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hidrogramas- curso hidrologia

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notas de clases del Ing Jime proaño clase de hidrologia, Universidad Agraria del Ecuador

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hidrogramas- curso hidrologia

  1. 1. CURSO DE HIDROLOGÍA APLICADA HIDROGRAMAS Ing. Jaime Proaño S. M.Sc.
  2. 2. Definición. Componentes. • Se llama Hidrograma a cualquier gráfico que relaciona alguna propiedad del flujo de agua en la sección de un cauce con el tiempo. • La propiedad más común del flujo de agua es el caudal y al Hidrograma que relaciona la variación de altura de agua, respecto a un datum, contra el tiempo se llama fluviograma h = f(t). • El Hidrograma es de gran utilidad porque muestra el efecto integral de las características físicas y climáticas que gobiernan las relaciones entre precipitación y escorrentía en una cuenca dada.
  3. 3. • Componentes de la Escorrentía Total de un Hidrograma • Escurrimiento: es el agua que escurre sobre la superficie del terreno hasta los cauces, y solamente se produce cuando la precipitación excede la capacidad de infiltración del suelo. • Corriente Subsuperficial o Interflujo: puede volver al escurrimiento, llegar a la escorrentía a través del interflujo a del flujo subterráneo. • Corriente Subterránea: se incorpora a la escorrentía por debajo del nivel freático.
  4. 4. • A la suma del escurrimiento más la corriente subsuperficial se le llama Escorrentía Directa y a la corriente subterránea Caudal Base.
  5. 5. Forma del Hidrograma. • La figura 7.1, representa un hidrograma típico producido por una lluvia aislada, de intensidad uniforme que originó todos los componentes de la escorrentía.
  6. 6. • El caudal de desagüe o descarga del río estaba en franco descenso al iniciarse la lluvia. Una vez satisfecha la retención superficial se produce un rápido aumento del escurrimiento en el cauce. Aumento que se llama creciente o avenida. • Los caudales aumentan hasta un máximo llamado punta o pico según una rama ascendente o curva de concentración. • Después del pico se tiene la curva de descenso o rama descendente que termina en la curva de agotamiento donde termina la escorrentía directa y comienza el flujo subterráneo ó caudal base.
  7. 7. Análisis de la forma de un hidrograma. • De acuerdo a la figura 7.1 se observa que al hidrograma lo forman: • Rama ascendente o curva de concentración. • Pico o punta. • Curva de descenso o rama descendente. • Curva de agotamiento o estiaje.
  8. 8. Curva de Concentración: • Representa la subida (AB) de la creciente y depende de: – La duración, intensidad y distribución en el espacio y en el tiempo de la precipitación. – La forma y extensión de la cuenca receptora. • Las condiciones de humedad iniciales y del manto vegetal.
  9. 9. • Pico, punta o cresta del hidrograma (B). • Corresponde al caudal máximo. • La curva de descenso (BC): • Se debe a la disminución gradual de la escorrentía superficial e hipodérmica y es función de las características físicas de la red hidrográfica. • Se inicia después del pico y termina cuando el único componente del hidrograma es el escurrimiento subterráneo. • Este último punto es de difícil ubicación porque el cambio de pendiente de la curva de descenso en esta parte no es muy definido.
  10. 10. • Las lluvias que caen en las cercanías de la salida del escurrimiento producen un descenso rápido del hidrograma, distinto al caso cuando las lluvias se concentran en las zonas alejadas de la cuenca receptora ya que el descenso se hará más lento. • La rama descendente sintetiza los diversos descensos debido a los escurrimientos superficial e intermedio.
  11. 11. Curva de agotamiento (Se inicia en C): • Es la parte del hidrograma que continúa a la curva descendente en disminución lenta y progresiva debido al aporte del escurrimiento subterráneo. La fórmula que define la curva de agotamiento es: • Qt = Qoe-α t (7.1)
  12. 12. Esta fórmula da el caudal Qt en m3/seg en el instante t en segundos a partir del origen del agotamiento (punto C); α es llamado coeficiente de agotamiento (se expresa en unidades de tiempo) y depende de la morfología de la cuenca receptora y de su naturaleza geológica, e es la base de los logaritmos neperianos (2,718). Si a la ecuación anterior se aplica logaritmos tenemos:
  13. 13. Aplicación. • Si se desea calcular el aporte subterráneo al cauce de una cuenca determinada, se le miden, durante el período de agotamiento, los gastos en m3/seg, los cuales se plotean en papel semilogarítmico en las ordenadas logarítmicas y los tiempos correspondientes en abscisas aritméticas;
  14. 14. • los puntos definen una recta cuya intercepción con el eje de las ordenadas de Qo (debe responder al punto C de la figura 7.1). • Se busca cuál es el valor de t para Qt para sustituirlos en la ecuación (7.2) y obtener α.
  15. 15. Para el cálculo de la capacidad de almacenamiento (Volumen almacenado de agua subterránea en m3) se integra la ecuación (7.1) entre to e infinito:
  16. 16. Ejemplo 7.1. • En el hidrograma mostrado si Qo = 20 m3/seg, hallar la ecuación de la curva de agotamiento y la capacidad total de almacenamiento de la cuenca.
  17. 17. Aplicando la Ec. 7.2 obtenemos α y la suministramos en la Ec. 7.1 y 7.3 respectivamente B 50 => α = 2,6636x10-5 seg entonces 40 Qt = 20 e Q m 3 /seg Log15=Log20–0,4343α (3h)(60min/h)(60seg/min) -0,000026636t 30 C 20 20 = 2,6636x10-5 = 750863,50 m3 Q A 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (Hrs)
  18. 18. Análisis del hidrograma: • A continuación se hará un análisis de las distintas formas cómo influye la intensidad de la precipitación, i, en los componentes del hidrograma en relación a la capacidad de infiltración fi, al volumen de agua infiltrada Fi y a la deficiencia de humedad del suelo, Hs (volumen de agua requerido para elevar el contenido de humedad del suelo hasta un punto tal que cualquier cantidad de agua adicional determinará el comienzo de una percolación profunda hacia los acuíferos).
  19. 19. Se distinguen cuatro casos. • Caso 1 (i < fi y Fi < Hs): • No se presentan escurrimientos superficial, hipodérmica ó subterráneo. • El agua que se infiltra queda retenida como humedad en el suelo. • La parte de la lluvia que llega al río es la que cae directamente sobre su superficie.
  20. 20. • Caso 2 (i < fi y Fi > Hs): • Al saturarse el suelo se inicia la escorrentía hipodérmica y subterránea. • Llegan al río todos los componentes menos el superficial y producen un incremento en su caudal.
  21. 21. • Caso 3 (i > fi y Fi < Hs): • Los componentes del escurrimiento que llegan al río es el superficial y el agua que cae sobre la superficie del río.
  22. 22. • Caso 4 (i > fi y Fi > Hs): • Ocurre durante una gran precipitación. Los cuatro componentes llegan al río. • En la Tabla 7.1 se resumen los cuatro casos y en la Figura 7.2, se representa gráficamente la composición del hidrograma para cada caso.
  23. 23. Figura 7.2.- Composición del Hidrograma
  24. 24. Factores que determinan la forma general del Hidrograma. • Los factores que determinan la forma del Hidrograma como producto de la precipitación son: • • • • • • • • • • Intensidad de la lluvia (i). Duración de la lluvia (TLL). Distribución espacial de la precipitación. Tiempo de Concentración (Tc). Condición de Humedad Inicial. Características morfológicas y geológicas de la cuenca. Características de almacenamiento de la cuenca. Distribución de la red hidrográfica de la cuenca. Cobertura Vegetal.
  25. 25. • En los Hidrogramas es necesario diferenciar; el “tiempo base”, Tb, que es el tiempo transcurrido entre el comienzo de la crecida y el final de la escorrentía directa; • el “tiempo al pico”, Tp, que es el tiempo entre el comienzo de la crecida y el pico del Hidrograma;
  26. 26. • el “tiempo de concentración”, Tc, es el tiempo requerido por una gota de agua en viajar desde el punto más remoto de la cuenca hasta la salida de la misma; • y el “tiempo de respuesta o Lag”, TL, que es la diferencia entre el centro de gravedad de la lluvia neta y el centro de gravedad del Hidrograma.
  27. 27. • El Tc es menos significativo en el estudio de hidrogramas que el TL, y además, el Lag es fácilmente determinable para cualquier tormenta y cuenca, mientras que el tiempo de concentración no.
  28. 28. • Debido a la dificultad que envuelve determinar el centro de gravedad del Hidrograma es una práctica común usar como tiempo de respuesta, el tiempo entre el centro de gravedad de la lluvia neta y el tiempo al pico o bien el tiempo al cual ha ocurrido la mitad de la escorrentía, tal como se muestra en la figura 7.3.
  29. 29. Figura 7.3. Tiempos Presentes en un Hidrograma
  30. 30. Influencia de la Duración de la Lluvia en la Forma del Hidrograma. • Para estudiar la influencia del tiempo de duración de la lluvia, TLL, sobre el hidrograma consideraremos el caso ideal de una Cuenca Impermeable de forma Semicircular con descarga en o, tal como se muestra en la figura 7.4 y en la cual la pendiente es tal que las Isocronas, o curvas que unen puntos de igual tiempo de viaje, encierran áreas iguales, y que Tc = 4 Hr.
  31. 31. • Caso 1. Lluvia Uniforme. I = 3,6 mm/hr, TLL = 1 hr. (TLL < Tc). • La escorrentía de la Zona A comenzará con el inicio de la lluvia y se irá incrementando hasta llegar al final de la primera hora, donde toda esta área esta contribuyendo, a la Intensidad de 3,6 mm/hr, como la lluvia dura solamente 1 hr, la contribución de esta área cesa al final de la 2da hr.
  32. 32. • Entonces lo que se tiene es un Hidrograma de forma triangular cuya base es igual al Tv = Tc de la Zona A, más TLL, y cuya ordenada máxima es proporcional a la Intensidad de la Lluvia. •
  33. 33. • Como el área de cada una de las 4 zonas es la misma, producirán Hidrogramas idénticos, cada uno de los cuales comenzará una hora más tarde que el anterior obteniéndose como resultado un hidrograma de forma trapezoidal cuya base es igual a • Tb = Tc + TLL = 4 Hr + 1 Hr = 5 Hr • y cuya ordenada máxima es:
  34. 34. • donde A (una sola zona) esta expresada en m2 y Q en m3/seg. • En la Figura 7.5 se muestra el hidrograma correspondiente a estas condiciones. •
  35. 35. Figura 7.5. Hidrograma Correspondiente a I = 3,6 mm/hr y TLL = 1 Hr.
  36. 36. • Caso 2. Lluvia Uniforme. I = 3,6 mm/Hr, TLL = 4 Hr. (TLL = Tc). • Siguiendo el mismo razonamiento anterior se tiene que las 4 zonas producirán hidrogramas idénticos, cada uno desplazado 1 Hr después del 1ro y con Tb = Tc + TLL = 5 Hr y Qmax = 10-6 A (Area de una sola Zona) esta expresada en m2 y Q en m3/seg.
  37. 37. • En la Figura 7.6 se presenta el hidrograma correspondiente a estas condiciones. • La suma de los hidrogramas parciales genera un Hidrograma Triangular y su valor de • Qmax = 10-6 AT; • donde AT (área de las 4 zonas) esta expresada en m2 y Q en m3/seg.
  38. 38. Figura 7.6. Hidrograma Correspondiente a I = 3,6 mm/hr y TLL = 4 Hr.
  39. 39. • En función de los casos anteriores podemos resumir: • Si TLL < Tc el Hidrograma es trapecial con un pico en TLL • Si TLL = Tc el Hidrograma es triangular con un pico en TLL = Tc • Si TLL > Tc el Hidrograma es trapecial con un pico en Tc •
  40. 40. • Si TLL < Tc entonces el caudal máximo va a permanecer constante el tiempo que exceda la duración de la lluvia al tiempo de concentración y será en forma trapecial con un pico en TLL. • Si TLL>Tc el caudal máximo va a permanecer constante el tiempo que exceda el tiempo de concentración a la duración de la lluvia y será en forma trapecial y el pico se encontrará en Tc.
  41. 41. Figura 7.7. Hidrograma con TLL = Tc = 4 Hrs • Si TLL=Tc el hidrograma será triangular y el pico estará en TLL = Tc. • Todas estas consideraciones ocurren siempre y cuando el área entre Isocronas sea constante. • La Figura 7.7 ayuda al entendimiento de la influencia de la duración de la lluvia en la forma del hidrograma (Caso 2 TLL = Tc).
  42. 42. tiempo Gotas 0 1 2 3 4 t4 t3 1 t4 t2 t1 t0 t0 t0 t1 t4 t1 t3 t0 t5 t2 t1 t2 t2 t1 t4 t0 t6 t3 t2 t3 t3 t2 t7 t1 t4 t3 t0 t8 t4 Gotas 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 tiempo
  43. 43. Separación de los Componentes del Hidrograma. • Lo que se pretende con separar los componentes del hidrograma es diferencia en el hidrograma el escurrimiento superficial (flujo superficial y subsuperficial) del escurrimiento subterráneo. • Los escurrimientos así diferenciados en el hidrograma reciben los nombres de: al superficial, escurrimiento directo y al subterráneo caudal base.
  44. 44. • En la mayoría de los casos no es difícil determinar el punto donde comienza el escurrimiento superficial debido al modo brusco con que suben los hidrogramas, el problema suele estar en localizar el punto donde la rama descendente se une a la de agotamiento. • Es oportuno afirmar que la separación de los escurrimientos es aproximada y cada hidrólogo se identifica con su procedimiento. • Para fines prácticos, entre otros, se utilizan los siguientes métodos:
  45. 45. Método de la línea recta • Es el más elemental de todos; consiste en unir con una línea recta los puntos A, de comienzo de incremento del caudal del hidrograma, y B’, de comienzo de la curva de agotamiento (Figura 7.8 y tomado el Ejemplo 7.1). • El caudal por debajo de la línea AB’ corresponde al aporte de agua subterránea y por encima de esta a la escorrentía superficial total.
  46. 46. • El punto B’ donde comienza la curva de agotamiento se puede obtener por cualquiera de estas formas: – Que se note el cambio de pendiente en el hidrograma trazado en papel aritmético. – Ploteando la curva de descenso y la de agotamiento en coordenadas semilogaritmicas el cual se pone de manifiesto por un brusco cambio de pendiente.
  47. 47. • Calculando el tiempo T en días que transcurre desde el pico del hidrograma hasta el punto B’ por la fórmula de Linsley: • T = 0,827S0,2 • Donde: • S = Area de la cuenca receptora en Km2 • T = Tiempo en días que transcurre desde el pico de hidrograma hasta el punto B’
  48. 48. Figura 7.8. Método de la Línea Recta
  49. 49. Método de las dos líneas rectas • En este método se dan por correctos los puntos A y B’ que se consiguieron por el método anterior y uniéndolos mediante dos rectas. • La primera AC sigue la tendencia de la curva de agotamiento y termina en la vertical de la punta del hidrograma. • La segunda CB’ es una recta (Figura 7.9 y tomado del Ejemplo 7.1).
  50. 50. Figura 7.9. Método de las Dos Líneas Rectas
  51. 51. Método de S. Barnes • Este método se basa en que la curva de agotamiento se manifiesta como una recta en papel semilogarítmico y que su ecuación es la señalada en la ecuación (7.1). • En la Figura 7.10 se ha representado en papel semilogarítmico el hidrograma de la Figura 7.8 ó el de la Figura 7.9 (ambas representan el mismo hidrograma tomado el ejemplo 7.1).
  52. 52. • En la Figura 7.10 se observa que la curva de agotamiento es una recta la cual si se prolonga hacia la izquierda hasta que intercepte a la vertical del pico del hidrograma (total, global o bruto) se obtiene la recta AB que viene a significar el descenso del escurrimiento subterráneo. Se une B con C y se obtiene la rama ascendente del escurrimiento subterráneo.
  53. 53. • ABC es el hidrograma de escurrimiento subterráneo. • Al restar a las ordenadas del hidrograma global las del hidrograma del escurrimiento subterráneo se obtiene el hidrograma del escurrimiento superficial más el subsuperficial. • Todo el procedimiento señalado por S. Barnes es de mucho trabajo y de una precisión relativa.
  54. 54. Estimación de la escorrentía superficial a través de los datos de lluvia. • Usualmente la escorrentía superficial que se desea conocer es aquella que resulta de una lluvia capaz de producir una creciente en el curso o corriente de agua, es decir conocer la escorrentía superficial resultante de una lluvia cualquiera.
  55. 55. • La estimación de esta escorrentía superficial se puede realizar mediante: fórmulas empíricas (Germán Monsalve Sáenz (1999) p.235), métodos convencionales que se describen a continuación y con la elaboración de hidrogramas unitarios (Germán Monsalve Sáenz (1999), Bolinaga (1979) y Aparicio (2001)).
  56. 56. Métodos Convencionales de Estimación de Gastos Máximos. • Desde hace muchos años ha sido práctica tradicional el utilizar fórmulas empíricas para calcular los gastos de proyectos de un sistema de drenaje. • Existen multitud de fórmulas de este tipo, siendo la más antigua la desarrollada en 1859 conocida mundialmente como el método o fórmula racional
  57. 57. • A pesar de que en los últimos años se han desarrollado un buen número de metodologías utilizando simulación, las fórmulas o métodos convencionales se siguen y seguirán utilizando en el futuro cercano, debido básicamente a su sencillez y a la limitación de datos necesarios para aplicar modelos de simulación. • A continuación se han seleccionado sólo aquellos métodos que se consideran más ajustables a Ecuador, con las limitaciones señaladas en cada caso:
  58. 58. Método Directo • Este método, por ser solo aplicable a aquellas áreas donde existan registros de escurrimientos, se descarta no solamente para las áreas netamente urbanas, sino también en muchas otras cuencas. • El método consistiría en seleccionar de los registros los gastos máximos instantáneos para cada año y aplicar el procedimiento indicado en el Capitulo V, referido a la estimación de la frecuencia de la lluvia a partir de una serie suficientemente larga de datos medidos.
  59. 59. • Además de su sencillez, su principal ventaja radica en que utiliza frecuencia de gastos y no de precipitaciones. • Desafortunadamente, como se mencionó antes, su aplicación está muy limitada por la carencia de información. • Sin embargo, las técnicas que se han venido desarrollando sobre simulación han ampliado su área de aplicación, como técnica complementaria.
  60. 60. Método Racional • Se utiliza normalmente para calcular el caudal de diseño de obras de drenaje urbano y rural en cuencas de hasta 500 Ha (5Km2) y duración máxima de las lluvias de 30 minutos (Franceschi A, Luis. 1984), de acuerdo a la siguiente expresión: • • (7.5)
  61. 61. • Donde: • Q = Gasto Máximo en m3/seg • C = Coeficiente de escorrentía, dado en la Tabla 6.4, para drenaje rural y en las tabla 6.5, 6.6 y 6.7 para drenaje urbano. • i = Intensidad de lluvia máxima previsible en mm/Hr correspondiente a una precipitación igual a la duración del tiempo de concentración Tc.
  62. 62. • A = Area de la cuenca en Ha. • La fórmula anterior también puede ser expresada por la ecuación 7.6 donde Q vendría en lts/seg, i en lts/seg/Ha (Ver ejemplo figura 7.11, tomada de Franceschi. 1984), y las otras variables en las unidades citadas. • Q = C. I. A (7.6) Donde: (mm/Hr) x 2,78 = lts/seg/Ha
  63. 63. Figura 7.11.- Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia Región XIII Oriente
  64. 64. Tiempo de Concentración (Tc) • Según Franceschi (1984) el tiempo de concentración se puede estimar sumando dos términos: • tc = tcs + tv (7.7) • donde tcs (Figura 7.12) es el tiempo correspondiente al flujo superficial y tv (Figura 7.13) es el tiempo de viaje a través de los cauces naturales.
  65. 65. Figura 7.13. Tiempo de Viaje
  66. 66. 5.1 Tiempo de Concentración • Para pequeñas cuencas el tiempo de concentración se define como el tiempo requerido para que todos los puntos de la cuenca contribuyan a la escorrentía y después de lo cual se mantiene constante, mientras la lluvia se mantiene constante. • El tiempo de concentración se puede obtener por diversas fórmulas que tomen en cuenta las características físicas de la cuenca Es el diseñador que puede elegir el mejor método de cálculo para cada caso.
  67. 67. • Entre las distintas ecuaciones y los métodos para calcular el tiempo de concentración incluyen: Kirpich, Ven Te Chow, el método de la onda cinemática, SCS, y la ecuación Giandotti encontrados en la (Tabla 5.1) a continuación.
  68. 68. Tabla 5.1.- Ecuaciones para estimar el tiempo de concentración.
  69. 69. En donde: • tc= tiempo de concentración, minutos. • L= longitud del cauce, km • H = diferencia entre las cotas superiores e inferiores (de salida) de la cuenca, m; So = pendiente media del cauce, m m -1 • n = coeficiente de rugosidad de Manning, m s -1/3 S = pendiente de la superficie, m m-1; • I = intensidad de la lluvia, mm h-1 • D = distancia recorrida en el tramo considerado, km; • V = velocidad media en el tramo considerado, m s-1 (Cuadros5.2 y 5.3); • CN = curva número; • A = superficie de la cuenca, ha: • HM = diferencia entre las cotas medias y la más baja (salida) de la cuenca. m.
  70. 70. • La resolución de la ecuación de onda cinemática está dado por el proceso iterativo, ya que el "tc" depende de "i" y este a su vez, depende de "tc" (ecuación IDF - la intensidad, duración y frecuencia), teniendo en cuenta la duración de la precipitación (t) igual a la "tc"
  71. 71. • La fórmula se basa en el hecho de que el tiempo de concentración es la suma de los tiempos de tránsito de las distintas partes que componen la longitud de la vaguada. En la parte superior de las cuencas, que domina el flujo en la superficie o en los canales bien definidos, la velocidad se puede estimar por medio de los cuadros 5.2 y 5.3. En canales bien definidos se debe utilizar la fórmula de Manning.
  72. 72. Tabla 5.2.- Velocidades medias en función del tipo de cobertura, en m/s
  73. 73. • Tabla 5.3 • La velocidad del flujo (V) en m3s-1, dependiendo de la pendiente (S), en porcentaje, y el tipo de cobertura.
  74. 74. El CN (curva numero del escurrimiento superficial), depende del uso y manejo de la tierra, tipo de suelo, humedad del suelo y las condiciones hidrológicas; refleja la cantidad de la escorrentía, es decir, cuanto mayor sea el valor de CN mayor es la cantidad de la escorrentía superficie de una determinada precipitación esperada directa. Los tipos y características de los suelos por este método se consideran, según Tucci (2001):
  75. 75. a) Suelo A: suelos con escasa capacidad de producción de la escorrentía, con alta infiltración Ejemplos típicos de los suelos arenosos profundos con poco limo y arcilla b) Suelo B: Suelos con baja permeabilidad de la clase anterior, siendo suelos arenosos menos profundos que los del tipo A.
  76. 76. • c) Suelo C son los que producen escurrimiento superficial por encima del promedio y la capacidad de infiltración por debajo de la misma. Por lo general son el tipo francoarcilloso y poco profundo. d) Suelo D: suelos que contienen arcillas expansivas, con la menor capacidad de infiltración y mayores condiciones de flujo • En las tablas de 5,4 a 5,7 presentan valores para CN, teniendo en cuenta las diferentes situaciones
  77. 77. Uso del Suelo Barbecho Tratamiento Hileras rectas Hileras rectas Condición Hidrológica A 77 Tipo de Suelo B C 86 91 81 88 91 85 89 D 94 Tabla 5.4 Valores de CN para cuencas de uso agrícola para condiciones de humedades de antecedente AMC II (próximo a capacidad de campo) Con curvas de nível Con curvas de nível y terrazas Pastos para pastoreo Con curvas de nível Bosques Buenas 65 75 82 86 Malas 66 74 80 82 Buenas 62 71 78 81 Malas 65 76 84 88 63 75 83 87 Malas 63 74 82 85 Buenas 61 73 81 84 Malas 61 72 79 82 59 70 78 81 Malas 66 77 85 89 58 72 81 85 Malas 64 75 83 85 Buenas 55 69 78 83 Malas 63 73 80 83 Buenas 51 67 76 80 68 79 86 89 Regulares Hileras rectas 88 Malas Con curvas de nível y terrazas 84 49 69 79 84 39 61 74 80 Malas 47 67 81 88 Regulares 25 59 75 83 Buenas Leguminosas en hileras estrechas Con curvas de nível 79 Buenas Cultivo en hileras estrechas 70 Buenas Hileras rectas Malas Buenas Con curvas de nível y terrazas 67 Buenas Con curvas de nível 72 Buenas Cultivo en hileras Malas 06 35 70 79 Malas Regulares Buenas 45 36 25 66 60 55 77 73 70 83 79 77 78
  78. 78. Tabla 5.5 Valores de CN para cuencas de ocupación urbanas para condiciones de húmedad previa AMC II
  79. 79. • Tabla 5.6 - Clases de humedad previa del suelo conforme a la lluvia que se produjo en los cinco días de lluvia en el período crítico decrecimiento de los cultivos
  80. 80. Tabla 5.7 -Corrección de CN para las condiciones iniciales diferentes del contenido medio de humedad (AMC)
  81. 81. • Entre los varios métodos para estimar el flujo máximo son: Método Racional, Método Racional Modificado BurkleZiegler,MacMath y el método del hidrograma unitario triangular.
  82. 82. • Donde: • Q = caudal máximo de escurrimiento, superficial m3 s -1; • C = coeficiente de escorrentía, sin dimensiones (Tablas 5.10 y 5.11); • i = intensidad media máxima de precipitación, mm/h; • S = pendiente media, m /m; • A = área de la cuenca de drenaje, • ᵠ = coeficiente de retardo (0,278 - 0.0000034.A); • CMM = coeficiente de escorrentía de McMath (Tabla 5.12).
  83. 83. Tabla 5.11 Valores de coeficientes de escurrimiento superficial (C)
  84. 84. Tabla 5.12 - Coeficientes de escurrimiento superficial para la ecuación de McMath
  85. 85. • El método del hidrograma unitario triangular o hidrograma sintético del SCS (Soil Conservation Service) es un artificio para el cálculo de los eventos extremos, especialmente indicado para las cuencas con áreas de menos de 2.600 km2 (260.000ha), que no disponen de datos, y que el caudal máximo se debe principalmente a la escorrentía de la lluvia natural.
  86. 86. • Figura 5.2.- Hidrograma Unitario Triangular (HUT)

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