EL FLUJO DE AGUA SUPERFICIAL El flujo superficial es el primer mecanismo de flujo en las cuencas naturales y tiene la forma de una capa delgada de agua.

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2 EL FLUJO DE AGUA SUPERFICIAL El flujo superficial es el primer mecanismo de flujo en las cuencas naturales y tiene la forma de una capa delgada de agua que escurre a lo largo de una superficie ancha. El flujo continúa en esta condición durante una corta distancia, hasta que las irregularidades del terreno concentran el flujo en pequeños canales tortuosos. El flujo de agua superficial se compone de dos tipos básicos: flujo superficial y flujo en canal.

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4 La pendiente de fricción en canales abiertos puede derivarse a partir de la ecuación de Darcy- Weisbach, desarrollada para flujo en tuberías: (5.6) La pendiente de fricción es, por definición: (5.7) (5.8) (5.9) hf : pérdida de carga en una tubería de diámetro D y longitud L, f: factor de fricción de Darcy-Weisbach. Por lo tanto: El radio hidráulico de una tubería es:

5 Reemplazando (5.9) en (5.8) para expresar V en función del radio hidráulico: (5.10) El coeficiente C de Chezy se define: (5.11) Por lo tanto, (5.10) se puede expresar: (5.12) que es la ecuación de Chezy para flujo en canales abiertos. La ecuación de Manning se obtiene de (5.12) haciendo: n: coeficiente de rugosidad de Manning. Comparando (5.10) y (5.14):

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11 Tirante de agua (d) Profundidad de lectura del Correntómetro Cm cm < 15 d / 2 15 < d < 45 0,6 d > 45 0,2 d y 0.8 d o 0.2 d, 0.6 d y 0.8 d

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13 Los valores de caudal obtenidos por medio de este método son aproximados, por lo tanto, requieren ser reajustados por medio de factores empíricos de corrección (C), que para algunos tipos de canal o lechos de río y tipos de material, a continuación se indican: Tipos de Arroyo Factor de Corrección De Velocidad (C) Precisión Con lados y lechos lisos 0.85 Buena Río profundo y lento 0.75 Razonable Arroyo pequeño de lecho Parejo y liso 0.65 Mala Arroyo rápido y turbulento 0.45 Muy mala Arroyo muy poco profundo De lecho rocoso 0.25 Muy mala

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18 3.12.2.1 Método Racional Modificado Es el método racional según la formulación propuesta por Témez (1987, 1991) adaptada para las condiciones climáticas de España. Y permite estimar de forma sencilla caudales punta en cuencas de drenaje naturales con áreas menores de 770 km2 y con tiempos de 43 concentración (Tc) de entre 0.25 y 24 horas, la fórmula es la siguiente: Q = 0,278 CIAK (36a) Dónde: Q: Descarga máxima de diseño (m3/s) C: Coeficiente de escorrentía para el intervalo en el que se produce I. I: Intensidad de precipitación máxima horaria (mm/h) A: Área de la cuenca (Km2) K: Coeficiente de Uniformidad Las fórmulas que definen los factores de la fórmula general, son los siguientes:

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20 Obtención de hidrogramas unitarios La obtención de los hidrogramas unitarios se parte de valores naturales registrados o se pueden generar hidrogramas sintéticos. El mejor hidrograma unitario es aquel que se obtiene a partir de: unatormenta de intensidad razonablemente uniforme; una duración deseada; un volumen de escorrentía cercano o mayor a 1 cm (o 1pulg.) El proceso de obtención de hidrogramas unitarios a partir de registros naturales de caudales es el siguiente: · Separar el flujo base de la escorrentía directa. · Determinar el volumen de escorrentía directa. · Las ordenadas del hidrograma de escorrentía directa se dividen por la profundidad de escorrentía observada. · Las ordenadas ajustadas forman el hidrograma unitario.

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