I.
INTRODUCCIÓN
El estudiar las precipitaciones y conocer su distribución temporal es motivo de interés para diversos fines, tales como meteorológicos y edafológicos, así también hidrológicos, al tiempo de lo cual se pueden proporcionar índices para realizar estudios de crecidas o permitir la alimentación de modelos precipitaciónescorrentía 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. Tales datos los podemos obtener de las estaciones meteorológicas, o también del SENAMHI, que tiene toda esta data. El presente documento pretende analizar el diseño y construcción de las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF). Para ello, se contara de una banda pluviográficas, de la cual se obtendrá los datos requeridos para hacer el análisis de tormentas.
II.
OBJETIVOS.
Analizar la banda pluviométrica y obtener los datos de tiempo y precipitación en la ciudad de Cajamarca. Graficar el hietograma, tiempo vs intensidad. Determinar la intensidad máxima para periodos de duración diferentes. Graficar la curva IDF, para el día de la banda pluviográfica.
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III.
Análisis de Tormentas
MARCO TEÓRICO.
ANALISIS DE TORMENTAS El análisis de tormentas tiene por finalidad generar las curvas intensidad duración frecuencia. Para esto daremos algunas definiciones.
1. Tormenta. Se define tormenta al conjunto de lluvias que obedecen a una misma perturbación meteorológica y de características característica s bien definidas: definidas: una tormenta puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas y aun días y puede abarcar desde una pequeña zona hasta una gran región. Según algunos estudiosos una tormenta es una lluvia fuerte que tiene una intensidad mayor de 7.6mm/hr. Las tormentas dan origen a unas curvas las cuales se pueden estudiar o analizar contando con datos pluviográficos o bandas pluviográficas.
2. Elementos de Una Tormenta Los detalles de la variabilidad de una tormentas con el tiempo quedan registradas en las bandas pluviográficas, de esas graficas se puede establecer, para diversas duraciones, las máximas intensidades ocurrida durante una lluvia dada. Las duraciones usuales son: 5,10,15,30,45 minutos y 1,2,3,6,12,24 horas. Los limites duración son fijados usualmente en 5 minutos y en 24 horas, porque 5 minutos representa el menor intervalo que se puede leer con la precisión adecuada , y 24 horas porque para duraciones mayores se puede utilizar los datos observados en pluviómetros. Los elementos de análisis son.
a) Intensidad. Es la lámina precipitada en la unidad de tiempo. Tiene especial importancia la intensidad que es la máxima lámina precipitada por unidad de tiempo durante todo el transcurso de la tormenta. Matemáticamente se expresa mediante.
I= intencidad, mm/hr P= precipitacion,mm T= tiempo en horas
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b) Duración.
Es el tiempo transcurrido desde el inicio de la tormenta hasta la finalización de la misma. Es de especial interés el periodo de duración, que viene hacer una fracción del tiempo total que dura la tormenta y es empleado para la determinación de las intensidades máximas. Tanto la duración de la tormenta como los periodos de duración se obtienen de la banda pluviográfica.
c) Frecuencia. Es el número de veces que una tormenta de similares características se presenta en un periodo de tiempo más o menos largo que se mide en años. La similitud en características se refiere a la intensidad y duración.
ESTUDIO DE INTENSIDADES Para el estudio de intensidades utilizamos los hietogramas. a) Hietogramas. Es la representación en forma de barras de la intensidad (mm/hr) en el eje de las ordenadas, versus, el tiempo en horas en el eje de las abscisas. Permite la visualización de la intensidad máxima y la hora en que se produjo.
Grafico 1.
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Estos datos obtenidos de la banda pluviográfica generalmente se los transcribe en un cuadro de la siguiente manera. T a b l a 0 1 .
C1
C2
C3
C4
C5
C6
TIEMPO ACUMULADO ACUMULADO (min)
LAMINA PARCIAL mm
LAMINA ACUMULADA ACUMULADA mm
INTENSIDAD (mm/hr) C4/C2
t1
t1
P1
P1
I1
t2
t1+t2
P2
P1+P2
I2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
tn
t1+t2+…+tn
Pn
P1+P2+…+Pn
In
INTERVALO HORA dE TIEMPO (min)
t1-t2 t2-t3 . . tn-1tn
1. En la columna 1, se consigna la hora en que se observa que existe un cambio de pendiente del pluviograma. 2. en la columna dos se anota el intervalo de tiempo que transcurre entre los cambios de pendiente.
3. en la columna tres se acumula los intervalos de tiempo de la columna 2. 4. en la columna 4 se anota la precipitación parcial correspondiente a cada periodo de tiempo correspondiente a la columna 2.
5. en la columna 5 acumulamos la lámina parcial de la columna 4. 6. en la columna 6 calculamos nuestras intensidades dividiendo nuestra lamina parcial con su respectivo periodo de duración duración es decir C4/C2.
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b) Cálculo de la intensidad intensidad máxima para períodos períodos de duración diferentes. diferentes. 1. Del cuadro N° 1 obtenemos la intensidad mayor, y para tal intervalo de tiempo y para los menores esa intensidad será la que le corresponda. 2. Por lo general necesitamos las intensidades máximas de 10, 30, 60, 120, para las cuales se calculara de la siguiente manera: 3. Ejemplo.
Para 10 min Imax= a. Para 30 min se tendrá.
Imax=
Para 120 min se tendrá. Imax=
Para 60 min se tendrá. Imax=
Dónde: b y c la intensidad máxima inmediata inferior a
“a”.
c) Gráfico de la curva IDF. Luego con estos valores se graficara la curva IDF que es la gráfica de duración en minutos Vs intensidad en mm/h. Grafico 02.
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IV.
Análisis de Tormentas
CONCLUSIONES
Se tabularon los datos de la banda pluviográfica
PSe logró determinar las intensidades e intensidades máximas en 15 minutos, 30 minutos, 60 minutos, 120 minutos, 180 minutos
Logramos obtener el hietograma y la curva IDF.
V.
BIBLIOGRAFIA
es.wikipedia.org/wiki/Precipitación_(meteorología)
http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/adamoreno/HIDRO/AN%C1LISIS%2 0DE%20TORMENTAS.pdf
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