REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE MARACAIBO MARACAIBO –EDO- ZULIA HIDROGRAMAS INTEGRANTES: MERYGONZALEZ MILAGROS ESPINOZA ALEXIS ZAMBRANO MARYORI RIVERO LUIS PAREDES EVELIN HERNANDEZ SECCION: 2341
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE MARACAIBOMARACAIBO –EDO- ZULIA
HIDROGRAMAS
INTEGRANTES: MERYGONZALEZ
MILAGROS ESPINOZAALEXIS ZAMBRANOMARYORI RIVERO
LUIS PAREDESEVELIN HERNANDEZ
SECCION: 2341
El registro gráfico de caudal y tiempo es llamado Hidrograma. Se muestra un típico hidrograma resultante de una tormenta simple o con intensidad constante. La duración e intensidad de la precipitación es mostrada mediante el bloque en
la parte alta de la figura.
RELACION PRESIPITACION – ESCORRENTIACuando la lluvia cae, las primeras gotas de agua son
interceptadas por las hojas y tallos de la vegetación. Esto se refiere generalmente como el almacenamiento de
interceptación. A medida que la lluvia continua, el agua llega a la superficie del suelo se infiltra en el suelo hasta que llega a una etapa donde el índice de precipitaciones (intensidad) es superior a la capacidad de infiltración del suelo. A partir
de entonces, la superficie de charcos, zanjas, y otras depresiones se llenan (almacenamiento en las depresiones),
tras lo cual se genera la escorrentía. La capacidad de infiltración del suelo depende de su textura y estructura, así como en el suelo antecedente de humedad (lluvias anteriores
o estación seca). La capacidad inicial (de un suelo seco) es alta, pero, mientras la tormenta continua, disminuye hasta
que alcanza un valor constante denominado como la tasa de infiltración final. El proceso de generación de escorrentía
continua mientras la intensidad de las precipitaciones supera la capacidad de infiltración real del suelo, sino que se
detiene tan pronto como la tasa de las gotas de lluvia por debajo de la taza real de infiltración.
ESCORRENTÍA la escorrentía es el agua excedente de las
precipitaciones, que se mueve sobre el suelo o a través del mismo y llega a los cauces superficiales,
saliendo por ellos fuera de la cuenca vertiente.
PRECIPITACION Es la porción de la precipitación que se transforma en escurrimiento. Esta comienza luego después que la tasa de infiltración sea menor que la intensidad
de lluvia y termina cuando la intensidad de la lluvia se vuelva a ser menor que la tasa de infiltración.
Contribuye a la escorrentía directa.
El hidrograma de escorrentía total puede separarse en 2 componentes: la escorrentía directa y el flujo base; se distinguen en el hidrograma 4 partes básicas: curva de concentración o almacenamiento, zona del máximo o
peak, curva de recesión o vaciamiento y curva de agotamiento.
Durante la etapa inicial de la tormenta, el agua se almacenará en los poros del suelo generándose la
infiltración. Este proceso continuo dará paso al flujo sub-superficial y a la percolación profunda. Cuando la
infiltración llegue a un equilibro generándose un flujo constante hacia las capaz más profundas y, en la medida que la intensidad de precipitación sea mayor a este flujo, las gotas de agua viajarán “directamente” hacia el punto de salida, lo que dará paso a la escorrentía directa que
será visualizado mediante un brusco cambio en la pendiente del hidrograma. El flujo sub-superficial que alcance el punto de salida de la cuenca es denominado
flujo base.
La escorrentía superficial: Se denomina escorrentía superficial a la precipitación que alimenta los cursos superficiales. Se trata del agua que alcanza la red de drenaje y se desplaza sobre la superficie del terreno bajo la acción de la gravedad. Es el único término del balance hidrológico de una cuenca que se puede medir en su conjunto con precisión.
Por tanto, se considera escorrentía (E) al total del agua que circula por los cauces superficiales:
E = ES + EH + PS + PD
Escorrentía superficial (ES): fracción de la precipitación que no se infiltra y discurre libremente sobre la superficie del terreno hasta alcanzar los cursos de agua superficiales.
Escorrentía hipodérmica (EH) parte del agua infiltrada puede quedar a escasa profundidad y volver a la superficie, alcanzando un curso de agua.
Escorrentía subterránea (PS) parte del agua que se infiltra y alcanza la zona saturada y que, eventualmente, puede llegar a un curso de agua superficial.
PD: precipitación que cae directamente sobre la superficie de agua libre del cauce
Definición y Tipos de Escorrentía
E = ES + EH + PS + PD
ES
EH
PD
PS
ES
HIDROGRAMAS: PARTES
Los hidrogramas tiene varios componentes, el punto máximo de caudal de escorrentía o caudal pico qp, y su correspondiente tiempo al pico tp son de gran valor para el diseño de estructuras de conducción de agua a la salida de la cuenca. La duración total de la escorrentía tb y el tiempo de retraso tL que se produce entre el tiempo de generación de del exceso de lluvia durante la tormenta y la salida de esa agua por el punto de desagüe. Denominando D a la duración del exceso de lluvia responsable del hidrograma, de la figura se deduce que, el volumen de escorrentía Q (m3), representado por el área bajo la curva, es igual al exceso de precipitación acumulada producido por la tormenta (E en mm) multiplicado por la superficie de la cuenca.
ANALISIS DEL HIDROGRAMAimplica separar el caudal directo y el caudal base para su consideración en el análisis del hidrograma unitario. Para ello existen distintas metodologías basadas en la
rapidez o lentitud en que se manifiesta el escurrimiento subterráneo al aparecer el escurrimiento directo
producto de una precipitación.Los análisis anteriores se refieren a la información
registrada a escala diaria o mayor. Para otro tipo de uso, tal como estimar crecidas máximas o desarrollar
metodologías que requieran información más detallada, es necesario
realizar análisis de Hidrogramas. Esto implica trabajar con eventos los cuales, de acuerdo
al tamaño de la cuenca, pueden tener duraciones de horas o minutos.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO es uno de los métodos utilizados en hidrología, para la determinación
del caudal producido por una precipitación en una determinada cuenca hidrográfica.
Si fuera posible que se produjeran dos lluvias idénticas sobre una cuenca hidrográfica cuyas condiciones antes de la precipitación también
fueran idénticas, sería de esperarse que los hidrogramas correspondientes a las dos lluvias también fueran iguales. Esta es la
base del concepto de hidrograma unitario. En la realidad es muy difícil que ocurran lluvias idénticas; esta pueden variar su duración; el
volumen precipitado; su distribución espacial; su intensidad.
TIPOS DE HIDROGRAMAHidrograma triangular del SCS
En primer lugar simplifica la forma del hidrograma con la forma de un triángulo (Figura), lo que, a pesar de su simplicidad, nos proporciona los
parámetros fundamentales del hidrograma: el caudal pico (Qp), el tiempo base (tb) y el tiempo al pico (tp).
Hidrograma adimensional del SCS Se observó que al estudiar una gran cantidad de
hidrogramas, si se representan tomando el caudal de la punta (Qp)como unidad de caudal y el tiempo al que se
presenta la punta (tp) como unidad de tiempo, la mayoría de los hidrogramas de crecida tenían una forma similar a
la de la figura 3 y cuyas coordenadas se reflejan en la tabla. Para convertir cualquier hidrograma a este tipo,
habrá que dividir los caudales por Qp y los tiempos por tp. Por esto en el hidrograma adimensional del SCS los caudales están como Q/Qp y los tiempos como t/tp.
Inversamente, si disponemos de los datos de la punta del hidrograma (sus coordenadas: tp y Qp), con la tabla
adjunta podremos dibujar el hidrograma resultante en toda su extensión y con una forma similar a la que se puede esperar en una cuenca real, en lugar de un geométrico
triángulo.
HIDROGRAMA UNITARIOes aquel producido por una lluvia efectiva unitaria, expresada en milímetros. Explicado de otra manera, es el hidrograma producido por una lluvia efectiva de un milímetro. El hidrograma unitario conceptual implica que la lluvia se distribuye uniformemente
sobre la cuenca. Las figuras presentan un hidrograma natural y su correspondiente
hidrograma unitario.
HIDROGRAMAS COMPLEJOS
INVESTIGAR ESTA
APLICACIÓN DE LLUVIAS EFECTIVAS A HIDROGRAMAS UNITARIO¿Como predecir un hidrogramapara una tormenta ocurriendoen tiempo real (pronóstico) o elhidrograma para una tormenta
diseño en una cuenca
(planeación)?
HIDROGRAMA UNITARIOHidrograma en tiempo real
igual aLluvia Efectiva en tiempo real *Hidrograma Unitario
+Flujo Base
Componentes de unhidrograma
• Flujo superficial ó Escurrimientodirecto (pudiendo incluir interflujo)
• Flujo Base o Flujo subterráneosomero
¿De que es resultado elhidrograma?
El hidrograma es la “huella digital”de la cuenca y “captura” la relaciónlluvia-escurrimiento en una cuenca
y es el resultado de:• Condiciones meteorológicas• Condiciones fisiográficas, y,
• Condiciones de usos del sueloFactores Climáticos que
Influyen en el hidrograma• Intensidad de la lluvia• Duración de la lluvia
• Distribución espacial de la lluviasobre la cuenca
Factores Fisiográficos queInfluyen en el hidrograma
• Tamaño y forma del área drenada• Distribución de la red de corrientes
• Pendientes de laderas y cauces• Almacenamientos naturales o
artificiales que amortiguanavenidas
La influencia del Uso del Suelo enel hidrograma
• La presencia o ausencia de cubiertavegetal (urbanización) reduce o
incrementa las velocidades con quese mueve el agua en la cuenca
influenciando el gasto pico.• La cubierta vegetal incrementa la