El objetivo general de este proyecto es mejorar el tránsito vehicular en el casco urbano de Ciudad de Dios, distrito de San José, mediante el diseño de pavimentos y drenaje de aguas pluviales. Las malas condiciones de las calles en el área estudiada conducen a pérdidas económicas debido a que no cuentan con pavimentación y una adecuada evacuación de aguas de lluvia. Vale señalar que los residentes locales sufren problemas respiratorios debido a los desechos transportados por el aire, ante las inundaciones previstas en los últimos años por El Niño y El Niño Costero. A partir de los datos de la estación de Lambayeque, se está llevando a cabo una investigación hidrológica para establecer la precipitación máxima diaria. Para la modelización hidráulica se utilizó la versión 5.2 del SWMM (Modelo de Gestión de Aguas Pluviales de la Agencia de Protección del Medio Ambiente) de la EPA. Este es un software para la planificación de un drenaje pluvial urbano que puede diagnosticar e identificar la dirección de las aguas pluviales y obtener cálculos más precisos y optimizar el tiempo y costos. El proyecto contará con una estructura de pavimento rígido y otra de drenaje hidráulico que admita evacuar las aguas en tiempos de lluvia. Al realizar este proyecto tal cual está planteado mejorará la calidad de vida de los residentes y promoverá el crecimiento. Por ende, se llevan a cabo la búsqueda de datos preliminares, la investigación básica, el análisis de resultados, la presentación final, la observación final y para el término la sustentación del proyecto la cual son procesos claves para la aceptación y desarrollo. / The overall objective of this project is to improve vehicular traffic in the urban area of Ciudad de Dios, district of San José, through pavement design and stormwater drainage. The poor condition of the streets in the study area leads to economic losses due to the lack of paving and adequate rainwater drainage. It is worth noting that local residents suffer from respiratory problems due to airborne debris in the face of the flooding predicted in recent years by El Niño and El Niño Costero. Based on data from the Lambayeque station, a hydrological investigation is being carried out to establish the maximum daily rainfall. For the hydraulic modeling, version 5.2 of the EPA's Stormwater Management Model SWMM (Stormwater Management Model of the Environmental Protection Agency) was used. This is an urban storm drainage planning software that can diagnose and identify the direction of stormwater, obtain more accurate calculations, and optimize time and costs. The project will have a rigid pavement structure and a hydraulic drainage structure to evacuate water in times of rain. By realizing this project as planned, it will improve the quality of life of the residents and promote growth. Therefore, preliminary data research, basic research, analysis of the results, final presentation, final observation, and finally the project presentation are key processes for the acceptance and development of the project.

En el distrito de Villa El Salvador se vienen ejecutando obras de pavimentación de las vías, la ejecutada en la Av. Mateo Pumacahua tramo comprendido entre la Av. Separadora Industrial y la Av. Pachacutec”, trae como consecuencia la disminución de la infiltración y las precipitaciones que se registraron en los últimos años en el distrito han ocasionado aniegos provocando accidentes peatonales y de vehículos. Para dar solución ingenieril a este problema se propone implementar el SISTEMA URBANO DE DRENAJE SOSTENIBLE (SUDS) y que consiste en técnicas de gestión de aguas producidas por las precipitaciones, permitiendo devolver el ciclo del agua a las poblaciones urbanizadas, mejorando la calidad del agua a infiltrar y evitando las inundaciones. Mediante cunetas verdes se recolectará los excedentes de aguas pluviales que proviene de las pendientes altas, el agua recolectada se distribuirá mejorando las áreas verdes de la zona de estudio. El hidrograma Unitario Sintético del SCS fue modelado con el HEC-HMS, cuyos resultados fueron, el caudal de diseño de 0.3 m3/s y el volumen excedente de 6400 m3, por otro lado, el balance hídrico nos mostró un déficit que no permitirá cubrir el 1.5% del mantenimiento de las áreas verdes. Del análisis de las alternativas se escogió las cunetas verdes por ser las económicas y con los mismo beneficios técnicos y ambientales. Las precipitaciones registradas el 08/08/2018 fue de 0.2 mm/h y ocasionaron aniegos en la zona de estudio. Las cunetas verdes fueron diseñadas para eventos extraordinarios, el cual permitirá solucionar los problemas de inundaciones. / In the district of Villa El Salvador, paving works have been carried out on the roads, the one executed on Av. Mateo Pumacahua section between Av. Separadora Industrial and Av. Pachacutec", brings as a consequence the decrease in infiltration and rainfall that was recorded in recent years in the district have caused aniegos causing pedestrian and vehicle accidents. To provide an engineering solution to this problem, it is proposed to implement the SUSTAINABLE URBAN DRAINAGE SYSTEM (SUDS) and that consists of water management techniques produced by rainfall, allowing to return the water cycle to urbanized populations, improving the quality of the water to be infiltrated and avoiding floods. Through ditches the surplus rainwater that comes from the high slopes will be collected, the collected water will be distributed improving the green areas of the study area. The Synthetic Unit hydrograph of the SCS was modeled with the HEC-HMS, the results of which were, the design flow of 0.3 m3 / s and the excess volume of 6400 m3, on the other hand, the water balance showed us a deficit that did not cover 1.5 % of the maintenance of green areas. From the analysis of the alternatives, green ditches were chosen because they are economical and have the same technical and environmental benefits. The rainfall recorded on 08/08/2018 was 0.2 mm / h and caused waterlogging in the study area. The green gutters were designed for extraordinary events, which will allow solving flood problems. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] Los sistemas de drenaje urbano, también conocidos como sistemas de alcantarillado, tienen el propósito de drenar tanto las aguas lluvias como las aguas residuales de nuestras ciudades. Estos sistemas son una de las diferentes infraestructuras civiles que permiten el correcto funcionamiento de las ciudades actuales. Los sistemas de alcantarillados pluviales se encargan de mover las aguas lluvias que caen en la ciudad en forma segura y en un tiempo razonable, sin permitir inundaciones, hacia los cuerpos receptores naturales localizados aguas abajo. Los sistemas de alcantarillado sanitario, por otra parte, tienen el objetivo de recolectar las aguas servidas, de origen domiciliario, industrial y comercial, y trasportarlas en forma segura hacia una planta de tratamiento de aguas residuales antes de enviarlas en forma definitiva hacia un cuerpo receptor o hacia un sistema de reuso, en caso de que este exista. Ambos tipos de alcantarillado, pero particularmente los sanitarios, tienen un profundo impacto sobre la salud pública con implicaciones sobre la viabilidad de una ciudad. La infraestructura de drenaje urbano existente plantea nuevos retos a la ingeniería hidráulica urbana. Por un lado, los sistemas de drenaje de aguas lluvias, además de verse sometidos a problemas de envejecimiento con deterioros de materiales y asentamientos de suelos, se están enfrentando a serios problemas causados por el Cambio Climático. En muchas ciudades este fenómeno está implicando cambios radicales en la hidrología urbana; en muchas ciudades las intensidades y frecuencias de los eventos de lluvia están aumentando con lo cual los sistemas existentes, que fueron diseñados para hidrologías diferentes, se quedan sin capacidad aumentando la frecuencia de las inundaciones urbanas con sus consecuencias sobre la seguridad y salud humana. Por otro lado, los sistemas sanitarios también presentan retos a la ingeniería por problemas de aumento de la densidad poblacional de las ciudades, la falta de resiliencia ante eventos externos como sismos, y a problemas de calidad de agua en los cuerpos receptores al interior de las zonas urbanas, en las aguas freáticas y las corrientes naturales de agua. Estos sistemas también se ven afectados por el deterioro de los materiales y los problemas de asentamiento de los suelos. Ahora, un problema diferente es la no existencia de sistemas de drenaje urbano en muchas ciudades de nuestro mundo, particularmente en aquellas localizadas en países en vías de desarrollo. En la gran mayoría de esos casos, esa falta de alcantarillados es causada por el alto costo de esa infraestructura cuya construcción hace inviable para los gobiernos locales. Además, el crecimiento de las zonas urbanas en esos países agrava el problema. No solamente la infraestructura necesaria se hace más grande y compleja, sino que aumentan los problemas de salud pública asociados con la falta de sanidad ambiental. Por consiguiente, el reto para la ingeniería hidráulica urbana moderna es lograr un mayor acceso a ese servicio esencial. Una de las formas de resolverlo es bajando los costos de construcción y operación de los sistemas de drenaje, haciéndolos financieramente viables a la vez que se mantienen su resiliencia y seguridad. De esta manera se ayudará a cumplir con el Objetivo de Desarrollo Sostenible No. 6 Agua Limpia y Saneamiento. Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo de esta tesis fue proponer una metodología que llevara al diseño de mínimo costo de redes de alcantarillado convencionales, manteniendo su resiliencia y facilidad de operación, a la vez que se cumplieran todas las restricciones hidráulicas, constructivas y de operación que, de acuerdo con la experiencia empírica internacional, son las apropiadas para garantizar un correcto comportamiento del sistema de drenaje. El diseño optimizado de una red de alcantarillado está compuesto por dos partes mutuamente dependientes: la selección del árbol y el diseño hidráulico. En esta tesis se resolvieron / [CA] Els sistemes de drenatge urbà, també coneguts com a sistemes de clavegueram, tenen el propòsit de drenar tant les aigües pluges com les aigües residuals de les nostres ciutats. Aquests sistemes són una de les diferents infraestructures civils que permeten el correcte funcionament de les ciutats actuals. Els sistemes de claveguerams pluvials s'encarreguen de moure les aigües pluges que cauen a la ciutat en forma segura i en un temps raonable, sense permetre inundacions, cap als cossos receptors naturals localitzats aigües avall. Els sistemes de clavegueram sanitari, d'altra banda, tenen l'objectiu de recol·lectar les aigües servides, d'origen domiciliari, industrial i comercial, i transportar-les en forma segura cap a una planta de tractament d'aigües residuals abans d'enviar-les en forma definitiva cap a un cos receptor o cap a un sistema de reuse, en cas que aquest existisca. Tots dos tipus de clavegueram, però particularment els sanitaris, tenen un profund impacte sobre la salut pública amb implicacions sobre la viabilitat d'una ciutat. La infraestructura de drenatge urbà existent planteja nous reptes a l'enginyeria hidràulica urbana. D'una banda, els sistemes de drenatge d'aigües pluges, a més de veure's sotmesos a problemes d'envelliment amb deterioracions de materials i assentaments de sòls, s'estan enfrontant a seriosos problemes causats pel Canvi Climàtic. En moltes ciutats aquest fenomen està implicant canvis radicals en la hidrologia urbana; en moltes ciutats les intensitats i freqüències dels esdeveniments de pluja estan augmentant amb la qual cosa els sistemes existents, que van ser dissenyats per a hidrologies diferents, es queden sense capacitat augmentant la freqüència de les inundacions urbanes amb les seues conseqüències sobre la seguretat i salut humana. D'altra banda, els sistemes sanitaris també presenten reptes a l'enginyeria per problemes d'augment de la densitat poblacional de les ciutats, la falta de resiliència davant esdeveniments externs com a sismes, i a problemes de qualitat d'aigua en els cossos receptors a l'interior de les zones urbanes, en les aigües freàtiques i els corrents naturals d'aigua. Aquests sistemes també es veuen afectats per la deterioració dels materials i els problemes d'assentament dels sòls. Ara, un problema diferent és la no existència de sistemes de drenatge urbà en moltes ciutats del nostre món, particularment en aquelles localitzades en països en vies de desenvolupament. En la gran majoria d'aqueixos casos, aqueixa falta de claveguerams és causada per l'alt cost d'aqueixa infraestructura la construcció de la qual fa inviable per als governs locals. A més, el creixement de les zones urbanes en aqueixos països agreuja el problema. No solament la infraestructura necessària es fa més gran i complexa, sinó que augmenten els problemes de salut pública associats amb la falta de sanitat ambiental. Per consegüent, el repte per a l'enginyeria hidràulica urbana moderna és aconseguir un major accés a aqueix servei essencial. Una de les maneres de resoldre-ho és baixant els costos de construcció i operació dels sistemes de drenatge, fent-los financerament viables alhora que es mantenen la seua resiliència i seguretat. D'aquesta manera s'ajudarà a complir amb l'Objectiu de Desenvolupament Sostenible No. 6 Aigua Neta i Sanejament. Tenint en compte l'anterior, l'objectiu d'aquesta tesi va ser proposar una metodologia que portara al disseny de mínim cost de xarxes de clavegueram convencionals, mantenint la seua resiliència i facilitat d'operació, alhora que es compliren totes les restriccions hidràuliques, constructives i d'operació que, d'acord amb l'experiència empírica internacional, són les apropiades per a garantir un correcte comportament del sistema de drenatge. El disseny optimitzat d'una xarxa de clavegueram està compost per dues parts mútuament dependents: la selecció de l'arbre i el disseny hidràulic. En aquesta tesi es van resoldre els dos problemes en forma separada des del punt / [EN] Urban drainage systems, also known as sewer systems, have the purpose of draining both rainwater and wastewater from our cities. These systems are one of the different civil infrastructures that allow the proper functioning of modern cities. Stormwater systems are responsible for moving the rainwater that falls in the city safely and in a reasonable time, without allowing flooding, to the natural receiving bodies located downstream. On the other hand, wastewater systems are designed to collect sewage from domestic, industrial, and commercial sources and transport it safely to a wastewater treatment plant before sending it definitively to a receiving body or to a reuse system, if available. Both types of sewer systems, but particularly wastewater systems, have an extensive impact on public health with implications for the viability of a city. The existing urban drainage infrastructure presents new challenges to urban hydraulic engineering. On the one hand, stormwater systems, in addition to being subjected to aging problems with deterioration of materials and soil settlement, are facing serious problems caused by climate change. In many cities this phenomenon is implying radical changes in urban hydrology; intensities and frequencies of rainfall events are increasing so that the existing systems, which were designed for different hydrological conditions, are running out of capacity, increasing the frequency of urban flooding with its consequences on safety and human health. On the other hand, wastewater systems also present engineering challenges due to problems of increasing population density in cities, lack of resilience to external events such as earthquakes, and water quality problems in receiving waters within urban areas, in groundwater, and natural water currents. These systems are also affected by the deterioration of materials and soil settlement problems. Now, a different problem is the non-existence of urban drainage systems in many cities of the world, particularly in those located in developing countries. In the vast majority of these cases, the lack of sewers is caused by the high cost of this infrastructure, making its construction unfeasible for local governments. In addition, the growth of urban areas in these countries exacerbates the problem. Not only does the necessary infrastructure become larger and more complex, but the public health problems associated with the lack of environmental sanitation increase. Therefore, the challenge for modern urban water engineering is to achieve greater access to this essential service. One way to solve this is by lowering the construction and operating costs of drainage systems, making them financially viable while maintaining their resilience and safety. This will help meet Sustainable Development Goal No. 6 Clean Water and Sanitation. Considering the above, the aim of this thesis was to propose a methodology that would lead to the minimum cost design of conventional sewer networks, maintaining their resilience and ease of operation, while complying with all the hydraulic, constructive, and operational restrictions that, according to international empirical experience, are appropriate to guarantee a correct behavior of the drainage system. The optimized design of a sewer network is composed of two mutually dependent parts: the layout selection and the hydraulic design. In this thesis, the two problems were solved separately from a mathematical point of view, maintaining their interdependence through an iterative process. For a given layout, which could be random for a first iteration, the hydraulic design problem was solved as a shortest path problem using the Bellman-Ford algorithm that guarantees the global minimum cost for that layout. The problem is model as a directed graph in which the nodes represent the combination of diameters and invert elevations at every manhole, and the arcs represent the diameter and upstream and downstream invert elevation of a specific pi / Saldarriaga, J. (2024). Optimal design of urban sewer systems [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202962 / Compendio