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Plan Parcial del Sector S.U.R. 1 “Prado del Espino” Boadilla del Monte (Madrid)

Anexo III.- Estudio de Capacidad Hídrica y Estudio Hidrológico de Saneamiento (Decreto 170/1998)

Mayo de 2013 página 2

ÍNDICE

1. Introducción ................................................................................................................................................. 3

1.1. Marco Legal. Finalidad del Estudio de Capacidad Hídrica ....................................................................................... 3

1.2. Contenido del Estudio de Capacidad Hídrica ............................................................................................................ 3

2. Descripción Urbanística del Sector SUR-1 “Prado del Espino” .............................................................. 4

3. Medio físico ................................................................................................................................................. 5

3.1. Descripción geográfica y topográfica ....................................................................................................................... 5

3.2. Climatología.............................................................................................................................................................. 5

3.3. Litología .................................................................................................................................................................... 6

3.4. Geomorfología .......................................................................................................................................................... 6

3.5. Hidrología superficial ............................................................................................................................................... 6

3.6. Vegetación ................................................................................................................................................................ 6

4. Infraestructuras de saneamiento actuales .................................................................................................. 7

5. Infraestructuras de saneamiento propuestas ............................................................................................. 8

5.1. Infraestructuras de evacuación de aguas residuales propuestas ................................................................................. 8

5.1.1. Características de la red..................................................................................................................................... 8

5.1.2. Evacuación y conexiones .................................................................................................................................. 9

5.2. Infraestructuras de saneamiento de aguas pluviales propuestas ................................................................................ 9

5.2.1. Características de la red..................................................................................................................................... 9

5.2.2. Evacuación ........................................................................................................................................................ 9

5.2.3. Justificación de la evacuación de las aguas pluviales al cauce fluvial del Barranco de Prado del Espino ....... 10

6. Titularidad de las Infraestructuras .......................................................................................................... 11

7. Conclusiones ............................................................................................................................................... 12

Anexos ............................................................................................................................................... 14

Anexo I.- Cálculo del caudal de aguas residuales .......................................................................................................... 14

Anexo II.- Cálculo del caudal de aguas pluviales ........................................................................................ 16

1. Metodología empleada ............................................................................................................................................... 16

2. Precipitación máxima diaria ....................................................................................................................................... 16

3. Tiempo de concentración ........................................................................................................................................... 18

4. Intensidad de lluvia .................................................................................................................................................... 18

5. Coeficiente de escorrentía .......................................................................................................................................... 19

6. Caudal de aguas pluviales .......................................................................................................................................... 20

Anexo III.- Dimensionamiento de los colectores.......................................................................................... 21

Anexo IV. Estudio hidrológico del Barranco de Prado del Espino ............................................................ 26

1. Estudio Hidrológico ................................................................................................................................................... 26

1.1. Metodología ....................................................................................................................................................... 26

1.2. Resultados .......................................................................................................................................................... 27

2. Estudio Hidráulico ..................................................................................................................................................... 29

2.1. Metodología ....................................................................................................................................................... 29

2.2. Resultados .......................................................................................................................................................... 30

Planos ............................................................................................................................................... 34




1. Introducción

El presente estudio de capacidad hídrica se redacta como documento complementario y justificativo al Plan

Parcial del Sector SUR-1 “Prado del Espino” en el término municipal de Boadilla del Monte (Madrid).

1.1. Marco Legal. Finalidad del Estudio de Capacidad Hídrica

El presente estudio se realiza con objeto de determinar la capacidad hídrica del ámbito urbanístico definido

como Sector SUR-1 “Prado del Espino”, de acuerdo con la normativa legal que a continuación se especifica:

Decreto 170/1998, de 1 de octubre, sobre la Gestión de las Infraestructuras de Saneamiento de Aguas

Residuales de la Comunidad de Madrid.

En el art. 7 se establece que “[...] todos los planes, proyectos o actuaciones de alcantarillado y todos

los desarrollos urbanísticos deberán ser informados por la Comunidad de Madrid, cuando impliquen

variación de las condiciones de funcionamiento de los emisarios o depuradoras [...] enviará [...] una

memoria descriptiva del plan, proyecto o actuación, [...] incluirá obligatoriamente el cálculo

justificativo de los caudales a conectar”.

Normas del Plan Hidrológico del Tajo, aprobado por Real Decreto 1664/98, de 24 de julio, que en su

artículo 28.2 recoge:

“a. Los proyectos de nuevas urbanizaciones deberán establecer preferentemente redes de saneamiento

separativas para aguas negras y pluviales. Deberá justificarse [...] la tipología que se adopta en

función de los riesgos potenciales de las diferentes alternativas [...]”

“b. [...] el alcantarillado para redes separativas y el común en redes unitarias deberá tener, como

mínimo, capacidad suficiente para poder evacuar el máximo aguacero de frecuencia quinquenal y

duración igual al tiempo de concentración asociado a la red.”

Por todo esto, el presente estudio justifica las características (trazado y capacidad de los colectores) de la red

de saneamiento propuesta, de acuerdo con los correspondientes cálculos hidráulicos descritos en los anexos,

tanto para las aguas residuales o sanitarias, como para las aguas pluviales a evacuar considerando unos

períodos de retorno de 5 y 25 años.

1.2. Contenido del Estudio de Capacidad Hídrica

El anterior apartado de Introducción, se complementa con los siguientes documentos, conformando todo en

su conjunto, el Estudio de Capacidad Hídrica:

Descripción urbanística del Sector A.

Medio físico.

Redes de evacuación de aguas residuales y pluviales.

Conclusiones.

Anexos.

Planos, que muestran gráficamente las características del sector y las soluciones, en cuanto a la red

de saneamiento, adoptadas.




2. Descripción Urbanística del Sector SUR-1 “Prado del Espino”

Los detalles urbanísticos, con las determinaciones de clasificación y calificación del Sector SUR-1 “Prado

del Espino” se encuentran recogidos en la ficha y el cuadro resumen de la ordenación que se adjuntan a

continuación. En los planos se presenta la ordenación propuesta en el sector.

El uso característico del sector es el terciario comercial principalmente. Además de este uso, se contemplan

importantes zonas de equipamientos y zonas verdes.




3. Medio físico

Las características del medio físico en la zona de actuación son importantes para diseñar una red de

saneamiento acorde con las características del terreno.

Como se ha indicado anteriormente, el presente estudio se centra en el Sector SUR-1 “Prado del Espino”,

dentro del término municipal de Boadilla del Monte (Madrid). Este municipio está situado en el Centro de la

Comunidad de Madrid, al Oeste de la capital.

3.1. Descripción geográfica y topográfica

El sector SUR-1 “Prado del Espino” se encuentra ubicado al Sureste del actual núcleo urbano de Boadilla del

Monte, al Sur de la carretera M-501. Tiene una superficie total de 4,2 Has y presenta los siguientes límites:

al Norte con la carretera M-501

al Este, con el Polígono Industrial “Prado del Espino”

al Sur con la Ciudad Financiera del BSCH

al Oeste con la UE -24 “Servicios de carretera” y la Fundación Perro Guía de la ONCE.

3.2. Climatología

La climatología en la zona de estudio es de tipo mediterráneo húmedo con influencia continental por su

posición interior que determina períodos de sequía en los meses estivales y fuertes oscilaciones térmicas.

Los datos climatológicos que caracterizan el ámbito se han obtenido de la estación climatológica de Madrid

“Cuatro Vientos” (40º22’N – 03º47’W y 687 m de altitud), por ser la más cercana y representativa de la zona

de estudio.

La temperatura media anual es de 13,9 ºC siendo Julio el mes más caluroso, con una temperatura media de

24,7 ºC, mientras que Enero es el más frío, llegando a tener una media de 5,3 ºC.

La precipitación anual es baja, 476,1 mm, siendo los meses más lluviosos noviembre y diciembre, y los más

secos, julio y agosto.

En la figura se muestra el climograma de Walter-Gaussen resultante de los datos de la citada estación

meteorológica.

0

5

10

15

20

25

30

0

10

20

30

40

50

60

70ºCmm

- CLIMOGRAMA Madrid "Cuatro Vientos" -

Precipitaciones (mms) Media anual (ºC)

Figura 2: Climograma de la estación climatológica de Madrid “Cuatro Vientos” según datos del Ministerio de Medio

Ambiente, 2000, Valores normales de precipitación y temperatura de la Red Climatológica (1961-1990), Madrid.




3.3. Litología

El municipio de Boadilla del Monte, dentro del que se encuentra el área de estudio, se sitúa en la Submeseta

Meridional de la Cuenca del Tajo. Concretamente, en el Sector afloran dos litologías predominantes, las

arcosas y conglomerados de depósitos fluviales. Las litologías se describen a continuación:

Arcosas, ocupan gran parte del Sector, especialmente las zonas más elevadas y coincidiendo con las

plataformas. Su contenido en arcillas es elevado.

Arenas, limos-arcillas, gravas y bloques: Se trata de depósitos subactuales o actuales con espesores

pequeños y que se encuentran asociados a procesos de dinámica fluvial. Se localizan en el curso fluvial del

Barranco de Prado del Espino

3.4. Geomorfología

Morfológicamente, el área donde se proyectan las actuaciones se localiza en el valle del río Guadarrama, en

la subcuenca del Barranco de Prado del Espino. Los relieves alomados y el desarrollo de torrentes y

barrancos son las morfologías más características de la zona de estudio.

Las pendientes no muy pronunciadas descienden hacia el Norte. El Sector presenta una cota mínima de 686

msnm en el límite Noroeste, cerca de la carretera M-501 y una cota máxima en los 701,5 msnm al Sureste del

sector.

3.5. Hidrología superficial

El término municipal de Boadilla del Monte pertenece a la cuenca hidrográfica del río Tajo, y dentro de ella,

concretamente a la subcuenca del Río Guadarrama.

Dentro del sector SUR-1 “Prado del Espino” discurre el Barranco de Prado del Espino. Este arroyo es

afluente del arroyo del Nacedero, que pasa a llamarse Arroyo de la Vega en el municipio de Villaviciosa de

Odón, antes de su confluencia con el río Guadarrama.

Tiene su nacimiento a unos 700 metros de altitud dentro del término municipal de Boadilla del Monte, entre

el sector en estudio y del Polígono Industrial Prado del Espino. Con dirección SE-NO, cruza la carretera M-

501 y continúa hasta unirse al arroyo del Nacedero en las cercanías del Palacio del Infante Don Luis.

El cauce se encuentra poco definido en varios tramos dentro del sector, siendo la margen izquierda la más

tendida. El arroyo cuenta con un tubo de 1.500 mm de diámetro a su paso por la vía de acceso de la carretera

M-501 y por esta misma.

3.6. Vegetación

El término municipal de Boadilla del Monte se sitúa en el centro de la provincia de Madrid. Desde el punto

de vista biogeográfico se encuadra en la Región Mediterránea, provincia Carpetano – Ibérico - Leonesa,

Sector Guadarrámico, Distrito Matritense. El piso bioclimático que se encuentra presente en el municipio es

el mesomediterráneo.

El sector en estudio esta ocupado principalmente por cultivos, actualmente abandonados y encinas.

En el Barranco de Prado del Espino se localiza una vegetación asociada a zonas húmedas. Se trata

principalmente de plantas arbustivas como las zarzamoras (Rubus sp.), junco churrero (Scirpus

holoschoenus) y carrizo (Phragmites australis).




4. Infraestructuras de saneamiento actuales

En la actualidad, el Sector SUR-1 “Prado del Espino”, objeto de este estudio, carece de infraestructuras de

saneamiento. Como se va a llevar a cabo un desarrollo urbanístico, se precisará la implantación de las

infraestructuras sanitarias que el mismo requiera, en consonancia con la red existente.

El saneamiento y depuración de los vertidos del casco urbano y ensanche del municipio de Boadilla del

Monte fueron recogidos por las actuaciones del Plan de Agua de Madrid de 1985, construyéndose la

E.D.A.R. de Boadilla del Monte, gestionada por el Canal de Isabel II.

La mala situación de la depuración de los vertidos de aguas residuales domésticas provenientes de las

urbanizaciones existentes hizo necesaria la realización de una Propuesta de Saneamiento y Depuración del

Término Municipal de Boadilla del Monte en mayo de 1994, que a su vez tuviese en cuenta los desarrollos

futuros.

En dicha propuesta se planeó la reunión de vertidos de la Cuenca Este, mediante un sistema de colectores de

interconexión en una nueva E.D.A.R. de Boadilla (adyacente a la E.D.A.R. ya existente), mientras que los

vertidos de la Cuenca Oeste se interconectarían mediante emisarios a la E.D.A.R. de la Cuenca Media del

Río Guadarrama.

Entre las actuaciones resultantes de todo lo anterior, se construyó un emisario que recoge parte de las aguas

residuales de los municipios de Boadilla del Monte, Pozuelo de Alarcón y Alcorcón, llevándolas como

último destino a la nueva E.D.A.R. Boadilla.

Este emisario de hormigón armado 1500 mm discurre por el límite Norte del Sector SUR-1 “Prado del

Espino”, siguiendo la carretera M-501, con el emisario existente 1000 mm que discurre con dirección

Norte-Sur.

Las aguas se dirigen a la estación depuradora de Boadilla y de ésta se bombea el efluente a la nueva E.D.A.R.

de Boadilla.

Las principales características de estas E.D.A.R. se recogen en la siguiente tabla:

* en una primera fase tendrá capacidad de tratamiento de los 2/3 del total. · BNR, biológico de fangos activados con reducción de nutrientes. · dt, digestión termófila/ c, deshidratación en centrifugadora. (Fuente: Plan de Saneamiento Integral de la Comunidad de Madrid, Canal de Isabel II)

Denominación Año Municipios

Servidos

Capac.

Depurac.

(m3/d)

Hab.

Equiv. de

diseño

Tipo de Proceso

Agua Fango

BOADILLA

(nueva) 2002

Boadilla, Alcorcón,

Pozuelo de Alarcón 112.050* 120.000 BNR dt+c




5. Infraestructuras de saneamiento propuestas

Al tener en cuenta las prescripciones contenidas en el Estudio de Capacidad Hídrica del P.G. de Boadilla del

Monte y el P.G. del municipio, el ámbito de estudio contará con una red de tipo separativo, es decir, las aguas

residuales o negras y las pluviales se recogerán de forma independiente, y el diámetro de los colectores de

aguas residuales no será inferior a los 400 mm de diámetro.

La red de aguas residuales conectará con el emisario existente que discurre paralelo a la carretera M-501. En

cambio, la red de aguas pluviales conducirá aliviar las aguas pluviales al Barranco de Prado del Espino.

La propuesta de colectores realizada en el presente estudio no tiene carácter vinculante con posteriores

actuaciones, siendo ésta solamente, una alternativa coherente a la evacuación de las aguas residuales y

pluviales. Y que en fases posteriores se especificarán con más detalle las redes propuestas.

El trazado de las conducciones, se ha hecho, siempre que ha sido posible, de forma que la evacuación de las

mismas sea por gravedad, sorteando las divisorias más pronunciadas del terreno natural y considerando los

puntos más adecuados de paso, tanto para la evacuación de las aguas como para las obras de construcción de

la red.

5.1. Infraestructuras de evacuación de aguas residuales propuestas

La red de aguas residuales se ha estructurado para conectar en su límite Norte con el emisario existente. Las

aguas negras serán llevadas hasta la nueva estación depuradora de Boadilla del Monte.

5.1.1. Características de la red

La red de saneamiento de aguas residuales se ha dimensionado de acuerdo a los caudales de aguas negras

generados en el sector (ver anexos) y según las dotaciones que indica el Canal de Isabel II.

Los caudales totales de aguas residuales que se generan en el subsector I y subsector IV, en función de las

zonas a las que da servicio cada red, son:

CAUDAL

MEDIO

CAUDAL

PUNTA

SUR-1 “Prado del Espino” 7,7 l/seg 18,8 l/seg

La red diseñada, contará con varios colectores que discurren por los viarios principales, a los que acometerán

las distintas parcelas. Los tubos serán de PP/PVC, con unión de junta elástica. El diámetro de todos los

colectores no será inferior a 400 mm y se dispondrán con pendientes variables entre el 0,5 y 6 %, según el

trazado final de los viarios.

Está pendiente y secciones son suficientes para evacuar las aguas negras y cumplir el régimen de velocidades

para tubos de PVC. Los colectores estarán colocados en zanjas de profundidad según perfiles longitudinales y

con anchura que posibilite su perfecta colocación, variable según la dimensión del tubo. Su clase será la que

corresponda a la profundidad de colocación.

Si la pendiente natural de las vías lo permite, se procurará situar las alcantarillas paralelamente a la superficie

de las mismas, con lo que se logra una reducción al mínimo de las obras de movimiento de tierras y un

trazado lógico e intuitivo de cara al mantenimiento (en especial en caso de emergencia).

Así mismo, se dispondrán pozos de registro en el inicio de la red, así como en los cambios de dirección y de

rasantes, siendo la distancia de separación máxima entre pozos de 50 m. Cada parcela contará con las

acometidas necesarias, que irán a parar a pozos de registro, intercalados a la red de saneamiento, o a arqueta

ciega a tubo.




5.1.2. Evacuación y conexiones

Como se ha indicado, las aguas negras serán llevadas hasta el punto más bajo al Norte del sector, donde

entroncará con el emisario que discurre por la carretera M-501.

La depuración de las aguas se hará en la nueva estación depuradora de Boadilla del Monte.

5.2. Infraestructuras de saneamiento de aguas pluviales propuestas

La planificación de la evacuación de las aguas pluviales se ha diseñado por medio de una red, que evacua sus

aguas pluviales en un punto en el Barranco de Prado del Espino.

Este arroyo tiene suficiente capacidad receptiva para asumir los caudales a verter. La comprobación de que el

Barranco de Prado del Espino cuenta con la suficiente capacidad receptora para asumir los vertidos de

pluviales queda debidamente justificada en el anexo que acompaña a esta memoria.

5.2.1. Características de la red

El dimensionamiento de los colectores de la red se ha hecho de acuerdo con los caudales de aguas pluviales

del Sector “Prado del Espino” (ver anexos), para los períodos de retorno de 5 y 25 años como indica la

normativa vigente.

Los caudales de aguas pluviales aproximados que se originarán, teniendo en cuenta las cuencas y los ámbitos

considerados, son los siguientes:

ÁREA VERTIENTE CAUDALES

T = 5 años T= 25 años

Sector “Prado del Espino” 1.519,2 l/seg 2.109,2 l/seg

La red de aguas pluviales, se ha diseñado de tal forma que se lleven las aguas de lluvia hasta el límite Norte.

Los diámetros estarán comprendidos entre 400 y 1000 mm, según los tramos y como se especifica en los

planos. La pendiente de los colectores variará entre el 0,5 y el 6%, según los perfiles finales de los viarios.

Los colectores de diámetros comprendidos entre los 400 y 600 serán de PP/PVC con unión de junta

elástica, mientras que de diámetro superior serán de hormigón armado.

Estas características son adecuadas para evacuar la máxima crecida correspondiente al período de retorno de

5 y 25 años, cumpliendo los requerimientos de velocidad y llenado.

Las zanjas para la colocación de los tubos tendrán una profundidad según perfiles longitudinales y con

anchura que posibilite su perfecta colocación y variará de acuerdo con la dimensión del tubo.

Siempre que sea posible por la pendiente natural de las vías, las alcantarillas se colocarán paralelas a la

superficie de las mismas, reduciendo las obras de movimiento de tierras y tener así un trazado lógico para el

mantenimiento.

Al igual que se ha especificado en el caso de las redes de aguas residuales, se dispondrán pozos de registro en

el inicio de la red, en los cambios de rasante y dirección y cada 50 m como separación máxima. También, se

colocarán pozos tragantes en la confluencia de calles, puntos bajos y zonas en los que sea preciso por las

características de la zona.

5.2.2. Evacuación

Todas las aguas de lluvia generadas serán llevadas hasta la zona Norte del sector, donde por medio de una

hinca debajo de la carretera M-501, serán llevadas al otro lado de la carretera y se evacuarán en el Barranco

de Prado del Espino.




Los aliviaderos que se dispongan tendrán las características indicadas por el Canal de Isabel II y la

Confederación Hidrográfica del Tajo. Se dispondrán los elementos de tratamiento oportunos, para evitar que

las aguas pluviales recogidas durante los primeros minutos de lluvia, que están más contaminadas por la

presencia de sólidos en suspensión, grasas y metales pesados, lleguen a incorporarse al cauce natural sin

tratar previamente. Algunos de estos sistemas podrán ser: pozos con base de decantación, trampas de

retención de sólidos en suspensión, etc. Así como elementos que almacenen temporalmente las aguas de

lluvia en las máximas precipitaciones, para ir aliviándolas fraccionadamente a los arroyos, estos pueden ser:

depósitos de retención o tanques de lluvia, ... y también cámaras de descarga. El dimensionamiento de los

mismos se hará en futuras fases del planeamiento urbanístico.

5.2.3. Justificación de la evacuación de las aguas pluviales al cauce fluvial del Barranco de Prado del Espino

Las aguas pluviales generadas por el Sector SUR-1 “Prado del Espino” serán llevadas al otro lado de la

carretera M-501, donde se prevé el acondicionamiento del arroyo según el proyecto “Estudio Hidrológico y

de acondicionamiento del arroyo Prado del Espino en el Sector SUR-3 Camino Bajo – Depuradora en

Boadilla del Monte” con fecha abril 2005.

Este proyecto propone el acondicionamiento del arroyo desde la carretera M-501 hasta el punto en el que el

cauce queda definido de forma natural, casi en la confluencia con el arroyo del Nacedero, debido a la

inexistencia y deterioro de alguno de los tramos del arroyo, así como para evitar la inundación de las futuras

zonas residenciales del sector propuesto.

En el punto donde se prevé verter las aguas pluviales del sector SUR-1 “Prado del Espino”, se propone el

encauzamiento mediante una sección abierta trapezoidal con taludes muy tendidos en sus paredes laterales.

En el Anexo IV, se incluye el Estudio Hidrológico-Hidráulico del Barranco Prado del Espino se han estimado

los cálculos hidrológicos de la cuenca hasta el punto de vertido al otro lado de la carretera M-501 y se han

utilizando las secciones propuestas en el acondicionamiento del arroyo según el proyecto citado.

No se han utilizado los datos de caudales hidrológicos del proyecto de acondicionamiento ya que no se prevé

en este proyecto el desarrollo del Sector SUR-1 “Prado del Espino”.

Una vez analizados los resultados obtenidos, se puede comprobar que la altura de la lámina de agua en la

situación preoperacional, para la crecida extraordinaria y la máxima ordinaria, y sus homónimas de la

situación postoperacional, apenas presentan diferencias significativas. Los vertidos de aguas pluviales al

cauce, provoca un aumento de la altura de la lámina de agua en el punto de alivio (sección A-A’), este

aumento es del 0,3% para la máxima crecida ordinaria, y del 0,5% para la crecida extraordinaria.

Estos aumentos no suponen una afección al Dominio Público Hidráulico respecto a la situación actual.

En conclusión, se demuestra que el Barranco de Prado del Espino tiene suficiente capacidad para asumir el

caudal de aguas de lluvia procedente de la red de saneamiento de aguas pluviales del Sector SUR-1 “Prado

del Espino”, en el punto de vertido indicado y aguas abajo.




6. Titularidad de las Infraestructuras

La titularidad patrimonial de las infraestructuras de saneamiento para la evacuación de las aguas residuales y

pluviales en proyecto que se prevén den servicio al Sector SUR-1 “Prado del Espino”, es del Ayuntamiento

de Boadilla del Monte de acuerdo con el RD 170/1998, 1 de octubre, por el que se especifica “[...] los tramos

de colectores cuya traza discurra fuera del casco urbano consolidado serán también gestionados por el

Ayuntamiento correspondiente “ (art. 11.b) y como ha confirmado el Canal de Isabel II.

Las infraestructuras se ejecutarán con cargo a los desarrollos a los que den servicio.

La titularidad de la estación depuradora de aguas residuales es del Canal de Isabel II, que se encarga de su

gestión y mantenimiento.




7. Conclusiones

El Sector SUR-1 “Prado del Espino” de Boadilla del Monte (Madrid), dispondrá de una red de saneamiento

separativa, con colectores independientes para aguas residuales y pluviales.

Los tubos de las redes de aguas residuales tendrán secciones no inferiores a 400 mm. Entroncarán con el

emisario que discurre por la carretera M-501 y las aguas serán depuradas en la nueva estación depuradora de

Boadilla del Monte.

En el caso de las aguas pluviales, se contará con una red con secciones comprendidas entre los 400 y 1000

mm. Las aguas se evacuarán en el Barranco de Prado del Espino al otro lado de la carretera M-501.Se contará

con los elementos necesarios para evitar la contaminación de las aguas naturales del cauce, y la afección al

mismo.

La titularidad patrimonial de las infraestructuras de saneamiento de aguas residuales y pluviales que se

desarrollen es municipal. La estación depuradora pertenece al Canal de Isabel II.

Dada la fase del planeamiento en la que nos encontramos, las características de las redes de saneamiento

proyectadas, tanto de aguas residuales como pluviales, precisarán ser detalladas en el proyecto de

urbanización, en el que será preciso pedir las autorizaciones pertinentes a los organismos correspondientes

tanto para la viabilidad del abastecimiento, conexión a la red existe de saneamiento y gestión de aguas

pluviales.

En Boadilla del Monte, mayo de 2013.

ARNAIZ Consultores, S.L Dpto. de Medio Ambiente




ANEXOS




Anexos

Anexo I.- Cálculo del caudal de aguas residuales

Para el cálculo del caudal de aguas residuales generada en el ámbito de actuación se considerará como caudal

máximo el correspondiente al caudal punta de dotación de agua, no un porcentaje de éste, y al ser una red de

nueva construcción, no se ponderará con ningún coeficiente de pérdidas.

Las dotaciones medias para los distintos tipos de usos, según indicaciones del Canal de Isabel II, se muestran

en la siguiente figura.

Dotaciones medias según usos y cálculo de los caudales medio y punta de abastecimiento. (Fuente: Normas para el Abastecimiento de Aguas del Canal de Isabel II. Revisión 2004)




Para el cálculo del caudal medio y máximo de aguas residuales generadas, es necesario conocer las

superficies edificables y los usos que tendrán.

Según los datos disponibles de ordenación y zonificación, se han estimado por cada ámbito del Sector A, los

caudales de aguas residuales medios por usos, a partir de ellos el caudal medio y el caudal punta total.

Especificaciones de los usos del sector, sus dotaciones, caudales de aguas residuales por usos, caudal medio

total y caudal punta que produce.

SECTOR SUR-1 “PRADO DEL ESPINO”

Superf. Edif. (%total)

por usos

Dotación

según uso

Caudales Medios por

usos (Qi= Superf Edif.

x Dotac)

TERCIRAIO/EQUIPAMIENTOS

Terciario comercial 80,0%*·0,30 8,64 l/m2/d 505,8 m

3/d

Equipamientos 24,3%*·0,30 8,64 l/m2/d 153,6 m

3/d

CAUDAL MEDIO total (Qm=CAUDALES MEDIOS por usos) 659,4 m

3/d

7,7 l/seg

CAUDAL PUNTA [Qp= 1,8·(Qm+Qm1/2

)] 1616,0 m

3/d

18,8 l/seg (*), porcentaje de la superficie total del sector dedicada a cada uso específico]




Anexo II.- Cálculo del caudal de aguas pluviales

1. Metodología empleada

El cálculo del caudal de aguas pluviales de referencia se ha basado en métodos hidrometeorológicos. Estos

métodos relacionan el caudal de aguas pluviales producido con la intensidad media de precipitación, la

superficie de la cuenca de estudio y la escorrentía de esa superficie según el uso que tenga.

De esta forma, se puede considerar que la única y principal componente de la precipitación, que genera un

determinado caudal máximo, es la que no se infiltra en el terreno y escurre superficialmente.

El caudal de avenida se calcula empleando el método racional, cuya expresión es:

K

IACQ t (1)

siendo:

Q (m3/seg) = Máximo caudal posible en el período de retorno considerado.

C (adimens) = Coeficiente medio de escorrentía.

A (km2) = Área de la cuenca.

It (mm/h) = Intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno considerado y

a un intervalo igual al tiempo de concentración.

K = Coeficiente que depende de las unidades en que se expresen Q y A. En este caso en concreto,

su valor es 3,6.

Se ha utilizado el método hidrometereológico propuesto por D. José Témez en Cálculo hidrometereológico

de caudales máximos en pequeñas cuencas naturales (M.O.P.U. 1978), recogido en la vigente Instrucción de

Carreteras 5.2-IC “Drenaje superficial” (M.O.P.U. 1990).

El área vertiente se ha considerado en función de las zonas cuyas aguas de escorrentía llegarán al ámbito de

estudio. En caso del Sector SUR-1 “Prado del Espino”, se encuentra en una zona consolidada y con futuros

desarrollos urbanísticos que contarán con sus propias redes de saneamiento y de los cuales no le llegarán

aguas de lluvia. Por lo que el área vertiente queda prácticamente reducida a la superficie del ámbito, como se

puede comprobar en los planos (ver anexos).

2. Precipitación máxima diaria

Este valor se estima, a partir de los datos pluviométricos ofrecidos por el Instituto Meteorológico en la Serie

Monográfica Las precipitaciones máximas en 24 horas y sus períodos de retorno en España, en su volumen

nº 11 de Madrid y Castilla-La Mancha, editado por el Ministerio de Medio Ambiente en el año 2000.

Se han empleado los datos de precipitaciones medidos por la estación meteorológica de Madrid “Cuatro

Vientos” (40º22’N – 03º47’W y 640 msnm) que recoge una serie cronológica de años comprendidos entre

1945 y 1990. Los valores que se muestran a continuación en las tablas y gráficos.




Relación de datos de la estación meteorológica Madrid “Cuatro Vientos” (Boadilla del Monte, Madrid). Fuente: Las precipitaciones máximas en 24 horas y sus períodos de retorno en España, Ministerio de Medio Ambiente, 2000, Madrid




Según estos datos se han calculado las precipitaciones para los períodos de retorno considerados,

obteniéndose:

T = 5 años Pd5 = 47,1 mm

T= 15 años Pd15 = 59,02 mm

3. Tiempo de concentración

El tiempo que transcurre entre el inicio de la lluvia y el establecimiento del caudal de equilibro se denomina

tiempo de concentración, o lo que es lo mismo, el tiempo que tarda el agua en pasar del punto más alejado de

la cuenca hasta la salida de la misma.

Está relacionado con la longitud del cauce y con la velocidad media que adquiere el agua dentro de la cuenca.

La velocidad a su vez está definida por la pendiente del terreno y la rugosidad de la superficie del mismo.

El tiempo de concentración, siguiendo la instrucción de drenaje, se calcula mediante la ecuación:

76.0

25.03,0

J

Lt (2)

siendo:

t (h)= Tiempo de concentración.

L (km)= Longitud del cauce principal.

J (m/m)= Pendiente media.

El tiempo de concentración para cada subsector, se indica en la siguiente tabla:

Área (km2) Longitud

(km) Pend. media (m/m) Tiempo concentración (h)

Sector SUR-1

“Prado del Espino” 0,44 1,13 0,03 0,66

4. Intensidad de lluvia

La intensidad media de precipitación (It) para la estimación de caudales de referencia por métodos

hidrometeorológicos, y con una duración correspondiente al tiempo de retorno, se obtiene a partir de las

siguientes ecuaciones:

128

28

1

1,0

1,01,0

t

dd

t

I

I

I

I(3)

24

dd

PI (4)




Siendo:

It (mm/h) = Intensidad de lluvia o intensidad media de precipitación.

Id (mm/h) = Intensidad media diaria de precipitación. Se calcula mediante la expresión (4).

Pd (mm) = Precipitación total diaria correspondiente al período de retorno considerado

I1 (mm/h) = Intensidad horaria de precipitación. Se calcula mediante el mapa de isolíneas,

correspondiendo el valor obtenido a I1/Id.

t (h)= Duración del intervalo de precipitación. Equivalente al tiempo de concentración.

El valor de Pd ha sido determinado anteriormente. Conociendo Pd, mediante la expresión (4) calculamos la

intensidad media diaria de precipitación (Id). Según el mapa de isolíneas de la Península Ibérica, I1/Id = 10.

Partiendo de este dato se obtiene el valor de I1.

Con estos datos, se puede calcular la intensidad de lluvia mediante la ecuación (3).

T (años) Pd (mm) Id (mm/h) t (h) It (mm/h)

Sector SUR-1 “Prado del Espino”

5 47,1 1,96 0,66

24,96

25 65,4 2,73 34,66

Mapa de isolíneas del coeficiente I1/Id.

5. Coeficiente de escorrentía

El coeficiente de escorrentía representa la fracción de lluvia que discurre por la superficie de la cuenca, es

decir, la parte del total de agua de lluvia que no se infiltra en el terreno y no es retenida.

Este coeficiente está afectado por la precipitación total diaria esperada para el período de retorno

considerado, y por el umbral de escorrentía.

La proporción de la lluvia total que alcanzará los drenajes depende del porcentaje de permeabilidad del suelo

según el uso, de la pendiente, de las características de encharcamiento de la superficie y del período de

retorno considerado.

Con la zonificación del Sector SUR-1 “Prado del Espino” se conocen los usos del suelo, la superficie de toda

el área vertiente y cuyas aguas de escorrentía serán recogidas por la red de saneamiento de aguas pluviales

del mismo. A partir de estos datos se puede obtener el coeficiente de escorrentía ponderado de la cuenca

vertiente.




Cálculo del coeficiente de escorrentía ponderado del Sector SUR-1 “Prado del Espino” de acuerdo con los

coeficientes de escorrentía y la superficie según los usos del suelo.


Usos del suelo

COEF.

ESCORRENTÍA

por usos (C)

SUPERF. SUELO por

usos (S) (% total)

Residencial y equipamientos 0,50 63,4

Red Viaria 0,85 13,9

Zona Verde ajardinada 0,15 16,8

Zona Verde no ajardinada 0,25 5,9

Coef. Escorrentía Ponderado (CxS/S) 0,50

6. Caudal de aguas pluviales

Una vez disponemos del área de la cuenca considerada, la intensidad de lluvia y el coeficiente de escorrentía,

utilizando el método racional (ecuación 1), se puede calcular el caudal de aguas pluviales de la zona

considerada y los períodos de retorno de 5 y 25 años.

Resumen del cálculo de los caudales de aguas pluviales según el período de retorno y la cuenca considerada,

recogiendo las variables intervienen y los caudales resultantes.


T = 5 años T = 25 años

PRECIPITACIÓN (Pd) (mm) 47,1 65,4

ÁREA (A) (km2) 0,44

COEF. ESCORRENTÍA (C) 0,50

CAUDAL AGUAS PLUVIALES (Q) 1.519,2 l/seg 2.109,2 l/seg




Anexo III.- Dimensionamiento de los colectores

Para el cálculo del caudal que es capaz de evacuar una tubería, se aplica la fórmula de Manning:

213

21JRS

nQ (1)

donde:

Q (m3/seg) = Caudal evacuado.

n (adimens)= Coeficiente de rugosidad de Manning, para el PVC toma valor 0,009, y 0,012 para el

hormigón.

S (m2) = Superficie de la sección transversal de la tubería.

R (m) = Radio hidráulico.

J (m/m) = Pendiente de la línea de carga.

Como caudal de diseño de aguas residuales se toma el caudal de sección llena dividido entre 0,5 como

consecuencia de la ventilación necesaria en las redes de saneamiento, y en las pluviales por 0,8.

Se establece la velocidad real para secciones circulares, en base a la tabulación de Thormann-Franke

mediante las siguientes ecuaciones:

85

. )(2

222

sen

sen

v

v

llenaSecc

real

8

5

813

. )(69,9

22

sen

sen

Q

Q

llenaSecc

real

Donde:

Vreal (m/seg) = Velocidad media a sección parcialmente.

Qreal (l/seg) = Caudal a sección parcialmente.

Vsecc llena (m/seg) = Velocidad media a sección llena.

Qsecc llena (l/seg) = Caudal a sección llena.

2 (rad) = Arco de la sección mojada.

= h/d = Relación entre la altura de lámina de agua y el diámetro interior (a sección llena =1)

·· 0,5 = 0

·· > 0,5 3

)5,0(20

3

5,0 3

= Coeficiente experimental de Thormann para tener en cuenta el rozamiento entre el líquido y el aire del

interior del conductor.




Dado que en elSector SUR-1 “Prado del Espino”, la red de saneamiento propuesta es de tipo separativo, para

el dimensionamiento de los colectores finales se deben considerar de forma independiente los caudales de

aguas residuales y pluviales:

CAUDAL RESIDUALES

(Qresid)

Sector SUR-1 “Prado del Espino” 20,6 l/seg

CAUDAL PLUVIALES

(Qpluv)

T = 5 años T = 25 años

Sector SUR-1 “Prado del Espino” 1.456,6 l/seg 2.022,3 l/seg

Dimensionamiento de los colectores de aguas residuales:

De acuerdo con las fórmulas que se han indicado anteriormente y considerando el coeficiente de rugosidad

de Manning (n) para PP/PVC como 0,009, se estiman los diámetros y las pendientes que deben tener los

colectores que den salida a los caudales de aguas residuales generadas en cada sector. Del mismo modo, se

determinan la velocidad y caudal a sección llena.

Como se conoce el caudal total, para el dimensionamiento de cada unos de los colectores, se ha determinado

el caudal por metro lineal de colector que le corresponde a cada uno de los tramos de las redes.

En base a estos datos se calcula la altura de la lámina de agua en las conducciones de saneamiento según el

modelo establecido por Thormann-Franke para variaciones de caudal y velocidad en función de la altura de

llenado. Así como el porcentaje de llenado y la velocidad que llevará el efluente. Comprobando que se

cumplen los criterios establecidos de altura de llenado y velocidad del efluente.

En el proyecto de urbanización se deberán concretar los detalles de trazado y dimensionamiento en función

de las características finales del terreno (topografía, movimiento de tierras, etc.).







Dimensionamiento de los colectores de aguas pluviales:

Siguiendo el mismo procedimiento que en el caso del dimensionamiento de los colectores de aguas

residuales, es decir, utilizando las fórmulas que se han especificado antes y tomando como el coeficiente de

rugosidad de Manning (n) para el PP/PVC como 0,009 y 0,012 para hormigón, se determina el diámetro, la

pendiente, la velocidad y el caudal a sección llena de los colectores que evacuarán los caudales de aguas

pluviales generadas en cada sector.

Empleando el modelo establecido por Thormann-Franke se calcula la altura de la lámina de agua en la

conducción de saneamiento para variaciones de caudal y velocidad según la altura de llenado, el porcentaje

de llenado y la velocidad que llevará el efluente por la conducción.

Se consideran los caudales obtenidos para los períodos de retorno de 5 y 25 años para la zona de estudio.

Como se tienen los caudales totales generados, para obtener el caudal que evacuará cada colector y tramo, se

calculará como caudal por metro lineal de colector.

En el proyecto de urbanización se deberán concretar los detalles de trazado y dimensionamiento en función

de las características finales del terreno (topografía, movimiento de tierras, etc.).







Anexo IV. Estudio hidrológico del Barranco de Prado del Espino

El estudio hidrológico del Barranco de Prado del Espino se hace con la finalidad de comprobar que dicho

cauce es capaz de asumir las aguas pluviales aportadas por la red del Sector SUR-1 “Prado del Espino”.

Este estudio se divide en dos partes: un estudio hidrológico y un estudio hidráulico. Con el primero, se ha

estimado el caudal generado por toda la cuenca vertiente hasta aguas abajo del ámbito de estudio o punto de

vertido, en los períodos de máxima crecida ordinaria y extraordinaria y en la situación preoperacional y

postoperacional. Se ha incluido además en la situación postoperacional, el caudal de pluviales que generaría

el sector para estar dentro de la seguridad y justificar la capacidad del cauce receptor.

En el segundo, el estudio hidráulico, a partir de los caudales obtenidos en el estudio hidrológico y por medio

de la sección propuesta del cauce en el proyecto “Estudio Hidrológico y de acondicionamiento del arroyo

Prado del Espino en el Sector SUR-3 Camino Bajo – Depuradora en Boadilla del Monte”, se hace una

simulación del modelo para establecer la altura de la lámina de agua en el punto de vertido y aguas abajo del

vertido.

A continuación se comenta la metodología empleada y los resultados obtenidos para el caso que nos ocupa.

1. Estudio Hidrológico

1.1. Metodología

Teniendo en cuenta la información y los datos disponibles, la metodología adoptada en este estudio ha sido el

cálculo hidrometeorológico de caudales, a partir de datos de precipitación registrados en la cuenca

hidrográfica y sus inmediaciones. El procedimiento es similar al empleado para el cálculo del caudal de

aguas pluviales generadas en el sector, pero tomando el método más adecuado para cuencas naturales.

Como su propio nombre indica, los cálculos hidrometeorológicos se basan en funciones de conversión de

variables meteorológicas (fundamentalmente precipitación) a escorrentía superficial (caudales) que se apoyan

en modelos determinísticos más o menos complejos. Y dentro de esta técnica, se ha adoptado el método

racional (por ser el que se encuentra normalizado en España) con las modificaciones respecto a la fórmula

clásica que introdujo la Dirección General de Carreteras para el diseño de los elementos de drenaje

superficial (Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial”, Orden Ministerial de 14 de mayo de 1990, BOE de 23

de mayo).

Este método se basa en los cálculos del caudal mediante la transformación de una precipitación con

intensidad I (que empieza de forma instantánea y continúa de forma indefinida) a una escorrentía que

continuará hasta que se alcance el tiempo de concentración (Tc), momento en el cual toda la cuenca está

contribuyendo al flujo.

En ese momento de equilibrio entre entradas y salidas se alcanzará el caudal punta (Qp) en el emisario de la

cuenca; el volumen entrante al sistema será el producto de la intensidad de precipitación por el área de la

misma (I·A), y se ve reducido por un coeficiente de escorrentía (C, entre 0 y 1) que representa la proporción

de agua retenida en las abstracciones iniciales.

El coeficiente de escorrentía (C) se calcula mediante la formulación propuesta en la Instrucción (DGC,

1990), basada en los estudios del Soil Conservation Service de los EE.UU. (SCS, 1972). La estimación del

umbral de escorrentía (P0) se realiza igualmente mediante la combinación de factores tabulados del SCS

(1972), empleando para su estimación la superposición y cruce en un SIG de las coberteras reclasificadas de

pendientes del terreno, tipos de suelos y vegetación y cultivos.

El mapa de pendientes se obtiene mediante el filtrado bidireccional del modelo digital de elevaciones (MDE),

que a su vez es resultado de la interpolación de las isohipsas digitalizadas a escala 1:5.000. Los mapas con

los tipos de suelos y vegetación se obtienen por digitalización y reclasificación de los mapas geológico, de

suelos y de la ortofoto de la Comunidad de Madrid, respectivamente.

El área de la cuenca (A) se calcula a partir de la digitalización de la divisoria de aguas sobre la cartografía

digital a escala 1:5.000 de la zona. Igualmente se vectorizó, para su planimetrado desde la cartografía digital

a 1:5.000, el cauce de estudio.




La intensidad de precipitación (I) se calcula como la intensidad promedio para una duración equivalente al

tiempo de concentración, considerada para diferentes períodos de retorno, mediante curvas

intensidad/duración, de forma gráfica o con su formulación teórica. El tiempo de concentración se puede

estimar según diferentes ecuaciones, siendo la más utilizada la propuesta por el SCS (1975), adoptada por la

Instrucción (DGC, 1990).

La precipitación máxima diaria para un período de retorno dado se estima mediante análisis estadístico de las

series de precipitaciones diarias máximas anuales registradas en estaciones meteorológicas, bien empleando

datos locales (cálculo de frecuencias muestrales y ajuste de una función de distribución de frecuencias) o

regionalización de parámetros (media y coeficientes de sesgo y/o variación). El CEDEX ha editado el

software MAXPLUWIN que estima las precipitaciones medias para los períodos de retornos indicados.

1.2. Resultados

Los principales parámetros morfométricos de interés hidrológico, obtenidos para la cuenca natural completa

del barranco hasta el punto de vertido objeto de estudio, son:

Superficie

(km2)

Longitud

(km)

Desnivel

(m)

Pendiente media

(m/m)

Barranco Prado del

Espino 0,35 0,99 26,6 0,027

Resultado de la aplicación a estos datos de la fórmula del SCS (1975), recogida en la Instrucción (DGC,

1990), para el tiempo de concentración (Tc), se obtienen los valores:

Tiempo de concentración

(h)

Barranco Prado del Espino 0,59

Estos valores se encuentran en el intervalo de aplicación del método racional.

El umbral de escorrentía (P0) obtenido por la metodología del SCS (1972), arroja los siguientes resultados.

Situación preoperacional

BARRANCO PRADO DEL ESPINO

Características fisiográficas

(Usos del suelo + tipo de suelo + pendientes)

Superficie

(m2)

P0

(mm)

Ocupación

(%)

Masa forestal clara-media, suelo B 171100 26 49,3

Cultivos, suelo B, <3º 143075 19 41,2

Zonas urbanas 32608 5 9,4

Valor medio ponderado 21,1

Aplicando la modificación de Témez (Témez, 1992), como factor corrector de P0 de 1, el resultado del

umbral de escorrentía real medio es de 21,1.

Situación postoperacional

BARRANCO PRADO DEL ESPINO

Características fisiográficas

(Usos del suelo + tipo de suelo + pendientes)

Superficie

(m2)

P0

(mm)

Ocupación

(%)

Zonas urbanas 346783 5 100,0

Valor medio ponderado 5,0

Aplicando la modificación de Témez (Témez, 1992), como factor corrector de P0 de 1, el resultado del

umbral de escorrentía real medio es de 5,0.




Caudales de crecida extraordinaria

La precipitación máxima registrada en la estación meteorológica principal más próxima de Cuatro Vientos

para un periodo de retorno de 500 años, es de 97,70 mm.

Las intensidades horarias media diaria (Id), máxima diaria (I1) y máxima para Tc (It), resultantes para el

periodo de retorno de 500 años (empleando un valor de I1/Id de 10 y las formulas de la Instrucción; DGC,

1990) son las siguientes.

Id (mm/h) I1 (mm/h) It (mm/h)

Barranco Prado del Espino 4,20 41,96 56,43


El coeficiente de escorrentía (C) obtenido por la fórmula de la Instrucción (DGC, 1990) para la crecida de

T=500 años en la situación preoperacional es:

Crecida extraordinaria Coef. de escorrentía


La aplicación de la fórmula del método racional según la Instrucción (DGC, 1990) ofrece finalmente los

siguientes resultados de caudales punta (Qp) para la crecida extraordinaria de 500 años de periodo de retorno:

Crecida extraordinaria C

(adimens.)

I

(mm/h)

A

(km2)

Qp

(m3/seg)

Barranco Prado del Espino 0,420 56,43 0,35 2,37


Se considera para la situación postoperacional (futura), los caudales de la situación preoperacional (actual)

más las incorporaciones de aguas pluviales procedentes del sector de estudio, para el período de retorno

máximo capaz de evacuar la red de saneamiento, en este caso para el periodo de retorno de 25 años.

Caudales de máxima crecida ordinaria

La precipitación correspondiente a la media decenal representativa de precipitaciones máximas diarias da un

resultado de 36,89 mm, valor que se adoptará como Pd.

Las intensidades horarias media diaria (Id), máxima diaria (I1) y máxima para Tc (It), resultantes para la

máxima crecida ordinaria (empleando un valor de I1/Id de 10 y las formulas de la Instrucción; DGC, 1990)

son:

Crecida máxima ordinaria Id (mm/h) I1 (mm/h) It (mm/h)



El coeficientes de escorrentía (C) obtenido por la fórmula de la Instrucción (DGC, 1990), a partir de los

valores de P0 y Pd , es:

Crecida máxima ordinaria Coef. de escorrentía


Crecida extraordinaria Q cauce (m3/seg) Qpluv (m

3/seg) Qp (m

3/seg)





La aplicación de la fórmula del método racional según la Instrucción (DGC, 1990) ofrece finalmente los

siguientes resultados de caudales punta (Qp) para la máxima crecida ordinaria (QMO):

Crecida máxima ordinaria C

(adimens.)

I

(mm/h)

A

(km2)

Qp

(m3/seg)

Barranco Prado del Espino 0,120 21,31 0,35 0,26


Se considera para la situación postoperacional (futura), los caudales de la situación preoperacional (actual)

más las incorporaciones de aguas pluviales procedentes del sector de estudio, para un período de retorno

similar al estudiado.

2. Estudio Hidráulico

2.1. Metodología

Si mantenemos la hipótesis metodológica de un flujo permanente pero con una variación paulatina de la

velocidad en el espacio, y por tanto del calado al no modificarse el caudal, el régimen recibe el nombre de

gradualmente variado, y en él se produce una distribución hidrostática de las presiones.

Para la estimación de velocidades y calados se suele aplicar el denominado método estándar por etapas

(Standard Step Method), que resuelve la ecuación dinámica del flujo gradualmente variado igualando la

energía en dos secciones consecutivas mediante un procedimiento cíclico de aproximaciones sucesivas.

En esta resolución se cuenta con herramientas informáticas como el programa de aplicación HEC-RAS

(River Analysis System; USACE), que ofrece una serie de posibilidades opcionales como el cálculo

simultáneo de varios perfiles, afluentes, bifurcaciones, etc. pudiendo manejar una red completa de canales, un

sistema dendrítico, o una localización singular en un río y modelizar perfiles en régimen subcrítico,

supercrítico o mixto.

Las bases teóricas de la aplicación son las siguientes:

Flujo estacionario (no varía el calado o la velocidad con el tiempo).

Flujo gradualmente variado (distribución hidrostática de presiones).

Flujo unidimensional (velocidad en la dirección del flujo).

Contornos rígidos (no se tienen en cuenta erosión o sedimentaciones en el cauce).

Con estas hipótesis la ecuación básica de conservación de la energía entre dos secciones 1 y 2 de un flujo

unidimensional es:

chg

vayz

g

vayz )

2()

2(

2

2222

2

1111

siendo hc la pérdida entre las secciones 1 y 2:

)

2()

2(

2

22

2

11

g

va

g

vaCSLh fc

y:

L = Longitud del tramo

Sf = Pendiente de fricción del tramo

C = Coeficiente de pérdida por expansión o contracción

Crecida máxima ordinaria Q cauce (m3/seg) Qpluv (m

3/seg) Qp (m

3/seg)





La hipótesis fundamental realizada por el HEC-RAS es que la pérdida de altura por fricción en una sección es

la misma que tendría un flujo uniforme que tuviese la misma velocidad y radio hidráulico que los

correspondientes a esa sección.

Esta hipótesis permite aplicar la fórmula de Manning de flujo uniforme para evaluar la pendiente de fricción

en una sección transversal del cauce, con lo que resulta:

SfKQ

siendo:

Q= Caudal

Sf= Pendiente de fricción del tramo

K= Capacidad,

321hRA

nK

n = Coeficiente de rugosidad de Manning

A = Sección transversal

Rh = Radio hidráulico

Fuentes de datos

Las fuentes de datos fundamentales para la modelación hidráulica son dos: la geometría del cauce y sus

inmediaciones; y los caudales de crecida obtenidos desde la modelación hidrológica.

La geometría del cauce se ha extraído, como se ha comentado anteriormente, de la sección propuestas para el

acondicionamiento del cauce del Barranco Prado del Espino (“Estudio Hidrológico y de acondicionamiento

del arroyo Prado del Espino en el Sector SUR-3 Camino Bajo – Depuradora en Boadilla del Monte”. Abril

2005)

2.2. Resultados

Para la modelación hidráulica se han definido dos secciones transversales en el Barranco Prado del Espino,

una en el punto de vertido de la red de aguas pluviales y otra para el tramo aguas abajo del mismo (ver

imagen).

Localización de los perfiles estudiados en el Barranco de Prado del Espino en el punto de vertido de la red de aguas pluviales y el tramo aguas abajo.




También los parámetros del coeficiente de rugosidad de Manning y los coeficientes de expansión y

contracción.

El coeficiente de rugosidad de Manning adoptados para el lecho de los canales, de textura gravas, arenas y

arenas limo-arcillosas, cubierto por vegetación de gramíneas y nitrófilas de porte herbáceo-matorral oscila

entre 0,03 y 0,04; para las riberas y márgenes, ocupadas normalmente por pastizales se han utilizado unos

coeficientes entre 0,04 y 0,045.

Los coeficientes de expansión (Ce) y contracción (Cc) adoptados son 0,3 y 0,1 respectivamente. Como

condiciones de contorno se eligieron situaciones de caudal crítico aguas arriba y abajo.

En las simulaciones de las distintas crecidas y situaciones, se puede apreciar una variación no significativa en

las zonas inundables por los caudales de la crecida ordinaria y extraordinaria, consecuencia del incremento

del volumen de agua que llevará el arroyo.

Crecida extraordinaria (T= 500años). Situación preoperacional

Sección A-A’ (punto de vertido de aguas pluviales)

0 20 40 60 80 100

684

685

686

687

688

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

Bank Sta

.045

.03 .045

Sección B-B’

30 40 50 60 70 80 90

681

682

683

684

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

Bank Sta

.03 .045




Crecida extraordinaria (T= 500años). Situación postoperacional


0 20 40 60 80 100

684

685

686

687

688

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

Crit PF 1

WS PF 1

Ground

Bank Sta

.045

.03 .045

Sección B-B’

30 40 50 60 70 80 90

681

682

683

684

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

Crit PF 1

WS PF 1

Ground

Bank Sta

.03 .045

Máxima Crecida Ordinaria (Dominio Público Hidráulico). Situación preoperacional


0 20 40 60 80 100

684

685

686

687

688

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

Bank Sta

.045

.03 .045




Sección B-B’

30 40 50 60 70 80 90

681

682

683

684

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

Bank Sta

.03 .045

Máxima Crecida Ordinaria (Dominio Público Hidráulico). Situación postoperacional


0 20 40 60 80 100

684

685

686

687

688

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

WS PF 1

Crit PF 1

Ground

Bank Sta

.045

.03 .045

Sección B-B’

30 40 50 60 70 80 90

681

682

683

684

Station (m)

Ele

vation (

m)

Legend

EG PF 1

Crit PF 1

WS PF 1

Ground

Bank Sta

.03 .045




Planos

Plano de situación y emplazamiento.

Ordenación propuesta.

Ámbito de Actuación. Topografía, vaguadas, divisorias y cuencas vertientes.

Infraestructuras de saneamiento de aguas residuales propuestas.

Infraestructuras de saneamiento de aguas pluviales propuestas

Documents

Plan Parcial del - idem.madrid.org