Lectura Adicional_Semana 1

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Capítulo 5 
 
 
ESCORRENTÍA 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
La Escorrentía es la parte de la Precipitación que llega a alimentar a las corrientes 
superficiales, continuas o intermitentes, de una cuenca. Existen distintos tipos de 
escorrentías dependiendo de su procedencia: a) Escorrentía Superficial o Directa, b) 
Escorrentía Hipodérmica o Subsuperficial y c) Escorrentía Subterránea. 
 
En lo que a continuación se detalla se explicarán los distintos tipos de escorrentía que 
hay, sus mecanismos de generación y los métodos de cálculo. 
 
 
TIPOS DE ESCORRENTÍA 
 
Tal y como se ha mencionado en el apartado anterior dentro del concepto Escorrentía se 
pueden distinguir la Escorrentía Superficial o Directa, la Escorrentía Hipodérmica o 
Subsuperficial y la Escorrentía Subterránea. 
 
Escorrentía Superficial o Directa 
 
La Escorrentía Superficial o Directa es la precipitación que no se infiltra en ningún 
momento y llega a la red de drenaje moviéndose sobre la superficie del terreno por la 
acción de la gravedad. Corresponde a la precipitación que no queda tampoco detenida 
en las depresiones del suelo, y que escapa a los fenómenos de evapotranspiración. El 
proceso que describe el agua cuando se inicia un aguacero depende de las características 
del terreno: la primera lluvia caída se invierte en llenar la capacidad de retención de la 
parte aérea de las plantas y en saturar el suelo. Cuando la capacidad de infiltración es 
inferior a la intensidad de la lluvia, el agua comenzará a moverse por la superficie del 
terreno. Se forma, entonces, una capa delgada de agua. Ésta se mueve por la acción de 
la gravedad según la pendiente del terreno y es frenada por las irregularidades del suelo 
y por la presencia de vegetación hasta incorporarse a la red de drenaje, donde se junta 
con los otros componentes que constituyen la escorrentía total. 
 
Escorrentía Hipodérmica o Subsuperficial 
 
Es el agua de precipitación que, habiéndose infiltrado en el suelo, se mueve 
subhorizontalmente por los horizontes superiores para reaparecer súbitamente al aire 
libre como manantial e incorporarse a microsurcos superficiales que la conducirán a la 
red de drenaje. 
 
 
65 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
Escorrentía Subterránea 
 
Es la precipitación que se infiltra hasta el nivel freático, desde donde circula hasta 
alcanzar la red de drenaje. La Escorrentía Superficial es la más rápida de todas y la 
Escorrentía Subterránea la más lenta (del orden del m/h). 
 
A parte de las tres formas referidas, la Escorrentía de un curso de agua está además 
constituida por la precipitación que cae directamente sobre su superficie de nivel, 
fracción que en la mayor parte de los casos reviste importancia muy escasa en relación 
con las otras aportaciones. 
 
 
EL CICLO DE LA ESCORRENTÍA 
 
Los componentes de la Escorrentía evolucionan según un ciclo que distingue cuatro 
fases en relación con el ritmo de las precipitaciones. 
 
a) Primera fase: Período sin precipitaciones (Figura 5.1). Después de un período 
sin precipitaciones la Evapotranspiración tiende a agotar la humedad existente 
en las capas superficiales y a extraer agua de la franja capilar. Las aguas 
subterráneas alimentan a las corrientes superficiales descendiendo 
progresivamente su nivel piezométrico. 
 
b) Segunda fase: Iniciación de la Precipitación (Figura 5.2). La Evapotranspiración 
cesa. Las aguas meteóricas son interceptadas por la vegetación, las superficies 
de agua libre, los cursos de agua y el suelo. En éste se infiltra una cantidad 
importante de agua que abastece su capacidad de almacenamiento; el excedente 
se mueve superficialmente en forma de Escorrentía Directa que alimenta 
débilmente los cursos de agua. Continúan las aportaciones de las corrientes 
subterráneas a los cursos superficiales, no interrumpiéndose el descenso de los 
niveles piezométricos de la capa freática. 
 
c) Tercera fase: Precipitación máxima (Figura 5.3). Después de una cierta duración 
de la Precipitación, la cubierta vegetal apenas intercepta agua y prácticamente la 
totalidad de la Precipitación alcanza el suelo. Las capas superficiales del suelo 
están saturadas. Parte de las precipitaciones se infiltran, alimentando a la 
Escorrentía Hipodérmica, y a los acuíferos, originándose en éstos una elevación 
del nivel piezométrico. La Precipitación que no se infiltra origina Escorrentía 
Superficial que en esta fase alcanza su valor máximo. La Escorrentía 
Subterránea aumenta ligeramente. La escorrentía total alcanza igualmente su 
máximo valor, apareciendo las crecidas. 
 
d) Cuarta fase: Posterior a la Precipitación (Figura 5.4). La lluvia cesa. La 
Escorrentía Superficial desaparece rápidamente. El suelo y subsuelo están 
saturados. Continua la Infiltración de agua que está estancada en depresiones 
superficiales alimentando a la humedad del suelo, a la Escorrentía Hipodérmica 
y a las aguas subterráneas. Aparecen de nuevo los procesos de 
 66
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
evapotranspiración. Los cursos de agua, alimentados únicamente por las 
Escorrentías Hipodérmica y Subterránea entran en régimen de decrecida. 
 
El ciclo se cierra con la aparición de nuevo de la primera fase. 
 
Transpiración
Evaporación
Evaporación
Flujo Subterráneo
 
 
Figura 5.1. Ciclo de Escorrentía. 1ª fase. 
 
Detención 
Superficial
Interceptación
Detención
Superficial
Escorrentía
SuperficialEscorrentía
Superficial
Escorrentía
Superficial
Precipitación
Flujo Subterráneo
 
 
Figura 5.2. Ciclo de Escorrentía. 2ª fase. 
 67 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
Interceptación
Escorrentía
SuperficialEscorrentía
Superficial
Escorrentía
Superficial
Precipitación
Infiltración
Escorrentía
Hipodérmica
Flujo Subterráneo
 
 
Figura 5.3. Ciclo de Escorrentía. 3ª fase. 
 
 
Transpiración
Evaporación
Evaporación
Flujo Subterráneo
Percolación
 
 
Figura 5.4. Ciclo de Escorrentía. 4ª fase. 
 
 68
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
Una síntesis de la repartición de las precipitaciones y de la evolución de los 
componentes de la Escorrentía se representa en la Figura 5.5. 
 
 
TIEMPO TRANSCURRIDO DESDE
LA INICIACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN
IN
TE
N
SI
D
A
D
. V
A
LO
R
ES
(m
m
/h
) Escorrentía Superficial
Precipitación sobre cauces
Intercepción
Detención Superficial
In
fil
tr
ac
ió
n Es
co
rr
en
tía
 T
ot
al
Escorrentía Hipodérmica
Escorrentía SubterráneaHumedad delsuelo
 
 
Figura 5.5. Evolución temporal de algunos componentes del Ciclo Hidrológico en un 
aguacero. 
 
 
FACTORES QUE CONDICIONAN LA ESCORRENTÍA 
 
La Escorrentía está influida por cuatro grupos de factores: meteorológicos, geográficos, 
hidrogeológicos y biológicos. 
 
Los factores meteorológicos fundamentales son las precipitaciones y la temperatura. La 
duración, intensidad, frecuencia, tipo y extensión de las precipitaciones tienen un papel 
muy importante. La temperatura es representativa de las pérdidas de evaporación. 
 
Los factores geográficos son la localización geográfica de la cuenca y su morfología. La 
localización geográfica comprende la latitud, longitud y altitud. La morfología, las 
pendientes de la cuenca, la importancia de las superficies de agua libre, el perfil de los 
cursos de agua,.... 
 
Los factores hidrogeológicos comprenden fundamentalmente la permeabilidad de los 
terrenos y la profundidad de las capas freáticas. Los factores biológicos comprenden 
fundamentalmente la cubierta vegetal y la acción humana. 
 
 
CÁLCULO DE LA ESCORRENTÍA 
 
El cálculo de la Escorrentía Superficial producida a partir de un aguacero viene 
condicionado por los factores antes descritos, de manera que lo que se calcula 
generalmente es el tanto por uno de la lluvia caída que se transforma en Escorrentía 
 69 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
Superficial. Se denomina coeficiente de escorrentía a la proporción de precipitación que 
pasará a formar parte de la Escorrentía Superficial (lluvia neta) con respecto a la 
precipitación total. 
 
El cálculo del coeficiente de escorrentíadependerá de los distintos factores descritos en 
el anterior epígrafe obteniéndose experimentalmente expresiones y fórmulas, muchas de 
ellas figuran en tablas. También se puede calcular la Escorrentía de manera directa, sin 
calcular el coeficiente de escorrentía. A continuación se describen ambos métodos. 
 
Estimación de la Escorrentía a partir de los datos de aforos 
 
Es un método bastante sencillo, el cual se basa en la hipótesis de que en la época estival 
el caudal de un río procede exclusivamente de la descarga que los acuíferos han 
realizado al mismo, ya que el período estival es un período de escasez o ausencia de 
lluvias, por lo que las únicas aportaciones que recibe el río proceden del flujo 
subterráneo, ya que dicho flujo es continuo, siempre y cuando no existan zonas de 
deshielo próximas, las cuales se pueden encontrar aún en proceso de deshielo. 
 
El caudal aforado en un determinado punto del cauce de un río constituye la escorrentía 
total del área de recepción de la cuenca. Si consideramos que la escorrentía total está 
constituida exclusivamente por Escorrentía Superficial y Subterránea, incluyendo la 
Hipodérmica en una de ellas, para calcular la Escorrentía Superficial hay que sustraer 
del caudal aforado el valor mínimo aforado en la época estival del año hidrológico. 
Generalmente el valor mínimo corresponde al mes de Agosto o septiembre, valor 
correspondiente a la Escorrentía Subterránea, suponiendo que ésta es constante. 
 
Estimación de la Escorrentía a partir de la determinación del coeficiente de 
escorrentía 
 
Como ya se dijo anteriormente, el coeficiente de escorrentía expresa la relación 
existente entre la Escorrentía Superficial o precipitación neta y la precipitación total. 
Una vez conocido este coeficiente, la Escorrentía se calcula multiplicando dicho valor 
por la precipitación total. 
 
El coeficiente de escorrentía no es fijo, sino que varía con el tiempo y el espacio en una 
misma cuenca. Generalmente se adoptan valores medios del coeficiente. El coeficiente 
medio durante un intervalo de tiempo se define como el cociente entre la lluvia neta y la 
lluvia total caída durante dicho intervalo de tiempo: 
 
P
PC n
∆
∆
= (5.1) 
 
donde Pn es la Escorrentía Superficial y P es la precipitación total. Este coeficiente 
expresa el tanto por uno que representa la Escorrentía Superficial respecto a la lluvia 
total. El coeficiente de escorrentía en un determinado instante depende de factores tales 
como la evaporación, humedad inicial del suelo, intensidad y duración del aguacero, 
pendiente del terreno... El coeficiente instantáneo de escorrentía se define como: 
 70
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
P
PlimC n
0Pins ∆
∆
=
→∆
 (5.2) 
 
Para determinar el coeficiente de escorrentía existen varios métodos: Estimación a partir 
de tablas, estimación por comparación con otras cuencas cercanas y estimación de 
manera directa. 
 
Estimación a partir de tablas 
 
Este método se aplica cuando no se dispone de datos suficientes para determinar la 
lluvia neta. El coeficiente se determina en función de las características de la cuenca. En 
el caso de que las características de la cuenca difieran, es decir que la cuenca tenga, por 
ejemplo, varios tipos de suelos o vegetación, se realizará una media ponderada de los 
distintos coeficientes de escorrentía en función de las áreas que ocupen cada zona. A 
continuación se describen algunas de las tablas que sirven para el cálculo del coeficiente 
de escorrentía. 
 
a) Tabla de Prevert 
 
Los valores del coeficiente de escorrentía que se muestran se han obtenido a partir de 
parcelas experimentales. 
 
 
Tabla 5.1. Tabla de Prevert (1986). 
 
Textura del suelo 
Uso del 
suelo 
Pendiente 
(%) 
Arenoso – limoso
Limoso - arenoso
Limoso 
Limoso - arenoso 
Arcilloso 
Bosque 0 – 5 
5 – 10 
10 – 30 
>30 
0.10 
0.25 
0.30 
0.32 
0.30 
0.35 
0.40 
0.42 
0.40 
0.50 
0.60 
0.63 
Pastizal 0 – 5 
5 – 10 
10 – 30 
>30 
0.15 
0.30 
0.35 
0.37 
0.35 
0.40 
0.45 
0.47 
0.45 
0.55 
0.65 
0.68 
Cultivo 
agrícola 
0 – 5 
5 – 10 
10 – 30 
>30 
0.30 
0.40 
0.50 
0.53 
0.50 
0.66 
0.70 
0.74 
0.60 
0.70 
0.80 
0.84 
 
 
b) Fórmula de Nadal 
 
Nadal facilita la siguiente fórmula para el cálculo del coeficiente de escorrentía: 
 
321 KKK25.0C ⋅⋅⋅= (5.3) 
 71 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
donde 
 
K1 = factor de la extensión de la cuenca. 
K2 = factor de la lluvia media anual. 
K3 = factor de la pendiente y de la permeabilidad del suelo. 
 
 
Tabla 5.2. Factores para la fórmula de Nadal (1986). 
 
Extensión Lluvia media anual Características 
Km2 K1 mm K2 Cuenca K3 
10 2.60 200 0.25 Llana y permeable 0.5 – 0.7 
20 2.45 300 0.50 Ondulada 0.5 – 1.2 
40 2.15 400 0.75 Montañosa e impermeable 1.2 – 1.5 
100 1.80 500 1.0 
200 1.70 600 1.1 
500 1.40 700 1.17 
1000 1.30 800 1.25 
5000 1.0 900 1.32 
10000 0.90 1000 1.40 
20000 0.87 1200 1.50 
 
 
c) Fórmula de Keler 
 
Esta fórmula tiene por expresión: 
 
P
baC −= aplicable para P > 500 mm (5.4) 
 
donde 
 
a, es un coeficiente que oscila entre 0.88 y 1. Para cuencas torrenciales se 
aconseja emplear el valor máximo. 
b, es un coeficiente que varía entre 350 y 460. En el caso de cuencas torrenciales 
debe emplearse el valor mínimo. 
P, es la precipitación anual o módulo pluviométrico. 
 
Estimación por comparación con otras cuencas cercanas 
 
En caso de conocer coeficientes de escorrentía de cuencas de similares características 
hidroclimáticas y edafológicas se pueden extrapolar los coeficientes de escorrentía de 
estas cuencas para aplicarlos a la cuenca de interés. 
 
 
 
 
 72
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
Métodos directos del cálculo de la lluvia neta 
 
Existen métodos directos para el cálculo de la Escorrentía Superficial o Directa. Uno de 
ellos es el Método del Número de Curva, desarrollado por el Soil Conservation Service 
del departamento de Agricultura de los Estados Unidos, y que es el método más 
extendido y utilizado. En España se aplica el método descrito por la Instrucción de 
Carreteras 5.2-IC del MOPU y que es una variación del anterior. 
 
El método del Número de Curva se basa en dos hipótesis fundamentales: 
 
1) La primera de ellas consiste en suponer que existe proporcionalidad entre la 
lluvia retenida real en el terreno con respecto a la máxima capacidad que el 
terreno puede retener (valor potencial) y la Escorrentía Superficial o lluvia neta 
con respecto a la máxima que se puede producir, que sería la propia 
precipitación total en el supuesto caso de que toda la lluvia pasase a formar parte 
de la Escorrentía Superficial. Por tanto: 
 
P
P
S
F n= (5.5) 
 
donde 
 
P es la precipitación total 
F es la retención real 
S es la capacidad máxima de retención inicial 
Pn es la Escorrentía Superficial o lluvia neta 
 
La capacidad máxima de retención inicial S es la retención potencial máxima del 
suelo y depende de la vegetación, de la pendiente y del tipo de suelo. Al ser F la 
retención real, en ausencia de Interceptación, será F = P - Pn, por lo que 
 
P
P
S
PP nn =− (5.6) 
 
Si se tiene en cuenta la Interceptación In, la ecuación quedaría: 
 
n
nnn
IP
P
S
IPP
−
=
−− (5.7) 
 
2) Si además de la Interceptación, se tiene en cuenta las pérdidas debidas a la 
Detención Superficial y a la Infiltración, la lluvia susceptible de formar parte de 
la retención real del suelo cumplirá 
 
0
nn0
PP
P
S
PPP
−
=
−−
 (5.8) 
 
 73 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
donde P0 = In + Vds + If, siendo Vds la Detención Superficial y If la Infiltración. 
P0 es lo que se denomina umbral de escorrentía o mínima cantidad de agua que 
tiene que llover para que se produzca Escorrentía Superficial. El umbral de 
escorrentía engloba, en consecuencia, el agua interceptada, detenida 
superficialmente e infiltrada. La segunda hipótesis consiste en suponer que dicho 
umbral de escorrentía es: 
 
S2.0P0 ⋅= (5.9) 
 
El umbral de escorrentía se ha evaluado como un 20% del total dela abstracción 
potencial después de haber realizado un estudio en distintas cuencas de Estados 
Unidos. Por todo ello la Ecuación (5.8) queda: 
 
( )
0
2
0
n P4P
PP
P
+
−
= (5.10) 
 
Para la estimación de P0 se utiliza el Número de Curva N. Empíricamente se ha llegado 
a relacionar el umbral de escorrentía P0 con el Número de Curva mediante: 
 
08.5
N
508P0 −= (P0 en cm) (5.11) 
 
donde N es el Número de Curva, que está tabulado dependiendo del tipo de suelo, 
vegetación, uso del suelo, características hidrodinámicas del suelo, pendiente,... El valor 
máximo de N es 100, lo que significa que el agua procedente de la lluvia ni se infiltra, 
ni es retenida (P0 = 0). En la Tabla 5.3 se muestran los distintos valores de N en función 
de los parámetros antes mencionados. 
 
En los valores que se detallan en la Tabla 5.3 se han supuesto condiciones iniciales de 
humedad del suelo medias. Sin embargo, para condiciones de sequía o lluvias intensas 
hay que corregir los valores de N obtenidos. Las condiciones iniciales de saturación del 
suelo también influyen en la formación de escorrentía, ya que si el suelo está 
previamente saturado a un aguacero, la formación de escorrentía se producirá antes que 
si el suelo se encuentra en condiciones desaturadas, ya que el agua tenderá inicialmente 
a rellenar los poros. La corrección del valor de N se hace en función de las lluvias 
caídas en los cinco días anteriores (P5), ya que ésta determina el estado de saturación del 
suelo. En la Tabla 5.5 se muestran los valores corregidos cuando se dan las siguientes 
condiciones: 
 
 Para P5 < 2.5 cm Corrección A. ⇒
 Para 2.5 < P5 < 5 cm ⇒ No se corrige. 
 Para P5 > 5 cm Corrección B. ⇒
 
Para lluvias caídas en los cinco días anteriores inferiores a 2.5 cm, el suelo está casi 
seco, por lo que se disminuye el valor N, con lo que el umbral de escorrentía aumenta 
(Ecuación 5.11), es decir, es necesario que llueva más para que se produzca Escorrentía 
Superficial. Si, por el contrario, la lluvia caída en los cinco últimos días anteriores 
 74
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
supera los 5 cm, se aumenta el valor de N, con lo que el umbral de escorrentía 
disminuye (suelo en condiciones casi saturadas), es decir la Escorrentía Superficial se 
producirá antes ya que se necesita menos precipitación para terminar de saturar el suelo. 
 
En la Tabla 5.4 se definen los tipos de suelo. La permeabilidad del suelo influye en el 
valor de N, de tal forma que cuanto menos permeable valores de N mayores y, en 
consecuencia, menores valores del umbral de escorrentía. 
 
 
Tabla 5.3. Valores de N (no corregidos). 
 
Uso de la tierra y 
cobertura 
Tratamiento 
del suelo 
Pendiente 
del terreno 
Tipo de suelo 
 A B C D 
Sin cultivo Surcos rectos -- 77 86 91 94 
Cultivos en surco Surcos rectos 
Surcos rectos 
Contorneo 
Contorneo 
Terrazas 
Terrazas 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
72 
67 
70 
65 
66 
62 
81 
78 
79 
75 
74 
71 
88 
85 
84 
82 
80 
78 
91 
89 
88 
86 
82 
81 
Cereales Surcos rectos 
Surcos rectos 
Contorneo 
Contorneo 
Terrazas 
Terrazas 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
65 
63 
63 
61 
61 
59 
76 
75 
74 
73 
72 
70 
84 
83 
82 
81 
79 
78 
88 
87 
85 
84 
82 
81 
Leguminosas o praderas 
con rotación 
Surcos rectos 
Surcos rectos 
Contorneo 
Contorneo 
Terrazas 
Terrazas 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
66 
58 
64 
55 
63 
51 
77 
72 
75 
69 
73 
67 
85 
81 
83 
78 
80 
76 
89 
85 
85 
83 
83 
80 
Pastizales 
 
Contorneo 
Contorneo 
> 1 % 
< 1 % 
> 1 % 
< 1 % 
68 
39 
47 
6 
79 
61 
67 
35 
86 
74 
81 
70 
89 
80 
88 
79 
Pradera permanente < 1 % 30 58 71 78 
Bosques naturales: 
Muy ralo 
Ralo 
Normal 
Espeso 
Muy espeso 
 
56 
46 
36 
26 
15 
 
75 
68 
60 
52 
44 
 
86 
78 
70 
62 
54 
 
91 
84 
77 
69 
61 
Caminos: 
De terracería 
Con superficie dura 
 
72 
74 
 
82 
84 
 
87 
90 
 
89 
92 
 
 75 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
Generalmente las cuencas se encuentran formadas por distintos tipos de suelo y 
vegetación, lo que implica que el valor de N no es único. Por ello, se calcula un valor 
característico para el conjunto de la cuenca realizando una media ponderada en función 
de la superficie que ocupa cada tipo de suelo y vegetación: 
 
∑
=





=
n
1i
i
i S
SNN (5.12) 
 
donde Ni y Si es el número y superficie correspondiente a la zona i, respectivamente, n 
es el número de zonas con características diferentes en que se divide la cuenca y S es la 
superficie total de la misma. 
 
Tabla 5.4. Tipos de suelos en función de la textura. 
 
Tipo de 
suelo 
Textura del suelo 
A Arenas con poco limo y arcilla; suelos muy permeables 
B Arenas finas y limos 
C Arenas muy finas, limos, suelos con alto contenido en arcilla 
D Arcillas en grandes cantidades; suelos poco profundos con 
subhorizontes de roca sana; suelos muy impermeables 
 
Tabla 5.5. Valores de N corregidos. 
 
N N con corrección A N con corrección B 
0 0 0 
10 4 22 
20 9 37 
30 15 50 
40 22 60 
50 31 70 
60 40 78 
70 51 85 
80 63 91 
90 78 96 
100 100 100 
 
 
Por otra parte el valor de la lluvia neta dado por (5.10) sólo se aplicará cuando P > P0, es 
decir cuando se produzca la cantidad suficiente de lluvia en el aguacero que supere el 
umbral de escorrentía. Dicha expresión se puede utilizar, o bien, para calcular la lluvia 
neta total producida en un aguacero, o bien, para calcular la lluvia neta instantánea 
producida a lo largo del aguacero. Por ello, el coeficiente de escorrentía podrá variar a 
medida que se desarrolla el aguacero. 
 
El coeficiente de escorrentía para un aguacero dado, tal y como se ha definido en un 
epígrafe anterior, será: 
 76
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
P
PC n= (5.13) 
 
o en términos de lluvia y umbral de escorrentía, 
 
( )
0
2
2
0
PP4P
PP
C
⋅⋅+
−
= (5.14) 
 
En un ejemplo posterior se podrá comprobar la metodología utilizada para el cálculo de 
la lluvia neta y del coeficiente de escorrentía. 
 
La expresión (5.14) nos da el valor del coeficiente de escorrentía producido para una 
precipitación total de valor P. El valor de P será, en consecuencia, el valor acumulado 
de precipitación producido en el aguacero. Por ello, a medida que se va desarrollando el 
aguacero, la lluvia neta y el coeficiente de escorrentía van evolucionando hasta que se 
llega al valor final dado por la precipitación acumulada. En consecuencia, tanto la 
expresión (5.10) como la expresión (5.13) ó (5.14) se pueden aplicar en el cálculo de la 
precipitación neta diaria y el coeficiente diario en un aguacero que dure varios días. 
Posteriormente, se expondrá un ejemplo para que se pueda comprender mejor la 
evolución de la lluvia neta y del coeficiente de escorrentía. 
 
 
Ejemplo 1: Cálculo de N. 
 
Supongamos que una cuenca se caracteriza por tener dos tipos de suelos, el A y el C, y 
la vegetación se compone de bosque natural normal y praderas con pendientes 
inferiores al 1%, de tal forma que los porcentajes de superficie son los que se muestran 
en la tabla adjunta: 
 
Tabla 5.6. Porcentaje de suelo y vegetación. 
 
Suelo tipo A 20 % 
Suelo tipo C 80 % 
Bosque Natural Normal 30 % 
Pradera con pendiente < 1% 70 % 
 
El valor de N ponderado se calculará a partir de los valores de N de la siguiente tabla: 
 
Tabla 5.7. Valores de N. 
 
Valores de N 
 Suelo tipo A Suelo tipo C 
Bosque Natural Normal 36 70 
Pradera con pendiente < 1% 30 71 
 
El valor medio de N para toda la cuenca será: 
 
 77 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
N = 0.2*0.3*36+0.2*0.7*30+0.8*0.3*70+0.8*0.7*71=62.92 
 
Ejemplo 2: Cálculo de N corregido. 
 
Supongamos ahora que la lluvia producida los cinco días anteriores ha sido inferior a 
2.5 cm, para calcular el valor de N corregido del ejemplo anterior aplicaríamos la 
Tabla 5.5, de forma que si el valor dado de N se encuentra comprendido entre dos 
existentes en la tabla, se interpolaría el valor de N corregido. 
 
En nuestro caso N = 62.92, la corrección quese ha de aplicar es la tipo A ya que P5 < 
2.5 cm. El valor de N sin corregir se encuentra entre 60 y 70, por lo tanto el valor 
corregido estará comprendido entre 40 y 51 y será: 
 
4051
40N
6070
6069.62 corr
−
−
=
−
− 
 
es decir, 
 
96.42
10
1169.240Ncorr =⋅+= 
 
Ejemplo 3: Cálculo de Umbral de escorrentía. 
 
Para el cálculo del umbral de escorrentía aplicaremos la expresión (5.11) tomando el 
valor de N el corregido. Siguiendo con el ejemplo inicial Ncorr = 42.96, por lo que P0 
será: 
 
mm4.67cm74.608.5
96.42
508P0 ==−= 
 
Ejemplo 4: Cálculo de la lluvia neta total en un aguacero. 
 
Supongamos que se ha producido un aguacero comprendido entre el 11 y 17 de 
Noviembre de un año cualquiera, de tal forma que las precipitaciones producidas son 
las que se muestran en la tabla siguiente: 
 
Tabla 5.8. Precipitaciones diarias en mm producidas entre el 11 y 17 de Noviembre. 
 
Día Precipitación (mm) 
11 20 
12 12 
13 24 
14 40 
15 50 
16 30 
17 20 
 
 78
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
La cantidad total de lluvia caída será el valor acumulado: 
 
Pacum = 20+12+24+40+50+30+20 = 196 mm 
 
Como Pacum > P0 aplicando la ecuación (5.10) se obtiene, 
 
( ) ( ) mm51.35
4.674196
4.67196
P4P
PP
P
2
0
2
0
n =⋅+
−
=
+
−
= 
 
Ejemplo 5: Cálculo del coeficiente de escorrentía del aguacero. 
 
Para calcular el coeficiente de escorrentía del aguacero producido entre el 11 y el 17 
de noviembre aplicaremos la expresión (5.13) ó (5.14): 
 
18.0
196
51.35
P
PC n === 
 
Ejemplo 6: Cálculo de la lluvia neta diaria. 
 
Para calcular la lluvia neta diaria se tendrá en cuenta los valores acumulados en cada 
momento de la precipitación. La unidad de tiempo es el día, por lo que la lluvia neta 
que se obtendrá es la diaria; si se dispusiese de datos horarios, se podría hallar la 
precipitación neta horaria aplicando la misma metodología que se va a utilizar en este 
ejemplo. 
 
En la siguiente tabla se muestran los valores de las precipitaciones acumuladas del 
ejemplo anterior: 
 
Tabla 5.9. Precipitaciones diarias y acumuladas en mm producidas entre el 11 y 17 de 
Noviembre. 
 
Día Precipitación (mm) Precipitación acumulada (mm) 
11 20 20 
12 12 32 
13 24 56 
14 40 96 
15 50 146 
16 30 176 
17 20 196 
 
 
Para el cálculo de la lluvia neta diaria se irá aplicando la precipitación acumulada de 
cada día en la fórmula (5.10) con el mismo umbral de escorrentía, siempre y cuando se 
cumpla que Pacum > P0. 
 
En este caso, los tres primeros días del aguacero no se genera escorrentía ya que la 
precipitación acumulada (20, 32 y 56 mm) producida en cada uno de esos días no 
 79 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
supera los 67.4 mm del umbral de escorrentía. A partir del 14 ya se supera esa cifra (96 
mm) por lo que empieza a generarse Escorrentía Superficial. 
 
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos. 
 
Tabla 5.10. Lluvias netas producidas (Pn) en mm. 
 
Día Precipitación 
(mm) 
Precipitación 
acumulada (mm) 
Umbral de 
escorrentía P0 
( )
0acum
2
0acum
n P4P
PP
P
+
−
= 
11 20 20 67.4 - 
12 12 32 67.4 - 
13 24 56 67.4 - 
14 40 96 67.4 2.23 
15 50 146 67.4 14.86 
16 30 176 67.4 26.46 
17 20 196 67.4 35.51 
 
 
Ejemplo 7: Cálculo del coeficiente de escorrentía a partir de la lluvia neta diaria. 
 
En este caso se calcula la evolución del coeficiente de escorrentía a lo largo del 
aguacero al aplicar la expresión (5.13) a los valores de la tabla anterior. En la tabla 
siguiente se muestran los distintos coeficientes de escorrentía. 
 
Hay que hacer constar que el valor correspondiente al día 17 corresponde al valor 
total del coeficiente de escorrentía en el aguacero. 
 
Tabla 5.11. Coeficientes de escorrentía diarios para las distintas lluvias netas del 
aguacero. 
 
Día Precipitación 
(mm) 
Precipitación 
acumulada (mm) 
Lluvia neta 
(mm) 
Coeficiente de 
escorrentía diario 
11 20 20 - 0 
12 12 32 - 0 
13 24 56 - 0 
14 40 96 2.23 0.023 
15 50 146 14.86 0.10 
16 30 176 26.46 0.15 
17 20 196 35.51 0.18 
 
 
El método desarrollado por el MOPU en la Instrucción de Carreteras 5.2-IC consiste en 
evaluar el coeficiente de escorrentía a partir directamente del umbral de escorrentía P0 y 
de la precipitación total diaria, Pd, para un período de retorno dado. Se trata de evaluar 
el coeficiente de escorrentía a partir de valores máximos diarios producidos para un 
período de retorno determinado. 
 
 80
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
Los valores Pd se pueden tomar de los mapas contenidos en la publicación “Isolíneas de 
precipitaciones máximas previsibles en un día” de la Dirección General de Carreteras, 
como se muestran en las Figuras 2.16 y 2.17 del Capítulo 2. También se podrán tomar 
de otros datos sobre lluvias publicados por el Instituto Nacional de Meteorología. 
 
El umbral de escorrentía se estimará a partir de las características del suelo (capacidad 
de infiltración y pendiente del terreno) (Tablas 5.12, 5.13 y 5.14) y del uso de la tierra. 
Las condiciones para los valores de P0 corresponden a un estado medio de humedad, por 
ello, el umbral de escorrentía se ha de corregir multiplicándolo por el coeficiente 
corrector dado por la Figura 5.6. Este coeficiente refleja la variación regional de la 
humedad habitual en el suelo al comienzo de aguaceros significativos, e incluye una 
mayoración. 
 
Tabla 5.12. Clasificación de suelos a efectos del umbral de escorrentía. 
 
Grupo Infiltración cuando 
están muy húmedos 
Potencia Textura drenaje 
A Rápida Grande Arenosa Areno-limosa 
Perfecto 
 
 
B 
 
 
Moderada 
 
Media 
 a 
 grande 
Franco-arenosa 
Franca 
Franco-arcillosa 
-arenosa 
Franco-limosa 
 
Bueno a 
moderado 
 
C 
 
Lenta 
 
Media a 
pequeña 
Franco-arcillosa 
Franco-arcillosa 
-limosa 
Arcillo-arenosa 
 
Imperfecto
 
D 
 
Muy lenta 
Pequeña 
(litosuelo) u 
horizontes 
de arcilla 
 
Arcillosa 
 
Pobre o 
muy pobre
Nota: Los terrenos con nivel freático alto se incluirán en el Grupo D 
 
 
El coeficiente de escorrentía viene dado por la siguiente expresión deducida en la 
Instrucción a partir del método del Número de Curva propuesto por el S.C.S.: 
 
( )[ ] ( )[ ]
( )[ ]20d
0d0d
11PP
23PP1PP
C
+
+⋅−
= (5.15) 
 
Esta expresión es válida cuando Pd es mayor que P0, ya que de lo contrario no se supera 
el valor del umbral, por lo que todo el agua se infiltra o queda retenida. Si Pd es menor 
que P0 el valor del coeficiente de escorrentía es nulo. 
 
 
 
 81 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
Tabla 5.13. Estimación inicial de umbral de escorrentía P0 (mm). 
 
Uso de la tierra y 
cobertura 
Pendiente del 
terreno (%) 
Características 
hidrológicas 
Grupo de suelo 
 A B C D 
 
Barbecho 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
R 
N 
R/N 
15 
17 
20 
8 
11 
14 
6 
8 
11 
4 
6 
8 
 
Cultivos en hilera 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
R 
N 
R/N 
23 
25 
28 
13 
16 
19 
8 
11 
14 
6 
8 
11 
 
Cereales de invierno 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
R 
N 
R/N 
29 
32 
34 
17 
19 
21 
10 
12 
14 
8 
10 
12 
Rotación de cultivos 
pobres 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
R 
N 
R/N 
26 
28 
30 
15 
17 
19 
9 
11 
13 
6 
8 
10 
Rotación de cultivos 
densos 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
R 
N 
R/N 
37 
42 
47 
20 
23 
25 
12 
14 
16 
9 
11 
13 
 
 
 
Praderas 
≥ 3 
≥ 3 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
< 3 
< 3 
< 3 
Pobre 
Media 
Buena 
Muy buena 
Pobre 
Media 
Buena 
Muy buena 
24 
53 
70 
80 
58 
80 
120 
250 
14 
23 
33 
41 
25 
35 
55 
100 
8 
14 
18 
22 
12 
17 
22 
25 
6 
9 
13 
15 
7 
10 
14 
16 
 
 
Plantaciones 
regulares de 
aprovechamiento 
forestal 
≥ 3 
≥ 3 
≥ 3 
< 3 
< 3 
< 3 
Pobre 
Media 
Buena 
Pobre 
Media 
Buena 
62 
80 
100 
75 
95 
150 
26 
34 
42 
34 
42 
50 
15 
19 
22 
19 
22 
25 
10 
14 
15 
14 
15 
16 
 
Masas forestales 
(bosques, Monte 
bajo, etc) 
 Muy clara 
Clara 
Media 
Espesa 
Muy espesa 
40 
60 
75 
90 
120 
17 
24 
34 
47 
65 
8 
14 
22 
31 
43 
5 
10 
16 
23 
33 
Notas: N denota cultivo según las curvas de nivel 
 R denota cultivo según la línea de máxima pendiente 
 
 
Enel caso de que la cuenca estuviese constituida por diferentes tipos de suelos y 
vegetación se hallaría una media ponderada, o bien de los diferentes coeficientes de 
escorrentía determinados a partir de cada umbral de escorrentía, 
 
 82
Capítulo 5. ESCORRENTÍA 
 
∑
=
=
n
1i
iiCAA
1C (5.16) 
 
donde A es el área total de la cuenca, Ai son las áreas que ocupa cada tipo de suelo y Ci 
el coeficiente de escorrentía correspondiente para un P0i dado, y n el número total de 
subáreas en que se ha dividido el área total de la cuenca; o bien un umbral de 
escorrentía promedio y con él calcular un único valor de C: 
 
∑
=
=
n
1i
i0i0 PAA
1P (5.17) 
 
donde P0i es el umbral de escorrentía para cada subárea. A partir de P0 se calcularía un 
único C. 
 
Tabla 5.14. Estimación inicial de umbral de escorrentía P0 (mm). (Continuación). 
 
Tipo de suelo Pendiente (%) Umbral de escorrentía 
Rocas 
permeables 
≥ 3 
< 3 
3 
5 
Rocas 
impermeables 
≥ 3 
< 3 
2 
4 
Firmes granulares sin pavimento 
Adoquinados 
Pavimentos bituminosos o de 
hormigón 
 
 
2 
1.5 
1 
 
 
Los resultados obtenidos aplicando ambos métodos son muy similares, por lo que es 
más práctico calcularse un valor medio ponderado del umbral de escorrentía (Ecuación 
5.17), y a partir de éste un único coeficiente de escorrentía, que estimar diferentes 
coeficientes de escorrentía y hallar la media ponderada de éstos. 
 
Por último, hay que hacer constar que el método desarrollado por el MOPU en la 
Instrucción de Carreteras 5.2-IC ha sido deducido a partir del método del Número de 
Curva desarrollado por el Soil Conservation Service. 
 
Para cuencas pequeñas es apropiado la utilización de este método, basado en la 
aplicación de una intensidad media de precipitación a la superficie de la cuenca. En las 
cuencas grandes este método pierde precisión, por lo que se aplican dos coeficientes 
correctores de precipitación y de caudal (dado por AreaIc
6.3
1Q ⋅⋅⋅= ). La división 
entre cuencas grandes y pequeñas, a efectos de este método, corresponde 
aproximadamente a un tiempo de concentración igual a 6 h. 
 
Los factores de corrección son: 
 
a) Factor de uniformidad: 
 83 
HIDROLOGÍA I: CICLO HIDROLÓGICO 
 
14T
T
1f 25.1
c
25.1
c
+
+= (5.18) 
 
Este factor se aplica para tener en cuenta que la intensidad de lluvia puede variar a 
lo largo del aguacero. El caudal se multiplicará por el factor f. 
 
b) Factor de reducción por área: 
 
15
Alog1fra −= (5.19) 
 
donde el área A de la cuenca se expresa en km2. La precipitación máxima diaria se 
debe corregir multiplicando Pd por fra: 
 
Pd corregida = Pd x fra (5.20) 
 
Al aumentar el área, fra disminuye, por lo que disminuye Pd corregido, que es lo 
mismo que ocurre en las curvas Precipitación-Superficie-duración: Al aumentar la 
superficie y para una misma duración de aguacero, la precipitación disminuye 
(Figura 2.10 del Capítulo 2). 
 
 
 
Figura 5.6. Mapa del coeficiente corrector del umbral de escorrentía. 
 84
	INTRODUCCIÓN
	TIPOS DE ESCORRENTÍA
	Escorrentía Superficial o Directa
	Escorrentía Hipodérmica o Subsuperficial
	Escorrentía Subterránea
	EL CICLO DE LA ESCORRENTÍA
	FACTORES QUE CONDICIONAN LA ESCORRENTÍA
	CÁLCULO DE LA ESCORRENTÍA