Tormenta
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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.