Flujo máximo: definición y factores que lo afectan (con diagrama)
Lea este artículo para obtener información sobre la definición de flujo máximo y los factores que lo afectan.
Definición de flujo máximo o tasa máxima de escorrentía:
Desde el comienzo de la lluvia, la escorrentía de la superficie comienza a aportar su parte adecuada al drenaje natural. Supongamos que se está considerando una salida de la cuenca ubicada en la terminal. En la etapa temprana de la tormenta, solo una parte de la cuenca del punto en cuestión recibe la lluvia y, por lo tanto, la tasa de flujo es menor.
Pero a medida que el tiempo pasa más y más parte de la escorrentía de los contribuyentes de captación al punto. Después de alcanzar un valor máximo, la contribución nuevamente disminuye de manera inversa después de que la lluvia se detiene. El proceso se puede entender bien con la ayuda del hidrograma de esa tormenta, como se muestra en la Fig. 5.1.
La tasa máxima de descarga durante el período de escorrentía causada por una tormenta se denomina "flujo máximo". La información sobre los flujos máximos y el volumen asociado de escorrentía durante varias inundaciones que se han observado en el pasado se puede cumplir mediante el análisis de los datos de descarga observados y los hidrogramas de escorrentía. La estimación del flujo máximo que probablemente se experimentará en el futuro es muy importante para el diseño de estructuras que se construirán a lo largo del río.
La estimación del flujo máximo y el volumen de la escorrentía se puede realizar utilizando varias fórmulas empíricas, la teoría del hidrograma unitario o la probabilidad de ocurrencia de inundaciones según el concepto de frecuencia.
Factores que influyen en el flujo máximo:
Los factores que influyen en el flujo máximo se pueden dividir en dos categorías:
a. Características de la cuenca, y
segundo. Características de la tormenta.
(a) Características de la Cuenca:
En las características de la cuenca podemos agrupar lo siguiente:
1. Tamaño y forma de una cuenca:
La cuenca en forma de abanico da más cantidad de escurrimiento. En esta etapa también se puede afirmar que la cuenca en forma de abanico da un pico más grande. La razón de ello es que los pequeños afluentes de la cuenca en forma de abanico se encuentran con el drenaje principal casi en el mismo lugar para proporcionar la máxima velocidad de descarga. Por el contrario, la cuenca en forma de helecho da un pico más pequeño.
2. Ubicación geográfica de una cuenca:
Si un área es montañosa o en laderas de colinas, el pico será más grande.
3. Orientación de una cuenca con respecto al patrón de tormenta:
Si el patrón de tormenta es tal que cubre completamente la cuenca. Fig. 5.2 (a), la escorrentía y el flujo pico consecuente serán más grandes.
4. Topografía de una cuenca:
Si la pendiente de una cuenca es empinada, el flujo máximo será alto.
5. Geología de una cuenca:
Si la cuenca es tal que tiene la cresta superior de la capa rocosa, el flujo máximo será alto ya que las pérdidas serán menores. Si hay fisuras o grietas en el lecho rocoso, las pérdidas serán mayores y el flujo máximo será menor.
6. Tipo de cubierta vegetal:
Si la cuenca está cubierta con árboles grandes, la evaporación y las pérdidas de absorción serán menores y el pico será alto. Si el estanque está cubierto de hierba y arbustos pequeños, obstruirá la escorrentía y el pico puede ser bajo.
7. Grado de detención en la superficie:
Si hay depresiones locales en la cuenca, el agua de escorrentía se interceptará y se reducirá el flujo máximo.
(b) Características de la tormenta:
En características de tormenta podemos incluir los siguientes puntos:
1. Intensidad de la lluvia:
Si la precipitación por hora es alta, el flujo máximo también será alto.
2. Duración de una tormenta:
Si la tormenta dura un período más largo, el flujo máximo también se prolongará.
3. Patrón de distribución de una tormenta:
Si la tormenta es tal que cubra toda la zona de la cuenca, el flujo máximo será mayor.
4. Dirección de la tormenta:
Si la tormenta o la lluvia proceden de la salida hacia el interior (Fig. 5.3 (b)), la lluvia que haya ocurrido cerca de la salida pasará a través de la salida antes de que el agua del área más alejada llegue a la salida. Mientras que si una tormenta avanza hacia la salida, cuando la lluvia en el punto más lejano llega a la salida, la tormenta también llega a la salida. Ahora, las precipitaciones locales y la escorrentía del área más lejana contribuyen con agua a ese punto simultáneamente para proporcionar un flujo pico alto.
