l3.1 metmodels hypothetical

Modelos Meteorológicos en HEC-HMS

Tormentas Hipotéticas

Hydrologic Engineering Center 1

Objetivos• Identificar los diferentes tipos de tormentas hipotéticas y sus usos.• Aprender sobre el modelo de tormenta basado en la frecuencia que se

incluye en el programa.• Identificar las fuentes de datos para los parámetros en el modelo de

tormenta basado en la frecuencia.


Las tormentas para Hidrología de Inundación

• Tormenta de frecuencia.– Probabilidad de excedencia anual.– Común para los envíos de FEMA.

• Tormenta de proyecto estándar.– Estándar del Cuerpo de Ingenieros.

• Precipitación máxima probable.– Profundidad de precipitación máxima teórica.– Estándar para los estudios de falla de presas.

• Tormenta SCS– Distribuciones de 24 horas.– Estándar de pequeños proyectos NRCS .– Común en los manuales de hidrología de municipios.


Tormenta de Proyecto Estándar• Definida por el Cuerpo de Ingenieros.• EM 1110-2-1411.• “En su mayoría graves ... bastante característico de la región ...“• Sólo se aplica al este de 105º.• Disminución de su uso.

– No forma parte de las normas de diseño basados en el riesgo.– Reglamento no rescindido.


Precipitación Máxima Probable• Definida por Servicio Meteorológico Nacional.• HMR 51 para regiones al este de 105º.• HMR49, 53, 54, 55A, 56, 57, 58, y 59 cubren otras regiones.• “En su mayoría graves... razonablemente posible."• Programa HEC-HMR52.


Tormenta SCS• Definido por el Servicio de

Conservación de Recursos Naturales, con base en los datos de profundidad-duración del NWS.

• Tipo I, Ia, II y III para las distintas regiones con patrones de tormenta marítima o veraniega.

• Se utiliza como una tormenta de diseño para pequeños proyectos tales como estanques de granjas, por lo general a 4% de probabilidad de excedencia.


Tormenta de Frecuencia• Basado en el análisis estadístico de los pluviómetros.• Nombrada por la probabilidad de ocurrencia en un año.• Volúmenes anidados.• Aplicaciones:

– Datos históricos de suplemento.– Calcular las relaciones de inundación-frecuencia.– Diseño de proyectos.– Áreas de inundación para estudios de gestión de planicies de inundación.


Tormenta de Frecuencia• Descripción general del procedimiento.• Duración de la intensidad y duración de la tormenta.• Fuentes de los datos.• Ajustes.• Ejemplo:

– ¿Qué datos de entrada se requiere?– ¿Cómo son procesados los datos por el programa?


Tormenta de Frecuencia


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Editor de Tormenta de Frecuencia


Procedimiento de Tormenta de Frecuencia

1. Elija la duración de la tormenta.2. Elija la duración de la intensidad.3. Consiga los datos meteorológicos.

4. Ajuste para el área de la cuenca.5. Ajuste para series anuales.6. Seleccione el centro de la tormenta temporal.7. Calcule las profundidades acumuladas.8. Calcule las profundidades incrementales.9. Organice las profundidades incrementales.


Duraciones de las Tormentas de Frecuencia

• Seleccione una duración de la tormenta mayor al tiempo de concentración.– Hace que todas las partes de las cuencas hidrográficas contribuyan.– Ubicación específica.

• Seleccione una duración de la intensidad lo suficientemente corta como para producir una buena definición de la rama ascendente del hidrograma.– Por lo general, la duración de la intensidad será igual al intervalo de tiempo en

las especificaciones de control.


Fuentes de Datos de Tomerntas de Frecuencia

• Centro de Estudios de Diseño Hidrometeorológico.– Documento Técnico 40 (TP 40).– Memorando Técnico Hidro 35 (Hidro 35).– TP 49.– NOAA Atlas 2.– NOAA Atlas 14.

• Orden directa de documentos del NWS.– www.nws.noaa.gov/oh/hdsc


Ajustes de Tormenta de Frecuencia• Ajuste de área de la cuenca.

– El valor predeterminado es la subcuenca del área.• Genera un hietograma para cada subcuenca.

– Ajustar el área para el modelo total de la cuenca.• Se aplica el mismo hietograma a todas las subcuencas.

• Series anuales y series de duración parcial.– Los datos de la NOAA son de parciales parcial.– Especifique la entrada como de duración parcial o anual.– Especifique la salida como de duración parcial o anual.

• Utilice una salida de duración anual para los impactos que se producen una vez al año, generalmente urbanos.

• Utilice una salida de duración parcial para múltiples impactos en un año, por lo general agrícolas.

– No es necesario ajustar las probabilidades pequeñas: 4%, 2%, 1%, 0,2%.


Posición de la Intensidad de la Tormenta de Frecuencia

• Cambie la ubicación temporal de la duración máxima.• Mantiene volúmenes anidados.• Opciones:

– 50% (centrado)– 33% o 67% (terceras partes)– 25% o 75% (cuartos)

• Sólo afecta el orden de los incrementos.


Cálculos de Tormentas de Frecuencia• Ajuste de la curva de precipitación acumulada.

– Profundidades conocidas de los datos de entrada del usuario.– Complete para todos los intervalos.– Realice la interpolación de los valores completados en el espacio logarítmico.

• Calcule la precipitación incremental.• Organice para formar un caso hipotético.

– Ubique la duración máxima.– Alterne el valor restante a la derecha, luego a la izquierda.


Ejemplo: Selecciones de Tiempo• Cuenca de Punxsutawney.

– Área: 410 km2

– Tc: aproximadamente 10 horas

• Duración total de la tormenta: 24 horas• Duración de la intensidad máxima: 15 minutos

– Igual que el intervalo de tiempo de las especificaciones de control.


Ejemplo: Recopilación de Datos• Punxsutawney, Pennsylvania.

– Al Este de USA: TP40, HYDRO35, TP49• Probabilidad de excedencia.

– 50% (2 años)• La misma probabilidad para cada duración.• Ubicación de la intensidad máxima dentro de la tormenta.

– 50% (centrado)• Los rendimientos de eventos estándar del 50% para Punxsutawney.


Ejemplo: ProfundidadesDuración Profundidad Fuente

15 min 17 mm Hydro 35

1 hr 29 Hydro 35

2 hrs 36 TP 40

3 hrs 42 TP 40

6 hrs 48 TP 40

12 hrs 59 TP 40

24 hrs 69 TP 40


Ejemplo: Interpolación


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30

40

50

60

70

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Time (hrs.)

Cum

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Dep

th (m

m)

Ejemplo: Total hasta Incremental


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Ejemplo: Orden de los Incrementos


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