El control de las aguas generadas en entornos urbanos es una cuestión que se remonta a las 
civilizaciones más antiguas. A principios del siglo XX, los sistemas de saneamiento urbano comienzan a 
configurarse de forma similar a la actual. En las redes unitarias, se pretende enviar a tratamiento la 
mayor cantidad de flujo posible; en tiempo de lluvia, cuando se supera la capacidad de tratamiento de 
la planta depuradora, así como la de los colectores interceptores que conducen el agua a la misma, el 
exceso suele ser vertido directamente en el medio receptor, generando las descargas de sistemas 
unitarios (DSU). En un principio, se pensó que si estas descargas cumplían con ciertas restricciones de 
dilución podían ser perfectamente asumidas por el medio receptor. No obstante, hacia 1960, los 
vertidos procedentes de escorrentías urbanas se revelan como una de las principales causas de la 
degradación de los cuerpos de agua receptores. Es a partir de entonces cuando se estudia el problema 
seriamente y se plantean métodos de control y tratamiento de las DSU, resultando en la introducción de 
criterios medioambientales en las pautas de diseño de sistemas de drenaje y saneamiento urbanos. 
Los depósitos de retención de aguas de tormenta son elementos eficaces para paliar los efectos de los 
vertidos ocasionados por las escorrentías urbanas en tiempo de lluvia al medio receptor. Su uso está hoy 
en día bastante extendido; sin embargo, existe una gran dispersión de directrices, algunas de ellas 
incluso obsoletas, para la determinación del volumen óptimo de almacenamiento. No en vano, se dan en 
el problema una serie de condicionantes locales que tienen una gran influencia en el desarrollo de 
dichas metodologías, redundando en la dificultad de dotarlas de un carácter universal. La 
caracterización estocástica del régimen de lluvia, fenómeno inicial del proceso, es la que marca sin 
duda el desarrollo de un determinado método, ya sea este probabilístico, de evento tipo, de simulación 
continua o una versión simplificada derivada de alguno de los anteriores. Consecuentemente, aunque el 
planteamiento metodológico pueda seguir ciertas pautas generales, el desarrollo del mismo, y por 
supuesto, los resultados obtenidos, no son en absoluto generalizables. 
El análisis pasa, en aras del cumplimiento de las exigencias de la Directiva Marco del Agua 2000/60/CE y 
de toda la legislación que de ella emana, por el establecimiento de un objetivo de protección u objetivo 
de calidad en el medio receptor, puesto que de ello depende el volumen de depósito. El impacto 
ambiental sobre los medios receptores que provocan los vertidos desde un tanque de tormentas para el 
control de la contaminación puede enfocarse de dos formas diferentes, estableciendo los denominados 
estándares de emisión (Emission Standards, ES) o bien los objetivos de calidad ambiental (Environmental 
Quality Standards, EQS). 
El primer nivel en cuanto a objetivos de protección lo constituyen los estándares de emisión. Con ellos 
se estudian e imponen restricciones a los vertidos, evaluando su frecuencia, volumen, carga 
contaminante, etc. Existen y se utilizan diferentes formas prácticas de fijar un estándar de emisión. Las 
más habituales hacen referencia a la frecuencia de los vertidos y a la reducción del volumen de 
escorrentía o carga contaminante vertidos al medio receptor. El análisis centrado en estándares de 
emisión presenta la ventaja de resultar en metodologías fácilmente aplicables, pero adolece de 
considerar al medio receptor en sí, por lo que no discrimina los impactos que las descargas producen en 
el mismo. Por este motivo, se plantea el segundo nivel en objetivos de protección que es el que 
corresponde a los objetivos de calidad ambiental (EQS). Los EQS son objetivos que se definen no sobre 
los propios vertidos sino directamente sobre el medio receptor. Se evalúa entonces la capacidad del 
medio para adaptarse a los contaminantes que recibe, especificando además el nivel de tolerancia del 
impacto en función del medio receptor.
La tesis plantea un modelo probabilístico para la obtención de indicadores que permitan la evaluación 
de la eficiencia de un determinado tanque de tormenta desde el punto de vista de los ES y de los EQS. 
Todos los resultados obtenidos probabilísticamente se aplican y contrastan mediante simulación integral 
en una cuenca de la ciudad de Valencia.
La caracterización de las variables pluviométricas constituye un eslabón previo al desarrollo posterior 
del método probabilístico. En contra de la tendencia habitual hallada en la literatura, las variables de 
escala del proceso de lluvia (volumen de evento e intensidad de pico) no se ajustan correctamente a 
una distribución exponencial en el caso desarrollado para la ciudad de Valencia, resultando mucho más 
adecuado el modelo de Pareto que se propone como alternativa. Sin embargo, la duración de los 
eventos sí que responde correctamente al modelo exponencial, al igual que la variable que define la 
duración de los tiempos secos entre eventos.
El cuerpo central de la tesis presenta un modelo probabilístico para la evaluación de estándares de 
emisión en un tanque de tormentas para el control de la contaminación. El indicador EN (eficiencia 
eventual) caracteriza la proporción a largo plazo de eventos completamente retenidos por el tanque, 
mientras que el indicador EV (eficiencia volumétrica) cuantifica la proporción de escorrentía retenida 
respecto de la producida en la cuenca controlada por el tanque. En el estudio se analiza la influencia 
que tienen sobre estos indicadores el propio volumen de depósito, el caudal derivado a tratamiento o la 
propia secuencia temporal del proceso de lluvia. Se plantea igualmente un análisis de sensibilidad de los 
resultados obtenidos frente a otros parámetros del modelo entre los que destacan los parámetros de 
producción de escorrentía.
Los resultados obtenidos permiten la obtención de dos ábacos de diseño, uno para cada indicador de 
eficiencia. De éstos se desprende que, con una combinación adecuada de volumen de depósito y caudal 
derivado a tratamiento, se pueden obtener razonablemente, en la cuenca analizada en Valencia, 
eficiencias eventuales de hasta el 90%  y volumétricas de hasta el 80%. Por otra parte, el análisis de los 
resultados permite concluir que un valor elevado del indicador exige un determinado caudal derivado a 
tratamiento.
Por último, se completa el análisis incorporando las cuestiones relativas a la movilización de la 
contaminación durante los eventos de lluvia y el efecto del tanque en el control de ésta. Se propone 
para concluir un análisis basado completamente en Objetivos de Calidad Ambiental a partir de los 
resultados probabilísticos obtenidos a lo largo de la tesis. La particularización del mismo dependerá, no 
obstante, de la casuística específica del medio receptor sobre el que se establezca el impacto.