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Description
Mind Map by luis fernando delgado, updated more than 1 year ago
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Created by luis fernando delgado
about 6 years ago
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Método de Estimación de Caudal
para una Cuenca
- Existen diversos tipos de métodos para calcular el caudal máximo de una cuenca, donde
el mas utilizado es el método racional para la estimación del caudal máximo asociado a
determinada lluvia de diseño
- Método Racional
- Este método se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural.
Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de
Caudales Máximos. Donde la expresión utilizada es la siguiente:
- Q: Caudal de diseño, correspondiente al periodo de retorno (m3/s) ; C: Coeficiente de escorrentía; I:
Intensidad de la Lluvia de Diseño (mm/h) ; A: Área de la cuenca. (Ha)
- El Coeficiente de Escorrentía (C)
- El valor del coeficiente de escorrentía depende de diversos factores: - Permeabilidad
de la superficie; -Pendiente y características de encharcamiento de la superficie
(almacenamiento de depresión); -Características y condiciones del suelo (humedad
antecedente, compactación, porosidad, posición del nivel freático); -Vegetación
- En las siguientes imagenes se observan las tablas del método racional, según el tipo de superficie,
cobertura del suelo,vegetación.
- Intensidad de la Lluvia (I)
- El valor de la intensidad de la lluvia se obtiene de las curvas intensidad-duración-frecuencia
para una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y para una frecuencia
correspondiente al periodo de retorno seleccionado. En la siguiente gráfica se muestra los
perfiles de lluvia del SCS ( Soil Conservation Service).
- Normalmente la fórmula racional tiene aplicación para cuencas pequeñas, de hasta 10 ó 20 km2, según señalan algunos
autores. Lo cual hace que este método un procedimiento ideal para la determinación del caudal Qmax en el diseño de
sistemas de drenaje pluvial o en el proyecto de las obras de drenaje de carreteras. Cuando se aplica la fórmula racional a
cuencas de mayor tamaño, se obtiene valores del caudal bastante elevados.
- Existen otros métodos para el calculo del caudal de una
cuenca, como por ejemplo: Método de Creager, Método
del H.U. Triangular, Método del Sistema Dipeo
- Método de Creager,
- Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para el territorio peruano por Wolfang Trau y
Raúl Gutiérrez Yrigoyen. La aplicación de este método permite la estimación de los caudales máximos diarios en
cuencas sin información, para diferentes periodos de retorno, tomando el área de la cuenca como el parámetro
de mayor incidencia en la ocurrencia de caudales máximos.
- Método del H.U. Triangular
- Este método fue originalmente desarrollado por Mockus y posteriormente
adoptado por el Soil Conservation Service (S.C.S.). Proporciona los
parámetros fundamentales del hidrograma, como son: caudal pico (Q p );
tiempo base (t b ) y tiempo en el que se produce el pico (t p ).
- Método del Sistema Dipeo
- Este método al que se hace referencia es el desarrollado por el Instituto ORSTOM (Francia), el cual fue
seleccionado por el Convenio GTZ-EletroPerú en la elaboración del Sistema DIPEO para la Electrificación Rural
del Perú, 1990. De acuerdo con este método, el caudal de avenidas extraordinarias en cuencas hidrográficas de
1 km 2 a 200 km 2 puede determinarse mediante la siguiente ecuación:
- - Tc, tiempo de concentración de la cuenca, en segundos. El mismo puede ser determinado
mediante los métodos usuales o con el auxilio de los gráficos suministrados por el presente
método, en función del área y de la pendiente de la cuenca. La única limitación de este métodos
es que los resultados tienen mayor confiabilidad para cuencas pequeñas o medianas, no mayores
a 200 km 2 en extensión.
- - Tc, tiempo de concentración de la cuenca, en segundos. El mismo puede ser determinado
mediante los métodos usuales o con el auxilio de los gráficos suministrados por el presente
método, en función del área y de la pendiente de la cuenca. La única limitación de este métodos
es que los resultados tienen mayor confiabilidad para cuencas pequeñas o medianas, no mayores
a 200 km 2 en extensión.
- Este método al que se hace referencia es el desarrollado por el Instituto ORSTOM (Francia), el cual fue
seleccionado por el Convenio GTZ-EletroPerú en la elaboración del Sistema DIPEO para la Electrificación Rural
del Perú, 1990. De acuerdo con este método, el caudal de avenidas extraordinarias en cuencas hidrográficas de
1 km 2 a 200 km 2 puede determinarse mediante la siguiente ecuación:
- Método del Sistema Dipeo
- Este método fue originalmente desarrollado por Mockus y posteriormente
adoptado por el Soil Conservation Service (S.C.S.). Proporciona los
parámetros fundamentales del hidrograma, como son: caudal pico (Q p );
tiempo base (t b ) y tiempo en el que se produce el pico (t p ).
- Método del H.U. Triangular
- Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para el territorio peruano por Wolfang Trau y
Raúl Gutiérrez Yrigoyen. La aplicación de este método permite la estimación de los caudales máximos diarios en
cuencas sin información, para diferentes periodos de retorno, tomando el área de la cuenca como el parámetro
de mayor incidencia en la ocurrencia de caudales máximos.
- Método de Creager,
- Existen otros métodos para el calculo del caudal de una
cuenca, como por ejemplo: Método de Creager, Método
del H.U. Triangular, Método del Sistema Dipeo
- Normalmente la fórmula racional tiene aplicación para cuencas pequeñas, de hasta 10 ó 20 km2, según señalan algunos
autores. Lo cual hace que este método un procedimiento ideal para la determinación del caudal Qmax en el diseño de
sistemas de drenaje pluvial o en el proyecto de las obras de drenaje de carreteras. Cuando se aplica la fórmula racional a
cuencas de mayor tamaño, se obtiene valores del caudal bastante elevados.
- El valor de la intensidad de la lluvia se obtiene de las curvas intensidad-duración-frecuencia
para una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca y para una frecuencia
correspondiente al periodo de retorno seleccionado. En la siguiente gráfica se muestra los
perfiles de lluvia del SCS ( Soil Conservation Service).
- Intensidad de la Lluvia (I)
- En las siguientes imagenes se observan las tablas del método racional, según el tipo de superficie,
cobertura del suelo,vegetación.
- El valor del coeficiente de escorrentía depende de diversos factores: - Permeabilidad
de la superficie; -Pendiente y características de encharcamiento de la superficie
(almacenamiento de depresión); -Características y condiciones del suelo (humedad
antecedente, compactación, porosidad, posición del nivel freático); -Vegetación
- El Coeficiente de Escorrentía (C)
- Q: Caudal de diseño, correspondiente al periodo de retorno (m3/s) ; C: Coeficiente de escorrentía; I:
Intensidad de la Lluvia de Diseño (mm/h) ; A: Área de la cuenca. (Ha)
- Este método se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural.
Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de
Caudales Máximos. Donde la expresión utilizada es la siguiente:
- Método Racional
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