El Tanque de Arroyofresno (Grupo 8)
| Trabajo realizado por estudiantes | |
|---|---|
| Título | El tanque de tormentas de Arroyofresno. Grupo 8 |
| Asignatura | Teoría de Campos |
| Curso | 2025-26 |
| Autores |
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| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
El tanque de Arroyofresno, el tanque de tormentas más grande de Europa, se activa cuando tras una tormenta de alta intensidad, las redes de alcantarillado de Madrid y las diferentes depuradoras de la ciudad son incapaces de almacenar más agua, así, el agua se deriva al tanque mediante un colector de 3km y 6,7m de diámetro, logrando evitar desbordes, inundaciones, caudales punta y el vertimiento de aguas contaminadas al Río Manzanares.
Cuando se da una tormenta, las primeras lluvias y el agua que estas arrastran son las más contaminantes, pues arrastran todos los residuos y partículas contaminantes que se hallan en el suelo. Los contaminantes más típicos incluyen diferentes sólidos arrastrados (botellas, latas, colillas, residuos orgánicos como hojas o ramas etc), aceites y combustibles de vehículos derramados al suelo, metales pesados, microplásticos y diferentes materiales orgánicos contaminantes como bacterias o heces de animales.
Contenido
- 1 Funcionamiento del Tanque de Arroyofresno
- 2 Presión y fuerzas estructurales sobre columnas
- 3 Infiltración y corrosión en columnas
- 3.1 Campo de concentración infiltrada
- 3.2 Campo del gradiente de concentración infiltrada
- 3.3 Función de concentración en la armadura en función de la profundidad
- 3.4 Superficies de isoconcentración dentro de una columna
- 3.5 Vida útil de la columna en la zona crítica
- 3.6 Masa total de contaminantes infiltrados en una columna
- 4 Decantación y distribución de contaminantes infiltrados en una columna
1 Funcionamiento del Tanque de Arroyofresno
El funcionamiento del tanque hace que el agua entra por colectores con grandes filtros, se decanta y se almacena temporalmente antes de ser bombeada a la depuradora. Normalmente, el agua solo permanece en el tanque durante unas pocas horas, pues esta empieza a ser bombeada una vez cese la tormenta, por lo que durante episodios de tormentas de alta intensidad el agua puede llegar a quedarse en el estanque durante días.
Como se ha mencionado anteriormente, el tanque de tormentas de Arroyofresno es el más grande de España y de Europa, aun así, España goza de una gran red de tanques de tormentas. En toda España hay un total de 470, y solo en la Comunidad de Madrid podemos encontrar un total de 65 tanques, de los que destacan el de Arroyofresno, Butarque, La China o Retamas, así, Madrid es una de las regiones con mayor red del mundo. A nivel europeo, Madrid lidera todos los rankings en cuanto a número de tanques y la capacidad de estos, aunque otras grandes ciudades europeas como París, Berlín y Londres también tienen grandes redes, destacando los tanques de Bassin de la Villete (París) o Regenrückhaltebecken Tege (Berlín).
Cuando una estructura de hormigón (como el tanque en cuestión) es expuesta a aguas contaminadas, estas pueden causar problemas estructurales y de durabilidad, pues las aguas contaminadas pueden degradar la estructura a partir de varios mecanismos, algunas de las principales amenazas son la carbonatación (el CO2 reduce el pH del hormigón pudiendo corroer el material), las posibles reacciones químicas internas causadas por sulfitos, ácidos o sales disueltas en las aguas contaminadas y abrasión o impactos por los diferentes materiales arrastrados.
Para evitar la degradación total del hormigón de la estructura, existen varias estrategias de protección, entre las cuales destacan el diseño preventivo, recubriendo bien el material o utilizando hormigones de baja relación agua/cemento, utilizar protecciones superficiales como impregnaciones hidrófobas o un revestimiento de polímeros y la protección activa del hormigón a partir de un buen sistema de drenaje, sellado de juntas, un buen mantenimiento periódico y la utilización de inhibidores de corrosión sobre el hormigón
2 Presión y fuerzas estructurales sobre columnas
2.1 Representación del campo de presiones
1)Fórmula y datos:
P(z)=P0−ρgz, z∈[−H,0]
P0=101325 Pa
ρ=1000 kg/m3
g=9.81 m/s2
H=22 m
radio columna Rc=0.75 m
2)Parametrización del cilindro:
x=Rccosθ, y=Rcsinθ, z=z
3)Código MATLAB:
2.2 clear; clc;
% Parámetros H = 22; rho = 1000; g=9.81; P0 = 101325; Rc = 0.75;
% Mallado cilindro theta = linspace(0, 2*pi, 300); z = linspace(-H, 0, 300); [Theta, Z] = meshgrid(theta, z);
X = Rc*cos(Theta); Y = Rc*sin(Theta);
% Presión hidrostática P = P0 - rho*g*Z;
% Representación figure; surf(X, Y, Z, P); shading interp; colorbar; xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');== title('Campo de presión P(z) sobre la superficie de la columna'); axis equal;
4)Interpretación: – La presión es máxima en el fondo (colores cálidos). – La presión es mínima en la superficie (colores fríos). – Cada franja horizontal tiene presión constante.
