Estado del arte de diseño de sumideros en sistemas de alcantarill

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle 
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle 
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
2009 
Estado del arte de diseño de sumideros en sistemas de Estado del arte de diseño de sumideros en sistemas de 
alcantarillado en Colombia alcantarillado en Colombia 
Oscar Javier Prada Forero 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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 2 
 
ESTADO DEL ARTE DE DISEÑO DE SUMIDEROS EN SISTEMAS DE 
ALCANTARILLADOS EN COLOMBIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSCAR JAVIER PRADA FORERO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE. 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL. 
BOGOTÁ D.C. 
2009 
 
 
 
 3 
 
ESTADO DEL ARTE DE DISEÑO DE SUMIDEROS EN SISTEMAS DE 
ALCANTARILLADOS EN COLOMBIA 
 
 
 
 
 
 
 
OSCAR JAVIER PRADA FORERO 
 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de 
Ingeniero Civil 
 
 
 
 
Director Temático 
Ing. Edder Alexander Velandia 
 
Asesora Metodológica 
Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2009 
 
 
 
 
 4 
NOTA DE ACEPTACIÓN: 
 
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 Firma del presidente del jurado 
 
 
 
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 Firma del jurado 
 
 
 
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 Firma del jurado 
 
 
 5 
AGRADECIMIENTOS 
El autor expresa sus reconocimientos a: 
 
 
En primera instancia a Jesucristo, quien inmortalizo sus principios y los dejó como 
legado a la humanidad, y que obviamente han sido guía para mi vida espiritual e 
intelectual, al Espíritu de Dios que siempre está a mi lado y a Dios porque tomo la 
decisión de darme la vida y permitirme estar en el estrado de sus pies y darme la 
oportunidad de hacerme profesional en el campo de la ingeniería. 
 
En segunda instancia mi mas grato reconocimiento a mi madre que fue 
instrumento de Dios para que yo pudiera tener todo las cosas materiales 
necesarias en la universidad y en mi vida. A ella mi mas grato amor, a ella mi 
orgullo en el trabajo, en la dedicación y en la constancia. 
 
En tercera instancia, a aquella mujer que a pesar de mis errores, mis fracasos y mi 
falta de dirección, permaneció a mi lado, como compañera, como amiga, como 
hermana, como cómplice y como todo lo que una mujer le puede ofrecer a un 
hombre en el ámbito personal e intelectual. Gracias Melissa Munevar Rangel. 
 
En cuarta instancia, a mi padre, que es instrumento de Dios para guiarme en el 
perdón, en la prudencia, en la comprensión al otro, en el respeto por el otro, en la 
constancia en el trabajo y en la búsqueda por el crecimiento espiritual. 
 
También a mí hermano mayor Edinson por sus consejos y apoyo económico. De 
igual manera a mis hermanos: Carol Andrea Prada Macias, John Alexander Prada 
macias y Milena Prada macias. 
 
En quinta instancia, al director temático el Ingeniero Civil Edder Alexander 
Velandia, quien fue el gestor de la idea principal en la realización de este proyecto; 
a él por permitirme llevar acabo su idea en el tema de los sumideros; a él por su 
espera, paciencia y comprensión; a él por ser un buscador de tiempo completo en 
el conocimiento del campo de la ingeniería; a él por dedicar su juventud a los 
estudiantes de la Universidad de la Salle. 
 
A Rosa Amparo Ruiz Saray por su asesoría metodológica, paciencia y entrega 
incondicional por todos los estudiantes de la Universidad de La Salle. 
 
También mis reconocimientos a Daniel Fernando Álvarez Cardozo, verdadero 
amigo en la fe en Cristo Jesús; a Ronald González Saavedra, amigo en la frescura 
y el conocimiento en manejo de computadores; a Jorge David Montenegro López, 
amigo en el conocimiento Ingenieril y amigo en la escucha; a Julio Cesar Bedoya, 
verdadero siervo de Dios y amigo en la fe en Cristo Jesús; a Diego Espinosa, 
amigo en la tranquilidad; a Luis Miguel Montenegro Guerrero, amigo en el alma y 
 
 6 
discípulo de mis palabras; a Pablo Alejandro Mahecha, amigo en el favor, y a 
Miguel Fernando Jaimes Abaunza, amigo de tiempo completo en mi adolescencia. 
 
Mi agradecimiento también a una amiga muy especial, una mujer que se entrega a 
los estudiantes de la Universidad de la Salle de manera incondicional en su cargo 
como Auxiliar de Biblioteca, a ella por su ayuda, a ella por permitirme escucharla y 
por escucharme, a ella por sus palabras, y a ella por su amistad. Gracias Claudia 
Constanza Rizo Sanguino. 
 
Finalmente mis agradecimientos a todos mis familiares y a cada una de las 
personas que me apoyaron. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
DEDICATORIA 
 
 
Es imposible terminar esta investigación sin realizar mi más emotiva dedicatoria, a 
un ser tan especial en mi vida; ese ser, que aunque con mucho trabajo en este 
mundo, pudo sacar tiempo para estar presente el día de mi nacimiento, a ese ser, 
que a confiado en mi a pesar de mi falta de constancia, de mis locuras, de mi falta 
de ilusión, de mi falta de perseverancia y de mi falta de entrega; a ese ser, que 
acompañó mis primeros pasos y mis primeras pataletas; a ese ser, que guío mis 
pasos en el Pre - Kinder, en mi primaria, en mi bachillerato, en mi universidad, en 
mi trabajo y aún lo sigue haciendo en mi estadía en este mundo; a ese ser, que no 
permitió nunca que me faltara el alimento, que me enseño a caminar, a ver, a 
sentir, a oír, a entender, a amar, a soñar, a sonreír, a disfrutar del aire, del sol, de 
la naturaleza, de las personas, a aceptar mis errores, a aceptar mis debilidades y 
aceptar mi debilidad en el amor; a ese ser, que acompañó mis grandes tristezas, 
que limpió las lagrimas de mis ojos y que aún lo sigue haciendo, que me presto su 
hombro, me dio una voz de aliento, que me mostró el oasis en medio del desierto, 
que me mostró la luz al final del túnel y que me hablo de la esperanza; a ese ser, 
que me ha dado un techo para vivir, que me ha vestido, me ha calzado, me ha 
dado una cama para dormir, me ha dado unas cobijas en el frío y ha cuidado mi 
dormir;a ese ser, que me ha levantado cuando he caído, que me ha limpiado 
cuando he estado sucio, que ha quitado parte de mis impurezas y que hasta el día 
de hoy sigue persistiendo para que siga en pie; finalmente dedico este proyecto a 
ese ser, que es mi amigo incondicional día y noche, a ese ser que pensó, redactó 
y escribió este proyecto cuando me sentía cansado, a ese ser, que soñó y se 
ilusionó con el producto de esta investigación y a ese ser que confío desde el 
comienzo y el final de este proyecto. A él mi más inmenso amor, a él mis lagrimas 
y mis metas, a él todo lo que soy; ATI, ESPÍRITU DE DIOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSCAR JAVIER PRADA FORERO 
 
 8 
 CONTENIDO Pág. 
 
 
 INTRODUCCIÓN 25 
1. PROBLEMA 27 
1.1 LÍNEA 27 
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 27 
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 29 
1.4 JUSTIFICACIÓN 29 
1.5 OBJETIVOS 30 
1.5.1 Objetivos generales 30 
1.5.2 Objetivos específicos 30 
2. MARCO REFERENCIAL 31 
2.1 MARCO TEÓRICO - CONCEPTUAL 31 
2.1.1 Caudal 31 
2.1.1.1 Curvas de intensidad – duración - frecuencia 33 
2.1.1.2 Periodo de retorno de diseño 33 
2.1.1.3 Intensidad de precipitación 35 
2.1.1.4 Coeficiente de escorrentía 35 
2.1.1.5 Tiempo de concentración 36 
2.1.2 Profundidad del flujo de aproximación 38 
2.1.3 Velocidad del flujo de aproximación 38 
2.1.4 Pendiente longitudinal de la vía 39 
2.1.5 Pendiente transversal de la vía 39 
2.1.6 Rugosidad del pavimento 39 
2.2 MARCO NORMATIVO 39 
3. METODOLOGÍA 41 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 41 
3.1.1 Fases de la investigación 41 
3.2 OBJETO DE LA INVESTIGACIÓN 44 
3.3 VARIABLES 44 
3.4 COSTOS DE LA INVESTIGACIÓN 44 
4. TRABAJO INGENIERIL 45 
4.1 DESARROLLO 45 
4.1.1 Clasificación de la información 45 
4.1.2 Registro fotográfico: Problemas comunes en sumideros 213 
4.1.3 Fallas y parámetros de diseño en sumideros, según funcionarios de la EAAB 235 
4.1.4 Propuesta metodológica: Definición de los diferentes tipos de 237 
 
 9 
sumideros usados a nivel nacional e internacional 
4.1.4.1 Sumidero de ventana 238 
4.1.4.2 Sumidero de reja 241 
4.1.4.3 Sumidero combinado 243 
4.1.4.4 Sumidero transversal 243 
4.1.4.5 Sumidero ranurado 244 
4.1.4.6 Canaletas 245 
4.1.5 
Propuesta metodológica: Descripción sobre el diseño hidráulico 
de los diferentes tipos de sumideros usados a nivel nacional e 
internacional 
249 
4.1.5.1 Diseño de sumideros de ventana 251 
4.1.5.2 Diseño de sumidero de reja 261 
4.1.5.3 Diseño de sumidero combinado 264 
4.1.5.4 Diseño de sumidero ranurado 266 
4.1.6 Propuesta metodológica: Aspectos fundamentales en la ubicación de sumideros usados a nivel nacional e internacional 268 
4.1.6.1 Ubicación de sumideros de ventana 270 
4.1.6.2 Ubicación de sumideros de reja 271 
4.1.6.3 Ubicación de sumideros combinados 271 
4.1.6.4 Ubicación de sumideros ranurados 271 
4.1.6.5 Ubicación de sumidero transversal 272 
4.1.6.6 Ubicación de sumideros con sello hidráulico 273 
4.1.6.7 Ubicación de canaletas 273 
4.1.7 Propuesta metodológica: Aspectos en la configuración de sumideros usados a nivel nacional e internacional 274 
4.1.7.1 Configuración general del sumidero de ventana 275 
4.1.7.2 Configuración general del sumidero de reja 275 
4.1.7.3 Configuración general de sumideros combinados 276 
4.1.7.4 Configuración de canaletas 276 
4.1.8 Propuesta metodológica: Definición y conclusión sobre las ventajas y desventajas de sumideros 277 
5. CONCLUSIONES 280 
 BIBLIOGRAFÍA 282 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10 
 LISTA DE TABLAS Pág. 
 
 
Tabla 1. Periodo de retorno o grado de protección 34 
Tabla 2. Factor de reducción 35 
Tabla 3. Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad 36 
Tabla 4. Coeficiente de retardo 37 
Tabla 5. Eficiencias y características de captación de sumideros 129 
Tabla 6. Capacidad de sumideros horizontales y verticales en l/s 130 
Tabla 7. Caudal máximo captado por los sumideros de la EAAB 131 
Tabla 8. Ecuaciones para la velocidad del flujo que sobre pasa las rejillas (S. Ingles) 141 
Tabla 9. Ecuaciones para la velocidad del flujo que sobre pasa las rejillas (S. Métrico) 141 
Tabla 10. Capacidad hidráulica sumideros laterales de 1.37 m de largo y 15 cm abertura de la ventana 152 
Tabla 11. Capacidad hidráulica sumideros laterales 153 
Tabla 12. Capacidad hidráulica sumideros de rejillas 153 
Tabla 13. Capacidad máxima del tubo de salida 196 
Tabla 14. Coeficientes de rugosidad de Manning 250 
Tabla 15. Criterios de Ubicación para canaletas 273 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 11 
 LISTA DE FIGURAS Pág. 
 
 
Figura 1. Pendiente transversal de la vía 39 
Figura 2. Zonas de Bogotá 43 
Figura 3. Sumidero de cuneta 46 
Figura 4. Sumidero de cordón 46 
Figura 5. Sumidero de piso (Vista Planta) 47 
Figura 6. Sumidero de piso y banqueta (Sección) 48 
Figura 7. Sumidero mixto. (0.70 m x 1.0 m) 49 
Figura 8. Sumidero mixto. (0.70m x 2.0m) 49 
Figura 9. Sumidero de cuneta. (0.40 m x 1.0 m) 49 
Figura 10. Sumidero de cuneta. (0.50 m x 1.40 m) 50 
Figura 11. Sumidero de cuneta. (0.80 m x 1.0 m) 50 
Figura 12. Sumidero de banqueta 50 
Figura 13. Sumidero de banqueta deprimida 51 
Figura 14. Sumidero de banqueta con canalizaciones 51 
Figura 15. Sumidero de piso y banqueta 51 
Figura 16. Sumidero de piso y banqueta deprimida 52 
Figura 17. Sumidero de piso deprimida 52 
Figura 18. Sumidero transversal combinado con uno de piso y banqueta 52 
Figura 19. Sumidero Sifónico prefabricado 53 
Figura 20. Sumidero no Sifónico prefabricado (Sección y planta) 54 
Figura 21. Sumidero no Sifónico en – situ 54 
Figura 22. Sumidero de ventana. (Vista planta) 56 
Figura 23. Sumidero de ventana. (Corte A-A) 56 
Figura 24. Sumidero de ventana. (Corte B - B) 57 
Figura 25. Sumidero de ventana con sello hidráulico. (Vista planta) 57 
Figura 26. Sumidero de ventana con sello hidráulico. (Corte C - C) 57 
Figura 27. Sumidero de ventana con sello hidráulico. (Corte transversal) 58 
Figura 28. Sumidero de rejilla sin sello hidráulico. (Vista planta) 58 
Figura 29. Sumidero de rejilla sin sello hidráulico. (Corte A - A) 58 
Figura 30. Sumidero de rejilla con sello hidráulico. (Vista planta) 59 
Figura 31. Sumidero de rejilla con sello hidráulico. (Corte B - B) 59 
Figura 32. Sumidero especial. (Vista planta) 59 
Figura 33. Sumidero especial. (Corte A - A) 60 
Figura 34. Sumidero especial. (Corte B - B) 60 
Figura 35. Corte cámara de salida A-A - Corte cámara de salida B-B 60 
Figura 36. Corte C-C - Perspectiva 61 
 
 
 12 
Figura 37. Sumidero mixto. (Vista planta) 61 
Figura 38. Sumidero mixto. (Sección H – H) 62 
Figura 39. Sumidero mixto. (Sección B – B) 62 
Figura 40. Sumidero lateral de sardinel 65 
Figura 41. Sumidero de fondo 65 
Figura 42. Sumidero mixto o combinado 65 
Figura 43. Sumidero mixto conectado a cámara. (Vista planta) 66 
Figura 44. Sumidero mixto conectado a cámara. (Corte A – A) 66 
Figura 45. Sumidero mixto conectado a cámara. (Corte B – B) 66 
Figura 46. Sumidero mixto conectado a tubería. (Vista planta) 67 
Figura 47. Sumidero mixto conectado a tubería. (Corte A – A) 67 
Figura 48. Sumidero mixto conectado a tubería. (Corte B – B) 67 
Figura 49. Sumidero mixto conectado a tubería. (Corte C – C) 68 
Figura 50. Sumidero horizontal 69 
Figura 51. Sumidero lateral 69 
Figura 52. Sumidero mixto 69 
Figura 53. Sumidero de cuneta Tipo A. (Vista planta) 70 
Figura 54. Sumidero de cuneta Tipo A. (Corte A – A) 70 
Figura 55. Sumidero de cuneta Tipo B. (Vista planta) 71 
Figura 56. Sumidero de cuneta Tipo B. (Corte a – a) 71 
Figura 57. Sumidero mixto. (Vista planta) 71 
Figura 58. Sumidero mixto. (Corte A – A) 72 
Figura 59. Sumidero transversal. (Vista planta) 72 
Figura 60. Sumidero transversal. (Sección) 73 
Figura 61. Sumidero transversal. (Detalle emparrillado) 73 
Figura 62. Sumidero horizontal 73 
Figura 63. Sumidero horizontal 74 
Figura 64. Sumidero lateral. (Vista planta) 74 
Figura 65. Sumidero lateral. (Sección) 74 
Figura 66. Canaleta hormigón polímero y fundición dúctil 76 
Figura 67. Canaletade fundición 76 
Figura 68. Rejilla de cubrimiento para canaletas 76 
Figura 69. Imbornal de rejilla. (Vista planta) 77 
Figura 70. Imbornal de rejilla prefabricado de hormigón. (Sifónico) 77 
Figura 71. Imbornal de rejilla prefabricado de hormigón. (No Sifónico) 77 
Figura 72. Imbornal de rejilla construido en situ. (Vista planta) 78 
Figura 73. Imbornal de rejilla in situ de hormigón. (No Sifónico) 78 
Figura 74. Imbornal de rejilla in situ de hormigón. (Sección C – C) 78 
Figura 75. Imbornal de rejilla in situ de hormigón. (Sección B – B) 79 
 
 13 
Figura 76. Rejilla imbornal in situ de hormigón 79 
Figura 77. Imbornal con pozo absorbedero. (Vista planta) 79 
Figura 78. Imbornal con pozo absorbedero. (Sección A – A) 80 
Figura 79. Imbornal con pozo absorbedero. (Sección B – B) 80 
Figura 80. Imbornal con pozo absorbedero. (Sección C – C) 80 
Figura 81. Registro absorbedero 81 
Figura 82. Registro absorbedero (Sección D – D) 81 
Figura 83. Sumidero SL – 100, SL - 150. (Vista planta) 82 
Figura 84. Sumidero SL – 100, SL - 150. (Sección A – A) 82 
Figura 85. Sumidero SL – 100, SL - 150. (Sección B – B) 82 
Figura 86. Sumidero SL – 100, SL - 150. (Sección C – C) 83 
Figura 87. Sumidero SL – 100, SL - 150. (Sección F – F) 83 
Figura 88. Sumidero SL – 200, SL - 250. (Vista planta) 83 
Figura 89. Sumidero SL – 200, SL - 250. (Sección A – A) 84 
Figura 90. Sumidero SL – 200, SL - 250. (Sección B – B) 84 
Figura 91. Sumidero SL – 200, SL - 250. (Sección C – C) 84 
Figura 92. Sumidero transversal ST (L = 6 m). (Vista planta) 85 
Figura 93. Sumidero transversal ST. (Sección A – A) 85 
Figura 94. Sumidero transversal ST. (Sección B – B) 86 
Figura 95. Sumidero transversal ST. (Sección C – C) 86 
Figura 96. Sumidero mixto. (Vista planta) 86 
Figura 97. Sumidero mixto. (Sección A – A) 87 
Figura 98. Sumidero mixto. (Sección B – B) 87 
Figura 99. Sumidero lateral o de ventana genérico 89 
Figura 100. Sumidero lateral o de ventana con depresión 89 
Figura 101. Sumidero de rejilla 89 
Figura 102. Sumidero combinado 89 
Figura 103. Sumidero ranurado 90 
Figura 104. Sumidero SL. (Vista planta) 91 
Figura 105. Sumidero SL. (Corte A – A) 91 
Figura 106. Sumidero SL. (Corte B – B) 91 
Figura 107. Sumidero SL. (Corte C – C) 92 
Figura 108. Sumidero SL. (Corte D – D) 92 
Figura 109. Sumidero ST - 40. (Vista planta) 92 
Figura 110. Sumidero ST 2 - 40. (Vista planta) 93 
Figura 111. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte A – A) 93 
Figura 112. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte B – B) 93 
Figura 113. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte C – C) 94 
Figura 114. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte D – D) 94 
 
 14 
Figura 115. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte E – E) 94 
Figura 116. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte F – F) 95 
Figura 117. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte G – G) 95 
Figura 118. Sumidero ST – 40 y ST2 - 40. (Corte H – H) 95 
Figura 119. Primer caso para la utilización de sumidero especial (Vista planta) 98 
Figura 120. Primer caso para la utilización de sumidero especial (Corte A –A) 98 
Figura 121. Primer caso para la utilización de sumidero especial (Vista planta) 98 
Figura 122. Primer caso para la utilización de sumidero especial (Corte A – A) 99 
Figura 123. Segundo caso para la utilización de sumidero especial de reja (Vista planta) 99 
Figura 124. Segundo caso para la utilización de sumidero especial de reja (Corte A - A) 99 
Figura 125. Sumidero de ventana 100 
Figura 126. Sumidero de ventana – depresión 100 
Figura 127. Sumidero de rejilla 101 
Figura 128. Sumidero de desagüe ranurado 101 
Figura 129. Integridad estructural del sumidero de desagüe ranurado 102 
Figura 130. Canaleta 103 
Figura 131. Canaleta Reforzada Kenadrain HD 104 
Figura 132. Canaletas Ligeras Kenadrain MD 104 
Figura 133. Canaletas Cascada Kenadrain 105 
Figura 134. Canaletas Parking Parkdrain 105 
Figura 135. Detalles de sumideros laterales. (Vista planta) 110 
Figura 136. Detalles de sumideros laterales. (Sección A – A) 111 
Figura 137. Detalles de sumideros laterales. (Sección C – C) 111 
Figura 138. Detalles de sumideros laterales. (Sección D – D) 111 
Figura 139. Capacidad de sumideros de ventana en puntos bajos para depresión de 5 cm 112 
Figura 140. Capacidad de sumideros normalizados por el INOS en puntos bajos. Depresión de 2.5 cm 113 
Figura 141. Capacidad de sumideros normalizados por el INOS en puntos bajos. Depresión de 7.5 cm 113 
Figura 142. Rejas con barras longitudinales con pendiente transversal uniforme de ángulo, (Vista Planta) 115 
Figura 143. Rejas con barras longitudinales con pendiente transversal uniforme de ángulo , Elevación 116 
Figura 144. Rejas de barras longitudinales con pendiente transversal uniforme de ángulo , con nueva longitud L capaz de captar el 116 
 
 15 
caudal que sobrepasa, (Vista Planta) 
Figura 145. Rejas con barras longitudinales con pendiente transversal variable 116 
Figura 146. Curvas para estimar el caudal de captación en función de la longitud real del sumidero 118 
Figura 147. Capacidad máxima de sumideros del SERVIU 123 
Figura 148. Sumidero mixto Tipo S1. (Vista en planta) 124 
Figura 149. Sumidero mixto Tipo S1. (Corte A – A) 124 
Figura 150. Sumidero mixto Tipo S1. (Detalle entradas de aguas lluvias) 125 
Figura 151. Sumidero mixto Tipo S1. (Corte B – B) 125 
Figura 152. Rejilla de hierro fundido sumidero mixto Tipo S1 125 
Figura 153. Sumidero mixto con cámara Tipo S2. (Vista planta) 126 
Figura 154. Sumidero mixto con cámara Tipo S2. (Corte A – A) 126 
Figura 155. Sumidero mixto con cámara Tipo S2. (Detalle entradas de aguas lluvias) 126 
Figura 156. Sumidero horizontal con cámara Tipo S3. (Vista planta) 127 
Figura 157. Sumidero horizontal con cámara Tipo S3. (Corte A – A) 127 
Figura 158. Sumidero horizontal con cámara Tipo S3. (Corte B – B) 127 
Figura 159. Sumidero horizontal Tipo S4. (Vista planta) 128 
Figura 160. Sumidero horizontal Tipo S4. (Corte A – A) 128 
Figura 161. Sumidero horizontal Tipo S4. (Detalle entrada aguas lluvias) 128 
Figura 162. Sumidero horizontal Tipo S4. (Corte B – B) 129 
Figura 163. Sumidero lateral con depresión 135 
Figura 164. Sumidero lateral operando como orificio 138 
Figura 165. Rejilla tipo P-50 y P-50x100. (Vista planta y corte A – A) 143 
Figura 166. Rejilla tipo P-30. (Vista planta y corte A – A) 143 
Figura 167. Rejilla tipo curvada en forma de veleta. (Vista planta y corte A – A, B – B) 144 
Figura 168. Rejilla tipo de barras inclinadas 45º - 60 y 45º - 85. (Vista planta y corte A – A, B – B) 144 
Figura 169. Rejilla tipo de barras inclinadas 30º - 85. (Vista planta y corte A – A, B – B) 145 
Figura 170. Rejilla reticulada “HONEYCOMB”. (Vista planta) 145 
Figura 171. Esquema sumidero de ventana tipo INOS (Vista planta) 156 
Figura 172. Esquema sumidero de ventana tipo INOS (Corte A - A) 156 
Figura 173. Esquema sumidero de ventana tipo INOS (Corte B - B) 156 
Figura 174. Capacidad de sumidero de reja en puntos bajos 159 
Figura 175. Sumidero de ventana ( Sección) 161 
Figura 176. Proporción de caudal interceptado para el sumidero ranurado 166 
Figura 177. Ubicación de coladeras de banqueta 169 
 
 16 
Figura 178. Ubicación de coladeras de piso 169 
Figura 179. Ubicación de coladeras de piso 170 
Figura 180. Ubicación de coladeras longitudinales de banqueta 170 
Figura 181. Ubicación de coladeras transversales de piso 171 
Figura 182. Ubicación general de sumideros 172 
Figura 183. Localización definitiva de sumideros 173 
Figura 184. Conexión del los sumideros al colector pluvial 174 
Figura 185. Ubicación de sumideros en intersecciones de calles 177 
Figura 186. Sumidero de depresión 181 
Figura 187. Sumidero de rejilla 182 
Figura 188. Ubicación de sumideros de reja en calzada y cuneta 184 
Figura 189. Ubicación de sumideros de reja en cuneta 185 
Figura 190. Disposición relativa de rejas en calzada 185 
Figura 191. Disposición típicas de sumideros mixtos 186 
Figura 192. Disposición típicas de sumideros mixtos 187 
Figura 193. Ubicaciónde canaletas Kenadrain 187 
Figura 194. Sumidero de banqueta Tipo 1 188 
Figura 195. Sumidero de banqueta Tipo 2 189 
Figura 196. Sumidero de piso y banqueta 190 
Figura 197. Marco rectangular para sumidero de rejilla 196 
Figura 198. Sumidero de ventana. (Vista planta) 198 
Figura 199. Sumidero de ventana. (Sección A - A) 199 
Figura 200. Sumidero de ventana. (Corte B – B) 199 
Figura 201. Sumidero de ventana con sello hidráulico. (Vista planta) 199 
Figura 202. Sumidero de ventana con sello hidráulico. (Corte A - A) 200 
Figura 203. Sumidero de rejilla. (Vista planta) 200 
Figura 204. Sumidero de rejilla. (Corte) 201 
Figura 205. Sumidero de rejilla con sello hidráulico. (Vista planta) 201 
Figura 206. Sumidero de rejilla con sello hidráulico. (Corte A –A) 201 
Figura 207. Sumidero de reja en calzada. (Vista planta) 202 
Figura 208. Sumidero de reja en calzada. (Corte B - B) 202 
Figura 209. Sumidero de reja en calzada. (Corte A - A) 203 
Figura 210. Sumidero de reja en calzada con sello hidráulico. (Vista planta) 203 
Figura 211. Sumidero de reja en calzada con sello hidráulico. (Corte A – A) 203 
Figura 212. Sumidero de reja en calzada con sello hidráulico. (Corte B – B) 204 
Figura 213. Sumidero de reja en calzada. (Pantalla de hierro) 204 
Figura 214. Canaletas para evacuación de aguas superficiales (Partes que la conforman) 206 
Figura 215. Canaletas para evacuación de aguas superficiales (Partes que 206 
 
 17 
la conforman) 
Figura 216. Sumidero de reja mal ubicado 213 
Figura 217. Sumidero mixto sin reja 214 
Figura 218. Sumidero de ventana ubicado después del paso de peatones 215 
Figura 219. Sumidero mixto ubicado en un lugar poco eficiente 216 
Figura 220. Sumidero de reja mal ubicado 217 
Figura 221. Ausencia de sumidero 218 
Figura 222. Ausencia de sumidero en cuneta 219 
Figura 223. Sumidero mixto colmatado por sedimentos y basuras 220 
Figura 224. Sumidero de reja ubicado en sector con alta posibilidad de arrastre de materiales 221 
Figura 225. Sumidero de ventana ubicado en vía con pendiente superior al 3% 222 
Figura 226. Sumidero de reja con ancho obstruido por anden 223 
Figura 227. Sumidero de reja mal ubicado 224 
Figura 228. Sumideros de ventana mal ubicados 225 
Figura 229. Sumidero de ventana con barras mal instaladas 226 
Figura 230. Sumidero de ventana, con altura de abertura inferior a 7 cm 227 
Figura 231. Sumideros colmatados por basuras, plantas y sedimentos 228 
Figura 232. Mantenimiento de sedimentos para sumideros de reja 231 
Figura 233. Deterioro en el acero y el concreto en sumideros transversales 233 
Figura 234. Deterioro en el acero y el concreto en sumideros de reja 234 
Figura 235. Sumidero de ventana 238 
Figura 236. Sumidero de ventana con barras verticales 239 
Figura 237. Sumidero de ventana con depresión 239 
Figura 238. Sumidero de ventana con sello hidráulico, (Vista planta) 240 
Figura 239. Sumidero de ventana con sello hidráulico, (Corte A - A) 240 
Figura 240. Sumidero de ventana con sello hidráulico, (Vista planta) 241 
Figura 241. Sumidero de reja 242 
Figura 242. Sumidero de reja 242 
Figura 243. Sumidero combinado 243 
Figura 244. Sumidero transversal, (Vista planta) 244 
Figura 245. Sumidero transversal, (Sección 244 
Figura 246. Sumidero transversal, (Detalle emparrillado o rejilla) 244 
Figura 247. Sumidero de desagüe ranurado 245 
Figura 248. Integridad estructural del sumidero de desagüe ranurado 245 
Figura 249. Canaleta 1 246 
Figura 250. Canaleta 2 246 
Figura 251. Canaleta instalada transversalmente a la vía 1 247 
 
 18 
Figura 252. Canaleta instalada transversalmente a la vía 2 247 
Figura 253. Canaleta instalada en sentido longitudinal y transversal a la vía 248 
Figura 254. Sumidero ranurado en vía no confinada 272 
Figura 255. Sumidero ranurado, en vía confinada 272 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
 LISTA DE CUADROS Pág. 
 
 
Cuadro 1. Curvas IDF 33 
Cuadro 2. Grado de protección según el nivel de complejidad del sistema 34 
Cuadro 3. Variables objeto de estudio 44 
Cuadro 4. Tipos de sumideros 46 
Cuadro 5. Capacidad hidráulica de sumideros 106 
Cuadro 6. Ubicación de sumideros 168 
Cuadro 7. Configuración de sumideros 188 
Cuadro 8. Ventajas y desventajas de sumideros 208 
Cuadro 9. Ventajas y desventajas de sumideros 209 
Cuadro 10. Criterios de ubicación para sumideros 269 
Cuadro 11. Criterios de Ubicación para el sumidero de ventana 270 
Cuadro 12. Criterios de Ubicación para el sumidero de reja 271 
Cuadro 13. Criterios de ubicación para el sumidero combinado 271 
Cuadro 14. Criterios de ubicación para sumideros con sello hidráulico 273 
Cuadro 15. Especificaciones para sumidero de ventana 275 
Cuadro 16. Especificaciones para sumidero de reja 276 
Cuadro 17. Especificaciones de canaletas 276 
Cuadro 18. Ventajas y desventajas para los diferentes tipos de sumideros 277 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 20 
 LISTA DE ANEXOS 
 
 
Anexo A. Monograma de IZZARD para cálculo de canales triangulares 
Anexo B. Costos totales 
Anexo C. Estudio experimental del funcionamiento de sumideros de aguas 
lluvias 
 
Anexo D. Drenaje Urbano 
Anexo E. Sistemas de captación de aguas superficiales para disminución 
de contaminación de aguas y con fines de riego de árboles 
Anexo F. Video Clip 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 21 
GLOSARIO 
 
 
ADOSAR: poner una cosa continua a otra en la que se apoya por alguno de sus 
lados. 
 
ALBAÑAL: canal o conducto por el que van y salen las aguas sucias o residuales. 
 
ALCANTARILLADO: se denomina alcantarillado o red de alcantarillado, al 
sistema de estructuras y tuberías usados para el transporte de aguas residuales o 
servidas (alcantarillado sanitario), o aguas de lluvia, (alcantarillado pluvial) desde 
el lugar en que se generan hasta el sitio en que se vierten a cauce o se tratan. 
 
ANCHO DE INUNDACIÓN: longitud demarcada en la superficie del pavimento por 
las aguas lluvias. Inicia en el borde del anden y finaliza donde la cantidad de 
caudal lo demarque. 
 
ÁREA NETA: es la cantidad de sección en una posible línea de ruptura cuando se 
restan las perforaciones. 
 
ÁREA TRIBUTARIA: es el área de la cuenca que aporta un caudal de aguas 
lluvias. 
 
ÁREA ÚTIL: es la cantidad de sección real a utilizar. 
 
ARQUETA: es un pequeño depósito utilizado para recibir, enlazar y distribuir 
canalizaciones subterráneas; suelen estar enterradas y tienen una tapa superior 
para evitar accidentes y poder limpiar su interior de impurezas. 
 
ASFALTO: es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como 
aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o 
autopistas. 
 
BOCAS DE INSPECCIÓN: orificio que permite inspeccionar la cámara de 
recolección de aguas lluvias del sumidero. 
 
BOMBEO: es la inclinación sobre un alineamiento recto que tiene la sección 
transversal de la calzada (Pendiente transversal). 
 
CALZADA: es la parte de la carretera destinada a la circulación de los vehículos. 
 
CANALES ABIERTOS: es una construcción destinada al transporte de fluidos; 
generalmente se utiliza para el transporte de agua; a diferencia de las tuberías es 
abierta a la atmósfera. 
 
 
 22 
CAPACIDAD HIDRÁULICA: la capacidad hidráulica de un sumidero corresponde 
al caudal que éste es capaz de entregar a los colectores. 
 
CAUDAL: es la cantidad de fluido que pasa por determinado elemento en la 
unidad de tiempo. También llamado Gasto. 
 
COLECTOR: se denomina colector o alcantarilla colectora al tramo del 
alcantarillado público que colecta diversos ramales de alcantarilla. Se construye 
bajo tierra, a menudo al medio de las calles importantes, de manera que cada una 
de las viviendas de esa vía puedan conectarse para la evacuación apropiada de 
las aguas residuales. 
 
AGUAS RESIDUALES: son materiales derivados de residuos domésticos o de 
procesos industriales, los cuales por razones de salud publica y porconsideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse 
vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. 
 
CONCRETO REFORZADO: es el más popular y desarrollado de estos materiales, 
ya que aprovecha en forma muy eficiente las características de buena resistencia 
en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y moldeabilidad del concreto, 
junto con las de alta resistencia en tensión y ductilidad del acero, para formar un 
material compuesto que reúne muchas de las ventajas de ambos materiales 
componentes. Manejando de manera adecuada la posición y cuantía del refuerzo, 
se puede lograr un comportamiento notablemente dúctil en elementos sujetos a 
flexión. 
 
CONCRETO SIMPLE: es un material semejante a la piedra que se obtiene 
mediante una mezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u 
otro agregado y agua; mezcla que se endurece en formaletas con la forma y 
dimensiones de la estructura deseada. La mayor parte del material consta de 
agregado fino y grueso. El cemento y el agua interactúan químicamente para unir 
las partículas del agregado y conformar una masa sólida. Es necesario agregar 
agua además de aquella que se requiere para la reacción química con el fin de dar 
a la mezcla la manejabilidad adecuada que permita llenar las formaletas y rodear 
el acero de refuerzo embebido en el concreto antes de que inicie el 
endurecimiento. 
 
CUNETA: zanja en cada uno de los lados de un camino para recoger las aguas de 
lluvia. 
 
DESARENADOR: también conocido como absorvedero; es una estructura 
diseñada para retener la arena que traen las aguas servidas o las aguas 
superficiales a fin de evitar que ingresen, al canal de aducción, a la central 
hidroeléctrica o al proceso de tratamiento y lo obstaculicen creando serios 
problemas. 
 
 23 
EMULSIÓN ASFÁLTICA: es una dispersión de color negro que contiene asfalto, 
agua y un agente emulsionante. 
 
ESCORRENTÍA: es la lámina de agua que circula en una cuenca de drenaje, es 
decir, la altura en milímetros de agua de lluvia escurrida y extendida dependiendo 
la pendiente del terreno. Normalmente se considera como la precipitación menos 
la evapotranspiración real y la infiltración del sistema suelo – cobertura vegetal. 
 
FLUJO ESPACIALMENTE VARIADO: es aquel flujo cuya altura varía a lo largo 
del cauce o canal. 
 
FUNDICIÓN DÚCTIL: es la fundición de elementos en hierro con un porcentaje de 
grafito nodular. 
 
GRAFITO NODULAR: se presenta en fundiciones maleabilizadas. Proviene de la 
descomposición de la cementita a altas temperaturas. El contorno de los nódulos 
puede ser más o menos irregular, dando lugar a formas de apariencia de cangrejo 
o nodular. 
 
ISLETAS: son zonas bien definidas, situadas entre carriles de circulación, 
destinadas a guiar el movimiento de los vehículos y a servir de eventual refugio a 
los peatones. 
 
MAMPOSTERÍA: es la unión de bloques o ladrillos de arcilla o de concreto con un 
mortero para conformar sistemas monolíticos tipo muro, que pueden resistir 
acciones producidas por las cargas de gravedad o las acciones de sismo o viento. 
 
PASO DE CEBRA O SENDA PEATONAL: es un tipo de paso de peatones usado 
en muchos lugares alrededor del mundo. La travesía se caracteriza por sus rayas 
longitudinales paralelas al flujo del tráfico, alternando un color claro (generalmente 
blanco) y oscuro (negro pintado o sin pintar si la superficie de la carretera es de 
color oscuro). 
 
PAVIMENTO: es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan 
sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la 
circulación de personas o vehículos. 
 
PENDIENTE LONGITUDINAL: es el grado de inclinación dado en porcentaje, que 
puede presentar una vía respecto de la horizontal. 
 
PERÍMETRO: es el contorno de la superficie de una figura, el límite de la misma, o 
su longitud. 
 
PUNTOS BAJOS: se hace referencia a la sección de la vía donde su pendiente 
longitudinal y transversal es cero. 
 
 24 
RASANTE: es la cota que determina la elevación del terreno en cada punto. 
RUGOSIDAD: El concepto de rugosidad se refiere a cuan áspero es la superficie 
de un cuerpo. 
 
SARDINEL: escalón que forma el borde exterior de la acera. También es llamado 
Cordón o Solera. 
 
SEDIMENTOS: depósito o acumulación de materiales arrastrados mecánicamente 
por las aguas o el viento. 
 
SELLO HIDRÁULICO: en sumideros, son dispositivos ubicados en su estructura 
interna, que impiden la salida de malos olores provenientes de las aguas hervidas 
o la descomposición de materia orgánica dentro del sistema de alcantarillado. 
 
SUMIDERO: también llamado Imbornal, Tragante, Coladera Pluvial, Boca de 
Tormenta. Es la abertura, conducto o canal que sirve de desagüe de aguas lluvias. 
 
TERRAPLÉN: se denomina terraplén a la tierra con que se rellena un terreno para 
levantar su nivel y formar un plano de apoyo adecuado para hacer una obra. 
 
VERTEDERO: es la estructura hidráulica sobre la cual se efectúa una descarga a 
superficie libre. 
 
VÍAS ARTERIAS: son vías que enlazan entre sí distintas zonas de la ciudad y 
conectan la red viaria interurbana con la red viaria propiamente urbana. El tráfico 
que las utiliza circula por ellas sin detenerse y realizando recorridos de longitud 
superior a los 2 km. Suele estar muy restringido el acceso a las propiedades 
colindantes y las intersecciones suelen ser a nivel y controladas mediante 
semáforos. En algunas intersecciones la intensidad en las dos direcciones es muy 
alta y se hace necesario construir enlaces a distinto nivel. Soportan una parte 
importante del tráfico pesado de la ciudad. En las ciudades de tamaño medio - 
pequeño (menos de 200.000 habitantes), constituyen la red principal de la ciudad. 
 
VÍAS CONFINADAS: son aquellas vías que en sus costados se encuentran 
limitadas por sardineles o andenes. 
 
VÍAS COLECTORAS – DISTRIBUIDORAS: es la red de calles que conectan las 
vías arteriales con la red local de la ciudad. El tráfico realiza, en general, 
recorridos cortos, caracterizándose porque la mayoría de los viajes tienen o su 
origen o su destino en calles de esta red. Debe haber zonas para el 
estacionamiento de vehículos y debe ser posible acceder a los edificios 
colindantes en la mayoría de las calles. Las intersecciones son siempre a nivel 
pero con elementos (semáforos, señales de preferencia, etc.) que regulen el 
tráfico en función de la intensidad de vehículos existente. Soporta un tráfico medio 
bajo de vehículos pesados. 
 
 25 
INTRODUCCIÓN 
 
 
El Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y saneamiento Básico RAS - 
20008 define un sumidero como: “estructuras complementarias para la captación 
de la escorrentía superficial que pueden ser diseñadas en forma lateral o 
transversal al sentido del flujo y se localizarán en las vías vehiculares o peatonales 
del proyecto”. 
 
El origen histórico de las estructuras de drenaje según37 comienza desde los 
primeros asentamientos humanos. En este sentido, la concentración demográfica 
y la protección de vidas e infraestructura han sido razones para la construcción de 
dichas estructuras de drenaje. Se ve por ejemplo, cómo en el Imperio Romano, los 
sistemas de alcantarillados fueron diseñados para drenar exclusivamente aguas 
pluviales. Habiendo resuelto el problema de evacuación de aguas pluviales, el alto 
índice de enfermedades a nivel mundial durante el siglo XIX hizo que el hombre 
necesitara deshacerse de las aguas residuales y residuos sólidos de las ciudades. 
Este fue el comienzo de la utilización de sistemas de alcantarillados como 
alternativa de drenaje de aguas y sólidos residuales. 
 
En la actualidad los sistemas de captación de aguas superficiales han tomado 
gran importancia en diferentes áreas debido no sólo al crecimiento de los 
asentamientos humanos como lo registra la historia sino también a múltiplex 
factores como: el desarrollo y crecimiento de las ciudades, la seguridad de las 
personas que las habitan, factoresde contaminación ambiental, factores estéticos, 
valorización e impacto urbano, entre otros. 
 
Bajo este hecho, se hace importante retomar los antecedentes teóricos y prácticos 
sobre los sistemas de la captación de las aguas superficiales, pues se profundiza 
en los procedimientos que fueron solución en el pasado, que son solución en el 
presente y que necesariamente serán implementados en un futuro. De igual 
manera, se tienen en cuenta los errores cometidos en el pasado y en el presente, 
para no incurrir en la utilización de sistemas de evacuación de aguas lluvias que 
son poco operativos y que prestan un servicio ineficiente a una comunidad. 
 
En la presente investigación se desarrolló una revisión del estado del arte para los 
sumideros a nivel internacional y Colombia, identificando particularidades en 
Bogotá y estableciendo problemas y recomendaciones para su control. En este 
sentido, la orientación del estudio se basó en el cumplimiento de la fase heurística 
y hermenéutica; elementos que plantean en su desarrollo la búsqueda y 
recopilación de fuentes de información que pueden ser de muchas características 
 
8 MINISTERIO DE DESARROLLO ECONÓMICO. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y 
Saneamiento Básico RAS - 2000, Sección II, Titulo D, Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas 
Residuales Domésticas y Pluviales. Bogotá: Colombia. 2000. 116 p. 
37 [En Línea] [Citado 03-02-2009] <http://es.wikibooks.org/wiki/Hidrosistemas/Drenaje_Urbano/>. 
 26 
y de diferente naturaleza y el análisis, interpretación y clasificación de la 
información recopilada. 
 
Ahora bien, el análisis proyectado en el presente estudio se basó en la 
identificación de aquellos factores que actualmente rigen el diseño de sumideros, 
captura diversidad de problemas determinados mediante registros fotográficos en 
algunos sectores de Bogotá y tomó como referencia orientativa diferentes 
normatividades en el diseño de sumideros provenientes de empresas de servicios 
públicos en Colombia y normativas procedentes de diferentes países. 
 
El documento elaborado aporta a la generación un nuevo conocimiento que ayuda 
a mejorar la calidad de vida de una comunidad a través de un mejor entendimiento 
del funcionamiento hidráulico de los sumideros, con un énfasis a país y región 
Bogotá. Además pretende contribuir a la falta de normatividad completa que sirva 
como guía en la definición de los diferentes tipos de sumideros, que especifique su 
diseño y su ubicación adecuada. Finalmente, el trabajo fundamenta nuevas fases 
de investigación enfocadas a la validación por medio de modelos físicos de las 
rejillas en sumideros que garanticen el adecuado funcionamiento de estas 
estructuras claves en la movilidad, productividad y bienestar de los ciudadanos en 
las ciudades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 27 
1. EL PROBLEMA 
 
 
 
1.1 LÍNEA 
 
El Estudio realizado forma parte de los proyectos de investigación a fines a la línea 
de investigación Eventos Naturales y Materiales para Obras Civiles, asociada 
al Centro de Investigación en Riesgos de Obras Civiles – CIROC, establecida 
por la facultad de ingeniería civil; ésta plantea en sus objetivos “un avance en el 
conocimiento de las propiedades físico – mecánicas de materiales empleados en 
obras civiles y de los procesos naturales involucrados en las etapas de 
construcción y de servicio que pueden generar amenaza para las obras civiles, 
optimizar la aplicación de materiales como elementos que disminuyen los riesgos 
en obras civiles y evaluar cualitativa y cuantitativamente la incidencia de la 
aplicación típica de las teorías clásicas en el diseño de estructuras”41. Es por esto, 
que el estudio realizado es un aporte significativo al desarrollo y cumplimiento de 
los objetivos que rigen la presente línea de investigación, puesto se realizó un 
estudio detallado que muestra aquellas amenazas y riesgos que sufre la 
infraestructura vial cuando no se contemplan procesos técnicos adecuados de 
construcción en obras de captación de aguas lluvias. 
 
 
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 
 
Actualmente existen diferentes tipos de sumideros implementados como sistemas 
de captación de aguas lluvias o escorrentía en entornos urbanos. En esta 
variedad, cada sumidero presenta características propias en lo que respecta a 
formas, materiales y tamaños. De igual forma, estas estructuras se encuentran 
ubicadas en las intersecciones entre calles o en lugares diferentes, en los 
costados de la calzada, acompañados de cunetas, transversales a la calzada y 
diseñados de acuerdo a las características específicas de un sector. 
 
Los sumideros son estructuras claves para los sistemas de alcantarillado pluvial y 
su diseño e implementación debe estar regida por una normativa que permita 
estandarizar su uso y maximizar sus objetivos. En Colombia, los sumideros deben 
estar normalizados por el Reglamento del Sector de Agua Potable y Saneamiento 
Básico (RAS 2000), no obstante, al realizar un análisis detallado de esta normativa 
se ha encontrado una gran vacío en este tema. Actualmente, en la normatividad 
no se muestra de forma clara y precisa las especificaciones técnicas que se deben 
 
41 UNIVERSIDAD DE LA SALLE. Documento de líneas de investigación. Bogotá: Colombia. [En línea]. [Citado 
25-02-2009]. < http://atenea.lasalle.edu.co/facultades/ing_civil/investigaciones.htm>. 
 
 
 28 
tener en cuenta en el diseño, construcción y ubicación de los diferentes tipos de 
sumideros utilizados en el país. 
 
La falta de parámetros definidos sobre el diseño, construcción e implementación 
de sumideros en una normativa conlleva a problemas de utilización de sumideros 
no aptos a las características geométricas de las vías, diseños inapropiados sobre 
la capacidad hidráulica de estos sistemas, ubicación ineficiente promoviendo el 
aumento de inundaciones, sobre costos, y la utilización de materiales inapropiados 
para la construcción de estas estructuras. 
 
De forma general, se ha comprobado que si no se cuenta con este tipo de 
sistemas de captación hidráulica ubicados en las calles y diseñados mediante 
procedimientos teóricos, existe una mayor propensión al aumento de los niveles 
de escorrentía en las calles, mayor riesgo de inundaciones y en general, todos los 
problemas asociados a un drenaje deficiente. 
 
Con relación a los pavimentos con niveles constantes de almacenamiento de agua 
“inundado”, se deteriora más rápidamente que otro que presenta un buen sistema 
de drenaje. De igual forma, el agua en las vías se traduce en problemas de 
movilidad (limitación del paso de vehículos, reducción de velocidades, deterioro de 
vehículos y riesgo de accidentes por el fenómeno de hidroplanear), 
improductividad y en un problema de bienestar para los peatones ya que los 
grandes almacenamientos de agua impiden el cruce de calles y los carros que 
transitan por las vías levantan las aguas mojando a los peatones. 
 
 El fenómeno de hidroplanear consiste en: Cuando un neumático encuentra una 
película de agua en una vía, el agua trata de pasar a través de las ranuras del 
neumático, el cual se mantiene balanceado gracias a capacidad de drenaje de las 
ranuras de las llantas y a la rugosidad superficial del pavimento. Cuando el agua 
llega a una altura determinada, la capacidad de drenaje de las ranuras de las llantas 
disminuye, así como también el agarre de estas con la superficie del pavimento. 
Dicha insuficiencia en la capacidad de drenaje ocasiona una cuña de agua delante 
de las llantas, la cual produce una fuerza hidrodinámica que hace levantar las llantas 
de la superficie del pavimento, ocasionando que el neumático pierda su capacidad 
tractiva y que el conductor pierda el control del vehículo17. 
 
 
17 CASTAÑEDA GALVIS, Luis F. Propuesta metodológica para la ubicación y dimensionamientode sumideros 
de captación de escorrentía superficial y análisis de su comportamiento hidráulico. Tesis de trabajo de grado 
Ingeniero Civil. Bucaramanga, Colombia.: Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingeniería Civil. 
2004. 193 p. 
 
 29 
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 
 
¿Cuáles son los criterios implementados actualmente en Colombia asociados al 
diseño e implementación de estructuras tipo sumidero y cómo se pueden mejorar 
los posibles vacíos de información? 
 
 
1.4 JUSTIFICACIÓN 
 
En el campo de la ingeniería se busca mitigar problemas económicos, sociales y 
ambientales, con el propósito de garantizar la evolución y bienestar del hombre de 
forma permanente y el desarrollo de la sociedad. Hoy son múltiples los problemas 
que afronta el hombre y en este sentido, son variadas las estrategias para llegar a 
soluciones sustentables en función de cada caso particular. 
 
La carencia de información asociada a sumideros en Colombia genera problemas 
de seguridad a personas, infraestructura, propiedades privadas y vehículos; 
problemas de productividad y salubridad; deficiencias en el bienestar urbano, los 
cuales, definen una necesidad que debe ser atendida por el Estado colombiano. 
No obstante, la responsabilidad también involucra a empresas privadas y 
universidades que por sus características deben ser actores relevantes en la 
búsqueda de soluciones a este tipo de problemas de carácter general. 
 
Identificada la necesidad de nuestra sociedad colombiana de tener claridad acerca 
del diseño e implementación de sumideros en entornos urbanos se plantea un 
proceso de investigación basado en la recolección de información como 
bibliografías, revistas, filmaciones, investigaciones, grabaciones, artículos, 
Internet, por medio del cual, mediante un proceso de análisis, interpretación y 
clasificación se identifiquen aquellos aspectos y consideraciones fundamentales 
requeridas para el buen funcionamiento de este tipo de estructuras dentro de 
sistemas de drenaje urbano. 
 
Por otra parte, el haber desarrollado este tipo de investigación sirve como punto 
de partida para generar nuevos estudios que determinen diversos modelos de 
sistemas de captación de escorrentía en entornos urbanos que respondan a las 
necesidades actuales y contribuyan al mejoramiento de la eficiencia y efectividad 
de los sistemas de alcantarillado de aguas lluvias. Ahora bien, el haber logrado 
identificar la necesidad de una normatividad que oriente el diseño de estas 
estructuras en el campo de la ingeniería civil no sólo contribuye al mejoramiento 
de los sistemas de alcantarillado pluvial si no que a su vez sirve como elemento 
mitigador de problemas asociados. 
 
 
 30 
1.5 OBJETIVOS 
 
 
1.5.1 Objetivo General 
 
 
Determinar los parámetros de diseño y las tendencias que se presentan 
actualmente en Colombia y otras alternativas existentes en el entorno mundial 
asociadas a las estructuras tipo sumideros. 
 
 
1.5.2 Objetivos Específicos 
 
 
 Identificar referentes bibliográficos que permitan conocer diversos parámetros 
de diseño usados en la implementación de estructuras tipo sumideros. 
 
 Identificar problemas de diseño y funcionamiento para diferentes tipos 
sumideros en algunos sectores de la ciudad de Bogotá, mediante entrevistas a 
funcionarios de la empresa de acueducto de alcantarillado (EAAB), y bajo el 
apoyo de un registro fotográfico. 
 
 Especificar que criterios utilizan las empresas e Instituciones como IDU, 
INVIAS, EAAB, EPM en el diseño de estructuras de sumideros, bajo diferentes 
condiciones operativas. 
 
 Determinar de forma teórica, las ventajas, desventajas y deficiencias técnicas y 
tecnológicas existentes en el diseño y operación de sumideros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 31 
2. MARCO REFERENCIAL 
 
 
 
 
2.1 MARCO TEÓRICO - CONCEPTUAL 
 
El diseño de los diferentes sistemas de captación de aguas superficiales o de 
escorrentía en vías y andenes urbanos, conocidos como sumideros, se encuentra 
ligado a características externas que influyen de manera notoria en el caudal que 
es captado y en su funcionamiento. En este sentido, el diseño de sumideros está 
en función de: las características del flujo de aproximación (caudal de 
aproximación, velocidad de aproximación, profundidad del flujo); pendiente 
longitudinal y transversal de la vía; la rugosidad del pavimento; “existencia de 
cunetas; forma y configuración de las rejillas; ubicación del sumidero”42. Estas 
características hidrológicas, viales y propias del tipo de sumidero implementado 
influyen en la eficiencia y efectividad de los sumideros y de los sistemas de 
alcantarillado de aguas lluvias en zonas urbanas. 
 
 
2.1.1 Caudal. Variable clave en el diseño y localización de estructuras tipo 
sumidero en sistemas de drenaje urbano. Sobre este particular, es necesario 
identificar y definir dos tipos de caudales: caudal de escorrentía y caudal de 
captación del sumidero. 
 
El caudal de escorrentía define las cantidades de agua que van a confluir en un 
sitio y por ende, los niveles y demás consideraciones hidráulicas. Con base en 
esta situación, se identifican los problemas y se precisa la necesidad de reducir los 
caudales de escorrentía con la instalación de sumideros que captan parcialmente 
los caudales en la superficie: vías y andenes. Con base en lo anterior, el caudal de 
captación hace referencia al caudal captado por un sumidero en función de las 
condiciones de la zona. Este caudal es variable durante la operación de la 
estructura, sin embargo, existe un caudal de referencia que define su viabilidad en 
un proyecto. 
 
Con relación al caudal de escorrentía, existen diferentes métodos que ayudan a 
definir esta variable; a continuación se muestran algunos métodos: 
 
 Método racional 
 Método de la U.S. Soil Conservation Service 
 Método grafico Alemán 
 Método del Road Research Laboratory (RRL) 
 
42 VELANDIA, Edder. Planteamiento de la investigación. Propuesta de investigación, programa de ingeniería 
civil de la Universidad de La Salle. Bogotá: Colombia. 2007. 
 32 
 Método del hidrograma unitario 
 Método de las curvas 
 Método del hidrograma instantáneo 
 Método del hidrograma unitario sintético 
 Método de Chicago 
 
Para realizar la elección del método que mas se ajuste a las condiciones del 
proyecto, es necesario tener en cuenta cada una de sus limitantes contenidas en 
estos. A continuación se toma en consideración la teoría expuesta por el RAS 
2000 para definir el caudal de escorrentía: 
 
El método racional calcula el caudal pico de aguas lluvias  Q , con base en la 
intensidad media del evento  i de precipitación con una duración igual al tiempo 
de concentración del área de drenaje  A y un coeficiente de escorrentía  C . La 
ecuación del método racional es: 
 
 AiCQ  78.2 
 
Donde: 
El caudal pico en 





s
m3 , la intensidad media del evento en 





h
mm y el área de 
drenaje en  ha 
 
Este método permite determinar el gasto máximo provocado por una tormenta, 
suponiendo que esto se alcanza cuando la intensidad de lluvia es 
aproximadamente constante durante una cierta duración, que se considera es 
igual al tiempo de concentración de la cuenca. 
 
De acuerdo con el método racional, el caudal pico ocurre cuando toda el área de 
drenaje está contribuyendo, y éste es una fracción de la precipitación media bajo 
las siguientes suposiciones: 
 
 El caudal pico en cualquier punto es una función directa de la intensidad  i 
de la lluvia, durante el tiempo de concentración para ese punto. 
 La frecuencia del caudal pico es la misma que la frecuencia media de la 
precipitación. 
 El tiempo de concentración está implícito en la determinación de la 
intensidad media de la lluvia por la relación anotada en el punto 1 anterior. 
 
El método racional es adecuado para áreas de drenaje pequeñas hasta de 700 ha. 
Cuando son relativamentegrandes, puede ser más apropiado estimar los 
caudales mediante otros modelos lluvia escorrentía que representen mejor los 
hietogramas de precipitación e hidrogramas de respuesta de las áreas de drenaje 
 33 
y que eventualmente tengan en cuenta la capacidad de amortiguamiento de las 
ondas dentro de la red de colectores. En estos casos, es necesario justificar el 
método de cálculo. 
 
 
2.1.1.1 Curvas de intensidad – duración – frecuencia (IDF). Constituyen la 
base climatológica para la estimación de los caudales de diseño. Estas curvas 
sintetizan las características de los eventos extremos máximos de precipitación de 
una determinada zona y definen la intensidad media de lluvia para diferentes 
duraciones de eventos de precipitación con periodos de retorno específicos. Es 
necesario verificar la existencia de curvas IDF para la localidad. Si existen, éstas 
deben ser analizadas para establecer su validez y confiabilidad para su aplicación 
al proyecto. Si no existen, es necesario obtenerlas a partir de información 
existente de lluvias. La obtención de las curvas IDF debe realizarse con 
información pluviográfica de estaciones ubicadas en la localidad, derivando las 
curvas de frecuencia correspondientes mediante análisis puntuales de frecuencia 
de eventos extremos máximos. 
 
La distribución de probabilidad de Gumbel se recomienda para estos análisis, 
aunque otras también pueden ser ajustadas. Eventualmente, es posible hacer 
análisis regionales de frecuencia en caso de disponer de más de una estación 
pluviográfica. Si no existe información en la población, debe recurrirse a 
estaciones localizadas en la zona lo más cercanas a la población. Si esto no 
permite derivar curvas IDF aceptables para el proyecto, deben ajustarse curvas 
IDF por métodos sintéticos, preferencialmente derivados con información 
pluviográfica colombiana. De acuerdo con el nivel de complejidad del sistema, la 
manera mínima permitida de obtención de las curvas IDF se define en el cuadro 1. 
 
 
Cuadro 1. Curvas IDF 
 
NIVEL DE COMPLEJIDAD 
DEL SISTEMA 
OBTENCIÓN MÍNIMA DE 
CURVAS IDF 
Bajo y medio Sintética 
Medio alto Información pluviográfica regional 
Alto Información pluviográfica local 
 
 
Para definir la intensidad de la lluvia, es necesario entrar a las curvas IDF, 
conociendo el periodo de retorno y el tiempo de concentración. 
 
 
2.1.1.2 Periodo de retorno de diseño. Se determina de acuerdo con la 
importancia de las áreas y con los daños, perjuicios o molestias que las 
inundaciones periódicas puedan ocasionar a los habitantes, tráfico vehicular, 
 34 
comercio, industria, etc. La selección del periodo de retorno está asociada 
entonces con las características de protección e importancia del área de estudio y, 
por lo tanto, el valor adoptado debe estar justificado. En la tabla 1 se establecen 
valores de periodos de retorno o grado de protección. 
 
 
Tabla 1. Periodo de retorno o grado de protección 
 
CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DE 
DRENAJE 
MÍNIMO 
(AÑOS) 
ACEPTABLE 
(AÑOS) 
RECOMENDADO 
(AÑOS) 
Tramos iniciales en zonas 
residenciales con áreas tributarias 
menores de 2 ha 
2 2 3 
Tramos iniciales en zonas 
comerciales o industriales, con áreas 
tributarias menores de 2 ha 
2 3 5 
Tramos de alcantarillado con áreas 
tributarias entre 2 y 10 ha 2 3 5 
Tramos de alcantarillado con áreas 
tributarias mayores de 10 ha 5 5 10 
Canales abiertos en zonas planas y 
que drenan áreas mayores de 1000 
ha* 
10 25 25 
Canales abiertos en zonas 
montañosas (alta velocidad) o a 
media ladera, que drenan áreas 
mayores a 1000 ha 
25 25 50 
*Parte revestida a 10 años, más borde libre a 100 años 
 
 
Dependiendo del nivel de complejidad del sistema, las autoridades locales deben 
definir el grado de protección, esto es, mínimo, aceptable o recomendado. En 
cualquier caso este grado de protección, o periodo de retorno debe ser igual o 
mayor al presentado en el cuadro 2. Sin embargo, en casos especiales en los 
cuales exista el peligro de vidas humanas, las autoridades locales pueden 
incrementar el grado de protección. 
 
 
Cuadro 2. Grado de protección según el nivel de complejidad del sistema 
 
NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL 
SISTEMA 
GRADO DE PROTECCIÓN IGUAL O 
MAYOR AL 
Bajo Mínimo 
Medio Mínimo 
Medio alto Aceptable 
Alto Recomendado 
 
 
En los casos en los cuales el caudal que exceda el caudal de diseño tenga la 
posibilidad de verter por una ladera o escarpe con potencialidad de 
desestabilización del terreno y deslizamientos, debe considerarse el aumento del 
 35 
periodo de retorno. Para las canalizaciones y canales es necesario proveer un 
borde libre que debe incrementar la capacidad total de conducción de agua. Es 
necesario verificar en la corriente receptora efectos de remanso y reflujo. 
 
 
2.1.1.3 Intensidad de precipitación. En la estimación del caudal pico de aguas 
lluvias corresponde usar la intensidad media de precipitación dada por las curvas 
IDF para el periodo de retorno de diseño definido con base en lo establecido en el 
literal 2.1.1.2, y una duración equivalente al tiempo de concentración de la 
escorrentía, cuya estimación se define en el literal 2.1.1.5. 
 
Los valores de intensidad dados por las curvas IDF corresponden a valores 
puntuales representativos de áreas relativamente pequeñas. En la medida en que 
las áreas de drenaje consideradas se hacen más grandes, la intensidad media de 
la lluvia sobre éstas se reduce en razón de la variabilidad espacial del fenómeno 
de precipitación. En consecuencia, resulta conveniente considerar factores de 
reducción de la intensidad media de la precipitación en la medida en que el área 
de drenaje se incremente. Los valores de la tabla 2 corresponden a factores de 
reducción para convertir la intensidad puntual en intensidad media espacial. 
 
 
Tabla 2. Factor de reducción 
 
ÁREAS DE DRENAJE 
(ha) 
FACTOR DE 
REDUCCIÓN 
50 – 100 0,99 
100 – 200 0,95 
200 – 400 0,93 
400 – 800 0,90 
800 – 1600 0,88 
 
 
2.1.1.4 Coeficiente de escorrentía. El coeficiente de escorrentía  C , es función 
del tipo de suelo, del grado de permeabilidad de la zona, de la pendiente del 
terreno y otros factores que determinan la fracción de la precipitación que se 
convierte en escorrentía. En su determinación deben considerarse las pérdidas 
por infiltración en el suelo y otros efectos retardadores de la escorrentía. De igual 
manera, debe incluir consideraciones sobre el desarrollo urbano, los planes de 
ordenamiento territorial y las disposiciones legales locales sobre uso del suelo. El 
valor del coeficiente C debe ser estimado tanto para la situación inicial como la 
futura, al final del periodo de diseño. 
 
Para áreas de drenaje que incluyan subáreas con coeficientes de escorrentía 
diferentes, el valor de  C representativo del área debe calcularse como el 
promedio ponderado con las respectivas áreas. 
 36 
 
 

 
A
AC
C 
 
Para la estimación de C existen tablas de valores y fórmulas, algunas de las 
cuales se presentan en la tabla 3 como guía para su selección. La adopción de 
determinados valores debe estar justificada. 
 
 
Tabla 3. Coeficiente de escorrentía o impermeabilidad 
 
TIPO DE SUPERFICIE C 
Cubiertas 0,75-0,95 
Pavimentos asfálticos y superficies de concreto 0,70-0,95 
Vías adoquinadas 0,70-0,85 
Zonas comerciales o industriales 0,60-0,95 
Residencial, con casas contiguas, predominio de zonas duras 0,75 
Residencial multifamiliar, con bloques contiguos y zonas duras entre éstos 0,60-0,75 
Residencial unifamiliar, con casas contiguas y predominio de jardines 0,40-0,60 
Residencial, con casas rodeadas de jardines o multifamiliares 
apreciablemente separados 
0,45 
Residencial, con predominio de zonas verdes y parques-cementerios 0,30 
Laderas sin vegetación 0,60 
Laderas con vegetación 0,30 
Parques recreacionales 0,20-0,35 
 
 
2.1.1.5 Tiempo de concentración. Está compuesto por el tiempo de entrada y el 
tiempo de recorrido en el colector. El tiempo de entrada correspondeal tiempo 
requerido para que la escorrentía llegue al sumidero del colector, mientras que el 
tiempo de recorrido se asocia con el tiempo de viaje o tránsito del agua dentro del 
colector. 
 
 T T TC e t  
 
 
- Tiempo de entrada, eT 
 
Existen varias fórmulas para estimar el tiempo de entrada. La ecuación de la FAA 
de los Estados Unidos se utiliza frecuentemente para la escorrentía superficial en 
áreas urbanas. Esta ecuación es 
 
 
 
T
C L
S
e 
  0 707 11
1
2
1
3
. .
 
 
 37 
Donde: 
 
C Coeficiente de escorrentía 
L Longitud desde el punto más lejano de la cuenca, hasta la entrada al 
sumidero 
S Pendiente promedio de la línea  L 
 
La fórmula de Kerby también permite estimar eT 
 
 T
Lm
S
e  





144 1
2
0 467
.
.
 
 
 m Puede ser estimado a partir del tipo de superficie, con base en los valores de 
la tabla 4 
 
 
 
Tabla 4. Coeficiente de retardo 
 
TIPO DE SUPERFICIE m 
Impermeable 0,02 
Suelo sin cobertura, compacto y liso 0,10 
Superficie sin cobertura moderadamente rugosa 0,20 
Pastos 0,30 
Terrenos arborizados 0,70 
Pastos densos 0,80 
 
 
- Tiempo de recorrido, tT 
 
El tiempo de recorrido en un colector se puede calcular como 
 
  V
L
T Ct 

60
 
 
Donde: 
 
tT Tiempo de viaje para un segmento,  min 
CL Longitud del tramo,  m 
V Velocidad en el tramo, 





s
m 
 
 38 
Dado que tT debe corresponder a la velocidad real del flujo en el colector, el 
tiempo de concentración puede determinarse mediante un proceso iterativo, tal 
como se describe a continuación: 
 
A. Suponer un valor de la velocidad real en el colector. 
B. Calcular tT 
C. Calcular eT 
D. Obtener CT 
E. Obtener  i para este valor de CT y el periodo de retorno adoptado. 
F. Estimar  Q con el método racional. 
G. Con este valor de  Q , estimar tT real; si el valor estimado en el paso B difiere 
en más de 10% por defecto o exceso con respecto al valor calculado en el paso G, 
es necesario volver a repetir el proceso. 
 
El tiempo de concentración mínimo en pozos iniciales es 10 minutos y máximo 20 
minutos. El tiempo de entrada mínimo es 5 minutos. 
 
Si dos o más colectores confluyen a la misma estructura de conexión, debe 
considerarse como tiempo de concentración en ese punto el mayor de los tiempos 
de concentración de los respectivos colectores. 
 
 
2.1.2 Profundidad del flujo de aproximación. Esta característica propia del 
flujo de aproximación, representa la altura del agua de escorrentía justo antes del 
sumidero; diferentes especialistas en le diseño de sumideros están de acuerdo en 
que esta variable AY , puede definirse usando monograma de IZZARD que se 
muestra en el anexo A. 
 
 
2.1.3 Velocidad del flujo de aproximación. La velocidad del flujo que se 
aproxima al sumidero, se determina definiendo el área compuesta por el flujo de 
aproximación y el caudal de aproximación. Se usa la siguiente ecuación: 
 
 AVQ  
 
Donde: 
 
Q Caudal 
V Velocidad 
A Área 
 
 
 39 
2.1.4 Pendiente longitudinal de la vía. Es un concepto con el cual se hace 
referencia al grado de inclinación longitudinal de la vía. Sus valores pueden ser 
positivos o negativos según la dirección de la corriente de agua. A mayor 
pendiente, mayor será el grado inclinación de la vía. 
 
 
2.1.5 Pendiente transversal de la vía. Es un término que describe el grado de 
inclinación que presenta cada carril que conforma la vía en sentido contrario al 
grado de inclinación longitudinal. En el diseño geométrico de vías, común mente 
se le conoce como bombeo; sus valores pueden variar desde - 8 hasta + 8 % y su 
valor mas común en vías urbanas es del 2 %. La figura 1 representa un corte 
transversal en una vía y en ella se refleja una pendiente transversal del 2% en 
cada carril. 
 
 
Figura 1. Pendiente transversal de la vía43 
 
 
 
 
2.1.6 Rugosidad del pavimento. Es el factor que expresa cuan áspero es la 
superficie de la vía. En términos generales, este factor se conoce como el índice 
de rugosidad de Manning (n) y varía según sea las condiciones de cada superficie. 
En la tabla 14, se pueden observar valores de rugosidad para diferentes 
superficies. 
 
 
2.2 MARCO NORMATIVO 
 
La normatividad utilizada para el desarrollo y análisis del actual trabajo de grado 
se expresa a continuación: 
 
43 LE RAY, Jean. Conservador de aguas y montes. Centre Technique Forestier Tropical. Nogent-sur-Marne: 
Francia. [En línea] [Citado 17 – 02 - 09] 
<http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.fao.org/docrep/g3200s/g3200s05.gif&imgrefurl=http://
www.fao.org/docrep/g3200s/g3200s07.htm&usg=__MaHipNG2Mz005ZwN3hhB9xAQi2M=&h=280&w=714&sz
=4&hl=es&start=115&tbnid=LkBq_Tx5NedMIM:&tbnh=55&tbnw=140&prev=/images%3Fq%3Dpendiente%2Btr
ansversal%26start%3D100%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Des%26sa%3DN>. 
 
 40 
 Sistemas de Recolección y Evacuación de Aguas Residuales Domésticas y 
Pluviales, Titulo D, Sección II, apartes D.4.3 y D.6.5, Reglamento Técnico 
del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS - 2000. Colombia. 
 Norma técnica de producto NS – 047 - Sumideros, Acueducto y 
alcantarillado de Bogotá EAAB. Colombia. 2002 
 Redes y acometidas de alcantarillados ESP 818 - Sumideros, Empresas 
Publicas de Medellín, E. P. M. Colombia. 
 Reglamento Técnico de Diseño para Proyecto de Sumideros, Dirección 
General de Saneamiento Básico, (DIGESBA). La Paz, Bolivia, 2001. 
 Urban Drainage Design Manual, HEC 22, Chapter 4 Pavement Drainage, 
FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION, 1996. 
 Hydraulic Design Manual, Chapter 10 - Section 5, TEXAS DEPARTMENT 
OF TRANSPORTATION, (TxDOT), March 2004. 
 Normas para redes de saneamiento, anexo 3 – Drenaje superficial urbano, 
CANAL DE ISABEL II (CYII). Madrid, España. 2006. 
 Normativa técnica de saneamiento, Capitulo 3 – Art 36, CONSORCIO DEL 
HUESNA. Sevilla, España. 
 Normas técnicas de saneamiento, Capitulo 3, aparte 3.2, EMPRESA 
MUNICIPAL DE AGUA DE BENALMÁDENA (EMABESA). Málaga, España. 
 Reglamentación técnica para diseño y construcción de urbanizaciones, 
condominios y fraccionamientos, Capitulo 1 - aparte 1.3.13, Capitulo 2 -
aparte 2.3.5, Capitulo 3 – aparte 3.3.2, INSTITUTO COSTARRICENSE DE 
ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO. Costa Rica. Marzo, 2007. 
 Normas Técnicas Del Reglamento Nacional De Edificaciones (RNE), Titulo 
II - O.S.060 Drenaje Pluvial Urbano. MINISTERIO DE VIVIENDA, 
CONSTRUCCIÓN Y SANEAMIENTO. Perú. Junio, 2006. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 41 
3. METODOLOGÍA 
 
 
 
 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 
 
Esta investigación se desarrolló bajo los criterios de una investigación descriptiva, 
“su interés principal se centra en describir y no en comprobar explicaciones, 
solamente específica las propiedades del objeto de estudio; se requiere un 
conocimiento en el área que se investiga”38. 
 
En este sentido, para lograr conocer cuales son los parámetros de diseño y 
tendencias que se presentan actualmente en el diseño de sumideros en Colombia, 
se realizaron una serie de actividades por medio de las cuales se logró el 
desarrollo de la presente investigación. Las fases que hicieron parte del desarrollo 
de las actividades, son las siguientes: 
 
 
3.1.1 Fases de la investigación 
 
 
FASE 1: Recopilación de información 
 
Se recopiló información bibliográfica acudiendo a las normativas de empresas de 
servicios públicos en tres ciudades de Colombia: 
 
 Empresa de Acueducto y alcantarillado de Bogotá (EAAB16). 
 Empresas Públicas de Medellín (EPM11). 
 Aguas de Manizales39 
 
De igual forma, se realizó una revisión de la normativa nacional con competencia: 
RAS 2000 y se acudió a otras empresas que tienen como objeto el diseño y 
construcción de sumideros como el Instituto Nacional de Vías (INVIAS). 
 
Adicionalmente, se acudió en busca de bibliografía a universidades como:38 ALDANA, PASTRANA. Alicia. Guía didáctica para el diseño de proyectos de investigación. Bogotá: Unisalle. 
2002. 40 p. 
16 ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ (EAAB). Norma técnica de producto NS -047. Bogotá: 
Colombia. 2002. 26 p. 
11 EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN (E. P. M). Redes y acometidas de alcantarillados, ESP 818. 
Medellín: Colombia. 82 p. 
39 AGUAS DE MANIZALES S.A.E.S.P. Especificaciones técnicas de construcción. Manizales: Colombia. 
Agosto, 2007. 213 p. 
 
 42 
 La Universidad Nacional de Colombia (Bogotá) 
 Universidad de los Andes (Bogotá) 
 Universidad Javeriana (Bogotá) 
 Universidad Industrial de Santander UIS (Bucaramanga) 
 Universidad de la Salle (Bogotá) 
 
Otras actividades desarrolladas, fueron la consulta permanente en buscadores de 
la Internet como Google, Altavista y Yahoo con el fin de recopilar normas, 
manuales, libros y catálogos internacionales asociados al tema. Algunos de los 
países consultados fueron: 
 
 Venezuela (Drenaje Urbano) 
 Bolivia (Reglamento Técnico de Diseño para Proyecto de Sumideros) 
 Perú (Normas Técnicas del Reglamento Nacional de Edificaciones) 
 Chile (Guía de diseño y especificaciones de elementos urbanos de 
infraestructuras de aguas lluvias) 
 Argentina (diseño de desagües pluviales urbanos) 
 México (Alcantarillado pluvial) 
 Costa rica (Reglamentación técnica para diseño y construcción de 
urbanizaciones, condominios y fraccionamientos) 
 España (Normas técnicas de saneamiento) 
 Estados unidos (Urban Drainage Design Manual) 
 
De igual forma, se indagó a personas que trabajan en la EAAB con el fin de 
aprovechar su conocimiento empírico e identificar diferentes problemas y 
características de algunas estructuras que se operan actualmente en la ciudad. 
Con esta actividad se buscó identificar algunos parámetros utilizados el diseño de 
sumideros y los criterios para su localización. 
 
Finalmente, se llevo acabo un registro fotográfico donde se identificaron algunas 
estructuras tipo sumidero que presentan problemas de diseño, problemas de 
ubicación, problemas en la resistencia de los materiales, problemas de seguridad, 
problemas de contaminación, problemas estéticos y problemas de funcionamiento. 
Estas tareas se realizaron principalmente en la zona 3 y 5 zonas según el 
esquema de servicio de la EAAB en Bogota. Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 43 
Figura 2. Zonas de Bogotá40 
 
 
 
 
FASE 2: Análisis, interpretación y clasificación de la información 
 
Posterior a recolección de la información se desarrolló un trabajo de análisis, 
interpretación y clasificación de la información. Posteriormente, se desechó la 
información incompleta y se clasificó toda la información bibliográfica en función 
de 5 parámetros importantes en el diseño de sumideros. Los parámetros fueron 
los siguientes: tipos de sumideros; capacidad hidráulica; ubicación; configuración 
de sumideros; ventajas y desventajas de sumideros. 
 
Seguidamente se analizó, interpretó y clasificó el registro fotográfico hecho en la 
ciudad mostrando diversos problemas de sumideros usados en la actualidad. 
 
Se realizó un cuestionario a diferentes operarios de la EAAB, expertos en el tema 
de sumideros, con preguntas enfocadas a los diversos parámetros que influyen en 
el diseño de sumideros, logrando encontrar algunos aspectos importantes de 
diseño y las falencias presentes al momento de diseñar y construir sumideros. 
 
 
FASE 3: Redacción del documento final. 
 
En esta última fase se desarrolla un texto que recopila los diferentes tipos de 
sumideros usados a nivel nacional e internacional, se presenta una alternativa de 
diseño sobre la capacidad hidráulica en función de las variables identificadas y se 
definieron las recomendaciones para la ubicación de sumideros en el casco 
urbano. Finalmente se presentan las recomendaciones básicas asociadas a tipos 
de materiales, resistencia de los materiales y especificaciones de sus 
componentes. 
 
40 EAAB. [En línea]. [Citado 04-02-2009]. <http://www.acueducto.com.co/wpsv5/wps/portal>. 
 44 
3.2 OBJETO DE LA INVESTIGACIÓN 
 
El objeto del presente trabajo fue definir los parámetros de diseño que inciden en 
el diseño, construcción y ubicación de sumideros, así como la tendencia de los 
sumideros como sistemas de captación de aguas superficiales. 
 
 
3.3 VARIABLES 
 
Las variables definidas para la investigación se presentan en el cuadro 3. 
 
 
Cuadro 3. Variables objeto de estudio 
 
FACTOR DE ANÁLISIS VARIABLE INDICADOR 
Pendiente 
longitudinal de la 
vía 
 Velocidad del flujo de aproximación 
 Profundidad del flujo de aproximación 
 Caudal de aproximación 
Pendiente 
Transversal de la 
vía 
 Velocidad del flujo de aproximación. 
 Profundidad del flujo de aproximación 
 Ubicación del sumidero 
 Caudal de aproximación 
Rugosidad de la 
superficie 
 Velocidad del flujo de aproximación 
 Profundidad del flujo de aproximación 
 Altura de la lamina del flujo antes del 
sumidero 
 Caudal de aproximación 
Altura de la 
lámina del flujo 
de aproximación 
 Caudal 
Área del flujo de 
aproximación  Caudal de aproximación 
Velocidad del 
flujo de 
aproximación 
 Caudal de aproximación 
Aceleración de la 
gravedad 
 Profundidad del flujo de aproximación 
 Caudal captado 
Ancho de 
inundación 
 Área del flujo de aproximación 
 Caudal de aproximación 
 Velocidad de flujo de aproximación 
 Inundaciones 
 Seguridad peatonal y vehicular 
Parámetros en el diseño de 
sumideros 
Caudal de 
aproximación 
 Área de inundación 
 Ancho de inundación 
 Altura del flujo de aproximación 
 
 
3.4 COSTOS DE LA INVESTIGACIÓN 
 
Los costos totales de la investigación fueron un millón ochocientos treinta tres mil 
novecientos pesos ($1.851.048), Anexo B. 
 
 45 
4. TRABAJO INGENIERIL 
 
 
 
 
4.1 DESARROLLO 
 
 
 
4.1.1 Clasificación de la información. El diseño de sumideros como 
estructuras que complementan los sistemas de alcantarillados, contempla el uso 
de diversas variables que hacen posible el manejo adecuado de dichas 
estructuras dentro del sistema urbano; por tal razón, para lograr un mejor 
conocimiento de aquellos factores que inciden en el diseño y ubicación de estas 
estructuras, a continuación se desarrolla un análisis de toda la información 
recopilada mediante un proceso de clasificación. El análisis se desarrolla teniendo 
en cuenta 5 aspectos muy importantes: Los diferentes tipos de sumideros 
utilizados a nivel nacional e internacional, la capacidad hidráulica de estas 
estructuras, su ubicación, su configuración y finalmente las ventajas y desventajas 
propias de los mismos. 
 
La clasificación de la información se realizó en 5 cuadros; cada cuadro muestra los 
aspectos de clasificación mencionados anteriormente, pero la realización de cada 
cuadro se llevo acabo teniendo en cuenta los conceptos y procedimientos 
originales que maneja cada autor. 
 
 
 Tipos de sumideros 
 Capacidad hidráulica de sumideros 
 Ubicación de sumideros 
 Configuración de sumideros 
 Ventajas y desventajas de sumideros 
 
Finalizado el proceso de clasificación de los 5 aspectos mencionados, se 
desarrolló un texto que recopila los diferentes tipos de sumideros usados a nivel 
nacional e internacional, se presenta una alternativa de diseño sobre la capacidad 
hidráulica en función de las variables identificadas, se definen recomendaciones 
para la ubicación adecuada de sumideros dentro del casco urbano, se presentan 
recomendaciones básicas asociadas a tipos de materiales, resistencia de los 
materiales y especificaciones de sus componentes y finalmente se dan a conocer 
las ventajas y desventajas a asociadas a los diferentes tipos de sumideros. 
 
A continuación se muestra el análisis de la información recopilada:
 
 
Cuadro 4. Tipos de sumideros 
 
 
 
 
1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NOROESTE (UNNE). Departamento de hidráulica,