FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

HIDROLOGIA:

ANALISIS DE TORMENTA

UNIDAD 3°

AUTORES:

MIRANDA TORRES, RAUL ALEXIS

ASESOR:

Ing. DANIEL DIAZ

CACATACHI – SAN MARTÍN – PERÚ

2015

INTRODUCCION

El estudiar las precipitaciones y conocer su distribución temporal es motivo de interés para

diversos fines, por ejemplo meteorológicos y edafológicos, como también hidrológicos, al tiempo

de lo cual se pueden proporcionar índices para realizar estudios de crecidas o permitir la

alimentación de modelos precipitación-escorrentía que permitan mejorar la información

disponible, para un adecuado diseño y dimensionamiento de las obras civiles. Para esto, es

necesario conocer las intensidades de precipitación, para distintos períodos de retorno. Ahora

bien, la disponibilidad de datos de caudal es imprescindible para el diseño y planificación de

actividades físicas. No obstante, muchas veces no se dispone de registros de caudales, o éstos no

tienen la suficiente duración como para hacer los análisis de frecuencia requeridos; debe entonces

usarse la información pluviométrica para estimar crecidas de cierta frecuencia. Es, por lo tanto,

muchas veces necesario presentar la información pluviométrica correspondiente a una tormenta o

lluvia en formas de intensidades, a partir de los registros de las estaciones pluviográficas en

estudio .El presente documento pretende analizar el diseño y construcción de las curvas

Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF). Para ello, se necesitará conocer el comportamiento de las

precipitaciones a través de una curva que entrega la intensidad media en función de la duración y

la frecuencia, y cuya única finalidad será la de aportar patrones de conductas de las lluvias, tal que

permitan diseños confiables y efectivos para la ingeniería hidráulica, además de poner a

disposición de los ingenieros y personal técnico capacitado una herramienta de análisis y

planificación en el largo plazo.

OBJETIVO:

En el presente trabajo realizaremos el análisis de una “banda” o curva de precipitación

marcada por un pluviografo, es decir realizaremos el análisis de una tormenta.

1. RESUMEN:

En el presente trabajo realizaremos el análisis de una “banda” o curva de precipitación

marcada por un pluviografo, es decir realizaremos el análisis de una tormenta.

En la primera parte del trabajo se dará algunos conceptos básicos de lo relacionado con

el análisis de tormentas, tales como la intensidad, duración, frecuencia, etc.

Luego realizaremos el análisis para calcular las intensidades de lluvia así como también la

Intensidad máxima y su periodo de duración.- Luego graficaremos estos datos, para

obtener las gráficas, tanto la de curva masa de precipitación de la tormenta, como

también el histograma de precipitación.

Finalmente realizaremos el cálculo de intensidades para distintos periodos de duración

partiendo de los datos ya procesados del pluviograma.

2. MARCO TEORICO

2.1. ESTUDIO DE UNA TORMENTA

Se entiende por tormenta o borrasca, al conjunto de lluvias que obedecen a una misma

perturbación meteorológica y de características definidas, De acuerdo a esa definición,

una tormenta puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas y aún días, y

puede abarcar extensiones de terrenos muy variables, desde pequeñas zonas, hasta

vastas regiones.

2.1.2. Elementos del análisis:

2.1.2.1 INTENSIDAD:

– Cantidad de H2O caída por unidad de tiempo

– Lo más importante es la intensidad máxima

– La intensidad se expresa así:

» Imax = P / t donde:

Imax= Intensidad máxima en mm/hora

P = Precipitación en altura de agua, en mm

t = tiempo, en horas

2.1.2.2 DURACION:

– Tiempo entre el comienzo y el fin de la tormenta

– Período de duración (PD) = un determinado período de tiempo, tomado en minutos u

horas, dentro del total de la tormenta

– El PD tiene importancia en la determinación de intensidades máximas.

– Tanto la intensidad como la duración se obtienen del pluviograma.

2.1.2.3 Frecuencia (f)

– Número de veces que se repite una tormenta de características de intensidad y

duración,

Definidas en un período de tiempo expresado en años.

• 2.1.2.4. Tiempo de retorno (Tr)

– Intervalo de tiempo promedio, dentro del cual un evento de magnitud X puede ser

igualado o excedido por lo menos una vez en promedio.

• Es el inverso de la frecuencia

• Se representa como: Tr = 1/f

– Ej: Tormenta de intensidad máxima igual a 50 mm/hr, para una duración de 30 minutos

y un tiempo de retorno de 10 años.

2.2. El Hietograma

• Es necesario determinar las variaciones de las tormentas en el tiempo

– De esas variaciones depende el diseño de obras Hidráulicas

• Estas variaciones se estudian mediante el hietograma y la curva masa de precipitación.

2.2.1 EL HIETOGRAMA

• Gráfico escalonado similar al histograma que representa la variación en intensidad

expresada en mm/hora en el transcurso de la misma expresada en minutos u horas.

• Nos muestra la hora a la que sucede la máxima intensidad y su respectivo valor

• Matemáticamente representa: I = δP/ δt

3. PROCESO PARA EL ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UNA

PLUVIOGRAMA:

Para realizar el análisis de una tormenta, registrada por un pluviograma, hacer lo

siguiente:

1.- Conseguir el registro de un pluviograma.

2.- Realizar una tabulación con la información obtenida del pluviograma, donde sus

columnas son:

(1) Hora: se anota las horas en que cambia la intensidad, se reconoce por el cambio de

pendiente,

de la línea que marca la precipitación.

(2) Intervalo de tiempo: es el intervalo de tiempo entre las horas de la columna (1).

(3) Tiempo acumulado: es la suma sucesiva de los tiempos parciales de la columna (2).

(4) Lluvia parcial: es la lluvia caída en cada intervalo de tiempo.

(5) Lluvia acumulada: es la suma de las lluvias parciales de la columna (4).

(6) Intensidad: es la altura de precipitación referida a una hora de duración, para cada

intervalo de tiempo .

4. MATERIALES Y METODOLOGÍA:

A) Materiales:

Pluviograma, o curva de precipitación de una tormenta.

B) Metodología:

La metodología usada fue prácticamente analizar los conceptos de los parámetros y con

los datos obtenidos del pluviograma calcular las intensidades y luego realizar la gráfica de

la curva masa de precipitación como también el del hietograma.

Para este trabajo su uso en la mayor parte ayudas computacionales, principalmente

Excel.

RESULTADOS

ANALISIS DE TORMENTAS:

HIETOGRAMA DE PRECIPITACION