Lineamientos Tec. Diseño Pluvial 1era Parte

LINEAMIENTOS TÉCNICOS PARA EL DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA DE DRENAJE PLUVIAL
INTRODUCCION.
Para realizar la presente publicación, se tomó en cuenta primero la NORMA TÉCNICA PERUANA CE.
040. DRENAJE PLUVIAL URBANO del Reglamento Nacional de Edificaciones, emitida mediante
Resolución Ministerial N° 126-2021-Vivienda, promulgada el sábado 24 de abril de 2021.
en segundo lugar, se vio la GUIA DE DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE ELEMENTOS URBANOS DE

INFRAESTRUCTURA DE AGUAS LLUVIAS, Ministerio de Vivienda y Urbanismo del Gobierno de Chile
Y tercero se revisó los CRITERIOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO NS-085. Esta

norma define las directrices para el diseño, diagnóstico y análisis de sistemas de alcantarillado
pluvial y sanitario de la ciudad de Bogotá, Colombia.
La intención es realizar un comparativo entre las tres normas de los tres países considerados Perú,
Chile y Colombia, para ello se tomó en cuenta los ítems o los temas de las normativas que son
compatibles entre las normas citadas anteriormente, habiéndose tomado en cuenta siguiente:
✓ Caudal de diseño
✓ Periodo de retorno
✓ Consideraciones para conductos
✓ Cámara de registro
✓ Estructura de unión
✓ Cunetas
✓ Conducción por vías y veredas
✓ Sumidero
✓ Tipo de evacuación.
CAUDAL DE DISEÑO – NORMA PERUANA

a) El caudal de diseño puede ser obtenido mediante el método racional, el hidrograma unitario u
otros procedimientos de hidrología urbana, por ejemplo, modelos de simulación hidrológica
(simulación de eventos y simulación continua).
b) El método racional puede ser empleado para pequeñas áreas de drenaje.
c) El hidrograma unitario, deducido o sintético (hidrograma adimensional de SCS, hidrograma de

Snyder, entre otros), puede ser empleado para áreas de drenaje mayores que 0,5 km2.
d) Para la determinación de la intensidad de lluvias requerida para el cálculo del caudal de diseño se
debe usar la información de curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) correspondiente, generada
por el SENAMHI. Solo en aquellos casos que no se cuente con esta información, se utiliza la fórmula
IILA SENAMHI UNI MODIFICADA indicada en el numeral 1.3, presentada en este mismo anexo.
1.2.1 Método racional
Para áreas urbanas, el área de drenaje puede estar compuesta de sub áreas o subcuencas de
diferentes características
superficiales, entonces el caudal pico puede ser calculado mediante la siguiente forma de la fórmula
racional:
𝑚
𝑄 = 0.278 𝑖 ∑ 𝐶𝑗 𝐴𝑗
𝑗=1
Donde:
Q : Caudal pico en m3/s
i : Intensidad de la lluvia en mm/hora
Aj : Área de drenaje de la j-ésima subcuenca en km2
Cj : Coefi ciente de escorrentía para la j-ésima subcuenca
m : Número de subcuencas drenadas por alcantarillas o canales.
CAUDAL DE DISEÑO – GUÍA DE DISEÑO CHILE

Para calcular los caudales que se generan en una cuenca urbana cuando recibe una precipitación, es
posible emplear diferentes procedimientos. Cuando las características de la cuenca lo permitan, se
recomienda el empleo del Método Racional o el Método Racional Modificado, los cuales son
ampliamente difundidos y usados debido a su sencillez. El proyectista podrá emplear otros métodos
más complejos como la aplicación de programas especialmente preparados para el drenaje de aguas
lluvias en cuencas urbanas u otros disponibles en la literatura técnica especializada, cuyo empleo se
justificará técnicamente para el caso.
3.6.1 Método Racional
Válido para cuencas inferiores a 50 Há. de características homogéneas, con superficie

mayoritariamente impermeable sin obras de almacenamiento, con un tiempo de concentración
menor a 1 hora. Podrá usarse este método para el dimensionamiento de elementos de conducción.
Según este método el gasto aportante de una cuenca urbana se calcula como:
𝐶𝑖𝐴
𝑄=
3600
donde Q es el caudal a la salida de la cuenca, en litros por segundo, i la intensidad de la lluvia en
mm/hora, A el área de la cuenca en m2 y C, el coeficiente de escurrimiento de la superficie. Este
método entrega un caudal constante a la salida de la cuenca para la lluvia de diseño.
3.6.2 Método Racional Modificado
Es aplicable en las mismas condiciones que el Método Racional, exceptuando el hecho de que puede
emplearse en cuencas que poseen elementos de regulación, como estanques o lagunas. Este
método permite obtener el hidrograma de la crecida, por lo que puede ser usado para el
dimensionamiento de obras de regulación y de conducción.
Si la duración de la tormenta es igual al tiempo de concentración, se genera un hidrograma de

respuesta triangular, con un caudal máximo igual al valor entregado en la expresión del Método
Racional, un tiempo de ascenso y de descenso igual al tiempo de concentración.
Para lluvias de duración inferior al tiempo de concentración se genera un hidrograma triangular con
un tiempo de ascenso igual a la duración de la tormenta, un tiempo de descenso igual al tiempo de
concentración de la cuenca y un caudal máximo menor al entregado por el Método Racional, dado
por:
𝐷
𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝑄
𝑇𝐶
Donde Q es el valor entregado por el Método Racional, D la duración y Tc el tiempo de concentración.
CAUDAL DE DISEÑO – NORMA TÉCNICA COLOMBIA (Bogotá)

La norma prevé dos métodos para el cálculo de los caudales de diseño de los sistemas de
alcantarillado pluvial en función del área. Para áreas menores de 10 ha se podrá utilizar el Método
Racional o un modelo lluvia-escorrentía y para diseños en que al menos uno de los tramos tenga un
área de drenaje mayor que 10 hectáreas se debe utilizar un modelo lluvia – escorrentía
exclusivamente.
4.2.1.3.1 Cálculo de Caudales utilizando el método racional
La aplicación del Método Racional se encuentra limitada exclusivamente para la determinación del
caudal pico de diseño de tuberías de la red secundaria de alcantarillado cuya área de drenaje es
menor que 10 hectáreas y presentan un porcentaje de impermeabilidad mayor al 90%. La ecuación
del método racional es:
𝑄 = 2.78 𝐶 𝐼 𝐴
Dónde:
Q = Caudal estimado (L/s).
C = Coeficiente de escorrentía (adimensional).
I = Intensidad de la lluvia para una duración igual al tiempo de concentración del área de drenaje y
para el período de retorno determinado (mm/h). El tiempo de concentración debe determinarse de
acuerdo con lo indicado en el literal h) de la sección 4.2.1.3.3.
A = Área de drenaje (Ha).
4.2.1.3.2 Cálculo de caudales utilizando modelos lluvia – escorrentía
Los caudales de diseño se basarán en la aplicación del modelo lluvia – escorrentía desarrollada por
el Soil Conservation Service (SCS), el cual se basa en la estimación de un hidrograma unitario al cual
se le aplica una precipitación efectiva obtenida a partir de la lluvia de diseño.
El concepto del hidrograma unitario permite estimar el hidrograma de salida de una cuenca como la
suma de los hidrogramas de las sub-áreas de la cuenca, modificados por el tiempo viaje por la cuenca
y el almacenamiento en los cauces. Es unitario porque el volumen de escorrentía del hidrograma es
1 cm, 1 mm, etc. distribuida uniformemente en la cuenca, con intensidad constante y duración
unitaria.
COMENTARIO: en los tres países se toma en cuenta el método racional para el cálculo del
caudal de diseño, para el caso peruano el método racional se puede utilizar para pequeñas
áreas de drenaje con área menor a 3 Km2 (300 has) , para el caso chileno se puede usar el
método racional o el método racional modificado, para cuencas menores a 50 has, de
características homogéneas y sin obras de almacenamiento, para el caso colombiano el
método racional debe ser usado para áreas menores a 10 has.

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en segundo lugar, se vio la GUIA DE DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE ELEMENTOS URBANOS DE

Y tercero se revisó los CRITERIOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO NS-085. Esta

CAUDAL DE DISEÑO – NORMA PERUANA

b) El método racional puede ser empleado para pequeñas áreas de drenaje.

c) El hidrograma unitario, deducido o sintético (hidrograma adimensional de SCS, hidrograma de

1.2.1 Método racional

Q : Caudal pico en m3/s

i : Intensidad de la lluvia en mm/hora

Aj : Área de drenaje de la j-ésima subcuenca en km2

Cj : Coefi ciente de escorrentía para la j-ésima subcuenca

m : Número de subcuencas drenadas por alcantarillas o canales.

CAUDAL DE DISEÑO – GUÍA DE DISEÑO CHILE

3.6.1 Método Racional

Válido para cuencas inferiores a 50 Há. de características homogéneas, con superficie

3.6.2 Método Racional Modificado

Si la duración de la tormenta es igual al tiempo de concentración, se genera un hidrograma de

CAUDAL DE DISEÑO – NORMA TÉCNICA COLOMBIA (Bogotá)

4.2.1.3.1 Cálculo de Caudales utilizando el método racional

Q = Caudal estimado (L/s).

C = Coeficiente de escorrentía (adimensional).

A = Área de drenaje (Ha).

4.2.1.3.2 Cálculo de caudales utilizando modelos lluvia – escorrentía

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