PROCESOS DE ESCORRENTIA

ESCORRENTIA

Volúmenes de agua provenientes de laprecipitación que fluyen sobre la superficie delsuelo o en sus estratos mas elevados o en formade agua subterránea para formar las corrientessuperficiales del agua.

TIPOS DE ESCORRENTIA

Escorrentía superficial Escorrentía subsuperficial Escorrentía subterránea

Escorrentía directaEscorrentía superficial + Escorrentía subsuperficial

Escorrentía baseEscorrentía subterránea

ESCORRENTIA SUPERFICIALLa escorrentía superficial es el volumen de agua que se desplaza sobrela superficie del suelo hasta los cauces naturales de drenaje.Esta escorrentía sucede cuando la intensidad de la lluvia supera lacapacidad de infiltración del suelo.

La escorrentía superficial se presenta durante y después de ocurrida laprecipitación. El tiempo que demora el agua para viajar sobre lasuperficie del terreno es relativamente corto y esta ligado con ladensidad de drenaje de la cuenca.

ESCORRENTIA SUBSUPERFICIALVolumen de agua lluvia que se infiltra y viaja lateralmente porlos estratos mas elevados del suelo hasta los cauces naturalesde drenaje.

Este tipo de escorrentía ocurre cuando la intensidad de lluviaes inferior a la capacidad de infiltración del suelo. El tiempo deescurrimiento hacia las corrientes es mayor que para elescurrimiento superficial.

ESCORRENTIA SUBTERRANEA

Fracción de agua lluvia que se infiltra en el suelo hasta alcanzar losniveles freáticos y que posteriormente va a alimentar las corrientes deagua de la cuenca. Escorrentía base

Este escurrimiento es el mas lento en relación con la escorrentíasuperficial y subsuperficial.

FACTORES QUE AFECTAN LA ESCORENTIA

Factores fisiográficos de la cuenca

o Área de la cuencao Forma de la cuencao Relieve de la cuencao Pendiente del terrenoo Pendiente de los cauceso Red de drenajeo Tipo de sueloo Permeabilidad del suelo

Factores climáticos

o Cantidad y distribución de la precipitación.o Intensidado Frecuenciao Duración

o Homogeneidad del sueloo Composición del sueloo Geología y geomorfología del sueloo Tipo de vegetacióno Densidad de la vegetacióno Profundidad del sistema radicularo Estado de crecimiento de la vegetacióno Cantidad de área foliar

HIDROGRAMA Un hidrograma o hidrógrafa es la representación graficadel caudal en relación con el tiempo.

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADO

La contribución del caudal se debe a:• Precipitación recogida directamente por la superficie libre de las

corrientes de agua de la cuenca.• Escorrentía directa (superficial + subsuperficial)• Escorrentía base o caudal base

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADO

PUNTO A

to a ta: La precipitación se infiltra en el terrenoPunto A: Se excede la capacidad de infiltración y se inicia la escorrentía superficialDepende de la cercanía de la precipitación al sitio de registro.

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADOPUNTO A-B, CURVA DE CONCENTRACION

Punto B: Punto de inflexión determinado gráficamente.En el lapso ta-tb contribuyen a la alimentación del caudal:• Escorrentía superficial • Precipitación directa sobre la corriente (menor influencia)• Caudal base

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADOPUNTO B-D, CRESTA DEL HIDROGRAMA

Punto C: Caudal máximo donde toda la cuenca esta contribuyendo a la escorrentia

En el lapso tb-td contribuyen a la alimentación del caudal:• Escorrentía superficial• Escorrentía subsuperficial• Precipitación directa sobre la corriente (menor influencia, finaliza antes de D)• Caudal base

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADOPUNTO D-E, CURVA DE DESCENSO

Punto D: Punto de inflexión determinado gráficamente. Indica el momento en que cesa la escorrentía superficial.

En el lapso td-te contribuyen a la alimentación del caudal:• Escorrentía subsuperficial• Caudal base

ANALISIS DE UN HIDROGRAMA AISLADO

PUNTO E, CURVA DE AGOTAMIENTO

Punto E: Señala la terminación de la escorrentía directa.

A partir de este punto inicia la curva de agotamiento y los aportes del caudal provienen únicamente de las aguas subterráneas.

DETERMINACION DEL PUNTO E

METODO VISUAL

DETERMINACION DEL PUNTO E

METODO DE LA CURVA NORMAL DE AGOTAMIENTO

DETERMINACION DEL PUNTO E METODO EMPIRICO DE LINSLEYPara cuecas con un área inferior a 500 km2

N: Tiempo entre el pico del hidrograma y el punto E del inicio de la curvade agotamiento [días]

A: Área de drenaje de la hoya hasta el sitio en consideración [km2]

DETERMINACION DEL PUNTO D PUNTO DE MAYOR CURVATURADía Hora Q

m3/sQ+6

m3/sQ/Q+6 m3/s

5

12 60.1 47.5 1.27

18 47.5 39 1.22

24 39 33.2 1.18

6

6 33.2 28.6 1.16

12 28.6 25.2 1.13

18 25.2 22.7 1.11

24 22.7 20.9 1.09

7

6 20.9 19.7 1.06

12 19.7 18.9 1.04

18 18.9 18.2 1.04

24 18.2

DETERMINACION DEL PUNTO D Y E

METODO GRAFICO

DETERMINACION DE LA ESCORRENTIA BASE

METODO DE LA LINEA RECTA

DETERMINACION DE LA ESCORRENTIA BASE

METODO DE LAS DOS LINEAS RECTAS

DETERMINACION DE LA ESCORRENTIA BASE

METODO DE LA LINEA CURVA

HIDROGRAMA UNITARIO

Hidrograma de escorrentía superficial total resultante deun volumen unitario de lluvia neta, uniformementedistribuido en espacio y tiempo.

Donded: Lluvia neta total [mm]A: Área de drenaje [km2]QE: Escorrentía superficial total [m3/s]t: Tiempo del hidrograma unitario de la hoya [h]

CARACTERISTICAS DEL HIDROGRAMA UNITARIO

Ancho base constante

En una cuenca dada, hidrogramas de escorrentía superficialtotal generados por lluvias de la misma duración tienen elmismo ancho base, sin importar la intensidad de la lluvia neta.

CARACTERISTICAS DEL HIDROGRAMA UNITARIO

Linearidad

En una cuenca dada, los caudales de los hidrogramas deescorrentía superficial son proporcionales a las alturas delluvia neta productoras de tales hidrogramas, para lluviasde la misma duración.

CARACTERISTICAS DEL HIDROGRAMA UNITARIO

Superposición

Los caudales del hidrograma de escorrentía superficial total,producido por lluvias netas sucesivas, pueden ser halladosañadiendo los caudales de los hidrogramas de escorrentíasuperficial total producidos por lluvias netas individuales.

En una cuenca con un área de 1080km2 se obtuvieron elhidrograma de escurrimiento total con el respectivo hietogramamostrados a continuación:

Determinar el correspondiente hidrograma unitario

Caudal base = 100 m3/sVolumen de escorrentía superficial total Ve:

Altura de lluvia efectiva he

Hidrograma unitario producido por una lluvia de 1mm y duración de 2h.