Sensitivity analysis of the hydrological and hydraulic parameters of the SWMM model and its application in urban drainage systems

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Title Sensitivity analysis of the hydrological and hydraulic parameters of the SWMM model and its application in urban drainage systems
Análisis de sensibilidad de parámetros hidrológicos e hidráulicos del modelo SWMM y su aplicación en sistemas de drenaje urbano
 
Creator Guanipa Rivero, Karla José
Lugo Aguilar, América Libertad
Rincón Ortiz, Jean Carlos
 
Description Simulation models are widely used for the design and management of urban drainage systems, such as the SWMM Stormwater Management Model. However, the quality of its results is directly related to the quality of the data provided, since an incorrect estimate of these may lead to a different behavior than expected in the real case. There is uncertainty in many hydrological and hydraulic input parameters of the model, since most of them are estimated and there are no measured data to calibrate it. In this work a sensitivity analysis is carried out to various parameters to detect the most influential in the simulation of urban drainage systems. It consisted of locally varying each of the parameters and assessing their influence on the variation of the flows and maximum levels at a point in the Copacoa Urbanization, Palavecino municipality of the Lara State, Venezuela. From the results obtained, it is concluded that for simulations of urban watersheds where impervious areas predominate, the least sensitive method for the generation of the rain hietrogram is that of alternate blocks, while the one with the greatest variability is the triangular hietrogram. Regarding the basin component, the most sensitive parameters are the percentage of impermeable area, the slope of the basin and the Manning coefficient assigned to the impermeable area. In relation to the duct, the Manning coefficient parameter also presented an appreciable sensitivity, but of a lesser magnitude compared to those obtained for the basin component.
Los modelos de simulación son ampliamente utilizados para el diseño y gestión de sistemas de drenaje urbano, como el modelo de gestión de aguas pluviales SWMM. Sin embargo, la calidad de sus resultados está directamente relacionada con la calidad de los datos suministrados, ya que una incorrecta estimación de estos puede llevar a un comportamiento distinto al esperado en el caso real. Existe incertidumbre en muchos parámetros hidrológicos e hidráulicos de entrada del modelo, puesto que la mayoría de ellos son estimados y no se cuenta con datos medidos que permitan calibrarlo. En este trabajo se realiza un análisis de sensibilidad a diversos parámetros para detectar los más influyentes en la simulación de sistemas de drenajes urbanos. Consistió en variar localmente cada uno de los parámetros y evaluar su influencia en la variación de los caudales y niveles máximos en un punto de la Urbanización Copacoa, municipio Palavecino del Estado Lara, Venezuela. De los resultados obtenidos se concluye que para simulaciones de cuencas urbanas donde predominan las áreas impermeables, el método menos sensible para la generación del hietrograma de lluvia es el de bloques alternos, mientras que el de mayor variabilidad, es el hietrograma triangular. Respecto al componente cuenca los parámetros más sensibles son el porcentaje de área impermeable, la pendiente de la cuenca y el coeficiente de Manning asignado al área impermeable. En relación al conducto, el parámetro coeficiente de Manning, también presentó una sensibilidad apreciable, pero de menor magnitud en comparación a los obtenidos para el componente cuenca.
 
Publisher Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado - Decanato de Ingeniería Civil
 
Date 2020-01-19
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Artículo científico de investigación original
 
Format application/pdf
 
Identifier https://revistas.ucla.edu.ve/index.php/gt/article/view/2446
10.13140/RG.2.2.26994.66248
 
Source Gaceta Técnica; Vol 21 No 1 (2020): January-June; 44-63
Gaceta Técnica; Vol. 21 Núm. 1 (2020): Enero-Junio; 44-63
Gaceta Técnica; v. 21 n. 1 (2020): Enero-Junio; 44-63
2477-9539
1856-9560
 
Language spa
 
Relation https://revistas.ucla.edu.ve/index.php/gt/article/view/2446/1435
https://revistas.ucla.edu.ve/index.php/gt/article/view/2446/1436
https://revistas.ucla.edu.ve/index.php/gt/article/view/2446/1437
/*ref*/Y. Castrillón, «Estrategias para el control de inundaciones en la zona urbana de la cuenca del río Meléndez» Trabajo de grado. Universidad del Valle Facultad de Ingeniería Escuela de Recursos Naturales y del Ambiente Programa Académico de Ingeniería Sanitaria. Cali, Colombia, 2014
/*ref*/Enviromental Protección Agency (EPA), «Software SWMM vE5.0» North Caroline, United States, https://www.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm, 2005
/*ref*/Enviromental Protección Agency (EPA), «User´s Manual, SWMM vE5.0» North Caroline, United States, 2005
/*ref*/M. San Isidro, «Proceso de validación de modelos de simulación» Informe Técnico. Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Madrid, España, 1998
/*ref*/J. Bolinaga. «Drenaje Urbano» Instituto Nacional de Obras Sanitarias, Caracas, Venezuela, 1979
/*ref*/V.T. Chow, «Hidrología Aplicada» Editorial McGraw-Hill interamericana, S.A. Santa Fe de Bogotá, Colombia, 1994
/*ref*/A. Saltelli, S. Tarantola, F. Campolongo y M. Ratto, «Sensitivity analysis in practice» John Wiley & Sons Ltd. United Kingdom, 2004
/*ref*/N. Bilal, «Implementation of Sobol’s method of global sensitivity analysis to a compressor simulation model» 22 International compressor Engineering Conference, 2014
/*ref*/A. Saltelli, y K. Chan, «Sensitivity Analysis» John Wiley & Sons Ltd. United Kingdom, 2000
/*ref*/J. Rincón y M. Muñoz, «Diseño hidráulico de sistemas de drenaje dual a través del modelo SWMM» Revista: Ingeniería hidráulica y ambiental, vol 34, nº 2, pp. 103-117, 2013
/*ref*/L. Sánchez y Y. Martínez, «Sensibilidad y regionalización del parámetro impermeabilidad en una cuenca urbana» Revista: Tecnología y Ciencias del Agua, vol 4, nº 1, pp. 203-212, 2013 CSI Bridge, «Integrated 3-D Bridge Analysis», 2017
/*ref*/E. Guevara, «Patrón de distribución del hietograma de las tormentas en Venezuela» III Congreso de Investigación en la Universidad de Carabobo. Valencia, Venezuela, 2000
/*ref*/S. Chapra, «Surface water-quality modeling» McGraw-Hill, New York, United States, 1997
 

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