Es claro que no todo el volumen de agua en un embalse contribuye a las formaciones de caudales en un río cualquier cuerpo hídrico. Solamente la parte que no va absorbida por el terreno determina el volumen del caudal afluente: lógicamente la cantidad de agua depende por factores inherentes a la morfología del embalse, su permeabilidad, la cobertura vegetal, etc.
Existen diferentes métodos que llevan a la determinación del coeficiente de escorrentía, es decir la relación entre la cantidad de escorrentía, referidos a una determinada sección de cierre.
El programa Hydrologic Risk, utiliza el método de Kennessey, sobre todo aplicable para pequeños embalses, para la determinación del parámetro.
Su valor es determinado por la suma de tres índices vinculados respectivamente a la pendiente, topográfica media del embalse (Ca), a la cobertura
vegetal (Cv) y la permeabilidad media del mismo (Cp).
Por lo general, una mayor pendencia media contribuye al aumento de escorrentía, a la pérdida de la infiltración en el terreno y la evapotranspiración
La presencia de una cobertura vegetal densa impide la escorrentía superficial disminuyendo y favoreciendo la infiltración. A esto se agrega además, el agua dispersa por la transpiración de las plantas.
Una mayor permeabilidad aumenta caramente la cantidad de agua que se infiltra en el terreno, reduciendo la escorrentía superficial.
A los tres factores mencionados anteriormente, se le agrega el factor climático de la zona en examen: el coeficiente de escorrentía (o runoff) es fuertemente influenciado por la distribución por los eventos meteóricos en el transcurso del año, más bien que de los valores de las precipitaciones de la temperatura. Por lo general las precipitaciones mayores asociadas a temperaturas elevadas comportan una mayor evapotranspiración, en consecuencia disminución de escorrentía superficial; diversamente, mayores precipitaciones asociadas a temperaturas bajas contribuyen a un mayor escorrentía.
Para tener presente el factor climático viene definido un índice de aridez Ia:
donde:
P = caudal afluente medio mensual;
T = temperatura media anual;
p = caudal afluente del mes más árido;
t = temperatura del mes más árido.
Con el método de Kennessey se individualizan intervalos de valores del coeficiente Ia relativamente a cada factor (Ca, Cv, Cp):
Índice de aridez Ia |
Ia< 25 |
25≤ Ia≤ 40 |
Ia> 40 |
Permeabilidad (Cp) |
Coeficientes |
||
Muy baja |
0.21 |
0.26 |
0.30 |
Baja |
0.17 |
0.21 |
0.25 |
Mediocre |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
Buena |
0.06 |
0.08 |
0.10 |
Elevada |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
Pendencia (Ca) |
Coeficientes |
||
> 35% |
0.22 |
0.26 |
0.30 |
35% ¸ 10% |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
10% ¸ 3.5% |
0.01 |
0.03 |
0.05 |
< 3.5% |
0.00 |
0.01 |
0.03 |
Vegetación (Cv) |
|
Coeficientes |
|
Roca descubierta |
0.26 |
0.28 |
0.30 |
Pastizal |
0.17 |
0.21 |
0.25 |
Tierra cultivada |
0.07 |
0.11 |
0.15 |
Bosque |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
En función del índice de aridez del área, se visualiza la contribución de cada factor individual (pendencia, permeabilidad y vegetación) evaluando su distribución sobre el área del embalse. Es decir para cada porción de área del embalse (porcentaje del área total) se multiplica el coeficiente relativo a cada factor para el área (porcentaje): cada factor individual será dado a la suma de los productos come es indicado arriba.
Il coefficiente di deflusso medio annuo sarà ottenuto dalla somma dei coefficienti di deflusso parziali Ca, Cv, Cp.
A continuación se maestra el ejemplo de cálculo para el coeficiente de escorrentía parcial unido a la permeabilidad Cp:
Área embalse = 25 Km² con índice de aridez < 25
Distribuido de la siguiente manera:
•5 Km² son constituidos por terreno con elevada permeabilidad (20% del área total);
•10 Km² son constituidos por terreno con mediocre permeabilidad (40% del área total);
•10 Km² son constituidos dos por terreno con permeabilidad muy baja (40% del área total);
Cálculo del coeficiente de escorrentía Cp:
•0.03 (coeficiente para permeabilidad elevada) × 0.20 = 0.0060
•0.12 (coeficiente para permeabilidad mediocre) × 0.40 = 0.0480
•0.21 (coeficiente para permeabilidad muy baja) × 0.40 = 0.0840
Cp = 0.0060 + 0.0480 + 0.0840 = 0.570
Procedimiento análogo tiene que ser seguido por la determinación de los otros dos coeficientes de escorrentía Ca e Cv.
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