Evaluación automatizada de escenarios de pavimento permeable con PySWMM
aplicación a la cuenca del Canal Madame Lynch, Paraguay
DOI:
https://doi.org/10.22409/kg0yxm77Palabras clave:
Drenaje urbano, PySWMM, Low Impact DevelopmentResumen
La urbanización modifica la dinámica hidrológica de las cuencas e incrementa la presión sobre los sistemas de drenaje, lo que exige estrategias capaces de reducir la escorrentía superficial y las sobrecargas hidráulicas. Este estudio desarrolló un procedimiento automatizado, basado en la integración entre EPA SWMM y PySWMM, para apoyar la determinación del área de pavimento permeable necesaria para cumplir un criterio hidráulico previamente establecido. La metodología emplea una búsqueda incremental con generación, ejecución y procesamiento automatizados de escenarios caracterizados por la ampliación progresiva del área de Low Impact Development (LID). El procedimiento fue verificado inicialmente en un modelo conceptual y posteriormente aplicado al modelo de la cuenca del Canal Madame Lynch, en Asunción, Paraguay. En el modelo conceptual, el refinamiento del incremento de búsqueda permitió identificar una menor área factible de pavimento permeable, evidenciando la influencia de la discretización de la búsqueda sobre el resultado. En la cuenca del Canal Madame Lynch, el primer escenario factible de la secuencia evaluada cumplió el criterio hidráulico de mantener una profundidad máxima inferior a 4,0 m en el nodo crítico. Los resultados demuestran que el procedimiento permite evaluar sistemáticamente escenarios de intervención e identificar una configuración factible dentro de una secuencia predefinida. El enfoque constituye una herramienta de evaluación preliminar y apoyo para la planificación del drenaje urbano, aunque sus resultados deben complementarse con análisis de viabilidad espacial, constructiva y económica.
Descargas
Referencias
ABDALLA, E. M. H.; SIVERTSEN, E.; TAMM, O.; WERNER, A.; KOIVUSALO, H.; HELNESS, H. SWMMLIDopt: a tool for optimization of low-impact development (LID) measures using the SWMM model. Journal of Hydroinformatics, v. 26, n. 11, p. 2781-2797, 2024. DOI: https://doi.org/10.2166/hydro.2024.123.
AHIABLAME, L. M.; ENGEL, B. A.; CHAUBEY, I. Effectiveness of low impact development practices: literature review and suggestions for future research. Water, Air, and Soil Pollution, v. 223, n. 7, p. 4253-4273, 2012. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-012-1189-2.
AHIABLAME, L. M.; ENGEL, B. A.; CHAUBEY, I. Effectiveness of low impact development practices in two urbanized watersheds: retrofitting with rain barrel/cistern and porous pavement. Journal of Environmental Management, v. 119, p. 151-161, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.01.019.
BARBOSA, A. E.; FERNANDES, J. N.; DAVID, L. M. Key issues for sustainable urban stormwater management. Water Research, v. 46, n. 20, p. 6787-6798, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.05.029.
CABALLERO CRISTALDO, C. B.; REINOSO ARELLANO, A. L. Análisis del funcionamiento hidráulico del canal de desagüe de la Avenida Madame Lynch. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia) – Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Asunción, San Lorenzo, 2024.
COHEN-SHACHAM, E.; WALTERS, G.; JANZEN, C.; MAGINNIS, S. Nature-based solutions to address global societal challenges. Gland: IUCN, 2016. DOI: https://doi.org/10.2305/IUCN.CH.2016.13.en.
ECKART, K.; MCPHEE, Z.; BOLISETTI, T. Performance and implementation of low impact development: a review. Science of the Total Environment, v. 607-608, p. 413-432, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.254.
FLETCHER, T. D.; ANDRIEU, H.; HAMEL, P. Understanding, management and modelling of urban hydrology and its consequences for receiving waters: a state of the art. Advances in Water Resources, v. 51, p. 261-279, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2012.09.001.
GUNN, R.; MARTIN, A.; ENGEL, B.; AHIABLAME, L. Development of two indices for determining hydrologic implications of land use changes in urban areas. Urban Water Journal, v. 9, n. 4, p. 239-248, 2012. DOI: https://doi.org/10.1080/1573062X.2012.660957.
HARBOR, J. M. A practical method for estimating the impact of land-use change on surface runoff, groundwater recharge and wetland hydrology. Journal of the American Planning Association, v. 60, n. 1, p. 95-108, 1994. DOI: https://doi.org/10.1080/01944369408975555.
HUANG, J. J.; XIAO, M.; LI, Y.; YAN, R.; ZHANG, Q.; SUN, Y.; ZHAO, T. The optimization of low impact development placement considering life cycle cost using genetic algorithm. Journal of Environmental Management, v. 309, 114700, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114700.
INTERNATIONAL UNION FOR CONSERVATION OF NATURE (IUCN). Global standard for nature-based solutions: a user-friendly framework for the verification, design and scaling up of NbS. 1. ed. Gland: IUCN, 2020. DOI: https://doi.org/10.2305/IUCN.CH.2020.08.en.
JAHAMINA PARAGUAY. Desborde del arroyo Madame Lynch. Facebook, 10 maio 2019. Disponível em: https://www.facebook.com/watch/?v=822572778127096. Acesso em: 21 jul. 2026.
JAVAN, K.; BANIHASHEMI, S.; NAZARI, A.; ROOZBAHANI, A.; DARESTANI, M.; HOSSIENI, H. Coupled SWMM-MOEA/D for multi-objective optimization of low impact development in urban stormwater systems. Journal of Hydrology, v. 656, 133044, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133044.
LEE, J.; KIM, J.; LEE, J. M.; JANG, H. S.; PARK, M.; MIN, J. H.; NA, E. H. Analyzing the impacts of sewer type and spatial distribution of LID facilities on urban runoff and non-point source pollution using the Storm Water Management Model (SWMM). Water, v. 14, 2776, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/w14182776.
LEOPOLD, L. B. Hydrology for urban land planning: a guidebook on the hydrologic effects of urban land use. Washington, DC: U.S. Geological Survey, 1968.
MCDONNELL, B. E.; RATLIFF, K.; TRYBY, M. E.; WU, J. J. X.; MULLAPUDI, A. PySWMM: the Python interface to Stormwater Management Model (SWMM). Journal of Open-Source Software, v. 5, n. 52, p. 1–3, 2020. DOI: https://doi.org/10.21105/joss.02292.
O'DRISCOLL, M.; CLINTON, S.; JEFFERSON, A.; MANDA, A.; MCMILLAN, S. Urbanization effects on watershed hydrology and in-stream processes in the southern United States. Water, v. 2, n. 3, p. 605–648, 2010. DOI: https://doi.org/10.3390/w2030605.
ROSSMAN, L. A. Storm Water Management Model (SWMM) User's Manual: Version 5.2. Cincinnati: U.S. Environmental Protection Agency (EPA), 2022. (EPA/600/R-22/030). Disponível em: https://www.epa.gov/water-research/storm-water-management-model-swmm.
SCHOLZ, M.; GRABOWIECKI, P. Review of permeable pavement systems. Building and Environment, v. 42, n. 11, p. 3830–3836, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.11.016
TRYBY, M. E.; BUAHIN, C. A.; MCDONNELL, B. E.; KNIGHT, W. J.; FORTIN-FLEFIL, J.; VANDOREN, M.; ECKENWILER, S.; BOYER, H. Intelligent control of combined sewer systems using PySWMM: a Python wrapper for EPA's Stormwater Management Model. Environmental Modelling & Software, v. 179, 106114, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2024.106114.
WALSH, C. J.; ROY, A. H.; FEMINELLA, J. W.; COTTINGHAM, P. D.; GROFFMAN, P. M.; MORGAN II, R. P. The urban stream syndrome: current knowledge and the search for a cure. Journal of the North American Benthological Society, v. 24, n. 3, p. 706–723, 2005. DOI: https://doi.org/10.1899/04-028.1.
WANG, H.; ZENG, P.; LIU, Z.; LI, W.; ZHOU, J. Optimization of LID Strategies for Urban CSO Reduction and Cost Efficiency: A Beijing Case Study. Water, v. 16, n. 7, 965, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/w16070965.
XIE, J.; WU, C.; LI, H.; CHEN, G. Study on Storm-Water Management of Grassed Swales and Permeable Pavement Based on SWMM. Water, v. 9, n. 11, 840, 2017. DOI: https://doi.org/10.3390/w9110840.
1000 NOTICIAS. Asunción inundada: desborde del arroyo Itay tras el intenso temporal de este miércoles. Facebook, 16 dez. 2020. Disponível em: https://www.facebook.com/watch/?v=815056236010622. Acesso em: 21 jul. 2026.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2026 Del periodico (Ensaios de Geografia) y del Autor

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Atribución CC BY. Esta licencia permite a los reutilizadores distribuir, remezclar, adaptar y desarrollar el material en cualquier medio o formato, mismo para el uso comercial, siempre y cuando la atribución sea otorgada al creador.