Ingeniería de Caminos Rurales

LA FÓRMULA RACIONALPara determinar el volumen de flujo...Q = Caudal (escurrimiento), en metros cúbicos porsegundo (m 3 /s).Q = CiA362donde:C = Coeficiente de escurrimiento. Este coeficiente seselecciona de tal manera que refleje las características de lacuenca de captación, tales como topografía, tipo de suelo,vegetación y uso de suelo.i = Intensidad promedio de lluvia para la frecuenciaseleccionada y para una duración igual al Tiempo deConcentración, en milímetros por hora.A = Área de la cuenca de captación, en hectáreas.Coeficiente de Escurrimiento (C), su valores se presentan en la Tabla 5.2. En estos valores se reflejan lasdiferentes características de la cuenca de captación que afectan el escurrimiento. El diseñador debedesarrollar experiencia y usar su criterio para seleccionar el valor apropiado de C dentro del intervalo devariación mostrado. Puede observarse que el valor de C es posible que cambie en el curso de la vida útilde la estructura, como puede ser debido a cambios en el uso del suelo de un bosque para convertirse enterrenos agrícolas, o como resultado de un incendio en la cuenca de captación.Área (A) es simplemente la superficie de la cuenca de captación que contribuye con escurrimientos hacia elcruce de drenaje. Sus límites abarcan desde uno de los parteaguas de drenaje hasta el opuesto y haciaabajo hasta llegar al cruce. En la superficie de un camino, el “área de drenaje” es el talud del corte y el áreade la superficie de la calzada entre drenes transversales o las cunetas de salida.Intensidad de lluvia (i) es el tercer factor, y el que resulta más difícil de obtener. Se expresa como la intensidadpromedio de lluvia en milímetros por hora (mm/h) para una cierta frecuencia de recurrencia y para unaduración igual al Tiempo de Concentración de la cuenca de captación. Al inicio de una tormenta, elescurrimiento desde partes distantes de la cuenca de captación no ha llegado al punto de descarga. Unavez que el escurrimiento alcanza el punto de descarga, más allá del tiempo de concentración, tendrá lugarun régimen de flujo estable. Este periodo inicial constituye el “Tiempo de Concentración”. Para el caso decuencas de captación muy pequeñas, se recomienda un tiempo mínimo de concentración de 5 minutospara encontrar la intensidad que se usará en la determinación de los caudales de diseño.En la Figura 5.1 se muestra una familia típica de curvas de intensidad-duración para una frecuencia derecurrencia de 2 a 50 años. Tales curvas, desarrolladas a partir de datos locales de precipitación pluvial,deberían localizarse o generarse cuando se trabaja en una zona en particular. Los valores típicos máximosde intensidad para un evento de 25 a 50 años en regiones desérticas es de entre 75 y 100 mm/h,aproximadamente; algunas regiones costeras y selváticas, o tropicales presentan intensidades máximas deentre 200 y 400 mm/h, o mayores; y la mayoría de las regiones, incluyendo las zonas semiáridas, losbosques de montaña, y las áreas costeras, poseen típicamente valores de entre 100 y 250 mm/h. Debidoa la amplia gama de valores, y a la magnitud de la variación local que puede ocurrir alrededor de islas y demontañas, los datos locales son muy deseables para el trabajo de diseño del proyecto.INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES: 39