MODIFICACIÓN PUNTUAL DEL PLAN GENERAL DE ORDENACIÓN URBANA DE MADRID DE 1997 ÁREA DE PLANEAMIENTO ESPECÍFICO A.P.E. 02.27 NUEVO MAHOU-CALDERÓN Distrito de Arganzuela DOCUMENTO ORDENACIÓN PORMENORIZADA ANEXO III.- ESTUDIO DE LAS INFRAESTRUCTURAS DE SANEAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y PLUVIALES DEL ÁMBITO Dirección General de Planeamiento y Gestión Urbanística Subdirección General de Planeamiento Urbanístico
1. INTRODUCCIÓN. 2. ACTUACIONES SOBRE LA RED EXISTENTE 3. CONEXIONES CON REDES PRINCIPALES EXISTENTES 4. CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES 4.1. INTRODUCCIÓN. MÉTODO RACIONAL. 4.2. INTENSIDAD DE LLUVIA. 4.3. COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA. 4.4. ÁREAS VERTIENTES. 4.5. CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES. 5. CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE AGUAS FECALES. 6. CONDICIONES DEL DIMENSIONADO. 7. DIMENSIONADO DE LA RED. 8. DESCRIPCIÓN DE LAS REDES PROPUESTAS. 9. PLANOS -1-
1. INTRODUCCIÓN. El Decreto 170/1998, de 1 de octubre, sobre gestión de las infraestructuras de saneamiento de aguas residuales de la Comunidad de Madrid, establece en el artículo 7 lo siguiente: Todos los planes, proyectos o actuaciones de alcantarillado y todos los desarrollos urbanísticos deberán ser informados por la Comunidad de Madrid, cuando impliquen variación en las condiciones de funcionamiento de los emisarios o las depuradoras. Para ello, el Ayuntamiento enviará a la Consejería de Medio Ambiente y Desarrollo Regional una memoria descriptiva del plan, proyecto o actuación, al menos tres meses antes de la aprobación municipal de los mismos, en la que incluirá obligatoriamente el cálculo justificativo de los caudales a conectar. En cumplimiento de dicho artículo, se elabora el presente Estudio sobre infraestructura de saneamiento del desarrollo urbanístico del ámbito Mahou Calderón. La red de saneamiento de la Ciudad de Madrid y, en particular, la del desarrollo urbanístico Mahou Calderón, es de tipo unitario; esto significa que las conducciones de saneamiento, que aportan sus aguas a las estaciones depuradoras de aguas residuales, transportan tanto aguas fecales (de origen domiciliario, industrial, etc.) como aguas pluviales. Por tanto, se va a analizar la variación del caudal aportado a la red receptora de los dos tipos de agua residual. 2. ACTUACIONES SOBRE LA RED EXISTENTE El ámbito del desarrollo urbanístico Mahou Calderón está delimitado por el Paseo de los Pontones (al norte), Paseo Imperial (al este) y la Calle 30, entre la Glorieta de las Pirámides y el Puente de San Isidro (al sur y al oeste). La zona de actuación se encuentra urbanizada hace muchos años, constituyendo en su mayor parte la ubicación de dos grandes infraestructuras: la fábrica de cerveza Mahou y el estadio de fútbol Vicente Calderón. Ambos complejos desaparecen y se crean, en su lugar, nuevos viarios, equipamientos, viviendas y zonas verdes. Las necesidades de evacuación de las aguas pluviales y fecales del ámbito han estado cubiertas por una extensa red de colectores que atraviesa el ámbito con destino el Colector de Margen Izquierda, que discurre paralelo al -2-
río Manzanares con destino la Estación Regeneradora (o Depuradora) de Aguas Residuales de La China. Los colectores del ámbito reciben además aportaciones de otras zonas ubicadas aguas arriba del mismo. Debido a esto, entre otras razones, la red de saneamiento que atraviesa el ámbito es, en general, de sección visitable. Los viarios existentes se mantienen en gran parte, creándose otros nuevos en la parcela de la antigua fábrica cervecera Mahou. Por tanto, la red de colectores no ve su trazado afectado y se mantiene en su estado actual. La red visitable tiene únicamente afecciones en casos puntuales de incompatibilidad con la alineación de nuevas parcelas: es el caso de los colectores que afectan a las parcelas EQ.2 y RC.7 que, por ser tramos en cabecera, desaparecen; y del colector que atraviesa la parcela RC.8, que se retranquea en sección visitable por el viario aledaño. 3. CONEXIONES CON REDES PRINCIPALES EXISTENTES La red propuesta conectará en 12 puntos a la red existente, produciéndose todas las conexiones en el interior del ámbito Mahou Calderón. Todas las conexiones se realizarán a colectores de sección visitable, pero en ningún caso al Colector de Margen Izquierda, receptor final de las aguas a través de las conexiones ya existentes. El alto número de conexiones se debe a que, al ser la red interior existente muy tupida en lo que a colectores visitables se refiere, no hará falta duplicar la red de colectores propuestos con grandes secciones hasta poder conectar a un colector con sección suficiente. Por otro lado, hay viarios que no son de nueva ejecución pero sí se afecta su sección transversal o bien, aunque no varían, sí están incluidos en el ámbito. En estos se propone un colector que recogerá los nuevos imbornales propuestos y que conectará a la red visitable en un único punto, en lugar de realizar múltiples conexiones a los colectores existentes. Se acompaña plano a continuación mostrando las conexiones con las redes principales existentes, mostrando los siguientes elementos por colores: En azul, red existente (mayoritariamente visitable). En verde, red propuesta (mayoritariamente, DN 40 cm). En amarillo, límite del ámbito. Los círculos en rojo representan la conexión de la red propuesta a la red existente. -3-
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4. CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES 4.1. INTRODUCCIÓN. MÉTODO RACIONAL. Las aguas pluviales son, con diferencia, las que condicionan el diseño del tamaño de los colectores, estimándose que el caudal de aguas fecales está habitualmente entre un 5 y un 10% del de aguas pluviales. Para el cálculo del caudal de aguas pluviales se emplea el método racional, definido por la fórmula: donde: Q: caudal de aguas pluviales (en l/s) C: coeficiente de escorrentía del área vertiente considerada (adimensional) I: intensidad de lluvia (en l/s/ha) A: superficie del área vertiente considerada (en ha) Para comprobar la variación en el caudal aportado, entre la situación previa y la situación futura, se aplica la fórmula en ambas situaciones. Los coeficientes de escorrentía y las áreas vertientes dependen de los tipos y tamaños, respectivamente, de las superficies consideradas. La intensidad de lluvia, sin embargo, será igual en ambas situaciones (previa y posterior). 4.2. INTENSIDAD DE LLUVIA. Para la intensidad de lluvia, se emplea la fórmula utilizada en las Normas del Plan General del Área Metropolitana de Madrid (1963) y, posteriormente, en el Plan de Saneamiento Integral de Madrid (PSIM, 1977) y PSIM-II (1997). La fórmula relaciona la intensidad media de la lluvia con la duración del aguacero y el periodo de retorno: 260,, siendo: I: intensidad de lluvia (en l/s/ha) -5-
n: periodo de retorno considerado (en años) t: duración del aguacero (en minutos) El periodo de retorno considerado por el Ayuntamiento de Madrid suele ser igual a 10 años. La duración del aguacero, por ser una fórmula exponencial que tiende a valores muy altos (y no reales para el cálculo de un red de colectores), se suele limitar a una duración mínima de 15 o 20 minutos. Considerando una duración de aguacero de 15 minutos y un periodo de retorno de 10 años, la intensidad de lluvia resultante es igual a: 260 4.3.,, 260 10, 15, 167,26 / COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA. El coeficiente de escorrentía caracteriza el porcentaje de lluvia que discurre en superficie y termina en los colectores de la red de saneamiento. El valor, entre 0 y 1, depende del tipo de superficie, siendo bajo en superficies porosas y filtrantes que retienen gran parte del agua de lluvia (como las zonas verdes) y alto en el caso de superficies casi impermeables (como los pavimentos de hormigón o aglomerado asfáltico). Tomando como referencia los coeficientes de escorrentía habitualmente aceptados por el Ayuntamiento de Madrid, así como tomando como referencia los incluidos en la tabla 4.2.4.2a de la Instrucción de la Dirección General de Carreteras 5.1-IC Drenaje (junio de 1965), se aplican los siguientes coeficientes: Calzadas y pavimentos duros 0,90 Aceras con arbolado de alineación 0,85 Cubiertas de edificios 0,80 Parcelas con uso Equipamiento 0,70 Adoquinados 0,60 Zonas verdes privadas 0,50 Caminos de macadam 0,45 Zonas verdes 0,30-6-
4.4. ÁREAS VERTIENTES. Se divide la superficie existente y la propuesta en distintos tipos, según los coeficientes de escorrentía indicados anteriormente. Las áreas vertientes de la situación previa se determinan sobre la topografía municipal de 2007, ya que en ese momento seguía erigida la fábrica de cerveza Mahou, con un considerable porcentaje de superficie edificada y pavimentos duros tipo hormigón en el resto de su superficie; en ese momento, el vertido de sus aguas residuales se producía a la red de saneamiento existente, estando ésta preparada para ello. -7-
Se procede análogamente con las cuencas vertientes propuestas, teniendo en cuenta, en esta ocasión, la ordenación propuesta para el ámbito. -8-
4.5. CAUDALES DE AGUAS PLUVIALES. Se calcula el caudal generado en el ámbito para las situaciones previa y propuesta, de forma que se pueda analizar la variación en las condiciones de funcionamiento de los colectores, en lo que a aguas pluviales se refiere. Se produce, por tanto, un decremento en el caudal de aguas pluviales generado en el ámbito, por lo que la red de saneamiento receptora pasará a funcionar con un menor grado de llenado de las conducciones en su conjunto, presentando un mayor grado de garantía en la evacuación de caudales. Los 282,17 l/s generados en las zonas verdes de la situación propuesta podrían incluso ser considerados nulos, pues se plantea la implantación de Técnicas de Drenaje Urbano Sostenible en estas, de forma que el 100% del caudal de lluvia (correspondiente a un determinado periodo de retorno) sea retenido bajo la superficie e infiltrado paulatinamente al terreno, resultando una aportación nula a la red de colectores de saneamiento. -9-
5. CÁLCULO DE LOS CAUDALES DE AGUAS FECALES La transformación del ámbito supone, principalmente, la desaparición del estadio de fútbol Vicente Calderón y de la antigua fábrica de cerveza Mahou, para la construcción de nuevos viarios, edificios y zonas verdes. La comparativa en el caudal de aguas fecales generado en el ámbito, y recogido por los colectores que dan servicio, debería realizarse mediante el cálculo de los caudales de aguas fecales generados en la situación anterior y en la posterior. Para la situación posterior, lo habitual es tomar las edificabilidades previstas y asignar unas dotaciones establecidas en las normativas que, en función del número de viviendas y/o de los metros cuadrados construidos, establecen unas necesidades de abastecimiento de agua potable y un retorno a la red de saneamiento como agua fecal. La situación previa podría estudiarse de forma análoga, analizando las distintas superficies y número de plantas de los edificios del estadio y la fábrica, aunque se desconocen las edificabilidades reales para aplicar en los métodos establecidos en la normativa. Los números de la fábrica de cerveza deberían salir especialmente altos, ya que la industria cervecera tiene unas necesidades notables de empleo de agua, para la limpieza de depósitos, enfriamiento de circuitos y para las propias necesidades en el proceso de elaboración de la cerveza. Se estima que el agua empleada por la industria cervecera quintuplica o sextuplica el volumen final de cerveza producido. El caudal de aguas fecales es, sin embargo, como se comentó anteriormente, del orden de un 5 a un 10% del caudal de aguas pluviales. El caudal total generado en el ámbito es, por tanto, el caudal de aguas pluviales mayorado en un 5 o un 10%. Se calcula con ambos valores (5 y 10%), aplicados a los caudales de aguas pluviales obtenidos anteriormente para la situación previa, resultando los siguientes valores: Caudal de aguas fecales (5% de pluviales) = 0,05 x 2.611,70 = 130,59 l/s Caudal de aguas fecales (10% de pluviales) = 0,1 x 2.611,70 = 261,17 l/s Para la situación posterior se realizan los cálculos mediante la aplicación de las dotaciones que establecen las normativas a las superficies edificables establecidas en las tablas de redes públicas y usos lucrativos (superficies y edificabilidades) del desarrollo Mahou Calderón. -10-
Los caudales medios de abastecimiento de agua potable se han obtenido siguiendo las Normas para Redes de Saneamiento del Canal de Isabel II, de 2006, mediante las cuales se establecen las siguientes dotaciones medias en función del uso: Viviendas multifamiliares, con superficies 120 m 2 Usos Terciarios Dotacionales, e Industrial 0,90 m3/viv y día 8,64 litros/m2 y día Para la obtención del caudal, se aplica un coeficiente de retorno igual a 0,8. El caudal punta de aguas negras se obtiene mediante la siguiente fórmula: Qp = 1,6 x ((Qm)1/2 + Qm) 3 x Qm El caudal de aguas fecales es inferior en la situación propuesta respecto al obtenido para la situación anterior; funcionando, por tanto, la red de saneamiento, con un menor grado de llenado en la situación posterior y un mayor grado de garantía. -11-
6. CONDICIONES DEL DIMENSIONADO Los parámetros básicos que se proponen adoptar para el dimensionado de la red de saneamiento son los siguientes: Sección mínima en tubulares: Red principal colector: f 40 cm Unión entre absorbederos: f 30 cm Velocidad mínima: 0,5 m/s Velocidad máxima sección de cálculo: 3 m/s Pendiente mínima en tubulares: 0,01 m/m En caso de que la red discurra a profundidades superiores a 4,5 m, las secciones serán visitables: galería abovedada de dimensiones interiores 1,0m x 1,80m. Esta sección se proyecta con independencia del dimensionamiento hidráulico para evitar la necesidad de ejecución de zanjas muy profundas en reparaciones futuras. 7. DIMENSIONADO DE LA RED Para el cálculo de las secciones más idóneas se propone utilizar la fórmula de Manning: v= en la que: V: n: R: i: Velocidad de circulación en m/s Número de Manning, adoptándose para hormigón el valor 0,013 Radio hidráulico en m Pendiente en m/m 8. DESCRIPCIÓN DE LA RED. La red existente es de tipo unitario (se evacúan aguas pluviales y fecales por la misma conducción), mayoritariamente visitable y vierte al colector Margen Izquierda, que discurre paralelo al río Manzanares hasta la EDAR La China. -12-
A continuación se describen los colectores de la red existente que discurre por el ámbito del desarrollo urbanístico Mahou Calderón: Colector Margen Izquierda: discurre por la zona verde en el borde sur y oeste del ámbito. Los colectores propuestos no vierten directamente a este colector, sino a otros colectores visitables que sí vierten al colector Margen Izquierda. Galería visitable h=1.7 A=0.6 en calle San Epifanio: con nacimiento en c/alejandro Dumas (manzanas números 1 a 9) y entronque a colector Margen Izquierda (el retranqueo de parte de su tramo inferior se describe en el punto siguiente). Recoge aguas de dos colectores visitables h=1.2 A=0.8, provenientes de: o C/Alejandro Dumas y Paseo Melancólicos (nº 79 a 73) o Paseo Melancólicos (nº 71 a 51 e inferiores). Este recoge a su vez el colector visitable h=1.7 A=0.7 de c/duque de Tovar. Galería visitable h=1.7 A=0.6 en calle San Epifanio: duplicado del anterior en las cercanías del entronque al colector Margen Izquierda. A él conecta colector no visitable que recoge absorbederos y acometidas de c/san Epifanio nº 5 y 7. Entronca al colector Margen Izquierda. Galería en c/duque de Tovar: entronca directamente a colector Margen Izquierda. Colector no visitable en zona verde c/duque Tovar: recoge absorbederos y entronca directamente al colector Margen Izquierda. Galería visitable h=1.8 A=0.5 en c/alejandro Dumas: con origen en Paseo de los Pontones. Entronca al colector Margen Izquierda. Galería visitable h=1.8 A=0.6 en Paseo de los Pontones: entronca a colector Margen Izquierda junto al Puente de San Isidro. Galería visitable h=1.7 A=0.5 en Paseo Imperial: con origen en Paseo de los Pontones (nº 29 e inferiores), al que entronca colector no visitable en su zona inferior (frente a nº95). Entronca fuera del ámbito al colector Tributario Toledo, paralelo al colector Margen Izquierda y al cual acomete posteriormente. -13-
La red propuesta será también de tipo unitario, para evacuar conjuntamente las aguas pluviales y fecales de todas las parcelas y viario del ámbito, conectada a la extensa red de colectores visitables existente, descrita anteriormente. Las principales características de la red propuesta se relatan a continuación: - Instalación de colectores tubulares (Ø 500 y 400mm) en todas las calles del ámbito, ya sean existentes o de nueva creación, así como en las zonas verdes. No se precisan mayores diámetros ya que se apoyan en la red existente, de mayor dimensión. - Conexiones con el exterior: sobre las galerías subterráneas existentes en el Paseo de Pontones, en el Paseo Imperial, C/San Epifanio, C/Alejandro Dumas y Paseo de los Melancólicos. - Retranqueo de la galería existente afectada por el trazado definitivo de la C/San Epifanio, en galería visitable normalizada por el ayuntamiento de Madrid tipo I (1,0 x 1,8). - Anulación de las galerías existentes en las calles Alejandro Dumas c/v Paseo de los Pontones y Duque de Tovar c/v Virgen del Puerto, afectadas por la nueva ordenación. - Los colectores instalados irán provistos de pozos de registro, sobre los que se conectarán los pozos absorbederos para evacuación de las aguas pluviales de viario y las acometidas de desagüe de las nuevas parcelas. - La recogida de las aguas pluviales se realizará a través de imbornales y absorbederos. -14-
9. PLANOS Se acompañan los planos correspondientes a las redes existentes y propuestas. Se incluye en estos planos las actuaciones necesarias sobre infraestructuras existentes -15-