RESUMEN:
La presente tesis pretende arrojar claridad sobre el proceso de inundaciones en zonas urbanas y el
funcionamiento hidráulico de los sistemas de infiltración de agua de concreto permeable, ya que
esto puede contribuir a un mejor aprovechamiento del agua pluvial al tiempo que se mitigan las
inundaciones en zonas urbanas. El transporte de sedimentos es uno de los fenómenos que más
afecta a los sistemas de infiltración de agua de concreto permeable, ya que reduce su capacidad
hidráulica de infiltrar el agua, y mediante modelación numérica se analizó dicho fenómeno. Por otra
parte, se obtuvieron datos de entrada para el desarrollo de un modelo numérico de inundaciones,
el cual permite generar pronósticos para alertar a la población y a las autoridades sobre las zonas
urbanas con mayor vulnerabilidad a inundarse. El objetivo principal de esta tesis es superar la falta
de datos de entrada que existe actualmente en la modelación numérica, para contribuir al desarrollo
de modelos numéricos que ayuden a entender el proceso de inundaciones en zonas urbanas y el
funcionamiento de los sistemas de infiltración de agua. Esto mediante la mejora de las técnicas de
obtención, procesamiento e integración de dichos datos de entrada. La permeabilidad y porosidad
del concreto permeable se determinaron de manera experimental, y estos resultados se utilizaron
para desarrollar un modelo numérico que analiza la obstrucción por sedimentos. Por otra parte, se
proponen metodologías para obtener datos topográficos y de uso de suelo utilizando técnicas de
fotogrametría y sistemas de información geográfica. Se llevó a cabo un análisis hidrológico en una
cuenca urbana no aforada de Aguascalientes para estimar los procesos de precipitación, infiltración
y escorrentía mediante modelación hidrológica, aplicando métodos empíricos. Se propone también
una metodología para determinar la permeabilidad del suelo in situ utilizando un permeámetro tipo
Pask. Además, se realizó un análisis estadístico para determinar la precipitación en la cuenca con
base en los registros históricos de las estaciones meteorológicas más cercanas, y los resultados
muestran las curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia y los hietogramas en función de varios
periodos de retorno. La investigación concluye con recomendaciones para mejorar la confiabilidad
de los modelos numéricos.
ABSTRACT:
This thesis aims to shed light on the flooding process in urban areas and the hydraulic functioning of
pervious concrete water infiltration systems, as this can contribute to better use of stormwater while
mitigating flooding in urban areas. Sediment transport is one of the phenomena that most affects
pervious concrete water infiltration systems, as it reduces their hydraulic capacity to infiltrate water.
This phenomenon was analyzed through numerical modeling. Input data were also obtained for the
development of a numerical flood model, which allows generating forecasts to alert the population
and authorities about urban areas most vulnerable to flooding. The main objective of this thesis is
to overcome the current lack of input data in numerical modeling and contribute to the development
of numerical models that help understand the flooding process in urban areas and the functioning
of water infiltration systems. This is achieved by improving the techniques for obtaining, processing,
and integrating such input data. The permeability and porosity of pervious concrete were
determined experimentally, and these results were used to develop a numerical model that analyzes
sediment clogging. Methodologies are also proposed for obtaining topographic and land-use data
using photogrammetry techniques and geographic information systems. A hydrological analysis was
carried out in an ungauged urban watershed in Aguascalientes to estimate precipitation, infiltration,
and runoff processes through hydrological modeling, applying empirical methods. A methodology is
also proposed to determine in situ soil permeability using a Pask-type permeameter. In addition, a
statistical analysis was performed to determine precipitation in the watershed based on historical
records from the nearest meteorological stations. The results show intensity-duration-frequency
curves and hyetographs based on various return periods. The research concludes with
recommendations for improving the reliability of the numerical models.
