informe hidrologia metodos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI

“

Hidrología

AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO” UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS E INGENIERIA CIVIL

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

MALDONADO VARGAS KAREN STEFANI HINOJOSA HILARES HENRI

PUCALLPA – PERÚ PERÚ 2017

Universidad Nacional de Ucayali – UNU

1


Hidrología

INTRODUCCIÓN La medida de la precipitación sobre una cuenca se realiza por medio de los pluviómetros. Se basan en la recogida de la precipitación (lluvia o nieve) en un elemento denominado colector. La precipitación se mide por volumen o pesada y su registro se realiza por lectura directa o por registro gráfico o electrónico.

La determinación del volumen de agua precipitado sobre un área dada es de constante aplicación en hidrología y dicho volumen puede determinarse para una tormenta o para una sucesión de tormentas caídas en un período de duración fija, como puede ser un mes, un trimestre (coincidente con una estación climática) o un año. En todos los casos lo que se calcula es la precipitación media y para ello se utilizan comúnmente tres métodos: Thiessen Mejorado, Polígonos de Thiessen e Isohietas


2


Hidrología

ÍNDICE Caratula

1

Introduccion

2

Ìndice

3

Objetivos

4

Capítulo I 1.1 1.2 1.3

Marco Teórico Método de los polígonos de Thiessen Método de las Isoyetas Método Thiessen Mejorado

5 5 7 9

Conclusiones

10

Anexos

11


3


Hidrología

OBJETIVOS Objetivo General: “Mediante diferentes métodos determinar la precipitación media de la cuenca Puerto Bolivar y Pucallpa analizar la consistencia de sus datos”

Objetivos Específicos: 

Hacer las delimitaciones de los polígonos.



Determinar las precipitación promedio por el método del polígono de Thiessen.



Obtener la base de datos de 8 estaciones cercanas a la cuenca PUETO BOLIVAR Y PUCALLPA.



Determinar las aéreas de influencia.



Determinar la precipitación promedio por el método de las líneas Isoyetas.



Determinar las curvas Isoyetas.



Realizar un análisis comparativo de los resultados de los diferentes métodos aplicados.


4


I.

Hidrología

MARCO TEORICO: MEDICIÓN DE PRECIPITACION DE LA CUENCA HIDROGRAFICA En una cuenca suficientemente extensa pueden existir datos de varias estaciones pluviométricas, y se plantea el problema de evaluar una precipitación media.

1.1.

MÉTODO DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN.

Requiere el conocimiento de la ubicación de cada estación dentro o en la periferia de la cuenca para proceder a su aplicación, identificando el área de influencia de cada pluviómetro y/o pluviógrafo. Así se van formando triángulos entre las estaciones más cercanas uniéndolas con segmentos rectos sin que éstos se corten entre sí y tratando que los triángulos sean lo más equiláteros posibles. A partir de allí se trazan líneas bisectoras perpendiculares a todos los lados de los triángulos, las que al unirse en un punto común dentro de cada triángulo conforma una serie de polígonos que delimitan el área de influencia de cada estación. El área de influencia de cada estación considerada “Polígono” está compre ndida exclusivamente dentro de la cuenca. En síntesis el método consiste en: o o

o o

Unir las estaciones formando triángulos Trazar las mediatrices de los lados de los triángulos formando po1ígonos. Cada polígono es el área de influencia de una estación Hallar las áreas al, a2, .... , an de l os polígonos. Si· p1, p2, ...... , pn son las correspondientes precipitaciones anuales.


5


Hidrología

La precipitación media es:

Siendo: P

: precipitación media sobre la cuenca

Pi

: precipitación observada en la Estación i

Ai

: área del polígono correspondiente a la Estación i

A

: área total de la cuenca

n

:número de estaciones pluviométricas y/o pluviográficas con influencia en la

cuenca

Ejemplo:

METODO POLIGONOS THIESSEN ESTACION

PRECIPITACION

AREA

PP*A

E1

20.43

10.5

214.515

E2

24.45

36.5

892.425

E3

28.14

64.5

1815.030

E4

30.45

196

5968.200

E5

32.71

110

3598.100

E6

34.19

72.5

2478.775

E7

36.17

126.5

4575.505

E8

38.74

36

1394.640

E9

40.25

36

1449.000

688.5

22386.2

SUMATORIA

PRECIPITACION


32.514

6


1.2.

Hidrología

MÉTODO DE LAS CURVAS ISOYETAS.

Para aplicar este criterio se debe contar con un plano de Curvas Isohietas de la tormenta en estudio. Las isohietas son curvas que unen puntos de igual precipitación y para trazarlas se requiere un conocimiento general del tipo de tormentas que se producen en las zonas. Primeramente, se utilizan los mismos segmentos que unen las estaciones en estudio, según Thiessen; y para cada uno de ellos, en función de los montos pluviométricos de dichas estaciones, se van marcando sobre los mismos, los valores de precipitación con el cual se irán formando las isohietas, de manera proporcional entre la distancia y la diferencia de precipitación de las dos estaciones unidas por cada segmento. Una vez que las isohietas se han volcado sobre el plano de la cuenca se procede a determinar la superficie encerrada entre curvas, para multiplicarla por la precipitación de esa faja, que es la media entre las dos isohietas que delimitan la faja, actuando con procedimiento similar al aplicado para curvas de nivel.

Las Isoyetas son líneas que unen puntos con la misma precipitación. Este método consiste: o

o o

Trazar las isoyetas, interpolando entre las diversas estaciones de modo similar a como se trazan las curvas de nivel. Hallar las áreas al, a2, ..... , an entre cada 2 isoyetas seguidas. Si Po,P1 , ..... , pn son 1as precipitaciones anuales representadas por las isoyetas respectivas.


7


Hidrología

Por lo tanto, la formula es:

+1 ∗1+⋯ −1+ ∗  2 = 2 1 + ⋯ Ejemplo : METODO DE ISOYETAS

AREA

PRECIPITACION

40-39

40

39

17.75

701.125

39-38

39

38

33.25

1280.125

38-37

38

37

51.50

1931.250

37-36

37

36

34.25

1250.125

36-35

36

35

60.75

2156.625

35-34

35

34

58.75

2026.875

34-33

34

33

60.25

2018.375

33-32

33

32

46.50

1511.250

32-31

32

31

54.50

1716.750

31-30

31

30

27.25

831.125

30-29

30

29

30.50

899.750

29-28

29

28

21.50

612.750

28-27

28

27

17.25

474.375

27-26

27

26

21.50

569.750

26-25

26

25

23.25

592.875

25-24

25

24

14.00

343.000

24-23

24

23

21.25

499.375

23-22

23

22

11.50

258.750

22-21

22

21

8.25

177.375

21-inf

21

20

4.00

82.000

617.75

19933.625

PRECIPITACION


32.268

8

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

1.2.

Hidrología

MÉTODO THIESSEN MEJORADO:

El método clásico de Thiessen se puede mejorar asignándole un peso a cada estación, de modo que la precipitación media en toda la cuenca ,se evalúe en la forma simple:

 = ∑∗ P = precipitación media en la cuenca, en lámina de agua Pi = precipitación en cada estación pi = el peso de cada estación Para los polígonos Thiessén de una cuenca los pesos se determinan una sola vez, del modo que a continuación se indica. o o

Se dibujan los polígonos Thiessen y las curvas isoyetas al mismo tiempo. Se halla la precipitación sobre cada polígono operando- con las isoyetas.

ℎ = ∑ℎ ∗  hm = precipitación media entre isoyetas a = área comprendida entre isoyetas aT = área del polígono o

o

Se anota la relación de áreas de cada polígono (área del polígono entre área de la cuenca). Se halla el peso de cada estación con la fórmula:

.    = .   ∗   

Universidad Nacional del Santa – DAICS – EAPIC

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Hidrología

CONCLUSIONES Despues de haber hecho los tres métodos, hemos llegado a la conclusión que el más preciso es el de las isoyetas, porque en la construcción de las curvas isoyetas el ingeniero puede utilizar todo su conocimiento sobre los posibles efectos orográficos. Por ejemplo, si existen dos estaciones en un valle, una en cada ladera, no se puede suponer que la precipitación que cae durante una tormenta varíe 1inea1mente entre las dos estaciones siguiendo los puntos expuestos: Se obtuvieron datos de 10 estaciones pluviométricas, las cuales fueron ubicadas adecuadamente. Las precipitaciones promedio calculados son: 32.514mm (Thiessen), 32.268mm (Isoyetas) y 65.60mm (Thiessen mejorado). Como se puede observar en los datos calculados, los 3 métodos se asemejan claramente, por lo cual se deduce que para el cálculo referencial de la precipitación promedia es válida cualquiera de los 3 métodos.


10


Hidrología

ANEXOS


11


Hidrología

ANEXO 01 – CUENCA HIDROGRÁFICA PUERTO BOLIVAR


12


Hidrología

ANEXO 02 – PRECIPITACIÓN MEDIA POR MÉTODO THIESSEN


13


Hidrología

ANEXO 03 – PRECIPITACIÓN MEDIA POR MÉTODO DE ISOYETAS


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