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“Universidad José Carlos Mariátegui” Ing. Civil 2010- 1 FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Hidrología General - 1 - Ciclo VII ALUMNOS : QUISPE ROSADO, Rene. CUTIMBO CHOQUE, Wilber. SANTOS ROQUE, Julio. RIVERA FLORES, Rommel. CICLO : VII DOCENTE : Ing. Martin F. Chumpitaz. MOQUEGUA – PERU 2010

Estudio Tormenta

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Una monografria sobre el estudio de tormentas en el.....

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“Universidad José Carlos Mariátegui” Ing. Civil 2010- 1

FACULTAD DE INGENIERÍASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

Hidrología General - 1 - Ciclo VII

ALUMNOS : QUISPE ROSADO, Rene. CUTIMBO CHOQUE, Wilber. SANTOS ROQUE, Julio. RIVERA FLORES, Rommel.

CICLO : VII

DOCENTE : Ing. Martin F. Chumpitaz.

MOQUEGUA – PERU

2010

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INDICE

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………………………………3

ESTUDIO DE UNA TORMENTA……………………………………………………………….………………………..4

DEFINICIÓN:………………………………………………………………………………………….……………………4

CARACTERÍSTICAS …………………………………………………………………………………….………………...4

RADIOGRAFÍA DE UNA TORMENTA ………………………………………………………….…………………….4

FASES DE UNA TORMENTA……………………………………………………………………………………………5

TORMENTAS COMPLEJAS …………………………………………………………………………………………….6

ELECTRIFICACIÓN DE LA TORMENTA…………………………………………………………………………….6

MEDICIÓN Y EVALUACIÓN…………………………………………………….……………………………………..7

ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL ANALISIS DE LAS TORMENTAS………………….………………..8

EL HIETOGRAMA Y LA CURVA MASA DE PRECIPITACION…………………………………………………..9

HIETOGRAMA DE LA LLUVIA DE DISEÑO……………………………………………………………………….11

CURVA MASA DE PRECIPITACION:………………………………………………………………………………..12

MÉTODOS PARA ESTIMAR HIETOGRAMAS DE DISEÑO……………………………………………….…….13

PROCESO PARA EL ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA……..16

ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LAS TORMENTAS………………………………………………………………20

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………..25

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INTRODUCCIÓN

Los estudios hidrológicos requieren del análisis de cuantiosa información hidrometeorológica; esta información puede consistir en datos de precipitación, caudales, temperatura, evaporación, etc.

Los datos recopilados, solo representan una información en bruto, pero si estos se organizan y se analizan en forma adecuada, proporcionan al hidrólogo una herramienta de gran utilidad, que le permite tomar decisiones en el diseño de estructuras hidráulicas.

Para realizar los cálculos, los hidrólogos tienen que afrontar una serie de problemas, debido a que:

• El procesamiento de la información que se tiene que realizar es bastante laboriosa.

• Las ecuaciones por solucionar, en la mayoría de los casos, son muy complejas, y para su solución se requiere del uso de métodos numéricos.

• Las simulaciones que se realizan manualmente consumen mucho tiempo, debido a los cálculos requeridos.

Por lo laborioso del proceso de la información y de los cálculos, se puede incurrir en errores, en razón de lo cual es necesario un software que brinde al hidrólogo una herramienta que le permita simplificar todos estos procesos, e inclusive posibilitarle simular sus resultados, facilitando con esto optimizar su diseño.

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ESTUDIO DE UNA TORMENTA

DEFINICIÓN:

Se entiende por tormenta o borrasca, al conjunto de lluvias que obedecen a una misma perturbación meteorológica y de características bien definidas. De acuerdo a esta definición, una tormenta puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas y aun días, y puede abarcar extensiones de terrenos muy variables, desde pequeñas zonas, hasta regiones.

CARACTERÍSTICAS

Una tormenta se caracteriza esencialmente por:

o Existencia de fenómenos eléctricos

o Intensidad de precipitación elevada e incluso a veces granizo

o Vientos fuertes y racheados

o Descenso brusco de la temperatura en superficie

o Variaciones súbitas de presión en superficie.

Para que se forme una tormenta es necesaria la existencia de inestabilidad potencial en aire húmedo que de lugar a la formación de nubes tipo cumulonimbo, con temperaturas a cada nivel más altas que las del entorno y velocidades ascendentes superiores a 1 m/s.

El movimiento ascendente puede ser:

o Ascenso frontal

o Convección por insolación

o Ascenso en bloque forzado por la orografía y/o la brisa

o Ascenso forzado por líneas de convergencia

Hidrología General - 4 - Ciclo VII

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RADIOGRAFÍA DE UNA TORMENTA

 Las tormentas presentan una estructura que se compone de uno o varios centros activos denominados células. Una célula es una nube elemental que comprende en algún momento de su desarrollo como mínimo una corriente ascendente bien establecida y una descendente.

El ciclo de vida de una tormenta oscila entre media hora y varias horas. Durante ese tiempo, la tormenta puede permanecer estacionaria o recorrer de quince a treinta kilómetros, en promedio, en la dirección de los vientos dominantes.

FASES DE UNA TORMENTA

En todas las células se distinguen tres fases: desarrollo, madurez y disipación.

TORMENTA UNICELULAR

Está compuesta por una sola célula, un radio comprendido ente 5 y 10 km y una duración inferior a 1 hora. Típica en verano.

Se pueden diferenciar tres etapas:

Etapa cúmulo:

o Ascenso aire caliente y húmedo

o Liberación de calor latente

o Corrientes ascendentes (5-10 m/s) elevan gotitas por encima de 0ºc gotas subfundidas coexisten con cristales de hielo hasta –40ºc

o Descenso presión en superficie

o Convergencia en bajos niveles

o Dura unos 15 min y la nube puede llegar hasta la tropopausa.

o Etapa sin truenos ni relámpagos

Etapa de madurez:

o Precipitación abandona base de la nube

o Velocidades ascendentes en el centro de la nube llegan a su valor máximo (>30 m/s)

Hidrología General - 5 - Ciclo VII

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o Inicio corrientes descendentes por arrastre

o Zona de divergencia y pseudofrente frío bajo la nube

o Formación del yunque

o La nube puede llegar hasta altitudes de 12 ó 18 km

o Máxima intensidad de precipitación

o Posible producción de rayos y relámpagos

o En ambiente muy seco y cálido: tormenta seca

o Dura entre 15 y 30 minutos

Etapa de disipación:

o Las corrientes descendentes dominan toda la nube

o Disminución de temperatura

o Aumento de presión en superficie

o Siguen las lluvias aunque más débiles

o Puede durar unos 30 min.

TORMENTAS COMPLEJAS

En la etapa de madurez de una tormenta unicelular es posible que se desarrolle:

o Tormenta multicelular: si el ambiente es favorable y como consecuencia del ascenso que fuerzan las corrientes descendentes. Constituida por n células en diversas fases de desarrollo, consecutivas entre sí. Es la más típica. Puede durar varias horas. Si hay tiempo severo: lluvias muy fuertes/inundaciones.

o Tormenta supercelular : si la corriente ascendente es muy potente y el viento varía con la altura, la célula única adquiere en su interior un movimiento de rotación. Si tiempo severo: vientos de más de 90 kt, granizo gigante, tornados.

ELECTRIFICACIÓN DE LA TORMENTA

Hidrología General - 6 - Ciclo VII

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En caso de buen tiempo: existencia en la atmósfera de campo eléctrico muy tenue.

o Normal a la superficie

o Orientado de arriba abajo

o Decrece con la altura

o Verano: 130 V/m.

Se toma la tierra con potencial cero y la atmósfera con potencial positivo

La fuerte contaminación hace aumentar el campo eléctrico llegándose a valores de 500 V/m.

En situaciones de tormenta el campo eléctrico entre la base de la nube y el suelo puede llegar a 3.000.000 V/m. La diferencia de potencial entre suelo y nube y nube-nube lleva a la generación de relámpagos.

  Relámpago: Descarga eléctrica que se produce en la fase madura de una tormenta. Puede ser:

o Dentro de una misma nube: la mayor parte

o De una nube a otra

o De una nube al suelo: aproximadamente un 20%. Son conocidos como rayos.

Formas de los Rayos

o Forked lightning o rayos en zig-zag.

o Ribbon lightning o rayos en cinta

o Bead lightning o rayos en collar

o Ball lightning o “bola de fuego

o Sheet lightning o relámpagos en sábana

o Heat lightning o rayo caliente

Trueno: onda sonora que viaja en todas direcciones, producida por el calentamiento súbito (30.000ºC) del aire traspasado por el relámpago.

 

Hidrología General - 7 - Ciclo VII

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MEDICIÓN Y EVALUACIÓN

La medida de los rayos (nube-suelo) se realiza mediante el método “ Lightning direction-finder” que se basa en la detección de las ondas de radio producidas por el relámpago. A tales ondas se les conoce como “sferics”. Con modelos, predicciones sobre la probabilidad de rayos. Correlación con imágenes de satélite y de radar permite, además, mejorar el estudio de las tormentas.

Para el estudio de las tormentas también se utiliza el radar meteorológico.

Importancia del análisis de las tormentas

El análisis de las tormentas, está íntimamente relacionado con los cálculos o estudios previos, al diseño de obras de ingeniería hidráulica como son:

Estudio de drenaje

Determinación de caudales máximo, que deben pasar por el aliviadero de una represa o que deben encausarse, para impedir las inundaciones.

Determinación de la luz de un puente

Conservación de suelos

Cálculo del diámetro alcantarillas.

Las dimensiones de estas obras, dependen principalmente de la magnitud que las tormentas tengan, y de la frecuencia o periodo de retorno, esto a su vez determina el coeficiente de seguridad que se da a la obra. O los años de vida probable de la misma.

Se comprende que lo mejor sería diseñar una obra para la tormenta de máxima intensidad y de duración indefinida, pero esto significa grandes dimensiones de la misma y lógicamente hay un límite, después del cual los gastos ya no compensan el riesgo que se pretende cubrir. Entonces, en la práctica no se busca una protección absoluta, sino la defensa contra una tormenta de características bien definidas, o de una determinada probabilidad de ocurrencia.

ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL ANALISIS DE LAS TORMENTAS

Durante el análisis de las tormentas hay que considerar:

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a.- LA INTENSIDAD:

Es la cantidad de agua caída por unidad de tiempo. Lo que interesa particularmente de cada tormenta, es la intensidad máxima que se haya presentado, ella es la altura máxima de agua caída por unidad de tiempo. De acuerdo a esto la intensidad se expresa asi:

Donde:imax= intensidad máxima, en mm/hora.P = precipitación en altura de agua, en mm.t = tiempo en horas.

b.- LA DURACION:Corresponde al tiempo que transcurre entre el comienzo y el fin de la tormenta. Aquí conviene definir el periodo de duración, que es un determinado periodo de tiempo, tomado en minutos u horas, dentro del total que dura la tormenta. Tiene mucha importancia en la determinación de las intensidades máximas.

Ambos parámetros se obtienen de un pluviograma como se muestra en la figura 3.13.

Registro de un fluviógrafo

c.- LA FRECUENCIA:

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tPi max

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Es el número de veces que si repite una tormenta, de características de intensidad y duración definidas en un periodo de tiempo más o menos largo, tomado generalmente en años.

d.- PERIODO DE RETORNO:

Intervalo de tiempo promedio, dentro del cual un evento de magnitud x, puede ser igualado o excedido, por lo menos una vez en promedio. Representa el inverso de la frecuencia, es decir:

Así se puede decir por ejemplo, que para la localidad de Cartago, se presentara una tormenta de intensidad máxima igual a 60mm/hr, para una duración de 30 min, y un periodo de retorno de 10 años.

EL HIETOGRAMA Y LA CURVA MASA DE PRECIPITACION

La intensidad de precipitación, varía en cada instante durante el curso de una misma tormenta, de acuerdo a las características de esta. Es absolutamente indispensable, cuando se hace el análisis de las tormentas, determinar estas variaciones, porque de ellas dependen muchas de las condiciones, que hay que fijar para las obras de ingeniería hidráulica, para las que se hacen principalmente esta clase de estudios. Esto se consigue mediante dos gráficos: el hietograma y la curva masa de precipitación.

HIETOGRAMA:

Es un grafico de forma escalonada como un histograma, que representa la variación de la intensidad expresada en mm/hora de la tormenta, en el transcurso de la misma expresada en minutos u horas. En la figura 3.14, se puede ver esta relación que corresponde a una tormenta registrada por un pluviograma.

Mediante este hietograma es muy fácil decir a qué hora, la precipitación adquirió su máxima intensidad y cuál fue el valor de esta. En la figura 3.14, se observa que la intensidad máxima de la tormenta, es de 6 mm/hr, y se presento a los 500min, 700 min, y 800 min, de iniciado la tormenta.

Matemáticamente este grafico representa la relación:

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fT 1

dtdPi

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Donde:

i = intensidad.P = precipitación.t = tiempo.

Hietograma de precipitación.

Curva masa de precipitación.

HIETOGRAMA DE LA LLUVIA DE DISEÑO

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La última variable a determinar en las tormentas de diseño es definir a partir de un hietograma la distribución de la lluvia y posteriormente a través de un modelo lluvia-escurrimiento, calcular la forma del hidrograma de diseño, elemento básico para estimar los diámetros de los colectores urbanos.El método de Tholin y Keifer, estipula que el Hietograma de Diseño se define a partir de los hietogramas registrados en el pasado. En la cuenca de estudio se utilizaron los hietogramas registrados durante 11 años (1978-1988) de tormentas convectivas. La figura 2.10 indica el resultado obtenido, curva media del porcentaje de lluvia total acumulada contra porcentaje de duración de la tormenta (perfil de tormenta).

Figura 2.10. Curva lluvia acumulada-duración de la tormenta

La figura 2.11 indica la distribución del porcentaje acumulado de lluvia total contra el porcentaje de duración de la tormenta, para diferentes alturas de lluvia y tipos de tormentas.

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Figura 2.11. Porcentajes típicos de curvas medias de lluvia acumulada-duración acumuladapara diferentes alturas de lluvia y características de tormentas

CURVA MASA DE PRECIPITACION:La curva masa de precipitación (figura 3.15), es la representación de la precipitación acumulada vs el tiempo. Se extrae directamente del pluviograma.La curva masa de precipitación, es una curva no decreciente, la pendiente de la tangente en cualquier punto, representa la intensidad instantánea en ese tiempo.

Matemáticamente la curva masas de precipitación, representa la función P=f(t) expresada por:

Que se deduce de la relación:

MÉTODOS PARA ESTIMAR HIETOGRAMAS DE DISEÑO

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1

0

tdtiP

dtdPi

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La distribución de la lluvia media para la duración total de la tormenta, se determina a partir de un hietograma de diseño, el cual se define con el apoyo de las curvas masas media de las tormentas más desfavorables que han ocurrido en una región o cuenca hidrológica, durante un lapso de tiempo lo suficientemente grande para tener certeza en los resultados.Sin embargo, a lo largo del tiempo diversos autores tales como Tholin y Keifer (1,959), NERC (1,975) y algunos otros más, han desarrollado varios métodos para determinar el hietograma de diseño, utilizando para ello los registros de datos pluviográficos y concepciones teóricas diferentes.

MÉTODO DEL BLOQUE ALTERNOEl objetivo básico de este método es determinar la curva masa acumulada de precipitación, asociada a un área de análisis y un periodo de retorno dado y con su resultado se define el hietograma de diseño, discretizando la curva masa para un intervalo de tiempo constante.Por su parte, para el caso de áreas reducidas cuyos valores no sobrepasen los 25 km2 y si se tienen disponibles lluvias asociadas a cortas duraciones, registradas en pluviógrafos, se procede a definir la curva masa de precipitación, con el apoyo de una expresión matemática que asocia en forma conjunta los valores de la lluvia, la duración y la probabilidad de ocurrencia, representada por el concepto del periodo de retorno.Una de las expresiones que se usan regularmente, en la Hidrología, para relacionar las variables de la altura de la lluvia (hp), la duración (d), y el periodo de retorno (Tr), tiene la estructura siguiente:

3.1Donde:

hp es la altura de lluvia, en mm.Tr es el periodo de retorno, en años. d es la duración, en min; y. k, m y n son parámetros cuyo valor se determinan al ajustar la ecuación (3.1) a los datos registrados, con la ayuda de una regresión lineal múltiple.

Posteriormente, para calcular un hietograma de diseño se selecciona un periodo de retorno (Tr) y con el auxilio de la función (3.1) se determina la curva de la precipitación acumulada.

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A continuación, con la curva de precipitación y el intervalo de tiempo elegido se estiman los incrementos de lluvia entre intervalos consecutivos y con estos valores se construye el hietograma de diseño.El hietograma de diseño se define con la técnica del bloque alterno el cual consiste en formar un diagrama de barras con el proceso que a continuación se describe.En la parte central se ubica el valor de mayor valor y después se van alternando en orden descendente hacia la derecha e izquierda los otros valores para formar el hietograma de diseño. La figura 3.1 señala la forma típica de un hietograma de diseño elaborado con el método del bloque alterno.

Figura 3.1. Hietograma de diseño

MÉTODO DE LA INTENSIDAD INSTANTÁNEAEn este método si se conoce la ecuación que define la curva intensidad-duración periodo de retorno, se pueden desarrollar las ecuaciones que describan la variación de la intensidad con el tiempo en el hietograma de diseño.El principio es similar el empleado en el método del bloque alterno, es decir, la altura de precipitación para un periodo de duración Td alrededor del pico de la tormenta es igual al valor dado por la curva o ecuación que relaciona los valores de la intensidad-duración-periodo de retorno (i-d-Tr).

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La diferencia entre el método de la intensidad instantánea y el método del bloque alterno es que la intensidad de precipitación varía en forma continua a través de la tormenta.Ahora bien, si se considera el hietograma de la tormenta indicado en la figura 3.2, la línea horizontal punteada dibujada en el hietograma para una intensidad de lluvia dada i, intersectará el hietograma antes y después del valor pico. Además, si se mide con respecto al tiempo de intensidad pico, el tiempo de intersección antes y después del pico se denota con ta y tb, respectivamente.Asimismo, el tiempo total entre las intersecciones se denomina d T de tal forma que:

3.2

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Figura 3.2. Ajuste de un hietograma mediante curvas

PROCESO PARA EL ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA

Para realizar el análisis de una tormenta, registra por un pluviograma, hacer lo siguiente.

1.- conseguir el registro de pluviograma.

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2.- realizar una fabulación con la información obtenida del pluviograma, en forma similar a la mostrada en tabla 3.4, donde sus columnas son:(1) Hora: se anota las horas en que cambia la intensidad, se reconoce por el cambio de la pendiente, de la línea que marca la precipitación.

(2) Intervalo de tiempo: es e intervalo de tiempo entre las horas de la columna (1)(3) Tiempo acumulado: es la suma sucesiva de los tiempos parciales de la columna (2)(4) Lluvia parcial: es la lluvia caída en cada intervalo de tiempo.(5) Lluvia acumulada: es la suma de las lluvias parciales de la columna (4)(6) Intensidad: es la altura de precipitación referida a una hora de duración, para cada intervalo de tiempo. Su cálculo se realiza mediante una regla de tres simple, obteniéndose:

3.- dibujar el hietograma (figura 3.14), esto reconsigue ploteándo las columnas (3) vr (6)El hietograma permite apreciar más objetivamente como varia la intensidad durante la tormenta.

4.- Dibujar la curva masa de precipitaciones (figura 3.15), esto se consigue ploteándo las columnas (3) vr (5).

5.- Calcular la intensidad máxima para diferentes periodos de duración. Los periodos de duración más utilizado son: 10min, 60min ,90min , 120min y 240 min.

TABLA 3.4 Análisis del pluviograma de una tormenta

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EJEMPLO:Para una tormenta, del registro de un pluviografo, se obtuvo la información de la tabla. 3.6

Dibujar:

La curva masa de precipitación Hietogramas de altura de precipitaciones para duraciones de 2hr, 4hr, 6hr y 12hr.

Solución:

1.- Ploteando los pares de datos de la tabla 3.6, se obtiene la figura 3.19.

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2.- calculando las alturas para cada intervalo de tiempo, se obtiene la tabla 3.7. Estas alturas se obtienen restando la precipitación acumulada destiempo t , la del tiempo t- At.

3.- dibujo del histograma para At = 2 hr. Ploteando las columnas 1 y 2, se obtiene la figura 3.204.- análogamente:

Para At= 4 hr, ploteando las columnas (1) y (3) reobtiene la figura 3.21.

Para At= 6 hr, ploteando las columnas (1) y (4) se obtiene la figura 3.22.

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Para At= 12 hr, ploteando las columnas (1) y (5) se obtiene la figura 3.23.

Observaciones:

Conforme disminuye el intervalo de tiempo At, el histograma se aproxima más a la variación real de la lluvia.

Al calcular el hietograma para un intervalo, igual ala duración de la tormenta ( en este caso de = 12 hr), se tendrá la misma información que si solo redispusiera de un pluviómetro.

ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LAS TORMENTAS

Para el análisis de las frecuencias de las tormentas, hacer lo siguiente:

1.- Analizar todas las tormentas caídas en el lugar, siguiendo el proceso ya indicado, es decir,

para cada tormenta hallas la intensidad máxima, para diferentes duraciones.

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2.- Tabular los resultados en orden cronológico, tomando la intensidad mayor dse cada año para

cada periodo de duración (10min, 30 min, 60 min, 120 min, y 240 min), en una tabla similar a la

tabla siguiente

AÑO

PERIODO DE DURACION (Min)

10 30 60 120 240

1973 102 81 64 42 18

1974 83 71 50 33 16

1975 76 61 42 29 20

1976 80 72 45 32 11

1977 61 58 36 28 14

--

--

--

2001 105 83 65 50 23

Intensidad máxima para periodos de duración de 10, 30, 60, 120 y 240 min

3.- Ordenar en forma decreciente e independiente del tiempo, los valores de las intensidades

máximas correspondientes a cada uno de los periodods de duración de la tabala siguiente . Para

cada valor p, calcular su periodo su periodo de retorno utilizando la formaula de Weibull:

T=n+1m

Donde:

T = periodo de retorno

m = numero de orden

n = numero total de observaciones, en este caso numero de años

Relación entre periodo de retorno, duración e intensidades máximas

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Nº de orden Periodo de retorno Periodo de duración (min)

m T = n+1/m 10 30 60 120 240

1 30 105 83 65 50 23

2 15 102 81 64 42 20

3 10 83 72 50 28 18

- - - - - - -

- - - - - - -

- - - - - - -

- - - - - - -

- - - - - - -

n=29 - - - - - -

4.- Construir las curvas de intensidad – duración –periodo de retorno (i-d-t)

Para la elaboración de estas curvas, hacer lo siguiente:

Trazar los ejes coordenados; en el eje X, colocar las duraciones (en min), mientras que el

eje Y, colocar los valo0res de las intensidades (en mm/hr)

Para un periodo de retorno T (en años) ubicar los pares (duración, intensidad), para ese

periodo de retorno T

Trazar una curva que una los puntos (duración, intensidad).

Repetir los dos últimos pasos para otros valores de T

Esta relación expresa la intensidad con la cual cae la lluvia, el tiempo durante el cual continua

cayendo a una intensidad promedio y la frecuencia con la cual estas combinaciones de intensidad

y duración se repiten

Las siguientes recomendaciones deben tenerse en cuenta en relación al desarrollo y empleo de

estas relaciones :

a) Solo las precipitaciones medidas en una estación y aplicables a una pequeña area pueden

expresarse asi. La frecuencia de ocurrencia de una de una profundidad promedio de lluvia

Hidrología General - 23 - Ciclo VII

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sobre un area designada, no puede ser determinada con suficiente certeza, porque los

datos de precipitaciones no están por lo general disponibles en la forma apropiada

b) La frecuencia de intensidad de precipitación para una duración dada, para fines de

ingeniería, resulta mejor expresada en términos de periodo de retorno

c) La frecuencia promedio no implica periodicidad, esto es , el valor a esperarse una vez

cada 10 años, en promedio, no ocurrirá a través de un periodo de 50 años a intervalos

regulares de 10 años pero al final de este periodo se puede encontrar que ha ocurrido 5

veces. Esto es, que dos o mas de los cinco eventos puden haberse dado en un solo año.

La probabilidad de que ocurra uan tormenta que iguale o exceda a la tormenta del enésimo año

en cualquier serie de n años es:

Las curvas de intensidad – duración – periodo de retorno, son complicadas de obtener, por la

gran cantidad de información que hay que procesar, pero son sumamente utiles para la obtención

de la intensidad máxima, para una duración y un periodo de retorno dado

En la figura se muestran 3 curvas para periodos de retorno de 10, 15 y 30 años

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EJEMPLO:

Utilizando la figura 3.24, hallar la intensidad máxima para una duración de 60 min y un periodo

de retorno de 10 años

Solucion:

El proceso es como sigue

Ubicar en el eje X, la duración de 60 min

Trazar una paralela al eje Y (eje de intensidades), hasta ubicar el periodo de retorno de

10 años (si esta curva no existe, hacer un trazo por interpolación)

Trazar de la intersección, una paralela al eje X, hasta interceptar al eje Y.

Leer en el eje de las intensidades el valor correspondiente, el cual corresponde a la

intensidad máxima en mm/hr, para una duración de 60 min y un T = 10 años, en este

caso : Imax =45 mm/hr

Hidrología General - 25 - Ciclo VII

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El valor de la intensidad máxima se usa por ejemplo, en al ecuación del calculo del caudal

máximo del método racional, la cual es :

Q=CIA360

Donde :

Q= caudal máximo, m3 /s

C = Coeficiente de escorrentía

I = Intensidad máxima, en mm/hr, para una duración igual al tiempo de concentración y un

periodo de retorno dado

A = Area de la cuenca.

Hidrología General - 26 - Ciclo VII

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BIBLIOGRAFIA:

HIDROLOGIA…………………………………..……..….Máximo Villon Bejar. HIDROLOGIA ESTADISTICA………………………….Máximo Villon Bejar. HIDROLOGIA…………………………………………..…PUCP. HIDROLOGIA APLICADA …………………………….. VEN TE CHOW FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA DE SUPERFICIE - Francisco Javier Aparicio

Mijares

Hidrología General - 27 - Ciclo VII