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Tiempo de concentración e intensidad IDF

Calcula el tiempo de concentración de la cuenca por Kirpich, Témez y Giandotti, y la intensidad de diseño con la curva IDF (I = a·Tm/(D+b)n) para el periodo de retorno, más el caudal por el método racional.

Cuenca
Método de Tc a adoptar
Curva IDF — I = a·Tm/(D+b)n
Método racional (opcional)

Tc adoptado

30.57 min

D = 30.57 min

Intensidad I

39.55 mm/h

T = 50 años

Caudal racional

9.895 m³/s

C = 0.6 · A = 1.5 km²

Tc Kirpich

30.57 min

Tc Témez

64.1 min

Tc Giandotti

93.67 min

Curva IDF (T = fijo)

30609012015018039.55 mm/hDuración D (min)Intensidad I (mm/h)

Procedimiento

  1. 1Pendiente S = 0.02 m/m; desnivel H = S·L = 40 m; L = 2 km; A = 1.5 km².
  2. 2Tc (Kirpich) = 30.57 min.
  3. 3Tc (Témez) = 64.1 min.
  4. 4Tc (Giandotti) = 93.67 min.
  5. 5Tc adoptado (Kirpich) = 30.57 min → duración de diseño D = 30.57 min.
  6. 6Intensidad IDF: I = a·T^m/(D+b)^n = 100·50^0.2/(30.6+0)^0.5 = 39.55 mm/h.
  7. 7Caudal (método racional): Q = 0.278·C·I·A = 0.278·0.6·39.55·1.5 = 9.895 m³/s.

Los coeficientes a, m, b, n de la curva IDF son propios de cada estación pluviográfica (tómalos del estudio hidrológico local o del IILA/SENAMHI). El método racional aplica a cuencas pequeñas (A < 10 km²).

Fórmulas

  • Kirpich: Tc = 0.01947·L0.77·S−0.385 (L en m, Tc en min).
  • Témez: Tc = 0.3·(Lkm/S0.25)0.76 (horas).
  • Giandotti: Tc = (4·√A + 1.5·Lkm)/(0.8·√H) (horas).
  • IDF: I = a·Tm/(D+b)n.
  • Racional: Q = 0.278·C·I·A (I en mm/h, A en km²).

Preguntas frecuentes

¿Qué es el tiempo de concentración?

Es el tiempo que tarda una gota de agua en llegar desde el punto hidráulicamente más alejado de la cuenca hasta la salida. Define la duración de la lluvia de diseño en el método racional. Se estima con fórmulas empíricas como Kirpich, Témez o Giandotti.

¿Cómo se usa la curva IDF?

La curva Intensidad-Duración-Frecuencia relaciona la intensidad de lluvia con su duración y periodo de retorno: I = a·T^m/(D+b)^n. Se entra con la duración igual al tiempo de concentración y el periodo de retorno de diseño para obtener la intensidad.

¿Cuál es la fórmula de Kirpich?

Tc = 0.01947·L^0.77·S^(-0.385), con L en metros (longitud del cauce), S la pendiente en m/m y Tc en minutos. Es válida para cuencas pequeñas con cauces bien definidos.

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