Propuesta de control de inundaciones pluviales aplicando LID's, caso: AA. HH. García Calderón, Cerro Colorado

Abstract

El presente trabajo evalúa el desempeño del sistema de drenaje pluvial del A.H. Francisco García Calderón (Cerro Colorado, Arequipa) y la mejora obtenida con técnicas de Desarrollo de Bajo Impacto (LID). A partir de los máximos diarios de la estación La Pampilla se obtuvo la lluvia de diseño para T = 25 años y las curvas IDF, con las que se construyó la tormenta de proyecto. Se estimaron caudales mediante el método racional y se desarrolló un modelo EPA-SWMM para dos escenarios: sistema convencional existente y sistema con LID (techos verdes, pavimentos permeables, jardines de lluvia y celdas de bio-retención). La validación se realizó contrastando, caudal, escorrentía, velocidad y revisando el indicador capacidad hidráulica dentro de rangos recomendados en los artículos científicos. Los resultados muestran que la propuesta LID reduce el caudal máximo de 775.61 a 665.63 L/s (14 %), la escorrentía máxima de 363.23 a 154.52 L/s (57.5 %) y la velocidad máxima de 6.30 a 4.61 m/s (27 %), mientras que el Full Depth disminuye de 1.00 a 0.87, aportando margen hidráulico. Se concluye que las LID atenúan de manera significativa las inundaciones pluviales y mejoran la seguridad del sistema; adicionalmente, se recomienda la implementación de tubería HDPE DN (diámetro nominal) 500 mm y una estructura disipadora en la descarga para controlar las altas pendientes locales y prolongar la vida útil de la conducción.

This study evaluates the performance of the stormwater drainage system in A.H. Francisco García Calderón (Cerro Colorado, Arequipa) and the improvements achieved through Low Impact Development (LID) techniques. Using daily maximum rainfall data from the La Pampilla station, a 25-year design storm and IDF curves were derived to construct the project storm. Peak flows were estimated using the rational method, and an EPA-SWMM model was developed for two scenarios: the existing conventional system and a system incorporating LID measures (green roofs, permeable pavements, rain gardens, and bioretention cells). Model validation was carried out by comparing flow, runoff, and velocity values, and by checking the hydraulic capacity indicator against ranges recommended in the scientific literature. The results show that the proposed LID measures reduce the peak flow from 775.61 to 665.63 L/s (14 %), the maximum runoff from 363.23 to 154.52 L/s (57.5 %), and the maximum velocity from 6.30 to 4.61 m/s (27 %), while the Full Depth decreases from 1.00 to 0.87, providing additional hydraulic margin. These findings indicate that LID techniques significantly attenuate stormwater flooding and improve system safety. Additionally, the implementation of HDPE DN 500 mm pipes and a dissipative structure at the outfall is.