El método racional modificado simplificado es un método de escorrentía común en EE. UU., que se utiliza para generar caudales en lugar de un pluviograma completo. Este método se beneficia de la confirmación fácil de los resultados a mano. Este método no debe confundirse con el método racional modificado basado en Reino Unido que se utiliza para generar caudales máximos durante el diseño de red.
Debido a su naturaleza estática, este método de escorrentía no requiere lluvia dinámica y se puede utilizar una o varias tablas IDF. La mayoría de las aguas pluviales diseñadas también se pueden utilizar, ya que contienen o pueden generar tablas de IDF internamente. Los tipos de lluvia definidos por el usuario o no derivados de IDF (por ejemplo, SCS, a largo plazo u observados) no se pueden utilizar para el análisis estático.
Para realizar un análisis de tamaño mediante el método racional modificado simplificado, deben cumplirse dos condiciones:
- Cada caudal de entrada de las fases que se van a analizar debe utilizar el método de escorrentía racional modificada simplificado.
- Los criterios de análisis deben definirse para que utilicen el método estático y se seleccione una lluvia adecuada.
Este método supone que el período medio de intensidad de lluvia es igual a la duración real del evento de aguas pluviales. Esto significa que no se tienen en cuenta las precipitaciones y las escorrentías que se producen antes y después del período medio de precipitación. Por lo tanto, el método racional modificado puede subestimar el volumen de almacenamiento necesario para cualquier evento de aguas pluviales determinado.
Multiplicador de límite de recesión: el tiempo necesario para retroceder pasar del máximo a cero después de la duración del evento. Se establece por defecto en 1 para proporcionar una curva triangular, pero se puede aumentar para que el desagüe sea más largo. Se suele utilizar un valor de 1,5, ya que refleja mejor la escorrentía SCS.
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".
Análisis
Los cálculos se describen con más detalle en el documento Norfolk, Virginia Engineering Calculations (páginas de 5-12 a 5-17).
El método implica el uso de la ecuación del método racional estándar para generar un caudal máximo que luego se convierte en un hidrograma de caudal de entrada mediante la siguiente fórmula:
donde:
Q = caudal
Cf = factor (de ajuste) del coeficiente de escorrentía: tiene en cuenta la reducción de la infiltración y otras pérdidas durante los eventos de aguas pluviales de alta intensidad.
C = coeficiente de escorrentía
I = intensidad de lluvia: se selecciona en una tabla IDF en función de la duración
A = área
El hidrograma se crea mediante el Multiplicador de límite de recesión, y se usa, además, la Duración del pico o el período promedio de lluvia Td, que representa la duración de ejecución del evento de aguas pluviales antes del inicio del límite de recesión (desagüe). Debe ser mayor o igual que el tiempo de concentración. Donde la curva es igual a un hidrograma triangular.
El gráfico comienza en 0, 0 y, a continuación, se genera hasta el caudal máximo para el valor Tc. Seguirá teniendo esa velocidad de caudal hasta Td, en cuyo punto volverá a ser cero en función del multiplicador de recesión * Tc.
Este método mostrará el comportamiento exacto del método racional cuando la duración del pico es igual al tiempo de concentración. Si se utiliza el método racional modificado y se ejecuta con el tipo de escorrentía estática, se devolverá:
- Un hidrograma triangular si la duración del pico es igual al tiempo de concentración.
- Un hidrograma trapezoidal si la duración del pico es mayor que el tiempo de concentración.
Imágenes tomadas de Norfolk, Virginia Engineering Calculations, figura 5-5