Propuesta de mejora del colector de desagüe de la avenida Celestino Vargas del distrito de Pocollay mediante modelamiento hidráulico con Serwercad, Tacna, 2024

Abstract

El presente trabajo de investigación analiza el comportamiento hidráulico del colector de la avenida Celestino Vargas en Pocollay (Tacna) con el propósito de determinar las causas de los atascos y la sedimentación observadas, pese a su correcta instalación. La clave del problema radicaba en un trazado con pendientes desiguales y diámetros insuficientes que, bajo ciertas demandas de caudal, generaba velocidades tan bajas que el flujo no lograba arrastrar adecuadamente los sólidos. El estudio partió de un modelado detallado en SewerCAD, en el que se parametrizaron diámetros de 200 a 300 mm, una rugosidad de Manning n=0,013 y caudales calculados según Norma OS.100, empleando coeficientes k₁=1,30, k₂=2,05 y retorno C=0,80. Los resultados fueron concluyentes: varios tramos alcanzaban profundidades superiores al 75 % y velocidades medias de apenas 0,14 m/s, muy por debajo del umbral de autolimpieza (0,6 m/s). La propuesta técnica planteó el reajuste de pendientes dentro del rango óptimo (0,003–0,010 m/m), la ampliación de diámetros en puntos críticos hasta 350 mm y el uso de tubería PVC con n=0,010. Tras la optimización, las velocidades se incrementaron a valores entre 0,6 m/s y 2,9 m/s, las profundidades relativas se redujeron por debajo del 55 % y las pérdidas de carga disminuyeron en un 22 %, garantizando además un margen de seguridad de 15 % para caudales máximos horarios proyectados a 20 años. En conclusión, la red optimizada no solo mejora significativamente su eficiencia hidráulica y prolonga su vida útil, sino que también garantiza un funcionamiento confiable ante lluvias intensas. Este enfoque, basado en criterios normativos y en la simulación hidráulica avanzada, puede replicarse con éxito en otras redes con características similares.