escorrentía superficial

1. HIDRAULICA
ING. DANIEL DIAZ PEREZ

2. CALCULO DE ESCORRENTIA SUPERFICIAL DE
UNA CUENCA USANDO LA FORMULA
RACIONALUSANDO LA FORMULA RACIONAL
Este ejemplo representa una pequeña cuenca hipotética en una zona
montañosa .
A) ¿Cuál es la cantidad de escorrentía (descarga)de la cuenca dibujada
abajo?
B) ¿Cuál es la descarga de esta cuenca después de cortar
aproximadamente 50% del bosque?
Figura 4.3.4 Esquema de una cuenca hidrográfica

3. Los pasos para calcular la Escorrentía de una Cuenca:
Paso # 1 Determinar el coeficiente (C) de escorrentía para un bosque
de un área con pendiente moderada.
Paso # 2 Determinar el área de la cuenca
Paso # 3 Determinar el cambio( ) de elevación y el longitud de vía de
agua.
Paso # 4 Determinar el tiempo de concentración del flujo.
Paso # 5 Determinar la intensidad de lluvia para el tiempo deseado
(como 2,5,10 o 25 años) y por el tiempo de concentración de lluvia
calculado en el Paso # 4.
Paso # 6 Determinar la descarga con la Formula Racional.
Solución para Pregunta A
Paso # 1 Usando la Tabla 4.3.1 , el coeficiente C de escorrentía para un
bosque de un área con pendiente moderada es igual a 0.15.

4. Paso # 2 Usando el esquema de la cuenca , el ancho es 450 m y la
longitud es de 1700 m , el área de la cuenca es igual a :
Paso # 3 Usando el esquema de la cuenca la elevación máxima es de
1620 m y la elevación mínima es 1500 m , pues el de elevacion
es igual a :

5. Paso # 4.Mediante calculo analítico FORMULA DE KIRPICH: determino
el tiempo de concentración(Tc):
Tc = 0.0195 ( L /H) Datos: Tc = 0.0195( 1700 / 120) = 17.5 minutos.
Paso # 5 Intensidad de lluvia es igual de 75 mm / hora.
Paso # 6 Usando la Formula Racional la solución es :

6. Solución para la pregunta B:
Paso # 1 Usando la tabla 4.3.1 , el coeficiente C de escorrentía para
una cuenca con mucha pendiente después de cortar
aproximadamente 50 % del bosque es igual a 0.40.
Paso # 2 Igual a paso # 2 , de pregunta A .
Paso # 3 Igual al paso # 3 , de la pregunta A.
Paso # 4 Igual al paso # 4 , de la pregunta A .
Nota :Como hay menos vegetación , es posible que el tiempo de con
concentración sea menor.
Paso # 5 Igual a paso # 5 de la pregunta A.
Paso # 6 Usando la Formula Racional la solución es :

7. CALCULO DE ESCORRENTIA SUPERFICIAL DE UN AREA DE
DRENAJE DE UN CAMINO RURAL USANDO LA FORMULA
RACIONAL.
Para este ejemplo, se tomo una sección hipotética de la parte interna
de un camino (cuenca de talud y camino ) en Quetzalnango,
Guatemala.
1.- ¿Cuál es la cantidad de escorrentía del tramo del camino rural en el
siguiente dibujo?

8. Los pasos para calcular la escorrentía de una “Cuenquita”
Paso # 1 Determinar el coeficiente (C) de escorrentía para la superficie
de un camino rural con suelo compactado y duro.
Paso # 2 Determinar el area de la “cuenquita”.
Paso # 3 Determinar el cambio de elevacion y la longitud de via del
agua.
Paso # 4 Determinar el tiempo de concentracion de lluvia ( ).
Paso # 5 Determinar la intensidad de lluvia para el tiempo deseado
(como 2,5,10 o 25 años)por el tiempo de concentracion de lluvia
calculado en el Paso # 4.
Paso # 6 Determinar la descarga con la Formula Racional.

9. Solución a la Pregunta
Paso # 1 Usando la Tabla 4.3.1 , el coeficiente C de escorrentía para un
camino rural con suelo compactado y duro es igual a 0.70.
Paso # 2 Usando el esquema del camino rural , el ancho es 6m y la
longitud es 150 m , entonces el área de la cuenca es igual a :
Paso # 3 Usando el esquema del camino rural, el camino de la
elevación es calculado así:

10. Paso # 4 Usando la Figura 4.3.1 , para altura de 7.5 m y longitud de 150
m el tiempo de concentracion es igual a 3 minutos . (Típicamente
se usa un tiempo de concentracion mínimo de 5 minutos) .
Paso # 5 Usando la figura 4.3.2 , para frecuencia de 25 años y tiempo
de concentracion de 5 minutos la intensidad de lluvia es igual a 155
mm/ hora.
Paso # 6 Usando la Formula Racional la solución es :

13. Gracias…