Modelación del desempeño hidrológico de techos verdes en ciudades andinas tropicales usando SWMM



Título del documento: Modelación del desempeño hidrológico de techos verdes en ciudades andinas tropicales usando SWMM
Revue: Producción + limpia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000430465
ISSN: 2323-0703
Autores:

1
Instituciones: 1Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Colombia
Año:
Volumen: 14
Número: 1
Paginación: 46-60
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español La modelación hidrológica es una herramienta que permite analizar el efecto de diferentes condiciones climatológicas sobre la capacidad de retención de agua lluvia que presentan los techos verdes en áreas intertropicales. Objetivo. Evaluar la capacidad del modelo SWMM para representar las dinámicas hidrológicas de techos verdes bajo condiciones experimentales de los Andes colombianos. Materiales y métodos. A partir del monitoreo de un módulo de techo verde extensivo en la Universidad de los Andes, Bogotá, se implementa, ejecuta un análisis de sensibilidad, calibra y valida el modelo. Una vez validado, se analiza el comportamiento del techo verde frente a simulación de tormentas continuas y tormentas con distinta intensidad, frecuencia y duración. Resultados. Se demuestra que el modelo calibrado está en capacidad de reproducir satisfactoriamente la escorrentía percolada a través del techo verde para tormentas individuales con índices de eficiencia cercanos a 0,80 para Nash-Sutcliffe (NSE) y menores al 6 % para el error de volumen de escorrentía (RVE). De resultados de simulación, se determina que un incremento del 30 % de saturación inicial puede disminuir la capacidad de retención del techo verde entre el 10 al 17 % para las tormentas simuladas. Conclusión. Se demuestra que el software SWMM está en capacidad de representar las dinámicas de un techo verde experimental en las condiciones de los Andes colombianos al ser calibrado y validado correctamente. Por lo tanto, este modelo podría ser una herramienta útil para realizar análisis regionales respecto a la implementación de este tipo de SUDS en ciudades intertropicales
Resumen en inglés Hydrological modeling is a tool that allows analyzing the effect of different weather conditions on the retention capacity of green roofs in intertropical areas. Objective. The SWMM software’s capacity is assessed in order to represent the hydrological dynamics of green roofs under experimental conditions in the Colombian Andes. Materials and methods. From the results of an extensive monitoring of a green roof module located at the Universidad de los Andes, Bogotá, a sensitivity analysis is conducted and a model is implemented, calibrated and validated. The validated model is used to assess the green roof behavior for simulation with continuous storms and storms with different intensity, frequency and duration. Results. It is demonstrated that the calibrated model is able to satisfactorily reproduce the runoff percolated through the green roof with efficiency indexes close to 0.80 for the Nash-Sutcliffe index (NSE) and less than 6 % for the runoff volume error index (RVE). From simulation results, it was determined that an increase of 30 % in initial saturation can decrease the retention capacity of the green roof between 10 % and 17 % for simulated storms. Conclusion. The SWMM software is capable of representing the dynamics of an experimental green roof in the conditions of the Colombian Andes when it is properly calibrated and validated. Therefore, this model could be a useful tool to perform regional analyzes regarding the implementation of this type of SUDS in intertropical cities
Resumen en portugués A modelação hidrológica é uma ferramenta que permite analisar o efeito de diferentes condições climatológicas sobre a capacidade de retenção de água de chuva que apresentam os tetos verdes nas áreas intertropicais. Objetivo. Avaliar a capacidade do modelo SWMM para representar as dinâmicas hidrológicas de tetos verdes sob condições experimentais dos Andes colombianos. Materiais e métodos. A partir do monitoramento de um módulo de teto verde extensivo na Universidade dos Andes, Bogota, se implementa, se executa uma análise de sensibilidade, se calibra e valida o modelo. Depois de validado, se analisa o comportamento do teto verde frente a simulação de tormentas continuas e tormentas com diferente intensidade, frequência e duração. Resultados. Se demonstra que o modelo calibrado está na capacidade de reproduzir satisfatoriamente o escoamento percolado através do teto verde para tormentas individuais com índices de eficiência próximos ao 0,80 para Nash-Sutcliffe (NSE) e menores ao 6% para o erro de volume de escoamento (RVE). A partir dos resultados da simulação, se determina que um incremento do 30 % de saturação inicial pode diminuir a capacidade de retenção do teto verde entre o 10 ao 17 % para as tormentas simuladas. Conclusão. Se 48REVISTA PRODUCCIÓN + LIMPIA VOL. 14 No 1–2019– J. Tabares Catimay.MODELACIÓN DEL DESEMPEÑO HIDROLÓGICO DE TECHOS VERDESdemonstra que o software SWMM está na capacidade de representar as dinâmicas de um teto verde experimental nas condições dos Andes colombianos ao se calibrar e validar corretamente. Por tanto, este modelo poderia ser uma ferramenta útil para realizar análises regionais respeito à implementação de este tipo de SUDS nas cidades intertropicais
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería ambiental,
Ingeniería civil,
Techos verdes,
Captación de agua,
Modelación hidrológica,
Modelos matemáticos
Keyword: Environmental engineering,
Civil engineering,
Green roofs,
Water captation,
Hydrological modelling,
Mathematical models
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