Sensorización hidráulica como base para medir con rigor los alivios en saneamiento urbano

La hidráulica como eje del enfoque metodológico

Almudena Barona abrió la sesión contextualizando el proyecto de sensorización de la red de saneamiento de la ciudad de Mataró, promovido por Aigües de Mataró y adjudicado a Arup mediante licitación pública. El objetivo principal era disponer de datos fiables de caudal y volumen vertido que permitieran cumplir con los requisitos del Real Decreto 665/2023, evitando estimaciones genéricas o poco representativas.

El proyecto se estructuró en dos grandes fases claramente diferenciadas. En primer lugar, un estudio hidráulico y de monitorización de los pozos de alivio, concebido como la base técnica del sistema. En segundo lugar, la redacción del proyecto de ingeniería civil y de automatización, que recoge con detalle las soluciones necesarias para la futura instalación de sensores. En este planteamiento, la hidráulica no se consideró un complemento, sino el elemento central que condiciona la calidad del dato final y la validez de los resultados a reportar.

Barona incidió en que medir en redes de alcantarillado implica asumir condiciones de flujo altamente variables y geometrías poco favorables, lo que obliga a huir de soluciones estándar. Sin un análisis previo riguroso, la transformación de una señal de nivel en un dato de caudal puede introducir errores significativos y comprometer la utilidad de la información generada.

Diagnóstico de campo y selección de modelos

Enric Corbella explicó cómo este enfoque se tradujo en la práctica. De los más de setenta puntos de alivio existentes en Mataró, se seleccionaron cuarenta y uno para su instrumentación, al concentrar la mayor parte del caudal vertido en episodios de lluvia. El resto de los puntos se abordarán mediante estimaciones basadas en el modelo hidráulico, una vez calibrado con datos reales.

Para cada punto se realizó un diagnóstico físico e hidráulico exhaustivo, apoyado en campañas de campo, inspecciones in situ y escaneo láser 3D. Este trabajo permitió caracterizar pendientes, regímenes de flujo, posibles resaltos hidráulicos y condiciones de remanso, generando una base documental de alto valor no solo para el proyecto, sino también para la gestión diaria de la red.

A partir de este diagnóstico, se definió una metodología de decisión que permitió seleccionar el tipo de modelización más adecuado en cada caso:

• Modelización 0D en situaciones con régimen estable y geometrías simples, donde es posible aplicar leyes empíricas con una incertidumbre aceptable.
• Modelización 1D para aliviaderos laterales o configuraciones donde el flujo presenta variaciones longitudinales significativas.
• Modelización 3D en estructuras complejas, como pozos de gran tamaño o tanques, donde la geometría condiciona de forma crítica el comportamiento hidráulico.
• Método COACH para pozos en los que el flujo se evacua a través de orificios y puede transitar entre distintos regímenes.

Este planteamiento permitió descartar enfoques tradicionales que, aunque extendidos, generan en muchos casos resultados incoherentes, como volúmenes vertidos superiores a los precipitados registrados.

De la simulación avanzada al proyecto constructivo

A continuación Almudena Barona profundizó en los casos en los que fue necesario recurrir a modelización tridimensional y al método COACH. Estas herramientas permitieron reproducir distintos escenarios de funcionamiento, analizar transiciones entre régimen laminar y turbulento y definir curvas de gasto específicas en función de la altura de la lámina de agua. El uso combinado de simulación y observación en campo permitió ajustar las ecuaciones a la realidad hidráulica de cada punto.

La fase final del proyecto consistió en la redacción del proyecto constructivo, que integra obra civil, cálculos estructurales, automatización y comunicaciones con el SCADA existente. Este documento define con detalle la ubicación de sensores, los tipos de tecnología seleccionados y un programa de ejecución realista, estimado en unos cuatro meses, teniendo en cuenta los condicionantes propios de las obras en alcantarillado.

Entre los elementos clave incorporados en esta fase destacan:

• Selección de sensores de nivel por su mayor operatividad y facilidad de mantenimiento.
• Definición de frecuencias de captura diferenciadas para modo seco y modo húmedo.
• Integración de las leyes hidráulicas en los sistemas de control para el cálculo automático de caudales y volúmenes vertidos.

Preparar la red para una monitorización robusta

Enric Corbella cerró la ponencia subrayando que el valor del proyecto no reside únicamente en cumplir con el Real Decreto 665/2023, sino en dejar la red preparada para una monitorización a largo plazo. El análisis individualizado de cada uno de los cuarenta y un puntos de alivio permite disponer de datos más coherentes, reducir incertidumbres y facilitar una calibración continua del modelo hidráulico urbano.

Este enfoque también refuerza la coordinación entre ingeniería, operación y mantenimiento, al proporcionar documentación detallada y criterios claros para la futura explotación del sistema. A medio plazo, el modelo calibrado permitirá estimar con mayor fiabilidad los vertidos en los puntos no instrumentados y mejorar el conocimiento global del sistema de saneamiento de Aigües de Mataró, consolidando una base técnica sólida para la toma de decisiones operativas y la planificación futura del servicio.