UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO
FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA
ASIGNATURA:
HIDROLOGIA ICV-940-001
TEMA:
Métodos para el cálculo de la altura de precipitación en una cuenca. Análisis e
interpretación de datos.
PRESENTADO POR:
Angel Salcedo 1-09-0349
Steven Núñez 1-09-0217
Damarco Tavarez 1-09-0374
PRESENTADO A:
Ing. Pabel Batista
MEDICION DE LA PRECIPITACION
Los aparatos mas usados para medir la
precipitación son los pluviómetros y los
pluviógrafos.
Los pluviómetros están formados por un recipiente
cilíndrico graduado al que descarga un embudo que
capta el agua de lluvia. El área de captación es
normalmente diez veces mayor que el área del
recipiente, con el objeto de que, por cada milímetro
de lluvia, se deposite un centímetro en el
recipiente.
Cont.
Los pluviógrafos son semejantes a los
pluviómetros, con la diferencia de que tienen un
mecanismo para producir un registro continuo de
precipitación. Este mecanismo esta formado por un
tambor que gira a velocidad constante sobre el que
se coloca un papel graduado especialmente. En el
recipiente se coloca un flotador que se une
mediante un juego de varillas a una plumilla que
marca las alturas de precipitación en el papel. El
recipiente tiene una capacidad de 10mm de lluvia y,
al alcanzarse esta capacidad, se vacía
automáticamente mediante un sifón.
El registro que se obtiene de un pluviógrafo se
llama pluviograma.
ANALISIS DE LOS DATOS DE
PRECIPITACION.
Lluvia media.
La altura de la lluvia que cae en un sitio dado
difiere de la altura que cae en los alrededores
aunque sea en sitios cercanos. Los pluviómetros
y los pluviógrafos registran la lluvia puntual, es
decir, en el sitio donde esta instalado el aparato,
y para los cálculos ingenieriles, es necesario
conocer la lluvia media en una zona dada, como
por ej. en una cuenca.
Para calcular la lluvia media de una
tormenta existen tres métodos:
a) Método aritmético
b) Polígonos de Thiessen
c) Método de las isoyetas
a) Método aritmético:
Consiste en obtener el promedio aritmético de las
alturas de precipitación registradas en cada
estación usada en el análisis:
n
h̅p = ⅟n ∑ hpi
i=1
Donde hp es la altura de precipitación media, hpi es
la altura de precipitación registrada en la estación i
y n es el número de estaciones bajo análisis.
Ejemplo.
En la cuenca mostrada se han registrado las alturas de
precipitación señaladas en la misma. Calcular las alturas medias
de precipitación usando el método aritmético.
n
h̅p = ⅟n ∑ hpi
i=1
h̅p = ⅟6(12+9+19+14+23+27) = 17.33 mm
b) Polígonos de Thiessen
Este método consiste en lo sigte:
1. Unir, mediante líneas rectas dibujadas en un plano de la cuenca, las
estaciones más próximas entre si (líneas discontinuas). Con ello se forman
triángulos en cuyos vértices están las estaciones pluviométricas.
2. Trazar líneas rectas que bisectan los lados de los triángulos (líneas continuas).
3. Cada estación pluviométrica quedará rodeada por las líneas rectas del paso 2,
que forman los llamados polígonos de Thiessen. El área encerrada por los
polígonos de Thiessen y el parteaguas de la cuenca será el área de influencia
de la estación correspondiente.
4. La lluvia media se calcula como un promedio pesado de las precipitaciones
registradas en cada estación , usando como peso el área de influencia
correspondiente:
n
h̅p = ⅟AT ∑ Ai hpi
i=1
Donde Ai es el área de influencia de la estación i y AT es el área total de la
cuenca.
c) Método de las isoyetas
Este método consiste en trazar, con la información
registrada en la estaciones, líneas que unen puntos
de igual altura de precipitación llamadas isoyetas,
de modo semejante a como se trazan las curvas de
nivel en topografía.
La precipitación media se calcula por este método
mediante la siguiente formula:
n´
h̅p = ⅟AT ∑ (h̅pi A´i)
i=1
Donde n´ es el número de áreas A´i consideradas.
Cont.
El método aritmético es el más simple de todos, pero
no toma en cuenta la distribución de las estaciones en
la cuenca ni la manera en que se distribuye la lluvia en
el espacio, lo que lo hace útil solo en zonas con
topografías muy suave y condiciones atmosférica muy
uniformes o bien para tener una idea aprox. de la
altura de precipitación media.
Mientras que el método de los polígonos de Thiessen sí
toma en cuenta la distribución de las estaciones en el
área de la cuenca, pero no los factores topográficos y
de otro tipo que afectan a la distribución de la lluvia.
Cont.
El método mas preciso de todos es el método de las
isoyetas, si estas se dibujan de manera que tomen en
cuenta los efectos topográficos en la distribución de
lluvia.
La altura de precipitación media calculada depende del
número de estaciones pluviométricas o pluviográficas
que se usan en el análisis ; entre menor sea el número de
estaciones, mayor es el error cometido en la estimación
de la precipitación media . El error estándar en al cálculo
de la lluvia media en porcentaje, E, depende del área de
la cuenca A y del número de pluviógrafos N en la forma:
E = a Aᵇ Nᶜ
Donde a, b y c son constantes; b y c pueden tomarse de
manera aprox. como 0.2 y -0.5 respectivamente, y a
depende de las características de la cuenca y las
tormentas.
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ANALISIS DE LOS DATOS DE PRECIPITACION.