Infiltración del suelo, hidrogramas y tiempo de concentración en hidrología

Efecto de la Textura del Suelo en el Proceso de Infiltración

Dependiendo de la textura del suelo, la capacidad de infiltración variará.

Grupo A: Suelos profundos de arenas y gravas, con drenaje muy bueno o excesivo. Bajo potencial de escorrentía superficial. Elevada capacidad de infiltración incluso en condiciones de humedad.

Grupo B: Suelos de textura moderadamente gruesa a moderadamente fina, profundos a moderadamente profundos, drenaje bueno a moderado. Moderada capacidad de infiltración en condiciones de humedad.

Grupo C: Suelos de textura moderadamente fina a fina, o suelos con algún horizonte impermeable. Baja capacidad de infiltración en condiciones de humedad.

Grupo D: Suelos arcillosos con elevado potencial de hincharse, con permanente alto nivel freático, con un horizonte arcilloso cerca de la superficie, suelos poco profundos sobre roca. Elevado potencial de escorrentía superficial. Muy baja capacidad de infiltración en condiciones de humedad.

Otras características del suelo que pueden tener un efecto similar son el tamaño de los poros, la profundidad del suelo y el contenido en humedad.

Hidrogramas: Representación y Variables

Los hidrogramas son las gráficas que expresan la variación del caudal en el tiempo, durante una tormenta dada.

En los hidrogramas se distinguen:

• Tiempo de inicio
• Tiempo punta
• Tiempo base
• Curva de ascenso (crecida)
• Caudal punta
• Curva de recesión
• Escorrentía de tormenta
• Escorrentía base

Tiempo de Concentración de una Cuenca

Definición y Dependencia

El tiempo de concentración de una cuenca es el tiempo que tarda en llegar a la sección de salida de la cuenca la escorrentía producida en la zona más alejada de dicha sección.

Depende del “espacio” recorrido (longitud y forma de la cuenca) y de la “velocidad” de las escorrentías (altura de la escorrentía, pendiente de la cuenca y del cauce principal, rugosidad de la superficie).

Se estima a través de fórmulas empíricas, siendo muy frecuente la de Kirpich.

Importancia Hidrológica

El tiempo de concentración tiene gran importancia hidrológica debido a que:

• Influye notablemente en la forma de los hidrogramas.
• Depende del grado de intervención humana en la cuenca: La compactación de los suelos y las canalizaciones de los cauces fluviales reducen considerablemente el tiempo de concentración, y facilitan la concentración más rápida de las escorrentías (formación de avenidas).
• El tiempo de concentración influye en la forma de los hidrogramas, determinando la pendiente de la fase de crecida. A igualdad de las demás condiciones, cuanto mayor sea el tiempo de concentración de una cuenca, más se retrasa la formación de avenidas.

Curvas Isócronas

Las curvas isócronas son las que surgen de unir puntos de igual tiempo de traslado de una gota de agua en el curso del cauce principal, en los cursos secundarios y en las trayectorias del flujo laminar. Para el trazado de las curvas se adopta un tiempo de valor unitario T representativo de la equidistancia entre curvas y luego se calculan los valores T, 2T, 3T y sucesivos. El tiempo unitario se adoptará en función del área de la cuenca.