Hidrológica

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Puerto Ordaz – Estado Bolívar
Escuela: 42 Sección: I
Profesora:
Énid Moreno
Alumna:
Diliana Marcano
24856613
Escurrimiento

2. Escurrimiento:
El escurrimiento es el agua que fluye sobre la superficie del terreno hasta el cauce más
cercano y solo se produce en los eventos de lluvia. Es un componente de la escorrentía.
El escurrimiento es función de la intensidad de
la precipitación y de la permeabilidad de la
superficie del suelo, de la duración de la
precipitación, del tipo de vegetación, de la
extensión de la cuenca hidrográfica
considerada, de la profundidad del nivel
freático y de la pendiente de la superficie del
suelo. El escurrimiento en el terreno sigue
caminos variables e interconectados debido
principalmente a depresiones y a la vegetación
existente.

3. Definición de escorrentía :
La escorrentía es el agua generada por una
cuenca en la forma de flujo superficial y por
tanto constituye la forma más disponible del
recurso. El estudio de la escorrentía reviste gran
importancia en la planificación de recursos
hídricos y en diseño de obras.
En manejo de cuencas es muy importante
puesto que ella es un reflejo del
comportamiento y estado de una cuenca. En
este capítulo se enfocarán los temas más
relevantes de la escorrentía, para el análisis y
manejo de cuencas.

4. Importancia del escurrimiento:
El cálculo del escurrimiento se realiza para dos objetivos:
1.- Determinar el escurrimiento medio, con el fin de estimar el volumen de agua por
almacenar o retener
2.- Determinar los escurrimientos máximos instantáneos, para el diseño de obras de
conservación.

5. El ciclo del escurrimiento:

6. Factores geográficos que afectan el
escurrimiento :
Debido a que la cuenca, es la zona de captación de las aguas pluviales que integran el
escurrimiento de la corriente, su tamaño tiene una influencia, que se manifiesta de diversos
modos en la magnitud de los caudales que se presentan. Se ha observado que la relación
entre el tamaño del área y el caudal de descarga no es lineal. A igualdad de los demás
factores, para cuencas mayores, se observa una disminución relativa en el caudal máximo de
descarga, debido a que son mayores, el efecto de almacenaje, la distancia recorrida por las
aguas, y por lo tanto, el tiempo de regulación en los cauces naturales.
Superficie de la cuenca:

7. Factores geográficos que afectan el
escurrimiento :
Forma de la cuenca:
El factor de forma expresa la relación
entre el ancho promedio y la longitud de
la cuenca, medida esta última desde el
punto más alejado hasta la descarga. El
ancho promedio se obtiene, a su vez,
dividiendo la superficie de la cuenca entre
su longitud. Para cuencas muy anchas o
con salidas hacia los lados, el factor de
forma puede resultar mayor que la
unidad.
El coeficiente de compacidad es
indicador de la regularidad
geométrica de la forma de la cuenca.
Es la relación entre el perímetro de
la cuenca y la circunferencia de un
círculo con igual superficie que el la
de la cuenca
Para tomar en cuenta cuantitativamente la influencia que la forma de la cuenca
tiene en el valor del escurrimiento, se han propuesto índices numéricos como es el
caso del factor de forma y el coeficiente de compacidad.

8. Factores geográficos que afectan el
escurrimiento :
Elevación de la cuenca:
La elevación media de la cuenca, así como la diferencia entre sus elevaciones extremas,
influye en las características meteorológicas, que determinan principalmente las formas de
la precipitación, cuyo efecto en la distribución se han mencionado anteriormente.
Pendiente:
La pendiente media de la cuenca, es uno de los
factores que mayor influencia tiene en la
duración del escurrimiento, sobre el suelo y los
cauces naturales, afectando de manera notable
la magnitud de las descargas; influye así mismo,
en la infiltración, la humedad del suelo y la
probable aparición de aguas subterránea al
escurrimiento superficial, aunque es difícil la
estimación cuantitativa del efecto que tiene la
pendiente sobre el escurrimiento para estos
casos.

9. Factores geográficos que afectan el
escurrimiento :
Tipo y uso del suelo:: El tamaño de los granos del suelo, su ordenamiento y
comparación, su contenido de materia orgánica, etc,
son factores íntimamente ligados a la capacidad de
infiltración y de retención de humedad, por lo que el
tipo de suelo, predominante en la cuenca, así como
su uso, influye de manera notable en la magnitud y
distribución de los escurrimientos.
Estado de humedad antecedente del suelo:
La cantidad de agua existente en las capas
superiores del suelo afecta el valor del
coeficiente de infiltración. Si la humedad del
suelo es alta en el momento de ocurrir una
tormenta, la cuenca generará caudales
mayores debido a la disminución de la
capacidad de infiltración.

10. Relación precipitación - escurrimiento :
En términos generales se puede decir que los métodos
hidrológicos para predicción de escurrimientos basados
en mediciones directas de éstos, es decir, en registros
de aforos, son preferibles a aquellos basados en
relaciones entre la precipitación y el escurrimiento, ya
que en éstos intervienen casi siempre parámetros cuya
valuación es imprecisa y, en algunas ocasiones,
subjetiva.
Sin embargo, existen muchos casos en los que la información relativa a gastos
máximos aforados es deficiente o nula, por lo cual no se pueden usar los métodos
primeramente mencionados y es necesario empezar estableciendo las
precipitaciones de diseño para después, mediante una función de liga, inferir con
base en éstas los gastos de diseño. De acuerdo con la función de liga entre las
tormentas y las avenidas producidas por éstas se han desarrollado diversos
métodos basados en relaciones entre la precipitación y el escurrimiento.

11. Estimación de las magnitudes del
escurrimiento:
Escurrimiento medio:
Vm: C Pm A
Donde:
• Vm= Volumen medio que puede escurrir (m3 )
• A= Área de la cuenca (ha)
•C= Coeficiente de escurrimiento (adimensional)
•Pm= Precipitación media (mm)
Coeficiente de escurrimiento:

12. Estimar el volumen medio de una cuenca de 50 ha, con:
•Terrenos planos (5%), de textura arenosa, con cultivo de maíz (20 ha) (C = 0.3)
•Terrenos de pastizales, de textura media con pendiente de 6% (30 ha) (C =0.36)
•Precipitación media anual es de 800 mm.
Coeficientes ponderado
V m = (0.34) (800) (50) (10)
V m = 136,000 m 3
Estimación de las magnitudes del
escurrimiento:
Ejemplo de calculo
Escurrimiento medio:

13. Estimación de las magnitudes del
escurrimiento:
Escurrimiento máximo instantáneo:
El escurrimiento máximo instantáneo para el diseño de obras de excedencia se puede
estimar por los métodos de:
•Huellas máximas
•Racional
•Racional modificado
•Curvas numéricas o del SCS (USA).

14. Estimación de las magnitudes del
escurrimiento:
Escurrimiento máximo instantáneo:
Levantamiento de secciones transversales

15. Estimación de las magnitudes del
escurrimiento:
Escurrimiento máximo instantáneo:
Huellas Máximas para estimar el escurrimiento máximo instantáneo
Q - Escurrimiento máximo m 3/seg
A – Área de la sección m 2
V – Velocidad del flujo m/seg

16. Método Racional:
Donde:
q p = Escurrimiento máximo instantáneo (m 3/seg).
C = Coeficiente de escurrimiento.
L = Intensidad máxima de la lluvia para un período de retorno dado (mm/hr).
A = Área de drenaje (ha) 360 Factor de ajuste de unidades.

17. Método racional modificado :
Donde:
q p = Escurrimiento máximo instantáneo (m 3/seg).
C = Coeficiente de escurrimiento .
L = Lluvia máxima en 24 horas para un período de retorno dado (mm).
A = Área de drenaje (ha) 360 Factor de ajuste de unidades.

18. Método racional modificado :
Calculo del escurrimiento máximo instantáneo (Racional)
Determinar el escurrimiento máximo
para un período de retorno de diez
años:
•Área: 100 ha
•Localización: Guaymas, Son.
•(a) 40 ha de terreno plano, con una
textura gruesa y sembrados de trigo;
•(b) 20 ha de terreno ondulado (5-
10%) de pasto natural y textura
media y
• (c) 40 ha de terreno plano,
cultivado de maíz y con textura
media.
El coeficiente de escurrimiento para las tres
condiciones; (a) 0.30; (b) 0.36 y (c) 0.50 C
= ((0.30*40) (0.36*20) (0.50*40)/100))
C = 0.392
Intensidad máxima de 50 mm/hr (10 años)
q p = 5.44 m 3/seg

19. Método racional modificado :
Calculo del escurrimiento máximo instantáneo (Racional Modificado)
Determinar el escurrimiento máximo
para un período de retorno de cinco
años:
•Área:100 ha
•Localización: Guaymas, Son.
•(a) 40 ha de terreno plano, con una
textura gruesa y sembrados de trigo;
•(b) 20 ha de terreno ondulado (5-
10%) de pasto natural y textura media
y
•(c) 40 ha de terreno plano, cultivado
de maíz y con textura media.
El coeficiente de escurrimiento para las tres
condiciones; (a) 0.30; (b) 0.36 y (c) 0.50
C = ((0.30*40) (0.36*20) (0.50*40)/100))
C = 0.392
Precipitación de 75 a 150 mm.
q p = 8.16 m 3/seg

20. Para estimar el escurrimiento medio por evento se requiere:
•Precipitación por evento
Para estimar el escurrimiento máximo instantáneo se utiliza:
•Precipitación máxima para un periodo de retorno deseado
Escurrimientos medios y máximos (Método
del SCS o Curvas Numéricas):

21. Proceso hidrológico :