Download - Anejo 5.- CLIMATOLOGÍA E HIDROLOGÍA

MODIFICACIÓN DE SEMIENLACE SITUADO EN LA AUTOVÍA RUTA DE LA PLATA A-66, P.K. 654, Y ENLACES ADYACENTES. TM ALMENDRALEJO. PROVINCIA DE BADAJOZ, CLAVE: 33-BA-4070

Anejo 5- Climatología e hidrología - Página 1 de 19

Anejo 5.- CLIMATOLOGÍA E HIDROLOGÍA



ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN Y OBJETO ......................................................................................... 3

1.1.- OBJETO Y ALCANCE DEL ESTUDIO ........................................................... 3

1.2.- INFORMACIÓN DE BASE Y ORGANISMOS CONSULTADOS .................... 3

2.- ESTUDIO CLIMÁTICO ................................................................................................... 3

2.1.- CARACTERIZACIÓN CLIMÁTICA GENERAL DE LA ZONA DE

PROYECTO ...................................................................................................................... 3

2.1.1.- CLIMATOLOGÍA. ..................................................................................... 3

2.1.2.- TABLA CLIMÁTICA. DATOS HISTÓRICOS ALMENDRALEJO .............. 3

2.1.3.- CLIMOGRAMA ALMENDRALEJO ........................................................... 4

2.1.4.- DIAGRAMA DE TEMPERATURA ALMENDRALEJO .............................. 4

2.2.- ÍNDICES CLIMÁTICOS .................................................................................. 4

2.3.- DÍAS APROVECHABLES EN LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS. ................. 6

3.- HIDROLOGÍA ............................................................................................................... 10

3.1.- INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 10

3.2.- PARÁMETROS ............................................................................................ 10

3.2.1.- PRECIPITACIONES MÁXIMAS DIARIAS .............................................. 10

3.2.2.- PERIODO DE RETORNO ...................................................................... 11

3.2.3.- TIPOS DE CUENCA .............................................................................. 11

3.3.- CÁLCULO DE CAUDALES .......................................................................... 12

3.3.1.- INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN ....................................................... 12

3.3.2.- COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA ...................................................... 15

3.3.3.- ÁREA DE LA CUENCA .......................................................................... 17

3.3.4.- COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN

TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN ......................................................................... 17

4.- CAUDALES DE AVENIDA ........................................................................................... 17

5.- PLANO DE LAS CUENCAS ......................................................................................... 19



1.- INTRODUCCIÓN Y OBJETO

Este anejo está formado por dos partes claramente diferenciadas. La primera parte

corresponde al estudio climático de la zona de proyecto, necesario para la obtención de

datos que permitan el adecuado diseño de plantaciones y el cálculo de la reducción de

días trabajables por condiciones climatológicas adversas.

La segunda parte comprende el estudio hidrológico de las cuencas vertientes

interceptadas por el trazado de la nueva carretera y el cálculo de sus correspondientes

caudales de avenida, necesarios para la ubicación y dimensionamiento de las obras de

drenaje que conduzcan las aguas de lluvia a sus cauces naturales sin afectar a las obras

ni a los bienes cercanos.

1.1.- OBJETO Y ALCANCE DEL ESTUDIO

Se puede decir que el objeto del estudio climatológico e hidrológico es múltiple: por

un lado, la determinación de los días aprovechables en la ejecución de las obras con un

criterio probabilístico y basado en los datos disponibles. Por otro, la clasificación climática

de la zona, y por último, el soporte básico para la estimación de crecidas de diseño en los

cauces del drenaje natural.

1.2.- INFORMACIÓN DE BASE Y ORGANISMOS CONSULTADOS

Para la obtención de los datos climatológicos y pluviométricos se han consultado las

siguientes fuentes:

- ATLAS CLIMÁTICO IBÉRICO (A.E.A.T.).

- Atlas Climático de Extremadura.

- Agencia Estatal de Meteorología

-Datos climáticos para carreteras, de 1964 de la Dirección General de Carreteras.

- Máximas lluvias diarias en la España Peninsular. Ministerio de Fomento.

2.- ESTUDIO CLIMÁTICO

2.1.- CARACTERIZACIÓN CLIMÁTICA GENERAL DE LA ZONA DE PROYECTO

2.1.1.- CLIMATOLOGÍA.

El clima de Almendralejo se encuentra dentro del ámbito de los climas

mediterráneos, suavizado por la influencia atlántica lo cual lo diferencia respecto al clima

que se da en la meseta. La acusada estacionalidad tanto de las precipitaciones como de

las temperaturas viene marcada por la influencia del anticiclón de las Azores,

especialmente en los meses de verano.

El clima es suave, y generalmente cálido y templado. Los inviernos son más

lluviosos que los veranos. Este clima es considerado Csa según la clasificación climática

de Köppen-Geiger. La temperatura media anual en Almendralejo se encuentra a 16.2 °C.

Las precipitaciones anuales están alrededor de 537 mm.

Los resultados obtenidos en la clasificación de PAPADAKIS, tras evaluar las

variables agroclimática, son los siguientes:

2.1.2.- TABLA CLIMÁTICA. DATOS HISTÓRICOS ALMENDRALEJO

Entre los meses más secos y más húmedos, la diferencia en las precipitaciones es

67 mm. La variación en las temperaturas durante todo el año es 18.1 ° C.



2.1.3.- CLIMOGRAMA ALMENDRALEJO

La precipitación es la más baja en julio, con un promedio de 4 mm. La mayor

cantidad de precipitación ocurre en noviembre, con un promedio de 71 mm.

2.1.4.- DIAGRAMA DE TEMPERATURA ALMENDRALEJO

A una temperatura media de 25.9 ° C, julio es el mes más caluroso del año. Las

temperaturas medias más bajas del año se producen en enero, cuando está alrededor de

7.8 ° C.

2.2.- ÍNDICES CLIMÁTICOS

A fin de definir climatológicamente la zona y como datos útiles para el diseño de

plantaciones y valoración agrológica, se han determinado los índices que a continuación

se detallan a partir de los datos resumidos en el epígrafe anterior:

Índice de aridez de De Martonne:

La expresión que la define es:

10

T

PI a = 16,34

P: precipitación media anual (mm)

T: temperatura media anual (ºC)



Según el valor del índice podemos definir las siguientes zonas climáticas:

Por lo tanto tenemos:

10

T

PI a = 20,50

Se trata de una zona climática subhúmeda.

Índice termo pluviométrico de Dantin –Revenga

Se define con la siguiente ecuación:

Donde todas las variables toman la misma descripción que en el caso del índice de

aridez y podemos calcular su valor obteniendo I = 3,02 que según lo establecido en la

siguiente tabla, nos encontramos en una zona árida.

Indice de temperatura media

2

mM

a

TTI

= 18,9 ºC

TM: temperatura máxima diaria

Tm: temperatura mínima diaria

Índice de continentalidad

Se define con la siguiente ecuación:

Ic = TM - Tm TM: temperatura máxima diaria


Según el atlas Climático de Extremadura elaborado por el Grupo de

Investigación en Conservación Universidad de Extremadura:

TM= 41 ºC.

Tm= -5 ºC.

Por tanto:

Ic = TM - Tm = 46,0 º C TM: temperatura máxima diaria


Continentalidad

Continental Semicontinental Marítimo

Ic > 32 ºC 32 º C > Ic > 28 º C 28 º C > Ic

Termicidad

Cálido Templado Frío

It > 18 º C 18 > It > 13 º C 13 ºC > It

Así, el clima de la zona es continental cálido.



Clasificación del suelo según Gasparín:

T

PIG

50= 0,66

P: precipitación media anual (mm)

T: temperatura media anual (ºC)

Valores de IG Tipo de suelo

I < 0.50 Suelo muy seco

0.50 < I < 1.00 Suelo seco

1.00 < I < 1.50 Suelo húmedo

1.50 < I Suelo muy húmedo

El tipo de suelo, por tanto, es seco.

2.3.- DÍAS APROVECHABLES EN LA EJECUCIÓN DE LAS OBRAS.

El cómputo de los días aprovechables para la ejecución de las obras se efectúa

conforme al procedimiento descrito en la publicación del Ministerio de Obras Públicas,

Transportes y Medio Ambiente, "Datos climáticos para carreteras".

En dicho procedimiento intervienen los conceptos expresados a continuación:

Día trabajable

Para cada clase de obra definida, se entiende por día trabajable, en cuanto a clima

se refiere, aquél en que la precipitación y la temperatura ambiental, sean inferior y

superior, respectivamente, a los límites que se establecen más adelante.

No se tienen en cuenta las altas temperaturas del ambiente que impidan la

puesta en obra del hormigón, tanto por el número inapreciable de días en que se dan,

como por corresponder al microclima de una zona reducida.

mmesdeldíasdeNúmero

CmañanaladenuevelasaatemperaturconmmesdeldíasNT m

·····

º5···········º'

Temperatura límite del ambiente para la ejecución de unidades bituminosas

..·····

.·10··.····º·


mmiónprecipitacconmmesdeldíasNAm

En este estudio se toma como temperatura límite de puesta en obra de riegos,

tratamientos superficiales o por penetración, la de 10º C; y para mezclas bituminosas, la

de 5º C.

.·····

.·1··.····º·'


mmiónprecipitacconmmesdeldíasNA m

Temperatura límite del ambiente para la manipulación de materiales naturales

húmedos



Se establece como temperatura límite del ambiente para la manipulación de

materiales naturales húmedos la de 0º C.

Precipitación límite

.·····

º0··mín·····º·


imaatemperaturconmmesdeldíasNNm

Se fijan dos valores de la precipitación límite diaria: 1 mm por día y 10 mm

por día. El primer valor se refiere al trabajo en ciertas unidades sensibles a una pequeña

lluvia; y el segundo, al resto de los trabajos. Se entiende que, en general, con precipitación

diaria superior a 10 mm, no puede realizarse ningún trabajo sin protecciones especiales.

Coeficientes de reducción por condiciones climáticas durante los trabajos

.·····

º10········.····º·


CmanzanaladenuevelasaatemperaturconmmesdeldíasNTm

Para calcular el número de días trabajables útiles en las distintas clases de

obra, se consideran unos coeficientes de reducción, a aplicar al número de días laborables

de cada mes.

- Se define el coeficiente de reducción por helada, Nm, como el cociente entre el

número de días del mes m, en que la temperatura mínima es superior a 0º, y

el número de días del mismo mes.

- Se define el coeficiente de reducción por temperatura límite de riegos,

tratamientos superficiales o por penetración, Tm, como el cociente entre el

número de días del mes m, en que la temperatura a las 9 de la mañana es

igual o superior a 10º C, y el número de días del mismo mes.

- Se define el coeficiente de reducción por temperatura límite de mezclas

bituminosas, T'm, como el cociente entre el número de días del mes m, en que

la temperatura a las 9 de la mañana es igual o superior a 5º C, y el número de

días del mismo mes.

- Se define el coeficiente de reducción por lluvia límite de trabajo, Am, como el

cociente entre el número de días del mes m, en que la precipitación es inferior

a 10 mm, y el número de días del mismo mes.

- Se define el coeficiente de reducción por lluvia límite de trabajo, A'm, como el

cociente entre el número de días del mes m, en que la precipitación es inferior

a 1 mm, y el número de días del mismo mes.

Cálculo de los días trabajables.

Los factores meteorológicos que afectan a cada clase de obra se indican en el

cuadro siguiente.

CLASE DE OBRA FACTORES QUE AFECTAN A LA OBRA

0º C 10 mm 1 mm 10º C 5º C

HORMIGONES HIDRÁULICOS X X

EXPLANACIONES X X X

ÁRIDOS X

RIEGOS Y TRATAMIENTOS SUPER-

FICIALES O POR PENETRACION

X X

MEZCLAS BITUMINOSAS X X

Por tratarse de fenómenos con probabilidad independiente, y como el trabajo ha de

suspenderse cuando ocurra una de las varias condiciones adversas, debe aplicarse

reiteradamente los coeficientes de reducción correspondientes.

El coeficiente de reducción de los días laborables del equipo adscrito a cada clase de

obra, está dado por las fórmulas que siguen.

Hormigones hidráulicos: Cm= Nm x Am

Explanaciones : Cm= (Am + A'm)/2 x Nm

Producción de áridos : Cm= Am



Riegos y tratamientos

superficiales o por pe-

netración : Cm= Tm x A'm

Mezclas bituminosas : Cm= T'm x A'm

En el cálculo de los días realmente trabajables de cada mes debe atenderse a dos

circunstancias notables:

- Los días festivos, que son variables según el año y la localidad, cuyo oportuno

coeficiente de reducción se establece en cada caso a la vista del calendario laboral.

- Los días de climatología adversa, cuyo coeficiente de reducción se ha

determinado anteriormente, para cada clase de obra.

Podría pensarse que el producto de estos dos coeficientes proporcionará el

coeficiente total de reducción para la transformación de días naturales en días trabajables

(para cada mes y clase de obra). Esto no es así, puesto que los días festivos pueden ser

también de climatología adversa, lo cual ha de tenerse en cuenta al efectuar la

programación.

Por ello, se admite el siguiente criterio: si para un mes determinado, Cf representa el

coeficiente de reducción por días festivos, y Cm, el coeficiente de reducción climatológico

para una clase de obra determinada, (1-Cm) es la probabilidad de que un día cualquiera del

mes, tenga climatología adversa para dicha clase de obra, y (1-Cm) x Cf' la probabilidad de

que un día laborable tenga una climatología adversa. El coeficiente de reducción total, será

pues:

Ct= 1 - (1 - Cm) Cf

Para la determinación de los días trabajables en un mes cualquiera a lo largo del año,

se ha supuesto cada clase de obra repartida uniformemente a lo largo de los 365 días del

año; y estos, a su vez, repartidos en los 12 meses con arreglo a la siguiente tabla, en la que

no se tienen en cuenta los días festivos.

MES COEFICIENTE

ENERO 0.0849

FEBRERO 0.0767

MARZO 0.0849

ABRIL 0.0822

MAYO 0.0849

JUNIO 0.0822

JULIO 0.0849

AGOSTO 0.0849

SEPTIEMBRE 0.0822

OCTUBRE 0.0849

NOVIEMBRE 0.0822

DICIEMBRE 0.0849

Multiplicando el cuadro anterior por los Cm correspondientes a cada mes, se obtiene

el coeficiente mensual para la obtención de días aprovechables, y la suma de los 12

coeficientes del coeficiente anual, para cada clase de obra.

De lo expuesto anteriormente se deduce la necesidad de obtener de las estaciones

termo-pluviométricas, al menos, los datos siguientes:

- Días con Tmin. > 0º

- Temperaturas a las 9 horas

- Nº de días con precipitación < 10 mm

- Nº de días con precipitación < 1 mm

Los valores de los días de temperatura superior a 10º y a 5º a las 9 h se extrajeron

de la publicación "Datos climáticos para carreteras".

Coeficientes obtenidos.

Siguiendo el procedimiento de cálculo descrito, se obtiene la tabla adjunta en la

página siguiente.



Los coeficientes obtenidos no tienen en cuenta los días festivos, por lo que para la

obtención de los días aprovechables en el caso concreto de su aplicación, se obtiene con la

fórmula, ya descrita en puntos anteriores.

Ct= 1 - (1 - Cm) Cf

donde:

Cm' es el factor climatológico (que se calcula en este apartado).

Cf' es el factor de día festivo (que se calculará en el caso concreto de aplicación).

COEFICIENTES DE REDUCCIÓN DE DÍAS APROVECHABLES EN LA EJECUCIÓN DE

LAS OBRAS



3.- HIDROLOGÍA

3.1.- INTRODUCCIÓN

En el presente apartado se procede a la descripción del método utilizado para

obtener el cálculo de los caudales máximos previsibles en las cuencas que afectan al

tramo de proyecto.

3.2.- PARÁMETROS

3.2.1.- PRECIPITACIONES MÁXIMAS DIARIAS

3.2.1.1.- MÁXIMAS LLUVIAS DIARIAS EN LA ESPAÑA PENINSULAR.

(MINISTERIO DE FOMENTO)

A continuación se determina el valor de la “precipitación total diaria” correspondiente

a diferentes periodos de retorno, por aplicación del método de la Instrucción de Carreteras:

La Dirección General de Carreteras, del Ministerio de Fomento, editó en 1997 el

“Mapa para el Cálculo de Máximas Precipitaciones Diarias en la España Peninsular”,

resultado de los estudios realizados en colaboración con el Centro de Estudios

Hidrográficos del CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas). En

este Mapa figuran:

Las isolíneas del valor medio “Pm” de las lluvias diarias máximas anuales

observadas en cada punto de la España Peninsular.

Las isolíneas del coeficiente de variación “Cv” (valor Г/Pm resultado de dividir la

desviación típica “Г” de las lluvias diarias máximas anuales observadas y su

valor medio “Pm”).

Mapa de isolíneas



A partir de los valores “Pm” y “Cv” del lugar objeto de estudio, la precipitación

máxima diaria correspondiente a un determinado periodo de retorno se obtiene

multiplicando “Pm” por el valor del coeficiente “Kt” correspondiente a “Cv”, obtenido para

ese periodo de retorno mediante la aplicación de la distribución SQRT-ET max.

En este caso:

Huso 29

X = 727.988

Y = 4.282.615

Resultando:

Pm = 39 mm/día.

Cv = 0.32

T (años) Pd

(mm/dia)

25 65

100 82

500 104

3.2.2.- PERIODO DE RETORNO

Período de retorno T es el periodo de tiempo expresado en años, para el cual el

caudal máximo anual tiene una probabilidad de ser excedido igual a 1/T.

Los periodos de retorno adoptados conforme a la norma 5.2 –IC, son:

Drenaje de plataforma y márgenes: veinticinco años (T = 25 años)

Drenaje transversal: se debe establecer por el proyecto en un valor superior

o igual a cien años (T ≥ 100 años).

3.2.3.- TIPOS DE CUENCA

Los tipos de cuenca según la norma 5.2 –IC, son:

o Cuenca topográfica o natural: Cuenca preexistente no afectada por la

carretera, considerada aguas arriba de la entrada de un puente o una obra

de drenaje transversal de la carretera.

o Cuenca principal: Cuenca cuyo punto de desagüe es un puente o una obra

de drenaje transversal de la carretera. Una cuenca principal se compone de

la cuenca topográfica o natural del cauce correspondiente al puente u obra

de drenaje transversal, más las cuencas secundarias que comprenda.

o Cuenca secundaria: Cuenca no principal, generada por la construcción de la

carretera, cuya escorrentía se vierte a sus elementos de drenaje de

plataforma y márgenes. Puede comprender terrenos tanto de la propia

explanación como otros exteriores que viertan su escorrentía hacia ella.



3.3.- CÁLCULO DE CAUDALES

Para el cálculo de caudales se utiliza el método racional descrito en la norma 5.2 -IC

drenaje superficial de la Instrucción de Carreteras, Orden FOM/298/2016, de 15 de

febrero.

Este método se basa en la fórmula:

donde:

Qt= caudal (m3/s) para un periodo de retorno T

I(T, 𝑡˓)= intensidad de precipitación de proyecto (mm/h), correspondiente al periodo

de retorno considerado T, para una duración del aguacero igual al tiempo de

concentración 𝑡˓, de la cuenca.

C = coeficiente de escorrentía (adimensional).

Kt = coeficiente de uniformidad (adimensional) en la distribución temporal de la

precipitación.

3.3.1.- INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN

La intensidad de precipitación I (T, t) correspondiente a un período de retorno T, y a

una duración del aguacero t, a emplear en la estimación de caudales por el método

racional, se obtendrá por medio de la siguiente fórmula:

I (T, t) =Id * Fint

donde:

I (T, t) (mm/h) Intensidad de precipitación correspondiente a un período de retorno T

y a una duración del aguacero t.

Id (mm/h) Intensidad media diaria de precipitación corregida correspondiente al

período de retorno T.

Fint (adimensional) Factor de intensidad.

La intensidad de precipitación a considerar en el cálculo del caudal máximo anual

para el período de retorno T, en el punto de desagüe de la cuenca QT, es la que

corresponde a una duración del aguacero igual al tiempo de concentración (t = tc) de dicha

cuenca.

3.3.1.1.- INTENSIDAD MEDIA DIARIA DE PRECIPITACIÓN CORREGIDA

La intensidad media diaria de precipitación corregida correspondiente al período de

retorno T, se obtiene mediante la fórmula:

donde:

Id (mm/h) Intensidad media diaria de precipitación corregida correspondiente al

período de retorno T

Pd (mm) Precipitación diaria correspondiente al período de retorno T

KA (adimensional) Factor reductor de la precipitación por área de la cuenca.

3.3.1.2.- Factor reductor de la precipitación por área de la cuenca

El factor reductor de la precipitación por área de la cuenca KA, tiene en cuenta la no

simultaneidad de la lluvia en toda su superficie. Se obtiene a partir de la siguiente formula:

Si A < 1 km2 KA= 1

Si A ≥ 1 km2 KA=

donde:

KA (adimensional) Factor reductor de la precipitación por área de la cuenca

A (km2) Área de la cuenca.



3.3.1.3.- Factor de intensidad Fint

El factor de intensidad introduce la torrencialidad de la lluvia en el área de estudio y

depende de:

- La duración del aguacero t

-El período de retorno T, si se dispone de curvas intensidad - duración- frecuencia

(IDF) aceptadas por la Dirección General de Carreteras, en un pluviógrafo situado en el

entorno de la zona de estudio que pueda considerarse representativo de su

comportamiento.

Se tomará el mayor valor de los obtenidos de entre los que se indican a

continuación:

Fint = máx (Fa, Fb)

donde:

Fint (adimensional) Factor de intensidad

Fa (adimensional) Factor obtenido a partir del índice de torrencialidad (I1/Id)

Fb (adimensional) Factor obtenido a partir de las curvas IDF de un pluviógrafo

próximo.

En nuestro caso al carecer de un pluviógrafo próximo Fint=Fa

Para obtener Fa se emplea la expresión:

donde:

Fa (adimensional) Factor obtenido a partir del índice de torrencialidad (I1/Id).

I1/Id (adimensional) Índice de torrencialidad que expresa la relación entre la

intensidad de precipitación horaria y la media diaria corregida. Su valor se determina en

función de la zona geográfica, a partir del mapa adjunto.

t (horas) Duración del aguacero.

Para la obtención del factor Fa, se debe particularizar la expresión para un tiempo

de duración del aguacero igual al tiempo de concentración (t=tc).

MAPA DEL ÍNDICE DE TORRENCIALIDAD (I1/Id)

3.3.1.4.- Tiempo de concentración

Tiempo de concentración tc, es el tiempo mínimo necesario desde el comienzo del

aguacero para que toda la superficie de la cuenca esté aportando escorrentía en el punto

de desagüe. Se obtiene calculando el tiempo de recorrido más largo desde cualquier punto

de la cuenca hasta el punto de desagüe, mediante las siguientes formulaciones:

- Para cuencas principales

donde:

tc (horas) Tiempo de concentración



Lc (km) Longitud del cauce

Jc (adimensional) Pendiente media del cauce

Cuando el tiempo de concentración calculado mediante la fórmula anterior sea

inferior a cero coma veinticinco horas (tc ≤0,25h), tc se calculará como se indica para

cuencas secundarias.

-Para cuencas secundarias, el tiempo de concentración se debe determinar

dividiendo el recorrido de la escorrentía en tramos de característica homogéneas inferiores

a trescientos metros de longitud (300 m) y sumando los tiempos parciales obtenidos,

distinguiendo entre:

o Flujo canalizado a través de cunetas u otros elementos de drenaje: se puede

considerar régimen uniforme y aplicar la ecuación de Manning.

o Flujo difuso sobre el terreno:

donde:

tdif (minutos) Tiempo de recorrido en flujo difuso sobre el terreno.

ndif (adimensional) Coeficiente de flujo difuso (tabla adjunta).

Ldif (m) Longitud de recorrido en flujo difuso

Jdif (adimensional) Pendiente media

TABLA VALORES DEL COEFICIENTE DE FLUJO DIFUSO ndif

Cobertura del terreno ndif

Pavimentado o revestido 0,015

No pavimentado ni revestido

Sin vegetación 0,050

Con vegetación escasa 0,120

Con vegetación media 0,320

Con vegetación densa 1,000

El valor del tiempo de concentración tc, a considerar se obtiene de la tabla

siguiente:

TABLA DETERMINACIÓN DE tc EN CONDICIONES DE FLUJO DIFUSO



3.3.2.- COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA

El coeficiente de escorrentía C, define la parte de la precipitación de intensidad I (T,

tc) que genera el caudal de avenida en el punto de desagüe de la cuenca. El coeficiente

de escorrentía C, se obtendrá mediante la siguiente formula:

donde:

C (adimensional) Coeficiente de escorrentía

Pd (mm) Precipitación diaria correspondiente al período de retorno T considerado.

KA (adimensional) Factor reductor de la precipitación por área de la cuenca.

P0 (mm) Umbral de escorrentía.

3.3.2.1.- Umbral de escorrentía

El umbral de escorrentía P0, representa la precipitación mínima que debe caer

sobre la cuenca para que se inicie la generación de escorrentía. Se determinará mediante

la siguiente fórmula:

donde:

Pₒ (mm) Umbral de escorrentía

Pₒꜟ (mm) Valor inicial del umbral de escorrentía

Β (adimensional) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía

3.3.2.2.- Valor inicial del umbral de escorrentía

El valor inicial del umbral de escorrentía Pₒꜟ, se determinará como se refiere a

continuación:

Tabla 2.3 de la norma 5.2 – I.C.:

La determinación de los grupos hidrológicos de suelo presentes en la cuenca se

debe realizar a partir del mapa de la figura 2.7 de la norma 5.2 – I.C.

3.3.2.3.- Coeficiente corrector del umbral de escorrentía

La formulación del método racional requiere una calibración, que se introduce en el

método a través de un coeficiente corrector del umbral de escorrentía B.

Para llevar a cabo la calibración, se toma el valor del coeficiente corrector a partir de

los datos de la tabla 2.5 de la norma 5.2-I.C., correspondientes a las regiones de la figura

2.9. de la norma 5.2-I.C.

Según el tipo de obra de que en cada caso se trate se usaran las siguientes

expresiones:

-Drenaje transversal de vías de servicio, ramales, caminos, accesos a instalaciones

y edificaciones auxiliares de la carretera y otros elementos anejos (siempre que el

funcionamiento hidráulico de estas obras no afecte a la carretera principal) y drenaje de

plataforma y márgenes: Se debe aplicar el producto del valor medio de la región del

coeficiente corrector del umbral de escorrentía por un factor dependiente del período de

retorno T, considerado para el caudal de proyecto en el elemento de que en cada caso se

trate:

-Drenaje transversal de la carretera (puentes y obras de drenaje transversal):

producto del valor medio de la región del coeficiente corrector del umbral de escorrentía

corregido por el valor correspondiente al intervalo de confianza del cincuenta por ciento,

por un factor dependiente del período de retorno T considerado para el caudal de

proyecto, es decir:

donde:

(adimensional) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía para drenaje de

plataforma y márgenes, o drenaje transversal de vías auxiliares



(adimensional) Coeficiente corrector del umbral de escorrentía para drenaje

transversal de la carretera

(adimensional) Valor medio en la región, del coeficiente corrector del umbral de

escorrentía (tabla 2.5 norma 5.2-I.C.)

FT (adimensional) Factor función del período de retorno T (tabla 2.5)

(adimensional) Desviación respecto al valor medio: intervalo de confianza

correspondiente al cincuenta por ciento (50 %).



3.3.3.- ÁREA DE LA CUENCA

A los efectos se considera como área de la cuenca A, la superficie medida en

proyección horizontal (planta) que drena al punto de desagüe.

3.3.4.- COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA

PRECIPITACIÓN

El coeficiente Kt tiene en cuenta la falta de uniformidad en la distribución temporal

de la precipitación; se obtendrá a través de la siguiente expresión:

donde:

Kt (adimensional) Coeficiente de uniformidad en la distribución temporal de la

precipitación.

tc (horas) Tiempo de concentración de la cuenca

4.- CAUDALES DE AVENIDA

De la aplicación del método racional mencionado, se ha confeccionado las tablas de

resultados adjuntas.

En dichas tablas se han resumido cada uno de los parámetros mencionados en los

epígrafes anteriores.

Se han confeccionado dos tablas; la primera para periodo de retorno de 100 años y

la segunda para 25 años.



PERIODO RETORNO 100 AÑOS

CUENCA

TIPO Pd

(mm) J (m/m)

Superf.

(Km²)

Factor

corr.

Ka

Coef.

Flujo

difuso

T flujo

difuso

(minutos)

Tiempo

conc.

(horas)

Valor

inicial

umbral

esc.

Coef.

Corr.

umbral

esc.

Umbral

esc.

(mm) C Escorr.

Factor de

intensidad

Int.

diaria de

precip.

(mm/h) I(T,t)

Coef.

Unifor.

Qtot

(m3/s)

Q (m3/s)

TOTAL CUENCA

Colector 1

C1-0 SECUNDARIA 82 0,005358 0,009071 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,159

0,904

C1-0B SECUNDARIA 82 0,005358 0,003379 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,114

C1-1 SECUNDARIA 82 0,005517 0,003149 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,106

C1-2 SECUNDARIA 82 0,006699 0,018328 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,321

C1-2B SECUNDARIA 82 0,006699 0,002064 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,07

C1-3 SECUNDARIA 82 0,010674 0,001219 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,041

C1-4 SECUNDARIA 82 0,006667 0,002539 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,045

C1-4B SECUNDARIA 82 0,006667 0,001411 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,048

Colector 2

C2-1 SECUNDARIA 82 0,004741 0,00589 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,103

0,513

C2-2 SECUNDARIA 82 0,004741 0,002501 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,084

C2-3 SECUNDARIA 82 0,002599 0,002464 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,083

C2-4 SECUNDARIA 82 0,016194 0,003502 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,061

C2-5 SECUNDARIA 82 0,015132 0,003078 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,104

C2-6 SECUNDARIA 82 0,02621 0,00444 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,078

Cuenca C3 C3 PRINCIPAL 82 0,014217 0,015381 1 0,278 11 1,2 13,2 0,51 20,13 3,42 68,84 1,014 0,152 0,152

Cuenca C4 C4 PRINCIPAL 82 0,02451 0,105082 1 0,307 11 1,2 13,2 0,51 19,128 3,42 65,42 1,016 0,989 0,989

Cuenca C5 C5-1 SECUNDARIA 82 0,009626 0,009826 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,51 36,071 3,42 123,36 1,003 0,172

0,255 C5-2 SECUNDARIA 82 0,029474 0,002464 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,083


0,349 C6-2 SECUNDARIA 82 0,00326 0,00512 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,172

Cuenca C7 C7-1 PRINCIPAL 82 0,022383 0,072986 1 0,336 11 1,2 13,2 0,51 18,251 3,42 62,42 1,018 0,657

0,896 C7-2 SECUNDARIA 82 0,004123 0,007084 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,98 36,071 3,42 123,36 1,003 0,239

PERIODO RETORNO 25 AÑOS

CUENCA

TIPO Pd

(mm) J (m/m)

Superf.

(Km²)

Factor

corr.

Ka

Coef.

Flujo

difuso

T flujo

difuso

(minutos)

Tiempo

conc.

(horas)

Valor

inicial

umbral

esc.

Coef.

Corr.

umbral

esc.

Umbral

esc.

(mm) C Escorr.

Factor de

intensidad

Int.

diaria de

precip.

(mm/h) I(T,t)

Coef.

Unifor.

Qtot

(m3/s)

Q (m3/s)

TOTAL CUENCA

Colector 1

C1-0 SECUNDARIA 65 0,005358 0,009071 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,106

0,647

C1-0B SECUNDARIA 65 0,005358 0,003379 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,089

C1-1 SECUNDARIA 65 0,005517 0,003149 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,083

C1-2 SECUNDARIA 65 0,006699 0,018328 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,215

C1-2B SECUNDARIA 65 0,006699 0,002064 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,055

C1-3 SECUNDARIA 65 0,010674 0,001219 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,032

C1-4 SECUNDARIA 65 0,006667 0,002539 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,03

C1-4B SECUNDARIA 65 0,006667 0,001411 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,037

Colector 2

C2-1 SECUNDARIA 65 0,004741 0,00589 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,069

0,374

C2-2 SECUNDARIA 65 0,004741 0,002501 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,066

C2-3 SECUNDARIA 65 0,002599 0,002464 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,065

C2-4 SECUNDARIA 65 0,016194 0,003502 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,041

C2-5 SECUNDARIA 65 0,015132 0,003078 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,081

C2-6 SECUNDARIA 65 0,02621 0,00444 1 0,12 5 0,083 11 1,2 13,2 0,43 36,071 2,71 97,75 1,003 0,052

Cuenca C3 C3 PRINCIPAL 65 0,014217 0,015381 1

0,278 11 1,2 13,2 0,43 20,13 2,71 54,55 1,014 0,102 0,102

Cuenca C4 C4 PRINCIPAL 65 0,02451 0,105082 1

0,307 11 1,2 13,2 0,43 19,128 2,71 51,84 1,016 0,661 0,661


0,18 C5-2 SECUNDARIA 65 0,029474 0,002464 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,065


0,254 C6-2 SECUNDARIA 65 0,00326 0,00512 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,135

Cuenca C7 C7-1 PRINCIPAL 65 0,022383 0,072986 1

0,336 11 1,2 13,2 0,43 18,251 2,71 49,46 1,018 0,439

0,626 C7-2 SECUNDARIA 65 0,004123 0,007084 1 0,015 5 0,083 1 1,2 1,2 0,97 36,071 2,71 97,75 1,003 0,187



5.- PLANO DE LAS CUENCAS