La división esta definida por el trazo de los colectores que forman la red de drenaje.

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Pedro Ortíz Robles
hace 6 años
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1 Método gráfico alemán El método gráfico que tiene una aplicación muy fecunda en la hidrología urbana. En el caso específico de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México, se utilizó para diseñar el sistema del drenaje profundo. Secuencia de aplicación del método gráfico alemán: 1. Se divide la cuenca analizada en subcuencas La división esta definida por el trazo de los colectores que forman la red de drenaje. 2. Se calcula el tiempo de concentración de cada subcuenca Para cada una de las áreas de las subcuencas, que integra la cuenca de estudio, se estima el tiempo de concentración correspondiente. 3. Se estima el tiempo de concentración de la cuenca total Se evalúa el tiempo de concentración asociado a la cuenca de análisis ( que la lluvia tiene la misma duración, es decir: TT c ), y se supone TT c = (3.18) donde TT c es el tiempo de concentración de toda la cuenca; y es la duración de la lluvia. 4. Se determina el periodo de retorno Se define el periodo de retorno (Tr) de diseño para los colectores de drenaje, con alguno de los criterios mencionados. 5. Se calcula la intensidad de la lluvia Se estima la magnitud de la intensidad media de la lluvia (i) asociada a la duración ( ) y al periodo de retorno de diseño obtenido en el paso 4. Se puede utilizar el método de las curvas intensidad duración-periodo de retorno (i-d-tr) o bien el método de regionalización de lluvias máximas.

2 2 6. Se estima el gasto máximo de cada subcuencas Con el apoyo de la fórmula racional, definida por la ecuación (3.3), se estima el gasto máximo de cada subcuenca, suponiendo que la intensidad de la lluvia es uniforme sobre toda la cuenca de estudio. En este proceso, la única variable que varía es el área de cada subcuenca, aunque en algunos casos también el coeficiente de escurrimiento (C) puede variar, si se tienen subcuencas con diferente grado de urbanización. 7. Se construyen los hidrogramas de escurrimiento máximo producido por cada subcuenca Se supone que el gasto máximo Q j, se alcanza linealmente en un tiempo igual al tiempo de concentración t c de la subcuenca. A partir de este tiempo, el gasto máximo Q j se mantiene constante hasta un tiempo igual al de duración total de la lluvia. Finalmente, la recesión del gasto máximo también se realiza en un tiempo igual al de concentración t c de la subcuenca de estudio. El hidrograma obtenido con este procedimiento se indica en la figura 3.5. Figura 3.5. Hidrograma de escurrimiento producido por una subcuenca

3 3 8. Se calcula el hidrograma de escurrimiento total producido por la cuenca de estudio El análisis se inicia a partir de la primera subcuenca (aguas abajo), ubicada en la salida general de la cuenca, prosiguiendo hacia aguas arriba. Se presentan dos alternativas: colectores concurrentes y colectores consecutivos. a) Si los colectores son concurrentes, se supone que los escurrimientos de los colectores empiezan a contribuir en forma simultánea en el punto de concurrencia. El hidrograma total se obtiene sumando los hidrogramas producidos por cada uno de los colectores y la figura 3.6 indica el proceso gráfico para sumar hidrogramas concurrentes. Colector 1 Colector 2 Colector 3 Q HIDROGRAMA TOTAL Q 3 Q 2 Q 1 t c1 t t c2 t c3 Figura 3.6. Procedimiento para sumar hidrogramas de colectores concurrentes

4 4 b) Si los colectores son consecutivos, se supone que el colector de la subcuenca aguas arriba empieza a aportar agua cuando el de la subcuenca aguas abajo haya llegado a su tiempo de concentración. El hidrograma de la subcuenca ubicada aguas arriba se suma a partir de que termina el ascenso del hidrograma de la subcuenca de aguas abajo. La figura 3.7 muestra gráficamente este proceso para el caso de tres colectores consecutivos. Colector 3 Colector 2 Colector 1 Q HIDROGRAMA TOTAL Q 3 Q 2 Q 1 t c1 t c2 t c3 t Figura 3.7. Procedimiento para sumar hidrogramas de colectores consecutivos 9. Estimación del tiempo de concentración Para la cuenca de estudio se utiliza la fórmula desarrollada por Kirpich, definida por la ecuación (3.5). Para cada colector asociado a una subcuenca, el tiempo de traslado del agua a través de los colectores (t t ), se determina con el apoyo de la ecuación (3.9).

5 5 10. Gasto máximo y forma del hidrograma Al sumar los hidrogramas producidos por las subcuencas, se obtiene el gasto máximo (Q max ) y la forma del hidrograma en el punto de análisis.

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