Hidrologia

Definición de las Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia (IDF)

En relación a las Curvas IDF, Nanía (2003) señala que, son curvas que relacionan la intensidad de la lluvia con su duración, donde para cada periodo de retorno, se tiene una curva diferente.

Una definición similar es la que entrega Benítez, citado por Pizarro (2001), quien afirma que estas curvas corresponden a la representación gráfica de la relación que existe entre la intensidad y la duración, asociado a la frecuencia o periodo de retorno de la precipitación.

Témez (1978) por su parte, las define como aquellas curvas que resultan de unir los puntos representativos de la intensidad media en intervalos de diferente duración, y correspondientes todos ellos a una misma frecuencia o periodo de retorno.

Una definición más detallada es la entregada por Mintegui y López (1990), quienes señalan que las Curvas IDF representan a las duraciones en las abscisas y a la altura o intensidad de precipitación en las ordenadas, donde cada curva representada corresponde a una frecuencia (o periodo de retorno), de tal forma que las gráficas de estas curvas representan la intensidad media en intervalos de diferente duración, correspondiendo todos los puntos de una misma curva a un idéntico periodo de retorno. La figura 2.2.1 muestra gráficamente la relación teórica entre la intensidad, la duración y la frecuencia o periodo de retorno. En ella se observa que la intensidad decrece a mayor duración y a su vez, para una tormenta de cualquier duración, se tendrá mayor intensidad a mayor período de retorno.

Figura 2.3. Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia

Para la construcción de estas curvas, es necesario realizar análisis de frecuencias de lluvias intensas. En este sentido, la distribución más utilizada es la de valores extremos tipo I o de Gumbel (Chow et al 1988, Varas 1988; Bedient y Huber, 1992; Llamas, 1993; Maidment, 1993; Mintegui y Robredo, 1993; Fernández, 1995). Asimismo esta distribución ha sido empleada con buenos resultados en el estudio de eventos meteorológicos de valores máximos diarios y anuales, obteniéndose así, ajustes precisos (Mintegui y López 1990). Es importante señalar que la construcción de las Curvas IDF se realiza en base a los datos provenientes de los pluviogramas de una determinada estación. Asimismo, las intensidades que se obtienen para cada duración, derivados del análisis realizado a los pluviogramas, son características para cada zona. (López Cadenas, 1998).

Sin embargo, para Pizarro et al (1986), uno de los principales problemas a la hora de diseñar obras de ingeniería, es la determinación del periodo de retorno, el que se debe basar en criterios tanto económicos como los relacionados con la vida útil de la obra, la protección de la vida humana, el tipo de estructura y la facilidad de reparación de la obra, entre otros. Para Stappung (1999), el periodo de retorno para el diseño de sistemas de evacuación de aguas lluvias, dependerá del grado de seguridad ante las inundaciones que requiera la ciudadanía, del comportamiento de las precipitaciones, de los caudales involucrados y de la consecuencia deque éstos excedan la capacidad de las obras, así como también el costo asociado a las mismas.

En este sentido, el período de retorno considerado será mayor, cuanto mayor sea la importancia y la repercusión social, ecológica y económica de la obra. Por ello, la necesidad de disponer de amplios períodos de retorno contrasta con la disponibilidad de series de datos climatológicos, por lo que es necesario recurrir a estimaciones estadísticas.

Otro problema para determinar las intensidades máximas de precipitación, es la falta de disponibilidad de pluviógrafos, que son los instrumentos que proporcionan datos con intervalos de tiempo adecuados a las necesidades de diseño. Debido a esta situación, lo que se utiliza normalmente son pluviómetros, que miden las alturas totales para intervalos grandes, generalmente 24 horas, asumiendo con esto, que el comportamiento de la intensidad en ese intervalo de tiempo es constante (Mintegui y Robredo,

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