Manual técnico

Escorrentía y pérdidas

Conversión de la lluvia total en lluvia efectiva y caudal de diseño.

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01

Método racional

Estima el caudal pico suponiendo intensidad uniforme durante un tiempo igual a Tc.

Formulación

Q_p=0.00278\,C\,i\,A

Qp en m³/s, i en mm/h y A en ha.

Variables y unidades

C
Coeficiente de escorrentía
—
i
Intensidad para duración Tc y período de retorno elegido
mm/h
A
Área tributaria
ha

Aplicabilidad

Para drenaje urbano en Uruguay, DINASA indica su aplicación en cuencas menores de 200 ha y sin almacenamiento o infiltración apreciables.

Como referencia vial estadounidense, HDS-2 limita el área a 80 ha; este umbral FHWA no sustituye el criterio local de DINASA.

Límites y cautelas

Supone que toda la cuenca contribuye simultáneamente al pico y que la intensidad es espacialmente uniforme.

El error aumenta al crecer el área y el almacenamiento dentro de la cuenca.

HHA recomienda especialmente Tc ≤ 20 min, desaconseja Tc > 1 h y propone comparar Racional con NRCS en el intervalo intermedio.

Uso en la plataforma

Para hidrogramas, Hidro distribuye la lluvia efectiva como C por cada incremento de precipitación.

Fuentes

  1. [1] Curso HHA, capítulo 3.1b, Análisis y diseño hidrológico - segunda parte, Cap3.1bHHA2019.pdf, página PDF 8, página interna 7.
  2. [2] Curso HHA, capítulo 3.1b, Análisis y diseño hidrológico - segunda parte, Cap3.1bHHA2019.pdf, página PDF 9, página interna 8.
  3. [3] Manual DINASA, página PDF 121.
  4. [4] FHWA HEC-22, 4th ed., capítulo 4, hif24006.pdf, página PDF 56, página impresa 24.
  5. [5] FHWA (2024). Highway Hydrology, Hydraulic Design Series No. 2, 3rd edition.
  6. [6] Federal Aviation Administration (2013). AC 150/5320-5D, Airport Drainage Design.

02

Coeficiente de escorrentía C

Representa de forma agregada infiltración, almacenamiento superficial, cobertura y pendiente.

Formulación

C_{comp}=\frac{\sum_i C_iA_i}{\sum_i A_i}

Aplicabilidad

Debe elegirse según cobertura, pendiente, suelo y condición de diseño.

Límites y cautelas

No es una constante universal del terreno. Cualquier ajuste por frecuencia requiere una norma o criterio de proyecto explícito.

HEC-22, 4th ed., describe factores de frecuencia usados por algunas agencias, pero declara que FHWA no respalda ese ajuste.

Una media simple es incorrecta si las coberturas tienen áreas diferentes.

Uso en la plataforma

Hidro muestra y almacena C con dos decimales y admite 0 < C ≤ 1.

El factor de frecuencia legado es opcional, está desactivado por defecto y no debe atribuirse como recomendación de FHWA.

Fuentes

  1. [1] Manual DINASA, página PDF 121.
  2. [2] FHWA HEC-22, 4th ed., capítulo 4, hif24006.pdf, página PDF 56, página impresa 24.
  3. [3] Federal Aviation Administration (2013). AC 150/5320-5D, Airport Drainage Design.

03

NRCS Curve Number

Calcula escorrentía directa a partir de precipitación, retención potencial y abstracción inicial.

Formulación

Q=\frac{(P-I_a)^2}{P-I_a+S},\quad P>I_a;\qquad S=\frac{25400}{CN}-254;\qquad I_a=0.2S

P, Q, Ia y S se expresan en milímetros.

Variables y unidades

P
Precipitación acumulada
mm
Q
Escorrentía directa acumulada
mm
CN
Número de curva
—

Aplicabilidad

Eventos de lluvia en cuencas pequeñas urbanas o agrícolas representadas por cobertura y grupo hidrológico.

Límites y cautelas

La formulación tradicional usa Ia = 0.2S; otras calibraciones emplean relaciones diferentes.

El CN compuesto puede ocultar conectividad y distribución espacial de áreas impermeables.

Uso en la plataforma

Hidro usa Ia = 0.2S y admite 30 ≤ CN ≤ 100.

En un hietograma calcula primero Q acumulada para cada P acumulada y luego obtiene la lluvia efectiva incremental por diferencias sucesivas.

Fuentes

  1. [1] USDA SCS (1986). Technical Release 55: Urban Hydrology for Small Watersheds.
  2. [2] Curso HHA, capítulo 3.1c, Análisis y diseño hidrológico - tercera parte, Cap3.1cHHA2019.pdf, página PDF 13, página interna 12.

04

Número de curva CN

Índice adimensional determinado por cobertura, condición hidrológica, grupo de suelo y humedad antecedente.

Formulación

CN_{comp}=\frac{\sum_i CN_iA_i}{\sum_i A_i}

Aplicabilidad

Las tablas TR-55 combinan coberturas con grupos hidrológicos A, B, C y D.

Límites y cautelas

Debe documentarse la condición de humedad antecedente y la fuente de clasificación del suelo.

CN cercanos a 100 producen una respuesta muy sensible y requieren especial revisión.

Uso en la plataforma

Hidro valida el intervalo 30–100 y permite perfiles ponderados por cobertura.

Fuentes

  1. [1] USDA SCS (1986). Technical Release 55: Urban Hydrology for Small Watersheds.

05

Perfiles de cobertura C y CN

Una configuración reutilizable puede conservar simultáneamente las distribuciones ponderadas de C y CN.

Marco teórico

Dos parámetros relacionados, pero no intercambiables

El coeficiente C representa la fracción de lluvia que se transforma en escorrentía en el método racional. El número de curva CN interviene en el balance de pérdidas de NRCS/SCS. Un perfil puede guardar ambas descripciones de cobertura, pero cada método conserva su propio parámetro y ponderación.

Procedimiento

  1. 01 Seleccione «Aplicar perfil completo» para cargar en una sola operación todas las coberturas C y CN disponibles.
  2. 02 Use «Aplicar solo C» o «Aplicar solo CN» en las opciones avanzadas cuando deba conservar la otra rama configurada manualmente.
  3. 03 Revise el resumen de aplicación y confirme las cantidades de filas y la tabla de C restaurada antes de ejecutar el análisis.

Límites y cautelas

Aplicar un perfil prepara los parámetros, pero no selecciona automáticamente los métodos de escorrentía que se ejecutarán.

Los porcentajes se convierten a áreas según la superficie de la cuenca destino; debe verificarse que la distribución siga siendo representativa.

Si un perfil histórico no permite identificar de forma única la tabla de C, los valores se conservan y la fuente debe seleccionarse manualmente.

Uso en la plataforma

Cada cobertura C nueva conserva su tabla de origen —Ven Te Chow o FHWA— para restaurar la calculadora en el mismo estado.

Los perfiles anteriores sin metadata se comparan por descripción y coeficiente contra ambas tablas, sin modificar el registro histórico.

Fuentes

  1. [1] Manual DINASA, página PDF 121.
  2. [2] USDA SCS (1986). Technical Release 55: Urban Hydrology for Small Watersheds.
Criterio profesional. Los rangos y advertencias orientan la selección de métodos, pero no sustituyen la normativa aplicable, la calibración local ni la revisión de ingeniería.