Este tipo de estudios sirven para calcular los caudales de referencia de una manera teórica, pero mas o menos real.
Con ellos, se calculan:
– periodos de retorno
– intensidad media de precipitación
– coeficiente de escorrentía
– caudal de referencia
Datos con los que se pueden dimensionar los elementos de drenaje, plataformas, canalizaciones, cunetas, desagües, …
Primeramente, se necesitan unos datos de partida que son los siguientes:
– Pendiente media del terreno = 2,5%
– Tipo de suelo = natural, areno-arcilloso
– Superficie aproximada cuenca de aporte = 2400 Ha (medido en plano)
– IMD (intensidad media diaria) = 950 veh/h
– Vaguadas (longitud de cálculo) en 500 m
a) Periodos de retorno
Recurriendo a bibliografía especializada, en la Instrucción de Carreteras 5.1 y 5.2, se establece el periodo de retorno mínimo.
En nuestro caso, será de 10 años.
b) Intensidad media de precipitación
Primeramente, se calculará el tiempo de concentración (T) que será el necesario para que el agua precipitada en el sistema de drenaje llegue a la carretera. Se necesita conocer la longitud del cauce principal (km) y la pendiente media (m/m). La fórmula a emplear es la siguiente:
Obteniendo: T = 0,357 h (21,44 minutos).
Por último, debemos conocer la precipitación media en la zona para un periodo de retorno de 10 años, el valor Id y la relación (I1/Id) del mapa de isolíneas de la península, para ello, se deben consultar los mapas de la instrucción de carreteras (5.2-IC). En nuestro caso, tenemos 90 mm/día y la relación I1/Id = 9, siendo Id = 3,75.
El cálculo de la intensidad media diaria se establece con la fórmula:
Siendo la intensidad media de precipitación = 58,12 mm/h
c) Coeficiente de escorrentía
Este valor se corresponde a la parte del agua que no se infiltra en el terreno y que discurre según la pendiente del terreno. La fórmula a emplear es la siguiente:
Pd es la la precipitación media diario, calculada anteriormente (90 mm) y para obtener P0, se debe acudir nuevamente a la Instrucción de Carreteras (5.2 IC). Para caracterizar el terreno según el grupo de suelo, se debe realizar una granulometría que aporte los valores porcenturales de arcilla, limo y arena.En nuestro caso, el suelo se clasifica como Franco y es de tipo B. De la tabla obtenemos P0 = 25 mm y aplicando el factor de corrección correspondiente (2.0) , obtenemos P0 = 50 mm.
Con estos valores, obtenemos C, siendo = 0,019.
d) Caudal de referencia
Basándonos en el método hidrometeorológico, es de cálculo directo según la expresión:
Siendo:
I = intensidad media de precipitación
C = coeficiente de escorrentía
A = superficie cuenca
K = coeficiente de corrección
Obteniendo Q = 10,89 m³/s.
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