Estimación de la eficiencia hidráulica de rejillas transversales, a partir de la geometría de las mismas

Abstract

Uno de los mayores problemas que presenta el medio urbano durante un suceso de lluvia es el drenaje de los caudales de escorrentía producidos. Las inundaciones en dicho medio suponen cuantiosos daños económicos, y, a veces, pérdidas de vidas humanas. La función de captar este caudal, recogerlo en la red de drenaje, la tienen las rejillas de alcantarilladlo. Las rejillas de alcantarillado, aun teniendo esta función tan importante, no han sido estudiadas en profundidad. Carecen en general de un análisis sobre sus características hidráulicas, en donde se indique, con suficiente claridad, la capacidad que tiene una reja de captar un cierto caudal para un suceso de lluvia dado, y para unas características geométricas de la calle. En esta tesina, se presentan los resultados de un estudio sobre el comportamiento hidráulico de varias rejillas transversales continuas. Su uso es común en aquellas áreas urbanas que no presentan un recorrido preferente de los caudales circulantes debido a la ausencia de elementos típicos de calzadas como cunetas y bordillos (plazas, pavimentos de aeropuertos, parques, zonas peatonales, etc.). En estas zonas la presencia de imbornales aislados resulta ser ineficaz para la recogida de dichos caudales de escorrentía en el sistema de drenaje durante una tormenta, siendo, entonces, imprescindible, contar con elementos de captación continuos como las rejillas transversales.Además los fabricantes de estas estructuras proporcionan una serie de informaciones sobre la capacidad estructural de estos elementos, pero generalmente, casi nada sobre el comportamiento hidráulico. Algunas rejas con distintos anchos fueron ensayadas en el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Politécnica de Cataluña para diferentes caudales de aproximación y un amplio rango de pendientes longitudinales. A partir de los ensayos realizados, Gomez y Russo (2009) propusieron una relación entre la eficiencia hidráulica de la rejilla y algunos parámetros relevantes del flujo en la calle, (como el número de Froude y el calado del flujo de aproximación) a partir de 2 coeficientes experimentales (α y β) específicos de la geometría de cada rejilla. En esta tesina se pretende, a partir de datos experimentales sobre 7 rejillas transversales continuas, estimar el valor de estos coeficientes sobre la base de los parámetros geométricos de cada rejilla, con el fin de poder extrapolar la metodología desarrollada por Gómez y Russo a elementos de captación no previamente ensayados. Con este fin, se han hallado ecuaciones específicas que permiten el cálculo de estos coeficientes sobre la base de algunos parámetros geométricos de las rejillas transversales continuas (área de huecos, número de barras longitudinales, transversales y diagonales, etc.). A partir de estos coeficientes, de las características geométricas de las rejillas y de los parámetros de flujo aguas arriba de las mismas, es posible estimar los caudales captados sin la necesidad de ensayos de laboratorio.