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Relación lluvia - Escurrimiento - Coggle Diagram
Relación lluvia - Escurrimiento
Proceso Lluvia-Escurrimiento y Conceptos Base
Objetivo general:
Determinar el volumen y gasto de escurrimiento para fines de diseño a partir de datos fisiográficos y pluviométricos (lluvia).
Tiempo de concentración (tc)
: Tiempo que tarda una gota de agua en viajar desde el punto más lejano de la cuenca hasta la salida.
Hietograma:
Gráfica de la intensidad de la lluvia a lo largo del tiempo, dividida en lluvia retenida (pérdidas por infiltración/evaporación) y lluvia efectiva (la que genera escurrimiento directo).
El Hidrograma de Escurrimiento
Definición:
Gráfica que muestra la variación del gasto o caudal (Q) con respecto al tiempo (t) en una sección específica del río.
Componentes clave
:
Gasto pico (Qp):
El caudal máximo alcanzado durante el evento.
Tiempo al pico (Tp):
Tiempo transcurrido desde el inicio del escurrimiento hasta el gasto máximo.
Tiempo de base (Tb):
Duración total del escurrimiento directo.
Separación de flujos:
Proceso para dividir el escurrimiento directo (agua de la tormenta actual) del flujo base (agua subterránea).
El Hidrograma Unitario (HU)
Definición básica:
Es el hidrograma de escurrimiento directo resultante de una unidad de lluvia efectiva (1 mm o 1 cm) distribuida uniformemente sobre la cuenca durante una duración específica (D).
Hipótesis fundamentales (Principios de Chow):
Linealidad / Superposición:
Las ordenadas del escurrimiento son proporcionales al volumen de lluvia, y los efectos de lluvias consecutivas se pueden sumar desfasados en el tiempo.
Invarianza en el tiempo:
La respuesta de la cuenca ante una lluvia es siempre la misma, sin importar cuándo ocurra.
Métodos Empíricos
Utilidad:
Fórmulas basadas en la experiencia para estimar escurrimientos en cuencas sin registros históricos de caudal.
Método Racional:
Ecuación clásica (Q = C
I
A) para cuencas pequeñas o urbanas, basada en un coeficiente de escurrimiento (C), intensidad de lluvia (I) y área (A).
Método del Número de Curva (SCS / CN):
Desarrollado por el Servicio de Conservación de Suelos. Clasifica el potencial de escurrimiento según el tipo de suelo, uso de la tierra y la condición de humedad antecedente del terreno.
Fórmula de Lowry
: Método empírico específico que utiliza un coeficiente (CL) ajustado según la topografía y vegetación locales.
Métodos de Envolventes y Validación
Curvas Envolventes:
Gráficas que trazan los gastos máximos históricos registrados en una región entera en función de las áreas de sus cuencas.
Ecuaciones comunes:
Métodos como las envolventes de Creager o Francou-Rodier.
Función principal:
Actúan como una herramienta de control de calidad y seguridad; sirven para verificar visualmente que el gasto de diseño calculado mediante otros métodos no subestime los eventos extremos reales de la zona.