Contenido 1.
INTRODUCCION.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................ ...... 2
2.
METODO SCS..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ...................... .............................. ................... 2
3.
Hidr Hi drog ogra ram ma Unit Unitar ario io de de Sny Snyde der r ..................... ................................ ...................... ..................... ..................... .................... ......... 3
4.
Hidr Hi drog ogra ram ma unit unitar ario io de Cl Clar ar ...........................................................................7 ...........................................................................7
!.
RESU"T#DOS.................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................. ....... 10 5.1 METODO SCS.......... SCS.................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... .............. ... 10 5.1.1 UTILIZANDO LAS CURVAS DE HUFF..................................................11 HUFF ..................................................11 5.2 METODO SNYDER........... SNYDER..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ........................... ................ 14 5.3 MÉTODO DE CLARK ..................... ................................ ..................... ..................... ...................................16 ........................16
$.
CONC"USIONES.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... .........................17 ..............17
%.
&I"&IO'R#(I#...................... ................................ ..................... ..................... ............................................. ................................... 18
1. INTRODUCCION
"a )re*en+ia de de*a*tre* naturale* de ti)o ,idrol-gi+o en el mundo e*t/ 0ntimamente rela+ionada +on el +om)ortamiento del agua dentro de una +uen+a la +ual )a*a )or dierente* )ro+e*o* ,a*ta ue +ierta )or+i-n del agua ue entra a la +uen+a ,idrogr/i+a gra+ia* a la )re+i)ita+i-n *ale de *ta en orma de e*+orrent0a *u)eri+ial )or lo tanto e* de gran im)ortan+ia )rede+ir lo* ee+to* de la* +re+iente* en la* 5ona* ue )uedan ae+tar a la )o6la+i-n o *u* 6iene*. #lguna* de la* )ro6lem/ti+a* a minimi5ar *on7 inunda+ione* +ola)*o de e*tru+tura* )rdida* ,umana* y materiale* et+. Un 6uen )ro+edimiento en el de*arrollo y8o +ali6ra+i-n de modelo* llu9ia:e*+orrent0a garanti5a 6uena* e*tima+ione* de la* +re+iente* y un me;or enoue a la* medida* )re9enti9a* ue *e de6en tomar )ara e9itar de*a*tre* +omo lo* anteriormente men+ionado*. Una ,erramienta
El de*arrollo de ,idrograma* unitario* *intti+o* *e 6a*a en el *iguiente )rin+i)io7 *i el 9olumen del ,idrograma de e*+orrent0a *u)eri+ial e* +ono+ido =9olumen e* igual al /rea de la +uen+a ,idrogr/i+a multi)li+ado )or una unidad de )roundidad de e*+orrent0a *u)eri+ial> el +audal )i+o )uede *er +al+ulado *u)oniendo una +ierta orma del ,idrograma unitario. Si *e *u)one una orma triangular =9a*e (igura 3> el 9olumen e* igual a =Mon*al9e 1???>7
Donde7 @ A @olumen 6a;o el ,idrograma unitario triangular =m3 > U ) A Caudal )i+o =m3 8*> 6t A Tiem)o 6a*e del ,idrograma unitario triangular =,> # A Brea de drena;e de la +uen+a ,idrogr/i+a =m2 > =1> A Una unidad de )roundidad de e*+orrent0a =mm>
El HU del SCS e* un ,idrograma unitario adimen*ional y ue de*arrollado )or @0+tor Mo+u* en 1?! a dieren+ia del mtodo de Snyder en el +ual *e utili5a una rela+i-n +on*tante del tiem)o 6a*e del ,idrograma triangular y del tiem)o al )i+o igual a 83 en el ,idrograma del SCS e*ta rela+i-n tiene un 9alor igual a ! =9a*e igura 4>. E*te ,idrograma utili5a una un+i-n adimen*ional )ara )ro9eer un ,idrograma unitario +on orma t0)i+a 3. Hidrograma Unitario de Snyder
En 1?3 Snyder introdu;o el +on+e)to del ,idrograma unitario *intti+o. Mediante el an/li*i* de la* +ondi+ione* de e*+urrimiento en un gran n
GRAFICO 1
D-nde7 tr A dura+i-n de la llu9ia unitaria =,ora*> tp A tiem)o de retardo o tiem)o tran*+urrido entre el +entro de gra9edad de la llu9ia
ee+ti9a y el )i+o del ,idrograma de e*+urrimiento dire+to =en ,ora*> tb A tiem)o de 6a*e del ,idrograma =,ora*> qp A +audal )i+o del ,idrograma. ECUCIONES
Fara +al+ular el tiem)o de retardo SNGDER )ro)one la *iguiente -rmula7
D-nde7 ! " longitud de la +orriente )rin+i)al del r0o de*de la e*ta+i-n de aoro* :
o
de*em6o+adura : al )unto m/* ale;ado de la +uen+a =en m> !#g " di*tan+ia entre la e*ta+i-n de *alida : de*em6o+adura : y el +entro de gra9edad de
la +uen+a medida *o6re el +au+e )rin+i)al en m Ct A +oei+iente de retardo de SNGDER de)endiente de la* +ara+ter0*ti+a* 0*i+a* de la +uen+a = en $n rango de 1.3% & 2.'% >.
(R)ICO DE CUENC 2
El )ar/metro "+g )uede determinar*e re)re*entando gr/i+amente la rela+i-n ei*tente entre la* /rea* +om)rendida* entre +ur9a* de ni9el a+umulada* y la* *u+e*i9a* longitude* del +ur*o )rin+i)al +om)rendida* en di+,a* /rea* tam6in a+umulada*. So6re e*a rela+i-n ue +on*tituye una +ur9a de ma*a *e ingre*a +on el ! del /rea a+umulada total y *e lee *o6re el e;e de longitude* el 9alor de "+g 6u*+ado. El +audal )i+o ) )or unidad de /rea de drena;e del ,idrograma unitario e*t/ndar e* =C,o et al. 1?>7
C p A Coei+iente 6a*ado en +uen+a* in*trumentada* =en un
rango de .!$: .$?>.
Tiem)o de retardo =t)> *e )uede +al+ular la dura+i-n de la llu9ia unitaria =tr>7
Donde tr *er/ la dura+i-n de la llu9ia ee+ti9a en ,ora* y t) el tiem)o de re5ago en ,ora*. y el +audal )i+o del ,idrograma7
Fara lo* )ar/metro* Ct y C ) *e reali5ar/ un an/li*i* de la *en*i6ilidad e in+ertidum6re )or medio de la metodolog0a '"UE in+luida en la ,erramienta de MC#T =e)li+ada en el numeral 4> lo* 9alore* de " y "+ *e miden utili5ando un ma)a de la +uen+a. # )artir de lo* regi*tro* de la* e*ta+ione* de )re+i)ita+i-n y +audal +on regi*tro +ontinuo *e o6tienen lo* 9alore* de dura+i-n de la )re+i)ita+i-n de e+e*o* d en ,ora*. El tiem)o 6a*e 6t en ,ora* del ,idrograma unitario )uede determinar*e utili5ando el ,e+,o de ue el /rea 6a;o el ,idrograma unitario e* eui9alente a una e*+orrent0a dire+ta de 1 +m =1 )ulg en el *i*tema ingl* de unidade*>. Su)oniendo una orma triangular )ara el ,idrograma unitario el tiem)o 6a*e *e )uede e*timar )or =C,o et al. 1?>7
Tiem)o al )i+o del modelo de Snyder
El tiem)o al )i+o )uede +al+ular*e +omo7
El mtodo de Snyder ue muy utili5ado )or el +uer)o de ingeniero* de la armada de lo* E*tado* Unido*. Su e)erien+ia +ondu;o a do* -rmula* em)0ri+a* ue ayudan a determinar la orma del ,idrograma unitario de Snyder =&ra* 1??>7
GRAFICO 3
Donde J! e* el an+,o del ,idrograma unitario )ara el ! del +audal )i+o =,> y J%! e* el an+,o del ,idrograma unitario )ara el %! del +audal )i+o =,>. E*to* an+,o* de tiem)o de6en *er )ro)or+ionado* de tal manera ue una ter+era )arte uede lo+ali5ada ante* del +audal )i+o y ue la* do* ter+era* )arte* re*tante* lo *ean de*)u* de e*te.
*. Hidrograma $nitario de C+ar,
En 1?4! =E*tado* Unido*> de*arroll- *u ,idrograma unitario *e +al+ula tran*itando un in+remento unitario de )re+i)ita+i-n ee+ti9a )rimero a tra9* de un ,i*tograma de tiem)o:/rea y luego a tra9* de un em6al*e lineal ,i)otti+o e*te mtodo utili5a el +on+e)to de ,idrograma unitario in*tant/neo =HUI> )ara deinir un
. El lu;o de *alida del tramo de tran*)orte lineal e* el lu;o de entrada del em6al*e lineal y el lu;o de *alida del em6al*e lineal e* el HUI. El tramo de tran*)orte lineal em)lea el mtodo de la* i*o+rona* =rela+i-n entre el /rea y tiem)o> )ara de*+ri6ir la )ro)aga+i-n de la e*+orrent0a en la +uen+a. "a* i*o+rona* re)re*entan la *u)eri+ie )or+entual de la +uen+a ue *e en+uentra a un tiem)o de 9ia;e determinado del )unto de de*agKe. "a rela+i-n de /rea:tiem)o *e reali5a di9idiendo el /rea de la +uen+a en 9aria* *u6+uen+a* +on di*tinto tiem)o de re+orrido de la e*+orrent0a *u)eri+ial de*de la l0nea i*o+rona *ele++ionada ,a*ta el )unto de *alida -er )ig$ra /0. El mtodo de la* i*o+rona* *e ee+t7 a> Se di9ide la +uen+a en 9aria* *u6+uen+a* tal ue el inter9alo T+ tiem)o de re+orrido a tra9* de +ada una *ea igual al tiem)o de re+orrido de*de el )unto m/* ale;ado di9idido )or el n Se +al+ulan la* /rea* )ar+iale* ue *e en+uentran limitada* )or +ada i*o+rona. +> Se +on*truye el )ol0gono de /rea y tiem)o de 9ia;e. Fara el ,idrograma unitario +on una llu9ia ee+ti9a tam6in unitaria. "a llu9ia ee+ti9a e* in*tant/nea. d> El )ol0gono de /rea* )uede )or lo tanto re)re*entar el ,idrograma de entrada al em6al*e ,i)otti+o el +ual *e tran*ita ,a+ia la *alida. e> Se tran*orma el ,idrograma tran*itado en d> a unidade* de +audal u*ando un a+tor de f o6teniendo a*0 el Hidrograma Unitario In*tant/neo =HUI>.
> Fromediando la* ordenada* del HUI *e o6tiene el HUI )ara una dura+i-n igual al inter9alo entre i*o+rona*. g> Se tran*orma el HU re*ultante al HU )ara la dura+i-n de la llu9ia ee+ti9a de*eada mediante el )ro+edimiento de la +ur9a S. En la *iguiente grai+a *e o6*er9a el )ro+edimiento lle9ado a +a6o +uando *e em)lea el ,idrograma unitario de Clar =Hoggan 1??%>7
El +om)onente de em6al*e lineal re)re*enta lo* ee+to* glo6ali5ado* de alma+enamiento y re*i*ten+ia en la +uen+a. El +audal de *alida del em6al*e y el alma+enamiento *e rela+ionan de la *iguiente manera =Hoggan 1??%>7
Clar )ro)one )ara determinar el tiem)o de +on+entra+i-n7
D-nde7 # A *u)eri+ie de la +uen+a =m2>. iA )endiente media del +au+e )rin+i)al =m8m>. T+ A tiem)o de +on+entra+i-n =,ora*>.
Cono+ido el T+ Clar )ro)one el +/l+ulo del +oei+iente de alma+enamiento L +omo7
Enton+e* la e+ua+i-n de )ro)aga+i-n *er/ de la orma7
"o* )ar/metro* del mtodo de Clar *on el tiem)o de +on+entra+i-n =T+ > y el +oei+iente de alma+enamiento = L > lo* +uale* re)re*entan la +ur9a del em6al*e lineal del alma+enamiento y el +audal de *alida. "o* )ar/metro* *e )ueden o6tener de lo* ,idrograma* de lo* e9ento* =9er )ig$ra 0 el tiem)o de +on+entra+i-n *e )uede o6tener gr/i+amente =el tiem)o de dura+i-n entre el in*tante en ue *e termina la )re+i)ita+i-n y el )unto de inlei-n - +am6io de +ur9atura del ,idrograma> el )ar/metro L *e )uede e*timar di9idiendo la de*+arga de la e*+orrent0a dire+ta en el )unto de inlei-n entre la )endiente de la +ur9a en e*e )unto.
%. RESU!TDOS
5.1 METODO SCS
5.1.1 UTILIZANDO LAS CURVAS DE HUFF
DATOS DE CUENCA
5.2 METODO SNYDER
5.3 MTODO DE CLAR!
'. CONC!USIONES
Mtodo de SCS a dieren+ia del mtodo de Snyder en el +ual *e utili5a una rela+i-n +on*tante del tiem)o 6a*e del ,idrograma triangular y del tiem)o al )i+o igual a 83 en el ,idrograma del SCS e*ta rela+i-n tiene un 9alor igual a ! De6emo* tener*e en +uenta ue no *olamente e* im)ortante la a+tuali5a+i-n ,idrol-gi+a *ino COMO un e9ento im)a+ta en la )re*a in+lu*i9e ante +am6io* re)entino* en la* +ondi+ione* originale* del +om)le;o o de la +uen+a Con 6a*e en el +om)ortamiento o6*er9ado de lo* ,idrograma* e*timado* en +om)ara+i-n +on lo* ,idrograma* regi*trado* *e )uede +on+luir ue lo* HU del SCS Clar y Snyder en general re)re*entan dierente* la orma de lo* ,idrograma* regi*trado*. En la e*tima+i-n de e*+orrent0a *u)eri+ial el HU de Snyder e* el ue me;or *e a;u*ta al +om)ortamiento de lo* ,idrograma* regi*trado* a la e*tima+i-n del +audal )i+o y el ue )re*enta la menor in+ertidum6re a)roimadamente el 3 del +audal )i+o. "o* )ar/metro* ue dominan la +erte5a de la* dierente* +om6ina+ione* *on7 Tl Ct C) L y T+ lo* +uale* mue*tran un alto ni9el de *en*i6ilidad mientra* ue lo* )ar/metro* y CN mue*tran un 6a;o ni9el de *en*i6ilidad )ara la* tre* +uen+a* +on*iderada*. #di+ionalmente *e en+ontr- ue el 9alor de Ct y C) +am6ia dema*iado en +om)ara+i-n +on lo* 9alore* te-ri+o*.
No ei*te un *olo mtodo em)0ri+o )ara o6tener +on +erte5a el tiem)o de +on+entra+i-n lo* mtodo* em)0ri+o* determinan un *olo 9alor de tiem)o de +on+entra+i-n )ara una +uen+a )ero en la realidad )ara +ada e9ento ue *e )re*enta en una +uen+a ei*te un tiem)o de +on+entra+i-n dierente y lo* rango* de 9aria+i-n *on muy am)lio*.
No *e +um)le la +ondi+i-n de la -rmula )ro)ue*ta )ara +al+ular el "ag Time =Tl $T+ A > e*te 9alor e* muy alto en +om)ara+i-n de lo* ue *e o6tu9ieron )ara la* +uen+a* +on*iderada*.
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&e9en L.. 24. Rainall runo modelling o,n Jiley and Son*. &ra* R.". 1??. Hydrology7 #n Introdu+tion to Hydrologi+ S+ien+e #ddi*onJe*ley. C,o @.T. Maidment D.R. May* ".J. 1?. #))lied Hydrology International ed. M+'ra Hill Hig,er Edu+ation.
