Incidencia de los parámetros de ecuaciones empíricas en el cálculo del tiempo de concentración en microcuencas densamente urbanizadas : caso de estudio : Montería, Colombia

Abstract

El tiempo de concentración es el período requerido por una cuenca hidrográfica en viajar desde el punto más distante hasta su salida, y que constituye junto a los parámetros morfométricos y pluviométricos unos de los factores más importantes para determinar los caudales de diseño con modelos lluvia-escorrentía. Esta investigación busca determinar la incidencia que presentan los parámetros de las diferentes ecuaciones para el cálculo del tiempo de concentración. Se ha utilizado como caso de estudio las microcuencas hidrográficas de la ciudad de Montería, Colombia, que se caracterizan por ser microcuencas con áreas que oscilan entre 0.53 y 5.52 km2, pendiente mínima de 0.00060 m/m y máxima de 0.00225 m/m, y por estar densamente urbanizadas. La investigación emplea información obtenida mediante trabajo de campo con equipos de tecnología GPS y estación total electrónica, complementado con información geográfica y el plano catastral del alcantarillado local el cual contiene elevaciones con precisión submétrica; lo anterior, permitió la calibración de las microcuencas urbanas. El tiempo de concentración determinado por las ecuaciones empíricas es comparado con los resultados obtenidos con la ecuación propuesta por el Natural Resources Conservation Service (NRCS). Basado en esta comparación, a la par de criterios evaluativos como la cobertura del suelo, se puede apreciar el predominio de cobertura urbanizada en función del coeficiente de escorrentía(C) y el número de curva (CN) ponderado y del coeficiente de rugosidad de Manning (n); se obtuvo que la ecuación de Carter es la ecuación que se ajusta de manera adecuada con los resultados obtenidos con la ecuación propuesta por el NRCS, ya que este presentó valor es de ajuste de bondad altamente significativos como el R2 =0.77 y EMC de 0.32 horas. Las 11ecuaciones de Kirpich, Ventura, California Culvert Practice, Simas-Hawkins y TxDOT a pesar que tienen un ajuste relativamente bueno comparado con otras ecuaciones empíricas, tienden a sobreestimar los valores del tiempo de concentración, con lo cual se pueden subestimar los caudales de diseño, motivo por el cual el análisis de incidencia de los parámetros de estás ecuaciones se convierte en una alternativa de mejora al cálculo del Tc.