VARIABILIDAD DE EXTREMOS DE PRECIPITACIÓN
PUNTUAL POR EFECTOS OROGRÁFICOS
EN EL GRAN S. M. DE TUCUMÁN
Roberto R. Lazarte Sfer, Hugo Roger Paz
Laboratorio de Construcciones Hidráulicas
Universidad Nacional de Tucumán (U.N.T)
EL GRAN S. M. DE TUCUMÁN
OBJETIVOS
•
La relación Intensidad-Duración-Recurrencia que se utiliza para la
obtención de las lluvias de diseño en el Gran San Miguel de Tucumán fue
desarrollada con registros pluviográficos y pluviométricos de la estación
meteorológica El Colmenar (EEAOC). Se utiliza dicha I-D-R pues aporta
la serie mas larga de registros (1942-1993).
EEAOC
OBJETIVOS
•
El área bajo estudio, es decir la ciudad de S. M. de Tucumán y sus
ciudades satélites se emplaza sobre un plano inclinado limitado al oeste
por la Sierra de San Javier que introduce un fuerte efecto orográfico en la
génesis de las lluvias locales. Ello hace necesario estudiar la variabilidad
de los extremos de precipitación puntuales asociados a las duraciones
consideradas en las lluvias de diseño.
OBJETIVOS
•
La existencia de una red pluviométrica en el Gran S. M. de Tucumán con
13 posiciones de medición funcionando desde el año 2000, permite
realizar un estudio estadístico para cada posición y del conjunto de la red.
Ello posibilita determinar relaciones entre las posiciones de medición que
exponen la variabilidad geográfica de los extremos puntuales. Estas
relaciones permitirán la transposición de la I-D-R de El Colmenar a
cualquier posición en el Gran S. M. de Tucumán.
MORFOLOGÍA DEL TERRENO
EN EL GRAN S. M. DE TUCUMÁN
DH=1000m
DH=300m
DH=500m
CLIMA Y RÉGIMEN DE LLUVIAS
DEL GRAN S. M. DE TUCUMÁN
•
El clima cálido subtropical con estación seca en invierno.
CLIMA Y RÉGIMEN DE LLUVIAS
DEL GRAN S. M. DE TUCUMÁN
•
Régimen de lluvias de tipo monzónico, estacional y torrencial. Hay un
período lluvioso y otro seco. Cada uno abarca un semestre. Inviernos y
primaveras secas contrastan con veranos y otoños húmedos.
•
Durante los meses de octubre a abril se concentra mas del 90% de la
precipitación anual, la cual usualmente supera los 1000 mm.
•
Las lluvias intensas se registran en su totalidad entre los meses de octubre
y abril, concentrándose en su mayoría entre los meses de diciembre y
marzo.
CARACTERÍSTICAS DE LAS LLUVIAS
INTENSAS LOCALES.
•
Las lluvias intensas se registran en su totalidad entre los meses de octubre
y abril, concentrándose en su mayoría entre los meses de diciembre y
marzo.
•
La estacionalidad de las lluvias intensas obedece a la ubicación en el
noroeste argentino durante los meses más cálidos de un centro de baja
presión atmosférica que atrae masas de aire cálido y húmedo del sur de
Brasil donde se ubica un centro de altas presiones (Anticiclón del
Atlántico Sur).
•
Con la presencia de esta masa de aire cálido y húmedo las lluvias intensas
se producen según los siguientes procesos: por convección local, por el
ingreso de frentes de aire frío con frecuente influencia de efectos
orográficos, por combinación de ambos procesos (lluvias convectivas y de
frente).
RED PLUVIOMETRICA
GRAN SAN MIGUEL DE TUCUMAN
Superficie Cubierta
A= 224 Km²
RED PLUVIOMETRICA
GRAN SAN MIGUEL DE TUCUMAN
ISOHIETAS LLUVIA CAIDA EL 12 DE FEBRERO DE 2001, (INICIO A LA 22:55 hs)
110
#
#
8
100
80
#
1
#
13
#
10
#
12
40
70
90
1 50
1 30
1 20
2
0
13
0
0 11
12
80
1 40
2 00
#
160
170 180
190
0 0
100 9 7
60 4 0
50 3 0 20
10 0
#
3
9
4
30
#
11
50
14
0
60
#
5
#
#
6
OBTENCIÓN DE LAS SERIES ANUALES.
 SELECCION DE DURACIONES
D [min]: 10, 30, 60, 90, 150 y 180
AN AL IS IS D E F R E C U E N C IA D E D U R AC IO N D E T O R M E N T AS
1
0 .9
0 .8
0 .7
0 .6
0 .5
F R E C U E N C IA
0 .4
FREC. ACUM.
0 .3
0 .2
0 .1
D U R A C IO N [m in ]
175
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
45
35
25
15
5
0
OBTENCIÓN DE LAS SERIES ANUALES.
PRECIPITACION [mm]
ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Relación P vs. Tr para cada duración. P[mm]
ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Gráfico P vs Tr para duración D=10 min.
70
60
50
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
RED
P[m]
40
30
20
10
0
0
5
10
15
Tr[Años]
20
25
ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Gráfico P vs Tr para duración D=60 min.
180
160
140
120
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
RED
P[m]
100
80
60
40
20
0
0
5
10
15
Tr[Años]
20
25
ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Gráfico P vs Tr para duración D=180 min.
250
200
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
RED
P[m]
150
100
50
0
0
5
10
15
Tr[Años]
20
25
ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Gráfico P vs Tr para duración D=180 min.
250
200
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
RED
P[m]
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
Tr[Años]
•
Con Tr>10 años Adler y Citromax conforman los registros de la red.
•
Para Tr<10 años no se alcanza los valores de la red.
RELACION ENTRE LAS POSICIONES DE MEDICIÓN
Gráfico P/Pr vs Tr para duración D=10 min.
1.2
1
P/Pr
0.8
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
Tr[Años]
20
25
RELACION ENTRE LAS POSICIONES DE MEDICIÓN
Gráfico P/Pr vs Tr para duración D=180 min.
1.2
1
P/Pr
0.8
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
Tr[Años]
•
En las cercanas a la Sierra el cociente crece hasta valores cercanos a “1”
•
En las del centro y el este el cociente decrece hasta aproximadamente Tr=
5años para luego mantenerse aproximadamente constante.
RELACION ENTRE LAS POSICIONES DE MEDICIÓN
Gráfico P/Pr vs Tr para duración D=180 min.
1.2
1
P/Pr
0.8
CUOZZO
ADLER
LA SEVILLANITA
INGECO
CITROMAX
EEAOC
ZOFRA
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
Tr[Años]
•
Para tiempos de retorno inferiores a 10 años el cociente es inferior a 1
para las estaciones que dan los mayores valores de la red, (Adler o
Citromax), ubicadas al oeste
RELACION ENTRE LAS POSICIONES DE MEDICIÓN
Gráfico P/Pr vs D para Tr=10 años.
1.2
1
P/Pr
0.8
LA SEVILLANITA
ADLER
CUOZZO
CITROMAX
INGECO
EEAOC
ZOFRA
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
D [min]
Se puede observar que hay una tendencia en seis de las estaciones a una
disminución del cociente con el aumento de la duración. La estación Adler con
la posición contigua al pie de la ladera oriental de la Sierra de San Javier
muestra una tendencia opuesta.
RELACION ENTRE LAS POSICIONES DE MEDICIÓN
Gráfico P/Pr vs D para Tr=2 años.
1
0.9
0.8
0.7
LA SEVILLANITA
ADLER
CUOZZO
CITROMAX
INGECO
EEAOC
ZOFRA
P/Pr
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
D [min]
• Para Tr= 2 años los valores del cociente son marcadamente inferiores a 1.
Esta situación puede deberse a singularidades del ajuste de las FDP con los
extremos mas bajos de las series.
• Es conveniente establecer correlaciones utilizando valores asociados a
tiempos de retorno no inferiores a 10 años.
CORRELACIÓN CON LA ESTACIÓN CON I-D-R, (EEAOC).
Variación de P/Po y Cota en la dirección este-oeste
D=180 min y Tr=10 años.
CITROMAX
ADLER
3
2.5
ZOFRA
EEAOC
CUOZZO
1.5
LA SEVILLANITA
INGECO
P/Po
2
1
626msnm
0.5
535msnm
507msnm
447msnm
468msnm
443msnm
428msnm
0
3568000
3570000
3572000
3574000
3576000
3578000
3580000
3582000
3584000
3586000
3588000
• El cociente varían fuertemente hacia el oeste desde una determinada posición
que coincide con la de la estación Cuozzo aproximadamente. Al este tienen
una respuesta aproximadamente igual a la base.
• El gráfico muestra que la variación con la altura no sigue una tendencia clara.
CORRELACIÓN CON LA ESTACIÓN CON I-D-R, (EEAOC).
Variación de P/Po y Cota en la dirección este-oeste
D=10 min y Tr=10 años.
EEAOC
1
ZOFRA
CUOZZO
P/Po
1.5
LA SEVILLANITA
INGECO
ADLER
2
CITROMAX
2.5
626msnm
0.5
535msnm
507msnm
447msnm
468msnm
443msnm
428msnm
0
3568000
3570000
3572000
3574000
3576000
3578000
3580000
3582000
3584000
3586000
3588000
• Valor mas bajo del cociente de la estación Adler con respecto a la estación
Citromax para las duraciones de 10 y 30 min.
• Gradiente creciente con la duración. Máximos en el extremo oeste de la red
varían para duraciones de 10 a 180min entre 1,9 y 2,6 respectivamente.
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE P/Po. ISOLÍNEAS.
Isolíneas de P/Po para D=180 min y Tr=10 años.
• El campo de isolíneas muestra un sector con un valor igual a “1” donde es
utilizable en forma directa la I-D-R de El Colmenar.
• Para la duración D=180min el gradiente máximo tiene una dirección
preponderante aproximadamente este-oeste.
• Máximos en el extremo oeste. Para duraciones de 180min el P/Po=2,6.
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE P/Po. ISOLÍNEAS.
Isolíneas de P/Po para D=10 min y Tr=10 años
• En todos los campos de isolíneas se tiene un sector con un valor igual a “1”
donde es utilizable en forma directa la I-D-R de El Colmenar.
• Gradiente creciente con la duración. Máximos en el extremo oeste de la red
varían para duraciones de 10 a 180min entre 1,9 y 2,6 respectivamente.
• Para la duración D=10min el gradiente máximo tiene una dirección
preponderante sudeste-noroeste.
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE P/PO. ISOLÍNEAS.
Gráfico P/Po vs D para Tr=10 años.
3
2.5
2
LA SEVILLANITA
P/Po
ADLER
CITROMAX
1.5
INGECO
CUOZZO
ZOFRA
1
0.5
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
D [min]
El aumento mantenido hasta el pie de la ladera de la Sierra de San Javier varía su
gradiente con la duración considerada. En las estaciones de la zona central y este
esta variación es débil.
CONCLUSIONES
•
La relación I-D-R de El Colmenar es utilizable sin transposición solo en un ámbito
del Gran S. M. de Tucumán ubicado en la zona este del municipio de S. M. de
Tucumán y en los municipios localizados al este del río Salí, (Alderetes y Banda
del Río Salí). El resto del Gran S. M. de Tucumán requiere un procedimiento de
transposición de la mencionada I-D-R.
•
En incremento de los valores adquiere más importancia a medida que la posición
considerada se acerca a la Sierra de San Javier ubicada al oeste de la ciudad. No es
recomendable atender a la variación con la altura.
•
El incremento de los valores de la I-D-R hacia el oeste aumenta con la duración de
lluvia considerada
•
No es recomendable corregir los valores puntuales atendiendo solo al avance de la
posición hacia el oeste. Las Isolíneas de cocientes de correlación muestran trazas con
direcciones cambiantes que no coinciden siempre con la norte-sur, en particular con la
disminución de la duración considerada. Para la obtención de la lámina de
precipitación puntual a aplicar sobre una cuenca del G. S. M. de Tucumán es
conveniente recurrir a las isolíneas.
•
Los campos de isolíneas a utilizar deben ser obtenidos para cada una de las
duraciones de lluvia empleadas para definir el hietográma de precipitación.
•
Los valores utilizados para la obtención de las isolíneas deben estar asociados a
tiempos de retorno no inferiores a 10 años.
MUCHAS GRACIAS
Roberto R. Lazarte Sfer, Hugo Roger Paz
Laboratorio de Construcciones Hidráulicas
Universidad Nacional de Tucumán (U.N.T)
Descargar

DISTRIBUCION SUPERFICIAL DE LLUVIAS INTENSAS EN …