Cálculos en la cuenca

2020
Cálculos en la Cuenca
H
El volumen promedio de precipitaciones anuales en cualquier cuenca, expresado en
m3/s, es igual a:
P es el promedio de precipitaciones anuales de la cuenca (mm)
A es el área de la cuenca en km2
El volumen escurrido para el mismo período es igual a:
Donde, Q 0 es el caudal medio de la cuenca.
Estas dos ecuaciones se igualan a través del coeficiente de escorrentía C,
Así resulta que:
A partir de esta ecuación, el Módulo Específico de Escorrentía M 0 es:
Y el Coeficiente de Escorrentía:
El Coeficiente de Escorrentía es uno de los parámetros fundamentales de la Hidrología
superficial, pues representa la porción de la precipitación que se convierte en caudal,
es decir, la relación entre el volumen de Escorrentía superficial y el de precipitación
total sobre un área (cuenca) determinada:
Una forma de visualizar el significado del Coeficiente de Escorrentía es tratarlo en
términos de porcentaje de lluvia. Por ejemplo, un Coeficiente de Escorrentía de 0,85
conduciría a pensar en una escorrentía que representa el 85% de la lluvia total
asociada. O, dicho de otra forma, por cada 100 litros por metro cuadrado precipitados
en una Cuenca Hidrográfica, 85 litros por metro cuadrado se convertirán en flujo
superficial.
En la medida que el valor del Coeficiente de Escorrentía tiende a 1 (su valor máximo),
mayor será la cantidad de agua precipitada que se convertirá en Caudal superficial lo
cual podría estar asociado, por ejemplo, a una baja tasa de retención del agua por
parte de la cuenca o área en estudio (por ejemplo, un suelo prácticamente
impermeable en este caso).
El Coeficiente de Escorrentía no es un factor constante, pues varía de acuerdo a la
magnitud de la lluvia y particularmente con las condiciones fisiográficas de la Cuenca
Hidrográfica (Cobertura vegetal, pendientes, tipo de suelo), por lo que su
determinación es aproximada.
Caudal mínimo: se considera usualmente es el necesario para la conservación de la
flora, la fauna y el ecosistema existentes
Caudal máximo: Se asume como premisa que los caudales máximos están siempre
relacionados con un determinado período de retorno en años (T)
Valor de f para cuencas pequeñas es de 1, para cuencas grandes puede oscilar entre
0.4 - 0.7
α: es un coeficiente variable entre 0,01 y 0,1
El período de retorno, también denominado de recurrencia, es un concepto
estadístico de gran aplicación en muchos ámbitos (meteorología, hidrología e
ingeniería, sobre todo), que intenta proporcionar en términos de un determinado
período, habitualmente expresado en años, una idea de hasta qué punto un suceso
puede considerarse raro. Suele utilizarse con distribuciones de variables extremas
referidas a un período de referencia igualmente de un año; por ejemplo, la cantidad
de lluvia caída en el día más lluvioso del año o incluso la intensidad máxima de la
precipitación.
En hidrología es frecuente considerar zona inundable a aquella que es susceptible de
ser cubierta por las aguas como consecuencia de tormentas de hasta quinientos años
de período de retorno. Esto significa que la cantidad de lluvia caída en un solo día
para ese período de retorno solamente se iguala o supera, estadísticamente, una vez
cada 500 años. En términos numéricos se expresa que la probabilidad de que se
presente una precipitación superior en un determinado año es:
p = 1/500 = 0,002 = 0,2%
O bien, la probabilidad de que no se presente es la complementaria:
1 – p = 0,998 = 99,8%
Sin embargo, eso no implica que no puedan producirse dos tormentas de tal o superior
intensidad en dos años consecutivos, o incluso en un mismo año.