Caudal de escorrentía en terreno no urbanizado (QBAR): cómo determina el tamaño del tanque de regulación

El caudal de escorrentía en terreno no urbanizado estima la rapidez con la que el agua drena de un sitio antes de su desarrollo. Conocerlo ayuda a estimar el caudal previo al desarrollo. El QBAR ayuda a establecer la descarga permitida para diseñar un sistema de regulación de caudales. El tanque almacena temporalmente la diferencia entre la escorrentía y el caudal de salida. Reducir la descarga permitida suele requerir más almacenamiento, y el QBAR por sí solo no determina el volumen del tanque.

Esto es importante para los desarrolladores que analizan cotizaciones. Dos proveedores pueden cotizar la misma capacidad nominal. Sin embargo, sus niveles del punto de descarga o las profundidades de agua disponibles pueden diferir. Considere cuál es la base de descarga aceptada por el diseñador del drenaje. Después, evalúe el almacenamiento disponible. Considere también el alcance del trabajo, la instalación y otros costos. Los ejemplos corresponden a Inglaterra, donde aún deben verificarse la aceptación local y las condiciones de conexión.

¿Qué mide el caudal de escorrentía en terreno no urbanizado?

El caudal de escorrentía en terreno no urbanizado estima la descarga de un terreno sin desarrollar para una región y una frecuencia de precipitación determinadas. Los resultados para todo el sitio se expresan como descarga. El caudal específico se expresa como descarga por hectárea. Estos valores no representan un volumen de almacenamiento. Para calcular el volumen de almacenamiento, se debe tener en cuenta la variación de la escorrentía durante la tormenta.

El drenaje natural distribuye la precipitación entre la infiltración, la evaporación y el flujo superficial. Los techos y los pavimentos modifican esa respuesta. Un tanque de regulación de aguas pluviales con descarga controlada almacena temporalmente parte de la escorrentía resultante, mientras que un punto de descarga libera el agua en las condiciones acordadas. El almacenamiento retrasa la descarga; no necesariamente elimina esa agua de la cuenca.

Revise las unidades del informe. Veamos un ejemplo con unidades de medida. Si suponemos una descarga específica de 2 L/s/ha en 0.8 ha, el caudal resulta de 1.6 L/s. Este ejemplo no calcula la tasa permitida para un proyecto en Inglaterra. El informe debe indicar el área del terreno, el método y el evento al que corresponde el resultado.

Error común: Un error común es enviar a posibles proveedores un QBAR de 2 sin indicar la unidad ni el área. Los precios basados en 2 L/s para todo el sitio pueden diferir mucho de los basados en 2 L/s/ha. Se debe aclarar cualquier ambigüedad antes de seleccionar los módulos para evitar sorpresas al cotizar el diseño.

Para informar 2 L/s/ha, se necesita el área aportante a fin de calcular el caudal total del sitio. Si se toma como ejemplo un área de 0.8 ha, el caudal será de 1.6 L/s. Para cotizar los tanques, se necesita por separado el volumen de almacenamiento calculado mediante el tránsito de caudales, los niveles de los puntos de descarga y los niveles de agua.

QBAR y QMED: elija el método de cálculo para terreno no urbanizado

QBAR es la media de los caudales máximos anuales, y QMED es la mediana de esos caudales. Ambos parámetros describen resúmenes distintos del comportamiento de las crecidas de una cuenca. Según la norma nacional de Inglaterra, se permite usar el valor QBAR o QMED como sustituto para definir el caudal en terreno no urbanizado con una probabilidad anual de excedencia del 50%; sin embargo, se debe verificar que el método sea aceptable para el proyecto.

La guía de UKSuDS para estimar caudales en terreno no urbanizado explica los métodos IH124 y del Flood Estimation Handbook, así como sus limitaciones en sitios pequeños. Las ecuaciones se basan en datos de cuencas. Al aplicarlas a un proyecto, se obtiene una estimación para la planificación, no una medición del caudal máximo real del sitio.

Acuerde el método y los requisitos de la autoridad local principal contra inundaciones (LLFA) con el organismo de aprobación antes de comprar datos o incorporar un cálculo anterior al diseño detallado. Por ejemplo, la guía local de drenaje de Arun exige el método estadístico FEH y limita la aceptación de IH124 a determinadas circunstancias de planificación anteriores al 19 June 2025. Es un ejemplo local, no una norma aplicable a todas las autoridades del Reino Unido.

Verifique el método: en la hoja de cálculo, especifique la versión del software, el método, el conjunto o los conjuntos de datos, los descriptores del suelo y las unidades de área. La precipitación FEH22 y el método estadístico FEH 2025 son datos distintos dentro de la evaluación general. Mezclar versiones de estos datos puede cambiar el resultado de la estimación, aunque el límite del sitio no varíe. Al evaluar la cotización, existe riesgo de rediseño si el método estadístico supuesto no es aceptado. Se deben documentar los criterios de aceptación, ya que los cambios en el caudal de escorrentía en terreno no urbanizado pueden alterar el modelo hidráulico y hacer que el diseño cotizado deje de ser válido.

Establezca la descarga permitida antes de dimensionar el almacenamiento

La descarga permitida representa las restricciones del punto de descarga en los modelos hidráulicos y es específica para cada proyecto. Las normas nacionales de Inglaterra comparan los caudales en terreno no urbanizado con una tasa específica de 3 L/s/ha y establecen condiciones distintas para los eventos con probabilidades anuales de excedencia del 50% y del 1%. La comparación usa condiciones distintas para los eventos con probabilidades anuales de excedencia del 50% y del 1%. Los requisitos locales y la conexión receptora también afectan el nivel de descarga.

Según la norma nacional 3.18–3.20, las comparaciones se realizan de la siguiente manera:

• Para el evento con una probabilidad anual de excedencia del 50%, compare el caudal equivalente en terreno no urbanizado con 3 L/s/ha y use el valor mayor como límite máximo nacional.
• Para el evento del 1%, primero compare el volumen de escorrentía descargado desde el proyecto hacia aguas superficiales o alcantarillas con el volumen de escorrentía en terreno no urbanizado para el evento del 1% de seis horas.
• Si el volumen descargado es mayor, el límite máximo nacional corresponde al caudal en terreno no urbanizado del 50% o a 3 L/s/ha, lo que sea mayor. Si el volumen no es mayor, corresponde al caudal en terreno no urbanizado del 1% o a 3 L/s/ha, lo que sea mayor.

Asegúrese de que ambos valores comparados correspondan a una base de área equivalente. Al comparar los volúmenes descargados, tenga en cuenta las reducciones justificadas por interceptación e infiltración. Conforme a la norma 3.27, se puede usar un valor QBAR/QMED como aproximación para establecer una referencia del 50%; sin embargo, esto no exime de realizar una prueba de volumen. Los controles locales más restrictivos que cuenten con respaldo, conforme a la norma 3.10, tienen prioridad.

Imagine a un comprador que recibe el precio de un tanque antes de definir el punto de descarga. En un plano, el control aparece como “5 L/s”, mientras que en el plano de drenaje figura como “2 L/s”. Es posible que el tanque en cuestión no proporcione el almacenamiento necesario al nivel de agua requerido. Reducir el punto de descarga a 2 L/s no resolverá el problema por sí solo, ya que también afectará la cantidad de agua que se almacena durante la tormenta y el vaciado posterior. Pida al diseñador que repita el modelado. Proporcione a todos los licitantes los niveles y el almacenamiento revisados. La comparación de ofertas solo será útil si todos cotizan los mismos niveles y el mismo volumen de almacenamiento revisados. Los dos valores del punto de descarga que se muestran aquí ilustran una variación. Ninguno representa un valor predeterminado de diseño.

El límite específico de 3 L/s/ha no es un permiso general para descargar 3 L/s desde cada lote. Para un área supuesta de 0.8 ha, equivale a 2.4 L/s antes de aplicar la comparación adecuada y las condiciones del proyecto. Este análisis comparativo debe mantenerse separado de la aprobación de descarga.

Defina el área del sitio y los datos de la tormenta de diseño

El cálculo de descarga debe establecer el área aportante, la precipitación de diseño y los niveles del receptor; el ejemplo anterior de 2.4 L/s no establece una descarga permitida.

En el diseño se debe incluir el terreno que pueda aportar escorrentía, incluidas las áreas permeables durante eventos extremos. También se deben considerar las limitaciones de los niveles del receptor. En el diseño se tendrán en cuenta los ajustes climáticos adecuados para la precipitación de diseño. El caudal de referencia en terreno no urbanizado se calcula sin ese ajuste climático. Las estimaciones que solo consideran los techos pueden subestimar la escorrentía de jardines saturados u otras superficies conectadas. Identifique el límite de la cuenca en el levantamiento topográfico y el plano de drenaje. Según los datos disponibles, la infiltración puede reducir el volumen de escorrentía que se debe descargar; nuestra guía sobre infiltración frente a regulación de caudales ofrece información sobre la opción de detención temporal y la descarga al terreno.

“pueden aplicarse distintas duraciones críticas a las diferentes soluciones de almacenamiento utilizadas en un proyecto”.

La explicación del método de almacenamiento de UKSuDS abarca el tránsito hidráulico de caudales y el análisis de distintas duraciones de tormenta. Los eventos más largos pueden determinar el almacenamiento, mientras que los eventos breves e intensos pueden determinar los caudales en las tuberías; por eso, la duración crítica puede variar. Modele también el nivel de agua abajo: se debe tener en cuenta su efecto en el caudal de salida al modelar el agua almacenada. Una tubería receptora presurizada puede reducir el caudal de salida durante el evento mientras el tanque almacena agua.

La norma 2 de Inglaterra aborda la retención de los primeros 5 mm en la mayoría de los eventos mediante el uso, la infiltración o la pérdida hacia el suelo y la atmósfera. El sistema necesita mecanismos para retener los primeros 5 mm de agua en la mayoría de los eventos y debe tener en cuenta la calidad del agua, la biodiversidad y el valor recreativo.

En un sistema, se deben considerar por separado las funciones de interceptación y detención de cada elemento de diseño. No se puede deducir que se cumple el objetivo de los primeros 5 mm a partir de un tanque grande sellado, y suponer una tormenta de 2 horas no permite establecer el evento crítico de almacenamiento. Antes de llegar a conclusiones y suponer que un elemento de diseño puede cumplir la función de una solución de almacenamiento, siempre se debe analizar detalladamente el sistema de drenaje completo.

Ejemplo práctico: límites de descarga y almacenamiento para regulación de caudales

La mayor diferencia acumulada entre los caudales de entrada y de salida durante el evento simulado, considerando otras pérdidas justificadas, se denomina almacenamiento requerido para la regulación de caudales. Representa el agua almacenada, no las pérdidas del punto de descarga. Un ejemplo con un caudal de salida constante muestra que una reducción porcentual del caudal de salida no siempre produce un aumento porcentual equivalente en el tamaño del tanque. El diseño real requiere considerar el caudal de entrada y de salida variables y la respuesta hidráulica del punto de descarga.

Por ahora, imagine un tanque vacío. Supongamos que recibe 20 litros por segundo durante 2 horas, equivalentes a 7,200 segundos. Por ahora, también ignoraremos la infiltración. En este ejemplo, el punto de descarga tiene el caudal indicado completo y deja pasar el agua desde el comienzo de la tormenta. El agua entrante es 20 × 7,200 ÷ 1,000 = 144 m³. A 5 L/s, el punto de descarga elimina 36 m³ durante ese período y quedan 108 m³ en el pico. A 2 L/s, elimina 14.4 m³ y quedan 129.6 m³. Reducir el caudal de descarga en un 60% aumenta el almacenamiento en 21.6 m³, es decir, un 20% en este ejemplo. Estos supuestos no implican que el aumento sea siempre del 20% en otro sitio.

Tabla de sensibilidad de la descarga respecto al área de implantación

Cada fila de la tabla supone un caudal de entrada y una duración de precipitación constantes. El área de implantación también supone una fracción de vacíos útil de 0.95 y una profundidad activa del agua de 1 m. Los valores mostrados se redondearon después del cálculo.

En condiciones reales, el punto de descarga suele depender de la carga hidráulica. Un punto de descarga con una capacidad nominal de 5 L/s a su carga de diseño puede permitir un caudal menor cuando la carga hidráulica es inferior. La fórmula de caudal constante puede subestimar el almacenamiento. En este caso, no proporciona un límite superior conservador. Antes de cada tormenta posterior, revise el agua residual y el vaciado. Considere también el volumen máximo almacenado de un solo evento. Consulte la norma nacional 3.22 para evaluar y mitigar posibles obstrucciones, con protección adecuada para orificios menores de 50 mm.

Con un caudal de entrada de 20 L/s durante 2 horas, en el ejemplo ideal el almacenamiento aumenta de 108 m³ a 129.6 m³ cuando el caudal de salida baja de 5 L/s a 2 L/s. El aumento del 20% ilustra la sensibilidad. El aumento del 20% ilustra la sensibilidad, mientras que el volumen aprobado del tanque debe proceder del modelo hidráulico del proyecto.

Convierta el almacenamiento útil en área de implantación del tanque

El volumen de almacenamiento útil, el porcentaje efectivo de vacíos y la profundidad activa del agua determinan el área de implantación del tanque. Para calcular el área de implantación de un tanque rectangular uniforme, divida el volumen útil de agua entre el porcentaje de vacíos y la profundidad activa del agua. En los tanques de regulación de caudales, determine la ubicación del punto de descarga y la profundidad máxima del agua, ya que el volumen nominal del tanque por sí solo no determina su diseño.

Para un tanque de regulación de caudales geocelular, un volumen requerido ilustrativo de 129.6 m³, una fracción de vacíos de 0.95 y una profundidad activa de 1 m dan como resultado 129.6 ÷ (0.95 × 1) = 136.4 m² antes de redondear a módulos completos. Con una profundidad activa de 0.8 m, el área efectiva es de 170.5 m². Estas comprobaciones son geométricas y no consideran los límites de excavación ni la aprobación estructural.

Imagine un equipo en obra que debe respetar una elevación fija para la superficie terminada. Un área de implantación menor para los módulos no necesariamente implica una excavación menor. Sin embargo, si el punto de descarga no tiene suficiente profundidad, es posible que parte del espacio para almacenar agua no pueda utilizarse durante el evento de diseño. El diseñador debe determinar si el volumen menor de almacenamiento de agua estaría disponible durante ese evento. Al comparar módulos, el diseñador y el contratista deben considerar los espacios de trabajo, la cama de apoyo, el recubrimiento y el espacio para las conexiones. Estos espacios no deben contabilizarse como almacenamiento útil de agua. Esto no significa que se puedan instalar módulos más pequeños sin dificultad en el espacio disponible.

Para el diseño y la construcción del tanque, proporcione los niveles previstos de llenado y vaciado, y describa las condiciones de carga hidráulica y estructural para instalar el tanque de regulación de caudales. Las propuestas deben definir e identificar los volúmenes muertos y las vías de acceso, y describir cómo afectan al almacenamiento útil. No se deben comparar precios basados en el volumen nominal sin descontar esos espacios.

Con una fracción de vacíos de 0.95, reducir la profundidad activa del agua de 1 m a 0.8 m aumenta el área de implantación prevista de 136.4 m² a 170.5 m² para 129.6 m³ de agua. Aunque el área de implantación del tanque aumenta un 25% en este diseño ilustrativo, se debe verificar el espacio restante para la cama de apoyo, el recubrimiento, la construcción y las holguras antes de acomodar el aumento.

Entrega del diseño del ingeniero al proveedor

La entrega del ingeniero al proveedor define los parámetros hidráulicos aprobados del tanque. Identifique al responsable y la revisión de cada dato de entrada, e indique qué cambios exigirían que el diseñador repitiera los cálculos. Los responsables de compras, construcción y operación pueden revisar, respectivamente, las exclusiones, la instalación y el acceso. Verifique la ubicación de los accesos al producto y de los controles antes de confirmar el pedido.

Esta matriz le ayudará a clasificar los cambios. La columna de responsabilidades muestra una posible asignación para el proyecto que se debe analizar en la próxima reunión y confirmar en el contrato; no implica que el proveedor asuma automáticamente la responsabilidad del diseño. En la guía de documentos complementarios de diseño de SuDS encontrará otros documentos relacionados que se deben presentar.

La conexión receptora, los cálculos de planificación y los derechos sobre el terreno son asuntos independientes. Por ejemplo, la guía de Leeds sobre puntos de descarga solicita un acuerdo por escrito cuando intervienen tuberías externas y sistemas receptores de propiedad privada. Confirme los requisitos aplicables a la ubicación en cuestión.

Cuándo no se debe pedir todavía el tanque

Posponga el pedido del producto si el caudal de descarga sigue siendo provisional, el volumen cotizado incluye almacenamiento no disponible o no se ha considerado el nivel del receptor. Una comparación de costos de tanques de regulación de aguas pluviales instalados debe partir de supuestos de diseño equivalentes. Comprar módulos adicionales no resuelve la falta de acceso al sistema de control ni una conexión sin aprobar.

Supongamos que hay dos ofertas, ambas por 130 m³. La primera define la capacidad entre los niveles de operación e incluye la cámara de control. La segunda usa la capacidad nominal del módulo y no incluye el sistema de control. El análisis financiero puede centrarse en el precio total más bajo. Sin embargo, el contratista debe resolver la falta de la cámara y, posiblemente, realizar una excavación más grande. Solicite a ambos proveedores que coticen el mismo volumen, los mismos niveles de operación y el mismo alcance del servicio. Si el diseñador modifica esos parámetros, el mismo cambio y la misma revisión deben enviarse a ambos proveedores y al cliente.

Una vez que el diseñador haya resuelto las consultas hidráulicas y estructurales, solicite un plano detallado de distribución del producto basado en esa información y aclare en las cotizaciones los servicios y las exclusiones de cada proveedor. Si no se dispone de la información necesaria, se pueden presentar cotizaciones condicionadas para ayudar a preparar un presupuesto preliminar. Sin embargo, estas cotizaciones no deben considerarse aprobaciones para la obra.

¿Qué cambió en 2025 en las estimaciones de la escorrentía en terrenos sin urbanizar?

En 2025 hubo varias actualizaciones importantes. Por ello, conviene llevar un control de versiones de ciertas evaluaciones. Tres cambios distintos de 2025 hacen que ese control sea importante: Inglaterra publicó nuevas normas nacionales de SuDS, UKSuDS actualizó sus herramientas de estimación y cambió el método estadístico de FEH. FEH también actualizó sus métodos estadísticos. Aunque las estimaciones anteriores de QBAR aún pueden servir para fundamentar una decisión de planificación, se debe verificar que los métodos y el alcance correspondan a los aceptados por la autoridad competente.

La primera fecha de publicación de la edición de 2025 en el registro de publicaciones del gobierno de las normas no reglamentarias es el 19 June 2025. Las revisiones más recientes (30 July) se vincularon con la versión anterior de las normas. No se trata de un nuevo conjunto de normas. Estas normas establecen requisitos para Inglaterra dentro de los procesos más amplios de planificación y aprobación.

UKSuDS describe los cambios de marzo de 2025 en su herramienta de almacenamiento, incluido el modelado explícito de la escorrentía en pastizales y el tránsito hidráulico de caudales. Por separado, la actualización de FEH del UK Centre for Ecology & Hydrology abarca el método estadístico de 2025, incluidos QMED y los ajustes asociados. Mencionar solo el software no aclara cuáles de estas opciones se usaron.

Contratar con datos desactualizados implica un riesgo de adquisición, ya que los proveedores podrían cotizar sobre la base de una capacidad útil incorrecta. Guarde la hoja de revisiones junto con el informe de cálculo, la descarga aprobada, los datos de precipitación, las características del suelo del sitio y la respuesta de la autoridad. Los recursos locales, como la Guía de diseño de Essex, ayudan a aportar contexto, pero es necesario verificar su fecha y aplicación junto con las directrices nacionales. Un cambio en la metodología de cálculo es un motivo válido para revisar el diseño. No todos los cambios en los cálculos requieren una mayor capacidad de almacenamiento.

Si una cotización anterior se basó en 108 m³ y el modelo aprobado ahora requiere 129.6 m³, identifique los datos de entrada que cambiaron antes de pedir los 21.6 m³ adicionales. ¿Qué cambios en los datos justifican esos 21.6 m³ adicionales? Un aumento de la precipitación o un cambio en las restricciones del punto de descarga podrían justificar un aumento de la capacidad útil. Un cambio en la profundidad útil también puede modificar la distribución; la diferencia numérica por sí sola no permite identificar qué componente debe rediseñarse.

Envíe a Storm Manage la base de diseño de la descarga, el almacenamiento requerido, los niveles de operación y las restricciones de instalación del tanque definidas por el diseñador mediante nuestro formulario. La aprobación hidráulica y las responsabilidades del diseñador deben quedar claras.

Preguntas frecuentes

Referencias y fuentes

• Defra: normas nacionales para sistemas de drenaje sostenible, normas 2, 3 y 7
• Defra: fecha de publicación, alcance e historial de actualizaciones
• UKSuDS: estimación del caudal de escorrentía en terrenos sin urbanizar
• UKSuDS: consultas sobre métodos y estimación del almacenamiento
• UKCEH: Manual de estimación de inundaciones y actualización estadística de 2025
• Arun District Council: directrices locales de diseño para lluvias extremas
• Leeds City Council: normas locales de control del desarrollo para el riesgo de inundación