Tiempo De Concentración 2b3n3l
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RESUMEN DE ECUACIONES DE TIEMPO DE CONCENTRACIÓN. Método y fecha. Kirpich (1940).
Fórmula para tc en [min].
0 . 0078 * L 0 .77 tc S 0 .385 L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie.
California Culverts Practice (1942).
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
Obs
Desarrollada a partir de info rurales en Tennessee con c empinadas (3 a 10%); para concreto o asfalto se debe m de concreto se debe multipli ningun ajuste para flujo supe flujo en cunetas.
Esencialmente es la ecuació pequeñas cuencasmontaño Reclamation, 1973, pp. 67-7
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Izzard (1946)
tc
41.025 * 0.0007 * i c * L0.33 S 0.333 * i 0.667
i: Intensidadde lluvia, en [pulg/h]. c: Coeficiente de retardo. L: Longitud de la trayectoria del flujo, en [pies]. S: Pendiente de la trayectoria del flujo, en [pies/pie]. Federal aviation istration (1970).
tc
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. S: Pendiente de la superficie,en [%].
Ecuaciones de onda cinemática Morgali y Linley (1965) Aron y Erborge (1973).
tc
0.94 * L0.6 * n 0.6 i 0.4 * S 0.3
L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. n: Coeficiente de rugosidad de manning. i: Intensidad de lluvia, en [pulg/h]. S: Pendiente promedio del terreno, en [pies/pie].
Desarrollada experimentalm Public Roads para flujo supe cespedes; los valoresdel coe 0.0070 para pavimentos mu de concreto y 0.06 para sup pasto; la solución requiere d de i por L debe ser ≤ 500.
Desarrollada sobre informac recopilada por el Corps of E finalidad el ser usado en pro pero ha sido frecuentemente cuencas urbanas.
Ecuación para flujo superfici de onda cinemática de la es superficies desarrolladas; el debido a que tanto i (intensid desconocidos, la superposic duración-frecuencia da una
Ecuación de retardo SCS (1973).
1000 100 * L * 9 CN tc 1900 * S 0.5
0.7
0.8
L: Longitud hidráulica de la cuenca (mayor trayectoria de flujo), en [pies]. CN: Número de curva SCS. S: Pendiente promedio de la cuenca, en [%].
Cartas de velocidad promedio del SCS (1975, 1986).
tc
Ecuación desarrollada por e cuencas de uso agrícola; ha cuencas urbanas con áreas encontrado que generalmen encuentra completamente p tiene tendencia a la sobrees ajuste para corregir efectos impermeabilización de supe tc=1.67*retardo de la cuenca
Las cartas del flujo superfici muestran la velocidad prome pendiente del curso del agua
1 L * 60 V
L: Longitud de la trayectoria de flujo, en [piee]. V: Velocidad promedio en [pies/seg]; de la figura 3.1 del TR 55 para diferentes superficies.
Chereque.
L3 Tc 0.871 H
Su uso esta restringido al di
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m].
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L Tc 0.0066 J
0.77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km].
Giandotti
Tc
4 A *1.5L 25.3 * J * L
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. J: Pendiente media del rió principal
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. A: Área de la cuenca, en [km^2].
A continuación de determina el tiempo de concentración para la cuenca del rió Peiman, se van a utilizar las ecuaciones mencio el calculo se ha dispuesto de cuatro tramos, esta disposición se la realizó tomando en cuenta la variación de las pendientesa lo agua más largo. Un resúmen de la disposición de los tramos se presenta en la tabla siguiente: Tramo #1 #2 #3 #4 Suma:
Cotas Inicial Final [m]. [m]. 1330 1100 1100 880 880 780 780 750
Longitud del curso de agua más largo [m]. [Km]. [pies]. 441.49 0.44149 1448.458 1324.75 1.32475 4346.293 1312.67 1.31267 4306.66 632.07 0.63207 2073.72 3710.98 3.71098 12175.13
Área Parcial [km2]. 1.390 2.980 1.850 .175 6.4
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN TRAMO #1 Kirpich (1940).
tc
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
Desnivel Parcial [m]. 230 220 100 30 580
Pendient Coeficient e e de [m/m]. [-]. 0.520963 0.48 0.166069 0.48 0.076181 0.48 0.047463 0.45
California Culverts Practice (1942).
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 1448.458 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.520963 [pie/pie]. Tc= 2.722836 [min]. Tc= 0.045381 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.274329 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 754.593 [pies]. Tc= 2.725973 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 0.44149 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 230 [m]. Tc= 0.045449 [hrs]
Giandotti
Tc
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.44149 [km]. Tc= 0.045202 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A 1 .5 L 25 . 3 * J * L
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.390 [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 0.44149 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.520963 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.44149 [km]. Tc= 0.182418 [hrs].
Tc= 0.924242 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.390 [Km2]. Tc= 0.081672 [hrs].
Federal aviation istration (1970).
1.8 * 1.1 C * L0.5 tc S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 1448.458 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 52.09631 [%]. Tc= 11.38729 [min].
TRAMO #2 Kirpich (1940).
tc
California Culverts Practice (1942).
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 4346.293 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.166069 [pie/pie]. Tc= 9.85451 [min]. Tc= 0.164242 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.823161 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 721.7846 [pies]. Tc= 9.865864 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 1.32475 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 220 [m]. Tc= 0.16449 [hrs]
Giandotti
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 2.980. [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 1.32475 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.166069 [m/m].
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.32475 [km]. Tc= 0.163597 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.32475 [km]. Tc= 0.522502 [hrs].
Tc= 1.597592 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
Federal aviation istration (1970).
A J
tc
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 2.980 [Km2]. Tc= 0.211804 [hrs].
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 4346.293 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 16.60691 [%]. Tc= 28.86473 [min].
TRAMO # 3 Kirpich (1940).
tc
California Culverts Practice (1942).
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 4306.66 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.076181 [pie/pie]. Tc= 13.20909 [min]. Tc= 0.220151 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.815655 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 328.0839 [pies]. Tc= 13.2243 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 1.31267 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 100 [m]. Tc= 0.220484 [hrs]
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.31267 [km]. Tc= 0.219287 [hrs].
Giandotti
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.850. [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 1.31267 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.076181 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.31267 [km]. Tc= 0.601685 [hrs].
Tc= 2.928693 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
Federal aviation istration (1970).
A J
tc
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.850 [Km2]. Tc= 0.246396 [hrs].
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 4306.66 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 7.618061 [%]. Tc= 37.24606 [min].
TRAMO # 4 Kirpich (1940).
tc
0 . 0078 * L S 0 .385
California Culverts Practice (1942).
0 . 77
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 2073.72 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.047463 [pie/pie]. Tc= 9.028075 [min]. Tc= 0.150468 [hrs].
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.39275 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 98.42517 [pies]. Tc= 9.038477 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 0.63207 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 30 [m]. Tc= 0.150695 [hrs]
Giandotti
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.63207 [km]. Tc= 0.149877 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= .175 [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 0.63207 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.076181 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.63207 [km]. Tc= 0.377742 [hrs].
Tc= 2.151827 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= .175 [Km2]. Tc= 0.096009 [hrs].
Federal aviation istration (1970).
tc
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.45 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 2073.72 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 4.74631 [%]. Tc= 31.72009 [min].
A continuación se presenta una tabla en la que se observa el tiempo de concentración para cada tramo determinado por los di
Dirección Gral de
TRAMO
Kirpich (1940).
California Culverts USCE Cuerpo de carreteras y la state Chereque. Giandotti of California División Practice (1942). ingenieros de USA of Highways.
Tramo # 1 Tramo # 2 Tramo # 3 Tramo # 4 Suma:
0.045 0.164 0.220 0.150 0.580
El valor máximo es: El valor mínimo es:
0.045 0.164 0.220 0.151 0.581 Tc= Tc=
7.602 0.578
0.045 0.164 0.220 0.151 0.581
0.045 0.164 0.219 0.150 0.578
0.924 1.598 2.929 2.152 7.602
[hrs] [hrs]
Desechando los valortes extremos y tomando el promedio del resto de los valores tenemos que:
0.182 0.523 0.602 0.378 1.684
Observaciones. Desarrollada a partir de información del SCS en siete cuencas rurales en Tennessee con canales bien definidos y pendientes empinadas (3 a 10%); para flujo superficial en superficies de concreto o asfalto se debe multiplicar tc por 0.4; para canales de concreto se debe multiplicar por 0.2; no se debe hacer ningun ajuste para flujo superficial en suelo descubierto para flujo en cunetas.
Esencialmente es la ecuación de Kirpich; desarrollada para pequeñas cuencasmontañosas en california (U S. Bureau Of Reclamation, 1973, pp. 67-71)
Desarrollada experimentalmente en laboratorio por el Bureau of Public Roads para flujo superficial en caminos y áreas de cespedes; los valoresdel coeficiente de retardo varian desde 0.0070 para pavimentos muy lisos hasta 0.012 para pavimentos de concreto y 0.06 para superficies densamente cubiertas de pasto; la solución requiere de procesos iterativos; el producto de i por L debe ser ≤ 500.
Desarrollada sobre información sobre el drenaje de aeropuertos recopilada por el Corps of Engineers; el método tiene como finalidad el ser usado en problemas de drenaje de aeropuertos, pero ha sido frecuentemente usado para flujo superficial en cuencas urbanas.
Ecuación para flujo superficial desarrollada a partir de análisis de onda cinemática de la escorrentia superficial desde superficies desarrolladas; el método requiere iteraciones debido a que tanto i (intensidad de lluvia) como tc son desconocidos, la superposición de una curva de intensidadduración-frecuencia da una solución gráfica directa para tc.
Ecuación desarrollada por el SCS a partir de información de cuencas de uso agrícola; ha sido adaptada a pequeñas cuencas urbanas con áreas inferiores a 2000 acres; se ha encontrado que generalmente es buena cuando el área se encuentra completamente pavimentada; para áreas mixtas tiene tendencia a la sobreestimación; se aplican factores de ajuste para corregir efectos de mejoras en canales e impermeabilización de superficies; la ecuación supone que tc=1.67*retardo de la cuenca
Las cartas del flujo superficial de la figura 3.1 del TR 55 muestran la velocidad promedio como una función de la pendiente del curso del agua y de la cubierta superficial.
Su uso esta restringido al diseño de alcantarillas.
a utilizar las ecuaciones mencionadas con anterioridad. Para variación de las pendientesa lo largo del perfil del curso de
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies].
de carreteras y la División of Highways.
Tc= 0.045433 [hrs].
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.189788 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.164431 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.481079 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.220405 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.620768 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.150641 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.528668 [hrs].
a tramo determinado por los diferentes autores
USCE Cuerpo de Ventura ingenieros de USA Heras.
0.182 0.523 0.602 0.378 1.684
Federal aviation istration (1970).
Promedio
0.190 0.481 0.621 0.529 1.820
0.195 0.434 0.660 0.469 1.758
0.082 0.212 0.246 0.096 0.636
Tc=
0.591
[hrs].
Fórmula para tc en [min].
0 . 0078 * L 0 .77 tc S 0 .385 L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie.
California Culverts Practice (1942).
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
Obs
Desarrollada a partir de info rurales en Tennessee con c empinadas (3 a 10%); para concreto o asfalto se debe m de concreto se debe multipli ningun ajuste para flujo supe flujo en cunetas.
Esencialmente es la ecuació pequeñas cuencasmontaño Reclamation, 1973, pp. 67-7
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Izzard (1946)
tc
41.025 * 0.0007 * i c * L0.33 S 0.333 * i 0.667
i: Intensidadde lluvia, en [pulg/h]. c: Coeficiente de retardo. L: Longitud de la trayectoria del flujo, en [pies]. S: Pendiente de la trayectoria del flujo, en [pies/pie]. Federal aviation istration (1970).
tc
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. S: Pendiente de la superficie,en [%].
Ecuaciones de onda cinemática Morgali y Linley (1965) Aron y Erborge (1973).
tc
0.94 * L0.6 * n 0.6 i 0.4 * S 0.3
L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. n: Coeficiente de rugosidad de manning. i: Intensidad de lluvia, en [pulg/h]. S: Pendiente promedio del terreno, en [pies/pie].
Desarrollada experimentalm Public Roads para flujo supe cespedes; los valoresdel coe 0.0070 para pavimentos mu de concreto y 0.06 para sup pasto; la solución requiere d de i por L debe ser ≤ 500.
Desarrollada sobre informac recopilada por el Corps of E finalidad el ser usado en pro pero ha sido frecuentemente cuencas urbanas.
Ecuación para flujo superfici de onda cinemática de la es superficies desarrolladas; el debido a que tanto i (intensid desconocidos, la superposic duración-frecuencia da una
Ecuación de retardo SCS (1973).
1000 100 * L * 9 CN tc 1900 * S 0.5
0.7
0.8
L: Longitud hidráulica de la cuenca (mayor trayectoria de flujo), en [pies]. CN: Número de curva SCS. S: Pendiente promedio de la cuenca, en [%].
Cartas de velocidad promedio del SCS (1975, 1986).
tc
Ecuación desarrollada por e cuencas de uso agrícola; ha cuencas urbanas con áreas encontrado que generalmen encuentra completamente p tiene tendencia a la sobrees ajuste para corregir efectos impermeabilización de supe tc=1.67*retardo de la cuenca
Las cartas del flujo superfici muestran la velocidad prome pendiente del curso del agua
1 L * 60 V
L: Longitud de la trayectoria de flujo, en [piee]. V: Velocidad promedio en [pies/seg]; de la figura 3.1 del TR 55 para diferentes superficies.
Chereque.
L3 Tc 0.871 H
Su uso esta restringido al di
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m].
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L Tc 0.0066 J
0.77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km].
Giandotti
Tc
4 A *1.5L 25.3 * J * L
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. J: Pendiente media del rió principal
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. A: Área de la cuenca, en [km^2].
A continuación de determina el tiempo de concentración para la cuenca del rió Peiman, se van a utilizar las ecuaciones mencio el calculo se ha dispuesto de cuatro tramos, esta disposición se la realizó tomando en cuenta la variación de las pendientesa lo agua más largo. Un resúmen de la disposición de los tramos se presenta en la tabla siguiente: Tramo #1 #2 #3 #4 Suma:
Cotas Inicial Final [m]. [m]. 1330 1100 1100 880 880 780 780 750
Longitud del curso de agua más largo [m]. [Km]. [pies]. 441.49 0.44149 1448.458 1324.75 1.32475 4346.293 1312.67 1.31267 4306.66 632.07 0.63207 2073.72 3710.98 3.71098 12175.13
Área Parcial [km2]. 1.390 2.980 1.850 .175 6.4
CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN TRAMO #1 Kirpich (1940).
tc
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
Desnivel Parcial [m]. 230 220 100 30 580
Pendient Coeficient e e de [m/m]. [-]. 0.520963 0.48 0.166069 0.48 0.076181 0.48 0.047463 0.45
California Culverts Practice (1942).
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 1448.458 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.520963 [pie/pie]. Tc= 2.722836 [min]. Tc= 0.045381 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.274329 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 754.593 [pies]. Tc= 2.725973 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 0.44149 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 230 [m]. Tc= 0.045449 [hrs]
Giandotti
Tc
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.44149 [km]. Tc= 0.045202 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A 1 .5 L 25 . 3 * J * L
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.390 [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 0.44149 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.520963 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.44149 [km]. Tc= 0.182418 [hrs].
Tc= 0.924242 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.520963 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.390 [Km2]. Tc= 0.081672 [hrs].
Federal aviation istration (1970).
1.8 * 1.1 C * L0.5 tc S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 1448.458 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 52.09631 [%]. Tc= 11.38729 [min].
TRAMO #2 Kirpich (1940).
tc
California Culverts Practice (1942).
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 4346.293 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.166069 [pie/pie]. Tc= 9.85451 [min]. Tc= 0.164242 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.823161 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 721.7846 [pies]. Tc= 9.865864 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 1.32475 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 220 [m]. Tc= 0.16449 [hrs]
Giandotti
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 2.980. [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 1.32475 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.166069 [m/m].
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.32475 [km]. Tc= 0.163597 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.32475 [km]. Tc= 0.522502 [hrs].
Tc= 1.597592 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
Federal aviation istration (1970).
A J
tc
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.166069 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 2.980 [Km2]. Tc= 0.211804 [hrs].
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 4346.293 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 16.60691 [%]. Tc= 28.86473 [min].
TRAMO # 3 Kirpich (1940).
tc
California Culverts Practice (1942).
0 . 0078 * L S 0 .385
0 . 77
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 4306.66 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.076181 [pie/pie]. Tc= 13.20909 [min]. Tc= 0.220151 [hrs].
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.815655 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 328.0839 [pies]. Tc= 13.2243 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 1.31267 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 100 [m]. Tc= 0.220484 [hrs]
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.31267 [km]. Tc= 0.219287 [hrs].
Giandotti
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.850. [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 1.31267 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.076181 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 1.31267 [km]. Tc= 0.601685 [hrs].
Tc= 2.928693 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
Federal aviation istration (1970).
A J
tc
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.076181 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= 1.850 [Km2]. Tc= 0.246396 [hrs].
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.48 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 4306.66 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 7.618061 [%]. Tc= 37.24606 [min].
TRAMO # 4 Kirpich (1940).
tc
0 . 0078 * L S 0 .385
California Culverts Practice (1942).
0 . 77
L: Longitud del canal desde aguas ariiba hasta la salida, en pies. L= 2073.72 [pies] S: Pendiente promedio de la cuenca, pies/pie. S= 0.047463 [pie/pie]. Tc= 9.028075 [min]. Tc= 0.150468 [hrs].
11.9 * L3 t c 60 * H
0.385
L: Longitud del curso de agua más largo, [mi]. L= 0.39275 [mi] H: Diferencia de nivel entre la divisoria de aguas y H= 98.42517 [pies]. Tc= 9.038477 [min].
Chereque.
Dirección general de carreteras y la State of california División of Highways.
L3 Tc 0.871 H
0.385
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. L: Longitud del rió principal, en [Km]. L= 0.63207 [km]. H: Desnivel del curso principal de la cuenca,en [m]. H= 30 [m]. Tc= 0.150695 [hrs]
Giandotti
L Tc 0.0066 Tc 0 . 066 J
0.77
L J
0 . 77
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m] L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.63207 [km]. Tc= 0.149877 [hrs].
USCE Cuerpo de ingenieros de USA
4 A *1.5L Tc 4 A 1 . 5 L Tc 25.3 * J * L 25 . 3 * J * L Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= .175 [km2]. L: Longitud del rio principal, en [Km]. L= 0.63207 [km]. J: Pendiente media del rió principal J= 0.076181 [m/m].
L Tc 0.3 * 4 J
0.76
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m]. L: Longitud del curso de agua más largo, en [Km]. L= 0.63207 [km]. Tc= 0.377742 [hrs].
Tc= 2.151827 [hrs].
Ventura Heras.
Tc 0.05
A J
Tc: Tiempo de concentración, en [hrs]. J: Pendiente media del curso principal. J= 0.047463 [m/m]. A: Área de la cuenca, en [km^2]. A= .175 [Km2]. Tc= 0.096009 [hrs].
Federal aviation istration (1970).
tc
1.8 * 1.1 C * L0.5 S 0.333
C: Coeficiente de escorrentia del método racional C= 0.45 [-]. L: Longitud del flujo superficial, en [pies]. L= 2073.72 [pies] S: Pendiente de la superficie,en [%]. S= 4.74631 [%]. Tc= 31.72009 [min].
A continuación se presenta una tabla en la que se observa el tiempo de concentración para cada tramo determinado por los di
Dirección Gral de
TRAMO
Kirpich (1940).
California Culverts USCE Cuerpo de carreteras y la state Chereque. Giandotti of California División Practice (1942). ingenieros de USA of Highways.
Tramo # 1 Tramo # 2 Tramo # 3 Tramo # 4 Suma:
0.045 0.164 0.220 0.150 0.580
El valor máximo es: El valor mínimo es:
0.045 0.164 0.220 0.151 0.581 Tc= Tc=
7.602 0.578
0.045 0.164 0.220 0.151 0.581
0.045 0.164 0.219 0.150 0.578
0.924 1.598 2.929 2.152 7.602
[hrs] [hrs]
Desechando los valortes extremos y tomando el promedio del resto de los valores tenemos que:
0.182 0.523 0.602 0.378 1.684
Observaciones. Desarrollada a partir de información del SCS en siete cuencas rurales en Tennessee con canales bien definidos y pendientes empinadas (3 a 10%); para flujo superficial en superficies de concreto o asfalto se debe multiplicar tc por 0.4; para canales de concreto se debe multiplicar por 0.2; no se debe hacer ningun ajuste para flujo superficial en suelo descubierto para flujo en cunetas.
Esencialmente es la ecuación de Kirpich; desarrollada para pequeñas cuencasmontañosas en california (U S. Bureau Of Reclamation, 1973, pp. 67-71)
Desarrollada experimentalmente en laboratorio por el Bureau of Public Roads para flujo superficial en caminos y áreas de cespedes; los valoresdel coeficiente de retardo varian desde 0.0070 para pavimentos muy lisos hasta 0.012 para pavimentos de concreto y 0.06 para superficies densamente cubiertas de pasto; la solución requiere de procesos iterativos; el producto de i por L debe ser ≤ 500.
Desarrollada sobre información sobre el drenaje de aeropuertos recopilada por el Corps of Engineers; el método tiene como finalidad el ser usado en problemas de drenaje de aeropuertos, pero ha sido frecuentemente usado para flujo superficial en cuencas urbanas.
Ecuación para flujo superficial desarrollada a partir de análisis de onda cinemática de la escorrentia superficial desde superficies desarrolladas; el método requiere iteraciones debido a que tanto i (intensidad de lluvia) como tc son desconocidos, la superposición de una curva de intensidadduración-frecuencia da una solución gráfica directa para tc.
Ecuación desarrollada por el SCS a partir de información de cuencas de uso agrícola; ha sido adaptada a pequeñas cuencas urbanas con áreas inferiores a 2000 acres; se ha encontrado que generalmente es buena cuando el área se encuentra completamente pavimentada; para áreas mixtas tiene tendencia a la sobreestimación; se aplican factores de ajuste para corregir efectos de mejoras en canales e impermeabilización de superficies; la ecuación supone que tc=1.67*retardo de la cuenca
Las cartas del flujo superficial de la figura 3.1 del TR 55 muestran la velocidad promedio como una función de la pendiente del curso del agua y de la cubierta superficial.
Su uso esta restringido al diseño de alcantarillas.
a utilizar las ecuaciones mencionadas con anterioridad. Para variación de las pendientesa lo largo del perfil del curso de
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies].
de carreteras y la División of Highways.
Tc= 0.045433 [hrs].
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.189788 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.164431 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.481079 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.220405 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.620768 [hrs].
s Practice (1942).
.9 * L3 H
0.385
o de agua más largo, [mi].
el entre la divisoria de aguas y la salida, en [pies]. Tc= 0.150641 [hrs].
de carreteras y la División of Highways.
L 6 J
0 . 77
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
ngenieros de USA
entración, en [hrs]. del curso principal.
o de agua más largo, en [Km].
dministration (1970).
scorrentia del método racional. superficial, en [pies].
superficie,en [%].
Tc= 0.528668 [hrs].
a tramo determinado por los diferentes autores
USCE Cuerpo de Ventura ingenieros de USA Heras.
0.182 0.523 0.602 0.378 1.684
Federal aviation istration (1970).
Promedio
0.190 0.481 0.621 0.529 1.820
0.195 0.434 0.660 0.469 1.758
0.082 0.212 0.246 0.096 0.636
Tc=
0.591
[hrs].
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