Decision-making tool for the operation of a stormwater harvesting system

Abstract

Desde la década de 1970, ha tenido lugar un cambio en la gestión del drenaje urbano. Se observa una transición de un enfoque de control de inundaciones a un enfoque más holístico, donde se tienen en cuenta múltiples objetivos en los procesos de diseño y toma de decisiones. Este enfoque holístico se conoce como sistemas de urbanos drenaje sostenible (SUDS) o diseño urbano sensible al agua (de sus siglas en inglés WSUD). A pesar de la investigación realizada sobre el comportamiento de los SUDS, sigue existiendo la necesidad de analizar el rendimiento de SUDS para el aprovechamiento del agua lluvia (AAL), especialmente a la luz de la falta de conocimiento específico sobre diseño, monitoreo, operación y mantenimiento. El objetivo general de esta tesis doctoral es el desarrollo de una herramienta de toma de decisiones que utiliza datos en línea de cantidad y calidad de agua lluvia para proponer protocolos operativos con miras al uso final. Para cumplir con el objetivo general de investigación, se utiliza un estudio de caso en Bogotá-Colombia: un sistema de humedal construido / tanque de regulación (HCTR). Para el desarrollo de la herramienta de toma de decisiones (TD), se aplicaron y desarrollaron algunos métodos para: (i) calibrar los elementos de medición de caudal y calidad del agua en línea; (ii) detectar el fenómeno de primer lavado antes del fin del evento de escorrentía; (iii) predecir los usos finales con los mínimos requisitos de monitoreo posibles; (iv) evaluar los escenarios de TD (Ckc - Coeficiente Kappa y confiabilidades). Consideramos que los cambios en la calidad del agua se traducen en un cambio en el uso del agua que debe tenerse en cuenta para una herramienta de TD en línea. Con las herramientas de toma de decisiones, el uso final del agua puede predecirse por minuto (en línea) o por evento (diferido). Asimismo, observamos que es factible relacionar variables hidráulicas y parámetros de tormentas con los usos finales del agua en línea con Sandoval et al. (2013, 2014). Esto nos permite simplificar el proceso y las mediciones de calidad ya no son necesarias para la definición de los usos del agua. Otro punto de observación es que con el monitoreo de AAL abrimos el panorama para simplificar la detección del fenómeno de primer de lavado (FF).