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• Walter Henrnadez Roman

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MÉTODO RACIONAL

I.

INTRODUCCIÓN

Este documento tratará sobre el método racional tradicional y modificado; el cual es el procedimiento de cálculo hidráulico más usado para la estimación de gastos de diseño de obras hidráulicas de cuencas pequeñas; tales como drenaje pluvial urbano, drenaje de carreteras, bordos de contención, embalses pequeños etc, principalmente por la sencillez de su metodología.

Este método es muy antiguo data del 1889 y existe muy pocas propuestas para su mejoramiento; pero dado

a los avances en la mediciones publicadas de las

diferentes fases del ciclo hidrológico así como el desarrollo de técnicas tantos en hidrología como en hidráulica este método tiene muchas posibilidades de ser mejorado sin perder su simplicidad.

La mayor parte de ellos son de naturaleza empírica, por lo que para que la estima sea realmente fiable es necesario que las condiciones de nuestra cuenca sean similares a los supuestos sobre los que se han desarrollado y validado los diferentes métodos. En el presente informe nos enfocaremos en la aplicación y desarrollo del Método Racional y el Método Racional Modificado, para ello veremos la aplicación y desarrollo de algunos ejemplos en ambos casos.

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MÉTODO RACIONAL

II.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL 

Calcular caudales máximos de escorrentía con el Método Racional Tradicional y Modificado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Describir el fundamento teórico del Método Racional su Modificación  Describir la obtención de las variables que intervienen en el Método Racional y su Modificación.  Conocer las variaciones que tiene el Método Racional y su Modificación  Ejemplificar el Método Racional y su Modificación.

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MÉTODO RACIONAL

III.

MARCO TEÓRICO

El Método Racional es uno de los más utilizados para la estimación del caudal máximo asociado a determinada lluvia de diseño. Se utiliza normalmente en el diseño de obras de drenaje urbano y rural. Y tiene la ventaja de no requerir de datos hidrométricos para la Determinación de Caudales mínimos. El método racional es un modelo hidrometeorológico para la obtención del caudal máximo de la escorrentía de una cuenca determinada u periodo de retorno. Recibe este nombre la primera aproximación, la más sencilla para evaluar el caudal que producirá una precipitación, esta estimación de caudal se hará en cuencas pequeñas y precipitaciones cortas. Estima el caudal máximo a partir de la precipitación, abarcando todas las abstracciones en un solo coeficiente c (coef. escorrentía) estimado sobre la base de las características de la cuenca. Muy usado para cuencas, A 𝑃′0 𝑃′𝑑 > 𝑃′0 → 𝐻𝑎𝑦 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎 𝑷′𝒅 > 𝑷′𝟎 = 𝟏𝟖𝟓. 𝟗𝟎 > 𝟒𝟒. 𝟐𝟐 → 𝑯𝒂𝒚 𝒆𝒔𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒏𝒕í𝒂

c. Calculo coeficiente de escorrentías 𝐶=

𝐶=

(𝑃′𝑑 − 𝑃′ 0 ) ∙ (𝑃′ 𝑑 + 23𝑃′ 0 ) (𝑃′ 𝑑 + 11𝑃′ 0 )2

(185.90 − 44.22) ∙ (185.90 + (23 ∙ 44.22)) (185.90 + (11 ∙ 44.22))2 𝑪 = 𝟎. 𝟑𝟕𝟕

6. Coeficiente de uniformidad Tiempo de concentración

: Tc = 0.69 h

a. Calculo del coef. de uniformidad 𝐾 =1+

𝐾 =1+

𝑡𝑐1.25 𝑡𝑐1.25 + 14

0.691.25 0.691.25 + 14

𝑲 = 𝟏. 𝟎𝟒𝟑

7. Caudal Coeficiente de escorrentía

: C = 0.377

Intensidad media

: I = 75.05

Área

: A = 215 km2

Coeficiente de uniformidad

: K = 1.037

a. Calculo del caudal 𝐶. 𝐼. 𝐴 ∙𝐾 3.6 (0.377). (75.05). (215) 𝑄= ∙ 1.043 3.6 𝑄=

𝑸 = 𝟏𝟕𝟔𝟐. 𝟒𝟑 𝒎𝟑 /𝒔

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EJERCICIO Nº2:

Solución

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