Caudal de diseño

• Para el diseño de un sistema derecolección y evacuación de aguas lluviasse debe estimar el caudal de diseño.• Puede ser obtenido por el método

racional– Calcula el caudal pico de aguas lluvias con

base en la intensidad media del evento deprecipitación con una duración igual altiempo de concentración del área de drenajey un coeficiente de escorrentía

Cálculos del caudal de diseño paraescorrentía, método racional

• El método racional calcula el caudal pico deaguas lluvias (Q) con base en la intensidadmedia del evento de precipitación (i) conuna duración igual al tiempo deconcentración (Tc) del área de drenaje (A) yun coeficiente de escorrentía (C).• La intensidad de precipitación debe ser

constante en el tiempo y homogénea entoda la superficie de la cuenca, por esemotivo su aplicación en principio serestringe a cuencas pequeñas (A ≤ 10 Km2).

Caudal de diseño, MétodoRacional RAS2000

Coeficiente Escorrentía C

• La escorrentía superficial provocada porun aguacero (Es) puede compararse conla precipitación caída (P). Al cocienteentre ambos valores se le denominacoeficiente de escorrentía (C).

Coeficiente Escorrentía C

• El coeficiente de escorrentíadepende de numerososfactores:– Tipo de precipitación (lluvia,

nieve o granizo)– Cantidad,– Intensidad– Distribución en el tiempo;– Humedad inicial del suelo– Tipo de terreno

(granulometría, textura,estructura, materiaorgánica, grado de

compactación, pendiente,microrrelieve, rugosidad)

– Tipo de cobertura vegetalexistente

– Intercepción que provoque– Lapso de tiempo que

consideremos (minutos,duración del aguacero,horas, días, meses, un año).

• El coeficiente de escorrentíapuede tomar valorescomprendidos entre cero y uno.

Coeficiente Escorrentía C

Curvas IDF

• Constituyen la base climatológica para laestimación de los caudales de diseño.• Sintetizan las características de los

eventos extremos máximos deprecipitación de una determinada zona• Definen la intensidad media de lluvia

para diferentes duraciones deprecipitación con periodos de retornoespecíficos.

Curvas IDF

La unidad de litros Iitros/m2 tan utilizada es equivalente al mm:Un litro repartido por una superficie de 1 m2 origina una lámina de aguade 1 mm.

Tiempos de concentración

• Está compuesto por el tiempo de entraday el tiempo de recorrido en el colector.• El tiempo de entrada corresponde al

tiempo requerido para que la escorrentíallegue al sumidero del colector,• El tiempo de recorrido se asocia con el

tiempo de viaje o tránsito del aguadentro del colector

Tiempo de concentración

En una Cuenca Hidrológica:• Es el tiempo en horas requerido por un

volumen unitario de escurrimientosuperficial para trasladarse desde elpunto más remoto en la divisoria de lacuenca, hasta el punto de estudio odesembocadura (salida) del río.

Determinación del Tc

• Se utilizan varias fórmulas empíricas.• De los resultados obtenidos, por lo

general se desechan el mayor y el menorvalor.• Con los demás datos, se determina la

media aritmética la cual dará el tiempode concentración buscado.

Determinación del Tc

• De uso general:– SCSD - Renser– Fórmula de Kirpich.– Fórmula de California.– Fórmula de Temez.– Fórmula de Giandiotti.– Fórmula de Kirby

Kerby

• Es función de lascaracterísticas de lolongitud de losdrenes, pendientesmedias de superficiede evacuación,coeficientes deretardo debido a lascaracterísticas derugosidad de lasuperficie planteada

Témez

Kirpich

Giandiotti

SCS Renser

California

Ven Te Chow