Este documento describe los pasos para realizar un estudio hidrológico para el diseño de un sistema de drenaje de carreteras. Primero, se delimita y caracteriza la cuenca hidrográfica, incluidas sus características físicas y morfométricas. Luego, se analizan los datos pluviométricos para determinar la precipitación máxima de diseño correspondiente al período de retorno deseado. Finalmente, se calcula el tiempo de concentración de la cuenca, que es el tiempo que tarda el agua

1. HIDROLOGIA
DRENAJE DE CARRETERAS
3

2. Sistema de drenaje de una carretera

3. Objetivo de los estudios de hidrología: Obtener el caudal de diseño correspondiente al
período de retorno establecido.
• Area
• Forma
• Relieve
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UNA CUENCA
Caracterización hidrográfica del área de estudio
• Delimitación topográfica
del área de la cuenca

5. Red natural de drenaje

6. Mapa de isoyetas

7. Delimitación de cuencas mayores

8. Delimitación de cuencas menores

10. Coordenada Coordenada Coordenada Coordenada Coordenada Coordenada
X Y X Y X Y
1 617182.25 8196493.49 0.04 25 618635.69 8196959.04 0.33 49 624558.07 8197681.94 0.05
2 617571.00 8196593.00 0.18 26 618875.14 8197369.69 1.24 50 624693.90 8197604.27 1.05
3 617784.03 8196718.46 0.13 27 619216.41 8197625.83 1.15 51 624790.31 8197423.39 0.15
4 617607.55 8196498.69 0.24 28 619578.73 8197748.83 0.25 52 624785.17 8197268.87 0.11
5 617313.38 8196273.20 0.01 29 619792.37 8197698.09 0.78 53 624862.16 8197038.83 0.12
6 617209.92 8196301.68 0.07 30 620251.84 8197487.72 0.91 54 625190.91 8196795.36 0.30
7 617097.51 8196280.76 0.59 31 620794.98 8197377.04 0.51 55 625157.13 8196764.89 0.32
8 616924.89 8196212.48 0.17 32 621135.37 8197444.57 0.21 56 625088.15 8196688.80 0.34
9 616608.36 8196015.40 0.83 33 621532.47 8197574.76 0.39 57 625194.75 8196530.41 0.70
10 616944.65 8195959.29 0.26 34 621721.02 8197510.14 0.35 58 625313.87 8196315.95 0.69
11 617175.82 8195976.30 0.10 35 621849.64 8197416.98 0.32 59 625412.25 8196150.05 1.27
12 617336.55 8195945.75 0.25 36 622030.22 8197336.06 0.06 60 625458.01 8195993.13 0.27
13 617445.24 8195982.48 0.25 37 622235.56 8197274.77 0.12 61 625350.00 8195748.91 0.27
14 617645.31 8196110.71 0.23 38 622470.02 8197379.11 0.04 62 625347.02 8195486.81 0.14
15 618141.31 8196187.68 0.16 39 622655.31 8197456.64 0.19 63 625363.62 8194804.10 8.62
16 618493.82 8195969.71 0.13 40 622876.11 8197588.51 0.17 64 625293.69 8194401.49 0.10
17 618560.44 8195724.32 0.13 41 623054.87 8197672.35 0.25 65 625305.62 8194133.60 0.25
18 618635.17 8195434.41 0.15 42 623253.20 8197701.61 0.07 66 625345.23 8193863.49 0.17
19 618647.82 8195284.89 0.21 43 623366.46 8197754.75 0.01 67 625399.07 8193742.83 0.40
20 618687.57 8195440.07 0.16 44 623412.14 8197722.07 1.20 68 625425.17 8193492.77 0.06
21 618678.03 8195790.09 0.17 45 623770.62 8197844.85 0.08 69 625567.40 8193262.61 1.13
22 618607.64 8196035.54 0.21 46 623961.86 8197906.18 0.97 70 625720.07 8193057.99 1.57
23 618454.46 8196487.09 0.04 47 624182.99 8197712.34 0.09 71 625815.89 8192918.43 0.35
24 618544.42 8196633.83 0.05 48 624367.08 8197649.62 0.50 72 625918.70 8192734.72 0.44
1 1
CUENCA
Área
(Km2)
TRAMOCUENCA
Área
(Km2)
TRAMOCUENCA
1
Área
(Km2)
TRAMO
Areas de aporte

11. Características morfométricas de las cuencas
Cuenca
Área
km2
Comentarios
Perímetro(Km)
Longitud(Km)
FactordeformaKf
Comentarios
Índicedecompacidad
Kc
Comentarios
FactordeCircularidad
deMiller
Comentarios
1 0.04 muy pequeña 1.15 0.50 0.18 <1 1.53 de oval oblonga a rectangular oblonga 0.42 morfología achatada
2 0.18 muy pequeña 1.89 0.66 0.42 <1 1.23 redonda a oval redonda 0.65 cuenca alargada
3 0.13 muy pequeña 1.59 0.60 0.36 <1 1.24 redonda a oval redonda 0.64 cuenca alargada
4 0.24 muy pequeña 2.13 0.76 0.41 <1 1.22 redonda a oval redonda 0.66 cuenca alargada
8 0.17 muy pequeña 1.85 0.57 0.52 <1 1.27 de oval redonda a oval oblonga 0.62 cuenca alargada
29 0.78 muy pequeña 3.95 1.56 0.32 <1 1.25 de oval redonda a oval oblonga 0.63 cuenca alargada
30 0.91 muy pequeña 4.18 1.36 0.49 <1 1.23 redonda a oval redonda 0.66 cuenca alargada
31 0.51 muy pequeña 3.60 1.37 0.27 <1 1.42 de oval redonda a oval oblonga 0.49 morfología achatada
32 0.21 muy pequeña 2.69 1.22 0.14 <1 1.63 de oval oblonga a rectangular oblonga 0.37 morfología achatada
41 0.25 muy pequeña 2.57 1.18 0.18 <1 1.43 de oval redonda a oval oblonga 0.48 morfología achatada
42 0.07 muy pequeña 1.28 0.56 0.22 <1 1.35 de oval redonda a oval oblonga 0.54 cuenca alargada
43 0.01 muy pequeña 0.59 0.10 1.43 > 1 1.44 de oval redonda a oval oblonga 0.47 morfología achatada
44 1.20 muy pequeña 4.94 1.80 0.37 <1 1.26 de oval redonda a oval oblonga 0.62 cuenca alargada
58 0.69 muy pequeña 4.55 1.99 0.17 <1 1.54 de oval oblonga a rectangular oblonga 0.42 morfología achatada
59 1.27 muy pequeña 4.73 1.72 0.43 <1 1.18 redonda a oval redonda 0.71 cuenca alargada
60 0.27 muy pequeña 3.95 1.88 0.08 <1 2.13 de oval oblonga a rectangular oblonga 0.22 morfología achatada
61 0.27 muy pequeña 2.89 1.19 0.19 <1 1.57 de oval oblonga a rectangular oblonga 0.40 morfología achatada
62 0.14 muy pequeña 1.56 0.49 0.56 <1 1.19 redonda a oval redonda 0.70 cuenca alargada
63 8.62 muy pequeña 13.67 5.42 0.29 <1 1.30 de oval redonda a oval oblonga 0.58 cuenca alargada
64 0.10 muy pequeña 1.49 0.19 2.73 > 1 1.33 de oval redonda a oval oblonga 0.56 cuenca alargada
65 0.25 muy pequeña 2.30 0.92 0.30 <1 1.28 de oval redonda a oval oblonga 0.60 cuenca alargada

13. PRECIPITACIÓN PLUVIAL
Análisis de datos de precipitación
• Correcciones al valor representativo
Lluvia máxima de 24 horas de duración = 1,13 x precipitación máxima diaria
Una vez obtenida la lluvia máxima de 24 horas de duración para un periodo de retorno T; h(24,T), debe
transformarse a valores de lluvias de duración menor h(d,T)
1 2 3 4 5 6 8 12 18 24 2 3 4 5 6 7
0.30 0.39 0.46 0.52 0.57 0.61 0.68 0.80 0.91 1.00 1.32 1.63 1.85 2.05 2.22 2.38
DuraciónDuración díashoras
Altura máxima de precipitación pluvial en función de la duración d para un período de retorno T
b
Td dah ,
Donde a, b son parámetros de ajuste
b
TTd
d
hh )
24
(,24, 
- Información mensual y anual de datos pluviométricos y/o pluviográficos
- Planilla de precipitación máxima diaria o de 24 horas

14. • Area de influencia de las estaciones. Método de polígonos Tiessen
ABC sugiere considerar estaciones con registros mayores a 20 años

15. • Análisis de la información pluviométrica
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
PreciptaciónMax24horas
Año
Precipitación máxima en 24 horas
0.0
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
600.0
700.0
800.0
900.0
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0
Valoresacuamulados
estaciónUnduavi(mm)
Valores acumulados estación base Laykakota (mm)
Análisis de consistencia. Método
de doble acumulada
Año P(mm) Año P(mm)
1980 65.0 1996 20.0
1981 57.0 1997 20.0
1982 55.0 1998 45.2
1983 38.0 1999 38.5
1984 76.0 2000 44.5
1985 40.0 2001 45.0
1986 27.0 2002 44.0
1987 57.0 2006 62.0
1988 53.0 2007 68.5
1989 50.0 2008 40.0
1990 40.0 2010 48.5
1991 35.0 2011 49.6
1992 45.0 2012 46.1
1993 43.5 2013 52.4
1994 35.5 2014 55.7
1995 30.5 2015 80.5

16. Períodos de retorno

17. Tiempo de concentración
Autor Ecuación t c Descripción Observaciones
longitud del cauce principal Cuencas pequeñas
pendiente del cauce principal
longitud del cauce principal
pendiente del cauce
altura media descontando la cota de
origen de la cuenca (punto de salida)
Áreas menores a 10 km 2
área de la cuenca
longitud del cauce principal
longitud del cauce principal km
pendiente media de la cuenca
número de curva del SCS
longitud del cauce principal
desnivel máximo de la cuenca
Giandutti
SCS
California Highway
&
Public Works
Kirpich
MOPU
[min]
[hr]
Unidades
[min]
[hr]
[hr]
77,0
0078,0 ktc 
2
128,3
S
Lk 
76,0
25,0
)(3,0
S
L
tc 
2
1
2
1
8,0
5,14
H
LA
tc


385.0
3
)(95,0
H
L
tc 
L m
2
1
67,18,0
)9
1000
(0287,0
S
CN
L
tc


S m
m
H m
A 2
km
6,0
27,1 AL L m
CN
kmL
H m
L
S
S o
o
km
o
o
L km
Lapso de tiempo, bajo precipitación constante, que tarda el agua en desplazarse desde el punto más
distante – hidráulicamente definido dentro de la cuenca – hasta el punto de evacuación o control.

18. Generación de curvas I-D-T a partir de datos pluviométricos
Se define la función de probabilidad: Gumbel, Pearson III, Lognormal, Wakeby, etc.
Se selecciona el modelo que mejor se ajusta a los datos disponibles: métodos
gráficos, cuantitativos, test chi-cuadrado, test Kolmogorov Smirnov
𝐼 =
𝐾 ∗ 𝑇 𝑚
𝑑 𝑛
𝑄 = 𝐶𝑈 ∗
𝐶𝐼𝐴
3.6
Q: Caudal en m3/s
I: Máxima intensidad media de precipitación en mm/h
A: Superficie de la cuenca en Km2
C: Coeficiente de escorrentía
CU: Coeficiente de uniformidad
k, m y n: coeficientes
I= Intensidad en mm/hr.
T= Período de retorno en años.
d= Duración en minutos.

19. CU Tc CE
10 25 50 100 150 10 25 50 100 150
(hr)
1 617182.25 8196493.49 1.002 0.05 0.21 221.39 269.35 312.42 362.37 395.22 0.04 0.57 0.70 0.81 0.94 1.02
2 617571.00 8196593.00 1.002 0.06 0.25 204.56 248.88 288.67 334.83 365.18 0.18 2.62 3.19 3.70 4.30 4.69
3 617784.03 8196718.46 1.002 0.05 0.24 211.89 257.79 299.01 346.82 378.26 0.13 1.81 2.20 2.55 2.96 3.22
59 625412.25 8196150.05 1.005 0.13 0.44 124.76 151.79 176.06 204.21 222.72 1.27 19.45 23.67 27.45 31.84 34.73
60 625458.01 8195993.13 1.006 0.14 0.37 118.17 143.77 166.76 193.43 210.96 0.27 3.30 4.02 4.66 5.41 5.90
61 625350.00 8195748.91 1.004 0.10 0.25 148.48 180.65 209.54 243.04 265.07 0.27 2.76 3.36 3.90 4.52 4.93
80 627300.94 8191131.02 1.002 0.07 0.24 182.66 222.22 257.76 298.97 326.07 0.10 1.20 1.46 1.70 1.97 2.14
81 627444.31 8190893.02 1.004 0.10 0.22 142.72 173.63 201.40 233.60 254.78 0.28 2.45 2.99 3.46 4.02 4.38
82 627906.01 8190474.49 1.022 0.39 0.25 61.49 74.81 86.77 100.64 109.77 18.39 80.22 97.60 113.21 131.31 143.21
83 628066.34 8190444.90 1.002 0.06 0.23 199.44 242.64 281.44 326.45 356.04 0.07 0.90 1.09 1.26 1.47 1.60
84 628255.74 8190351.42 1.002 0.07 0.25 184.83 224.87 260.83 302.53 329.95 0.21 2.74 3.34 3.87 4.49 4.89
85 628514.18 8190321.07 1.003 0.08 0.24 161.06 195.95 227.29 263.63 287.53 0.18 1.95 2.37 2.75 3.19 3.48
86 628766.86 8190363.87 1.010 0.22 0.28 89.13 108.44 125.78 145.90 159.12 1.53 10.74 13.06 15.15 17.57 19.17
87 629305.53 8190191.45 1.013 0.26 0.28 78.59 95.61 110.90 128.63 140.29 2.97 18.39 22.37 25.95 30.10 32.83
88 630231.93 8190228.70 1.008 0.17 0.24 102.12 124.25 144.11 167.16 182.31 1.08 7.40 9.00 10.44 12.11 13.21
89 630321.70 8190325.68 1.003 0.08 0.24 172.29 209.61 243.12 282.00 307.56 0.21 2.40 2.91 3.38 3.92 4.28
90 630839.91 8190601.97 1.008 0.17 0.25 102.96 125.27 145.30 168.53 183.81 1.01 7.29 8.87 10.29 11.93 13.01
91 631192.14 8190888.42 1.008 0.17 0.22 102.85 125.13 145.14 168.35 183.61 1.04 6.59 8.02 9.31 10.79 11.77
92 631477.27 8191056.37 1.001 0.03 0.23 302.30 367.78 426.59 494.80 539.65 0.03 0.54 0.66 0.77 0.89 0.97
93 631659.65 8191052.26 1.001 0.04 0.21 258.44 314.43 364.70 423.02 461.36 0.06 0.89 1.09 1.26 1.46 1.59
94 631909.47 8191032.09 1.002 0.06 0.19 189.87 231.00 267.94 310.78 338.95 0.14 1.36 1.66 1.92 2.23 2.43
95 632111.83 8190979.45 1.003 0.08 0.20 164.82 200.53 232.59 269.79 294.24 0.24 2.19 2.67 3.09 3.59 3.91
96 632401.16 8190846.26 1.001 0.04 0.25 239.62 291.53 338.15 392.21 427.77 0.05 0.90 1.09 1.27 1.47 1.60
97 632518.61 8190628.15 1.002 0.06 0.24 194.91 237.13 275.05 319.03 347.95 0.09 1.22 1.49 1.73 2.00 2.18
98 632541.83 8190437.70 1.006 0.15 0.25 113.29 137.83 159.87 185.44 202.24 1.04 8.20 9.98 11.58 13.43 14.64
X Y
ESTACION
CUENCA
Coordenadas Intensidad I (mm/h)
AREA(km2)
Caudales Q (m3/s)
Resultados