ICH HIDROLOGÍA E. VARAS
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- Santiago Muñoz Montero
- hace 6 años
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1 Tipo de terreno Coeficiente de escurrimiento Pavimentos de adoquín Pavimentos asfálticos Pavimento de concreto Suelo arenoso con vegetación y pendiente 2%- 7% Suelo arcilloso con pasto y pendiente 2%- /% Zonas de cultivo Pontificia Universidad Católica de Chile 9-13
2 Fórmulas empíricas para el tiempo de concentración T c = 0,95 (L 3 ) 0,385 H T c L H = tiempo de concentración en horas = distancia en Km, medida siguiendo el curso principal de agua, desde la salida al punto más alejado hidráulicamente del área. = desnivel en metros desde la salida al punto más alejado. En general entrega valores razonables para cuencas medianas y valores muy pequeños en cuencas menores de 200 Hás. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-14
3 Fórmula para el tiempo de concentración T = 4 A + 1,5 L 0,8 H T = tiempo de concentración en horas. A = área en Km 2 L = longitud del cauce principal em Km. H = diferencia de nivel en metros entre la cota media de la cuenca y la salida. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-15
4 Expresiones para para calcular el el Tiempo de de Concentración Pontificia Universidad Católica de Chile 9-16
5 Hipótesis y limitaciones del Método Racional 1.- Supone que el coeficiente de escurrimiento se mantiene constante para distintas tormentas. 2.- Período de retorno de la lluvia de diseño, se supone igual a la crecida. 3.- En general, se piensa que la situación más crítica es aquella en que la duración de la lluvia es igual al tiempo de concentración. Esto puede no ser efectivo. 4.- Coeficiente de escurrimiento es constante para distintas tormentas y diferentes períodos de retorno. 5.- Fórmulas empíricas para el tiempo de concentración no son precisas. 6.- En general, no puede aplicarse a áreas mayores de Hás. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-17
6 9.3 Hidrogramas Unitarios Método propuesto por Sherman (1932) Hipótesis : Dado que las características físicas de una cuenca son constantes, se puede esperar que reaccione en forma similar ante tormentas semejantes. Basado en lo anterior se propuso obtener un unitario, de modo que el volumen de escurimiento unitario (1 cm o 1 mm). Q 1 cm Definición : Hidrograma unitario es el hidrograma resultante de una tormenta efectiva de un cm de intensidad constante, homogéneamente distribuida sobre la cuenca y con una duración determinada. t Pontificia Universidad Católica de Chile 9-18
7 Hidrograma Unitario La hipótesis del H.U. implican una respuesta proporcional de la cuenca ante distintas tormentas. Q cm 1 cm Q t 2 cm t Lluvia efectiva = 1 cm Lluvia efectiva = 2 cm Volumen = 1 cm Volumen = 2 cm Qmáx = 10 m 3 /hr Qmáx = 20 m 3 /hr Área = 0,23 Hás Área = 0,23 Hác Pontificia Universidad Católica de Chile 9-19
8 Características de las tormentas que influyen en las hipótesis del hidrograma unitario. Duración : se requiere un H.U. para cada duración. Tolerancia de 25% es aceptable en general. Intensidad variable en el tiempo. Variación espacial de la lluvia. Traslación de la tormenta Volumen escurrido : no cumple estrictamente la ley de proporcionalidad. Las crecidas máximas de tormentas mayores tienden a ser mayores. Se recomienda limitar su aplicación a cuencas menores de Km 2 para minimizar efectos anteriores. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-20
9 Obtención del Hidrograma Unitario 1.- Elegir tormentas aisladas que originan crecidas y que sean de la duración necesaria, homogéneas en el espacio y constantes en el tiempo. 2.- Separar el escurrimiento superficial del subterráneo. 3.- Calcular el volumen escurrido superficialmente y expresarlo en cms. 4.- Dividir las ordenadas del escurrimiento superficial por el volumen escurrido. 5.- El hidrograma resultante es el hidrograma unitario de duración dada por la tormenta. 6.- Repetir el procedimiento anterior para varias tormentas y promediar los hidrogramas resultantes. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-21
10 Obtención de hidrogramas de distintas duraciones a partir de uno conocido. A. Caso de múltiplos enteros de la duración base Si se suma un H.U. para una duración de T horas con otro igual pero retrasado en T horas, el hidrograma resultante representa el hidrograma para 2 cm. de escorrentía en 2T horas. Si las ordenadas de este hidrograma se dividen por 2 se obtiene un hidrograma unitario para 2T horas. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-22
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