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tarea tipos de precipitacionesTRANSCRIPT
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INGENIERÍA CIVIL
HIDROLOGÍA SUPERFICIAL
NOMBRE DEL DOCENTE:
I.C.E. JHONATAN GONZALEZ UH
ALUMNO:
LUIS FRANCISCO NOH POOT
GRADO Y GRUPO:
6TO SEMESTRE “A”
FECHA DE ENTREGA:
15/ ABRIL /2015
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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………3 1. METEOROLOGÍA.………………………………………………………….………………...4 1.1 PRECIPITACIÓN…………………………………………………………….……………...4 2. TIPOS DE PRECIPITACIÓN……………………………………………………..………….5 2.1 CONVECTIVAS………………………………………………………….……………..…...5 2.2 OROGRÁFICAS…………………………………………………………………..….…..…5 2.3 CICLÓNICAS O FRONTALES……………………………………………………….….…6 2.4 DE CONVERGENCIA………………………………………………………………….…...6 3.LA PRECIPITACIÓN PROCEDENTE DE LAS NUBES PUEDE SER CLASIFICADA EN FUNCIÓN DE SU FORMA……………………………………………………..………………..7 3.1 LLOVIZNA…………………………………………………………………………………….7 3.2 LLUVIA…………………………………………………………………………………….….7 3.3 AGUA NIEVE………………………………………………………………………………...8 3.4. LLUVIA CONGELANTE……………………………………………………………………8 3.5. GRANIZO…………………………………………………..………………………………..8. 4. LOS REGISTROS PLUVIOMÉTRICOS…………………………………………………….9 4.1. ¿COMO SE MIDE LA PRECIPITACIÓN?............................................................... 9 5. MODO E MEDICIÓN DE LLUVIA…………………………………………………………..10 6. TIPOS DE REGISTROS PLUVIOGRAFICOS…………………………………………....12 6.1. PLUVIOGRAFO DE BALANZA................................................................................12 6.2. PLUVIOGRAFO DE FLOTADOR………………………………………………………...12
6.3. PLUVIOGRAFO A CUBETA BASCULANTE...........................................................12
7. PRECIPITACIÓN EN UNA ZONA (MÉRIDA Y EN VALLADOLID.)............................13
ANÁLISIS DE LOS DATOS DE PRECIPITACIÓN
7.1. ELABORACIÓN DE DATOS DE UNA ZONA……………………………………………13
7.2. LLUVIA MEDIA……………………………………………………………………………...13
7.3. PRECIPITACIÓN EN MÉRIDA Y VALLADOLID………………………………………..13
8. ANÁLISIS DE LOS REGISTROS DE LLUVIAS……………………………………………14
8.1 REGISTROS CONTINUOS PUNTUALES.................................................................14
9. DE LA CURVA MASA SE GENERAN TRES REPRESENTACIONES ÚTILES EN EL
ANÁLISIS PUNTUAL DE LLUVIAS…………………………………………………………….15
10. CALCULO DE PRECIPITACIONES……………………………………………………….16
10.1. MEDIA ARITMÉTICA………………………………………………………………………16
10.2. POLÍGONOS DE THEISSEN……………………………………………………………..16
10.3. MÉTODO DE LAS CURVAS DE ISAYETAS…………………………………………...17
11. ANÁLISIS DE REGISTRO DE LLUVIAS EN YUCATAN (VALLADOLID)……………..18
ANEXO……………………………………………………………………………………………..19
CONCLUSIÓN………………………………………………………………………………….....21
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………………………….22
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INTRODUCCIÓN
Como podemos aprender en este manual de hidrología superficial que está
basado en aspectos que fueron tomados en clase y de investigaciones que se
encuentran en la unidad 2 en la que podemos encontrar que es precipitación la
hidrometeorología y los tipos de lluvia, la medición de la precipitación con
pluviómetros y pluviógrafo, también está el análisis de datos de la precipitación ya
que la información se va generalizando ya que en esos cálculos se fueron
empleando formulas, así como el cálculo de meses secos en una determinada
población y el cálculo de precipitaciones con el método Aritmético, método de
polígonos de Thiessen y el método de Isoyetas.
Tiene como objetivo ofrecer todos los aspectos teóricos y también prácticos a los
estudiantes de la ingeniería ya que están basados en la hidrología superficial, ya
que será adecuada para su entendimiento y aprendizaje, dicho trabajo se recaudo
para que la información sea fácil de ser entendido.
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1.- METEOROLOGÍA
Estudia los fenómenos atmosféricos, tales como viento, precipitación, temperatura,
presión atmosférica, etc. La parte de la meteorología que estudia los fenómenos
atmosféricos relacionados con el agua se le conoce como hidrometeorología.
En el concepto de precipitación se incluye todo tipo de agua que cae o se deposita
sobre la superficie terrestre, ya sea en forma líquida o sólida.
1.1.- PRECIPITACIÓN
La precipitación es un fenómeno físico que consiste en la transferencia de
volúmenes de agua, en sus diferentes formas (lluvia, nieve, granizo, etc.) de la
atmósfera a la superficie terrestre. El proceso de generación de la precipitación
involucra la humedad en la atmósfera la cual es influenciada por factores
climáticos tales como el viento, la temperatura y la presión atmosférica.
Existen diversas formas de condensación:
1. Por elevación frontal. Cabalgamiento del aire húmedo sobre el aire frío.
2. Por elevación orográfica. Elevación de una masa de aire húmedo cuando
intenta traspasar un obstáculo o una región montañosa.
3. Por elevación Convectiva. Se produce por el calentamiento del aire (sobre
todo en verano) que hace que se cree una corriente de convección que arrastra a
toda la masa de aire húmedo hacia arriba
(FORMAS DE CONDENSACION)
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2.-TIPOS DE PRECIPITACIÓN
Si tomamos como criterio de clasificación los mecanismos de ascenso del
aire, que determinan la condensación por enfriamiento adiabático y la posterior
precipitación, los principales tipos son:
2.1.- CONVECTIVAS
Al calentarse las masas de aire en contacto con la corteza terrestre, se hace, más
ligero, se expande, pesa menos y se eleva. Al seguir se enfría y se produce la
precipitación. Es característico de las latitudes cálidas y de las tormentas de
verano.
El ascenso es natural.
El gradiente adiabático tiene que ser menor que el gradiente vertical medio de
temperatura. Entonces el aire inestable asciende y se forman nubes de desarrollo
vertical (cúmulos y cumulonimbos), dando lugar a precipitaciones de tormenta y
granizo.
Son propias de las regiones ecuatoriales y tropicales.
En latitudes medias dan lugar a las tormentas de verano.
2.2.-OROGRÁFICAS
Se produce cuando una masa de aire se eleva al chocar con una montaña, se
condensa y se precipita.
En primer lugar se produce un ascenso adiabático por expansión, hasta que
alcanza el nivel de condensación. Sigue un ascenso higroadiabático formándose
grandes nubes estratificadas (estratocúmulos) en la vertiente de barlovento, en la
cual se producen las precipitaciones. Cuando llega a la cumbre la masa de aire ya
desecada comienza a descender por sotavento calentándose de nuevo por el
gradiente adiabático seco. Y su ascenso es forzado.
Este viento descendente es cálido y seco por el efecto Foehn.
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2.3.-CICLÓNICAS O FRONTALES
Se producen cuando dos masas de aire de características diferentes se ponen en
contacto (frente) y el desplazamiento de una provoca las ascensión frontal de la
otra.
A lo largo del frente cálido, el aire cálido y húmedo se eleva por encima del aire
frío, engendrando nubes y lluvia; a lo largo del frente frío, la masa de aire cálido es
levantada por el impulso del aire frío, de lo que se siguen intensas lluvias y
chubascos tormentosos separados por claros.
Este tipo de lluvia es característico de los países templados.
El ascenso del aire es forzado.
2.4.-DE CONVERGENCIA
Son propias de las zonas ecuatoriales, donde el aire asciende por el choque de
dos masas de aire de temperatura y humedad similares, procedentes de zonas
cercanas de los hemisferios norte y sur, que son arrastradas por los vientos
alisios. Esta convergencia provoca lluvias muy intensas.
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3.-LA PRECIPITACIÓN PROCEDENTE DE LAS NUBES PUEDE SER
CLASIFICADA EN FUNCIÓN DE SU FORMA
3.1.-LLOVIZNA
Es un riego tenue compuesto exclusivamente de pequeñas gotas de agua de
tamaños bastante uniforme. Las gotas son tan pequeñas que parecen flotar en el
aire y siguen las evoluciones del movimiento de éste. Además deben cumplir el
requisito de que sean muy numerosas y encontrarse muy próximas unas de otras.
3.2.-LLUVIA
Es una precipitación de agua líquida en la que las gotas son más grandes que las
de la llovizna. Cuando hay viento en superficie puede apreciarse que la trayectoria
de caída de las gotas sufre una inclinación en la dirección de éste.
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3.3.-AGUA NIEVE
Es una mezcla de nieve y lluvia.
3.4.-LLUVIA CONGELANTE
Cuando la humedad ambiente ya condensada se precipita en forma líquida, a
través del aire frío. Al chocar contra el suelo o la superficie de los objetos
expuestos a la intemperie (con temperaturas inferiores a 0°C), el agua se congela
dando como resultado la formación de una capa de hielo glaseado.
3.5.-GRANIZO
Cuando se presentan nubes de tormenta de gran desarrollo vertical, la gota de
lluvia generada dentro de la nube es arrastrada hacia niveles superiores donde las
temperaturas son inferiores a 0°C y se congela. Al caer se va fundiendo pero en
su camino puede chocar nuevamente con las corrientes ascendentes que la
llevarán a zonas de congelación, aumentando su tamaño repetidas veces hasta
que por su propio peso caerán a superficie.
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4.-LOS REGISTROS PLUVIOMÉTRICOS
4.1.- ¿COMO SE MIDE LA PRECIPITACIÓN?
Con un aparato llamado pluviómetro se calcula midiendo el agua que cae sobre
un metro cuadrado de superficie durante 24 horas y expresando esa cantidad en
litros por metro cuadrado.
Un sencillo pluviómetro seria un cilindro con un embudo para recoger el agua. El
embudo no se coloca en la parte superior del cilindro ya que además de recoger el
agua debe de estar colocado de manera que dificulte la evaporación del agua
recogida.
Debes de saber que los aparatos de medida, ni siempre tienen errores, ni las
medidas humanas son exactas al 100% siempre tienen errores.
(PLUVIÓMETRO)
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5.- MODO DE MEDICIÓN DE LLUVIA
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6.-TIPOS DE REGISTROS PLUVIOGRAFICOS
6.1.-PLUVIOGRAFO DE BALANZA
Consiste en un instrumento que permite recoger y registrar una cantidad
representativa de lluvia, nieve fundida o granizo. Para ello el agua se colecta en un
recipiente similar al pluviométrico cuyo peso accione un mecanismo acoplado al
dispositivo registrador.
6.2.-PLUVIOGRAFO DE FLOTADOR
En este pluviógrafo la lluvia, captada por una boca de sección normalizada igual
que la del pluviómetro, cae dentro de un recipiente que contiene un flotador. A
medida que el nivel del agua en el depósito sube, lo hace también el flotador, el
que se halla vinculado al sistema registrador.
6.3.-PLUVIOGRAFO A CUBETA BASCULANTE
Este tipo de pluviógrafo cuenta, bajo la boca del embudo, con un compartimiento
hay dos cubetas, una de las cuales recibe el agua precipitada y al llenarse, se
produce un desequilibrio que hace que la cubeta vuelque la cantidad de agua que
contiene (equivalente a 0, 1,02 o 0,5 mm de lluvias según los modelos), moviendo
a la segunda cubeta al lugar de la recolección del agua. En ese momento se
acciona un circuito que marca o produce el registro correspondiente.
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7.- PRECIPITACIÓN EN UNA ZONA (MÉRIDA Y EN VALLADOLID.)
ANÁLISIS DE LOS DATOS DE PRECIPITACIÓN
7.1.-ELABORACIÓN DE DATOS DE UNA ZONA.
Normalmente la unidad de trabajo será una cuenca hidrológica, y los objetivos
serán básicamente el cálculo de la precipitación media caída sobre la cuenca y,
eventualmente, la distribución espacial del fenómeno, su variación con respecto a
una variable física de la cuenca.
7.2.-LLUVIA MEDIA
Por lo general, la altura de la lluvia que cae en un sitio difiere de la que cae de los
alrededores, aun siendo sitios cercanos.
7.3.-PRECIPITACIÓN EN MÉRIDA Y VALLADOLID
(PRECIPITACIÓN TOTAL ANUAL MM)
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8.-ANÁLISIS DE LOS REGISTROS DE LLUVIAS
La información de precipitación pluvial se genera en forma discreta, utilizando el
pluviómetro y realizando las lecturas totales acumuladas en intervalos de 6, 12 o
24 horas.
Si se utiliza el pluviógrafo se obtiene un registro continuo de la precipitación,
siendo posible analizar la variación temporal de la lluvia en intervalos de minutos.
Dependiendo del objetivo del estudio que se pretenda llevar a cabo, se hará uso
de la información del registro discreto o del continuo. En ambos casos, y de hecho
para cualquier variable hidrológica, se pueden aplicar técnicas para análisis de
valores máximos, mínimos y ordinarios.
Las técnicas mencionadas hacen uso de herramientas probabilísticas,
estadísticas, empíricas y determinísticas.
8.1-REGISTROS CONTINUOS PUNTUALES
Los registros del pluviógrafo se representan en una curva de valores acumulados
denominada curva masa; ésta se obtiene de la gráfica generada por el pluviógrafo
Donde Xm es la media aritmética; n el número de valores considerados; y xi es el valor del i-ésimo
valor de la muestra.
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9.-DE LA CURVA MASA SE GENERAN TRES REPRESENTACIONES ÚTILES
EN EL ANÁLISIS PUNTUAL DE LLUVIAS
• a) Estimación de la intensidad de la lluvia
La estimación de la intensidad de lluvia se lleva a cabo dividiendo el valor de la
altura de lluvia por el intervalo considerado.
• b) Histograma de la altura de lluvia
Es la representación en barras de la variación de la altura de lluvia o de la
intensidad de la lluvia en el tiempo. Si el intervalo seleccionado es pequeño,
digamos de 5 minutos, entonces la información proporcionada de la tormenta será
muy detallada; conforme aumenta el valor del intervalo, el detalle se pierde.
• c) Curvas intensidad-duración-periodo de retorno
Se pueden obtener por métodos probabilísticos o de regresión lineal múltiple. Se
define como el intervalo promedio de tiempo dentro del cual un evento de
magnitud dada porque puede ser igualado o excedido por lo menos una vez en
promedio.
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10.-CALCULO DE PRECIPITACIONES
10.1.-MEDIA ARITMÉTICA
Este método consiste en calcular la precipitación a partir de los registros
pluviométricos de las estaciones climatológicas comprendidas dentro de un área
de interés.
10.2.-POLÍGONOS DE THEISSEN
Este método consiste en unir con líneas rectas, a manera que forma triángulos, los
pluviométricos previamente localizados en un plano, comprendidos en un área de
interés.
Fórmula para calcular y determinar la PM es:
(POLÍGONOS DE THEISSEN)
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10.3.- MÉTODO DE LAS CURVAS DE ISOYETAS
Son curvas imaginarias que unen todos los puntos de igual valor de la
precipitación en un tiempo.
Se considera que el área entre dos Isoyetas se produce una precipitación media
entre los valores de ambos.
Promedio cuenca.-
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11.- ANÁLISIS DE REGISTRO DE LLUVIAS EN YUCATAN (Valladolid)
El 85.5% de la superficie del estado presenta climas cálido subhúmedo y el
restante 14.5% presenta clima seco y semiseco, que se localiza en la parte norte
del estado.
La temperatura media anual es de 26°C, la temperatura máxima promedio es
alrededor de 36°C y se presenta en el mes de mayo, la temperatura mínima
promedio es de 16°C y se presenta en el mes de enero.
La precipitación media estatal es de 1 100 mm anuales, las lluvias se presentan
en verano en los meses de junio a octubre.
VALLADOLID
El clima es de tipo subhúmedo con lluvias regulares en verano. Su temperatura
media anual es de 25.7ºC y su precipitación media anual es de 79.8 milímetros.
Predominan los vientos procedentes del sureste y noreste.
(PARAMETROS CLIMATICOS PROMEDIO DE VALLADOLID)
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ANEXO
(PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL VALLADOLID)
(PRECIPITACIÓN TOTAL PROMEDIO MERIDA Y VALLADOLID)
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CONCLUSIÓN
En este trabajo los conceptos básicos que hacen referente a la materia de
hidrología superficial en la unidad 2 que es información para que se pueda
comprender, en esta estructura en que el trabajo para su entendimiento y su
comprensión.
Entre otros también los ejemplos para el cálculo de precipitación, en la cual se
utilizaban tres métodos, el Aritmético, método de Thiessen y de las Isoyetas,
donde cada uno de estos métodos tiene distintas variaciones, el aritmético es un
método simple, pero deja fuera varios aspectos por lo que es un método con un
margen de error considerable, el método de Thiessen es la cual se consideran las
estaciones, y por ultimo tenemos al método de Isoyetas que es el más exacto ya
que en la cual considera las áreas como son las alturas, utiliza una metodología
de curvas de nivel, ya que es considerado por varios aspectos en la cual es una
método que se pueda confiar para el área de precipitaciones en la cuenca, es así
donde este trabajo nos habla de todos estos aspectos y los puntos importantes
que podamos aprender de este trabajo.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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2015.Http://Www.Crahi.Edu/Es/Proyectos/Conocimientos/75-Que-Es-La
Hidrometeorologia.
Aparicio M.Javier.(2013).Fundamentos De Hidrologia De
Superficie.Mexico.Limusa.
Ambientum.Las Precipitaciones Atmosfericas.Recuperdo El 5de Abril De 2015.
Http://Www.Ambientum.Com/Enciclopedia Medioambiental/Atmosfera/Las
Precipitaciones-Atmosfericas.Asp.
Proteccion Civil.Recuperado El 5 Abril Del 2015
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Alien Bateman.(2007)Hidrologia Basica Y Aplicada.Recuperdo 5 De Abril 2015.
Http://Www.Upct.~Minaeees/Hidrologia.Pdf
http://www.valladolid.com.mx/clima/
PDU Valladolid Yucatán Libro, principios y fundamentos de la hidrología superficial
(Agustín Felipe breña puyol, marco Antonio Jacobo villa ). Consultado 05-04-15