Coeficiente de escorrentía volumétrica

El coeficiente de escorrentía volumétrica Cv es la proporción de agua que cae en el emplazamiento que entra en el sistema de drenaje. El procedimiento Wallingford, volumen 4, establece que:

"Un estudio exhaustivo de los datos de escorrentía de las cuencas urbanas de alcantarillado mostró que el volumen de escorrentía estaba relacionado con el área impermeable, el tipo de suelo y la humedad de la cuenca. Se puede obtener un resultado aproximado suponiendo que la escorrentía se deriva de una proporción del área impermeable (pavimentada y cubierta), variando la proporción según el tipo de suelo. Sobre esta base, el valor medio general de Cv es de aproximadamente 0,75, que oscila entre 0,6 en cuencas vertientes con suelos de drenaje rápido y aproximadamente 0,9 en cuencas vertientes con suelos pesados.

Estos valores reflejan la pérdida de cierta lluvia de las áreas impermeables a través de grietas y en depresiones, y por el drenaje en áreas permeables (sin pavimentar). Del mismo modo, también se incorpora cualquier escorrentía de las áreas permeables a las áreas impermeables.

Por lo tanto, los valores anteriores de Cv deben utilizarse junto con el área impermeable total (pavimentada y cubierta) destinada a drenar en el sistema de aguas pluviales.

En los Volúmenes 1 y 4 del procedimiento Wallingford (1981: 5) se describen métodos alternativos para determinar el Cv que tienen en cuenta las características específicas del suelo y las variaciones regionales en la humedad de las cuencas vertientes".

El hecho de que el Cv no sea 1 para áreas impermeables ha sorprendido a muchas personas que pueden suponer que toda el área impermeable drena al sistema de aguas pluviales. Sin embargo, los valores recomendados de entre 0,6 y 0,9 se basaron en mediciones en el terreno.

A primera vista, también parecería haber una diferencia significativa entre el método racional y el método racional modificado:

Diseño del método racional

Q (l/s) = 2,78 * I (mm/hr) * A (ha)

Diseño del método racional modificado

Q (l/s) = Cv * Cr * (2,78 * I (mm/h) * A (ha))

Donde Cr = 1,3 (según lo recomendado por los procedimientos Wallingford)

Se descubrió que el método racional podía subestimar los caudales en función de la forma de la cuenca vertiente, en particular la relación entre la longitud y la anchura de la cuenca vertiente, por lo que se introdujo un factor de enrutamiento, Cr. El valor del coeficiente de enrutamiento Cr se utiliza para factorizar la forma del diagrama de tiempo-área y el pico del perfil de lluvia. El procedimiento Wallingford, volumen 1, recomienda un valor para Cr de 1,3. Si se toma el valor típico de Cv como 0,75 y se multiplica por 1,3, se obtiene 0,975, que es casi 1 y, por lo tanto, en el caso predeterminado, Cv y Cr se autocancelan efectivamente y no hay diferencia significativa entre el método racional y el método racional modificado.

El coeficiente Cr solo se utiliza en el método racional modificado del Reino Unido en Diseño de redes.

Cv puede calcularse a partir de las ecuaciones 7.3 y 7.21, volumen 1, procedimiento de Wallingford:

PR = 0,829 PIMP + 25,0 SOIL + 0,078 UCWI - 20,7

CV = PR/PIMP

donde:

PIMP = porcentaje de impermeabilidad

SOIL = tipo de suelo

UCWI = condiciones de humedad antecedente (mm)

Si PIMP, SOIL y UCWI no se conocen, entonces el valor medio de 0,75 puede utilizarse con el método racional modificado. Se debe utilizar un valor medio superior a 0,84 con las precipitaciones invernales, ya que es probable que el UCWI sea más alto en condiciones invernales.