Hidrología - Corporación Autónoma Regional del Cauca

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ESTUDIO DEL COMPONENTE HÍDRICO “PLAN DE ORDENAMIENTOY MANEJO DE LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA DEL RIO SAMBINGO”Tiempo de viaje ( t v): Se refiere al tiempo que requiere una partícula de aguapara viajar a través de una superficie de terreno hasta el inicio de una corriente. Suestimación se realiza a partir de la medición de la longitud de recorrido a través de lasuperficie ( l ) y el desnivel entre puntos extremos ( ∆ H ), con estos valores se obtiene lapendiente media. Encontrada la pendiente media y teniendo en cuenta la condición dela superficie de terreno, se utiliza el gráfico propuesto por el Servicio de Conservación deSuelos de los Estados Unidos, el cual permite encontrar la velocidad promedio (V ) deviaje del agua a través de la superficie; encontrado este valor se determina luego eltiempo de viaje a través de la superficie de terreno mediante la siguiente relación:Ec.1lt v=VTiempo de concentración ( t c): Corresponde al tiempo transcurrido, a partir delcual toda la cuenca contribuye al escurrimiento en un punto de interés dentro del cauce ycorresponde a la suma del tiempo de viaje a través de la superficie de terreno ( tv 1) y deltiempo de viaje a través del propio cauce ( tv 2) hasta el punto de cierre considerado, osea: tc= tv 1+ tv 2.Para estimar el tiempo de concentración en una cuenca existen diferentesmetodologías de cálculo, en nuestro caso por su efectividad se seleccionó la metodologíade California Culverts Practice, recomendada para el modelo HEC-GeoHMS. La ecuaciónpara calcular los tiempos de concentración es la siguiente:Método de California Culverts Practice:Ec.2t c=3 0.38560(11.9L/ H )Donde, t c= tiempo de concentración, en minutosL = longitud del curso de agua más largo, en millasH = diferencia de elevación entre puntos extremos, piesTiempo de retardo ( t l): En el análisis de hidrogramas de escurrimiento, el retardoes el tiempo medido desde el centro de masa de la lluvia efectiva hasta el caudal máximodel hidrograma de escurrimiento. El Servicio de Conservación de Suelos de los EstadosUnidos, con base en el estudio de muchos eventos de lluvia para un amplio rango decondiciones en cuencas hidrográficas, recomienda la siguiente relación empírica paracalcular el tiempo de retardo en función del tiempo de concentración.Ec.3t = 0. 6tlcEsta relación se aplica a una condición natural promedia y para una distribuciónde escurrimiento aproximadamente uniforme sobre la cuenca.F U N D A C I Ó N M A M A S K A T O 159 d e 230
ESTUDIO DEL COMPONENTE HÍDRICO “PLAN DE ORDENAMIENTOY MANEJO DE LA SUBCUENCA HIDROGRÁFICA DEL RIO SAMBINGO”Retención potencial máxima (S): Representa el valor máximo de lluvia que lacuenca puede absorber. Para obtener el valor de S se utiliza el Número de Curva oNúmero de Escurrimiento.⎛ 1000 ⎞Ec.4 S = 25.4 * ⎜ − 10⎟ ⎝ CN ⎠Donde CN es el Número de Curva identificado sobre un complejo suelo–vegetación. De esta forma es posible obtener la escorrentía superficial Qi en mm, queproduce una lluvia de Pi mm, sobre un complejo suelo–vegetación identificado conNúmero de Curva CN.Índice de abstracción inicial l ( I a): Representa la cantidad de agua que queda en elterreno antes de empezar a escurrir agua. Se ha encontrado que el índice de abstraccióninicial es aproximadamente el 20% de la retención potencial máxima (S), la relaciónempírica propuesta es:Ec.5I a= 0. 2SComo es una condición aproximada, la experiencia local indica que para el casode suelos con las características propias de la zona andina colombiana, el índice deabstracción inicial puede perfectamente llegar hasta un 25%, y por efectos del proceso decalibración se decidió finalmente aplicar una abstracción inicial aproximada de 30% de laretención potencial máxima (S).Tratamiento previo de los datos de precipitación: La información de lluviasproporcionada por IDEAM y CRC fue previamente manipulada con el fin dehomogenizar los datos. En algunas estaciones los años en donde solo se tenían uno o dosmeses de registro fueron eliminados; fue necesario también, estimar datos faltantes, paralo cual se utilizó el método de interpolación, el cual requiere únicamente de informaciónde la estación en estudio y no de estaciones adyacentes; la ecuación utilizada para laaplicación del método fue la siguiente.X i + X jX i i = 1 j = 1Ec.6 =N i PDonde:Xi = Precipitación faltante durante el mes i del año en estudio.Ni = Promedio de precipitación durante el mes i para todos los años de registro.Xj = precipitación existente durante el mes j del año en estudioP = Promedio anual de la precipitación para todos los años de registro.Después de aplicar la Ec.6 a cada dato faltante le correspondió una ecuación, yde la solución del sistema simultáneo, se obtuvieron los datos faltantes para cada mes.n∑n∑F U N D A C I Ó N M A M A S K A T O 160 d e 230
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