Hidrología

HIDROLOGÍA

Guía del Trabajo Práctico N°7

HIDROGRAMA UNITARIO SINTÉTICO

Calcular y graficar en escala apropiada el Hidrograma Sintético producido por la tormenta que se presenta como dato para la cuenca en estudio, aplicando los siguientes métodos: a) Hidrograma del Servicio de Conservación de Suelos (SCS) de EEUU o Hidrograma Triangular; b) Hidrograma Unitario de SNYDER. DESARROLLO DELMÉTODO DEL SERVICIO DE CONSERVACIÓN DE SUELOS Este método, desarrollado por el SCS, también llamado del “número de curva” consta de dos partes. En la primera de ellas se hace una estimación del volumen de escorrentía resultante de una precipitación - escurrimiento directo, en la segunda se determina el tiempo de distribución del escurrimiento, incluyendo el caudal de punta. La estimación delescurrimiento correspondiente a una lluvia, se hace con el siguiente procedimiento: Los datos de lluvia más generalmente disponibles son los totales medidos en pluviómetros y para tales datos se ha desarrollado la relación lluvia - escorrentía. Esos datos son los totales de una o más tormentas que ocurren en un día del calendario, y nada se sabe acerca de su distribución en el tiempo, por eso es que larelación excluye al tiempo como la variable explícita. Relacionando el escurrimiento con la lluvia se obtiene generalmente una relación como la que indica la figura siguiente:

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Para precipitaciones (P) menores que Ia, no tiene lugar el escurrimiento superficial (Q). Ia consiste principalmente en pérdidas por intercepción, almacenamiento en depresiones e infiltración, antes deque se produzca el escurrimiento. Para cantidad de lluvia en aumento, la curva Q en relación con P se aproxima asintóticamente a una línea recta paralela (S) se llama retención potencial máxima, que es la máxima cantidad de lluvia que la cuenca puede absorber. Como hay muchas curvas que cumplen la condición de pasar por el punto (Ia, Q) y aproximarse asintóticamente a Q = P - S, se necesitadefinir otra condición para establecer la forma de la curva. Esto se hace estableciendo que la relación entre la retención real (P - Ia - Q), y la retención potencial máxima (S) es igual a la relación entre la escorrentía real (Q) y la escorrentía potencial máxima (P - Ia) : P − Ia − Q Q = S P − Ia La experiencia práctica ha demostrado que Ia es aproximadamente el 20% de la retención potencial máxima,así Ia = 0.2 S, por lo que la ecuación de escurrimiento puede escribirse como: (P − 0,2S )2 Q= P + 0,8S El valor de S (en pulgadas) se relaciona con el número de curva de escorrentía (CN) por la definición: 1000 CN = 10 + S de lo cual se deduce que para zonas pavimentadas S será igual 0 y CN = 100, mientras que las condiciones en que no se produce escurrimiento superficial S se hace infinito y CN =0. La figura 1 presenta la ecuación de escorrentía en forma gráfica para diferentes curvas. Para determinar el volumen de escurrimiento, debe hacerse una estimación del valor de CN, el cual depende de características de la cuenca tales como uso de la tierra, condiciones del suelo y condiciones de humedad de la cuenca en el momento de ocurrir, la precipitación. Se conocen y aceptan tres clases decondiciones de humedad antecedentes para una cuenca, según el SCS, como se muestra en cuadro siguiente:

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Clases de condiciones de humedad antecedentes

I II III

Lluvia total de los 5 días anteriores (milímetros) Estación sin Estación de desarrollo crecimiento vegetativo vegetativo menos de 12,7mm menos de 35,6mm 12,7 a 27,9mm 35,6 a 53,3mm más de 27mm más de 53,3mmPara la influencia de las características de la cuenca (uso de la tierra, condiciones del suelo) en el valor de CN, se utiliza la Tabla N° 1. En dicha Tabla, además de la utilización de la tierra, cubierta vegetal y práctica de cultivo se hace una distinción entre condiciones hidrológicas deficientes, regulares y buenas y para cuatro grupos hidrológicos de suelos. Las condiciones hidrológicas se...