Hidro 3er Trabajo

Universidad Privada Antenor Orrego Escuela Profesional de Ingeniería Civil Hidrología

HIDROLOGIA

CURSO: HIDROLOGIA

DOCENTE: ING. NARVAEZ ARANDA ,RICARDO

NOMBRE: LLECLLISH HERNANDEZ, KEVIN

TEMA: PRECIPITACIÓN

CILCLO: VII

TURNO: (3:15 – 6:50) p.m. NRC: (3680-3681)

AULA: G (304- 203)

TRUJILLO – 2015


PRECIPITACIÓN

INTRODUCCION

La determinación del volumen de agua precipitado sobre un área dada es de constante aplicación

en hidrología y dicho volumen puede determinarse para una tormenta o para una sucesión de

tormentas caídas en un período de duración fija, como puede ser un mes, un trimestre

(coincidente con una estación climática) o un año. En todos los casos lo que se calcula es la

precipitación media y para ello se utilizan comúnmente tres métodos: Media Aritmética, Polígonos

de Thiessen e isoyetas.

OBJETIVOS

• Determinar la precipitación promedio por el método del polígono de Thiessen.

• Hacer las delimitaciones de los polígonos.

• Determinar las aéreas de influencia.

• Determinar la precipitación promedio por el método de las líneas Isoyetas.

• Determinar las curvas Isoyetas.

• Comparar resultados

OBJETIVO GENERAL

Determinar la precipitación media utilizando los métodos del polígono de thiessen ,

aritmético , isoyetas de la cuenca Chicama.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Generar estaciones ficticias en la cuenca Chicama.

1


BASE CONCEPTUAL Y TEÓRICA

ISOYETAS

La isoyeta es una curva que une los puntos, en un plano cartográfico, que

presentan la misma precipitación en la unidad de tiempo considerada. Lugar

geométrico de los puntos de igual pluviosidad en un periodo determinado de

tiempo. Se mide en milímetros de altura

ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS DE APOYO

Se consideró para el estudio las estaciones pluviométricas cercanas como apoyo que se

encuentran en su mayor parte en Quiruvilca. Los que han sido solo utilizados en el análisis de la

información pluviométrica de la cuenca.

METODOLOGÍA

En base a los antecedentes de las estaciones meteorológicas, mediante interpolación, se trazan las

isoyetas sobre la cuenca; Se asigna al área encerrada por dos isoyetas. Este es el método más

utilizado y que distribuye de mejor forma las precipitaciones sobre una cuenca en estudio.

2


MARCO TEORICO

PRECIPITACIONES

Las precipitaciones se definen como cualquier agua que proviene de la humedad atmosférica y

que cae a la superficie terrestre, principalmente en estado líquido (lluvia) y sólido (nieve o

granizo). Éstas representan el elemento más importante del ciclo hidrológico, siendo su unidad de

medición el milímetro (UNESCO, 1982)

En este contexto, las precipitaciones son la principal entrada de agua en una cuenca. Su

importancia radica en ser la forma de suministro natural de agua a los ecosistemas, condicionando

la vida de los organismos y el desarrollo de las actividades humanas (agrícolas, económicas,

industriales, etc.). Es por ello que es muy importante su conocimiento y estudio, tanto para su

cuantificación del recurso como para la utilización en la prevención de avenidas, diseños de obras

públicas, estudios de erosión, etc.

TIPOS DE PRECIPITACION

Los tipos de precipitación se clasifican generalmente según la forma como se produce el

levantamiento y enfriamiento de las masas de aire. De este modo, las precipitaciones se pueden

clasificar de la siguiente manera:

Ciclónicas: están asociadas a las superficies de contacto

entre masas de aire de diferente temperatura y humedad.

Este fenómeno produce habitualmente precipitaciones

importantes y prolongadas.

Este tipo de precipitación puede clasificarse en frontal,

relacionada a frentes cálidos y frentes fríos, y no frontal.

Figura 1. Ejemplificación de una precipitación del tipo frontal.

3


Convectivas: se deben al calentamiento

de masas de aire próximas al suelo, las cuales

al ascender se enfrían hasta alcanzar la

condensación , para luego precipitar. Son las

típicas lluvias de verano, las cuales

generalmente son de corta duración, pero de

gran intensidad.

Figura 2. Ejemplificación de una precipitación del tipo

convectiva.

Orográficas: son producto de aires húmedos,

generalmente provenientes de los océanos. las cuales al

encontrarse con barreras montañosas se ven obligadas

a ascender. Producto de este ascenso es el enfriamiento

de estas masas de aire, provocando la precipitación.

Figura 3 . Ejemplificación de las

precipitaciones orográficas.

4


MEDICION DE LAS PRECIPITACIONES

Las mediciones de las precipitaciones forman el punto de partida de la mayor parte de los estudios

concernientes al uso y control del agua. Estas mediciones se realizan en distintos puntos

geográficos en un área determinada (por ejemplo, una cuenca hidrográfica). Estos puntos

representan la medición puntual de las precipitaciones y, permiten la estimación de las

precipitaciones medias para una zona geográfica.

La cuantificación de las precipitaciones en un punto cualquiera se realiza mediante pluviómetros

y/o pluviógrafos (Figuras 4 y 5 respectivamente) . Un pluviómetro es un recipiente cilíndrico

graduado, donde se mide la lámina de agua recogida. La unidad de medida es el milímetro (mm), y

la lectura del agua recogida se hace habitualmente una vez al día.

Figura 4. Pluviometro.

Figura 5. Pluviográfo

5


CALCULO DE LA PRECIPITACION MEDIA SOBRE UNA ZONA ( CUENCA CHICAMA)

En general, la altura de precipitación que cae en Un sitio dado .difiere de la que cae en los

alrededores, aunque sea en sitios cercanos

Los pluviómetros registran la lluvia puntual , es decir , es decir ,la que se produce en el punto en la

que está instalada el aparato .para muchos problemas hidrológicos , se requiere conocer la altura

de precipitación media de una zona , la cual puede estar referida a la altura de precipitación

diaria ,mensual , anual, media mensual , media anual .

ALTURA DE PRECIPITACION DIARIA. Es la suma de las lecturas observadas en un día

ALTURA DE PRECIPITACION MEDIA DIARIA. Es el promedio aritmético de las lecturas observadas en un día.

ALTURA DE PRECIPITACION MENSUAL .Es la suma de las alturas diarias ocurridas en un mes .

ALTURA DE PRECIPITACION MEDIA MENSUAL. Es el promedio aritmético de las alturas de precipitación mensual, correspondiente a un cierto número de meses

ALTURA DE PRECIPITACION ANUAL. Es la suma de las alturas de precipitación mensual, ocurridas en un año.

ALTURA DE PRECIPITACION MEDIA ANUAL. Es el promedio aritmético de las alturas de precipitación anual, correspondiente a un cierto número de años

Para calcular la precipitación media de una tormenta o la precipitación media anual , existen tres métodos de uso generalizado

METODOS:

PROMEDIO ARITMETICO POLIGONO DE THIESSEN ISOYETAS

6


METODO DEL PROMEDIO ARITMETICO

Consiste en obtener el promedio aritmético, de las alturas de precipitación registradas, de las

estaciones localizadas dentro de la zona:

Pmed=1n∑i=1

n

Pi

Pmed=precipitaciónmedia de la zonao cuenca

Pi=precipitación de la estacióni

n=númerode estaciones dentrode la cuenca

La precipitación de este criterio, depende de la calidad de estaciones disponibles, de la forma

como están localizadas. Y de la distribución de la lluvia estudiada .Es el método más sencillo, pero

solo da buenos resultados cuando el número de pluviómetros es grande.

Estación Precipitación (mm)

1 9452 21003 25204 29405 33606 37807 42008 4620

7


9 504010 567011 012 0

Pmed=13(2520+2940+3780)

Pmed=3080mm

METODO DEL POLIGONO DE THIESSEN

Para este método es necesario conocer la localización de las estaciones en la zona bajo estudio, ya

que para su aplicación se requiere delimitar la zona de influencia de cada estación, dentro del

conjunto de estaciones

El método consiste en:

Ubicar las estaciones, dentro y fuera de la cuenca.

Unir las estaciones formando triángulos, procurando en lo posible que estos sean

acutángulos (ángulos menores de 90°).

Trazar las mediatrices de los lados de los triángulos, formando polígonos. (Por geometría

elemental, las mediatrices correspondientes a cada triangulo, convergen en un solo

punto. En un triángulo acutángulo , el centro de mediatrices , está ubicada dentro del

triángulo, mientras que en un obtusángulo , está ubicada fuera del triangulo )

Definir el área de influencia de cada estación, cada estación quedara rodeada por las

líneas del polígono (en algunos casos, en parte por el parteaguas de la cuenca). El área

encerrada por los polígonos de Thiessen y el parteaguas será el área de influencia de la

estación correspondiente.

Calcular el área de cada estación

Calcular la precipitación media , como el promedio pesado de las precipitaciones de cada

estación, usando como peso el área de influencia correspondiente es decir :

8


Pmed=1AT

∑i=1

n

A iPi

Pmed=∑i=1

n A iATP i

Pmed=precipitaciónmedia

AT=area total de lacuenca

Ai=area de influencia parcial del poligonocorrespondiente a laestacioni

Pi=precipitación de la estacióni

n=númerode estaciones tomadasencuenta

Estación área Porcentaje de Área (km2)

Precipitación en (mm)

1 A1 4.44 945 40.102 A2 6.29 2100 126.413 A3 17.55 2520 423.274 A4 25.93 2940 729.455 A5 29.03 3360 933.216 A6 3.45 3780 124.857 A7 7.96 4200 319.818 A8 8.13 4620 359.349 A9 1.73 5040 83.65

10 A10 0.00 5670 0.0011 A11 0.00 0 0.0012 A12 0.00 0 0.00

AT = 104.51 Pmed = 3140.09

Pmed=40.10+126.41+423.27+729.45+933.21+124.85+319.81+359.34+83.65

A iATP i

9


Pmed=3140.09mm

METODO DE LAS ISOYETAS

Para este método, se necesita un plano de isoyetas de la precipitación registrada, en las diversas

estaciones de la zona en estudio. Las isoyetas son curvas que unen puntos de igual

precipitación .Este método es el más exacto, pero requiere de un cierto criterio para trazar el

plano de isoyetas . Se puede decir que si la precipitación es de tipo orográfico, las isoyetas

tenderán a seguir una configuración parecida a las curvas de nivel. Por supuesto, entre mayor sea

el número de estaciones dentro de la zona de estudio, mayor será la aproximación con lo cual se

trace el plano de isoyetas.

El método consiste en:

Ubicar las estaciones, dentro y fuera de la cuenca.

Trazar las isoyetas, interpolando las alturas de precipitación entre las diversas

estaciones , de modo similar a como se trazan las curvas a nivel

Hallar las áreas A1, A2………, An entre cada 2 isoyetas seguidas.

Si Po,P1,…….., Pn son las precipitaciones representadas por las isoyetas respectivas ,

calcular la precipitación media utilizando :

10


Pmed=

Po+P1

2A1+…+

Pn−1+Pn2

An

A1+…+An

Pmed=1AT

∑i=1

n Pi−1+P i2

A i

Pmed=∑i=1

n A iATI Pi

Pmed=precipitaciónmedia

AT=area total de lacuenca

Ai=area parcial comprendida entre las isoyetas P i−1 y P i

Pi=alturade precipitación de lasisoyetas i

n=númerode areas parciales

Pmed=85.86+120.28+178.09+285.25+229.64+285.91+317.20+281.52+269.70+280.19+247.91+197.49

11

Isoyetas(mm) Porcentaje de área entre curvas en

(km2)

Isoyeta Promedio

1600 1800 5.28 1700 85.861800 2000 6.62 1900 120.282000 2200 8.86 2100 178.092200 2400 12.96 2300 285.252400 2600 9.60 2500 229.642600 2800 11.07 2700 285.912800 3000 11.43 2900 317.203000 3200 9.49 3100 281.523200 3400 8.54 3300 269.703400 3600 8.37 3500 280.193600 3800 7.00 3700 247.913800 4000 5.29 3900 197.49

AT = 104.51 Pmed = 2779.04

A iATI Pi


Pmed=2779.04mm

CONCLUCION.

La precipitación calculada por el método aritmético resulto: 3080mm

La precipitación calculada por el método del polígono de Tihessen resulto: 3140.09 mm

La precipitación calculada por el método de las líneas Isoyetas resulto 2779.04 mm

Los polígonos de Thiessen no presentan mayores complicaciones en su aplicación. Además

de información pluviométrica, requiere de ubicación espacial.

No requiere de una inversión excesiva de tiempo, ni de materiales.

La cuenca Chicama posee una precipitación media de 2779.04 mm. La Mediante los mapas

podemos deducir que mientras mayor es su altitud mayor también es su precipitación,

esto quiere decir que están en una relación directamente proporcional.

RECOMENDACIONES

Si se requiere sólo una estimación burda, o bien hay limitaciones de tiempo y/o recursos,

puede usarse cualquiera de los métodos de ponderación directa, o bien el método

hipsométrico o el de las isoyetas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el promedio

aritmético, Thiessen, y el método de los dos ejes no sirven para zonas con variaciones

sistemáticas de la precipitación (generalmente debidas a la topografía), a menos que haya

una alta densidad de estaciones, repartidas uniformemente.

En este caso, es mejor usar el método hipsométrico o algún otro método de ajuste de una

superficie. Los estudios han concluido unánimemente que los métodos de interpolación

óptima (krigging) entregan las mejores estimaciones de precipitación regional en una

variedad de situaciones. Esto se debe a que son los únicos que se basan en la estructura

de correlación espacial de la precipitación, mientras que todos los demás imponen una

estructura espacial esencialmente arbitraria.

12


Es necesario mencionar el uso del radar "doppler" para estimar la distribución espacial de

tasas instantáneas de precipitación en las nubes. Las estimaciones son poco precisas, pero

sirven para visualizar el alcance de la tormenta y las diferencias relativas entre puntos

distintos.

BIBLIOGRAFIA

Hidrología, Máximo Villón Béjar. Editorial Villon, Abril de 2011, Lima Perú

Catálogo de Pluviómetros y Pluviógrafos GIS – Ibérica SL

MUÑIZ. O. 1980. Manejo Integral de Cuencas Y Transferencia de Tecnología Agropecuaria

http://es.scribd.com/doc/76781342/informe-de-Isoyetas

Ministerio de agricultura (autoridad nacional del agua). 2010. Boletin de recursos hidricos

Del Peru en cifras Peru. 104 pp

Editor: Bib. Orton IICA / CATIE- Perú

http://es.scribd.com/doc/55135324/archivo-isoyetas

13

Documents

Hidro 3er Trabajo