Hidrologia

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CAPITULO 3

3. ESTIMACIÓN DE ESCORRENTIA SUPERFICIAL A TRAVÉS DE LOS DATOS DE LLUVIA
La lluvia considerada como una variable hidrológica de entrada en un sistema denominado cuenca hidrográfica, se distribuye en la superficie terrestre de diferente manera.
La intercepción, la detención superficial, la humedad del suelo, precipitación directa sobre la corriente de agua, agua subterránea,flujo sub-superficial y escorrentía superficial son fenómenos que consumen la lluvia totalmente.
El estudio de las cuencas hidrográficas a través de la hidrología superficial, permite conocer la variación de la escorrentía en función de la precipitación.
El cálculo del caudal que produce una cuenca sin aforar su cauce principal puede ser obtenido mediante la estimación de la cantidad deagua que penetra la superficie (fenómeno de abstracción) o la cantidad de líquido que se llega a escurrir ante la presencia de un evento lluvioso.

En este capitulo se analiza tres métodos para cuantificar el flujo producido por el escurrimiento de una tormenta de diseño. En primer lugar se obtienen graficas con las variaciones de Caudal vs. Tiempo aplicando el método hidrograma unitariosintético desarrollado por la Soil Conservation Service de los Estados Unidos pero antes se calcula el volumen de agua por medio del método de abstracciones. En segundo lugar se estima el caudal de escorrentía directa por el método racional utilizando los valores típicos de coeficiente de escorrentía y por ultimo con el método de Ven Te Chow se calcula el caudal que produce una precipitación de diseñode 185,50 mm con un periodo de retorno de 9 años.

1. EL ESCURRIMIENTO POR EL MÉTODO DE LAS ABSTRACCIONES DE LA SOIL CONSERVATION SERVICE SCS

La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra desde la superficie terrestre al suelo y se distingue del de percolación en que el movimiento del agua es hacia abajo y llega al nivel freático o a una zona saturada.

La tasade infiltración indica la máxima capacidad de absorción de agua en una condición dada. Esta capacidad se puede obtener a través de la diferencia de la precipitación y la escorrentía superficial de una cuenca.

Los factores que intervienen en la capacidad de infiltración son:
• Humedad del suelo.
• Permeabilidad del suelo.
• Temperatura del suelo ycondiciones de contorno.

Existen varios criterios para el cálculo del volumen de agua infiltrado, sin embargo la mayoría requiere de una cuenca aforada. El Soil Conservation Service propuso un método que permite estimar la precipitación que produce escorrentía [Pe] a partir de la precipitación total y las características de la cuenca.

El método de abstracciones de la SoilConservation Service (SCS), también conocido como número de curva de escorrentía CN, fue desarrollado para el cálculo de las abstracciones de una tormenta. En este método, la profundidad de escorrentía o precipitación efectiva Pe está en función de la precipitación total P y de un parámetro de abstracción referido al número de curva o CN, cuyos valores fluctúan entre 1 y 100.

El número de curva [CN]depende de ciertas propiedades productoras de escorrentía tales como:
✓ Tipo de suelo hidrológico,
✓ Utilización y tratamiento del suelo,
✓ Condiciones de la superficie del terreno, y
✓ Condición de humedad antecedente del suelo.

El método del número de curva [CN] se desarrolla en base a datos de precipitación y escorrentíade 24 horas. Esto mismo limita él cálculo de la precipitación efectiva [Pe], y no toma explícitamente en consideración las variaciones temporales de intensidad de lluvia. Una herramienta que permite transformar los datos de lluvia en caudal, es la que introdujo Sherman y la denomino Hidrograma unitario de una cuenca, la misma que se analizara en el siguiente ítem.

La ecuación que...
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