¿Qué utilidad representa un estudio sobre la variación espacial de la lluvia y de que depende esta variación?

1. En el análisis de una cuenca ¿Qué utilidad representa un estudio sobre la variación espacial de la lluvia y de que depende esta variación?

Este análisis permite calcular aguaceros, lluvias mensuales y lluvias anuales y es importante porque se integra en el balance hídrico. La variación depende de factores orográficos y geográficos, se estima que en zonas montañosas existe una mayor variabilidad espacial de las lluvias que en las zonas planas.

1. ¿Qué diferencias encuentra entre los métodos utilizados para calcular las lluvias sobre un área y cuál es la utilidad de cada uno de ellos? (promedios aritméticos, polígonos de Thiessen e isoyetas?

Promedio aritméticos: La lluvia sobre el área se calcula como el promedio de los registros pluviométricos de las estaciones localizadas dentro del área. El método es objetivo y fácil de aplicar, es útil en áreas planas, permite hacer cálculos rápidos pero no muy precisos, por lo que no considera el efecto de la distribución desigual de la lluvia sobre el área, ni la mayor o menor importancia de cada estación.

Poligonos de Thiessen: Se calcula la lluvia sobre el área como el promedio ponderado de los registros pluviométricos que tiene influencia sobre el área. Cuando la distribución de las estaciones es adecuada, el método da resultados aceptables, además es programable, fácil y objetivo.

Isoyetas: Las isoyetas son líneas que unen puntos de igual precipitación, se trazan utilizando información de estaciones dentro y fuera del área. Es un método más racional que el promedio aritmético y los polígonos de Thiessen, los resultados son buenos cuando se tiene un conocimiento completo de las características topográficas del área y de la localización de zonas de alta y baja pluviosidad. Este método requiere de más trabajo y es subjetivo porque un buen trazado de las isoyetas requiere del conocimiento apropiado del régimen de lluvias en el área, y no presenta las facilidades de cálculo de los otros dos.

1. ¿Qué utilidad tienes los hietogramas en los análisis de lluvias?

Los hietogramas son representaciones graficas de registros pluviométricos, permite visualizar fácilmente los meses más lluviosos y los más secos del año, las fluctuaciones de los totales anuales con respecto al promedio, entre otros.

1. ¿Qué ventajas y limitantes tienes los pluviómetros y los pluviógrafos a la hora de analizar las lluvias de una cuenca?

Los pluviómetros se utilizan para medir la precipitación, los registros se toman por lo general, cada 24 horas en zonas de fácil acceso o cada mes o más en áreas alejadas de viviendas. Estos son utilices cuando se estudian lluvias de alta duración. Como desventaja se presentan que solo indican las precipitaciones en un área localizada, tienen que ser atendidos y comprobados constantemente por un observador.

Los pluviografos son útiles si es necesario estudiar lluvias de corta duración, ya que los registros pluviograficos permiten conocer la duración de los aguaceros y su intensidad, por medio de la duración, intensidad media y patrón de lluvia.  Estos pueden medir cualquier tipo de precipitación, registran las lluvias en función del tiempo, su capacidad para detectar gotas de tamaños muy pequeños permite calcular el volumen de agua debido a lluvia horizontal o neblina. Entre sus limitantes se encuentran que no permiten saber con certeza las horas e inicio y fin de un  evento y presenta errores a causa de la altitud del sitio de instalación y de las altas velocidades de viento.

1. ¿Cómo se determina un registro los faltante y cuando son consistentes los registros?

Los datos faltantes se estiman utilizando los registros de, por lo menos tres estaciones vecinas o sea, estaciones dentro de la misma región, que tengan los registros completos.

Por ejemplo, X la estación con el registro incompleto; A, B, C las estaciones vecinas. Si la precipitación media anual en la estación x no difiere en más del 10% del promedio de las precipitaciones medias anuales de las estaciones vecinas, el dato faltante en x se estima como el promedio aritmético de los registros de las estaciones A, B y C el día de la falla, si la diferencia es mayor del 10%, el dato faltante se estima con el promedio ponderado dado por la fórmula:

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Done N representa la precipitación media anual, calculada en las cuatro estaciones para el mismo periodo, y P es la precipitación el día de la falla.

Los registros en una estación son consistentes cuando han sido tomados en las mismas condiciones. En una estación pluviométrica, por ejemplo, un cambio en la localización del aparato, la construcción de obras civiles o el uso de unidades de medida diferentes, son tres de los factores que hacen el registro no confiable o no consistente.

1. ¿Por qué se analizan las series históricas de lluvias de larga y corta duración en una cuenca? Explique su respuesta

Las series históricas se utilizan como base para los estudios hidrológicos para predecir el comportamiento de una cuenca, en el caso de las series históricas de larga duración estas se utilizan para la determinación de sistemas de suministros de agua, ya que estas series nos permiten saber los caudales que pueden ser captados de una cuenca sin que se genere un daño ambiental, en el caso de las series históricas de corta duración, se utilizan en estudios de crecientes, para saber el nivel máximo que puede llegar a tener un cuerpo hídrico o el área de inundación de la misma, estos estudios se realizan con el fin de determinar las cotas mínimas para que proyectos como diseños de puentes, aliviaderos de presas, etc.  no presenten alteraciones ante eventos de crecientes.

Parte 2

1. ¿Cuáles son las variables atmosféricas más importantes en estudios sobre el agua? Explique su calculo

Temperatura: Para medir la temperatura se utilizan termómetros de máximo y mínimo, termómetro de mercurio y termógrafos.  

Como la temperatura es un valor relativo que compara el grado de calor entre dos estados, uno de los cuales se utiliza como base, existen diferentes escalas que determinan la temperatura según el calor base, como la Celsius, Kelvin, Farenheit y Rankine.

Presión atmosférica: La presión atmosférica en un sitio determinado es el peso por la unidad de área de la masa de aire que hay por encima de ese punto. De acuerdo con la teoría de los gases, la presión atmosférica, p, depende de los valores correspondientes de temperatura, humedad, densidad y altura sobre el nivel del mar. Como la masa de aire atmosférico está compuesta de aire seco y vapor de agua, la presión atmosférica es la suma de las presiones individuales de sus componentes:

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