01.11-1 precipitacion efectiva

29/08/2013

1

CURSO:

HIDROLOGIA GENERAL

DOCENTE:

ING CARLOS LUNA LOAYZA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO:

HIDROLOGIA

CALCULO DE LA PRECIPITACION NETA MEDIANTE EL METODO DE

LA S.C.S.

29/08/2013

2

7.0 DETERMINACION PRECIPITACION NETA7.1.- INTRODUCCIN

Supongamos que disponemos de un hietograma que refleja laprecipitacin cada, obteniendo directamente de un pluvigrafo.El objetivo es separar la parte de esa precipitacin que hagenerado escorrenta directa.

A esta parte la llamamos Pneta, Pefectiva o Pen exceso

La P que no genera escorrenta queda como retencin superficialy/o infiltracin. Posteriormente esta agua terminarevapotranspirndose o llegando a la escorrenta subterrnea.


29/08/2013

3


La capacidad de infiltracin del suelo va disminuyendo con el

tiempo, por esta razn al separar de un hietograma que constituye

una P neta, se realiza siguiendo una curva descendente, que refleja

la disminucin de la capacidad infiltracin.

Este mtodo supone que el suelo retine una cierta cantidad ciada al

principio (ejemplo 23 mm.) y despus de eso el porcentaje que

genera escorrenta va aumentando con el tiempo (Figura 1b)

Al igual que en el caso anterior se tiene en cuenta que la capacidad

de abstraccin del suelo disminuye con el tiempo, pero en esta

hiptesis en todos los incrementos de tiempo se genera escorrenta

y en proporcin creciente.

7.0 DETERMINACION PRECIPITACION NETA7.2.- PROCEDIMEINTO DE CALCULO

El procedimiento establecido por la SCS se expone de acuerdoa los criterios indicados en la versin espaola.

a.- Clculo para un nico dato de pluviometra

Los pasos son los siguientes:

a.1.- Clculo del umbral de escorrenta Po

Es un dato que aparece tabulado en funcin del uso de la

superficie (bosque, cultivo, etc.) de la pendiente y del tipo

del suelo (A, B, C D desde el ms arenoso y permeable al

ms arcilloso e impermeable)

Finalmente hay que modificarlo si los das anteriores han

sido muy secos o muy hmedos.

29/08/2013

4


a.2.- Clculo de la Precipitacin neta PnetaSe utiliza la siguiente expresin:

Donde:

P = Precipitacin total registrada

Pn = Precipitacin neta

Po = Abstraccin inicial o umbral de escorrenta

( )24

on

o

P PP

P P

=

+


a.2.- Clculo de la Precipitacin neta PnetaEjemplo:

Calcular la precipitacin neta de una precipitacin diaria

total de 31 mm.

Solucin.

Supongamos que hemos consultado las tablas y hemos

obtenido un valor de Po de 12 mm, entonces tendramos:

( ) ( )2 23 1 1 24 .6

4 3 1 4 * 1 2

4 .6 .

on

o

n

P PP

P P

P m m

= = =

+ +=

29/08/2013

5


El procedimiento establecido por la SCS se expone de acuerdo a

los criterios indicados en la versin espaola.

b.- Clculo para un hietograma completo

El proceso es el mismo, peros se trabaja con las

precipitaciones acumuladas:

b.1.- Clculo del umbral de escorrenta Po

Supongamos que hemos consultado las tablas y hemos

obtenido un valor de Po = 43 mm.


b.2.- Clculo de la Precipitacin P

A partir de los datos de precipitacin (P), se calcula la

precipitacin acumulada (P), como se indica en la siguiente

tabla:

29/08/2013

6


b.3.- Clculo de la Precipitacin neta PnetaSi Pt es menor que la abstraccin inicial (que para el caso

del ejemplo la hemos evaluado en 43 mm)

La precipitacin neta Pn es 0 (Caso de las primeras horas) Si la precipitacin total cada hasta ese momento (Pt)supera la abstraccin inicial aplicaremos la formula (1),

siendo la siguiente expresin:

En el ejemplo, para la hora 3 la aplicacin de la formulasera

( )24

o

no

P PP

P P

=

+

( )25 9 4 31 .1 1

5 9 4 * 4 3nP

= =

+


b.3.- Clculo de la Precipitacin neta Pneta

29/08/2013

7


b.4.- Clculo de la Precipitacin acumulada PnHay que desacumular esos datos en la ltima columna,

simplemente restando cada valor de la columna Pn del

anterior.

Como resultado final obtenemos que han generado

escorrenta superficial de 31.7 mm de un total de 143 mm,

el cual se ha distribuido de acuerdo a la ltima columna.

Su representacin grfica se presenta en la figura 1b


b.4.- Clculo de la Precipitacin acumulada Pn

29/08/2013

8


b.4.- Clculo de la Precipitacin acumulada Pn

7.0 DETERMINACION PRECIPITACION NETA7.3.- EVALUACION DEL Po

Este valor se consulta en tablas que con diversa variaciones

aparece en manuales y documentacin tcnica.

Este valor depende de las siguiente caractersticas:

Tipo y utilizacin de la superficie (rea pavimentada,cultivos densos, bosques, )

La pendiente del suelo El tipo de suelo mas o menos permeable (Dividido encuatro categoras A, B, C, D)

29/08/2013

9


Ejemplo:

En un caso real podemos considerar diversas parte

75% Bosque espeso, suelo tipo B Po = 47 25 % Barbecho, pendiente < 3%, suelo tipo C Po = 11

Solucin

Determinando la media ponderada as:

4 7 * 0 . 7 5 1 1 * 0 . 2 5 3 8oP = + =


Las tablas que proporcionan el valor de Po suponen un

grado de humedad del suelo medio. Si los das anteriores a

la precipitacin estudiada se produjeron precipitaciones

abundantes, las abstracciones (retenciones superficiales,

infiltracin, ) seran menores, por lo que el valor de Po ser

menor al proporcionado por la tabla.

Anlogamente lo contrario si los das anteriores no ha

llovido nada, el suelo est seco y todas las abstracciones

seran mayores, hay que corregir el valor de Po

aumentndolo.

29/08/2013

10



29/08/2013

11



A partir de la tabla ltima se ha elaborado las siguientes

relaciones, que proporcionan unos resultados muy similares

a los de dicha tabla.

29/08/2013

12


Para usar las tablas indicadas anteriormente, la relacin entre

ambos (Po en mm y CN) es inmediata.

Donde:

CN = Po para condiciones de humedad media

Po = Condicin de humbral

2 5 4 0 0

2 5 40 . 2 0

2 5 0 00 . 2 0 2 5 4

o

o

C NP

PC N

=+

=


Las tablas de los valores de CN, son los presentados en las tablas

anteriores y corresponde a valores medios de la humedad de los

das anteriores. Para el caso de das anteriores si son secos o

hmedos podemos aplicar las siguientes expresiones:

Donde:

CN(II) = Po para condiciones de humedad previa II

(Normal) (obtenido de tablas)

CN(I) = Po para condiciones de humedad previa I (seco)

CN(III) = Po para condiciones de humedad previa III

(hmedo)

( ) ( )( )

( ) ( )( )

4 . 2

1 0 0 . 0 5 8 *

4 2 3

1 0 0 . 1 3 *

C N I IC N I

C N I I

C N I IC N I I I

C N I I

=

=

29/08/2013

13


Si las anteriores expresiones convertimos los valores CN en

Po, utilizando las equivalencias obtendremos las siguientes

expresiones:

Donde:

Po(II) = Po para condiciones de humedad previa II

(Normal)

Po(I) = Po para condiciones de humedad previa I

(seco)

Po(III) = Po para condiciones de humedad previa III

(hmedo)

( ) ( )( ) ( )

2 . 3 8 *

0 . 4 3 *

o o

o o

P I P I I

P I I I P I I

=

=


Ejemplo:

Calcular el umbral de escorrenta (Po) para las siguientes

condiciones:

Cultivo en Hilera Sierra Pendiente 8% Caractersticas hidrolgicas R Tipo suelo C

29/08/2013

14


Solucin:


Po (II) = 8 mm Condiciones iniciales secas


Solucin:


Po (II) = 8 mm Condiciones iniciales secas

29/08/2013

15


Solucin:

Correccin a valores normales (humedos)

Po (I) = Po (II)*2.31

Po (I) = 8*2.31 = 18.48 mm

01.11-1 precipitacion efectiva

Documents