1. SUDS Training
Universidad Javeriana May 27 2010
Chris Jefferies
Urban Water Technology Centre
University of Abertay Dundee
www.uwtc.tay.ac.uk

2. Objetivos del curso (Course objectives)
Identificar la necesidad del uso de SUDS en una
Cuenca
Desarrollar los criterios de diseño para un
sistema de SUDS
Entender los detalles para el desarrollo
apropiado de sistemas SUDS
• To identify the need for SUDS in a catchment.
• To develop design criteria for SUDS systems.
• To understand the development of appropriate SUDS details.

3. A few words about the University of Abertay
University
of Abertay Dundee
SCOTLAND, UK
UNIVERSITY
OF ABERTAY
BREAKING BARRIERS

4. Scotland
Mountains and lakes
The home of Golf
UNIVERSITY
OF ABERTAY
BREAKING BARRIERS

5. Scotland in Europe

6. Contenido del curso (Course Content)
1. Conceptos básicos de SUDS
2. Elementos que guían el diseño de SUDS
3. Los diferentes componentes de SUDS
4. Problemas de escorrentía causados por los excesos de agua superficial
5. Problemas en la calidad del agua debidos a los excesos de agua superficial
6. Planificación de cuencas y diseños hidrológicos
7. SUDS – diseños hidráulicos para control local y regional
8. SUDS – diseños hidrológicos para control local y regional
9. SUDS – diseños para la calidad
10.Fuentes de control de SUDS y detalles
11.Cultivos de aguas lluvias y re-uso
1. Basic concept of SUDS
12.Conclusiones 2. Drivers for the design of SUDS.
3. The different SUDS components.
4. Flood problems caused by excessive surface water.
5. Water quality problems caused by excess surface water.
6. Catchment planning and hydrological design.
7. SUDS – hydraulic design for site and regional control.
8. SUDS – hydrological design for site and regional control.
9. SUDS – Design for quality
10. Source control SUDS and detailing.
11. Rainwater harvesting and re-use.
12. Conclusions

7. 1. Sostenibilidad (Sustainability)
A. ¿Cuál es el significado de “sostenibilidad” en el contexto de
Bogotá?
B. ¿Qué funciones se requieren de los componentes del sistema
SUDS en cada localidad? Calidad, cantidad, servicios.
C. Introducción al triángulo de SUDS
A. What is the meaning of „sustainable‟ in the context of Bogota?
B. What are the functions required of SUDS components at each location?
Quality, quantity, amenity
C. Introduction to the SUDS triangle.

8. 1. Conceptos básicos (Basic Concepts)
A. Los elementos de sostenibilidad:
 Económicos
 Ambientales
 Uso de recursos
 Uso sostenible de la energía
 Mantenimiento A. The elements of sustainability.
 Economic.
 Entrenamiento
 Environmental.
 Use of resources.
 Sustainable energy use.
 Maintenance.
 Training.

9. 1. Conceptos básicos (Basic Concepts)
B. Funciones de los SUDS B. Functions of SUDS.
 Quantity (floods).
 Cantidad (flujo)
 Quality (pollution).
 Calidad (polución)  Amenity.
 Servicios
Important Reference
Construction Industry Research and Information
Association (CIRIA)
The SUDS Manual
Available at www.ciria.org.uk/suds/

10. 1. SUDS control local flooding
Roof of Ford transit van

11. 1. SUDS control the quality of runoff
Brazil Scotland

12. 1. SUDS Provide amenity
Control regional– Laguna de retención Korea – stream opened out for
Belo Horizonte, Brazil amenity

13. 1. SUDS Integrate agendas
I will return to this location later

14. 1. El triángulo de drenaje urbano
Los métodos de drenaje de agua superficial que se refieren a
aspectos de cantidad, calidad y comodidad se conocen como
Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS)
El triángulo de drenaje
Cantidad Calidad
urbano - equilibra el
impacto de drenaje
urbano
Comodidad

15. 1. Sesión de discusión (Discussion session)
¿Cuál es el significado de “sostenibilidad” en el
contexto de Bogotá?
What is the meaning of „sustainable‟ in the context of Bogota?

16. 2. Elementos que guían el diseño de SUDS
2. Drivers for SUDS implementation
 Expansión urbana y desarrollo – Los SUDS controlan caudales y
ayudan a prevenir las inundaciones
 Aumento de flujos en el sistema de drenajes de áreas urbanas –
Los SUDS pueden reducir los caudales en el alcantarillado y
descarga de alcantarillado en los eventos de crecientes
 Contaminación difusa – Los SUDS controlan la calidad del agua
de escorrentía en las superficies urbanas
 Corrientes en quebradas – Los SUDS controlan el aumento de los
caudales y la calidad del agua
 Los SUDS ayudan a controlar los efectos del cambio climático.
 Urban expansion and development - SUDS control flowrates and help avoid flooding.
 Increased flows in the drainage systems of urban areas – SUDS can reduce sewer
flooding and discharge of sewage at overflows.
 Diffuse pollution – SUDS control quality of runoff from urban surfaces.
 Flows in quebradas – control of increased flows and poor water quality.
 Assist in controlling the effects of climate change.

17. 2. Driver – urban expansion

18. 2. Driver – sewage discharge from
sewer

19. 2. Driver – sewer infrastructure
Replacement sewers Old sewer, bad condition

20. 2. Driver – Old sewers and combined
sewer overflow
Discharge point to river

21. Kinross 2. Example of an upgrading scheme
Loch Leven Levenmouth
Works
Glenrothes
Leven
Replace Sewer
Lochty
Ore
Lochgelly
New Tank
Cowdenbeath
Cardenden
Replace twelve CSOs with One

22. 2. Driver – diffuse pollution
Contaminación difusa

23. 2. Driver – Degraded watercourses
Erosion caused by increased runoff rates

24. Pausa para pensar en los elementos que
guían el diseño de SUDS
¿Cuáles son los elementos guía en el caso del Estado
de Rosetree?
¿Cuáles son los elementos guía en el caso de la
quebradas de Bogotá?
Pause for thought – Drivers
What are the drivers in the case of the Rosetree Estate?
What are the drivers in Proyecto Quebradas?

25. Pausa para pensar en los elementos que
guían el diseño de SUDS
¿Cuáles son los elementos guía en el caso del Estado
de Rosetree?
Consider the drivers for drainage in the Rosetree Estate.
From CIRIA C697 – Worked Examples
Drivers - pause for thought

26. Pausa para pensar en los elementos que
guían el diseño de SUDS
Drivers - pause for thought

27. 3. The different SUDS components
Different SUDS types and their applicability
 Ponds, wetlands
 Basins, swales
 Permeable paving, source control

28. 3. SUDS types – level 1
The treatment train is important for larger systems
Source control (level 1 treatment)
 Filter strips – very efficient
 Permeable paving – very efficient but need maintenance
 Roadside filter drains – I don‟t like these.
 Green roofs
 Water butts
 Gully pot filters – a lot of research still needed.

29. 3. SUDS types – levels 2 & 3
The treatment train is important for larger systems
Site control – (level 2 treatment)
 Swales
 Detention basins
 Detention ponds
Regional Control – (level 3 treatment)
 Retention pond & wetland
 Disposal to ground (after groundwater risk assessment)

30. 3. SUDS Components review
Control en origen – Drenaje filtrante Control en origen y local – Cuneta Verde
Control en origen –Pavimento permeable Control local – Depósito de detención

31. 3. Permeable Paving and detention

32. 3. Detention basin in highway

33. 3. Pausa para pensar – Componentes de los SUDS
3. Pause for thought - SUDS Components
Explique a sus vecinos la forma en que los SUDS
funcionan en términos de sus características hidráulicas.
Considere nuevos y viejos sistemas.
•Un filtro para el drenaje a lo largo de una vía
congestionada
•Un reservorio de agua que sirve al desarrollo de 300
casas
•Un pavimento permeable en la estación de transmilenio
•Un terreno pantanoso junto a una carretera
Explain to your neighbour how the following SUDS work in terms of their
hydraulics. Consider new and old systems;
•A filter drain alongside a busy road.
•A pond serving a development of 300 houses.
•Permeable paving at a train station.
•A roadside swale.

34. 4. Problemas de escorrentía causados por
los excesos de agua superficial
 Causas de los problemas de escorrentía
 Capacidad limitada del canal
 Elevación insuficiente
 Construcción de nuevos desarrollos
 Aumento de pavimentos en el área aferente
 Soluciones a los problemas de escorrentía
 Almacenamiento para reducir corrientes
 Bancos de almacenamiento
 Reubicación de viviendas
 Desviación de canales
 Causes of flood problems;  Solutions to flooding problems
 Limited channel capacity  Storage to reduce flows.
 Insufficient elevation.  Bank raising.
 Construction of new developments.  Moving local people.
 Increasingly paved contributing area.  Diversion channels.

35. 4. Limited elevation
New Orleans

36. 4. Insufficient channel capacity

37. 4. Development
Where did the river go? River Kifisos, Athens

38. 4. Problemas de escorrentía (Flood problems)
Aspectos de las escorrentías pluviales que NO pueden ser manejados con
SUDS
• Corrientes de los ríos
• Corrientes de mareas
• Escorrentía de porciones muy grandes sobre la ladera de una montaña
Problemas de las escorrentías pluviales que deben ser solucionados con
SUDS
• Aumento de la tasa de escorrentía en un lugar específico
• Aumento en la contaminación por el lavado con aguas lluvias en
lugares específicos
• Escorrentías internas que se presenten al interior de un lugar en
particular
• Escorrentía externa de aguas que atraviesan un lugar en particular
(poco probable, pero posible)
Pluvial flooding problems which must be addressed by
SUDS
Flooding issues which can NOT be • Increased rate of flow from the site.
addressed by SUDS • Increased pollution with the runoff from the site.
• Flooding from rivers • Internal flows generated within site.
• Tidal flooding. • External flow of water through the site (unlikely but
• Runoff from large sections of hillside. possible).

39. Pause for thought – Flood Issues
•What are the hydraulic design
issues?
•What effect would connecting
additional area have?

40. 4. Pausa para pensar – Problemas de
escorrentía
•Discuta cuáles son los principales problemas en el manejo
de las quebradas en Bogotá
•¿Qué aspectos son los más importantes?
Pause for thought – Flood problems
Discuss what are the principal flood problems in Proyecto Quebradas?
Which issues are the most important?

41. 5. Problemas en la calidad del agua debidos a los
excesos de agua superficial
 Causas de los problemas en la calidad de aguas
 Contaminación difusa, industrial, residencial y comercial
 Descargas puntuales
 Flujo excesivo de sistemas combinados de alcantarillado
 Soluciones a los problemas de contaminación de aguas
 Soluciones tradicionales de incremento en la capacidad de las tuberías,
bombas y almacenamiento
 Desconexión de aguas superficiales de sistemas existentes
(retroalimentación)
 Control en la fuente para nuevas áreas
 Controles locales y regionales en nuevas áreas
 Solutions to water quality problems
 Causes of water quality problems
 Traditional solutions of increasing
 Diffuse pollution; industrial, capacities of pipes, pumps, storage.
residential, commercial
 Disconnection of surface water from
 Point source discharges existing systems (retrofit).
 Excessive flow in combined  Source control solutions in new areas.
sewers.
 Site and regional control in new areas.

42. 5. Contaminación difusa
Titular- “Comienza un nuevo negocio”.
Ahora una actividad regulada

43. 5. Contaminación difusa
Brazil Scotland

44. 5. Point source pollution
Even less Happy
Disaster

45. 6. Catchment planning and hydrological
design
 Rural/ urban catchments.
 Source control/ end of pipe control
 On-line/ off line storage.
 Surface water hydrology, rainfall/ runoff processes
 Hydro-geology,
 Availability of data

46. 6. Catchment Planning
Water Climate
Dams treatment
Agriculture
Industry
Household Reservoir
s s Cities
SUDS – controlling Greywater
collection and
Natural system
– rivers, surface water quality treatment
oceans, STP
aquifers and pluvial flooding
Districts
Pipelines
Ocean
outfall
Source: CSIRO

47. Driver is Flooding SUDS
West Pond
Football
Google arial view of Part of Dundee Conveyance swale

48. Control regional –
Laguna de retención
Ahora 100% Desarollo
Locality at risk

49. A Housing development Control regional – Laguna de retención
Local river is polluted and
causes flood damage

50. 6. Hydrological Cycle - natural
Undeveloped site
Canopy Interception
Evapo-transpiration
Surface Runoff
Interflow From a rain event, flows have a
Baseflow particular pattern for a given
catchment.
Flow
Runoff (Q)
hydrograph
time

51. 6. Hydrological Cycle - developed
After development, rainfall is almost completely converted to
runoff because it is unable to percolate into the soil
Transpiration
Increased Surface Runoff
Development changes
Reduced Interflow the runoff patterns in
Reduced Baseflow characteristic ways
Flow
New Runoff (Q)
hydrograph
time

52. 6. Atenuacion del flujo
Flow after without SUDS El desarrollo aumentará la escorrentía a menos
que haya atenuación del flujo
Caudal después sin SUDS
Flow before development
Caudal antes de desarrollo
Q
t
Flujo después del desarrollo con SUDS
Flow after development with SUDS

53. 6. Flujo continuado
El rol del flujo continuado y la
atenuación de volumen
Attenuation Volume
Volumen de atenuación
Continuation flow
Flujo continuado
Q
t

54. 6. El rol del almacenamiento
Inflow is very variable and needs Outflow should be at
to be controlled required value
El caudal de entrada es muy
El caudal de salida
variable y debe ser
debe estar en el valor
controlado
requerido
Almacenamiento
¿Cuál es el valor
requerido?
But what is the required
value?
When storage is full, there Cuando el almacenamiento está
may be overflow in another lleno, puede haber caudal de
direction salida en otra dirección
This happens when the return Esto ocurre cuando el período de
period is exceeded retorno se excede

55. 6. Hydrograph – need for storage
Storage is used to control outflow
caudal de
entrada
almacenamiento
Possible Infiltration
caudal de
Infiltration gives benefits for both water
quality and flow attenuation salida

56. 6. Evidencia del almacenamiento
NATS car park Edinburgh -
Comparison of runoff rates between paved and porous sections
7
Tarmac Rate (mm/h)
6 Porous Rate (mm/h)
Rainfall Intensity (mm/h)
5
Intensity (mm/h)
4
3
2
1
0
11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98
19:00 19:42 20:24 21:06 21:48 22:30 23:12 23:54 00:36 01:18 02:00 02:42 03:24 04:06 04:48 05:30

57. 6. Summary of the storage concept
• Development causes an increase of flows.
• Normally modelling (simple) is needed to determine the runoff
hydrograph.
• Most SUDS require STORAGE
• Storage is required to ATTENUATE the flows.
• The more the storage, the better the potential for attenuation.
• The undeveloped flow is the target value for the
CONTINUATION FLOW.
• The continuation flow is often know as GREENFIELD RUNOFF.

58. 6. Details of Hydrological design
Key hydrological design concepts
• Methods of rainfall estimation.
• Determining the inflow into the SUDS.
• Calculation of greenfield runoff.
• Determination of continuation flow.
• Determination of attenuation volume.

59. Curvas de Intensidad de precipitación – duración
Necesario para calcular volumen de atenuación e índices de caudal salida.
A partir de la información local
Rainfall Intensity- Duration Curve
100
90
80
70
Rainfall Intensity (mm/h)
60
50
40
30
20
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Duration (min)
2 Year 5 Year 100 Year

60. 6. Estimación de precipitación
La información básica para mètodos de diseño
• Los métodos usan las estadísticas de precipitación
• Empezar con el punto de la intensidad de lluvia
•Duración
•Período de retorno
• Modificar usando factor de reducción de área
• Normalmente incorporado en el software
• Methods use Rainfall Statistics
• Start with point rainfall intensity
•Duration
•Return Period
• Modify using areal reduction factor
• Normally incorporated into software

61. 6. Escorrentía local
Cálculo de escorrentía existente basado en
Método Racional
Q = 2.78 C x i x A
Q = Caudal (l/s)
C = Constant
i = Intensidad de precipitation (mm/h)
A = Area (Ha)

62. 6. Volúmenes para atenuación del flujo
Volúmenes para tratamiento y atenuación del flujo
1. Principios
2. Tasa de caudal de drenaje aguas abajo
3. Curvas duración intensidad precipitación
4. Período de retorno
5. Ruta del flujo & SUDS
1. Principles
2. Drain down flowrate
3. Rainfall Intensity Duration Curves
4. Return Period
5. Flood routing & SUDS

63. 6. Pause for thought - return period
What return periods are appropriate?
• Design inflow to storage?
• Continuation flow?
• Extreme events?

64. 6. Cálculo de flujo continuado
En el Reino Unido existen variedad de métodos de cálculo de la
escorrentía de zonas no edificadas
Lugares grandes: Una variedad de métodos disponibles; e.g.
Método Caudal de período de Caudal de período de
retorno 2 años (l/s) retorno 10 años (l/s)
1 Regla empírica 72 N/A
2 Poots & Cochrane 64 112
3 FSSR6 59.4 93.7
4 Racional Modificada 57.0 80.9
Rule of thumb - Flujo continuado = 6 l/s/Ha

65. 6. Periodo de retorno
El periodo de retorno dependerá de circunstancias locales
500
400
Caudal (m^3/s)
300
Escorrentía local existente
200 ¿Qué período de retorno de caudal se
escoge como objetivo?
100
0
2 5 10 25 50 100 200
Periodo de retorno (Años)

66. 6. Periodo de retorno
¿Qué período de retorno debería escogerse como objetivo?
1. ¿Por qué estamos interesados? (control de inundaciones)
2. Continuación de período corto de retorno (¿demasiado control?)
3. Continuación de período largo (¿con qué objeto?)
4. ¿Se podría diseñar para varios períodos de retorno? (Esto es muy
complicado)
• Debe haber reglas locales
1. Why are we interested? (control of flooding)
2. Short return period continuation (too much control?)
3. Long return period continuation (what is the point?)
4. Could design for a number of return periods ( this is very complicated)
5. There must be local rules

67. 6. Periodo de retorno
¿Qué período de retorno debería ser el objetivo?
Los siguientes se usan para flujos en el Reino Unido
Tipo de propiedad Periodo de retorno
Hogares de niños, internados 750 años
Chalets, casas de una planta 500 años
Ocupación temporal 50 años
Estándar de propiedad común 200 años
Type of Property Return Period
Children‟s homes, boarding schools 750 years
Bungalows, ground floor flats 500 years
Seasonal occupancy 50 years
General property standard 200 years

68. 6. Pause for thought
Distribution hub example
• Define the treatment train in each part of the
distribution hub.
• Are sufficient levels of treatment provided?
• Where is the storage for attenuation installed?

69. Pause for thought – Hydrological design
Example from
CIRIA C697
Distribution
Hub
What Return
Periods
should be
used?

70. Pause for thought – Hydrological design
• Example from CIRIA C697 Distribution Hub

71. 7. SUDS – Detailed hydraulic design
 Location of flow control for hydraulic and maintenance
purposes
 Methods of flow control; pipes, weirs, vortex controls
 Creation of required storage
 Design of inlets – access, maintenance, erosion issues

72. 7. Continuation flow
Los criterios
de salida de
efluente
deben ser
especificados
Outflow
criteria must
be specified

73. 7. Índices para el drenaje aguas abajo
Las reglas para depósitos y lagunas son similares
1. Escorrentía de zonas no edificadas se usa para establecer el patrón del caudal índice
durante los eventos de lluvia
2. Detención extendida – drenaje aguas abajo prolongado hasta 24 hrs para mantener el
flujo bajo en los ríos.
3. Sucesos extremos – mantener un efluente de emergencia cuando la capacidad está
completa para evitar daños.
4. Las lagunas tienen un nivel mínimo para asegurar una piscina permanente.
•Greenfield runoff is used to set the „normal‟ outflow flowrate during events.
•Extended detention – draindown increased to 24h to conserve low flows in rivers.
•Extreme events – must retain an emergency overflow when storage is full to avoid damage.
•Ponds have a bottom level to ensure permanent pool.

74. 7. Hydraulic details
Flow & Level control on a storage system
Throttle Pipe Outlet manhole
Storage H = Head Q = Flow

75. 7. Hydraulic details
Hydraulic Outlet requirements
control govern hydraulic
design
SUDS
component
Hydraulic Control at Outlet
Hydraulic Controls available are:
Thin Plate Notches & Weirs
Broad crested weirs
Throttle Pipes
Hydrobrakes

76. 7. Bassin en Colorado, USA

77. 7. Bassin en Colorado, USA
Nivel de evento
extremo
(Extreme event
level)
Nivel
“normal”
(„Normal‟ event
level)
Nivel de drenaje
aguas abajo
(Draindown level)

78. 7. Bassin en Colorado, USA
Nivel de evento
extremo
(Extreme event
level)
Nivel
“normal”
(„Normal‟ event
level)
Nivel de drenaje
aguas abajo
X (Draindown level)

79. 7. Basin outlet
Nivel de evento
extremo
(Extreme event
level)
Nivel
“normal”
(„Normal‟ level)
Nivel de drenaje
aguas abajo
(Draindown level)

80. 7. Un complicado desagüe
Un complicado desagüe para cumplir los criterios de flujo variable
(A complicated outlet to meet variable flow criteria)
4x
Laguna aliviaderos
de muescas
en V
(4 x Vee
Notch weirs)

81. 7. Hydraulic details - weir
Broad Crested Weir

82. 7. Hydraulic details – Vee notch
Flow over a weir/ notch
Vee notch 5
Q 8 Ce 2 g tan H 2
15 2

83. 7. Hydraulic details – perforated riser

84. 7. Hydrobrake images
Images from HRD website

85. 7. Hydraulic details Hydrobrake
Hydrobrake
Flow rotates
An air core is formed
Gives the hydraulic equivalent of a smaller orifice
Good control – less blockage
Head
Design zone
Flow

86. 7. Hydraulic details Hydrobrake
Hydrobrake – typical installation

87. 7. Hydraulic details Hydrobrake
Hydrobrake – typical installation

88. 7. Pause for thought – Hydraulic design
• Video of Hydrobrakes
What is the most effective form of hydraulic control?

89. 8. SUDS – Detailed hydrological design
 Determination of inflows into SUDS
 Determination of continuation flows
 Volume for attenuation.
 Modelling requirements
 Data requirements

90. 8. Tratamiento de Volumen
•Requisito – Control de contaminantes
•Para proporcionar el grado necesario de control
•Donde sea necesario.
•En teoría, Vt es el volumen necesario para retener 90% del agua pluvial.
•Requirement - Pollutant control.
•To provide necessary degree of treatment
•Where required
•In concept, Vt is the volume needed to retain 90% of rainfall events

91. 8. Tratamientos de volumen múltiples
Período corto de detención 1 x Vt
•Elimina arena, gravilla de carretera, basura.
•Cunetas verdes, depósitos de detención, etc
Período más largo 3 o 4 x Vt
•Proporciona tratamiento biológico
Short period detention 1 x Vt
•Removes sands, road grit, litter
•Swales, detention basins etc.
Longer period retention 3 or 4 x Vt
•Provides biological treatment

92. 8. Determinación del volumen de
tratamiento
3
Método DEX: V (m / ha)
t
25 90 I
donde I es la fracción impermeable media del área
Basado en análisis de precipitación local
where I is the average impervious fraction of the area.
Based on analysis of local rainfall

93. 8. Tratamientos de volumen múltiples
Tratamiento Volumen de tratamiento
Lagunas de detención 4 x Vt
Humedal 3 x Vt
Detención, detención extendida 1 x Vt
Cuneta verde 1 x Vt
Treatment Treatment Volume
Retention Ponds, 4 x Vt
Wetland 3 x Vt
Detention, Extended detention 1 x Vt
Swales 1 x Vt

94. 8. Determinación del volumen de tratamiento
Vt is one of the following
• Un volumen que capturase al menos el 90% de las aguas pluviales en un año.
• 12 – 15mm de escorrentía distribuidos sobre cada área de sub-captación
contribuyente.
• 12 – 15mm escorrentía distribuida sobre el área impermeable de captación
contribuyente
• El volumen de escorrentía generado por la precipitación anual media sobre el
área de captación
• A volume which would capture the runoff from 90% of storms in a year.
• 12 – 15mm runoff distributed over each contributing sub- catchment area
• 12 – 15mm runoff distributed over the contributing impervious catchment area
• The volume of runoff generated from the mean annual storm over catchment.

95. 8. Examples of SUDS in Berlin, Germany
Driver is Lake quality SUDS

96. 8. Wuhan, Central China
Driver is Lake quality – from sewers SUDS

97. 8. Cadena Tratamiento Agua Pluvial
La cadena de tratamiento es el concepto clave
en el desarrollo de sistemas UDS
…y finalmente a
Evaporación La controles regionales.
cadena de tratamiento
Buena gestión ...y continua par
Commenca con prevention
La descarga a una corriente de
...a controles del areas..
controles en origen...
oagua o acuífero doméstica
buena gestión puede ser
doméstica
a partir de individuales;...
Por casas cualquier etapa.
Control
en origen
Control
Posible de área
Infiltración Control Descarga al
Regional medio receptor

98. HERRAMIENTA DE SELECCIÓN DE SUDS DE CIRIA
Nivel de tratamiento para diferentes objetos de SUDS
Objeto Residencial No- Industrial Nivel de
Residencial Control
Prevención A A A
Contención - - 1
Superficies permeables 1 1 1 (contención) origen
Franjas filtro/cunetas verdes tratamiento 1 1 2 origen & área
Drenes filtrantes/ sub-base pavimento 1 1ó2 2 lugar & área
origen
Cunetas verdes 1 1ó2 (containe origen & área
2
Depósitos detención extendida
d) área
1 2 2
Pozos y zanjas de infiltración 1 2 3 origen & área
Depósitos de infiltración 1 2 3 origen & área
Lagunas de retención 1 2 3 Regional
Humedales 1 2 3 Regional
A Siempre necesario 1 primer nivel de tratamiento
2 segundo nivel tratamiento 3 tercer nivel de tratamiento

99. CIRIA SUDS SELECTION TOOL
Level of Treatment for different SUDS devices
Device Residential Non- Industrial Level of
Residential Control
Prevention A A A
Containment - - 1
Permeable surfaces 1 1 1 source
(contained)
Filter strips/treatment swales 1 1 2 source & site
Filter drains/pavement sub-base 1 1or 2 2 source & site
Swales 1 1or 2 (containe
2 source & site
d) site
Extended detention basins 1 2 2
Soakaways/ infiltration 1 2 3 source & site
trenches
Infiltration basins 1 2 3 source & site
Retention ponds 1 2 3 Regional
Wetlands 1 2 3 Regional
A Always required 1 first level of treatment
2 second level of treatment 3 third level of treatment

100. Incorporating SUDS in the open space – in Holland

101. 8. Example of integration of hard and soft
SUDS Beside a canal in Holland.
Development of high density – this is the only area of green space.
Control of water takes place both in the road and in the adjacent green
space

103. ¿Cuántos niveles de tratamiento puede identificar?
How many levels of treatment can you see?

104. 9. SUDS – Design for Quality
 Levels of treatment
 Treatment train hierarchy

105. 9. Control en origen
Cadena Tratamiento Agua Pluvial
Los sistemas de control en origen generalmente se ubican cerca del punto de
origen de la escorrentía; de manera que la cantidad de escorrentía y de
contaminantes que se deben controlar se limitan a niveles reducidos y
manejables.
Stormwater Treatment Train
Source controls are generally placed near the runoff point of origin so the amount of
runoff and the quantity of pollutants that must be dealt with are limited to small and
manageable levels

106. 9. Cadena de Tratamiento de Agua Pluvial
Control en origen:
control de escorrentía en o cerca de fuente
Esto puede incluir recogida de agua de techos en tinas
Source control:
Source control is the control of runoff at or near its source
This may include collecting roof runoff in water butts

107. 9. Cadena de Tratamiento de Agua Pluvial
que más tarde pueda emplearse para regar, etc.
Which can later be used for watering etc

108. 9. Control en origen
Hidrología de Pavimentos Permeables
Hydrology of Permeable Paving
7 - 8 Agosto 1998 (12:00 - 8:00)
Intensidad de escorrentía
3.5 0
Intensidad de lluvia
3.0 1
2.5 2
(mm/h)
(mm/h)
2.0 3
1.5 4
1.0 5
0.5 6
0.0 7
18:00
20:00
22:00
00:00
02:00
04:00
12:00
14:00
16:00
06:00
08:00
time
Lluvia Poroso Asfalto

109. 9. Control local
¿Qué son depósitos de detención?
Depósitos de detención son depresiones vegetadas
Estas depresiones están secas excepto durante e inmediatamente después de tormen
Detention basins are vegetated depressions. These depressions are dry
except during and immediately following storm events

110. 9. Control local
Durante eventos de tormenta, el agua de escorrentía superficial es
conducido a través del depósito de detención extendido

111. 9. Control local
El caudal de salida está restringido de manera que el depósito se
llene de escorrentía
Caudal
salida
The outlet is restricted so that the basin fills with runoff

112. 9. Control local
La estructura de control en el caudal de salida está diseñada para
liberar lentamente el agua retenida
Esto da tiempo para que los sólidos en suspensión precipiten y el
flujo punta disminuya
This provides time for suspended solids to settle out and for the flow peak to attenuate

113. 9. Control regional
¿Qué son los controles regionales?
Depósitos, lagunas, humedales y pantanos pueden ser parte del
sistema de drenaje natural.
Basins, ponds, wetlands and marshes can be part of the natural drainage system.

114. 9. Control regional
…como alternativa, los SUDS pueden ser integrados en
desarrollos de tal manera que sirven múltiples propósitos
Valor estético
Hábitat de vida salvaje
Valor recreativo
Calidad de agua
…alternatively SUDS can be
integrated into developments in
such a way that they serve multiple
purposes.
Aesthetic value
Wildlife Habitat
Recreation value
Water Quality

115. 9. La cadena de tratamiento
Buena gestión Programas de educación y prevención de
doméstica la contaminación para reducir las fuentes
de contaminación.
Control en origen Control de la escorrentía cerca de donde
la lluvia cae en el suelo o en los tejados.
Control local Atenuación o tratamiento para un grupo
de edificios o un tramo de carretera.
Control regional Tratamiento y sistemas de atenuación de
flujo abarcando varias zonas.
•Education and pollution prevention programmes to reduce sources of pollution
•Control of runoff close to where the rain falls on ground or roof surfaces
•Attenuation or treatment for a group of buildings or a stretch of highway
•Treatment and flow attenuation systems serving a number of sites

116. 9. Niveles de tratamiento
Resumen de diseño de estrategias para agua de calidad
Nivel de tratamiento necesario
Dispositivo Residencial No-Residencial Industrial
Niveles de tratamiento
necesario 1 2 3
Summary of design strategies for water quality
Level of treatment required
Device Residential Non-Residential Industrial
Levels of treatment
required 1 2 3

117. 9. Procesos de tratamiento
La escorrentía es tratada por una
combinación de decantación...
Inlet Outlet
Entrada Salida
The runoff is treated by a combination of settlement...

118. 9. Depósitos de detención y cunetas verdes
Decantación
Hidrocarburos
Metales pesados
Settlement
Hydrocarbons
Heavy metals

119. 9. Procesos de tratamiento
… dilución...
Entrada Salida
… dilution...

120. 9. Procesos de tratamiento
…y acción biológica.
Entrada Salida
… and biological action.

121. 9. Redes de SUDS
Las sub – redes son diseñadas como sistemas convencionales

122. 9. Redes de SUDS
La red está ensamblada de la misma manera que una red
convencional
SUDS Networks
The network is assembled in the same way as a conventional network

123. 9. Redes de SUDS
Los sistemas convencionales drenan colectivamente a las lagunas SUDS.

124. 9. Redes de SUDS
Ejemplo de red
mostrando cadena de
tratamiento
Cadena drenaje
Detención extendida
Laguna regional Tuberías o
cunetas verdes

125. 9. Volumen de atenuación y tratamiento
Volumen de atenuación y tratamiento Para lagunas de
retención los volúmenes son sumados
Volumen de almacenamiento de crecida
Volumen de tratamiento

126. 9. Volumen de atenuación y tratamiento
Para depósitos y cunetas verdes usar el volumen mayor
Volumen de almacenamiento
Volumen de tratamiento
de crecida
Attenuation and treatment volume; For Basins and swales Use the larger volume

127. 9. Las preguntas para dimensionar
Las preguntas clave para dimensionar las infraestructuras de tratamiento
¿Qué volumen es necesario tratar?
• ¿Qué elementos de SUDS se requieren?
• Determinación del volumen de tratamiento
• Aportaciones aguas arriba.
The Key Questions for Sizing Treatment Facilities
What volume is needed for treatment?
• What SUDS elements are required?
• Determination of treatment volume
• Upstream „credits

128. 9. Las preguntas para dimensionar
Las Preguntas Clave para Medir las Infraestructuras de Tratamiento
¿Qué volumen es necesario tratar?
• ¿Qué elementos de SUDS se requieren?
• Determinación del volumen de tratamiento
• Aportaciones aguas arriba
¿Cuál es el flujo “no urbanizado”?
• Basado en el uso previo de la tierra
• Debe estimar la proporción del área a ser urbanizada
What is the „undeveloped‟ flow?
• Based on previous land use
• Must estimate proportion of area to be developed

129. 9. Las preguntas para dimensionar
Las Preguntas Clave para Medir las Infraestructuras de Tratamiento
¿Qué volumen es necesario tratar?
• ¿Qué elementos de SUDS se requieren?
• Determinación del volumen de tratamiento
• Aportaciones aguas arriba
¿Cuál es el flujo “no urbanizado”?
• Basado en el uso previo de la tierra
• Debe estimar la proporción del área a ser urbanizada
¿Qué volumen es necesario para hacer frente a las crecidas?
• Conceptos de cálculo de avenidas.
What volume is needed for flood routing?
• Flood routing concepts

130. 9. Las preguntas para dimensionar
Las Preguntas Clave para Medir las Infraestructuras de Tratamiento
¿Qué volumen es necesario tratar?
• ¿Qué elementos de SUDS se requieren?
• Determinación del volumen de tratamiento
• Aportaciones aguas arriba
¿Cuál es el flujo “no urbanizado”?
• Basado en el uso previo de la tierra
• Debe estimar la proporción del área a ser urbanizada
¿Qué volumen es necesario para hacer frente a las crecidas?
• Conceptos de cálculo de avenidas
Componentes de detalle
• Ajustar los elementos al terreno disponible
• Estructuras de entrada y de salida
Detail components
• Fitting elements into available land
• Inlet/ outlet structures

131. 10. SUDS – Source control design
 Design approaches for storage and treatment
 Permeable paving
 Swales, bioretention
 Raingardens, green roofs
 Plastic box type storage, design, structural and maintenance
issues.

132. 10. Infiltración
Notar que el concepto de volumen de tratamiento no
se aplica a sistemas de infiltración que están
diseñados para FLUIR.
CIRIA 156 presenta las metodologías para el diseño de infiltración
Note that the treatment volume concept does not apply to infiltration systems
which are designed for FLOW
CIRIA 156 gives the methodologies for infiltration design

133. 10. Source control design
Source control components;
 Block Paving.
 Permeable Asphalt.
 Below ground storage systems
 Green roofs
 Proprietary SUDS.
Re-using rainwater;
 Storage and treatment systems.

134. 10. Pervious Paving
Pervious paving systems have a good track record of operation.
There is sound science behind operation;
 For use as storage.
 Removal of pollutants.
 Recycling.
Maintenance is always an issue.

135. 10. Pervious Paving
Excellent degradation of hydrocarbons
High removal rates of metals
Outflow better than EQS

136. 10. Pervious Paving
Some examples New permeable car park
of systems
installed
Earlier car park -
asphalt with ponding

137. 10. Storage in Pervious Paving
NATS car park Edinburgh -
Comparison of runoff rates between paved and porous sections
7
Tarmac Rate (mm/h)
6 Porous Rate (mm/h)
Rainfall Intensity (mm/h)
5
Intensity (mm/h)
4
3
2
1
0
11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 11/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98 12/05/98
19:00 19:42 20:24 21:06 21:48 22:30 23:12 23:54 00:36 01:18 02:00 02:42 03:24 04:06 04:48 05:30

138. 10. Permeable Asphalt – Hpermarché in France
Captures and attenuates surface/rain water
for controlled release
The system can be free draining into the
sub-grade or contained using an
impermeable geo-membrane for re-use
or controlled release into the sewer
system
It can also capture re-directed rain water
from adjacent structures e.g. roofs
Provides an alternative to conventional
drainage systems
Improves outflow water quality

139. 10. Flow through Pervious Paving
Water passes through Porous surfacing
surfacing
Porous granular material
Optional geotextile
Natural
sub-grade

140. Flow through Pervious Paving
Water passes through Porous surfacing
surfacing
Water temporarily Porous granular material
retained
Optional geotextile
Water infiltrates into
sub-grade
Natural
sub-grade

141. 10. Advantages of pervious asphalt
Reduced or zero runoff and flood risk
Reduced need for conventional drainage and alternatives which
sterilise land e.g. swales, ditches, urban park areas
Cost savings opportunities – reduced build time
Maximises land use Applications
Grey water harvesting Lightly trafficked areas
Soakaways for roofs Retail car parks
Removal of pollutants Sporting areas
School playgrounds
Reduced noise and spray.
Footpaths and pedestrian areas
Improved public comfort/safety
Re-direct water from other areas
e.g. roofs

142. 10. Below Ground Storage
Performs the storage component of SUDS.
But no treatment is provided.
Excellent as a component of rainwater
harvesting.

143. 10. Green Roofs
Green roofs reduce annual runoff by at least 50%.
Reduce need for cooling in summer and heating in winter.
Provide habitats;
 London buildings require green roofs now.
 Skylarks and raptor species (birds).
Assists BREAM score (Environmental score for buildings.

144. Green roofs – control water
at source

145. 10. Proprietary SUDS
Must be considered as treatment systems with
the maintenance that requires.
Unlikely ever to be adopted by water companies.
Have an important role in difficult locations.
Storm X4 Gully filter Hydrocon filter manhole

146. 10. Proprietary SUDS
KOMPETENZ IN SACHEN
REGENWASSER
INGENIEURGESELLSCHAFT
PROF. DR. SIEKER MBH
Rain Clean gutter
Innolet filter cartridge

147. 10. Proprietary SUDS
Lamella plate settlement
Innodrain bioretention
system

148. 11. Rainwater harvesting and re-use
 Storage methods
 Treatment methods

149. 11. Rainwater Harvesting
Reduction of drinking water used.
Associated environmental benefit.
Reduction of costs to user.
Water quality must match end use.
Polypipe Eco-Vat home system
Design rules not well established.
System based on Polypipe Eco-Vat

150. 11. Rainwater Harvesting
Stormcell devices – Ideal for garden centre

151. 11. Conclusiones
 Costos
 Regulación
 Estudios de caso
 Costs
 Regulation
 Case Studies

152. 11. Propiedades de los bienes
D. Propiedad de los bienes SUDS.
 Uso del agua (EAAB)
 Asociaciones de residentes locales
 Distrito (en los parques públicos)
 Privado
Ownership of SUDS assets.
 Water Utility (EAAB)
 Local residents associations – see the next section.
 Municipality - in public parks and for public buildings
 Private.

153. 12. Drenurbs en Belo Horizonte, Brasil

154. 12. Drenurbs en Belo Horizonte, Brasil

155. 12. Drenurbs en Belo Horizonte, Brasil

156. 12. Conclusion
Discussion
Review of course objectives.
Review of your personal objectives.