por el desbordamiento del flujo. Se
consideraron 2 situaciones en los nodos desbordados:
a) En puntos bajos o con una obra condicionante del flujo superficial (ej.
Terraplenes de FFCC), se incorporó un nodo de almacenamiento.
b) En calles con pendiente positiva, se insertó un algoritmo de separación
del flujo, de manera tal de propagar por conducto a sección llena y por calle
el resto del flujo.
Las cuencas se desagregaron a una meso-escala, con una superficie media
de aprox. 100 ha para las subcuencas rurales y de entre 10 - 20 ha para las
subcuencas urbanas.
19
RES
Cuencas
Superficie
[ha]
9
Canal Aº Aguiar
937 (*1)
8
Canal Mitre
504
7
Canal Mihura
705
Recreo Sur
Monseñor Rodríguez
6
Teniente Loza (incluye
subcuencas Chubut y FFCC)
1490
Gorriti
5
Flores
Israel
970
Derqui
4
Ecuador
613
Pedro Centeno
3
2
Club Unión - Parque Garay
Durán
Corrientes
230
372
1
Entre Ríos
190
0
Centenario
127
Total
6138
20
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Esquema topológico para las cuencas Recreo Sur (580 ha) y Monseñor
Rodríguez (333 ha), aportantes al RES 6.
21
Facilidad
Métodos
Número de Curva (CN) del
SCS.
Pérdidas de
escurrimiento
Almacenamiento en
depresiones (cuencas
urbanas).
Hidrograma unitario
adimensional (cuencas
rurales).
Parámetro y rango de
variación
CN para cobertura
permeable: 60 – 70
Ia: expresión por defecto.
DPSI: expresión por
defecto.
K: expresión por defecto.
tp: expresión por defecto.
TIMP: 30 – 82 %
Hidrogramas en
subcuencas
Hidrograma unitario de
embalses lineales en
paralelo (cuencas
urbanas).
XIMP: 25 – 57 %
KI: expresión por defecto.
KP: expresión por defecto.
MNI: 0.030
MNP: 0.250
Propagación de crecidas
Opciones del hietograma
Tiempo de traslado variable
(canales, conductos).
n = 0.030
Puls modificado
(embalses).
Hietograma especificado
por el usuario.
22
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Hidrogramas por ramal de entrada a los sistemas RES-EB y diseño
preliminar de capacidades de almacenamiento y de bombeo requeridas.
13
70
12
11
60
10
50
9
8
40
7
6
30
5
4
20
3
2
10
1
0
0
0
20
40
60
80
100
T (horas)
120
140
160
180
200
0
100
200
300
400
500
600
700
T (horas)
23
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo

3. Diseño hidráulico de las obras
Los diseños hidráulicos finales y/o verificaciones de las capacidades de
bombeo y de almacenamiento requeridas, de los canales de descarga por
gravedad de las estaciones de bombeo y de las obras de control, canales y
alcantarillas de vinculación entre reservorios, se obtuvieron por aplicación
del modelo SWMM (Stormwater Management Model, U. S. Environmental
Protection Agency, versión 2008).
Se consideraron como entradas a los sistemas los hidrogramas simulados
con ARHYMO para la recurrencia de 100 años.
24
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
3.1 Capacidad de almacenamiento y de bombeo requeridas
Existe una probabilidad no despreciable de ocurrencia simultánea de
precipitaciones críticas y niveles de agua altos en los cursos de agua
receptores.
Se adoptó como criterio de diseño que cada sistema RES-EB debía
sea capaz de evacuar la crecida de diseño sólo por bombeo.
Se aplicó el modelo SWMM a los sistemas RES-EB, considerando que
éstos funcionan en forma independiente (no conectados entre sí) y que
cada uno descarga por bombeo hacia el río la escorrentía generada en su
cuenca de aporte propia. Los conductos de descarga por gravedad se
consideraron cerrados.
Condición de funcionamiento independiente: no trasladar efectos
perjudiciales hacia aguas abajo.
25
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Esquema topológico para modelación del RES-EB 4-5. A la derecha los
nodos de conexión, donde se ingresan los hidrogramas por cada ramal
principal calculados con ARHYMO, en el centro el nodo de almacenamiento
(RES 4-5) y a la izquierda los nodos de vertido.
26
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Parámetros de diseño finales de los sistemas RES-EB.
EB
RES
Qpico
Cota
Nivel
Nivel
Vol.
de
fondo
máx.
máx.
almac.
adm.
simulado
requerido
entrada
Caudal de bombeo
requerido
existente
[m3/s]
[m IGN]
[m IGN]
[m IGN]
[hm3]
[m3/s]
[m3/s]
9
9
10.8
15.50
17.50
17.50
1.456
1.2
1.2
8
8
25.9
15.50
18.00
17.90
0.935
1.8
1.8
7
7
30.7
15.00
17.50
17.32
1.316
1.8
1.8
6
6
52.1
12.50
15.50
15.46
1.787
15.2
5.5
4/5
139.2
10.50
13.50
13.45
2.017
17.4
5.5
11.6
5.1
3
3
32.1
10.50
13.00
12.03
1.073
6.0
5.1
2
2
43.3
10.50
12.50
11.92
1.087
6.2
6.2
1
1
22.9
10.50
12.50
12.32
0.274
6.5
4.9
0
0
15.5
11.00
12.50
12.39
0.030
9.0
0.0
76.7
37.0
5
4
TOTAL
27
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
3.2 Conductos de descarga por gravedad
Las estaciones EB 1 a EB 4 no disponen de conducto de descarga por
gravedad; sí lo disponen las EB 5 a EB 9.
Se incorporaron conductos de descarga por gravedad con compuerta
a las EB 0, EB 1, EB 2, EB3 y EB 4, por las siguientes razones:
a) como dispositivo de seguridad, en caso acontecer una situación de
emergencia de extrema gravedad, como la falla total del bombeo y/o la
rotura de terraplenes de defensa contra inundaciones.
b) para descargar por gravedad el agua pluvial desde los reservorios al río,
cuando el nivel del río esté por debajo del nivel de agua en el reservorio.
28
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Se aplicó el modelo SWMM considerando a los sistemas RES-EB
funcionando en forma independiente (no conectados entre sí), cada uno
descargando hacia el río el agua pluvial de su cuenca de aporte propia a
través de su conducto de descarga por gravedad, estando el bombeo
inactivo.
Se consideraron diferentes niveles del río y se obtuvo:
Velocidades máximas en los conductos y los niveles de agua máximos
alcanzados en cada reservorio.
Nivel del río máximo para el cual se puede evacuar por gravedad la crecida
de diseño, sin superar el nivel máximo admisible en el reservorio.
29
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Características geométricas de los conductos de descarga por gravedad.
EB
Sección
Cota
Nro.
Nivel
[m]
fondo
vanos
rí o
B
H
máx
[m]
[m]
[m]
9
1.50
1.80
16.15
1
Canal Aº Aguiar
2.50
2.50
15.50
2
8
2.50
2.80
16.15
1
17.00
7
2.50
1.80
15.30
2
16.50
6
2.50
1.80
13.20
3
15.15
5
2.50
1.80
11.00
3
13.00
4
2.77
2.45
10.50
6
13.00
3
2.77
2.31
10.50
4
12.70
2
2.50
1.80
10.50
3
12.20
1
2.50
1.80
10.50
3
12.20
0
2.50
1.80
10.50
3
12.20
[m IGN]
17.00
30
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Se adoptó el diseño final teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
a) Los conductos adoptados permiten evacuar por gravedad la crecida de
diseño sin superar los respectivos niveles máximos admisibles para niveles
del río con permanencias que varían entre aproximadamente el 50% del
tiempo para las EB ubicadas al Sur (EB0, EB1 y EB2) al 96 % del tiempo
para la EB9.
b) Las velocidades de flujo máximas a la salida (de hasta 3 m/s) son
compatibles con las obras de protección contra erosión adoptadas.
31
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
3.3 Obras de control, canales y alcantarillas de vinculación entre
reservorios
Las obras de control (OC) tienen por objeto controlar o anular los caudales
de vinculación entre reservorios contiguos y consisten en terraplenes con
eventuales alcantarillas de paso.
En acuerdo con el Comitente, se adoptaron los siguientes criterios:
Se independizó el funcionamiento de los sistemas RES-EB 7, 8 y 9 del
resto de los sistemas RES-EB 6 a RES-EB 0, para evitar ingresos de
escorrentía generada en zonas rurales y suburbanas del Distrito Recreo a
zonas densamente pobladas del Distrito Santa Fe.
Se independizó el funcionamiento de los sistemas RES-EB 7, 8 y 9
entre sí.
32
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Se aplicó el modelo SWMM al tramo RES-EB 6 a RES-EB 0, considerando
los sistemas proyectados interconectados de Norte a Sur, con los conductos
de descarga por gravedad cerrados y con bombeo en funcionamiento.
Esquema topológico para la modelación: se conformó de nodos (de
almacenamiento, de conexión y de vertido) y de links (de bombeo, de
vertedero, de orificio y de canales).
33
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Características de las OC proyectadas.
Terraplén
OC
9-8
Traza
Camino rural
Alcantarilla
Cota
coronamiento
Cota de
fondo
[m IGN] (*)
[m IGN]
19.20 (2)
18.96 (1)
Sección
Cant.
vanos
Dimensiones
D=0.6m (3*)
[m]
16.85
circular
2
15.50
rectangular
2
17.01
cuadrada
2
B=2.0 H=2.0 (3*)
16.30
circular
2
D=1.0 (3*)
16.50
circular
2
D=0.8 (3*)
B=2.5 H=1.0 (4)
(con compuerta)
8-7
Ruta Nac. Nº 70
7-6
Camino Viejo a
Esperanza y calle
Carnevale
18.50 (2)
6 - 4/5
Calle Hernandarias
16.50 (2)
13.40
cuadrada
2
B=1.5 H=1.5 (3)
3-2
FFCC Gral. M. Belgrano
(desactivado)
13.00 (2)
12.40
rectangular
1
B=1.5 H=0.6 (4)
(*) cota inferior sobre la traza de la OC. B: ancho, H: altura, D: diámetro. (1): OC sin alteo. (2)
OC con alteo, (3): alcantarilla existente a conservar, (3*): alcantarilla existente a remover, (4)
alcantarilla proyectada.
34
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Niveles máximos simulados para distintos escenarios.
Nivel
Nivel
Nivel
Nivel
máx.
máx.
máx.
máx.
adm.
E.1
E.2
E.3
[m IGN]
[m IGN]
[m IGN]
[m IGN]
6
15.50
15.46
15.26
15.07
4/5
13.50
13.45
13.33
12.55
3
13.00
12.03
12.43
12.15
2
12.50
11.93
11.95
11.83
1
12.50
12.32
11.95
11.73
0
12.50
12.39
12.22
11.30
RES
E.1: TD, reservorios funcionando en forma independiente, con bombeo y sin descarga por
gravedad.
E.2: TD, reservorios conectados en el tramo EB 6 – EB 0, con bombeo y sin descarga por
gravedad.
E.3: tormenta de marzo de 2007, reservorios conectados en el tramo EB 6 – EB 0, con bombeo
y sin descarga por gravedad.
35
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Para los 3 escenarios, los niveles de agua máximos resultantes en los
reservorios no se superan los niveles máximos admisibles. Para el
escenario E.2 se obtuvieron niveles máximos inferiores a los del E.1,
excepto para los RES 2 y 3. Para el escenario E.3 se obtuvieron niveles
máximos inferiores a los del E.2.
Para los 3 escenarios no se superan las cotas de coronamiento de las
OC.
Para los escenarios E.2 y E.3, los niveles de agua máximos en los
canales de vinculación son menores a las cotas de desborde, por lo que
no es necesario reacondicionar los mismos.
Existe flujo y reflujo entre reservorios contiguos a través de los canales de
vinculación.
36
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo
Este efecto hidrodinámico es originado por la diferencia del nivel de agua
en los reservorios, variable con el tiempo. Los caudales pico en todos los
canales de vinculación son inferiores a ± 5 m3/s para el E.2 y a ± 2 m3/s
para el E.3.
Hidrograma en la alcantarilla de vinculación OC 4/5 - 3.
37
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo

Conclusiones
Para este estudio se adoptó una duración de 5 días para la TD,
teniendo en cuenta un análisis del almacenamiento de detención para
distintas duraciones de lluvia y considerando las duraciones de
tormentas críticas registradas en la región.
Se adoptó una recurrencia de 100 años para el diseño los sistemas
RES-EB, teniendo en cuenta la alta densidad poblacional y la elevada
vulnerabilidad social de la zona de influencia de los reservorios de
bombeo del Distrito Santa Fe.
Se determinó que la probabilidad de ocurrencia simultánea de
precipitaciones críticas y niveles de agua altos en los cursos de agua
receptores no es despreciable. Por lo tanto, se adoptó como criterio que
cada sistema RES-EB sea capaz de evacuar la crecida de diseño sólo
por bombeo.
38
Criterios de diseño hidrológico aplicados para las obras de los sistemas de reservorios
- estaciones de bombeo de la cuenca oeste de las ciudades de Santa Fe y Recreo

Conclusiones
Para el diseño, se planteó una condición de funcionamiento
independiente de los sistemas RES-EB con el objeto de que las
capacidades de almacenamiento y de bombeo proyectadas para cada
uno permitan evacuar por bombeo la totalidad del agua pluvial generada
en su propia cuenca, sin trasladar efectos perjudiciales hacia aguas
abajo.
Para evitar ingresos de escorrentía generada en zonas rurales y
suburbanas del Distrito Recreo a zonas densamente pobladas del
Distrito Santa Fe, se independizó el funcionamiento de los sistemas
RES-EB 7, 8 y 9 del resto de los sistemas RES-EB 6 a RES-EB 0.
Se conservan los canales de vinculación existentes entre RES 6 y RES
0 sin incorporar obras con compuertas. El uso de estos dispositivos es
complejo desde un punto de vista operativo y puede generar conflictos
entre diferentes sectores durante la ocurrencia de eventos críticos.
39
Muchas gracias !!
40
Descargar

Diapositiva 1