Parte 31 · Clase 305 de 830

ARQ-305 · Aguas lluvias y puntos de desborde

Parte 31 · Clase desarrollada · Incorporada en v0.18.0.

Prerrequisitos conceptuales: ARQ-304, ARQ-262, ARQ-124. Sin calendario. Casos, observaciones y parámetros ficticios salvo antecedentes atribuidos. Material educativo; revisión externa especializada pendiente.

Pregunta central

¿Cómo relacionar una lluvia, las superficies que aportan agua y las salidas disponibles sin confundir un volumen total pequeño con ausencia de rebalse?

Resultado y continuidad

ARQ-304 distinguió geometría de conducción y funcionamiento de una red sanitaria. Esta clase abre LLUV-01, una captación ficticia independiente: no es la cubierta de ARQ-262 ni un dato climático observado. Reconstruirás aportes, almacenamiento, descarga y excedentes por intervalos; después cambiarás su orden. Entregarás un balance y un esquema que identifique el destino pendiente del desborde, sin dimensionar una instalación ejecutable.

1. Definir qué superficie recibe qué precipitación

Una precipitación expresada en milímetros representa una altura de agua acumulada sobre una superficie de referencia. Si se supone lluvia vertical, una cubierta inclinada capta según su proyección horizontal: no se multiplica automáticamente por la superficie inclinada que se utilizó para comprar revestimiento. La dirección de la lluvia y las pérdidas reales pueden exigir otro modelo.

Delimita áreas sin solapamientos. Si el agua de una terraza ya se incluyó en una cubierta receptora, sumarla nuevamente como aporte independiente duplica entrada. También distingue superficie propia y aportes que llegan desde otra zona: compartir un borde no demuestra que toda el agua lo atraviese.

LLUV-01 adopta 150 m² de proyección y una fracción efectiva de aporte de 0,80. Esta fracción es inventada y constante para el ejercicio. No caracteriza un producto ni resume de manera universal infiltración, retención y pérdidas. En una investigación real, la definición y variación temporal de esos procesos requieren evidencia.

2. Convertir intensidad en volumen y caudal

La intensidad de lluvia no es su acumulación. Una intensidad de 12 mm/h mantenida durante diez minutos produce dos milímetros, no doce. Como un milímetro sobre un metro cuadrado equivale a un litro, para intensidad constante en un intervalo:

V = A C i Δt / 3600

Aquí V se expresa en litros, A en metros cuadrados, i en milímetros por hora y Δt en segundos. El caudal de aporte constante dentro de esa hipótesis es Q = A C i / 3600, en litros por segundo. La conversión dimensional explica el divisor; no es un coeficiente de seguridad.

Para LLUV-01 se adoptan tres intensidades sucesivas de 12, 60 y 24 mm/h, cada una durante 600 segundos. Los caudales resultan 0,40; 2,00 y 0,80 L/s. Los volúmenes son 240, 1.200 y 480 litros: entrada acumulada de 1.920.

No se atribuye período de retorno a esta serie. Tampoco el máximo de sus tres valores demuestra el máximo instantáneo de una tormenta real. Los datos representan tramos constantes elegidos para aprender a integrar.

3. El depósito como balance, no como etiqueta

El depósito ficticio admite 240 litros útiles y comienza vacío. Su salida puede descargar hasta 0,75 L/s cuando hay agua disponible. No suponemos que ese caudal salga de un depósito vacío: la descarga efectiva está limitada por lo que entra y lo almacenado.

La ecuación de conservación es S_final = S_inicial + entrada − descarga − rebalse. Todos los términos son volúmenes. La capacidad impone un límite superior a S, y el contenido no puede ser negativo. Esos dos límites obligan a distinguir estados de llenado, vaciado y desborde.

No se modela la relación física entre altura y caudal de una salida. El valor 0,75 es una regla de operación ideal, no capacidad certificada de una tubería. SWMM contempla fenómenos como almacenamiento, remanso, sobrecarga y flujo inverso [AGU-SWMM]; la presente cuenta no implementa ese motor ni resuelve esos efectos.

4. Resolver los tres intervalos

En el primero entran 0,40 L/s, menos que la capacidad de salida. Bajo la regla adoptada salen los 240 litros recibidos y el depósito termina vacío. Descargar 450 litros habría creado agua inexistente.

En el segundo entran 1.200 litros y pueden salir 450. El excedente de aporte respecto de salida es 1,25 L/s. El depósito tarda 240/1,25 = 192 segundos en llenarse. Durante los 408 segundos restantes, el excedente rebalsa: 1,25×408 = 510 litros. El cierre es 0 + 1.200 = 450 + 510 + 240.

El tercer intervalo comienza lleno. Entran 480 litros y salen 450 por la salida considerada. Los treinta restantes rebalsan y el contenido sigue en 240. Sumando toda la ventana, la descarga es 1.140, el rebalse 540 y el almacenamiento final 240 litros:

1.920 = 1.140 + 540 + 240.

Los 240 almacenados no desaparecen al finalizar la tabla. Su evolución posterior requiere prolongar la ventana y declarar qué entradas y salidas continúan. Tampoco se cuentan simultáneamente como descarga ya evacuada.

Figura 305. LLUV-01 conserva entrada, descarga, almacenamiento y rebalse. La salida constante es una hipótesis, no un dimensionamiento hidráulico.

5. Cambiar el orden conserva la lluvia, no el resultado

LLUV-ORDEN conserva intensidades, duraciones y parámetros, pero utiliza primero 60, después 12 y finalmente 24 mm/h. En el primer intervalo aparecen 510 litros de rebalse y quedan 240 almacenados. Durante el segundo, la salida supera la entrada en 0,35 L/s y retira 210 litros del almacenamiento; quedan treinta.

En el tercero el contenido aumenta treinta litros y llega a sesenta, sin rebalse adicional. Ahora la descarga total es 1.350, el rebalse 510 y el almacenamiento final sesenta. De nuevo: 1.920 = 1.350 + 510 + 60.

La lluvia acumulada es idéntica, pero el momento de la entrada respecto de la capacidad disponible cambia los resultados. No se declara mejor una tormenta: se identifica una dependencia temporal que el total no determina. Esta misma disciplina será necesaria para comparar disponibilidad y demanda de agua reutilizada.

6. Desbordar hacia algún lugar también es una decisión

El cálculo produce un volumen excedente, pero no su trayectoria. Un plano debe identificar dónde podría circular agua si una salida no basta, se obstruye o queda fuera de servicio. Un borde dibujado no garantiza contención; necesita cotas, continuidad y condiciones aguas abajo.

Estudia interfaces con puertas, recintos ocupados, instalaciones y predios vecinos. No basta escribir “rebalse a exterior”: hay que conocer qué exterior y qué consecuencias podrían aparecer. La descarga tampoco debe suponerse admisible por existir una cámara cercana.

En el ámbito del RIDAA consultado, el artículo 100 establece independencia de la disposición de aguas lluvias respecto de las instalaciones domiciliarias de alcantarillado [AGU-RIDAA]. Esta referencia delimita una cuestión normativa; no define por sí sola la solución autorizada en un terreno ni resuelve otros instrumentos locales. El ejercicio no conecta lluvias a la red de aguas servidas de ARQ-304.

7. Un estado de obstrucción no equivale al estado ordinario

LLUV-CIERRE mantiene la secuencia original, pero anula la salida. El primer aporte llena exactamente los 240 litros. Los otros dos producen 1.680 litros de rebalse, mientras el almacenamiento final permanece lleno. La capacidad física no cambió; cambió una condición de operación.

No se suman los rebalses de LLUV-01 y LLUV-CIERRE: son escenarios alternativos. Cada uno conserva su identificador, condición y finalidad. Tampoco se asigna una probabilidad a la obstrucción sin datos.

La comparación orienta preguntas de inspección, acceso, detección y mantenimiento. No proporciona instrucciones para entrar en una cámara ni intervenir una cubierta durante lluvia. La seguridad de la tarea y la aptitud de la salida exigen responsabilidades y métodos profesionales.

8. Qué exigir a una modelación más detallada

Si se necesita estudiar niveles en conductos, remansos o sobrecarga, un balance de depósito puede resultar insuficiente. Harían falta geometría, cotas, conexiones, rugosidad, condiciones de borde y una resolución temporal coherente. El manual de SWMM distingue las relaciones empleadas para conductos y sus supuestos [AGU-SWMM-MANUAL].

Un software no inventa esos antecedentes de manera fiable. Hay que comprobar unidades de lluvia, interpretación temporal y conservación de volumen, y contrastar condiciones representativas. Aumentar precisión decimal sin revisar datos de entrada no mejora la correspondencia con el lugar.

La simplificación de LLUV-01 es útil porque permite revisar a mano cada transición. Su valor no está en parecer un diseño completo, sino en revelar qué afirmaciones dependen únicamente de volumen y cuáles necesitan hidráulica, topografía o autorización.

9. Documentar para que otro equipo pueda continuar

El expediente tendrá un mapa de aportes, la serie con su origen, los estados del depósito, el balance y una sección de la ruta del excedente marcada como hipótesis. También identificará qué área se proyectó horizontalmente y qué superficies se excluyeron.

Registra si el volumen útil incluye o excluye reservas, sedimentos u otros usos. No asignes toda la capacidad nominal a cada función al mismo tiempo. Una variación del uso del depósito obliga a revisar los estados, incluso si ninguna tubería cambia en el dibujo.

El cierre puede afirmar los 540 litros de rebalse del caso original, pero no que un patio recibirá esa cantidad de manera segura. La siguiente clase conservará esta diferencia entre cantidad disponible y posibilidad legítima de utilizarla.

Práctica independiente

Una cubierta ficticia de cien metros cuadrados y fracción efectiva 0,75 recibe dos intervalos de diez minutos con intensidades 24 y 72 mm/h. El almacenamiento útil es doscientos litros, comienza vacío y la salida ideal puede entregar 0,50 L/s. Calcula aportes, descarga, instante de llenado, rebalse y contenido final.

Explica por qué conocer solo el volumen total de lluvia no identifica el momento del rebalse. Redacta dos preguntas para revisar el destino del excedente sin proponer una conexión automática al alcantarillado domiciliario.

Autoevaluación y enlace

Puedes distinguir superficie, intensidad, volumen y caudal; limitar salidas al agua disponible y conservar el contenido final. ARQ-306 utilizará balances semejantes, pero añadirá calidad, destinos y autorizaciones: el agua no se vuelve apta para otro uso simplemente porque el volumen coincida.

Decisión pedagógica y posición curricular

Por qué existe

Esta clase existe para resolver una necesidad concreta del recorrido: ¿Cómo relacionar una lluvia, las superficies que aportan agua y las salidas disponibles sin confundir un volumen total pequeño con ausencia de rebalse?

Por qué está exactamente aquí

Ocupa el lugar 5 de la Parte 31. Se estudia después de ARQ-304 · Aguas servidas y ventilación sanitaria porque usa esa base para responder «¿Cómo relacionar una lluvia, las superficies que aportan agua y las salidas disponibles sin confundir un volumen total pequeño con ausencia de rebalse?». Se ubica antes de ARQ-306 · Reúso de aguas: riesgos y autorizaciones porque la evidencia producida aquí debe estar disponible para ese paso.

• Prerrequisitos: ARQ-304, ARQ-262, ARQ-124
• Capacidad que introduce: ARQ-304 distinguió geometría de conducción y funcionamiento de una red sanitaria. Esta clase abre LLUV-01 , una captación ficticia independiente: no es la cubierta de ARQ-262 ni un dato climático observado. Reconstruirás aportes, almacenamiento, descarga y excedentes por intervalos; después cambiarás su orden.
• Clases o experiencias que dependen de ella: ARQ-306, ARQ-310, ARQ-353

flowchart LR
    A["Prerrequisitos · ARQ-304, ARQ-262, ARQ-124"] --> B["ARQ-305 · necesidad y fundamento"]
    S["Fuentes · AGU-RIDAA Decreto 50, MOP: Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado + AGU-SWMM Storm…"] --> B
    B --> C["Actividad auténtica"]
    C --> D["Evidencia auditable"]
    D --> E["Continuidad · ARQ-306, ARQ-310, ARQ-353"]

El diagrama permite comprobar una relación que el texto lineal oculta con facilidad: esta clase recibe capacidades previas, toma decisiones apoyadas por fuentes, exige una experiencia y produce evidencia que habilita trabajo posterior. No representa un procedimiento de obra.

Resultado observable, evidencia y evaluación

1. Identificar y delimitar las condiciones necesarias para responder la pregunta central de aguas lluvias y puntos de desborde.
2. Producir y comprobar la evidencia declarada por la clase: ARQ-304 distinguió geometría de conducción y funcionamiento de una red sanitaria. Esta clase abre LLUV-01 , una captación ficticia independiente: no es la cubierta de ARQ-262 ni un dato climático observado. Reconstruirás aportes, almacenamiento, descarga y excedentes por intervalos; después cambiarás su orden.
3. Justificar una decisión de aguas lluvias y puntos de desborde mediante fuentes, supuestos, alternativas y límites explícitos.

Actividad, evidencia y criterio de aceptación

Actividad: Una cubierta ficticia de cien metros cuadrados y fracción efectiva 0,75 recibe dos intervalos de diez minutos con intensidades 24 y 72 mm/h. El almacenamiento útil es doscientos litros, comienza vacío y la salida ideal puede entregar 0,50 L/s. Calcula aportes, descarga, instante de llenado, rebalse y contenido final.

Evidencia mínima: ARQ-304 distinguió geometría de conducción y funcionamiento de una red sanitaria. Esta clase abre LLUV-01 , una captación ficticia independiente: no es la cubierta de ARQ-262 ni un dato climático observado. Reconstruirás aportes, almacenamiento, descarga y excedentes por intervalos; después cambiarás su orden.

Archivo sugerido: evidence/ARQ-305/evidencia.md.

Criterio de aceptación: la entrega se acepta cuando:

• La entrega responde explícitamente a la pregunta: ¿Cómo relacionar una lluvia, las superficies que aportan agua y las salidas disponibles sin confundir un volumen total pequeño con ausencia de rebalse?
• La actividad conserva las fronteras del caso y permite reconstruir el procedimiento: Una cubierta ficticia de cien metros cuadrados y fracción efectiva 0,75 recibe dos intervalos de diez minutos con intensidades 24 y 72 mm/h. El almacenamiento útil es doscientos litros, comienza vacío y la salida ideal puede entregar 0,50 L/s. Calcula aportes, descarga, instante de llenado, rebalse y contenido final.
• Cada afirmación externa puede seguirse hasta una fuente, su alcance consultado y su límite.
• La evidencia deja disponible una entrada comprobable para ARQ-306.
• Puedes distinguir superficie, intensidad, volumen y caudal; limitar salidas al agua disponible y conservar el contenido final. ARQ-306 utilizará balances semejantes, pero añadirá calidad, destinos y autorizaciones: el agua no se vuelve apta para otro uso simplemente porque el volumen coincida.

La rúbrica común complementa estos criterios; no los reemplaza. Una entrega puede superar un promedio y continuar pendiente si oculta una condición crítica.

Trazabilidad de las decisiones

La tabla permite auditar las relaciones; la explicación, el caso y la práctica de la clase siguen siendo la documentación principal.

Autoevaluación, recuperación y continuidad

Errores diagnósticos

Antes de avanzar, comprueba si puedes reconstruir cada resultado sin mirar la solución, señalar qué evidencia lo sostiene y nombrar una condición que obligaría a revisar tu decisión. Conserva la primera versión, la objeción recibida y la revisión.

Conexión siguiente: La continuidad inmediata es ARQ-306 · Reúso de aguas: riesgos y autorizaciones; conserva el método y vuelve a verificar datos y límites.

Fuentes y alcance de uso

Los casos, figuras, cálculos y soluciones son elaboraciones originales, no datos obtenidos de las instituciones citadas. Las nuevas consultas corresponden al 22 de septiembre de 2026. Las referencias previas conservan su alcance; no se anuncia una reverificación normativa integral.

[AGU-RIDAA] Decreto 50, MOP: Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado

BCN / LeyChile; Ministerio de Obras Públicas. https://www.bcn.cl/leychile/navegar?idNorma=207101

Consulta: Marco inicial, definiciones y apartados pertinentes sobre factibilidad, ventilación, aguas lluvias y recepción; texto consultado el 22-09-2026. Apoyo: Distinguir fronteras, documentos, responsabilidades y coordinación de redes domiciliarias. Límite: No se releen todos los anexos ni se dimensiona una instalación. Verificar artículos, modificaciones y proyecto concreto con los profesionales competentes.

[AGU-SWMM] Storm Water Management Model: capabilities and scope

U.S. Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm

Consulta: Apartado Hydraulic Modeling y descripción general. Apoyo: Reconocer almacenamiento, remanso, sobrecarga y flujo inverso como fenómenos distintos. Límite: No se ejecutó SWMM ni se propone una descarga o red apta mediante los balances simplificados.

[AGU-SWMM-MANUAL] Storm Water Management Model User’s Manual, Version 5.2, 2022

U.S. Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/system/files/documents/2022-04/swmm-users-manual-version-5.2.pdf

Consulta: Apartado 3.2.7, páginas impresas 55 y 57, fórmulas examinadas en imagen: Manning y Darcy–Weisbach. Apoyo: Relacionar caudal, radio hidráulico, pendiente y pérdidas; distinguir unidades SI de las estadounidenses. Límite: No se leyó el manual íntegro ni se adoptan rugosidades de sus tablas. Los coeficientes del curso son ficticios y no dimensionamientos normativos.