SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 25
Descargar para leer sin conexión
CALCULO DEL CAUDAL
DE UNA CUENCA
Salas. A., Maleyva del V.
ESCURRIMIENTO
SUPERFICIAL
• La estimación de indicadores de escurrimiento superficial en
condiciones naturales es demasiado compleja, debido a que
intervienen diversos factores como son: tipos de suelos y
rocas, relieve, pendientes, vegetación, área de captación o
cuenca, longitud del cauce principal, precipitación-tiempo,
condiciones y dimensiones del cauce, que por tratarse de
condiciones naturales estos factores presentan variaciones a
lo largo de éste, entre otras variabilidades.
Q:Caudal máximo [m3/s]
C:Coeficiente de escorrentía.
I:Intensidad de la Lluvia de Diseño, con duración igual al tiempo de
concentración de la cuenca y con frecuencia igual al período de
retorno seleccionado para el diseño [mm/h]
A:Área de la cuenca. [Ha]
El Método Racional es uno de los más utilizados para la estimación del
caudal máximo asociado a determinada lluvia de diseño. Se utiliza
normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural. Y tiene la
ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de
Caudales Máximos.
La expresión utilizada por el Método Racional es:
Donde:
EL MÉTODO RACIONAL
El Metodo Racional permite determinar el caudal máximo que
escurrirá por una determinada sección, bajo el supuesto que éste
acontecerá para una lluvia de intensidad máxima constante y uniforme
en la cuenca correspondiente a una duración D, igual al tiempo de
concentración de la sección
A) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO C.
El coeficiente de escurrimiento C representa la fracción de la lluvia
que escurre en forma directa y toma valores entre cero y uno, y varía
apreciablemente entre una cuenca y otra, y de una tormenta a otra,
debido a las condiciones de humedad iniciales. Sin embargo, es
común tomar valores de C representativos de acuerdo con ciertas
características de las cuencas como la vegetación, pendientes del
terreno y uso de suelos. [German Monsalve, 1999: p.179].
Para la selección del ceoficiente de escorrentia utilizando tablas
necesitamos conocer dos parámetros: la pendiente del terreno y el tipo
de suelo, de forma tal de poder estimar su nivel de permeabilidad.
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
B) LA INTENSIDAD DE LLUVIA, i:
El valor de la intensidad de lluvia de diseño se obtiene de las curvas
intensidad-duración-frecuencia para una duración igual al tiempo de
concentración de la cuenca y para una frecuencia correspondiente al
periodo de retorno seleccionado. La intensidad de lluvia también puede
ser determinada a partir del método sugerido por el U.S. Soil
Conservation Service, considerando alguno de los perfiles de lluvia
estándar.
Normalmente la fórmula racional tiene aplicación para cuencas
pequeñas, de hasta 10 ó 20 km según señalan algunos autores. Ello
hace de este método un procedimiento ideal para la determinación del
caudal Qmax en el diseño de sistemas de drenaje pluvial o en el
proyecto de las obras de drenaje de carreteras. Cuando se aplica la
fórmula racional a cuencas de mayor tamaño, usualmente se obtiene
valores del caudal bastante elevados
La intensidad de la lluvia promedio puede usarse en conjunto con la
superficie drenada total, y el tiempo que tarda toda la cuenca en ser
drenada, para obtener el gasto máximo existente. Por lo tanto, el
tiempo de concentración de la lluvia (Tc) es el valor que se emplea
como (t) en la siguiente ecuación para la obtención de la intensidad
promedio de la lluvia de MÁXIMA intensidad.
I = P / Tc
• I:Intensidad de la lluvia mm/h
• P: Precipitación en milímetros.
• Tc: Tiempo de concentración en horas
Conociendo el valor de frecuencia de diseño (F), conoce el valor de
la intensidad promedio para la lluvia MÁXIMA (I).
Donde
I = Intensidad promedio de la lluvia máxima en cm/hora.
F = Frecuencia de presentación de la lluvia máxima en años
t = Tiempo de duración de la lluvia, en minutos.
C) DETERMINACIÓN DE TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN Tc
.
El tiempo de concentración no es más que el tiempo que tardaría una
gota de agua en recorrer la longitud desde el punto más distante de la
corriente de agua de una cuenca hasta el lugar de medición. Los
tiempos de concentración son calculados a partir de las características
físicas de la cuenca, las cuales son: las pendientes, longitudes,
elevaciones medias y el área de la cuenca. Es de notar que todas las
fórmulas tienen factores de corrección que aplican según la cobertura
de la cuenca. Para determinar las intensidades se requiere conocer el
tiempo de concentración de la cuenca, para lo cual se pueden utilizar
L: longitud máxima a la salida
J: pendiente media del lecho
L: longitud máxima a la salida
J: diferencia de nivel entre la divisoria de
agua y la salida
A: área de la cuenca
L: longitud del cauce principal
H:elevación media e la cuenca o diferencia del
nivel principal
Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para
el territorio peruano por Wolfang Trau y Raúl Gutiérrez Yrigoyen. La
aplicación de este método permite la estimación de los caudales
máximos diarios en cuencas sin información, para diferentes periodos
de retorno, tomando el área de la cuenca como el parámetro de mayor
incidencia en la ocurrencia de caudales máximos. La fórmula empleada es
la siguiente:
EL MÉTODO CREAGER
• Qmax: caudal máximo para un periodo de retorno T seleccionado,
en m3 /s
• A: área de la cuenca aportante, en km2
• T: periodo de retorno, en años
• C 1 , C 2 : coeficientes adimensionales de escala, por regiones
hidráulicas m, n: exponentes adimensionales, por regiones
hidráulicas
ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS UNITARIOS
Para la estimación de caudales máximos utilizando hidrogramas
unitarios, siempre es necesario contar con al menos un hidrograma
medido a la salida de la cuenca y con los registros de precipitación que
originaron el hidrograma. La mayor parte de las cuencas, en todo el
mundo, no cuentan con una estación hidrométrica o bien con los
registros pluviográficos necesarios. Por ello, es conveniente contar con
métodos con los que puedan obtenerse hidrogramas unitarios usando
únicamente datos de características generales de la cuenca. Los
hidrogramas unitarios así obtenidos se denominan sintéticos. Los
hidrogramas unitarios sintéticos a analizar son los siguientes: Snyder,
Triangular y SCS
A) HIDROGRAMAS UNITARIOS SINTÉTICOS
ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS DE SNYDER.
Este procedimiento tiene utilidad cuando no se cuenta con los datos
necesarios conjuntos de caudal y precipitación históricos para la
deducción del hidrograma unitario de una cuenca. La deducción de los
parámetros para definir los hidrogramas unitarios sintéticos se basan
en las características geométricas y morfológicas de la cuenca
hidrográfica.
• Tp: : Tiempo de retardo de la cuenca (en horas)
• Ct: Coeficiente adimensional variando entre 1.8 y 2.2, tomando los valores
menores para cuencas con grandes inclinaciones.
• L: Longitud del río principal desde la divisoria de aguas hasta el punto en
consideración (en kilómetros).
• Lc: Longitud desde el punto del río principal más próximo al centro
geométrico de la cuenca hasta el punto en consideración (en kilómetros).
ESTIMACIÓN DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR.
Desarrollado por Mockus en 1957. Se busca un gasto pico Qp, en
función del área de la cuenca en km² y el tiempo base en horas:
• de: Duración en exceso.
• tr: Tiempo de retraso.
• Tc: tiempo de concentración
ESTIMACIÓN DEL HIDROGRAMA ADIMENSIONAL SCS
Es un hidrograma unitario sintético en el cual el caudal se expresa por
la relación del caudal q con respecto al caudal pico qp y el tiempo por
la relación del tiempo t con respecto al tiempo de ocurrencia del pico
en el hidrograma unitario Tp . Dados el caudal pico y el tiempo de
retardo para la duración de exceso de precipitación, el hidrograma
unitario puede estimarse a partir del hidrograma sintético adimensional
para la cuenca dada. La figura muestra el hidrograma adimensional,
preparado utilizando los hidrogramas unitarios para una variedad de
cuencas. Los valores de qp y Tp pueden estimarse usando un modelo
simplificado de un hidrograma unitario triangular, en donde el tiempo
está dado en horas y el caudal en m3/s⋅cm.
Con base en la revisión de un gran número de hidrogramas unitarios,
el Soil Conservation Service sugiere que el tiempo de recesión puede
aproximarse como 1.67Tp . Como el área bajo el hidrograma unitario
debería ser igual a una escorrentía directa de 1 cm, puede
demostrarse que:
Donde C= 2.08 y A es el área de drenaje en kilómetros cuadrados
B) ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS UNITARIOS COMPLEJOS
CONSTRUCCIÓN DEL HIDROGRAMA DE CAUDAL Un hidrograma
de caudal es una gráfica o una tabla que muestra la tasa de flujo como
función del tiempo en un lugar dado de la corriente. Se grafican los
valores de caudales máximos horarios para la tormenta a la que le
corresponde el caudal máximo anual para cada estación en estudio.
CÁLCULO DE HIETOGRAMA DE EXCESO DE LLUVIA
Para calcular el hietograma de exceso de lluvia se debe calcular el
volumen de escurrimiento directo Vd y la profundidad de escorrentía
directa rd de la siguiente manera:
Donde: t es la longitud del intervalo de tiempo seleccionado para el
análisis y Ac es el área de la cuenca.
CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DE LOS
HIDROGRAMAS UNITARIOS (SINTÉTICOS Y COMPLEJO)
A) CÁLCULO DE LLUVIA NETA A TRAVÉS DEL MÉTODO SCS.
El procedimiento inicia estimando el número de curva CN de tablas,
según el tipo de suelo y utilizando factores de corrección según el
caso. Una vez estimado el CN, se procede a calcular la retención
potencial máxima (S):
Una vez estimada la retención potencial máxima, se procede a estimar
la precipita|ción efectiva o profundidad de escorrentía con los valores
de precipitación total (P) y retención potencial máxima (S)
Siendo esta ecuación válida únicamente para valores de P>0.2S.
Cuando P<0.2S Pe = 0.
B) CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DEL
HIDROGRAMA SINTÉTICO DE SNYDER
De acuerdo con las investigaciones de F. Snyder en 1938 para la
determinación de caudales máximos a través del Hidrograma Sintético
de Snyder para cuencas de 16 a 16,000 km2, la fórmula empírica
necesaria para la determinación de estos caudales es la siguiente:
Donde tc es el tiempo de concentración en horas, I es la intensidad
máxima en mm/h, y qp es el caudal pico del Hidrograma unitario de
Snyder en m3/s/mm.
C) CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DE LOS
HIDROGRAMAS SINTÉTICOS TRIANGULAR, SCS E HIDROGRAMA
UNITARIO COMPLEJO
Para la determinación de caudales máximos se necesita de un
hietograma de lluvia. Cuando no existe registro de precipitación sobre
la cuenca, es posible obtener dicho hietograma utilizando el método
del Bloque Alterno.
EL MÉTODO DEL BLOQUE ALTERNO es una forma simple para
desarrollar un hietograma de diseño utilizando una curva I-D-F. El
hietograma de diseño producido por este método especifica la
profundidad de precipitación que ocurre en n intérvalos de tiempo
sucesivos de duración t sobre una duración total de Td=nt. Después de
seleccionar el período de retorno de diseño, la intensidad es medida en
una curva I-D-F para cada una de las duraciones 1t,2t,3t,..., y la
profundidad de precipitación correspondiente se encuentra al
multiplicar la intensidad y la duración.
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN MÉRIDA, ESTADO MÉRIDA. VENEZUELA
INGENIERÍA CIVIL - DRENAJES
ELABORADO POR:
SALAS A. MALEYVA DEL V.
C.I. 17.664.620

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Clase 11 precipitaciones y caudal de diseño
Clase 11 precipitaciones y caudal de diseñoClase 11 precipitaciones y caudal de diseño
Clase 11 precipitaciones y caudal de diseñoUniversidad Libre
 
Alcantarillado sanitario
Alcantarillado sanitarioAlcantarillado sanitario
Alcantarillado sanitarioJhoel Vanegas
 
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadoras
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadorasDiseño hidráulico y estructural de presas derivadoras
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadorasCOLPOS
 
Semana 2 diseño de obras de captación - u. continental
Semana 2   diseño de obras de captación - u. continentalSemana 2   diseño de obras de captación - u. continental
Semana 2 diseño de obras de captación - u. continentalniza483
 
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionEstructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionIngeniero Edwin Torres Rodríguez
 
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)COLPOS
 
Diseño rejilla lateral
Diseño rejilla lateralDiseño rejilla lateral
Diseño rejilla lateralByron Guachon
 
Diseño hidraulica de una rapida
Diseño hidraulica de una rapidaDiseño hidraulica de una rapida
Diseño hidraulica de una rapidaGiovene Pérez
 
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas Pilar Chong
 
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSESINFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSESAngelo Alvarez Sifuentes
 
Hidrología modulo 3
Hidrología modulo 3Hidrología modulo 3
Hidrología modulo 3Steward Nieto
 

La actualidad más candente (20)

Clase 11 precipitaciones y caudal de diseño
Clase 11 precipitaciones y caudal de diseñoClase 11 precipitaciones y caudal de diseño
Clase 11 precipitaciones y caudal de diseño
 
Alcantarillado sanitario
Alcantarillado sanitarioAlcantarillado sanitario
Alcantarillado sanitario
 
Unidad 4-captacion
Unidad 4-captacionUnidad 4-captacion
Unidad 4-captacion
 
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadoras
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadorasDiseño hidráulico y estructural de presas derivadoras
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadoras
 
Diseño de una caida
Diseño de una caidaDiseño de una caida
Diseño de una caida
 
Determinación del caudal de diseño
Determinación del caudal de diseñoDeterminación del caudal de diseño
Determinación del caudal de diseño
 
Semana 2 diseño de obras de captación - u. continental
Semana 2   diseño de obras de captación - u. continentalSemana 2   diseño de obras de captación - u. continental
Semana 2 diseño de obras de captación - u. continental
 
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionEstructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
 
Estimación de caudales máximos
Estimación de caudales máximosEstimación de caudales máximos
Estimación de caudales máximos
 
Alcantarillas
AlcantarillasAlcantarillas
Alcantarillas
 
Diseño hidraulico
Diseño hidraulicoDiseño hidraulico
Diseño hidraulico
 
Analisis de consistencia
Analisis de consistenciaAnalisis de consistencia
Analisis de consistencia
 
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
 
Diseño rejilla lateral
Diseño rejilla lateralDiseño rejilla lateral
Diseño rejilla lateral
 
Diseño hidraulica de una rapida
Diseño hidraulica de una rapidaDiseño hidraulica de una rapida
Diseño hidraulica de una rapida
 
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas
Maximo villon- diseno de estructuras hidraulicas
 
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSESINFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES
INFORME DE TRÁNSITO DE AVENIDAS A TRAVÉS DE EMBALSES
 
Hidrología modulo 3
Hidrología modulo 3Hidrología modulo 3
Hidrología modulo 3
 
medicion-de-caudales-aforos
medicion-de-caudales-aforosmedicion-de-caudales-aforos
medicion-de-caudales-aforos
 
2 vertederos
2 vertederos2 vertederos
2 vertederos
 

Similar a Calculo del caudal de una cuenca

Presentación metodo de calculo de caudal pedro rivas
Presentación metodo de calculo de caudal  pedro rivasPresentación metodo de calculo de caudal  pedro rivas
Presentación metodo de calculo de caudal pedro rivasPedro Rivas
 
Hidrología Diapositivas 030523.pdf
Hidrología Diapositivas 030523.pdfHidrología Diapositivas 030523.pdf
Hidrología Diapositivas 030523.pdfJuanfer87
 
Metodos de caudal
Metodos de caudalMetodos de caudal
Metodos de caudalYency2
 
16032016 caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004
16032016 caudal  aportante a un sistema de drenaje vial superficialv1845800416032016 caudal  aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004
16032016 caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004Juan Araujo
 
Métodos de calculo de caudal en drenajes vales
Métodos de calculo de caudal en drenajes valesMétodos de calculo de caudal en drenajes vales
Métodos de calculo de caudal en drenajes valesnelianaduran
 
Metodos para calcular el caudal
Metodos para calcular el caudalMetodos para calcular el caudal
Metodos para calcular el caudalTony ConHur
 
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTO
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTOTEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTO
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTOMiguel Rosas
 
DRENAJES VIALES SUPERFICIALES
DRENAJES VIALES SUPERFICIALESDRENAJES VIALES SUPERFICIALES
DRENAJES VIALES SUPERFICIALESAndresburguera
 

Similar a Calculo del caudal de una cuenca (20)

Presentación metodo de calculo de caudal pedro rivas
Presentación metodo de calculo de caudal  pedro rivasPresentación metodo de calculo de caudal  pedro rivas
Presentación metodo de calculo de caudal pedro rivas
 
Hidrología Diapositivas 030523.pdf
Hidrología Diapositivas 030523.pdfHidrología Diapositivas 030523.pdf
Hidrología Diapositivas 030523.pdf
 
Metodo de caudal del sds
Metodo de caudal del sdsMetodo de caudal del sds
Metodo de caudal del sds
 
Metodos de caudal
Metodos de caudalMetodos de caudal
Metodos de caudal
 
Infiltración
InfiltraciónInfiltración
Infiltración
 
Exposición caudales máximos
Exposición caudales máximosExposición caudales máximos
Exposición caudales máximos
 
Trabajo 2
Trabajo 2Trabajo 2
Trabajo 2
 
16032016 caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004
16032016 caudal  aportante a un sistema de drenaje vial superficialv1845800416032016 caudal  aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004
16032016 caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficialv18458004
 
Métodos de calculo de caudal en drenajes vales
Métodos de calculo de caudal en drenajes valesMétodos de calculo de caudal en drenajes vales
Métodos de calculo de caudal en drenajes vales
 
Metodos para calcular el caudal
Metodos para calcular el caudalMetodos para calcular el caudal
Metodos para calcular el caudal
 
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTO
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTOTEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTO
TEMA 8 RELACIÓN LLUVIA ESCURRIMIENTO
 
ESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA MENOR
ESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA MENORESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA MENOR
ESTUDIO HIDROLOGICO DE UNA CUENCA MENOR
 
MÁXIMAS AVENIDAS.pptx
MÁXIMAS AVENIDAS.pptxMÁXIMAS AVENIDAS.pptx
MÁXIMAS AVENIDAS.pptx
 
CAUDALES MAXIMOS.pdf
CAUDALES MAXIMOS.pdfCAUDALES MAXIMOS.pdf
CAUDALES MAXIMOS.pdf
 
Memoria de cálculo
Memoria de cálculoMemoria de cálculo
Memoria de cálculo
 
1.1 annex 4
1.1 annex 41.1 annex 4
1.1 annex 4
 
Tiempo de concentración
Tiempo de concentraciónTiempo de concentración
Tiempo de concentración
 
DRENAJES VIALES SUPERFICIALES
DRENAJES VIALES SUPERFICIALESDRENAJES VIALES SUPERFICIALES
DRENAJES VIALES SUPERFICIALES
 
Escurrimiento
EscurrimientoEscurrimiento
Escurrimiento
 
Escurrimiento
EscurrimientoEscurrimiento
Escurrimiento
 

Más de Maleyva Salas

Drenajes longitudinales
Drenajes longitudinalesDrenajes longitudinales
Drenajes longitudinalesMaleyva Salas
 
Condiciones de la vialidad
Condiciones de la vialidadCondiciones de la vialidad
Condiciones de la vialidadMaleyva Salas
 
Dispositivos uniformes de control de transito
Dispositivos uniformes de control de transitoDispositivos uniformes de control de transito
Dispositivos uniformes de control de transitoMaleyva Salas
 
Elementos de la vialidad
Elementos de la vialidadElementos de la vialidad
Elementos de la vialidadMaleyva Salas
 
Proceso de potabilizacion del agua
Proceso de potabilizacion del aguaProceso de potabilizacion del agua
Proceso de potabilizacion del aguaMaleyva Salas
 
Venezuela, país de bellezas y contraste
Venezuela, país de bellezas y contrasteVenezuela, país de bellezas y contraste
Venezuela, país de bellezas y contrasteMaleyva Salas
 
Cerebro Triuno e Inteligencias Multiples
Cerebro Triuno e Inteligencias MultiplesCerebro Triuno e Inteligencias Multiples
Cerebro Triuno e Inteligencias MultiplesMaleyva Salas
 

Más de Maleyva Salas (7)

Drenajes longitudinales
Drenajes longitudinalesDrenajes longitudinales
Drenajes longitudinales
 
Condiciones de la vialidad
Condiciones de la vialidadCondiciones de la vialidad
Condiciones de la vialidad
 
Dispositivos uniformes de control de transito
Dispositivos uniformes de control de transitoDispositivos uniformes de control de transito
Dispositivos uniformes de control de transito
 
Elementos de la vialidad
Elementos de la vialidadElementos de la vialidad
Elementos de la vialidad
 
Proceso de potabilizacion del agua
Proceso de potabilizacion del aguaProceso de potabilizacion del agua
Proceso de potabilizacion del agua
 
Venezuela, país de bellezas y contraste
Venezuela, país de bellezas y contrasteVenezuela, país de bellezas y contraste
Venezuela, país de bellezas y contraste
 
Cerebro Triuno e Inteligencias Multiples
Cerebro Triuno e Inteligencias MultiplesCerebro Triuno e Inteligencias Multiples
Cerebro Triuno e Inteligencias Multiples
 

Último

CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————
CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————
CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————pablosanchez490551
 
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSO
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSOarquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSO
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSOArquitecto Valparaiso
 
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.MariaJoseLopez914893
 
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios Resueltos
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios ResueltosEcuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios Resueltos
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios ResueltosManuel Alejandro Vivas Riverol
 
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdf
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdfFORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdf
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdfArquitecto Valparaiso
 
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...JeisonArango3
 
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptx
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptxCHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptx
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptxmaddyddam87
 
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptx
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptxJC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptx
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptxJuanCorcuera3
 
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdf
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdfS03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdf
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdfroycordovabocanegra7
 
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msds
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msdsthinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msds
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msdsfioticona20395
 
gestion y optimizacion de procesos proyecto
gestion y optimizacion de procesos proyectogestion y optimizacion de procesos proyecto
gestion y optimizacion de procesos proyectoclopez37
 
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OK
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OKCRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OK
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OKFredy Choque Romero
 
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdf
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdfMANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdf
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdfMarcoQuijibir1
 
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADAMANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADAJason Zambrano Rojas
 
Trabajos en Altura - USO DEL ARNES .ppt
Trabajos en Altura  - USO DEL ARNES .pptTrabajos en Altura  - USO DEL ARNES .ppt
Trabajos en Altura - USO DEL ARNES .pptdantechaveztarazona
 
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIO
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIOPRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIO
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIOAndres232181
 
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdf
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdfS02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdf
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdfGERSONYT1
 
PRIMEROS AUXILIOS en construcción - RCP
PRIMEROS AUXILIOS en construcción  - RCPPRIMEROS AUXILIOS en construcción  - RCP
PRIMEROS AUXILIOS en construcción - RCPssomauncp
 
Wal-Mart batalla con RFID...............
Wal-Mart batalla con RFID...............Wal-Mart batalla con RFID...............
Wal-Mart batalla con RFID...............osoriosantiago887
 

Último (20)

CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————
CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————
CLASE SIMULADA AIEP.pptx.———————————————
 
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSO
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSOarquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSO
arquitecto RECTIFICACIÓN DE DESLINDES VALPARAÍSO
 
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.
Ejercicio 1 - Edificio en Galerías - Pro.
 
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios Resueltos
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios ResueltosEcuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios Resueltos
Ecuacion Diferencial de Clairaut, Ejercicios Resueltos
 
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdf
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdfFORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdf
FORMULARIO SOLICITUD DE PERMISO DE OBRA PROVISORIA -ART 124 LGUC-.pdf
 
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...
Marcas de Fuego debido a la combustión de materiales afectados por un incendi...
 
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptx
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptxCHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptx
CHARLA DE 5 MINUTOS TRABAJO EN EQUIPO.pptx
 
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptx
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptxJC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptx
JC Etapas del desarrollo de la industria minera.pptx
 
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdf
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdfS03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdf
S03 - Perfil del ingeniero industrial UTP - DIAPOS.pdf
 
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msds
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msdsthinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msds
thinner-acrilico-ac-205- ficha tecnica msds
 
gestion y optimizacion de procesos proyecto
gestion y optimizacion de procesos proyectogestion y optimizacion de procesos proyecto
gestion y optimizacion de procesos proyecto
 
CUESTIONARIO REDES TELEMATICAS CISCO, HPE Y HUAWEI
CUESTIONARIO REDES TELEMATICAS CISCO, HPE Y HUAWEICUESTIONARIO REDES TELEMATICAS CISCO, HPE Y HUAWEI
CUESTIONARIO REDES TELEMATICAS CISCO, HPE Y HUAWEI
 
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OK
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OKCRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OK
CRONOGRAMA DE AVANCE DE OBRA VALORIZADA OK
 
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdf
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdfMANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdf
MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS VIALES TOMO I.pdf
 
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADAMANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA
MANUAL DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA
 
Trabajos en Altura - USO DEL ARNES .ppt
Trabajos en Altura  - USO DEL ARNES .pptTrabajos en Altura  - USO DEL ARNES .ppt
Trabajos en Altura - USO DEL ARNES .ppt
 
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIO
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIOPRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIO
PRINCIPIOS BASICOS PARA LA FABRICACION DE VIDRIO
 
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdf
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdfS02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdf
S02_s2 ECUACIONES DIFERENCIALES EXACTAS.pdf
 
PRIMEROS AUXILIOS en construcción - RCP
PRIMEROS AUXILIOS en construcción  - RCPPRIMEROS AUXILIOS en construcción  - RCP
PRIMEROS AUXILIOS en construcción - RCP
 
Wal-Mart batalla con RFID...............
Wal-Mart batalla con RFID...............Wal-Mart batalla con RFID...............
Wal-Mart batalla con RFID...............
 

Calculo del caudal de una cuenca

  • 1. CALCULO DEL CAUDAL DE UNA CUENCA Salas. A., Maleyva del V.
  • 2. ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL • La estimación de indicadores de escurrimiento superficial en condiciones naturales es demasiado compleja, debido a que intervienen diversos factores como son: tipos de suelos y rocas, relieve, pendientes, vegetación, área de captación o cuenca, longitud del cauce principal, precipitación-tiempo, condiciones y dimensiones del cauce, que por tratarse de condiciones naturales estos factores presentan variaciones a lo largo de éste, entre otras variabilidades.
  • 3.
  • 4. Q:Caudal máximo [m3/s] C:Coeficiente de escorrentía. I:Intensidad de la Lluvia de Diseño, con duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y con frecuencia igual al período de retorno seleccionado para el diseño [mm/h] A:Área de la cuenca. [Ha] El Método Racional es uno de los más utilizados para la estimación del caudal máximo asociado a determinada lluvia de diseño. Se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural. Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de Caudales Máximos. La expresión utilizada por el Método Racional es: Donde: EL MÉTODO RACIONAL
  • 5. El Metodo Racional permite determinar el caudal máximo que escurrirá por una determinada sección, bajo el supuesto que éste acontecerá para una lluvia de intensidad máxima constante y uniforme en la cuenca correspondiente a una duración D, igual al tiempo de concentración de la sección A) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO C. El coeficiente de escurrimiento C representa la fracción de la lluvia que escurre en forma directa y toma valores entre cero y uno, y varía apreciablemente entre una cuenca y otra, y de una tormenta a otra, debido a las condiciones de humedad iniciales. Sin embargo, es común tomar valores de C representativos de acuerdo con ciertas características de las cuencas como la vegetación, pendientes del terreno y uso de suelos. [German Monsalve, 1999: p.179]. Para la selección del ceoficiente de escorrentia utilizando tablas necesitamos conocer dos parámetros: la pendiente del terreno y el tipo de suelo, de forma tal de poder estimar su nivel de permeabilidad.
  • 10. B) LA INTENSIDAD DE LLUVIA, i: El valor de la intensidad de lluvia de diseño se obtiene de las curvas intensidad-duración-frecuencia para una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y para una frecuencia correspondiente al periodo de retorno seleccionado. La intensidad de lluvia también puede ser determinada a partir del método sugerido por el U.S. Soil Conservation Service, considerando alguno de los perfiles de lluvia estándar.
  • 11. Normalmente la fórmula racional tiene aplicación para cuencas pequeñas, de hasta 10 ó 20 km según señalan algunos autores. Ello hace de este método un procedimiento ideal para la determinación del caudal Qmax en el diseño de sistemas de drenaje pluvial o en el proyecto de las obras de drenaje de carreteras. Cuando se aplica la fórmula racional a cuencas de mayor tamaño, usualmente se obtiene valores del caudal bastante elevados La intensidad de la lluvia promedio puede usarse en conjunto con la superficie drenada total, y el tiempo que tarda toda la cuenca en ser drenada, para obtener el gasto máximo existente. Por lo tanto, el tiempo de concentración de la lluvia (Tc) es el valor que se emplea como (t) en la siguiente ecuación para la obtención de la intensidad promedio de la lluvia de MÁXIMA intensidad. I = P / Tc • I:Intensidad de la lluvia mm/h • P: Precipitación en milímetros. • Tc: Tiempo de concentración en horas
  • 12. Conociendo el valor de frecuencia de diseño (F), conoce el valor de la intensidad promedio para la lluvia MÁXIMA (I). Donde I = Intensidad promedio de la lluvia máxima en cm/hora. F = Frecuencia de presentación de la lluvia máxima en años t = Tiempo de duración de la lluvia, en minutos.
  • 13. C) DETERMINACIÓN DE TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN Tc . El tiempo de concentración no es más que el tiempo que tardaría una gota de agua en recorrer la longitud desde el punto más distante de la corriente de agua de una cuenca hasta el lugar de medición. Los tiempos de concentración son calculados a partir de las características físicas de la cuenca, las cuales son: las pendientes, longitudes, elevaciones medias y el área de la cuenca. Es de notar que todas las fórmulas tienen factores de corrección que aplican según la cobertura de la cuenca. Para determinar las intensidades se requiere conocer el tiempo de concentración de la cuenca, para lo cual se pueden utilizar L: longitud máxima a la salida J: pendiente media del lecho L: longitud máxima a la salida J: diferencia de nivel entre la divisoria de agua y la salida A: área de la cuenca L: longitud del cauce principal H:elevación media e la cuenca o diferencia del nivel principal
  • 14. Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para el territorio peruano por Wolfang Trau y Raúl Gutiérrez Yrigoyen. La aplicación de este método permite la estimación de los caudales máximos diarios en cuencas sin información, para diferentes periodos de retorno, tomando el área de la cuenca como el parámetro de mayor incidencia en la ocurrencia de caudales máximos. La fórmula empleada es la siguiente: EL MÉTODO CREAGER • Qmax: caudal máximo para un periodo de retorno T seleccionado, en m3 /s • A: área de la cuenca aportante, en km2 • T: periodo de retorno, en años • C 1 , C 2 : coeficientes adimensionales de escala, por regiones hidráulicas m, n: exponentes adimensionales, por regiones hidráulicas
  • 15. ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS UNITARIOS Para la estimación de caudales máximos utilizando hidrogramas unitarios, siempre es necesario contar con al menos un hidrograma medido a la salida de la cuenca y con los registros de precipitación que originaron el hidrograma. La mayor parte de las cuencas, en todo el mundo, no cuentan con una estación hidrométrica o bien con los registros pluviográficos necesarios. Por ello, es conveniente contar con métodos con los que puedan obtenerse hidrogramas unitarios usando únicamente datos de características generales de la cuenca. Los hidrogramas unitarios así obtenidos se denominan sintéticos. Los hidrogramas unitarios sintéticos a analizar son los siguientes: Snyder, Triangular y SCS
  • 16. A) HIDROGRAMAS UNITARIOS SINTÉTICOS ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS DE SNYDER. Este procedimiento tiene utilidad cuando no se cuenta con los datos necesarios conjuntos de caudal y precipitación históricos para la deducción del hidrograma unitario de una cuenca. La deducción de los parámetros para definir los hidrogramas unitarios sintéticos se basan en las características geométricas y morfológicas de la cuenca hidrográfica. • Tp: : Tiempo de retardo de la cuenca (en horas) • Ct: Coeficiente adimensional variando entre 1.8 y 2.2, tomando los valores menores para cuencas con grandes inclinaciones. • L: Longitud del río principal desde la divisoria de aguas hasta el punto en consideración (en kilómetros). • Lc: Longitud desde el punto del río principal más próximo al centro geométrico de la cuenca hasta el punto en consideración (en kilómetros).
  • 17.
  • 18. ESTIMACIÓN DEL HIDROGRAMA TRIANGULAR. Desarrollado por Mockus en 1957. Se busca un gasto pico Qp, en función del área de la cuenca en km² y el tiempo base en horas: • de: Duración en exceso. • tr: Tiempo de retraso. • Tc: tiempo de concentración
  • 19. ESTIMACIÓN DEL HIDROGRAMA ADIMENSIONAL SCS Es un hidrograma unitario sintético en el cual el caudal se expresa por la relación del caudal q con respecto al caudal pico qp y el tiempo por la relación del tiempo t con respecto al tiempo de ocurrencia del pico en el hidrograma unitario Tp . Dados el caudal pico y el tiempo de retardo para la duración de exceso de precipitación, el hidrograma unitario puede estimarse a partir del hidrograma sintético adimensional para la cuenca dada. La figura muestra el hidrograma adimensional, preparado utilizando los hidrogramas unitarios para una variedad de cuencas. Los valores de qp y Tp pueden estimarse usando un modelo simplificado de un hidrograma unitario triangular, en donde el tiempo está dado en horas y el caudal en m3/s⋅cm. Con base en la revisión de un gran número de hidrogramas unitarios, el Soil Conservation Service sugiere que el tiempo de recesión puede aproximarse como 1.67Tp . Como el área bajo el hidrograma unitario debería ser igual a una escorrentía directa de 1 cm, puede demostrarse que: Donde C= 2.08 y A es el área de drenaje en kilómetros cuadrados
  • 20.
  • 21. B) ESTIMACIÓN DE HIDROGRAMAS UNITARIOS COMPLEJOS CONSTRUCCIÓN DEL HIDROGRAMA DE CAUDAL Un hidrograma de caudal es una gráfica o una tabla que muestra la tasa de flujo como función del tiempo en un lugar dado de la corriente. Se grafican los valores de caudales máximos horarios para la tormenta a la que le corresponde el caudal máximo anual para cada estación en estudio. CÁLCULO DE HIETOGRAMA DE EXCESO DE LLUVIA Para calcular el hietograma de exceso de lluvia se debe calcular el volumen de escurrimiento directo Vd y la profundidad de escorrentía directa rd de la siguiente manera: Donde: t es la longitud del intervalo de tiempo seleccionado para el análisis y Ac es el área de la cuenca.
  • 22. CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DE LOS HIDROGRAMAS UNITARIOS (SINTÉTICOS Y COMPLEJO) A) CÁLCULO DE LLUVIA NETA A TRAVÉS DEL MÉTODO SCS. El procedimiento inicia estimando el número de curva CN de tablas, según el tipo de suelo y utilizando factores de corrección según el caso. Una vez estimado el CN, se procede a calcular la retención potencial máxima (S): Una vez estimada la retención potencial máxima, se procede a estimar la precipita|ción efectiva o profundidad de escorrentía con los valores de precipitación total (P) y retención potencial máxima (S) Siendo esta ecuación válida únicamente para valores de P>0.2S. Cuando P<0.2S Pe = 0.
  • 23. B) CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DEL HIDROGRAMA SINTÉTICO DE SNYDER De acuerdo con las investigaciones de F. Snyder en 1938 para la determinación de caudales máximos a través del Hidrograma Sintético de Snyder para cuencas de 16 a 16,000 km2, la fórmula empírica necesaria para la determinación de estos caudales es la siguiente: Donde tc es el tiempo de concentración en horas, I es la intensidad máxima en mm/h, y qp es el caudal pico del Hidrograma unitario de Snyder en m3/s/mm.
  • 24. C) CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS A TRAVÉS DE LOS HIDROGRAMAS SINTÉTICOS TRIANGULAR, SCS E HIDROGRAMA UNITARIO COMPLEJO Para la determinación de caudales máximos se necesita de un hietograma de lluvia. Cuando no existe registro de precipitación sobre la cuenca, es posible obtener dicho hietograma utilizando el método del Bloque Alterno. EL MÉTODO DEL BLOQUE ALTERNO es una forma simple para desarrollar un hietograma de diseño utilizando una curva I-D-F. El hietograma de diseño producido por este método especifica la profundidad de precipitación que ocurre en n intérvalos de tiempo sucesivos de duración t sobre una duración total de Td=nt. Después de seleccionar el período de retorno de diseño, la intensidad es medida en una curva I-D-F para cada una de las duraciones 1t,2t,3t,..., y la profundidad de precipitación correspondiente se encuentra al multiplicar la intensidad y la duración.
  • 25. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO EXTENSIÓN MÉRIDA, ESTADO MÉRIDA. VENEZUELA INGENIERÍA CIVIL - DRENAJES ELABORADO POR: SALAS A. MALEYVA DEL V. C.I. 17.664.620