CURVAS REPRESENTATIVAS CURVA MASA O DIAGRAMA DE RIPPL HIDROLOGÍA
ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Una curva, es la representación acumulada de los aportes de una fuente (caudales), en un período determinado de tiempo, que puede ser de uno o varios años. El período de tiempo que se toma, son los años más críticos (3 ó 4), aunque también puede tomarse, todos los años del registro histórico.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Propiedades de la curva masa
La curva masa es siempre creciente.
La tangente en cualquier punto de la curva masa, proporciona el caudal instantáneo en ese punto.
El caudal promedio (Qm), para un período de tiempo t2 – t1.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Construcción de la curva masa
Transformar los caudales Q, en m3/s, a volúmenes V(mm3)
Donde: V = volumen, en MM3 (millones de m3) T= número de días del mes Q = caudal, en m3/s
Acumular los volúmenes y obtener la columna de volúmenes acumulados. Plotear en las abscisas los meses y en las ordenadas la columna de volúmenes acumulados
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Aplicaciones de la curva masa
Determinar la capacidad mínima de un embalse necesaria para satisfacer una demanda.
Operación de embalses.
El volumen escurrido desde el inicio del periodo hasta una fecha dada.
El volumen escurrido entre dos fechas.
El caudal medio correspondiente a un intervalo t 2 - t1.
El caudal en una fecha, que viene a ser proporcional a la pendiente de la recta tangente a la curva en el punto correspondiente.
El caudal medio o caudal seguro correspondiente a todo el periodo.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Cálculo del caudal de un embalse de capacidad conocida Regulación total de caudales
Se almacenan todas las aguas para obtener un caudal instantáneo, o de salida constante, llamado caudal seguro (Qs).
Procedimiento
Trazar tangentes envolventes de la curva masa, que sean paralelas a la línea de pendiente del caudal seguro.
Calcular la mayor distancia vertical, entre dos tangentes consecutivas de los períodos.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Análisis de la curva masa Entre A y Q el caudal natural es mayor que el caudal regulado, hay un volumen disponible QR. Entre Q y P, la relación se invierte. Entonces, entre A y P se puede atender el caudal solicitado almacenando QR, con agua del propio río. Entre P y B, hay necesidad de almacenar previamente un volumen ST. Trazando por T una paralela a AB, se tiene: QU = capacidad mínima del embalse AC = volumen que hay que tener almacenado antes del periodo. QR = volumen que hay que almacenar durante el periodo. En Q está colmada la capacidad del reservorio. En T el reservorio está vacío . •
•
•
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Regulación parcial
Se almacena un volumen determinado de agua, que asegure un caudal continuo de X m3/s. Para trazar una línea con una pendiente equivalente al caudal X m3/s.
Tomar un período de tiempo. Calcular el volumen que produce el caudal X, en años. V=X*T
Donde: X = caudal, en m3/s. T = número de días del año
Trazar la pendiente o caudal X, tomando las coordenadas T= n años, y el volumen acumulado V, correspondiente al año considerado.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Condiciones
Si la pendiente de la curva masa (caudal seguro Qs), es menor que la pendiente correspondiente al caudal X (Qs < X), hay deficiencia de agua en el río. y no se podrá proporcionar el caudal de X m3/s.
Si la pendiente de la curva masa, es mayor que la pendiente correspondiente al caudal X (Qs > X), hay exceso de agua en el río, y se puede aportar el caudal de X m3/s.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Ejemplo
A partir de los caudales medios mensuales de la estación MISICUNI, determinar volumen útil de un embalse que se quiere construir a la altura de dicha estación para un caudal de salida constante de la presa.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL Solución
Transformar los caudales Q, en m3/s, a volúmenes V, expresado en Hm3.
8 = 0.94 = 2.4365
∗ 30
24ℎ 1
∗
3600 1ℎ
∗
1 10
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL
Acumular los volúmenes y obtener la columna de volúmenes acumulados.
CURVA MASA Ó DIAGRAMA DE RIPPL
Graficar en las abscisas los meses y en las ordenadas la columna de volúmenes acumulados.
La capacidad mínima del embalse es de: 100.7466 Hm3
