En este artículo analizan los diferentes métodos para estimar la producción de escorrentía a partir de las características del terreno sobre el que se produce la precipitación pluvialIbañez Asensio, S.; Moreno Ramón, H.; Gisbert Blanquer, JM. (2011). Métodos para la determinación del coeficiente de escorrentía. http://hdl.handle.net/10251/1078

Gisbert Blanquer, Juan Manuel

Ibañez Asensio, Sara

Moreno Ramón, Héctor

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      Métodos para la determinación del coeficiente de escorrentía (c)        Apellidos, nombre  Ibáñez Asensio, Sara (sibanez@prv.upv.es) Moreno Ramón, Héctor (hecmora@prv.upv.es) Gisbert  Blanquer, Juan Manuel (jgisbert@prv.upv.es)  Departamento   Producción Vegetal Centro  Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural    1  Resumen  En  el  presente  artículo  vamos  a  exponer  los  métodos  más  utilizados  para calcular  el  coeficiente  de  escorrentía    (c),  una  de  las  variables  más  importantes  a determinar cuándo se quiere estimar la escorrentía que se generará en una cuenca tras un episodio de lluvia. Es  característico  para  cada  cuenca,  y  depende  fundamentalmente  de  sus condiciones topográficas, edáficas y de uso. Seguro que no se te escapa el hecho de que  una  misma  lluvia,  de  la  misma  intensidad  y  duración,  no  provocará  la  misma escorrentía  en una zona muy abrupta e inclinada que en un valle ancho de suelos profundos y bien drenados. Tampoco responderá igual una ladera cubierta de una buena masa forestal bien desarrollada que un monte bajo disperso y de poco porte, incluso bajo las mismas condiciones de tipo de suelo y pendiente. Puesto  que  son  muchos  los  factores  que  determinan  la  generación  de  la escorrentía,  la  fiabilidad  de  los  métodos  de  cálculo  del  coeficiente  de  escorrentía dependerá de la medida en que éstos estén correctamente reflejados en la hipótesis de partida. En  el  presente  artículo  vamos  a  abordar  la  definición  del  concepto  de coeficiente de escorrentía y el estudio de los diferentes métodos de cálculo. 2  Objetivos Con el presente artículo docente se pretende que el lector sea capaz de:   Entender el concepto de coeficiente de escorrentía.   Calcular el coeficiente de escorrentía característico de una cuenca dada   Diferenciar las ventajas y deficiencias de cada uno de los posibles métodos de cálculo del coeficiente de escorrentía 3  Estructura e introducción El presente artículo docente se estructura en los siguientes puntos: 1.  Resumen de ideas clave 2.  Objetivos 3.  Estructura e introducción 4.  Desarrollo 4.1.  Concepto de coeficiente de escorrentía 4.2.  Métodos de estima del coeficiente de escorrentía 5.  Cierre 6.  Bibliografía     Si  seguimos  todos  estos  apartados  descritos  al  final  tendremos  una  idea clara  del  concepto  de  coeficiente  de  escorrentía  y  sus  métodos  de  cálculo consiguiendo por tanto, superar los objetivos propuestos. No obstante y para poder llegar a entender con claridad todo lo expuesto en este artículo antes deberemos saber cómo se comporta el suelo frente a un episodio de lluvia y cuáles son las propiedades del propio  suelo (textura, estructura, humedad previo, composición, etc …) y las características del medio físico (topográficas, geológicas y de uso) que condicionan la respuestas de dicho suelo en relación a la entrada y movimiento del agua. Todos  estos  aspectos  son  abordados  en  profundidad  en  otros  documentos disponibles  para  el  alumno  en  el  poliformaT  de  la  asignatura  o  en  el  repositorio institucional  de  la  UPV  de  objetos  de  aprendizaje  (Riunet).  Si  el  lector  no  dominara alguno  de  ellos  deberá  acudir  previamente  a éstas  ayudas  o  acudir  a  algún  texto específico de edafología. 4  Desarrollo 4.1  Concepto de coeficiente de escorrentía (c) El coeficiente de escorrentía (c) representa la fracción de agua del total de lluvia precipitada que realmente genera escorrentía superficial una vez se ha saturado el suelo por completo. Su valor depende de las características concretas del terreno que determinan la infiltración del agua en el suelo. Los  diferentes  métodos  utilizados  para  su  cálculo  (todos  ellos  de  naturaleza empírica) difieren tanto en su fiabilidad como en su complejidad; lógicamente, a más información  utilizada  más  complejidad  y  fiabilidad  y  viceversa,  pero,  en  cualquier caso,  es  fundamental  tener  en  cuenta  la  mayor  o  menor  homogeneidad  de  la cuenca. Así por ejemplo, un bancal de cítricos en un suelo de textura franca (mismo uso, igual pendiente e idéntico suelo) presentará un mismo coeficiente de escorrentía en toda  su  superficie  mientras  que  en  una  cuenca  vertiente  es  difícil  encontrar  tanta uniformidad. Cuando el terreno presenta diferentes condiciones determinantes de la infiltración (relieve, vegetación, suelo, etc…) es necesario calcular el coeficiente de escorrentía característico de cada una de ellas a partir de una media ponderada de éstos para obtener un único valor de la escorrentía para toda la zona. Veamos un ejemplo de este tipo de cálculo:     4.2  Métodos de cálculo La determinación del coeficiente de escorrentía se realiza con ayuda de tablas o ecuaciones empíricas, siendo las más utilizadas, en cuanto a tablas, las de Raws, la de Molchanov y la de Prevert; en cuanto a las ecuaciones, destacan la relación la ecuación de Nadal y la fórmula de Keler. 4.2.1 Método de Raws   C Bosque. Relieve ondulado  0,18 Bosque. Relieve quebrado  0,21 Pasto. Relieve ondulado  0,36 Pasto. Relieve quebrado  0,42 Cultivos. Relieve ondulado  0,60 Cultivos. Relieve quebrado  0,72      4.2.2 Método de Molchanov   4.2.3 Método de Prevert        4.2.4 Fórmula de Nadal  4.2.5 Fórmula de Keler  5  Cierre El  cálculo  del  coeficiente  de  escorrentía  una  cuenca  hidrográfico  es  uno  de  los aspectos básicos a determinar a la hora de gestionar los recursos agua y suelo, ya sea para su mejor aprovechamiento como su correcto manejo y conservación.  Su cálculo se realiza mediante la aplicación de algunos de las gráficas o ecuaciones determinadas  empíricamente  a    partir  de  la  toma  de  datos  en  campo, lamentablemente en climas y situaciones diferentes a las condiciones mediterráneas de nuestro entorno. Nuestros suelos, su génesis y desarrollo, responde a las condiciones naturales  (clima,  vegetación,  topografía  y  material  parental)  típicas  de  nuestra geografía,  no  quedando  reflejadas  en  ninguno  de  los  métodos  disponibles  para  la determinación del coeficiente de escorrentía.     Sería necesario por lo tato realizar un exhaustivo análisis de la respuesta de nuestros suelos  a  diferentes  lluvias  producidas  en  todas  las  posibles  combinaciones  de topografía, usos del suelo y material parental presentes en nuestra geografía.  Al no disponer de datos al respecto por ahora sólo  cabe aplicar las ecuaciones y tablas disponibles  con  el  mayor  rigor  posible,  adaptando  en  la  medida  de  lo  posible  los valores  de referencia a nuestras condiciones particulares. Lógicamente  para  que  el  valor  del  factor  de  escorrentía  así  calculado  tenga  un elevado grado de fiabilidad es necesario que el alumno conozca perfectamente el papel  de  todas  las  variables  implicadas  en  el  proceso  de  generación  de  la escorrentía. Por  otra  parte,  y  al  igual  de  lo  que  ocurre  en  la  determinación  del  tiempo  de concentración, date cuenta de que las variables que intervienen no son las mismas en todos los métodos. Lógicamente ya sabes que cuanta más información requieras más laborioso  será  el  trabajo  de  documentación,  pero  el  resultados  eajustará  más  a  la realidad.  Finalmente  únicamente  decir  que  cuando  los  factores  determinantes  de  la generación de la escorrentía no son homogéneos en toda la superficie de la cuenca es recomendable delimitar unidades de valores homogéneos, calcular el coeficiente de escorrentía para cada una de ellas y obtener un valor único para toda la cuenca ponderando  los  valores  individuales  de  cada  unidad  en  función  de  su representatividad en el conjunto (lo más indicado es como % de la superficie total)  6  Bibliografía 6.1  Libros [1] Hudson, N., 1982.  “Conservación de suelo” Reverte, 335 pp. [2] López Cadenas de Llano, F. (Coord.), 1994.  “Restauración hidrológico-forestal de cuencas” Mundi Prensa –Tragsa, 902 pp.. [3] López Cadenas de Llano, F. (Coord.). 2003. “La Ingeniería en los procesos de desertificación”  Grupo Tragsa, 1045 pp. [4] Schwab, G.O.  - Frevert, R.K. - Edminster,  T.W..  “Ingeniería de conservación de suelos y aguas”, Ed. Limusa, 570 pp.  

Métodos para la determinación del coeficiente de escorrentía

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