Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del ...
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 5-10-2018 Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de Bogotá Bogotá John Alexander Melo Niño Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil Part of the Civil Engineering Commons, and the Hydraulic Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Melo Niño, J. A. (2018). Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/368 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
5-10-2018
Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua
lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de
Bogotá Bogotá
John Alexander Melo Niño Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil
Part of the Civil Engineering Commons, and the Hydraulic Engineering Commons
Citación recomendada Citación recomendada Melo Niño, J. A. (2018). Evaluación del sistema de captación y aprovechamiento del agua lluvia implementado en el Aeropuerto Internacional El Dorado de Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/368
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1
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL
AGUA LLUVIA IMPLEMENTADO EN EL AEROPUERTO INTERNACIONAL EL
DORADO DE BOGOTÁ.
JOHN ALEXANDER MELO NIÑO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C. 2018
2
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL
AGUA LLUVIA IMPLEMENTADO EN EL AEROPUERTO INTERNACIONAL EL
DORADO DE BOGOTÁ.
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Civil.
JOHN ALEXANDER MELO NIÑO
Director temático
ING. LUIS EFRÉN AYALA ROJAS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C. 2018
3
Nota de aceptación
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Firma del Presidente del Jurado
______________________________________________
Firma del Jurado
______________________________________________
Firma del Jurado
Bogotá D.C.10 de mayo de 2018
4
Agradecimientos
Doy gracias a Dios por permitirme terminar esta etapa de mi vida. Este trabajo va
dedicado a mis padres, mis hermanos, esposa e hija, pues sin su ayuda todo hubiera sido
más difícil, sin duda gracias al profesor Luis Ayala, por su ayuda, esfuerzo y dedicación.
Gracias a mi familia por la compañía, por el esfuerzo y por el amor brindad.
5
TABLA DE CONTENIDO
Resumen…………………………………………………………………………………...12
Abstract……………………………………………………………………………………13
Introducción………………………………………………………………………………14
CAPÍTULO 1: Generalidades
• 1.1 Aeropuerto Internacional el Dorado………………………………………….....16
• 1.2 Planteamiento de problema …………………………………………………….17
➢ 1.2.1 Formulación del problema…………………………………..……....18
• 1.3 Objetivos……………………………………………………………………......18
➢ 1.3.1 Objetivo general…………………………………………………......18
➢ 1.3.2 Objetivo específico…………………………………………………..18
• 1.4 Justificación………………………………………………………………........19
➢ 1.4.1 Delimitación……………………………………………………........20
CAPITULO 2: Marco conceptual y metodológico
• 2.1 ¿Qué es agua lluvia?............................................................................................21
• 2.2 ¿Qué es precipitación?.........................................................................................21
• 2.3 ¿Qué es aprovechamiento de agua lluvia?...........................................................21
• 2.4 Captación de agua lluvia……………………………………………………......23
➢ 2.4.1 Sistema de captación de agua lluvia…………………………………23
➢ 2.4.2 Componentes de un sistema de captación de agua lluvia …………..24
❖ 2.4.2.1 Captación …………………………………………………......24
❖ 2.4.2.2 Recolección…………………………………………………...25
❖ 2.4.2.3 Tanque de almacenamiento……………………………...........25
• 2.5 Descripción del sistema de captación y aprovechamiento de aguas lluvias de la
Terminal unificada de pasajeros del Aeropuerto Internacional el Dorado.................……25
➢ 2.5.1 Captación……………………………………………………………..25
6
➢ 2.5.2 Recolección…………………………………………………………..27
➢ 2.5.3 Tanque del almacenamiento………………………………………….28
➢ 2.5.4 Sistema de desinfección de agua……………………………………..28
➢ 2.5.5 Planta de tratamiento de agua lluvia………………………………….29
➢ 2.5.6 Diagrama de flujo del proceso de tratamiento de aguas lluvias de la
Planta de tratamiento de aguas lluvias del Aeropuerto el Dorado…………30
➢ 2.5.7 Distribución agua lluvia tratada a los sanitarios y orinales del
Aeropuerto Internacional el Dorado………………………………………..31
• 3. Marco legal …………….………………………………………………………..32
➢ 3.1 Leyes más recientes a nivel nacional sobre temas relacionados con el uso
del agua ………………………………………………………………….....33
• 4. Metodología……………………………………………………………………….34
CAPITULO 5: Investigación, análisis y cálculos
• 5.1 Determinar la población de Aeropuerto Internacional el Dorado……………….35
• 5.2 Delimitación del área útil para el aprovechamiento de agua lluvia……………..41
• 5.3 Cantidad de aparatos sanitarios del Aeropuerto Internacional el Dorado………45
• 5.4 Información Pluviométrica del IDEAM…………………………………………45
• 5.5 Metodologías, métodos y cálculos……………………………………………....46
➢ 5.5.1 Metodología 1 curva IDF – IDEAM…………………...………….....46
❖ 5.5.1.1Bloque alternativo – IDEAM……………………………....56
❖ 5.5.1.2 Racional…………………………………………………....58
➢ 5.5.2 Metodología 2 curva IDF -EAB………………………..……………59
❖ 5.5.2.1 Bloque alternativo EAB…………………………..………..61
❖ 5.5.2.2 Racional………………………………………………..…..62
➢ 5.5.3 CEPIS……………………….……………………………………….63
❖ 5.5.3.1 Determinación de la precipitación promedio mensual…….63
❖ 5.5.3.2 Determinación de la demanda……………………………..65
❖ 5.5.3.3 Determinación de la oferta…………………………………69
7
❖ 5.5.3.4 Determinación del Volumen del tanque de almacenamiento.71
CAPITULO 6: Análisis y conclusiones
6.1 Análisis de los resultados ………………………………………………………..…….72
6.2 Conclusiones…………………………………………………………………………...79
CAPITULO 7: BIBLIOGRAFIA Y ANEXOS
7.1 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………..81
7.2 ANEXOS……………………………………………………………………………...82
8
LISTA DE GRAFICAS
GRAFICA N°1 Aeropuerto Internacional el Dorado …………………………………….16
GRAFICA N°2 Fotografía satelital de la cubierta del Aeropuerto el Dorado…………….26
GRAFICA N°3 Cubierta del Aeropuerto Internacional el Dorado………………………..26
GRAFICA N°4 Sistema de recolección de aguas lluvias del Aeropuerto El Dorado……..27
GRAFICA N°5 Tanques de almacenamiento del Aeropuerto el Dorado………………….28
GRAFICA N°6 Ubicación PTALL Aeropuerto el Dorado……………………..................29
GRAFICA N°7 Distribución de aguas lluvia tratada para orinales y sanitarios..................31
GRAFICA N°8 Toma de medidas in situ cubierta del Aeropuerto el Dorado…………….42
GRAFICA N°9 Curva IDF de la estación el dorado- método IDEAM…………………….51
GRAFICA N°10 Hietograma estación del Aeropuerto Internacional el Dorado periodo de
retorno de 5 años IDEAM…………………………………………………………………..57
GRAFICA N°11 Curva IDF de la estación el dorado método EAB………………………60
GRAFICA N°12 Hietograma estación del Aeropuerto Internacional el Dorado periodo de
retorno de 5 años EAB……………………………………………………………………...61
GRAFICA N°13 Valores de precipitación promedio mensual (2002-2015) ………….….64
GRAFICA N°14 Demanda mensual total………………………………………..………...69
GRAFICA N°15: Volumen del tanque de almacenamiento (m3/mes)………………........71
GRAFICA N°16: Análisis % de ahorro de agua potable………………………………….73
GRAFICA N°17: Curva de duración………………………………..…………………….76
GRAFICA N° 18: Toma de medidas de tanques disipadores …………………………….77
9
LISTA DE FIGURAS
FIGURA N°1 Captación de aguas lluvia en una casa………………………………….….24
FIGURA N° 2 Diagrama de flujo del proceso de tratamiento de aguas lluvia del
Aeropuerto Internacional el Dorado………………………………………………………..30
FIGURA N°3: Formato Encuesta………………………………………………………….37
FIGURA N°4: Calculadora tamaño de la muestra………………………………………...38
FIGURA N°5: Área útil recolectora de aguas lluvia de la cubierta del Aeropuerto
Internacional el Dorado……………………………………………………………………..41
FIGURA N°6: Planos de las medidas de la cubierta del Aeropuerto Internacional El
Dorado…………………………………………………………………………….…..........43
FIGURA N°7: Planos del área de la cubierta de la cubierta del Aeropuerto Internacional el
Dorado……………………………………………………………………………………...44
FIGURA N°8: Regiones en Colombia para la definición de parámetros a, b, c y d............49
FIGURA N°9: Plano de Aeropuerto Internacional el Dorado, con los datos de longitud del
cauce y pendiente de la cuenca………………………………………………………….…53
FIGURA N°10: Formato aforo descargas sanitarias…………………………...…………66
FIGURA N°11: Conteo descargas sanitarias in situ………………………………………67
FIGURA N°12: Plano tanque de almacenamiento de agua cruda……………...…………78
10
LISTA DE TABLAS
TABLAS N° 1: Leyes relacionadas con el tratamiento y uso del agua…………………...34
TABLAS N° 2: Promedio mensual de pasajeros en el del Aeropuerto el Dorado………..36
TABLAS N°3: Cantidad de acompañantes por pasajero en el del Aeropuerto Internacional
el Dorado………………………………………………….……………..………..………39
TABLAS N°4: Acompañantes en el Aeropuerto Internacional el Dorado mes a mes……40
TABLAS N°5: Trabajadores del Aeropuerto Internacional el Dorado…………………...41
TABLAS N°6: Área aprovechable de la cubierta del Aeropuerto Internacional el Dorado..45
TABLAS N°7: Aparatos sanitarios del Aeropuerto Internacional el Dorado……………..45
TABLAS N°8 Metodologías aplicadas para estimar volumen de almacenamiento de agua
lluvia………………………………………………………………………….………….....46
TABLAS N°9: Valores de los coeficientes a, b, c, y d, para el cálculo de las curvas IDF
sintéticas……………………………………………………………………………………48
TABLAS N°10: Valores de precipitación máxima anual en 24 horas…………….............50
TABLAS N°11: Pendiente de Tylor…………………………………………………….....53
TABLAS N°12: Ecuación de Kirpich…………………………………………………….54
TABLAS N°13: Ecuación de Teméz……………………………………………………..54
TABLAS N°14: Ecuación de Chow………………………………………………………55
TABLAS N° 15: Hietograma por el método del bloque alterno –IDEAM………………..56
TABLAS N°16: Curva IDF – EAB……………………………………………………….59
TABLAS N°17: Hietograma por el método del bloque alterno – EAB…………………...61
11
TABLAS N°18: Valores de precipitación promedios mensuales (2002-2015)…………...64
TABLAS N°19: Resultados aforo descargas sanitarias…………….……………………..67
TABLAS N°20: Calculo dotación agua persona (lts/día)…………………………………68
TABLAS N°21: Demanda mensual total …………………………………………………68
TABLAS N° 22: Valores de coeficientes de escorrentía………………………………….70
TABLA N° 23: Valores de oferta del agua del Aeropuerto Internacional El Dorado…….70
TABLA N° 24: Volumen del tanque de almacenamiento (m3/mes)……………………...71
TABLA N° 25: % consumos de ahorro de agua potable……………………………….....73
TABLA N° 26: Ahorro económico en un mes y un año tras la recolección de agua
lluvia…………………………………………………………………………….…………74
TABLA N°27: % de excedencia………………………………………………………..…75
TABLA N°28: Plan de mantenimiento PTALL Aeropuerto el Dorado…………………..80
12
RESUMEN
La presente investigación busca evaluar y realizar un diagnóstico al Sistema actual de
Captación de Aguas Lluvias del Aeropuerto Internacional El Dorado, ubicado en la ciudad
de Bogotá, con el fin de identificar sí se está generando un óptimo aprovechamiento del agua
lluvia, para suplir el agua requerida en los sanitarios y orinales de los baños de la terminal
aérea.
En esta investigación se quiere identificar si el volumen del tanque de almacenamiento está
sobredimensionado, o por lo contrario es un tanque pequeño que no permite aprovechar
volúmenes óptimos de agua lluvia.
Para la obtención de la información se tuvo en cuenta el Instituto de Hidrología, Meteorología
y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM), la Empresa de Acueducto y Alcantarillado
de Bogotá - EAB con el fin de identificar las precipitaciones de la estación pluviométrica
ubicada en el Aeropuerto Internacional el Dorado, para la implementación de la Curva IDF;
por otro lado a la información obtenida del consorcio del aeropuerto OPAIN S.A, en lo
correspondiente a planos técnicos del área de la cubierta y tanques de almacenamiento.
Para ello se implementaron tres metodologías, la primera a partir de curvas IDF sintéticas,
evaluadas por el método del bloque alterno y racional, el segundo a partir de las curvas IDF
de la empresa EAB, las cuales fueron evaluadas por el método del bloque alterno y racional
y la tercera por la apliación de curvas de masa que relacionan las precipitaciones del punto
con los consumos promedios del aeropuerto.
PALABRAS CLAVES: Aguas lluvias – Sistema de captación - Almacenamiento-
Aprovechamiento.
13
ABSTRACT
This research seeks to evaluate and diagnose the current Rainy Water Collection System of
the El Dorado International Airport, located in the city of Bogotá, in order to identify if it is
generating an optimal use of rainwater, to supply the water required in the toilets and urinals
of the bathrooms of the air terminal.
In this research we want to identify if the volume of the storage tank is oversized, or on the
contrary it is a small taque which does not allow to take advantage of optimal volumes of
rainwater.
In order to obtain the information, the Institute of Hydrology, Meteorology and
Environmental Studies of Colombia (IDEAM), the Water Supply and Sewerage Company of
Bogotá - EAB was taken into account in order to identify the precipitation of the rain station
located at the Airport. El Dorado International, for the implementation of the IDF Curve, on
the other hand to the information obtained from the OPAIN SA airport consortium, to the
corresponding technical plans of the area of the cover and storage tanks.
For this, three methodologies were implemented, the first from synthetic IDF curves,
evaluated by the alternative and rational block method, the second from the IDF curves of
the EAB company, which were evaluated by the alternative block method and rational
And the third by the expansion of mass curves that relate the precipitation of the point with
the average consumption of the airport.
KEYWORDS: Rainwater - Collection system - Storage - Use.
14
INTRODUCCIÓN
La sociedad actual enfrenta una de las crisis ambientales más graves de mundo, pues los
cambios climáticos, la contaminación global y la sobrepoblación, hoy son temas que
acaparan la atención ya que debido a la excesiva contaminación se considera que recursos
esenciales para la vida como el agua están en riesgo.
En miras de la concientización y el aprovechamiento de los recursos naturales, se han venido
desarrollando en la últimas décadas estrategias que permitan hacer la mayoría de los procesos
de industrialización más sostenibles, a fin de estar a la vanguardia tecnológica y ambiental,
por tal razón las nuevas apuestas en la infraestructura son los edificios inteligentes que
permiten hacer un uso eficiente de energía solar, recolección de agua lluvia y fachadas
ecológicas hasta control de seguridad y circuitos cerrados de televisión.
Con infraestructura diseñada para aprovechar los recursos naturales, se aumenta la capacidad
de ahorro en cuanto a factores económicos y a la vez se genera un aporte ambiental, a fin de
dar un mejor rendimiento a los recursos naturales, cabe mencionar que Colombia es unos de
los países con mayor pluviosidad en el mundo.
En la ciudad de Bogotá hay muchas organizaciones que han implementado dentro de sus
políticas contribuir con el medio ambiente, como es el caso de las tiendas Alkosto, el centro
Comercial Parque la Colina, y la Pontificia Universidad Javeriana, sin embargo, en la
actualidad el Aeropuerto Internacional el Dorado, es una de las apuestas ambientales más
grandes en cuanto a la reutilización de agua lluvia, debido a su magnitud y a la gran cantidad
de personas que transitan diariamente.
El Aeropuerto Internacional el Dorado hace su proceso de recolección de agua lluvia a través
de la cubierta que posee 50107 m 2, adicionalmente cuenta con una planta de tratamiento de
aguas lluvias que busca recoger la mayor cantidad de agua tras la precipitación y procesarla
para así dejarla en óptimas condiciones para ser usada en los sanitarios y orinales del
aeropuerto.
15
Este trabajo de grado busca evaluar el sistema de captación y aprovechamiento de agua lluvia
implementado en el Aeropuerto Internacional el Dorado de Bogotá, esto con el fin de
identificar si la capacidad de los tanques de almacenamiento de agua lluvia están
recolectando al máximo el agua lluvia.
Para determinar este estudio se realizaron cálculos que permiten identificar la demanda
requerida de agua para el uso de sanitarios y orinales del Aeropuerto el Dorado, así mismo
identificar cual es la oferta de agua.
Así mismo este trabajo busca dar cuenta de los procesos de reutilización de agua lluvia, y
poder a su vez determinar la eficiencia de los procesos que se llevan a cabo para determinar
nuevos criterios que permitan ajustar o mejorar los procesos para que la operación
aeroportuaria sea más eficiente y sostenible.
16
CAPÍTULO 1: Generalidades
1.1 EL AEROPUERTO EL DORADO
Grafica N° 1: Aeropuerto Internacional el Dorado
Fuente: Recuperada de www.eldorado.aero
El Aeropuerto Internacional el Dorado es el principal aeropuerto de Colombia, se encuentra
localizado en la ciudad de Bogotá en la localidad de Fontibón y es considerado el tercer
aeropuerto más importante de Latinoamérica, por su capacidad de conexión entre Norte y
Suramérica, así mismo en los últimos años tras su remodelación, se ha destacado por su alto
nivel de atención, organización y mantenimiento aeroportuario ocupando el puesto 42 entre
los mejores aeropuertos del mundo.
El aeropuerto el Dorado contó con la visita de aproximadamente 15.709.568 pasajeros en el
año de 2017 según cifras entregadas por OPAIN S.A. quien es el consorcio encargada de la
administración del aeropuerto el Dorado.
Tras la magnitud de pasajeros, empleados y acompañantes el Aeropuerto El Dorado posee
un programa llamado el dorado verde en donde se buscan desarrollar estrategias que busque
hacer más sostenible la operación aeroportuaria, en temas como el agua, el suelo, el cambio
climático, la salud y la seguridad.
17
Con base a lo anterior, este trabajo busca hacer una evaluación teniendo en cuenta el ahorro,
el aprovechamiento y la optimización de los procesos de aprovechamiento de aguas lluvia en
el Aeropuerto el Dorado.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El agua es considerada un elemento fundamental para la vida humana, es por ello que al pasar
de los años se vienen desarrollando estrategias que permitan darle un mejor uso a este recurso
natural; en este trabajo de grado se busca hacer una evaluación del sistema de
aprovechamiento y captación de aguas pluviales.
El Aeropuerto Internacional el Dorado implementó un sistema de captación y
aprovechamiento de aguas lluvias en la Terminal Unificada de Pasajeros con el fin de
utilizarlo en las descargas de sanitarios y orinales de los baños.
Uno de los elementos del sistema de aprovechamiento de aguas lluvias es el tanque de
almacenamiento, el cual permite recolectar y almacenar aguas para utilizarlas en actividades
donde por lo general se utilizaría agua potable como es la descarga de sanitarios y orinales.
La determinación del volumen de un tanque de aguas lluvia no cuenta con procedimientos
estandarizados, sino cada quien lo diseña de acuerdo con su necesidad, lo que ha generado
consecuencias como construcciones de tanques con sobredimensionamientos que generan
problemas por falta de adecuada renovación de agua, o tanques muy pequeños que no
permiten aprovechar volúmenes óptimos de agua lluvia y por ende no se logran ahorros de
agua potable, generando algunas veces sobrecostos y problemas de salud pública.
(Estupiñan)
18
1.2.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
A partir de lo anteriormente mencionado, surge la idea de este trabajo de grado que es poder
evaluar el sistema de captación y aprovechamiento de aguas lluvias implementado en la
Terminal Unificada del Aeropuerto el Dorado; se analizará que tan optimo es el actual
sistema de captación de aguas lluvias, para posteriormente poder realizar sugerencias para
posibles mejoras, que permitan hacer una recolección de aguas lluvias eficiente, para los
sanitarios y orinales del Aeropuerto el Dorado.
1.3 OBJETIVO
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
• Evaluar el sistema de captación y aprovechamiento del agua lluvia implementada en
el Aeropuerto Internacional el Dorado de Bogotá.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Realizar el análisis hidrológico de la zona correspondiente al Aeropuerto
Internacional el Dorado, para la determinación de precipitaciones y curvas de
Intensidad, Duración y Frecuencia (IDF).
• Desarrollar una propuesta metodológica para el cálculo del volumen adecuado del
tanque de almacenamiento de aguas lluvias del Aeropuerto Internacional el Dorado.
• Realizar la comparación de las propuestas metodológicas desarrolladas y la
infraestructura del tanque de almacenamiento de aguas lluvias del Aeropuerto
Internacional el Dorado.
19
1.4 JUSTIFICACIÓN
La conciencia ambiental que se ha despertado en los últimos años, sumada a las señales de
alerta que han dado fenómenos como el de la niña, hacen que cada vez más agremiaciones,
profesionales y la sociedad en general se interese por abordar e implementar sistemas de
aprovechamiento de recursos naturales como el agua, generando así propuestas para realizar
construcciones sostenibles en las que el uso eficiente del agua resulta un factor fundamental
en la preservación del medio ambiente.
El incremento de la demanda de agua está creciendo de forma exponencial y la oferta en
algunos lugares del mundo, incluso en nuestro país, no alcanza a ser suficiente para suplir
necesidades básicas, resulta entonces una alternativa interesante el aprovechamiento de aguas
lluvias, lo cual redunda en menores costos operativos para las edificaciones y un aporte para
la sociedad en términos ecológicos. (REYES, 2014)
En la actualidad se busca brindar soluciones a problemas que se han dado tras la
contaminación global, por ende se buscan disminuir los efectos del cambio climático
especialmente los relacionados con el consumo de agua.
Así mismo esta iniciativa busca promover la utilización de agua lluvia con el fin de mitigar
el daño ambiental producido en las últimas décadas, tras el gasto desmedido del agua en
procesos como la minería y el lavado excesivo de ropa tras la sobrepoblación, puesto que el
agua es un recurso natural que no va a acabarse y basados en este supuesto en la actualidad
se aquejan muchas crisis sanitarias como la contaminación de ríos, la ausencia de agua
potable en regiones lejanas del país y el alto costo de la tarifa del agua.
En esta medida la implementación de la reutilización del agua lluvia es un tema en auge tras
la sustancial ayuda ambiental ya que es menor la utilización del agua potable, lo que a su vez
produce un impacto económico en reducción del costo de servicio del agua.
20
Por lo anterior en el Aeropuerto Internacional el Dorado se implementó un mecanismo de
recolección y tratamiento de aguas lluvias en una Planta de Tratamiento con el fin de
disminuir el uso de agua potable, en sanitarios orinales y en riego de plantas.
El Aeropuerto el Dorado, no ha sido ajeno a esta tendencia de ahorro y uso eficiente de agua,
teniendo en cuenta que desde hace aproximadamente una década atrás en proyectos se vienen
implementando diseños de infraestructura, sistemas de aprovechamiento de aguas lluvias,
con los cuales se pretende utilizar los volúmenes de agua provenientes de zonas no
transitables, para almacenamiento y posterior distribución en la red que abastece sanitarios,
orinales y jardines.
1.4.1 DELIMITACIÓN
Este trabajo de investigación se realizará en la ciudad de Bogotá en el Aeropuerto
Internacional el Dorado, ubicado en la localidad de Fontibón, con el fin de evaluar los
componentes de sistema de captación de aguas lluvias, concretamente los sistemas de
captación (cubierta) y almacenamiento (tanques de almacenamiento).
No se va a evaluar el sistema de recolección (canaletas y bajantes), ya que se asume que no
hay pérdidas en el sistema, y que el agua de lluvia captada por la cubierta llega
completamente a los tanques de almacenamiento.
21
CAPÍTULO 2: Marco Teórico, conceptual y legal
2.1 ¿Qué es Agua Lluvia?
“La lluvia es uno de los fenómenos del medio ambiente más comunes y al mismo tiempo
más sorprendentes, aún dentro de su simpleza. En términos científicos, la lluvia no es más
que la precipitación de agua desde las nubes hacia el suelo, hacia la tierra. Esta caída de agua
se produce a partir de la condensación del vapor de agua que se encuentra dentro de las nubes
y que, al volverse más pesado, cae por efecto de la gravedad hacia el suelo.
La lluvia siempre es líquida, siempre es agua en estado líquido, a veces puede estar
acompañada de otros estados como el gaseoso (por ejemplo, con neblina) o sólido (con
granizo).1
2.2 ¿Que es la Precipitación?
Como precipitación se conocen todas las formas de humedad que cae a la tierra, proveniente
de las nubes como agua, nieve hiel. La precipitación constituye la entrada primordial del
sistema hidrológico y es el factor principal que controla la hidrología de una región.
Según la definición oficial de Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la
precipitación de partículas de agua líquida de diámetro mayor de 0.5 mm, o de gotas menores
pero muy dispersas.
La precipitación se mide por la altura que el agua caída alcanzaría sobre una superficie plana
y horizontal, en la que no existieran perdidas por infiltración y evaporación; la altura se mide
en milímetros (mm).
2.3. ¿Qué es el aprovechamiento de aguas lluvias?
A través de los años se han involucrado nuevas ideas que permiten hacer del agua lluvia una
1 Información suministrada para el concepto de lluvia de https://www.definicionabc.com/medio-
ambiente/lluvia.php
22
posible apuesta para satisfacer usos no potables, es decir convertirse en una solución que
ayude a replantear el modelo de consumo actual del agua, sustituyéndose en donde no sea
obligatoria el uso del agua potable como es la descarga de inodoro y orinales, riego de plantas
etc., cabe mencionar que el agua lluvia no tiene las condiciones óptimas para el consumo
humano debido a que por condiciones atmosféricas esta no cumple con los estándares de
calidad y puede causar enfermedades.
Se consideraba que el agua lluvia era un recurso hídrico cotidiano y natural, sin embargo
hoy en día se cree que es un gran beneficio para el abastecimiento ya que de reutilizarse el
agua lluvia menos seria la utilización de agua potable, adicionalmente en épocas de inviernos
habría una disminución en cuanto a inundaciones y desbordamiento de ríos. (REYES, 2014)
Adicionalmente Colombia cuenta con gran precipitación por su ubicación cerca de la línea
ecuatorial haciendo que esta iniciativa sea factible, sin embargo tras la falta de conocimiento
e infraestructura es sus edificaciones es poco el aprovechamiento del agua lluvia, cabe
mencionar que en donde se han hechos proyectos de sostenibilidad ambiental con agua lluvia
han logrado la disminución tanto en la utilización de agua potable como en la reducción de
costos en la tarifa de sus recibos de acueducto.
Australia encabeza a nivel mundial el RWH (Recolección de Aguas Lluvias), por medio de
políticas de aprovechamiento, conjuntas con incentivos tributarios y conciencia ambiental,
como resultado cuenta con centenares de experiencias exitosas, (Duan, 2008) Así mismo,
Estados Unidos, Suecia, China, Japón Indonesia, Alemania, España, Francia, Nigeria,
Zambia Y Sudáfrica también han logrado realizar decenas de experiencias exitosas ligadas a
las normativas. Por su parte, en Latinoamérica, Brasil lidera diferentes proyectos de RWH,
mediante proyectos de mediana y pequeña escala como centros comerciales, industriales
y residenciales, complejos deportivos, etc.
En Colombia el RWH ha sido poco utilizado principalmente por el desconocimiento como
recurso aprovechable y a la abundancia de fuentes de agua con las que cuenta el país. A pesar
23
de ello, la mayoría de los proyectos de este tipo han logrado reducir los costos por consumo
facturado de agua potable ( (Duarte, 2004) pero debido a la falta de normativas y técnicas
certificadas, muchos de estos proyectos no cumplen con la calidad necesaria para los usos
previstos.
Una inclusión de normas dentro de los documentos de diseños de sistemas de abastecimiento
de aguas lluvias, para diseñadores y constructores de nuestro país, sería el paso más
importante para que los profesionales comenzaran a considerar este tipo de sistemas,
conociendo todas sus ventajas y los posibles ahorros económicos que pueden generar, además
del impacto positivo que esto produciría.
2.4 Captación de agua lluvia
“La captación de agua de lluvia es la captación, transporte y almacenamiento del agua lluvia
que cae sobre la superficie de manera natural o hecha por el hombre. Las superficies que
captan el agua en las ciudades pueden ser techos de casas y edificios, techumbres de
almacenes y de tiendas, explanadas, etc. El agua almacenada puede ser usada para cualquier
fin, siempre y cuando utilicemos los filtros apropiados para cada uso, es decir para usos
básicos como limpieza de ropa, de pisos, sanitarios y riego puede usarse un filtro muy
sencillo; para aseo personal y para agua que pretenda beber, se deberá tener un sistema de
filtros diferente, adecuados para estos fines.” (Adler, 2008).
2.4.1 Sistema de captación de agua lluvia
La captación de agua lluvia es un sistema ancestral que ha sido practicado en diferentes
épocas y cultura. Este sistema es un medio fácil y sensato de obtener agua para el consumo
humano y para el uso agrícola. En aquellos lugares del mundo con alta o media precipitación
y en donde no se cuenta con suficiente cantidad y calidad de agua para el consumo humano,
se puede recurrir al agua lluvia como fuente de abastecimiento.
El agua de lluvia puede ser interceptada, colectada y almacenada en depósitos especiales para
su uso posterior. Esto haría posible el hacer más llevadero el tiempo de secas y en un futuro
24
sobrevivir las secas, ya que por el mal uso del agua y por factores tales como la deforestación
masiva en el planeta, el agua ira escaseando progresivamente lo cual significa que, en un
futuro no muy lejano, el sistema de captación de agua de lluvia será un mecanismo de
sobrevivencia. (Vamos a dar , s.f.)
2.4.2 Componentes de un sistema de captación de aguas lluvia
El aprovechamiento de agua lluvia es muy importante puesto que permite la disminución del
uso de agua potable para el uso de este sistema se debe sistema se deben definir los
componentes básicos del sistema, los cuales están dados en la siguiente imagen:
Figura N° 1: Captación de agua lluvia en una casa
Fuente: Guía de diseño para la captación de agua lluvia Lima, 2004.
2.4.2.1 Captación:
Es el techo o la superficie destinada para recolectar el agua lluvia. Estos deben tener una
pendiente superior al 5% para que se facilite el escurrimiento del agua. Los materiales
empleados en la construcción de techos para la captación de agua de lluvia pueden ser
metálicos, tejas de arcilla, o paja, etc. (Salud, 2004).
25
2.4.2.2 Recolección:
Esta se realiza por medio de canaletas las cuales están en la parte perimetral de los techos
conduciendo el agua a las bajantes, deben ser de un material liviano y resistente a diversos
factores climáticos. Pueden ser de materiales como: bambú madera, metal o PVC.
2.4.2.3 Tanque de almacenamiento:
En el cual se debe tener mayor cuidado puesto que se debe tener en cuenta el factor humano
es decir el número de personas que serán beneficiadas con este sistema para diseñar el tanque
de almacenamiento y así no tener que usar agua potable para que este tanque quede sin agua.
A este elemento se encuentra unida la red de distribución de agua lluvia la cual se encuentra
paralela a la red de acueducto, esta red se abastece por medio del sistema de bombeo. (Salud,
2004)
2.5 Descripción del sistema de captación y aprovechamiento de aguas lluvias de la
Terminal Unificada de pasajeros del Aeropuerto Internacional el Dorado:
El Aeropuerto Internacional el Dorado está ubicado en la localidad de Fontibón, en la
Terminal Unificada de pasajeros se construyó un sistema de captación y aprovechamiento de
aguas lluvias, con el fin de poder cubrir la demanda de agua utilizada para sanitarios y
orinales.
Los componentes del sistema de captación y aprovechamiento de aguas lluvias del
Aeropuerto el Dorado se describen a continuación:
2.5.1 Captación:
La captación de las aguas lluvias se hace por medio de la cubierta metálica de la terminal
unificada del aeropuerto destinada para recolectar el agua lluvia.
26
GRAFICA N°2: Fotografía satelital de la cubierta del Aeropuerto Internacional el Dorado
Fuente: OPAIN S.A.
GRAFICA N°3: Cubierta del Aeropuerto Internacional el Dorado
Fuente: fotografía propia
27
2.5.2 Recolección:
La recolección del agua lluvia se realiza por medio de canaletas, conduciendo el agua a un
sistema llamado el “sistema sifónico QuickStream” que es un sistema para evacuación de
aguas de grandes cubiertas, que por medio de tragantes que evitan la entrada de aire al sistema
y bajantes transportan el agua lluvia hasta los tanques de almacenamiento.
Canaletas Tragantes
Tubería sistema sinfónico
GRAFICA N°4 Sistema de Recolección de Aguas Lluvias del Aeropuerto el Dorado
Fuente: Fotografías propias.
28
2.5.3 Tanques de Almacenamiento:
En los tanques de almacenamiento de aguas lluvias se almacena el agua lluvia captada; se
cuentan con tres (3) tanques de almacenamiento, dos (2) tanques disipadores y un (1) tanque
de agua cruda.
GRAFICA N°5 Tanques de almacenamiento de agua lluvia
Fuente: Fotografías propias
2.5.4 Sistema de desinfección de agua:
Aunque el agua lluvia se considera libre de materia orgánica, desde la tropósfera hasta el
suelo, puede cargarse de material articulado presente en el aire que carga el agua lluvia de
materia orgánica Además en su recorrido por el canal de recolección hasta la planta de
tratamiento recolecta y demás materia orgánica que promueve la formación de
microorganismos. El crecimiento de microorganismos en el agua puede afectar sus
propiedades organolépticas, dándole mal olor, sabor y un color fuera del convencional,
además de que puede afectar a la salud de las personas. (EDOSPINA S.A., 2013)
29
2.5.5 Planta de tratamiento de aguas lluvias:
La finalidad de ésta, es dotar al Aeropuerto el Dorado de un sistema de tratamiento de aguas
lluvias, que permita adaptarse a las variaciones del caudal y poder emplearse en los baños.
El sistema de tratamiento consiste en un proceso filtración-desinfección conformado
principalmente por un sistema de ajuste de pH, una batería de filtración con válvulas
automáticas, empleando zeolita turbidex como medio filtrante y un sistema de dosificación
de hipoclorito de sodio para desinfección.
El agua tratada es almacenada en el tanque de agua tratada, para posteriormente ser
distribuida hacia los sanitarios y orinales de los baños del Aeropuerto el Dorado.
(EDOSPINA S.A., 2013)
La Planta de tratamiento de aguas lluvias del Aeropuerto el Dorado se encuentra localizada
en el espigón norte de la Terminal 1 de pasajeros:
GRAFICA N°6 Ubicación PTALL Aeropuerto el Dorado.
Fuente: OPAIN S.A.
30
2.5.6 Diagrama de flujo del proceso de tratamiento de aguas lluvias de la Planta de
tratamiento de aguas lluvias del Aeropuerto el Dorado.
FIGURA N°2: Diagrama de flujo del proceso de tratamiento de aguas lluvias en el
Aeropuerto el Dorado.
Fuente: Manual de operaciones Edospina y OPAIN S.A.
AGUA
CRUDA
AA
Captación
Almacenamiento
del agua lluvia,
pozo enterrado
material: Concreto
Cantidad: uno (1)
Ajuste de PH
Dosificación de
soda caustica en la
línea de entrada
ALMACENAMIENTO
solución de soda al 10%
Capacidad: 500L
Material: Polipropileno
Cantidad: uno (1)
Almacenamiento
Solución de sodio al
13%
Capacidad: 250L
Material: Polipropileno
Cantidad: uno (1)
FILTRACION Batería
de 4 filtros
Turbidex verticales
Desinfección
Dosificación de
hipoclorito de
sodio en la línea
de salida
ALMACENAMIENTO
Agua tratada
Capacidad: 2000L
Material: Polipropileno
Cantidad: Dos (2)
AGUA
TRATADA
31
2.5.7 Distribución agua lluvia tratada a los sanitarios y orinales del Aeropuerto
Internacional el Dorado
La distribución del agua lluvia tratada se hace por bombeo desde el tanque de
almacenamiento de agua tratada y es transportada por la red de agua tratada y llevada hasta
los sanitarios y orinales.
Tanque agua tratada Tuberia agua tratada
Tuberia de alimentacion sanitaria
GRAFICA N° 7: Distribución de agua lluvia tratada a sanitarios y orinales.
Fuente: Fotografías propias.
32
3. MARCO LEGAL
Colombia es considerado un país con variedad en el ámbito legislativo, si bien existe una
amplia normatividad en temas relacionados con el uso adecuado y eficiente del agua como
servicio público, aún no hay leyes que reglamenten el aprovechamiento del agua lluvia para
los nuevos proyectos de construcción, sin embargo por el auge de sostenibilidad a nivel
mundial algunas organizaciones de carácter público y privado han experimentado y sus
resultados han sido de gran relevancia, como es el del Aeropuerto Internacional el Dorado.
A continuación, se enuncian algunas leyes y normas que han sido destacadas en cuanto al
tema de aguas lluvias:
La ley 142 de 1994, regula la prestación de servicios públicos de acueducto y alcantarillado,
está ley básicamente busca la protección de los recursos naturales (agua), la eficiente
prestación del servicio por parte de empresas públicas o privadas y así mismo hace
responsable al estado en la regulación y control del agua potable, esto por su parte con los
que tiene que ver con el uso de agua como fin público.
El Decreto 302 de 2000, de nuevamente referencia a las entidades prestadoras del servicio
público de agua potable, dejando a la deriva el aprovechamiento del agua lluvias, es decir,
que solo se habla del cuidado pertinente en canales y alcantarillado a fin de que no halla
inundaciones o taponamiento en la tubería, aislándola de cualquier proyecto a la
responsabilidad ambiental.
Por otro lado, la Ley 373 de 1997, en la cual se propende por el uso eficiente y ahorro del
agua y que enuncia lo siguiente: “Artículo 2o.- Contenido del programa de uso eficiente y
ahorro del agua. El programa de uso eficiente y ahorro de agua, será quinquenal y deberá
estar basado en el diagnóstico de la oferta hídrica de las fuentes de abastecimiento y la
demanda de agua, y contener las metas anuales de reducción de pérdidas, las campañas
educativas a la comunidad, la utilización de aguas superficiales, lluvias y subterráneas, los
incentivos y otros aspectos que definan las Corporaciones Autónomas Regionales y demás
33
autoridades ambientales, las entidades prestadoras de los servicios de acueducto y
alcantarillado, las que manejen proyectos de riego y drenaje, las hidroeléctricas y demás
usuarios del recurso, que se consideren convenientes para el cumplimiento del programa”
esta es una de las primeras apuesta en cuanto a normatividad, en donde se pretende involucrar
a todo los sectores sociales para la implementación del aprovechamiento del agua lluvia sin
embargo existen varios vacíos en cuanto a los métodos de capacitación, información e
implementación en todo los sectores, especialmente en lo que corresponde a la construcción
de nuevas edificaciones.
3.1 LEYES MÁS RECIENTES A NIVEL NACIONAL SOBRE TEMAS
RELACIONADOS CON EL USO DEL AGUA
▪
▪
▪ Ley 09 de 1979
Para los efectos de aplicación de esta Ley se entenderán por condiciones sanitarias del
Ambiente las necesarias para asegurar el bienestar y la salud humana. (Congreso de
Colombia, Ley 09, 1979) 373 de 1997 Por la cual se establece el programa para el uso
eficiente y ahorro del agua. (República de Colombia, Ley 373, 1997)
▪
▪ Ley 99 de 1993
Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el Sector Público
encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales
renovables, se organiza el Sistema Nacional Ambiental, SINA, y se dictan otras
disposiciones. (Congreso de Colombia, Ley 99, 1993)
▪
▪ Ley 99 de 1993
Art. 43 El sistema y método establecidos por el artículo precedente para la definición
de los costos sobre cuya base se calcularán y fijarán las tasas retributivas y
compensatorias, se aplicarán al procedimiento de fijación de la tasa de que trata el
presente artículo. (Congreso de Colombia, Ley 99, 1993).
▪ Ley 142 de 1994 ▪ Art. 144 Referente a los instrumentos de medición del consumo de los medidores
individuales.
▪
▪ Decreto 302 del
2000
Art. 17 Del régimen de acometidas y medidores. En el caso de grandes consumidores
deben instalarse dos (2) medidores. El primero de ellos debe ser de tipo mecánico y el
segundo de ellos debe ser de tipo electrónico. (Congreso de Colombia, Decreto 302,
2000).
34
▪
▪ Ley 689 de 2001
Régimen de actos y contratos de las empresas (Congreso de Colombia, Ley 689, 2001)
1096 del 2000 Por el cual se adopta el Reglamento Técnico para el sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico – RAS. (República de Colombia, Ministerio de
Desarrollo Económico, Resolución 1096, 2000).
▪
▪ Resolución 2115
del 2007
Establece los parámetros para los diversos tratamientos de aguas de acuerdo a su uso
y disposición. (Ministerios de la Protección Social, de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial, Resolución 2115, 2007)
▪
▪ Decreto 1575 de
2007
Art 35 El objeto del presente decreto es establecer el sistema para la protección y
control de la calidad del agua, con el fin de monitorear, prevenir y controlar los riesgos
para la salud humana causados por su consumo, exceptuando el agua envasada.
(Ministerio de la Protección Social, Decreto 1575, 2007).
TABLA N° 1 Leyes relacionadas con el tratamiento y uso del agua.
Fuente: Elaboración propia
4. METODOLOGÍA
La metodología implementada es de carácter cuantitativa, y posee un alcance descriptivo y
explicativo, ajustándose a los objetivos planteados en este trabajo de grado y a los resultados
de la literatura consultada.
Partiendo de la descripción de un sistema de recolección de aguas lluvias, y del
comportamiento hidrológico en el Aeropuerto Internacional el Dorado, se realizó la
correlación entre los volúmenes de agua requeridos por la población beneficiada y la
disponibilidad de agua proveniente de la precipitación, con el fin de calcular el volumen
adecuado del tanque de almacenamiento de aguas lluvias y realizar la comparación con el
tanque de almacenamiento actual del Aeropuerto Internacional el Dorado.
35
CAPITULO 5: INVESTIGACIÓN, ANÁLISIS Y CÁLCULOS
El Aeropuerto Internacional el Dorado Luis Carlos Galán Sarmiento, es el principal
aeropuerto de Colombia. Se encuentra localizado en la ciudad de Bogota, a unos 12
kilómetros al occidente del Centro Internacional de Bogota, en la localidad de Fontibón. El
mismo, ocupa un área aproximada de 6.9 Km², sus coordenadas son 4°42”05' N74°08”49',
es el aeropuerto más grade de Colombia en pasajeros y carga de mercancía, en el año de 2017
transitaron 15.709.568 pasajeros, en lado aire cuenta con dos pistas paralelas de 3800 metros
de longitud por 45 metros de ancho cada una.
Es el primer aeropuerto de Latinoamérica en volumen de carga y el tercer aeropuerto mas
importante de América Latina en volumen de pasajeros. Posee una posición privilegiada y
estratégica, dado que se encuentra en la parte media del continente americano, facilitando su
comunicación con todos los continentes.
Ganó el premio Skytrax al mejor personal en América del sur en 2016, así como el primer
puesto en la lista de los mejores aeropuertos de América Latina por segunda vez consecutiva.
Por otra parte, en la lista de los mejores aeropuertos del mundo, El Dorado consiguió el
puesto 42 en la lista de 2017.
Para el desarrollo de este trabajo de investigación en donde se busca evaluar el sistema de
captación y aprovechamiento de aguas lluvia del Aeropuerto Internacional el Dorado es
importante tener en cuenta algunas variables como las que se describen a continuación:
5.1 Determinar la población del Aeropuerto Internacional el Dorado:
El Aeropuerto el Dorado opera los 365 días del año las 24 horas del día, en las cuales la
población se distribuye en pasajeros, acompañantes y trabajadores. Para la determinación de
la cantidad de pasajeros en el Aeropuerto se emplearon las estadísticas de vuelos y pasajeros
reportadas por el Aeropuerto Internacional el Dorado, las cuales se encuentran en la página
de Opain S.A. Consorcio del Aeropuerto. La cantidad de trabajadores fue un dato
suministrado por el jefe de mantenimiento de OPAIN S.A y para determinar la cantidad de
acompañantes por pasajero se realizó una encuesta.
36
• Pasajeros
Se obtuvieron los datos de los pasajeros a través de las estadísticas proporcionadas por
OPAIN S.A en su página web, con dichas cifras se realizó un promedio mensual de pasajeros
en los periodos de 2002 a 2017 mes a mes, como se observa en la tabla No 2.
TABLA N°2: Promedio mensual de pasajeros en el Aeropuerto Internacional El Dorado.
Fuente: Elaboración propia
• Acompañantes
Para determinar la cantidad de acompañantes que van al Aeropuerto Internacional el Dorado
por pasajeros, se realizó una encuesta, a continuación, se evidencia el ejemplo de encuesta y
el resultado obtenido.
Encuesta
La encuesta se realizó dentro del edificio de la terminal 1 del Aeropuerto Internacional el
Dorado, fue dirigida únicamente a pasajeros, sin importar el tipo vuelo nacional o
internacional, el objetivo de la encuesta era identificar cuantas personas estaban
acompañando al pasajero sin tomar el vuelo.
MES PROMEDIO MENSUAL DE PASAJEROS
ENERO 1.136.316
FEBRERO 1.007.612
MARZO 1.121.172
ABRIL 1.074.227
MAYO 1.132.394
JUNIO 1.212.548
JULIO 1.252.336
AGOSTO 1.064.797
SEPTIEMBRE 1.156.459
OCTUBRE 1.195.382
NOVIEMBRE 1.195.708
DICIEMBRE 1.322.256
37
A continuación, se puede observar el modelo de la encuesta realizada a los pasajeros:
FIGURA N°3: Formato Encuesta.
Fuente: Elaboración propia.
Con la formula del tamaño de la muestra, se identificó el número de encuestas que se debían
realizar, tomando el tamaño de la muestra como el registro del mayor número de pasajeros
registrados en un (1) día en el Aeropuerto, el cual fue el 16 de junio de 2017 con 54021
pasajeros, nivel de confianza del 95% y margen de error del 5%, arrojando un total de 382
encuestas.
38
FIGURA N°4: Calculadora tamaño de la muestra.
Fuente: Recuperada de https://es.surveymonkey.com/mp/sample-size-calculator/
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos de la encuesta, adicionalmente se
realizó un promedio de acompañantes por pasajero el cual nos dio 1.71 acompañantes por
pasajero.
39
TABLA N°3: Cantidad de acompañantes por pasajero en el Aeropuerto Internacional el
Dorado.
Fuente: Elaboración propia
PASAJERO # ACOMPAÑANTES
Pasajero 1 1
Pasajero 2 0
Pasajero 3 3
Pasajero 4 1
Pasajero 5 0
Pasajero 6 0
Pasajero 7 0
Pasajero 8 0
Pasajero 9 2
Pasajero 10 4
Pasajero 11 0
Pasajero 12 3
Pasajero 13 0
Pasajero 14 2
Pasajero 15 1
Pasajero 368 1
Pasajero 369 1
Pasajero 370 0
Pasajero 371 0
Pasajero 372 1
Pasajero 373 3
Pasajero 374 2
Pasajero 375 2
Pasajero 376 1
Pasajero 377 0
Pasajero 378 0
Pasajero 379 3
Pasajero 380 1
Pasajero 381 2
Pasajero 382 1
PROMEDIO ACOMPAÑANTE POR PASAJERO 1,708670267
40
Posteriormente el promedio mensual de pasajeros se multiplicó por el promedio de
acompañantes por pasajero, con el fin de determinar la cantidad de acompañantes que llegan
al Aeropuerto Internacional el Dorado mes a mes, como se observa en la siguiente tabla:
TABLA N°4: Acompañantes en el Aeropuerto Internacional el Dorado mes a mes.
Fuente: Elaboración propia
• Trabajadores
En el Aeropuerto Internacional el Dorado laboran aproximadamente 15.000
trabajadores en las diferentes empresas, adicionalmente según cifras de OPAIN los
15.000 empleados trabajan durante las 24 horas del día, distribuidos en diferentes
turnos de trabajo.
La tabla N°5 nos muestra la cantidad de trabajadores por un día, adicional la cantidad
de trabajadores que hay mes a mes.
MES
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ACOMPAÑANTES X MES
1.945.420
1.725.074
1.919.493
1.839.122
1.938.706
2.075.933
2.144.052
1.822.976
1.979.906
2.046.543
2.047.101
2.263.758
41
TABLA N°5: Trabajadores del Aeropuerto Internacional el Dorado.
Fuente: Elaboración propia.
5.2 Delimitación del área útil para el aprovechamiento del agua lluvia:
Para delimitar el área de la superficie recolectora del agua lluvia, se tomaron las medidas in
situ del área útil de la cubierta de la Terminal 1:
Figura N°5. Área útil recolectora de aguas lluvias cubierta Aeropuerto el Dorado.
Fuente: Planos del Aeropuerto Internacional el Dorado y Consorcio OPAIN.S.A
MES
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
TRABAJADORES X DIA TRABAJADORES X MES
15000 465000
15000 420000
15000 465000
15000 450000
15000 465000
15000 450000
15000 465000
15000 465000
15000 450000
15000 465000
15000 450000
15000 465000
42
Grafica N° 8. Toma de medidas in situ cubierta Aeropuerto el Dorado.
Fuente: Fotografía Propia.
43
Figura N°6. Plano de medidas cubierta Aeropuerto Internacional el Dorado.
Fuente: Planos del Aeropuerto Internacional el Dorado y Consorcio OPAIN S.A.
44
Figura N°7. Planos del Área de la cubierta del Aeropuerto Internacional el Dorado
Fuente: Planos del Aeropuerto Internacional el Dorado y OPAIN S.A.
45
ÁREA APROVECHAMIENTO DE CUBIERTA
50.107 m2
Tabla N°6. Área de la cubierta aprovechable del Aeropuerto Internacional el Dorado.
Fuente: Elaboración propia.
5.3 Cantidad de aparatos sanitarios del Aeropuerto El Dorado:
En cuanto a las instalaciones sanitarias que son suministradas por la planta de tratamiento de
aguas lluvias (PTALL) del Aeropuerto el Dorado, se realizó un recorrido in situ e inventario
de la cantidad de aparatos sanitarios, los cuales se encuentran distribuidos de la siguiente
forma:
SANITARIO CANTIDAD
Fluxómetro 326
ORINALES CANTIDAD
Fluxómetro 83
Tabla N°7. Aparatos Sanitarios Aeropuerto Internacional el Dorado,
Fuente: Elaboración propia
5.4 Información pluviométrica del IDEAM.
Para este estudio era fundamental los datos estadísticos relacionados con la cantidad de
pluviosidad, por ende, se solicitó al Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios
Ambientales IDEAM los valores totales mensuales de precipitación y los valores totales
diarios de precipitación de la estación pluviométrica de El Dorado.
Para obtener un buen estudio pluviométrico es necesario tomar 10 años de referencia, sin
embargo, para este trabajo se extraen los valores de precipitación desde el año 2002 al 2015
es decir 14 años a fin de tener un buen referente.
46
5.5 Metodologías, métodos y cálculos:
A continuación, se hará el desarrollo de tres (3) metodologías existentes para la obtención de
un volumen de tanque de almacenamiento de aguas lluvias, como se observa en la tabla N°8:
METODOLOGIA METODO
8N°
1 CURVA IDF – IDEAM
BLOQUE ALTERNO
RACIONAL
N° 2 CURVA IDF – EAB BLOQUE ALTERNO
RACIONAL
N° 3 CEPIS
GUIA DE DISEÑO PARA
CAPTACIÓN DEL AGUA DE
LLUVIA
Tabla N°8. Metodologías aplicadas para estimar volumen de tanque de almacenamiento de
aguas lluvias.
Fuente: Elaboración propia.
A partir del análisis de las tres propuestas metodológicas, se definirá la que, a criterio del
autor de este trabajo de grado, será la metodología adecuada para aplicar en este estudio.
5.5.1 Metodología No 1 CURVA IDF – IDEAM
En el diseño de obras de drenaje y de estructuras hidráulicas es indispensable conocer el
comportamiento hidrológico del área. En las zonas en las cuales no se disponen registros de
caudales, éstos se deben determinar mediante modelos hidrológicos lluvia escorrentía. En
estos modelos es necesario precisar la profundidad de precipitación máxima que se espera
tener en un determinado periodo de recurrencia. Al analizar esta información se puede
obtener el volumen máximo de agua que debe ser evacuado en un cierto lapso de tiempo. De
ahí se obtiene el caudal de diseño de la obra, el cual establece el tamaño de la misma y afecta
directamente los costos de construcción.
47
Las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) sintetizan el comportamiento pluvial de
una zona y su determinación es de vital importancia por los motivos antes mencionados. En
estas curvas se puede conocer la intensidad máxima de precipitación que se espera tener
durante determinada duración de lluvia, en un evento que en promedio ocurriría cierto
número de años.
Usualmente las curvas IDF se determinan mediante análisis del mayor número posible de
registros pluviógrafos pertenecientes a la estación de estudio. El problema que se presenta es
la escasez de estaciones que registran información de este tipo, debido a altos costos de
instalación y mantenimiento. La mayor parte de estaciones en el país son pluviométricas y
registran la información de precipitación a nivel diario, por lo cual no se puede realizar el
análisis de frecuencia tradicional. La información de estas es discreta y no continua, por lo
cual no se conoce la forma en que se distribuye la precipitación a lo largo de cada tormenta,
sino únicamente con un nivel de agregación de 24 horas. La estimación de curvas IDF a partir
de información pluviométrica se presenta como una alternativa muy importante para resolver
este problema. A través de los años se han propuesto diversas ecuaciones empíricas que
pretenden describir las curvas IDF de una forma generalizada. Adicionalmente, se han
elaborado otras que permiten generar curvas IDF sintéticas a partir de información
pluviométrica.
Los Ingenieros Mario Diaz Granados y Rodrigo Vargas evaluaron la aplicabilidad de las
principales ecuaciones para Colombia, y se analizaron nuevas ecuaciones empíricas como
alternativa a las probadas en otros sitios del planeta. Se realizaron análisis en conjunto y por
regiones climatológicas, esto último con el fin aumentar la confiabilidad de las curvas
sintéticas. (Diaz-Granados, 1998, pág. 188); Por lo anteriormente mencionado se elaboró las
curvas de Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF) por el método de Díaz – Granados y
Vargas la cual está expresada por la siguiente ecuación:
48
𝑖 =𝑎 ∗ 𝑇𝑏 ∗ 𝑀𝑑
(𝑡
60)𝑐
Dónde:
i = intensidad de precipitacion en (mm/hr)
T = Periodo de retorno, en años
M= precipitación máxima promedio anual en 24 horas a nivel multianual
t = Duración de la lluvia , en minutos
a,b,c,d = parametros de ajuste de la regresión, estos parametros fueron regionalizados como
se presenta en la tabla N°9 y sus respectios valores:
TABLA N° 9: Valores de los coeficientes a, b, c y d, para el cálculo de las curvas IDF
sintéticas.
FUENTE: Manual de drenaje vial de 2011 Cap. 2 Tabla 2.12.
49
FIGURA N° 8: Regiones en Colombia para la definición de parámetros a, b, c, y d.
FUENTE: Manual de drenaje vial de 2011 Cap. 2 Tabla 2.13.
Con los datos tomados de la estación pluviométrica del IDEAM nombrada APTO EL
DORADO código de estación 21205790, se elaboraron las curvas IDF sintéticas.
Para la realización de la curva IDF se usaron los valores máximos anuales de precipitación
en 24 horas, mientras que los parámetros a, b, c, d, se obtienen de la región Andina.
50
Los valores de precipitación máxima anual en 24 horas, hace referencia al mayor valor de
precipitación diario de los 365 días del año, para este caso de estudio los mayores valores de
precipitación diario de cada año entre los periodos de 2002 y 2015 como se aprecian en la
siguiente tabla N°10, luego se realizó un promedio obteniendo la M (precipitación máxima
promedio anual en 24 horas), la cual es una variable para el diseño de la curva IDF.
TABLA N°10: Valores de precipitación máxima anual en 24 horas
Fuente: Elaboración propia
Con los datos anteriores se calcula la curva IDF con sus respectivos periodos de retorno las
cuales arrojaron los siguientes resultados expresados en la gráfica N°9:
AÑO Pmax (año)
2002 36,8
2003 36
2004 50,4
2005 44,4
2006 78,5
2007 36,5
2008 32,5
2009 56,5
2010 34
2011 33,6
2012 65,5
2013 46
2014 39,4
2015 46,5
M (Pmax promedio) 45,47142857
51
GRAFICA N°9: Curva IDF, estación el dorado – método IDEAM
Fuente: Elaboración propia
El siguiente paso consiste en evaluar el tiempo de concentración, o tiempo en que tarda toda
la cuenca de estudio en aportar. A continuación, se va a hallar el tiempo de concentración por
las siguientes ecuaciones: Kirpich, Teméz, V.T. Chow.
• Ecuación de Kirpich (1940) (V.T Chow, 1994):
Tc=0.06628(L/S0.5)0.77
Dónde:
Tc= Tiempo de concentración, en horas (hr)
0
50
100
150
200
250
300
0,08 0,25 0,42 0,58 0,75 0,92 1,08 1,25 1,42 1,58 1,75 1,92 2,08 2,25 2,42
Inte
nsi
dad
(m
m/h
)
Tíempo (h)
Curvas IDF Estación APTO EL DORADO
Tr = 5 años
Tr = 10 años
Tr = 25 años
Tr = 50 años
Tr = 100 años
52
L=Longitud del cauce principal, en kilómetros (Km)
S= Pendiente entre las evaluaciones máximas y mínimas (pendiente total) del cauce
principal, en (m/m)
Para hallar la pendiente del cauce (S), se utilizó el método de Tylor – Schwarz:
• Pendiente del cauce principal
Es un indicador del grado de respuesta hidrológica de una cuenca a una tormenta, no se debe
confundir con la pendiente de la cuenca. Dado que la pendiente varia a lo largo del cauce, es
necesario definir una pendiente media, para lo cual se propone el criterio de Taylor y Schwarz
que utiliza la siguiente formula:
𝒔 = [𝑳
𝑳𝟏
√𝒔𝟏 +
𝑳𝟐
√𝒔𝟐+ ⋯ +
𝑳𝒏
√𝑺𝒏
]
𝟐
Dónde:
S= pendiente media del cauce principal
m = es el número de segmentos en que se divide el cauce principal
L=longitud horizontal del cauce principal, desde su nacimiento hasta desembocadura.
Ln= longitud horizontal de los tramos en los caudales se subdivide el cauce principal.
Sn= pendiente de cada segmento en que se divide.
53
Figura N°9: Plano de Aeropuerto Internacional el Dorado, con los datos de longitud del
cauce y pendiente de la cuenca.
Fuente: Elaboración propia
Con los datos de la figura N°9, se procede a hallar la pendiente de Tylor, el cual nos dio
como resultado 0.518% o 0.00518 metro sobre metro (m/m), como se evidencia en la tabla
N° 11.
PENDIENTE TYLOR
L (m) 409
L (km) 0,409
S (1) (%) 12
S (2) (%) 0,5
S (1) (m/m) 0,12
S (2) (m/m) 0,005
S Tylor (m/m) 0,00518
S Tylor (%) 0,518
TABLA N° 11: Pendiente de Tylor
Fuente: Elaboración propia
54
Con la pendiente de Tylor ya hallada procedemos a hallar el tiempo de concentración por la
ecuación de Kirpich como se evidencia en la Tabla N°12.
TABLA N°12: Ecuación de Kirpich
Fuente: Elaboración propia
• Ecuación de Témez, (INVIAS,2009)
Tc= 0.30(L/S0.25) 0.76
Dónde:
Tc= Tiempo de concentración, en horas (hr)
L= Longitud del cauce principal, Kilómetros (Km)
S= Pendiente total de cauce principal, en porcentaje (%)
Témez
Tc (h) 0,17
Tc (min) 10,2
TABLA N°13: Ecuación de Témez
Fuente: Elaboración propia
Kirpich
Tc (h) 0,2527
Tc (min) 15,16
55
• Ecuación propuesta por (V.T. Chow, 1994)
Tc= 0.273(L/S 0.5) 0.64
Dónde:
Tc=Tiempo de concentración, en horas (hr)
L= Longitud del cauce principal, Kilómetros (Km)
S= Pendiente total de cauce principal, en metros por metros (m
/m)
Chow
Tc (h) 0,83
Tc (min) 49,8
TABLA N°14: Ecuación de Chow
Fuente: Elaboración propia
El tiempo de concentración mínimo según lo establecido en la tabla N°8 la norma NS – 085
(EAB) y la normativa RAS (2010), en el literal D.4.4.3.4.2 es de 15 minutos. Por lo anterior
se decide tomar como tiempo de concentración los 15,16 minutos obtenidos de la fórmula de
Kirpich.
Con la obtención de los datos de Intensidad, tiempo de concentración y periodo de retorno,
se procede a calcular el volumen de almacenamiento del tanque de agua lluvia
implementando los siguientes métodos.
56
5.5.1.1 Método del Bloque Alterno-IDEAM
El método del bloque alterno consiste en obtener un Hietograma que especifica la
profundidad de precipitación que ocurre en “n” intervalos de tiempo sucesivos de duración,
a partir de valores puntuales de precipitación; para estimar la duración de tormenta se toma
como referencia (el estudio para el análisis y caracterización de tormentas en la sabana de
Bogotá , 2006) donde se estima una duración típica de tormenta en la sabana de Bogotá entre
120 y 180 minutos (2-3 horas). Para el caso de estudio se toma un valor de 2 horas (120
minutos).
Calculo de hietograma por método del bloque alterno:
TABLA N°15: Hietograma por método del bloque alterno IDEAM
Fuente: Elaboración propia
Duración (min) Duración (hrs) Intensidad (mm/h) Precipitacion (mm) Precipitacion Incremental (mm) Tiempo (min) Precipitación (mm)
10 0,17 97,374517 16,22908617 16,22908617 0-10 1,169413305
20 0,3 61,62621849 20,54207283 4,312986663 10-20 1,344718161
30 0,5 47,15690441 23,57845221 3,036379378 20-30 1,605907451
40 0,7 39,00189621 26,00126414 2,42281193 30-40 2,049446462
50 0,8 33,66085272 28,0507106 2,049446462 40-50 3,036379378
60 1 29,84458136 29,84458136 1,793870757 50-60 16,22908617
70 1,17 26,95756184 31,45048881 1,605907451 60-70 4,312986663
80 1,3 24,68345365 32,91127153 1,460782726 70-80 2,42281193
90 1,5 22,83732646 34,25598969 1,344718161 80-90 1,793870757
100 1,7 21,30322314 35,50537191 1,249382212 90-100 1,460782726
110 1,8 20,0044283 36,67478521 1,169413305 100-110 1,249382212
120 2 18,88798782 37,77597565 1,101190435 110-120 1,101190435
57
GRAFICA N°10: Hietograma estación Aeropuerto el Dorado, periodo de retorno de 5
años- IDEAM
Fuente: Elaboración propia
Se aprecia para la zona un valor de precipitación cercano a los 17 mm de precipitación en
los 10 min más cargados de la lluvia. Mientras que el total de la lluvia caída en 2 horas es
de 37.77 m m . El volumen de captación para una tormenta se tiene al multiplicar la
profundidad de lluvia sobre el área no transitable de cubiertas.
𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 37.77 𝑚𝑚 = 0.03777𝑚
𝐴𝑟𝑒𝑎 = 50107 𝑚2
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 1892.54 = 1893𝑚3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
PR
ECIP
ITA
CIO
N (
MM
)
TIEMPO (MIN)
HIETOGRAMA APTO EL DORADO
58
5.5.1.2 Método Racional- IDEAM
El método racional, según el manual de drenaje vial del INVIAS, calcula el caudal pico de
aguas lluvias con base en la intensidad media del evento de precipitación con una duración.
Igual al tiempo de concentración del área de drenaje y un coeficiente de escorrentía. De
acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área de drenaje está
contribuyendo (INVIAS, 2013).
Este método esta formulado en la siguiente ecuación:
𝑄 = 𝐾𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴
Dónde:
Q= Caudal Pico de aguas lluvias m3/s
C= Coeficiente de impermeabilidad definido para cada área tributaria (adimensional)
i= intensidad de precipitación correspondiente al tiempo de concentración utilizado (mm/ h)
A= Área tributaria de drenaje (m2)
K= Factor de conversión
𝑄 = 0.9 ∗ 0.000205𝑚
𝑆∗ 50107𝑚2 = 0.92𝑚3/𝑆
𝑉 = 0.92 𝑚3
𝑠∗ 909,6 𝑠
𝑉 = 836.8 𝑚3 = 837 𝑚3
59
5.5.2 Metodología No 2 CURVA IDF - EAB
Utilizando las curvas IDF suministradas por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de
Bogotá (EAB), y aplicando de igual forma el método del bloque alterno y el método racional,
discutidos anteriormente. Se desarrollaron las curvas IDF (Intensidad – Duración –
Frecuencia) de acuerdo con la tabla de coeficientes para la ecuación IDF, enviada por el
Acueducto, se construyó las curvas IDF.
Coordenadas Solicitadas Norte Este
111323.45 92844.96
Coordenadas Entregadas EAB Norte Este
1011323 992845
Tr (años) Parámetros Curva IDF
C1 X0 C2
3 4003,62 25,1 -1,10261
5 4568,88 25,7 -1,10211
10 5391,59 26,4 -1,10556
25 6457,9 27,1 -1,10843
50 7934,81 29,5 -1,1243
100 8950,52 29,8 -1,12953
TABLA N° 16: Curva IDF –EAB
Fuente: Elaboración propia
Con los parámetros C1, X0, C2 dados por el Acueducto para los diferentes periodos de
retorno, se modelan las curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia, los cuales se desarrollan
a través de la siguiente ecuación, dada por la Norma Técnica De Servicio criterios diseño de
sistemas de alcantarillado NS 085 literal 4.2.1.2, “ La intensidad de la lluvia se determinará
a partir del periodo de retorno, frecuencia y duración de la tormenta de diseño, los datos para
los diferentes periodos serán suministrados por la empresa a través de los datos técnicos del
proyecto”.
𝐼𝑁𝑇𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷 = 𝐶1 ∗ (𝐷𝑈𝑅𝐴𝐶𝐼Ó𝑁 + 𝑋0 ) 𝐶2
60
GRAFICA N°11: Curva IDF estación el dorado método EAB
Fuente: Elaboración propia
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1800
,08
0,1
70
,25
0,3
0,4
20
,50
,58
0,6
70
,75
0,8
0,9 1
1,1
1,2
1,2
51
,31
,42
1,5
1,6
1,7
1,7
51
,81
,92 2
2,1
2,2
2,3
2,3
2,4
22
,5
Inte
nsi
dad
(m
m/h
r)
Tiempo (hr)
Curvas IDF - APTO EL DORADO - EAB
Tr = 3 Años
Tr = 5 Años
Tr = 10 Años
Tr = 25 Años
Tr = 50 Años
Tr = 100 Años
61
5.5.2.1 Método del Bloque Alterno -EAB
Calculo de hietograma por método del bloque alterno:
TABLA N°17: Hietograma por método de Bloque alterno –EAB
Fuente: Elaboración propia
GRAFICA N°12: Hietograma estación Aeropuerto el Dorado, periodo de retorno de 5
años-EAB
Fuente: elaboración propia
Duración (min) Duración (hrs) Intensidad (mm/h) Precipitacion (mm) Precipitacion Incremental (mm) Tiempo (min) Precipitación (mm)
10 0,17 88,83796138 14,8063269 14,8063269 0-10 0,406976487
20 0,3 67,67051916 22,55683972 7,750512824 10-20 0,656126605
30 0,5 54,41082144 27,20541072 4,648570997 20-30 1,118475291
40 0,7 45,3578836 30,23858907 3,033178349 30-40 2,095315027
50 0,8 38,80068491 32,33390409 2,095315027 40-50 4,648570997
60 1 33,84170676 33,84170676 1,507802666 50-60 14,8063269
70 1,17 29,96587033 34,96018205 1,118475291 60-70 7,750512824
80 1,3 26,85693619 35,80924826 0,849066206 70-80 3,033178349
90 1,5 24,31024991 36,46537486 0,656126605 80-90 1,507802666
100 1,7 22,18765216 36,97942027 0,514045404 90-100 0,849066206
110 1,8 20,39258005 37,38639675 0,406976487 100-110 0,514045404
120 2 18,85555608 37,71111216 0,324715413 110-120 0,324715413
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Pre
cip
itac
ión
(m
m)
Tiempo (min)
HIETOGRAMA APTO EL DORADO
62
Se aprecia para la zona un valor de precipitación cercano a los 15 mm de precipitación en los
10 min más cargados de la lluvia. Mientras que el total de la lluvia caída en 2 horas es de
37.7 mm. El volumen de captación para una tormenta se tiene al multiplicar la profundidad
de lluvia sobre el área no transitable de cubiertas.
𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 37.7 𝑚𝑚 = 0.0377 𝑚
Á𝑟𝑒𝑎 = 50107 𝑚2
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 1889.03 𝑚3 = 1890 𝑚3
5.5.2.2 Método Racional -EAB
El método racional, según el manual de drenaje vial del INVIAS, calcula el caudal pico de
aguas lluvias con base en la intensidad media del evento de precipitación con una duración.
igual al tiempo de concentración del área de drenaje y un coeficiente de escorrentía. De
acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área de drenaje está
contribuyendo. (INVIAS, 2013)
Este método esta formulado en la siguiente ecuación:
𝑄 = 𝐾𝐶 ∗ 𝐼 ∗ 𝐴
Dónde:
Q= Caudal Pico de aguas lluvias m3/s
C= Coeficiente de impermeabilidad definido para cada área tributaria (adimensional)
i= intensidad de precipitación correspondiente al tiempo de concentración utilizado (mm/ h)
A= Área tributaria de drenaje (m2)
K= Factor de conversión
63
𝑄 = 0,9 ∗ 0,000021 𝑚/𝑠 ∗ 50107 𝑚2 = 0,95 𝑚3/𝑠
𝑉 = 0,95 𝑚3/𝑠 ∗ 909,6𝑠 = 864,12 𝑚3
𝑉 = 865 𝑚3
5.5.3 Metodología No 3 Guía de diseño para captación del agua de lluvia
Esta metodología se desarrolla en base a lo propuesto por la Guía de diseño para captación
del agua de lluvia, Lima 2004. La cual consta de los siguientes pasos:
5.5.3.1 Determinación de la precipitación promedio mensual
Para determinar los valores de precipitación promedio mensual se usaron los datos de
precipitación total mensual de 14 años periodos de (enero 2002 – diciembre 2015),
suministrada por el IDEAM, datos de la estación APTO EL DORADO código de estación
21205790 la cual fue instalada el 15 de febrero de 1972, no se cuentan con los datos de
precipitación del periodo (abril 2006 – febrero2018) por insuficiencia de datos por parte del
IDEAM.
𝑃𝑝𝑖 = ∑ 𝑃𝑖𝑖=𝑛
𝑖=1
𝑛
Dónde:
n= Número de años de evaluados
Pi=Valor de precipitación mensual del mes “i” (mm)
Ppi=precipitación promedio Mensual del mes “i” de todos los años evaluados (mm/mes)
64
Los cálculos se resumen en la siguiente tabla:
TABLA N°18: Valores de precipitaciones promedio mensuales (2002 -2015)
Fuente: Elaboración propia
GRAFICA N°13: Valores de precipitaciones promedio mensuales (2002 -2015)
Fuente: elaboración propia.
AÑO ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVIE DICIE
2002 26,8 16,8 111,5 134,8 116,3 74,8 39,7 22,5 45,5 55,7 44 64,1
2003 3 24,1 75,4 128 46,4 61,5 31,1 67,6 42,6 54,9 134,8 78,8
2004 22 98,7 40,8 197,7 101,4 51,1 51,2 19,7 59 170 118,6 31,9
2005 11,1 33,2 33,7 93,6 161,3 36,6 21,4 66 97,8 131,3 47,8 111,2
2006 58,1 31,7 214,9 153,7 194,9 115,4 16,5 22,7 25,1 195,6 91,1 30,2
2007 7,6 10,9 62 150,6 125,4 54,2 56,1 58,9 18 200,6 117,4 82,9
2008 30,5 84,6 93,8 112,9 225,6 119,5 61,5 94,7 48,8 140,7 134,2 60
2009 51,4 91,4 142,8 55,2 15,7 64,1 53,2 28,4 21,5 129,1 95,1 58,4
2010 6,3 36,6 23,2 187,3 160,3 107,8 136,7 51,8 76,4 133 196,6 134,6
2011 52,1 88 118,1 242,8 161,3 113,5 67,2 60,2 121,7 165,6 239,8 122,3
2012 63,1 67,5 140,9 235,9 89,3 39 48,5 50,2 24,3 131 56,2 34,7
2013 21,9 129 61,4 132,7 112,4 26,9 38 68,8 45,5 64,9 182,9 96,9
2014 75,6 77,7 83,4 83,4 132,9 41,4 21,8 29,1 66,9 108,5 66,6 86,8
2015 36,2 15,2 123,6 128,4 21,5 22,6 31,2 27,7 26,8 35,3 101,3 2,2
PRECIPITACION
PROMEDIO MENSUAL33,3 57,5 94,7 145,5 118,9 66,3 48,2 47,7 51,4 122,6 116,2 71,1
PRECIPITACION TOTAL MENSUAL
33,3
57,5
94,7
145,5
118,9
66,3
48,2 47,7 51,4
122,6116,2
71,1
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
ENERO FEBRE MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOST SEPTI OCTUB NOVIE DICIE
Pre
cip
itac
ión
(m
m/m
es)
Meses del año
PRECIPITACIÓN PROMEDIO MENSUAL (mm/mes)
65
5.5.3.2 Determinación de la demanda:
Cantidad de agua necesaria para atender necesidades de los usuarios del sistema en cada uno
de los meses.
𝐷𝑖 =𝑁𝑢 ∗ 𝑁𝑑 ∗ 𝐷𝑜𝑡
1000
Nu= Número de usuarios que se benefician del sistema
Nd = Numero de días del mes analizado
Dot= dotación (L/personas* día)
Nd= Numero de días del mes analizado (m3)
Fluxómetro sanitario
Válvula de Fluxómetro para sanitario, manos libres con sensor
incrustado en la pared, con generación de energía incorporada, no
necesita punto eléctrico ni pilas. 4.8 litros por descarga, alta
eficiencia, ajuste del sensor automático. Suministro de conexión
de 1”. Incluye accesorios de conexión. Importado por Totto.
Referencia: 5-AA-TET2LN32SS
Fluxómetro orinales
Válvula de Fluxómetro para sanitario, manos libres con sensor
incrustado en la pared, con generación de energía incorporada, no
necesita punto eléctrico ni pilas. 1.9 litros por descarga, alta
eficiencia, ajuste del sensor automático. Suministro de conexión
de 1”. Incluye accesorios de conexión. Importado por Totto.
Referencia: 5-AA-TEU2LN#SS
66
Se calculó la dotación teniendo en cuenta la ficha técnica de los fluxómetros para sanitarios
(4.8 litros por descarga) y fluxómetros para orinales (1.9 litros por descarga), adicionalmente
se realizó un aforo en algunos baños de áreas públicas y restringidas tanto en hombres como
en mujeres del Aeropuerto el dorado. El aforo consistió en realizar el conteo de descargas
sanitarias de cada baño en un intervalo de tiempo de 30 minutos.
Figura N°10: Formato aforo descargas sanitarias.
Fuente: Elaboración propia
Tiempo (min)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140
Tiempo (min)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140
AFORO DESCARGAS SANITARIAS AEROPUERTO INTERNACIONAL EL DORADO
BAÑO:
DESCARGAS DE SANITARIOS
DESCARGAS DE ORINALES0' - 15'
DESCARGAS DE SANITARIOS
15' - 30' DESCARGAS DE ORINALES
67
Figura N°11: Conteo descargas sanitarias in situ.
Fuente: Elaboración propia
En total fueron 4 baños aforados, los cuales se seleccionaron estratégicamente en las
diferentes zonas del aeropuerto:
✓ Baños damas y caballeros punto de información zona pública.
✓ Baños damas y caballeros (check in 1) zona pública.
✓ Baños damas y caballeros sala 37 zona restringida vuelos internacionales.
✓ Baños damas y caballeros sala 73 zona restringida vuelos nacionales.
El aforo arrojó los siguientes resultados:
TABLA N°19: Resultados aforo descargas sanitarias
Fuente: Elaboración propia
0
49
Descargas de Orinales
80
18
66
20
54
28
51
27
0
33
0
52
0
48
Baños damas sala 37 zona restringida vuelos Internacionales.
Baños caballeros sala 37 zona restringida vuelos Internacionales.
Baños damas sala 73 zona restringida vuelos nacionales.
Baños caballeros sala 73 zona restringida vuelos nacionales.
Descargas de Sanitarios
Baños damas punto de información zona pública.
Baños caballeros punto de información zona pública.
Baños damas check in 1 zona pública.
Baños caballeros check in 1 zona pública.
BAÑO
68
Con los datos obtenidos del aforo, se procedió a calcular la dotación de agua que requiere
una persona para el uso de sanitarios y orinales en un día en el Aeropuerto el Dorado.
Teniendo en cuenta que en toda la terminal de pasajeros hay 35 baterías de baños de hombres
y 35 baterías de baños de mujeres, dando un valor de 7,02 lts de agua.
TABLA N°20: Calculo dotación de agua persona (lts/día)
Fuente: Elaboración propia
Para la determinación de la demanda mensual, se utilizó el promedio mensual de pasajeros,
de acompañantes y de trabajadores y la dotación de sanitarios y orinales por usuario por día
de la cual se obtiene la siguiente tabla:
TABLA N°21: Demanda mensual total
Fuente: Elaboración Propia
Dotacion de agua persona (lts/dia) 7,0189
Promedio diario de Pasajeros, acompañantes y trabajadores 119498
Sumatoria consumo de agua sanitarios y orinales (lts/dia) 838740
Sumatoria consumo de agua sanitarios y orinales (m3/dia) 838,7
Consumo de agua (lts/dia) 693504 145236
Consumo de agua (m3/dia) 693,5 145,2
43 45,5Promedio descargas en 30 minutos
Promedio descargas x minuto 1,43 1,516666667
Total descargas en todos los baños del Aeropuerto x minuto 100,3 53,08333333
total descargas en todos los baños del Aeropuerto x dia 144480 76440
Descarga OrinalDescarga Sanitario
MES
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
DEMANDA MENSUAL TOTAL (m3)
24.894
22.128
24.606
23.607
24.819
26.240
27.103
23.533
25.172
26.018
25.919
28.434
69
GRAFICA N° 14: Demanda mensual total
Fuente: Elaboración Propia
5.5.3.3 Determinación de la oferta
Con los datos obtenidos de precipitación promedio mensual y el coeficiente de escorrentía,
se procede a determinar la cantidad de agua que será captada.
𝐴𝑖 =𝑃𝑝𝑖 ∗ 𝐶𝑒 ∗ 𝐴𝑐
1000
Dónde
Ppi=Precipitación promedio mensual (l/m2)
Ce=Coeficiente de escorrentía
Ac=Área de captación (m 2)
Ai= Oferta del agua en el mes “i” (m3)
Para efectos de cálculo se tomó el valor de coeficiente de escorrentía con base a la tabla
D.4.7 Coeficientes de impermeabilidad del título D del RAS 2015.
24.894 22.128
24.606 23.607 24.819
26.240 27.103
23.533 25.172 26.018 25.919
28.434
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000C
ON
SUM
O (
m3
)
MESES DEL AÑO
DEMANDA MENSUAL
70
TABLA N° 22: Valores de coeficientes de escorrentía
Fuente: título D del RAS 2015
TABLA N° 23: Valores de oferta del agua del Aeropuerto Internacional El Dorado.
Fuente: Elaboración propia
Luego de obtener los valores de oferta y demanda por mes, se realizó el cálculo de volumen
del tanque; en la primera columna se ubica el mes con mayor valor de precipitación promedio
mensual, los siguientes se distribuyen de manera consecutiva y se establecen valores de oferta
acumulada y demanda acumulada de modo que la diferencia de estos parámetros arroja el
volumen del tanque para cada mes.
MESES PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL (mm) COEFICIENTE DE ESCORRENTIA AREA DE CAPTACIÓN (m2) OFERTA DE AGUA X MES (m3)
ENERO 33,3 0,9 50107 1502
FEBRERO 57,5 0,9 50107 2593
MARZO 94,7 0,9 50107 4271
ABRIL 145,5 0,9 50107 6562
MAYO 118,9 0,9 50107 5362
JUNIO 66,3 0,9 50107 2990
JULIO 48,2 0,9 50107 2174
AGOSTO 47,7 0,9 50107 2151
SEPTIEMBRE 51,4 0,9 50107 2318
OCTUBRE 122,6 0,9 50107 5529
NOVIEMBRE 116,2 0,9 50107 5240
DICIEMBRE 71,1 0,9 50107 3206
71
5.5.3.4 Determinación del volumen del tanque de almacenamiento:
TABLA N° 24: Volumen del tanque de almacenamiento (m3/mes)
Fuente: Elaboración propia.
GRAFICA N°15: Volumen del tanque de almacenamiento (m3/mes)
Fuente: Elaboración propia.
PARCIAL ACUMULADA PARCIAL ACUMULADA
ABRIL 145,5 6562 6562 23607 23607 -17045
MAYO 118,9 5362 11923 24819 48426 -36503
JUNIO 66,3 2990 14913 26240 74666 -59753
JULIO 48,2 2174 17087 27103 101769 -84682
AGOSTO 47,7 2151 19238 23533 125301 -106063
SEPTIEMBRE 51,4 2318 21556 25172 150474 -128918
OCTUBRE 122,6 5529 27085 26018 176492 -149407
NOVIEMBRE 116,2 5240 32325 25919 202411 -170086
DICIEMBRE 71,1 3206 35531 28434 230845 -195313
ENERO 33,3 1502 37033 24894 255739 -218706
FEBRERO 57,5 2593 39626 22128 277867 -238241
MARZO 94,7 4271 43897 24606 302473 -258576
MESES PRECIPITACION PROMEDIO MENSUAL (mm)OFERTA (m3/mes) DEMANDA (m3/mes) VOLUMEN
(m3/mes)
72
Como se observa, los valores para cada uno de los 12 meses del año son negativos, lo que
demuestra que la demanda acumulada supera a la oferta acumulada; una de las razones por
las cuales se obtienen estos resultados es que las precipitaciones son muy bajas en la zona,
en comparación con la cantidad de personas que demandan consumo de agua en el
Aeropuerto.
CAPITULO N° 6: Análisis y conclusiones
6.1 Análisis de Resultados.
Luego de haber calculado el volumen del tanque de almacenamiento de aguas lluvias para el
Aeropuerto Internacional el Dorado por las metodologías desarrolladas en este proyecto, se
realizó el análisis en cuanto al porcentaje de agua ahorrada, en donde se puede observar que
el mayor porcentaje de ahorro de agua se obtiene por el método de bloque alterno propuesto
por ambas metodologías como se observa en la Tabla N° 25 y la gráfica N° 16, en
comparación al método racional, sin embargo, hay que resaltar que este último método tiene
en cuenta el tiempo de concentración que para este caso de estudio fueron los 15,16 minutos
de mayor precipitación.
Según este análisis se recomendaría la metodología No 1 del IDEM por el método de bloque
alterno, para el mejor aprovechamiento del agua lluvia.
73
TABLA N° 25: % consumos de ahorro de agua potable
Fuente: Elaboración propia.
GRAFICA N°16: Análisis % de ahorro de agua potable
FUENTE: Elaboración propio.
ENERO 27611 1893 6,9 837 3,0 1890 6,8 865 3,1
FEBRERO 24552 1893 7,7 837 3,4 1890 7,7 865 3,5
MARZO 27298 1893 6,9 837 3,1 1890 6,9 865 3,2
ABRIL 26195 1893 7,2 837 3,2 1890 7,2 865 3,3
MAYO 27530 1893 6,9 837 3,0 1890 6,9 865 3,1
JUNIO 29054 1893 6,5 837 2,9 1890 6,5 865 3,0
JULIO 30010 1893 6,3 837 2,8 1890 6,3 865 2,9
AGOSTO 26133 1893 7,2 837 3,2 1890 7,2 865 3,3
SEPTIEMBRE 27895 1893 6,8 837 3,0 1890 6,8 865 3,1
OCTUBRE 28832 1893 6,6 837 2,9 1890 6,6 865 3,0
NOVIEMBRE 28706 1893 6,6 837 2,9 1890 6,6 865 3,0
DICIEMBRE 31455 1893 6,0 837 2,7 1890 6,0 865 2,7
% de ahorro
VOLUMEN DEL
TANQUE
Metolología No 1
Curva IDF - IDEAM
(BLOQUE ALTERNO)
(m3)
VOLUMEN DEL
TANQUE
Metolología No 1
Curva IDF - IDEAM
(METODO
RACIONAL) (m3)
VOLUMEN DEL
TANQUE
Metolología No
2 Curva IDF -
EAB (BLOQUE
ALTERNO) (m3)
VOLUMEN DEL
TANQUE
Metolología No
2 Curva IDF - EAB
(METODO
RACIONAL) (m3)
MESESCONSUMO
(m3)% de ahorro % de ahorro % de ahorro
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
% D
E A
HO
RR
O
% DE AHORRO DE AGUA POTABLE
Metodología No 1 - IDEAM - BA
Metodología No 1 - IDEAM - MR
Metodología No 2 - EAB - BA
Metodología No 2 - EAB - MR
74
Con el supuesto que todos los meses del año se recolectaran los 1893 m3 de agua pluvial, el
cual fue el volumen hallado en la metodología No 1 del IDEAM por el método de bloque
alterno, el cual analizá una sola tormenta típica de Bogotá en 2 horas, en este orden de ideas
el Aeropuerto el Dorado en temas monetarios se estaría economizando $6.530.850 pesos
mensuales y $78.370.200 pesos anuales.
Valor m3 agua potable (pesos) 3450
Volumen - IDEAM - BA (m3) 1893
Ahorro $ (pesos)/mes 6530850
Ahorro $ (pesos)/año 78370200
TABLA N° 26: Ahorro económico en un mes y un año tras la recolección de agua lluvia.
Fuente: Elaboración propia
Si bien en temas de ahorro de agua potable y ahorro monetario todo pareciera indicar que el
volumen de almacenamiento de aguas lluvias óptimo para el Aeropuerto Internacional el
Dorado es de 1893 m3, se debe tener en cuenta que este volumen de agua se recolectará en
una tormenta típica de Bogotá, lo cual indica que no siempre se va a recolectar este volumen
de agua, por tal motivo se realizó un análisis a través de la curva de duración; para la
realización de la misma se tomaron los valores diarios de precipitación de los 14 años de
estudio es decir desde 2002 hasta 2015, se elaboraron los cálculos diarios de precipitación
efectiva, volumen de almacenamiento y balance, luego se tomaron los volúmenes diarios de
almacenamiento y se ordenaron del menor al mayor volumen, con estos valores se procedió
a realizar una tabla de porcentajes de excedencia, ver tabla N° 27 y por último se graficó la
curva de duración ver grafica N°17, con el fin de identificar en que porcentaje se va a tener
cierto volumen de agua lluvia.
Con la tabla N° 27 se pudo observar que de los 5143 días de los años entre (2002 – 2015), en
2834 días se presentaron precipitaciones, lo que equivale al 55 %, por otro lado 2301 días no
se presentaron precipitaciones equivalentes al 45 %.
Por otro lado, se observa que únicamente en un 5% de los días evaluados se llega a tener
volúmenes de almacenamiento entre 3540 m3 – 649 m3, para lo cual no sería viable pensar
75
en diseñar un tanque de almacenamiento de 1893 m3, el cual se aprovecharía únicamente en
el 0,27 % de los días, lo cual hace pensar que la inversión inicial sería muy alta, para los
pocos días que se llegaría a recoger estos volúmenes de agua.
Se considera que el volumen del tanque de almacenamiento debe ser diseñado para el 95 %
de los días evaluados, es decir en volumen entre los rangos de 0 m3 – 650 m3.
% Excedencia Vol (m3)
100 0
95 0
90 0
85 0
80 0
75 0
70 0
65 0
60 0
55 4,5
50 9,0
45 13,5
40 22,5
35 40,6
30 67,6
25 112,7
20 162,3
15 252,5
10 369,8
5 649,4
0 3540,1
TABLA N°27: % de excedencia
Fuente: Elaboración propia
76
GRAFICA N°17: Curva de duración
Fuente: Elaboración propia
Por lo anterior se puede concluir, que los volúmenes de almacenamiento de aguas lluvias
obtenidos por el método de Bloque Alterno en las metodologías No 1 y 2 (1893 m3 y 1890
m3) quedan descartados, por lo cual la metodología más óptima es la del IDEAM por el
método racional dando un volumen del tanque de almacenamiento de 837 m3, y es el volumen
más cercano al de los 650 m3 elegido en la curva de duración.
La metodología No 3 “Guía de diseño para captación del agua de lluvia”, también se descartó
ya que no es la mejor metodología para ser aplicada en este caso de estudio, ya que en todos
los meses del año se va a tener carencia de agua como se ve en la gráfica No 15, esto debido
a que esta metodología se basa en el principio de la conservación de la masa, al realizar la
comparación entre de los valores de consumo contra los valores de demanda en cada mes, se
observa que nos dio un volumen de almacenamiento para un año de 291376 m3, el cual al ser
un volumen de almacenamiento de gran dimensión conlleva a problemas de renovación del
agua almacenada, lo que generaría un riesgo de descomposición y de salud pública en el
Aeropuerto el Dorado.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Vo
lum
en (
m3
)
% Excedencia
Curva de Duración
77
Al pensar en la construcción de un tanque de almacenamiento de 291376 m3, se debe pensar
en una estructura sobredimensionada, lo cual implicaría una inversión inicial importante. Por
estas razones la metodología N°3 “Guía de diseño para captación del agua de lluvia”, se
excluye de este caso de estudio.
Actualmente el Aeropuerto el Dorado cuenta con tres tanques, dos tanques disipadores y un
tanque de agua cruda donde se almacenan las aguas lluvias. El volumen de los tanques
disipadores es de 154.3 m3, 79.4 m3 y el Volumen del tanque de agua cruda es de 600 m3.
Para hallar el volumen de los tanques disipadores se hallaron las medidas in situ, y el volumen
del tanque de agua cruda se tomó de los planos suministrados por OPAIN S.A.
GRAFICA N°18 : Toma de medidas de tanques disipadores
Fuente: Fotografia propia
78
FIGURA N°12: Plano tanque de almacenamiento de agua cruda
Fuente: OPAIN S.A.
Si sumamos el volumen de almacenamiento de los tanques disipadores y tanque de agua
cruda obtendríamos un volumen de almacenamiento total de 833.7 m3, volumen muy cercano
al volumen optimo elegido de la metodología del IDEAM por el método racional. Adicional
si se tomara únicamente el volumen del tanque de agua cruda, es un volumen de
almacenamiento muy cercano al elegido en la curva de duración de 650 m3.
Por lo anteriormente mencionado, se puede concluir que el volumen de almacenamiento de
aguas lluvias implementado en el Aeropuerto Internacional el Dorado, es un volumen óptimo
para el aprovechamiento y recolección de aguas lluvias.
79
6.2 Conclusiones
Se realizó el análisis hidrológico del Aeropuerto Internacional el Dorado, con los datos
suministrados por el IDEAM, valores totales diarios y valores totales mensuales de
precipitación de los periodos (2002 – 2015), con los valores totales diarios se sacó la
precipitación máxima en 24 horas anual de cada periodo para la determinación de la curva
IDF – IDEAM; de acuerdo con las tablas de coeficientes para cada periodo de retorno
suministradas por la EAB. Se realizaron las correspondientes curvas IDF, para las
metodologías No 1 y 2, con el fin de poder hallar los volúmenes de almacenamiento de aguas
lluvias por los métodos de bloque alterno y método racional. Con los valores totales
mensuales de precipitación se determinó el volumen del tanque por la metodología No 3.
Se logró desarrollar tres metodologías para el cálculo del volumen del tanque de
almacenamiento de agua lluvias del Aeropuerto Internacional el Dorado.
La metodología No 2 – EAB – Método racional, fue la metodología elegida, la que a mi
criterio es la más óptima a la hora de recolección y aprovechamiento de agua lluvia, con un
volumen de 837 m3, esta metodología fue diseñada para las condiciones hidrológicas
descritas en el desarrollo del trabajo, las cuales pueden variar por fenómenos climáticos como
el fenómeno de la niña y el niño generando volúmenes mayores o menores.
Se realizó la comparación de la propuesta metodológica desarrollada y elegida, con las
actuales y existentes estructuras de almacenamiento de aguas lluvias del Aeropuerto
Internacional el Dorado, concluyendo que la actual estructura e implementada en la terminal
aérea es la óptima para la recolección y aprovechamiento de aguas lluvias, ya que el volumen
de almacenamiento actual del Aeropuerto es de 833.7 m3 y el volumen con la metodología
elegida es de 837 m3.
Para una óptima recolección de las aguas lluvias en el Aeropuerto el Dorado, se recomienda
que se realice un adecuado mantenimiento preventivo a los tanques disipadores, tanque de
agua cruda y electrobombas sumergibles, como se describe a continuación:
80
TABLA N° 28: Plan de mantenimiento PTALL Aeropuerto el Dorado.
Fuente: Elaboración propia
ACTIVIDAD FRECUENCIA
Inspección funcionamiento de electrobombas DIARIO
Inspección de niveles en los tanques DIARIO
Inspección de flotadores DIARIO
Inspección de redes hidráulicas DIARIO
Inspección de Tableros de control MENSUAL
Inspección de los sistemas de control en tableros y
proteccionesMENSUAL
Inspección de los tanques MENSUAL
Inspección de cada descarga de las bombas MENSUAL
Inspección de los selectores en el tablero de control MENSUAL
Inspección de los valores de voltaje y amperaje de
cada bombaMENSUAL
Ajuste de bridas y empates de la tubería TRiMESTRAL
Comprobación manual y pruebas de funcionamiento
de los sensores de nivelTRiMESTRAL
Limpieza de cheques de cada línea de descarga de
las bombasTRiMESTRAL
Revisión de ajuste en cada uno de los elementos del
tablero de controlTRiMESTRAL
Inspección de señales y valores predeterminados
para la programación de las bombasTRiMESTRAL
Mantenimiento y lavada de los tanques Disipadores
y de agua cruda SEMESTRAL
Extracción de las bombas y analizar sus
componentes electromecánicosANUAL
PLAN DE MANTENIMIENTO - PTALL AEROPUERTO INTERNACIONAL EL DORADO
Observar el estado de las descargas de las bombas
en su parte hidráulica y de ajuste de tuberíaMENSUAL
81
CAPITULO 7: BIBLIOGRAFIA Y ANEXOS
7.1 BIBLIOGRAFIA(s.f.).
Adler, L. C. (2008). Evaluación del aprovechamiento para consumo humano del agua de lluvia en
una microcuenca urbana de Ibagué, Tolima, Colombia. Santiago de Cali: Ingenlum.
Diaz-Granados, R. V. (1998). CURVAS SINTETICAS REGIONALIZADAS DE INTENSIDAD- DURACION -
FRECUENCIA PARA COLOMBIA. Bogotá: Universidad de los Andes.
Duan, C. A. (2008). Introduction to rainwater management in Australia and suggestions for China‟s
water problems. English Edition.
Duarte, L. &. (2004). Estudio para la reutilización de las aguas lluvias en el campus de la Pontificia
Universidad Javeriana. Bogota .
EDOSPINA S.A., E. Y. (2013). Manual de operacion y funcionamiento de aguas lluvia de la PTALL
Aeropuerto Interncional el Dorado. Bogotá.
el estudio para el análisis y caracterización de tormentas en la sabana de Bogotá . (2006). Bogotá:
Ingete.
Estupiñan, L. N. (s.f.). Universidad Militar Nueva Granada. Recuperado el 10 de febrero de 2018,
de
http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/15377/1/NI%C3%91O%20ESTUPI%C
3%91AN%20LINA%20MARIA%20-%20CASTRO%20OSPITIA%20FRANKLIN%20-%202016.pdf
Evans, C. C. (2009). Extensive bacterial diversity indicates the potential operation of a dynamic
micro-ecology within domestic rainwater storage systems. Science of The Total
Environment, 5206-5215.
INVIAS. (2013). El manual de drenaje vial del INVIAS. Bogotá.
lluvia, D. a. (s.f.). Recuperado el 22 de 01 de 2018, de https://www.definicionabc.com/medio-
ambiente/lluvia.php
REYES, M. C. (2014). DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Y APROVECHAMIENTO DE
AGUAS LLUVIAS. Recuperado el 27 de 01 de 2018, de
http://repository.ucatolica.edu.co/bitstream/10983/2089/1/Recoleccion-aguas.pdf
S.A, E. -O. (s.f.). M DE opración .
Salud, O. P. (2004). En Guía de diseño para la captación de agua lluvia. Lima: Cepis.
82
Sampieri. H, R. (2010). Metodologia de la investigación .
Vamos a dar . (s.f.). Recuperado el 26 de 01 de 2018, de
http://www.vamosadar.org.mx/ecotecnias/eco3.html
7.2 ANEXOS
1. ENCUESTAS: Estas encuestas se realizaron en el Aeropuerto Internacional el
Dorado, a fin de determinar la cantidad de acompañantes por pasajero; las encuestas
se encuentran escaneadas en el CD.
2. Cd: En el cd se encuentran las programaciones elaboradas en Excel:
