CÁLCULO DEL HIDROGRAMA TOTAL Y LAMINADO CORRESPONDIENTE A UNA PRECIPITACIÓN REGISTRADA EN LA ESTACION M051 EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS

[pic 1]

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA}

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

HIDROLOGÍA APLICADA

Ph. D. Edgar Ayabaca

TEMA:

CÁLCULO DEL HIDROGRAMA TOTAL Y LAMINADO CORRESPONDIENTE A UNA PRECIPITACIÓN REGISTRADA EN LA ESTACION M051 EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS.

NOMBRE: RODRIGUEZ GUERRERO EMILIO ALEJANDRO

SEMESTRE: QUINTO

PARALELO: PRIMERO

FECHA DE ENTREGA:                                    18 – ENERO – 2017.

OCTUBRE 2016 – FEBRERO 2017

QUITO – ECUADOR

1. INTRODUCCIÓN

En estadística la palabra estocástico es sinónimo de aleatorio, pero en hidrología se la usa de manera especial, para referirse a series de tiempo que son parcialmente aleatorias. La hidrología estocástica llena la brecha entre los modelos determinísticos y probabilísticos, en la hidrología estocástica la secuencia en el tiempo es la parte primordial.

Los métodos estocásticos o de series de tiempo fueron introducidos a la hidrología para atacar el problema de diseños de embalses.

El hidrograma es la representación gráfica de las variaciones del caudal con respecto al tiempo, arregladas en orden cronológico en un lugar dado de la corriente.

2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El agua es la sustancia más abundante en la tierra, es una fuerza importante que constantemente está cambiando la superficie de la tierra, también es un factor clave en la climatización de nuestro planeta.

El hombre la requiere para satisfacer sus necesidades básicas, usos recreativos, para
transformarla en energía, la agricultura y para procesos de manufactura.

Por desgracia, no siempre es posible satisfacer las necesidades humanas y con frecuencia su escasez no permite disponer de la cantidad necesaria, otras veces su
exceso ocasiona graves daños materiales, y pérdidas de vidas humanas.
Por esta razón es muy importante su estudio, comprender el desarrollo de esta, y
poder adecuarse a su dinámica para vivir en armonía con ella.

3. DATOS DE ENTRADA

DATOS DE LA CURVA IDF

Ecuaciones

[pic 2]

4. METODOLOGÍA

-HIDROGRAMA

El hidrograma es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros, para un río, arroyo, rambla o canal, si bien típicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el gráfico de la descarga (L3/T) de un flujo en función del tiempo.

-MÉTODO DEL BLOQUE ALTERNO PARA EL HIETOGRAMA DE CRECIDA

El método del bloque alterno permite calcular el hietograma de la lluvia, considerando una variación de intensidad de lluvia en el tiempo, utilizando las curvas IDF proporcionadas por el INAMHI. Las curvas IDF son diagramas característicos de una cuenca que relaciona el comportamiento de la intensidad de la lluvia conforme avanza el tiempo para diferentes períodos de retorno.

-MÉTODO DEL S.C.S PARA EL CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN EFECTIVA.

El servicio de conservación de suelos de Estados Unidos en base a las constantes precipitaciones ha propuesto un método que proporciona los valores de pérdidas iniciales de infiltración y precipitación efectiva. Estos datos pueden obtenerse para la lluvia total, así como para cualquier instante de tiempo que nos interese en el transcurso de la lluvia.

Para deducir la formula principal de este método se necesita tener como datos el gráfico de cómo va variando la precipitación acumulada del hietograma de la lluvia. Junto con ello requerimos de conocer las características del suelo de la cuenca, sus pozos y el grado de humedad de la misma.

[pic 3]

-METODO DEL HIDROGRAMA DE NASH.

Este modelo matemático ha sido deducido a partir de una analogía entre el cauce natural del río y un cauce equivalente que posee n embalses ubicados en serie, es decir, uno a continuación de otro.

Esta analogía se utiliza por cuanto al criterio de los autores el factor predominante que lamina a una crecida es la acumulación temporal del agua de la crecida que las riberas adjuntas al cauce que se inundan durante el paso de las crecidas.

Esta acumulación temporal del agua puede ser representada mediante las ecuaciones que describen la acumulación de agua en los embalses analógicos.

Nash plantea que el cauce equivalente que está conformado por n embalses sucesivos puede estar descripto matemáticamente con dos ecuaciones.

1. Ecuación de la conservación del agua en cada embalse
2. Ecuación de la descarga desde cada embalse.

Los dos parámetros n y k del modelo pueden estimarse de un hietograma de precipitación efectiva y de su correspondiente hidrograma de escorrentía directa.

[pic 4]

-METODO DE PULS

El método de cálculo para la laminación del embalse parte de un hidrograma de entrada al embalse y de las características propias del embalse, tanto físicas como de operación, permitiendo obtener un hidrograma de salida del embalse.

Para la estimación de la propagación de los hidrogramas de avenida en el embalse se puede utilizar el método de Puls modificado (método hidrológico). El método permite calcular la evolución del volumen en el embalse en cada intervalo de tiempo, teniendo en cuenta una relación no lineal entre el caudal de salida o vertido (Qs) y el almacenamiento o volumen de embalse (V).

5. RESULTADOS OBTENIDOS.

Mediante la metodología planteada anteriormente, se han obtenido las siguientes gráficas correspondientes

De acuerdo a las gráficas se pudo apreciar que la precipitación efectiva es mucho menor que la infiltración, lo que permite concluir que el suelo de este sector es muy permeable y que poca parte de la lluvia va a escorrentía directa; la infiltración es un parámetro de suma importancia, el cual absorbe mucha cantidad de precipitación, obteniendo tan solo 1,61mm de precipitación efectiva, lo que representa un 8% del total de lluvia precipitada

...