Intensidades de lluvia para diseño hidráulico de obras de drenaje de carreteras. Comparación entre las curvas I-d-Tr obtenidas por la SCT a partir de mediciones con pluviógrafo y los métodos indirectos de Chen y de Bell

Abstract

Surface runoff generated by rainfall can affect highways. Therefore, it is necessary to drain the water by means of bridges, culverts, ditches and counterditches. Most of this drainage structures drain small basins, with fast response to high intensity and short duration rainfall. The hydraulic design of new drainage structures or the revision of the hydraulic operation of existing structures requires isohyetal maps or curves of Rainfall intensity – duration – Frequency (I – d – F) based on pluviograph measurements. The distribution and number of pluviographs in Mexico is insufficient and due to the lack of measurements, there has been a tendency to use indirect methods to calculate rainfall intensities for short durations using 1 hour or 24 hours’ rainfall depths. The most commonly used methods are Chen’s and Bell’s. In order to compare and determine the degree on concordance, three groups of I – d – F curves were elaborated: using the Isohyetal maps elaborated by Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) in 2000 and using the indirect methods proposed by Chen and Bell. The results obtained were analyzed and it was concluded that the use of indirect methods is not convenient in the country. This research also proposes means of improving the distribution of pluviographs, rainfall measurement and its statistical processing.

Los escurrimientos generados por las lluvias pueden afectar las carreteras. Por ello, es necesario drenar el agua mediante puentes, alcantarillas, cunetas y contracunetas. La mayoría de estas obras de drenaje descargan cuencas pequeñas, cuya respuesta es rápida a lluvias de intensidad alta y duración corta. El diseño hidráulico de las obras de drenaje nuevas o la revisión del funcionamiento hidráulico de obras existentes requiere de mapas de isoyetas o curvas de Intensidad de lluvia – duración – Período de retorno (I – d – T) elaboradas a partir de mediciones con pluviógrafos. La distribución y número de pluviógrafos en México es insuficiente y por ello, ante la carencia de mediciones, se ha tendido a utilizar métodos indirectos para calcular intensidades de lluvia para duraciones cortas, a partir de alturas de lluvia para duraciones de una hora y 24 horas. Los métodos más comúnmente usados son el de Chen y el de Bell. Con objeto de comparar y determinar el grado de concordancia, se elaboraron tres grupos de curvas I – d – T: empleando las Isoyetas I – d – T elaboradas por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) en 2000 y empleando los métodos indirectos de Chen y de Bell. Se analizaron los resultados obtenidos y se llegó a la conclusión de que no es conveniente usar tales métodos indirectos en el país. Esta investigación también propone acciones para mejorar la distribución de pluviógrafos, la medición de la precipitación pluvial y su procesamiento estadístico.