2. CLASIFICACIÓN DE HIDROGRAMAS Clasifica a los hidrogramas por D. Snyder en:

Hidrogramas naturalesSe obtienen directamente de los registros de escurrimiento.

Hidrogramas sintéticosSon obtenidos usando parámetros de la cuenca y características de la tormenta para simular un hidrograma natural.

Hidrogramas unitarios Son hidrogramas naturales o sintéticos de un centímetro de escurrimiento directo uniforme sobre toda la cuenca en un tiempo específico.

Hidrogramas adimensionales Consiste en dividir las abscisas del hidrograma que se vuelve adimensional, entre el tiempo de pico y sus ordenadas entre el gasto máximo, para posteriormente dibujar el hidrograma con respecto a tales cocientes.

El hidrograma resultante permite comparar varios hidrogramas de los otros tipos, principalmente para adoptar uno representativo.

Existen varios métodos, algunos de los cuales se describen a continuación, para separar el caudal base del caudal directo, pero la palabra final la tiene el criterio y buen juicio del ingeniero.

7. OBTENCIÓN DEL HIDROGRAMA UNITARIOLa ecuación de convolución discreta permite el cálculo de la escorrentía directa dodo un

exceso de lluvia y el hidrograma unitario

El proceso inverso, llamado deconvolución, es necesario para deducir un hidrograma unitario

dada una información de y Supóngase que existen impulsos de exceso de lluvia y

ecuaciones para en términos de valores desconocidos del hidrograma unitario, tal como se muestra en la tabla.

Si y son conocidos y se requiere el conjunto de ecuaciones en la tabla esta

sobredeterminado, debido a que existen más ecuaciones que incógnitas

El hidrograma unitario deducido se muestra en la tabla. Otras soluciones pueden obtenerse en forma similar utilizando otros pulsos de lluvia. La profundidad de escorrentía directa en el hidrograma unitario puede comprobarse y se encontraría a 1pulg tal como se requiere. En caso en los que el hidrograma unitario deducido no cumpla este requerimiento, las ordenadas deben ajustarse proporcionalmente de tal manera que la escorrentía se 1pulg (o 1cm)

En general los hidrograma unitarios obtenidos mediante la solución del conjunto de ecuaciones en la tabla para diferentes pulsos de lluvia no son idénticos. Para obtener una solución única puede utilizarse un método de aproximaciones sucesivas (Collins, 1939), el cual involucra cuatro pasos:

1. suponer un hidrograma unitario y aplicarlo a todos los bloques de exceso de lluvia del hietograma con excepción del más grande

2. restar el hidrograma resultante del DRH real y reducir el residuo a términos del hidrograma unitario

3. Calcular el promedio ponderado del hidrograma supuesto y el hidrograma unitario residual y usarlo como una aproximación revisada para la siguiente prueba

4. Repetir los tres pasos previos hasta que el hidrograma unitario residual no difiera por más de una cantidad permisible del hidrograma supuesto.

El hidrograma unitario resultante puede mostrar algunas variaciones erráticas e inclusive puede tener valores negativos. Si esto ocurre, puede ajustarse una curva suave a las ordenadas para producir una aproximación al hidrograma unitario. La variación errática en el hidrograma unitario puede deberse a la no linealidad en la relación lluvia escorrentía directa para la cuenca, y aún si esta relación es verdaderamente lineal, la información observada puede no reflejar este hecho adecuadamente. Además las tormentas reales no son siempre uniformes en el tiempo y en el espacio, tal como se requiere en la teoría, aún si el hietograma de exceso de precipitación se divide en pulsos de corta duración.

12. Método de hidrograma unitarios sintéticosSnyder definió el hidrograma unitario estándar como aquel cuya duración de lluvia está

relacionada con el retardo de cuenca por

Para un hidrograma encontró que:

1. El retardo de la cuenca es

Donde está en horas, es la longitud de la corriente principal en kilómetros (o

millas) desde la salida de la cuenca hasta la divisoria de aguas arriba, es la distancia en kilómetros (millas) desde la salida de la cuenca hasta el punto de la corriente más

cercano al centroide del área de la cuenca, 81 para el sistema inglés de

unidades) y es un coeficiente basado en cuencas instrumentadas en la misma región.

2. El caudal pico por unidad de área de drenaje en del hidrograma estándar es

Donde (640 para el sistema ingles) y es un coeficiente basado en cuencas instrumentadas en la misma región.

Para calcular y de una cuenca instrumentada, los valores de y se miden utilizando un mapa de la cuenca. A partir de un hidrograma unitario deducido en la

cuenca se obtienen los valores de su duración efectiva en horas, su tiempo de

retardo en la cuenca se obtiene los valores de su duración efectiva en horas y su

caudal pico por unidad de área de drenaje, en . Si

entonces y y se calculan usando las ecuaciones (2) y (3). Si

es muy diferente de el retardo de cuenca estándar es

Y las ecuaciones (1) y (49 se resuelven simultáneamente para encontrar y Luego

se calculan los valores de y de (2) y (3) con y Cuando una cuenca no instrumentada parece ser similar a una cuenca instrumentada,

los coeficientes y para la cuenca instrumentada puede utilizarse en las ecuaciones anteriores para deducir el hidrograma unitario sintético requerido para la cuenca no instrumentada.

3. La relación entre y el caudal pico por unidad de área de drenaje del hidrogra,a unitario requerido es

4. El tiempo base en horas del hidrograma unitario puede determinarse utilizando el hecho de que el área bajo el hidrograma unitario es equivalente a una escorrentía directa de (1cm). Suponiendo una forma triangular para el hidrograma unitario, el tiempo base puede estimarse por

Donde 5. El ancho en horas de un hidrograma unitario a un caudal igual a cierto porcentaje del

caudal pico está dado por

Donde para un ancho 75% y 2.14 para un ancho de 50%. Usualmente un tercio de este ancho se distribuye antes del momento en que ocurre el pico del hidrograma unitario y dos tercios después de dicho pisco.