drenaje

APLICACIONES VIALES Y
DRENAJE VIAL
• UNIDAD N° 1
– Conocimientos de Conceptos Fundamentales y
Aplicaciones de Hidrología e Hidráulica.
 Definición y Clasificación de Sistemas de Drenaje.
 Planeamiento de Sistemas de Drenaje.
 Objetivos del Sistema de Drenaje.
 Método Racional.
 Método de Hidrograma Unitario.
 Generalidades de Flujo de Canales Abiertos.

Modelos Lluvia -Escorrentía
Drenaje Vial
Los modelos lluvia – escorrentía son utilizados cuando no existe la posibilidad de
obtener medidas directas de caudales de drenaje en hoyas hidrográficas, y son
modelos en los cuales se calcula la escorrentía superficial.
De esta manera, a través de datos históricos de lluvia de corta duración,
existentes en la cuenca de interés y representativos de ella, aplicados a lahoya
hidrográfica con características específicas geométricas, de suelos, vegetación,
etc., se calcula el caudal máximo instantáneo de escorrentía superficial sobre la
hoya.

Modelos Lluvia - Escorrentía
Drenaje Vial
Existen dos métodos para ello:
1) Método Racional. Existe discrepancia entre los diferentes autores sobre
el rango de aplicabilidad del método en relación con el área dedrenaje de
las hoyas. La tendencia actual es usar 1.3 a 2.5 km2 como el límite
superior para la aplicabilidad del Método Racional.

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
• Considera una intensidad de precipitación
Constante durante todo el tiempo de lluvia.
• Supone que las precipitaciones causantes de
Problemas de inundación son aquellas de corta
Duración y gran intensidad.

• Duraciónde la lluvia igual al tiempo de
Concentración de la cuenca.

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
El Método Racional se utiliza en hidrología para
determinar el Caudal Instantáneo Máximo de descarga
de una cuenca hidrográfica.
La fórmula básica del método racional es:
QE = C i A
Donde:
QE = Caudal máximo expresado en m3/s
C = Coeficiente de escurrimiento (o coeficiente deescorrentía) ver tabla *
i = Intensidad de la precipitación concentrada en m/s
en un período igual al tiempo de concentración tc
A = Área de la cuenca hidrográfica en m2

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
El Método Racional parte de la definición del coeficiente de
escorrentía C, valor adimensional, el cual se puede definir como
la relación entre el volumen de escorrentía superficial, VE, yel
volumen de precipitación total, VP, ambos expresados en m3, así:

Ahora Bien:

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
Al utilizar la fórmula racional, se supone que el caudal
QE toma un valor de caudal máximo (pico) QP, cuando,
debido a una cierta intensidad de lluvia sobre el área de
drenaje, es producido por esa precipitación que se
mantiene por un tiempo igual al periodo deconcentración del caudal en el punto en consideración.
Teóricamente, éste es el tiempo de concentración, el
cual se define como el tiempo requerido para que la
escorrentía superficial fluya desde la parte más remota
de la hoya hasta el punto de interés.

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
Entonces, QP corresponde a una lluvia de intensidad i
sobre un área de drenaje A, lluvia ésta quedure, como
mínimo, un tiempo tal que toda el área de drenaje
contribuya a la escorrentía superficial, siendo QP el
caudal máximo de escorrentía superficial, el cual está
dado por:
QP = C i A
Ahora bien, si A está dado en km2, i en mm/h y QP en
m3/s, la anterior ecuación queda igual a:
QP = 0.278 C i A

Método Racional de Drenaje
Drenaje Vial
Tiempo de concentración: Se define como eltiempo necesario,
desde el inicio de la precipitación, para que toda la hoya contribuya al
sitio de la obra de drenaje en consideración, o, en otras palabras, el
tiempo que toma el agua desde los límites más extremos de la hoya
hasta llegar a la salida de la misma.
En general, el tiempo de concentración se calcula por medio de
ecuaciones empíricas, dentro del cual se cuenta con la...