El método de escorrentía SCS se describe en el manual de ingeniería nacional de SCS, sección 4 (NEH-4), con los atributos de entrada que se describen a continuación.
Número de curva de área permeable: el número de curva de escorrentía de la fracción permeable de la cuenca vertiente, tal como se describe en el National Engineering Handbook ("Manual nacional de ingeniería"), sección 4 (NEH-4), capítulo 9. 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 con valores típicos de 60 a 90 y 98 para superficies impermeables.
Si la casilla Usar capas de uso del suelo/tipos de suelo está activada, el número de curva permeable se calcula a partir de medias ponderadas de Usos del suelo y Tipos de suelo.
Número de curva de área permeable e impermeable
El número de curva (CN) de área permeable caracteriza la fracción de cuenca vertiente que no es impermeable (área derivada del valor de Porcentaje impermeable). A la fracción impermeable de la cuenca vertiente se le asigna un número de curva (CN), por defecto, 98.
La Calculadora de números de curva se puede utilizar cuando la casilla Usar capas de uso del suelo/tipos de suelo está desactivada. Se puede acceder a la calculadora mediante el botón situado a la derecha del campo. Esto proporciona un método rápido y sencillo para seleccionar el número de curva adecuado.
Tiempo de concentración: el tiempo de concentración, tal como se describe en el capítulo 15 de NEH-4 (en minutos), se define de dos formas: el tiempo para que la escorrentía se desplace desde el punto más lejano de la cuenca de captación hasta el punto en cuestión, y el tiempo desde el final del exceso de lluvia hasta el punto de inflexión en el miembro final del hidrograma unitario. El tiempo de concentración se puede estimar a partir de varias fórmulas, como la onda cinemática. Para un exceso de lluvia constante, se puede describir como:
Tc=C(n^0,6 L^0,6/i^0,4 S^0,3)
en la que L es la distancia desde el extremo superior del plano hasta el punto de interés (normalmente la entrada) n es el coeficiente de resistencia de Manning, i es la velocidad de lluvia excesiva, S es el talud sin cotas de la superficie y C es una constante que depende de las unidades de las otras variables. Para tc en minutos, i en pulgadas/h y L en pies, C es igual a 0,938. Para tc en minutos, i en mm/h y L en metros, C es igual a 6,99.
Otra fórmula para determinar el tiempo de concentración es la ecuación de retardo
Tc = L/0,6 donde L= l^0,8(S+1)^0,7/1900Y^0,5
Tc = tiempo de concentración en horas
L = tiempo de retardo en horas
I = longitud hidráulica de la cuenca de captación en pies
Y = talud de terreno medio en porcentaje
S = retención máxima potencial en pulgadas
CN = número de curva ponderado
Para facilitar la consulta, se puede acceder a la Calculadora de tiempo de concentración mediante el botón situado a la derecha del campo. Esto permite utilizar un conjunto de métodos populares para determinar el tiempo de concentración.
Tipo de forma: seleccione uno de los tipos de forma disponibles en la lista desplegable.
Factor de forma: 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. Los valores reales pueden variar de 100, en un país pantanoso muy plano, a 645 en terreno empinado rocoso.
El Servicio de Conservación del Suelo ha sido determinado por el factor de forma hidrográfica en 484 para la mayoría de las cuencas de captación. Esto fue el resultado del análisis de muchas cuencas de captación de distintos tamaños y ubicaciones geográficas. Se utiliza en la formulación de la descarga máxima y el pico del hidrograma unitario:
Qp = 484 A/tp
en la que Qp es la descarga máxima en cfs, A es el área de desagüe mi^2 y tp es el tiempo necesario para alcanzar el pico en h. Se han utilizado otros valores para el factor de forma en Florida y otras áreas del país para humedales, suelos arenosos y terreno empinado. Los valores típicos de Florida incluyen 323 o 256 y valores de hasta 100. De hecho, el factor de forma hidrográfica alargará la base de tiempo del hidrograma de unidades y reducirá el pico. Si utiliza datos de lluvia reales, este parámetro se puede utilizar para la calibración. Por ejemplo, la base de tiempo de la extremidad descendente del hidrograma se duplicará al utilizar un factor de forma de 300 en lugar de 484.
Se puede elegir una forma triangular o curvilínea seleccionando el botón correspondiente. Ambas formas se admiten para todo el intervalo de factores de forma de hidrograma.
Abstracción inicial: la abstracción inicial de la precipitación se puede representar como un número absoluto, es decir, la profundidad total de precipitación menor (en mm o pulgadas) o como una fracción de la cantidad de precipitación (entre 0 y 1).
Abstracción inicial (Ia) contiene todos los términos de pérdida antes del comienzo de la escorrentía. Aunque se determinó que era muy variable para muchas cuencas de captación agrícolas pequeñas, se comprobó lo siguiente:
Ia = 0,2 × S
Donde S = (1000/CN)-10
S es la abstracción máxima potencial.
Porcentaje impermeable: parte permeable del área Flujo de entrada. Si la casilla Usar capas de uso de suelo/tipos de suelo está activada, el porcentaje impermeable se calcula a partir de medias ponderadas de Usos del suelo.
Número de curva compuesta: CN ponderado utilizado por la simulación. Se calcula de la siguiente manera:
CN = (PIMP / 100 * 98) + ((1 – (PIMP / 100)) * PACN)
donde:
PIMP = Porcentaje impermeable
PACN = número de curva de área permeable
Fluencia urbana: ajusta la escala del área impermeable según la cantidad especificada. Esto se puede utilizar para tener en cuenta el aumento de las zonas urbanas u otros factores. Este valor solo se activa (y se utiliza) cuando la fluencia de análisis de Criterios de análisis se establece en "Usar áreas de cuenca vertiente".
Referencias
James 1998, editor "Modeling the Management of Stormwater Impacts", volumen 6, capítulo 23, autores: Ashok Pandit y Joanie Regan, What is the Impervious Area Curve Number. Editorial CHI Guelph, Ontario (Canadá).
Viessman W. et al 1977, "Introduction to Hydrology", Harper &Row Publishers, Nueva York
USDA National Resources Conservation Service, 1986, Urban Hydrology for Small Watersheds, Technical Release 55.
WEF 1992, Manaual of Practice FD-20 "Design and Construction of Urban Stromwater Management Systems", ASCE y WEF ISBN 0-87262-855-8