Docente: Ing. Edmundo Canchari Gutiérrez; Gutiérrez; Comentarios:
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El cálculo de la escorrentía para tormenta de diseño se estimará estimará mediante el método propuesto por el "Servicio de Conservación de Recursos Naturales de Estados Unidos" (RNCS - Antiguo SCS) El procedimiento sirve para obtener: • La precipitación precipitación efectiva de d e una tormenta(tormenta tormenta(tormenta de diseño) • El volumen de tormenta perdido por las abtracciones (detención superficial, infiltración, evaporac transpoiración, etc) • Distribución temporal de las abstracciones
1.1 Precipitación de diseño (hietograma) (hi etograma) donde: • hie: hietograma(Fila uno: Precipitación para Δt, Fila dos: tiempo ) • P: Precipitación en mm • t: Duración (en unidad de tiempo)
hie :=
5.08 1
Donde: T P := ( hie )
T
P
T
t
=
=
17.78 9.398 26.416 59.436 16.256 2.54 2
3
1
4
5
T t := ( hie )
6
7
2
( 5.08 17.78 9.398 26.416 59.436 16.256 2.54 )
(1 2 3 4 5 6 7 )
Precipitación de dise ño 60
) m m ( n ó i c P a t i p i c e r P
40
20
0
2
4
6
8
t
Duración
1.2 Tipos y Usos del Suelo en la Cuenca La capacidad de infiltración de un suelo y por lo tanto de generación de escorrentía depende de los siguientes factores: contenido inicial de humedad, tipo de suelo y tipo de uso del terreno. Para determinar las abstracciones mediante NRCS es necesario conocer el número de curva (CN) ponderado de la cuenca, teniendo en cuenta lo diferentes tipos y usos de suelo. Nota: CN para condición de humedad antecednete tipo II y Ia=0.2S
CNo := 80
1.3 Condiciones de Humedad Antecedente El Número de curva (CN) en la sección 1.2 es para condiciones de humedad antecednete tipo II, si la condiciones de humedad fueran distintas, del tipo I o III, es necesario transformar el CN a las condiciones requeridas. Ho
:=
CN :=
CN CN CN
4.2 CNo 10
−
0.058 CNo
CNo if Ho
=
+
=
2
23 CNo 10
if Ho
0.13 CNo
1 CN
otherwise
=
80
2.1 Precipitación Efectiva •
La abstracción Potencial "S" se puede estimar mediante: S :=
•
25400
254
S
=
63.5
La precipitación total está dado por: Ptotal :=
•
−
CN
P
Ptotal
=
136.906
Nota: Precipitación total en mm
La abstracción inicial está dado por: Ia := 0.2 S
Ia
=
12.7
Es necesario comprobar la ocurrencia de la escorrentía directa, la precipitación total debe ser mayor a la abstracción inical. Existe precipitación neta o efectiva? - EpE EpE :=
"Existe precipitación Efectiva"
if P total
>
Ia
"No existe precipitaci ón efectiva" otherwise EpE
•
=
"Existe precipitación Efectiva"
Obtención de la precipitación efectiva
Pe( CN , P)
:=
P − 0.2 25400 − 254 CN 25400 P + 0.8 − 254 CN
2
Nota: cuando Ptotal es mayor a Ia
Va riación de la precipitación efectiva en función de la precipitación total y el número de curva Pre :=
u
0
for k 0 , 10 .. 300 u
u
pre pre
u
+
1
k
Precipitaci ón Efectiva en Funci ón del CN y P 300
) m m ( a v i t c e f E n ó i c a t i p i c e r P
Pe( 100 , Pre) Pe( 90 , Pre) Pe( 80 , Pre)
200
Pe( 70 , Pre) Pe( 60 , Pre) Pe( 50 , Pre) Pe( 40 , Pre)
100
0
100
200 Pre
Precipitación (mm)
•
la precipitación efectiva es: Pe := Pe( CN , Ptotal)
Pe
=
82.188
en mm
2.2 Distribución Temporal de las Abstracciones del Método NRCS •
La precipitación acumulada (Pac) en mm k := 2 , 3 .. length ( t ) Pac := P Pac
T
Pac
•
:=
k
=
Pac
k− 1
+
P
k
( 5.08 22.86 32.258 58.674 118.11 134.366 136.906 )
Las abstracción inicial (Iao)
300
Iao :=
f ( x , y)
0
matrix (length (t ) , 1 , f )
Iao Poo
1
Pac1
for k 1 , 2 .. length ( t ) Iao Iao
k k
Pack if Ia Pack Ia otherwise
Iao T
Iao •
( 5.08 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7 )
=
La abstracción continuada (Fa) Fa :=
f ( x , y) Fa
0
matrix(length (t ) , 1 , f )
for k 1 , 2 .. length ( t ) S Pac
k
Fa
(
Pac
k
k
−
Iao
−
Iao
k
)
k
+
S
if Pac
k
Ia
Fa T
Fa
•
=
( 0 8.759 14.953 26.667 39.628 41.724 42.018 )
La precipitación neta acumulada (Pnetaac) para cada variación de tiempo Pnetaac
:=
T
Pnetaac •
−
Iao
−
Fa
( 0 1.401 4.605 19.307 65.782 79.942 82.188 )
La precipitación neta (Pneta) para cada variación de tiempo Pneta
k
T
Pneta •
=
Pac
:=
=
Pnetaac
k
−
Pnetaac
k− 1
( 0 1.401 3.204 14.702 46.475 14.16 2.245 )
Las abstracciones neta para cada variación de tiempo Aneta := P T
Aneta
=
−
Pneta
( 5.08 16.379 6.194 11.714 12.961 2.096 0.295 )
Precipitación Total (mm) 60
Precipitación Total (mm)
) m m ( n e n ó i P c a t i p i c e r P
40
20
0
2
4
6
8
t
Duración
Histograma de Precipitaci ón (Ptotal & Atotal) 60
Precipitación total (mm) Abstracción total (mm)
) m m ( 40 a r u P g A Aneta e d 20 a r u t l A 0
2
4
6
8
t
Duración
Precipitación Neta (mm) 50
Precipitación Efectiva (mm)
) 40 m m ( n 30 ó i c Pneta a t i 20 p i c e r 10 P 0
2
4 t
Duración
6
8
