Puede utilizar la pestaña Propiedades de escorrentía para cambiar el método de escorrentía y las distintas propiedades relacionadas con el drenaje de la cuenca vertiente.
Método de escorrentía
Especifica el método para determinar la escorrentía de la lluvia. La selección muestra diferentes propiedades para la pestaña. Seleccione Área horaria, Servicio de conservación de suelos (SCS), EPA SWMM o Hidrograma urbano de Santa Bárbara (SBUH).
Nota: Los métodos, parámetros y configuraciones definidos en esta ficha solo se utilizan para el análisis de drenaje.
Área horaria
Método para calcular la escorrentía dividiendo la cuenca vertiente en subáreas en función del tiempo de concentración. La escorrentía de cada subárea se calcula y se combina para generar el hidrograma de escorrentía general.
Propiedades de cuenca vertiente
- Área. Muestra el área calculada de la cuenca vertiente.
- Tiempo de concentración. Muestra la suma de los valores calculados de tiempo de desplazamiento.
- Método de cálculo. Muestra el método de cálculo de escorrentía.
- Coeficiente de escorrentía. Especifica el coeficiente de escorrentía de la cuenca vertiente. Los valores aceptables se encuentran entre 0.01 y 1.00. Se utiliza un coeficiente de escorrentía al calcular la escorrentía con el método racional.
Servicio de conservación de suelos (SCS)
Método del Servicio de Conservación de Recursos Naturales (NRCS), anteriormente el Servicio de conservación de suelos (SCS). El SCS calcula un hidrograma de escorrentía combinando un hietograma de exceso de lluvia con un hidrograma unitario sin cotas. El exceso de lluvia se determina primero mediante las ecuaciones de escorrentía del método de número de curva SCS a lo largo del diseño de aguas pluviales. El hidrograma de unidades representa una única unidad de exceso de lluvia a lo largo del tiempo en función de las características de la cuenca vertiente.
Propiedades de cuenca vertiente
- Área. Muestra el área calculada de la cuenca vertiente.
- Tiempo de concentración. Muestra la suma de los valores calculados de tiempo de desplazamiento.
- Método de cálculo. Muestra el método de cálculo de escorrentía.
Propiedades generales de SCS
- Tipos de forma. Especifica el tipo de forma para el cálculo de SCS. Seleccione Curvilineal o Triangular.
- Factor de forma. Especifica el factor de forma o factor de velocidad máxima, tal como se define en el capítulo 16 de NEH-4. El valor típico es 484 para un hidrograma en el que el volumen bajo el lado descendente del hidrograma de la unidad triangular es igual a 1,67 veces el volumen bajo el miembro ascendente del hidrograma de la unidad curvilínea.
- Tipo de abstracción inicial. La abstracción inicial de la precipitación se puede representar como la profundidad total de precipitación menor o como una fracción de la cantidad de precipitación. Especifique Profundidad o Fracción.
- Profundidad de abstracción inicial. Representa la menor profundidad de precipitación.
- Fracción de abstracción inicial. Representa la fracción de la cantidad de precipitación (entre 0 y 1).
- Número de curva compuesta. Número de curva (CN) ponderado utilizado por el cálculo. Se calcula de la siguiente manera: CN = (PIMP / 100 * 98) + ((1 - (PIMP / 100)) * PACN)
donde:
- PIMP = porcentaje de área impermeable
- PACN = número de curva de área permeable
EPA SWMM
Un método de modelo de gestión de aguas pluviales (SWMM) de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) para estimar la escorrentía que utiliza una anchura equivalente para modelar la cuenca vertiente como un área rectangular idealizada. Modela las áreas permeables e impermeables por separado teniendo en cuenta el almacenamiento de infiltración y depresión.
Propiedades de cuenca vertiente
- Área. Muestra el área calculada de la cuenca vertiente.
Propiedades generales de escorrentía
- Porcentaje impermeable. Especifica el porcentaje de un área de cuenca vertiente de superficies duras que impide que el agua penetre en el suelo.
- Talud medio (x1). Especifica el talud altura:recorrido a lo largo de la cuenca vertiente.
- Anchura equivalente. Especifica la anchura teórica de una cuenca vertiente rectangular equivalente.
- Enrutamiento interno. Especifica cómo fluye la escorrentía entre las áreas permeables e impermeables dentro de la cuenca vertiente. Seleccione una de las siguientes opciones.
- Hasta permeable. Una fracción especificada de la escorrentía del área impermeable se enruta al área permeable.
- Hasta impermeable. Una fracción especificada de la escorrentía del área permeable se puede enrutar al área impermeable con almacenamiento de depresión.
- Directo. No hay enrutamiento interno a través del otro tipo de cobertura.
- Porcentaje de enrutamiento. Especifica el porcentaje de los métodos de enrutamiento interno Hasta permeable y Hasta impermeable.
Área impermeable
- Área. Muestra el área total impermeable calculada: área de cuenca vertiente * (Porcentaje impermeable / 100).
- Profundidad del almacenamiento de la depresión. Especifica la profundidad del almacenamiento de la depresión en la parte impermeable de la cuenca vertiente. Este valor tiene en cuenta los estancamientos después de la lluvia.
- N de Manning. Especifica el coeficiente de rugosidad de Manning para el caudal superficial sobre la parte impermeable de la cuenca vertiente.
- Sin depresión. Especifica el porcentaje del área impermeable que no tiene almacenamiento de depresión.
Área permeable
- Área. Muestra el área permeable total calculada: área de cuenca vertiente * ((100 - Porcentaje impermeable)/100).
- Profundidad del almacenamiento de la depresión. Especifica la profundidad de almacenamiento de la depresión en la parte permeable de la cuenca vertiente. Este valor tiene en cuenta los estancamientos después de la lluvia.
- N de Manning. Especifica el coeficiente de rugosidad de Manning para el caudal superficial sobre la parte permeable de la cuenca vertiente.
Infiltración
Define los métodos de infiltración para el modelo de escorrentía. Seleccione Horton, Green Ampt o número de curva SCS.
- Horton
- Método de cálculo
- Estándar. Se basa en observaciones empíricas que muestran que la infiltración disminuye exponencialmente desde una velocidad máxima inicial hasta una velocidad mínima en el transcurso de un evento de lluvia prolongada. Los parámetros de entrada requeridos por este método incluyen las velocidades de infiltración máxima y mínima, un coeficiente de degradación que describe qué tan rápido disminuye la velocidad con el tiempo y el tiempo que tarda un suelo completamente saturado en secarse por completo.
- Modificada. Esta es una versión modificada del método Horton clásico que utiliza la infiltración acumulada en exceso de la velocidad mínima como variable de estado (en lugar del tiempo a lo largo de la curva de Horton), lo que proporciona una estimación más precisa de la infiltración cuando se producen intensidades de lluvia bajas. Utiliza los mismos parámetros de entrada que el método Horton tradicional.
- Velocidad de infiltración máxima. Especifica la velocidad máxima de infiltración.
- Velocidad de infiltración mínima. Especifica la velocidad mínima de infiltración.
- Volumen de infiltración máximo. Especifica la profundidad utilizada para determinar el volumen máximo de infiltración del área.
- Constante de degradación. Especifica la constante de degradación aplicada a la velocidad de infiltración.
- Tiempo de secado. Especifica el tiempo que tarda la cuenca vertiente en secarse. Suele tardar entre 2 y 14 días.
- Green-Ampt
- Método de cálculo
- Estándar. Supone que existe un frente de humedecimiento agudo en la columna de suelo, que separa el suelo con algún contenido de humedad inicial por debajo del suelo saturado por encima. Los parámetros de entrada requeridos son el déficit de humedad inicial del suelo, la conductividad hidráulica del suelo y la altura piezométrica de succión en el frente de humedecimiento. La velocidad de recuperación del déficit de humedad durante los períodos secos está empíricamente relacionada con la conductividad hidráulica.
- Modificada. Modifica el procedimiento Green-Ampt original al no agotar el déficit de humedad en la capa superficial superior del suelo durante los períodos iniciales de escasa lluvia, como se hacía en el método original. Este cambio puede producir un comportamiento de infiltración más realista para tormentas con períodos iniciales prolongados en los que la intensidad de las lluvias está por debajo de la conductividad hidráulica saturada del suelo.
- Altura piezométrica de succión. Especifica la succión capilar media del suelo.
- Conductividad. Especifica la conductividad hidráulica saturada de suelo.
- Déficit inicial. Especifica la diferencia entre la porosidad del suelo y el contenido de humedad inicial.
- Número de curva SCS
- Número de curva compuesta. Especifica el número de curva de escorrentía de la fracción permeable de la cuenca vertiente, como se describe en el capítulo 9 de NEH-4. Los valores típicos varían de 20, para las regiones con alta capacidad de infiltración e interceptación, a 98 para las áreas impermeables. Se trata de un número sin cotas que depende del grupo de suelos hidrológicos, el tipo de cobertura, el tratamiento, la condición hidrológica y las condiciones de humedad antecedente. Este número tiene un rango válido de 0 a 100.
- Tiempo de secado. Especifica el tiempo que tarda la cuenca vertiente en secarse. Suele tardar entre 2 y 14 días.
Hidrograma urbano de Santa Bárbara (SBUH)
Método del Distrito de Conservación del Agua y Control de Inundaciones de Santa Bárbara (California) que constituye un método sencillo para desarrollar hidrogramas de escorrentía. El incremento de exceso de lluvia se calcula mediante las ecuaciones de escorrentía del método de número de curva SCS. En lugar de utilizar el enfoque de hidrograma de unidades del método SCS, una ecuación calcula directamente un hidrograma instantáneo que se enruta a través de un depósito imaginario con un retardo igual al tiempo de concentración de la cuenca vertiente.
Propiedades generales
- Área. Muestra el área calculada de la cuenca vertiente.
- Tiempo de concentración. Muestra la suma de los valores calculados de tiempo de desplazamiento.
- Método de cálculo. Muestra el método de cálculo de escorrentía.
Propiedades generales de escorrentía
- Número de curva compuesta. Especifica un coeficiente sin cotas (entre 0 y 100) que suele relacionar la cantidad de escorrentía con la cantidad de lluvia. Es una función de la cobertura del suelo o del uso del suelo, y a veces se basa también en el tipo de suelo y la pendiente de la cuenca de drenaje. Esto representa el número de curva promedio para toda la cuenca vertiente, donde el compuesto es un promedio ponderado basado en las áreas respectivas.