UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE ACADEMICO 2008-II PRIMER EXAMEN PARCIAL DE HIDROLOGIA GENERAL
1. 2. 3. . #. '.
(Duración 02 Hrs) Describa Describa las ecuacione ecuacioness de los métodos métodos empleados empleados para para determinar determinar la precipi precipitación tación pluvial pluvial media media en una cuenca (01 puntos). Descri Describa ba los los tipos tipos de prec precipi ipitac tacion iones es (01 (01 punto) punto).. Indiqu Indique e las ecuacion ecuaciones es para determ determina inarr la evapotran evapotranspir spiració ación n y descri describa ba cada cada uno de los términos términos (01 punto). Indique Indique los !actores !actores m"s m"s importantes importantes que que a!ectan a!ectan la velocidad velocidad o tasa tasa de in!iltraci in!iltración ón (01 punto). punto). $scriba $scriba las ecuaciones ecuaciones de de Horton Horton y %reen y &mpt y describa describa cada cada uno de los los términos términos (01 punto) punto).. $l cuadro cuadro siuiente siuiente muestra muestra la in!orma in!ormación ción de precipit precipitación ación mensual mensual de una una $stación $stación de $*&+H $*&+HII ubicado ubicado en la cuenca del +antaro. e pide completar la in!ormación in!ormación !altante, !altante, ra!icar el -istorama -istorama y determinar determinar valor central, rano, desviación est"ndar, coe!iciente de variabilidad. uponiendo que la muestra tiene una distribución normal estime los valores respecto a la media para #0/, '/ y #/ de probabilidad realice las interpretaciones sobre la precipitación. (0# puntos).
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$n la ona ona de 4aén (an (an +art5n) +art5n) se tiene tiene una cuenca cuenca de 320,000 320,000 6m2. 6m2. $n estacion estaciones es ubicadas ubicadas dentro dentro y !uera de la cuenca se -a medido la precipitación anual cuya in!ormación se indica en la tabla ad7unta. 8alcular la precipitación utiliando los métodos aritmético9 pol5ono de :-iessen e Isoyetas9 e indicar a su parecer cual es el mas representativo. (0# puntos).
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$n la $stación $stación de ;una-uan ;una-uana a (8a
imas y minimas mensuales y los !actores de latitud para el periodo 1, ? 200 es como siue $nero (20.# 8=, 2.10 8=9 1.12)9 @ebrero (23.'0 8=, 2'.0 8=9 0.)9 +aro (2.#0 8=, 2.1# 8=9 1.0#)9 &bril (23.1 8=, 2#.20 8=, 9 0.)9 +ayo (22.# 8=, 2.1# 8=9 0.)9 4unio (22.# 8=, 2#.'0 8=9 0.)9 4ulio (22.# 8=, 23.# 8=9 0.)9 &osto (22.'0 8=, 23.# 8=9 1.00)9 etiembre etiembre (22.0 8=, 2.# 8=9 1.00)9 Actubre (22.# 8=, 23.'0 8=9 1.0)9 *oviembre (23.1# 8=, 2.1# 8=9 1.0)9 Diciembre (23.30 8=, 2.1# 8=9 1.12). Btiliando el método de :-ornt-Caite :-ornt-Caite estimar la evapotranspi evapotranspiracion racion potencial potencial mensual mensual y diaria9 diaria9 considere considere 10 -rs de radiación solar (0# puntos).
Bncp, 0 de Actubre del 200. In. &bel +u
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE ACADEMICO 2008-II
PRIMER EXAMEN PARCIAL DE HIDROLOGIA GENERAL
(Duración 02 Hrs) 1. Describa las ecuaciones de los métodos empleados para determinar la precipitación pluvial media en una cuenca (01 puntos). PROMEDIO ARITMÉTICO. p
p1 p 2 ...... pn n
Donde recipitaciones anuales observadas en di!erentes puntos de la cuenca
POLÍGONOS THIESSEN. p
p1a1 p 2a 2 ...... pnan a1 a 2 .... an
Donde recipitaciones anuales observadas en di!erentes puntos de la cuenca ai Erea encerrada por los pol5onos.
CURVAS ISOYETAS: p 0 p1 p
2
a1 ....
pn 1 pn 2
an
a1 ... an
Donde recipitaciones anuales observadas en di!erentes puntos de la cuenca ai Erea encerrada entre cada 2 isoyetas. De los tres métodos, el m"s preciso es el de las isoyetas.
MÉTODO DE THIESSEN MEJORADO.- $l método cl"sico de :-iessen se puede me7orar asin"ndole un peso a cada estación, de modo que la precipitación media en toda la cuenca se evalué en la !orma simple P Pi. pi
Donde recipitación media en la cuenca, en l"minas de aua i recipitación media en la cuenca, en l"minas de aua pi $l peso de cada estación 2. Describa los tipos de precipitaciones (01 punto). a) PRECIPITACIONES CONVECTIVAS. on causadas por el asenso de aire calido m"s liviano que el aire !r5o de los alrededores. ;as di!erencias de temperatura pueden ser sobre todo el resultado de calentamientos di!erenciales en la super!icie o en la capa superior de la capa de aire. ;a precipitación conectiva es puntual y su intensidad puede variar entre aquella correspondiente a llovinas lieras y auaceros. b) PRECIPITACIONES OROGRÁFICAS . Fesulta del asenso del aire c"lido -acia una cadena de monta
$s el caso de la selva alta de nuestro pa5s, la reión mas lluviosa donde las nubes proviene de la selva ba7a. c) PRECIPITACIONES CICLÓNICAS. e producen cuando -ay un encuentro de nubes de di!erentes temperaturas las mas calientes son impulsadas a las partes m"s altas donde precipitan. $n la naturalea, los e!ectos de estos tres tipos de en!riamiento est"n interrelacionados y la precipitación resultante no puede identi!icarse como de un solo tipo. 3. Indique las ecuaciones para determinar la evapotranspiración y describa cada uno de los términos (01 punto). +étodo de :-ornt-Caite a t e 16 I e $vapotranspiración potencial mensual, en mm por mes de 30 d5as de 12 -oras de duración. : :emperatura media mensual, en G8, en el mes considerado. i ndice térmico mensual t i 1.514 5 I ndice térmico anual I i
a
8oe!iciente que depende de I a 0.01' I J0.#
+étodo de Klaney ? 8riddle u L . p (.12 J 0.# t) L. ! u Bso consuntivo mensual, en mm. L 8oe!iciente emp5rico mensual, seMn el tipo de cultivo y su estado de desarrollo. p orcenta7e de iluminación mensual con respecto a la anual. t :emperatura media mensual, en =8. . Indique los !actores m"s importantes que a!ectan la velocidad o tasa de in!iltración. 8aracter5sticas !5sicas de la te>tura del suelo 8ara -idr"ulica o l"mina sobre la super!icie del suelo 8ontenido de materia or"nica y carbonatos en el suelo 8ontenido de -umedad del suelo (inicial y a saturación) %rado de uni!ormidad en el per!il del suelo &cción microbiana en el suelo :emperatura del suelo y del aua 8obertura veetal Bso del suelo 8antidad de aire atrapado en el suelo ;avado del material !ino 8ompactación
#. $scriba las ecuaciones de Horton y %reen y &mpt y describa cada uno de los términos (01 punto).
MÉTODO DE HORTON (19!". fp fc ( fo fc )e kt
Donde !p
8apacidad de in!iltración (mmN-)
($c..1)
L !c !o t
@actor de proporcionalidad llamado también Opar"metro de decrecimientoO. 8apacidad de in!iltración !inal 8apacidad de in!iltración inicial (ara t0). :iempo transcurrido desde el inicio de la in!iltración. ($n minutos).
$l volumen in!iltrado (@) en mil5metros correspondiente a cualquier tiempo t, es iual a t
F
fp
60
dt
fc.t
0
60
fo fc 60k
1 e kt
ECUACIÓN DE GREEN Y AMPT (1911".
f Ks 1
M . Hf F
($c. .1#)
Donde ! Pelocidad de in!iltración (mmN-) 6s 8onductividad -idr"ulica a saturación (mmN-). + Dé!icit de -umedad inicial, correspondiente a la di!erencia entre el m">imo contenido de aua a saturación natural y la -umedad inicial del suelo. @ ;"mina in!iltrada (mm) H! -o J Donde -o :irante de aua enc-arcada sobre la super!icie. otencial del !rente de -umedecimiento o cabea de succión del !rente mo7ado. '. $l cuadro siuiente muestra la in!ormación de precipitación mensual de una $stación de $*&+HI ubicado en la cuenca del +antaro. e pide ra!icar el -istorama y determinar valor central, rano, desviación est"ndar, coe!iciente de variabilidad. uponiendo que la muestra tiene una distribución normal estime los valores respecto a la media para #0/, '/ y #/ de probabilidad realice las interpretaciones sobre la precipitación. (0# puntos).
A;B8IA* P&;AF 8$*:F&; $l valor central es iual '0. mm. F&*%A $l rano es iual a .0'Q#1.0 3.'' mm D$PI&8IR* $:&*D&F ;a desviación est"ndar es iual a 1#. mm 8A$@I8I$*:$ D$ P&FI&KI;ID&D $s iual a 1#.N'0. > 100 21.13/.
$s de esperar una precipitación anual comprendida entre #3.# y .03 mm con un #0/ de probabilidad. $s de esperar una precipitación anual comprendida entre #.0 y 3'.' mm con un '/ de probabilidad. $s de esperar una precipitación anual comprendida entre 3.' y 2.'2 mm con un #/ de probabilidad. . $n la ona de 4aén (an +art5n) se tiene una cuenca de 320,000 6m2. $n estaciones ubicadas dentro y !uera de la cuenca se -a medido la precipitación anual cuya in!ormación se indica en la tabla ad7unta. 8alcular la precipitación utiliando los métodos aritmético9 pol5ono de :-iessen e Isoyetas9 e indicar a su parecer cual es el mas representativo. (0# puntos).
A;B8IA* +$:ADA D$; FA+$DIA &FI:+$:I8A S 2313.# mm. +$:ADA D$; A;I%A*A D$ :I$$* S 230'.10 mm. +$:ADA D$ ;& IAT$:& S 230.## mm $l mas representativo es 230.## mm. (isoyetas). . $n la $stación de ;una-uana (8aimas y minimas mensuales y los !actores de latitud para el periodo 1, ? 200 es como siue $nero (20.# 8=, 2.10 8=9 1.12)9 @ebrero (23.'0 8=, 2'.0 8=9 0.)9 +aro (2.#0 8=, 2.1# 8=9 1.0#)9 &bril (23.1 8=, 2#.20 8=, 9 0.)9 +ayo (22.# 8=, 2.1# 8=9 0.)9
4unio (22.# 8=, 2#.'0 8=9 0.)9 4ulio (22.# 8=, 23.# 8=9 0.)9 &osto (22.'0 8=, 23.# 8=9 1.00)9 etiembre (22.0 8=, 2.# 8=9 1.00)9 Actubre (22.# 8=, 23.'0 8=9 1.0)9 *oviembre (23.1# 8=, 2.1# 8=9 1.0)9 Diciembre (23.30 8=, 2.1# 8=9 1.12). Btiliando el método de :-ornt-Caite estimar la evapotranspiracion potencial mensual y diaria9 considere 10 -rs de radiación solar (0# puntos).
Bncp, 0 de Actubre del 200. In. &bel +u
