Nombre: Patricia Justiniano Castro Código: S 4835-6
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
El tiempo de concentración tc de una determinada cuenca hidrográfica es el tiempo necesario para que el caudal saliente se estabilice, cuando ocurra una precipitación con intensidad constante sobre toda la cuenca.[1] cuenca.[1] Para áreas pequeñas, sin red hidrogáfica definida, en las cuales el escurrimiento es laminar en la superficie, Izzard dedujo la siguiente expresión para determinar el tiempo de concentración tc:
Donde: = tiempo de concentración en minutos = longitud en metros del cauce principal = Coeficiente de escurrimiento, ver escurrimiento, ver tabla de valores numéricos en este artículo = intensidad de precipitación en mm/h = coeficiente que se define en la expresión expre sión a continuación:
Nombre: Patricia Justiniano Castro Código: S 4835-6
Donde: = pendiente media de la superficie
= coeficiente de retardo función del tipo de superficie (ver tabla a continuación) Tipo de superficie Asfalto liso y acabado
Valor de Cr 0.007
Concreto
0.012
Macadam asfáltico
0.017
Suelo limpio sin vegetación
0.046
Vegetación rastrera densa
0.060
Las fórmulas empíricas descritas arriba solo son aplicables cuando: [3] [4]
El tiempo de concentración de una cuenca hidrográfica pequeña será igual a la suma del mayor tiempo de escurrimiento laminar superficial con el mayor tiempo de escurrimiento en el alveo fluvial que se constate en cualquier lugar de la cuenca. El tiempo de escurrimiento en el alveo se considera, en general, como el alveo de mayor longitud dividido por la velocidad media del agua en el cauce, una vez que éste esté prácticamente lleno. Cuando los caudales del escurrimiento superficial, laminar (en el suelo) o fluvial (en el alveo) aumenta, las profundidades también aumentan. Al aumentar la profundidad, una cantidad de agua es temporalmente almacenada, hasta que el caudal disminuye y el sistema se vacía progresivamente. Para llegarse a una situación de equilibrio hasta que se haya "llenado" el sistema. El proceso es análogo al que se da en el llenado de un barril, que tiene un agujero en el fondo, con un caudal constante de entrada. El barril se ira llenando hasta que el caudal que sale por el agujero, (el cual es función de la altura de agua dentro del barril) sea igual al caudal que entra.
Nombre: Patricia Justiniano Castro Código: S 4835-6
Si aumentamos el tamaño del agujero, el punto de equilibrio se alcanzará con el barril más lleno, y por lo tanto demorará más tiempo para alcanzarse el equilibrio Por lo tanto, por medio de estas cuatro ecuaciones es posible obtener el tiempo de concentración cuando se dispone de datos de lluvia y caudal, donde podemos determinar que estas fórmulas son en regiones con pendientes
ASC Modificada:
Bransby-Williams :
California Culvert Practice:
Clark :
Ecuación de retardo, SCS :
Nombre: Patricia Justiniano Castro
Federal Aviation Agency, FAA:
George Rivero:
Giandotti:
Henderson y Wooding :
Johnstone Cross :
Kerby - Hathaway :
Código: S 4835-6
Nombre: Patricia Justiniano Castro
Kirpich, :
Método Racional Generalizado:
Morgali y Linsley, :
Passini:
Pérez :
Pilgrim y McDermott :
Snyder :
Témez, :
Código: S 4835-6
Nombre: Patricia Justiniano Castro Código: S 4835-6
Donde
Tc= es el tiempo de concentración (min), Tc= es el tiempo de concentración (horas), L= es la longitud del curso de agua más largo (km), H= es la diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y la salida (m), S0= es la pendiente en porcentaje, A es el área de la cuenca (km2), Lp= es la longitud del cauce (pies), Lcg es la distancia desde la salida hasta el centro de gravedad de la cuenca (mi),
NC= es el número de curva, C =es el coeficiente de escorrentía del método racional, P= es la relación entre el área cubierta de vegetación y el área de la cuenca, LM= es la longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida (mi), S= es la pendiente promedio de la cuenca (pies/mi), n = es el coeficiente de rugosidad del cauce, P2pulg), i = es la intensidad de la lluvia (mm/hr), ip = es la intensidad de la lluvia (pies/s), a es un parámetro que depende de la pendiente.
CONCLUSIÓN KIRPICH = 0.0195(
3
).38
Esta formula es aceptable para cuencas medianas y grandes con topografía ondulada.Por lo tanto es aceptable para el departamento de Santa cruz donde se encuentran pendientes de 3 - 10 %
