Si conoces la situación tanto del sumidero de la superficie como del depósito, conoceras la pendiente de la tubiería, que llamermos S.
Si tampoco conoces la pendiente, la debes suponer inicialmente y comprobar que no se supera al final de los cálculos las velocidades admisibles. En tal caso, deberás aumentar o disminuir la pendiente. Es como un cálculo iterativo.
Ecuación de Chezy Manning
Q=A*V = A * (1/n)*R^(2/3)*S^(1/2).
(1) ;A= (pi*D^2); n es el coeficiente de fricción (para hormigón vale 0,013)
Q lo conoces (el caudal de la lluvia).
S la conoces, la pendiente.
R es el radio hidráulico que se define como el área mojada de la tubería entre el perímetro mojado. Para tubería llena es D/4.
Pero la tubería no puede ir llena. pongamos que con el caudal que tenemos la tubería debe ir llena al 75%
Por otro lado, la velocidad no debe superar los 4 m/s ni ser inferior a 0,6 m/s para promover la autolimpieza de la tubería y que no se queden sedimentos.
Tenemos el caudal Q conocido a tubería al 75%. El caudal si la tubería fuese llena lo llamamos Qfull. Luego Q / Qfull = 0,75
Qfull= Q/0,75.
Ahora debes establecer una velocidad de circulación para tu caudal al 75% llena que esté entre la máxima y la mínima. por ejemplo 2 m/s.
Vete a la gráfica siguiente partiendo de "ordenadas" Q/Qfull = 0,75. Sigue recto hasta que te encuentres con la gráfica en trazo continuo. En ese punto, sigue en vertical hasta que te encuentres con la de trazo discontinuo V/Vfull. (El valor en ordenadas te dará la relación V /Vfull.
En la ecuación de Manning la pones en términos de V y Q full y el radio hidráulico R en función de diámetro (D/4).
Despeja D de la ecuación. Lo que te dé lo redondeas al normalizado más proximo.
Ahora debes comprobar que con el diámetro normalizado no se superen (ni por arriba ni por abajo) las velocidades de circulación admisibles.
Espero haberte sido de ayuda. Saludos
PD. Todo esto una vez que conozcas los datos pluviométricos, como dice el compañero el caudal parece poco ¿cómo lo has calculado?
PD2. Se me olvidaba, si tampoco conoces la pendiente, la debes suponer inicialmente y comprobar que no se supera al final de los cálculos las velocidades admisibles. En tal caso, deberás aumentar o disminuir la pendiente. Es como un cálculo iterativo. (lo he puesto arriba tambiñen).