MEDICION DE LA PRECIPITACION
Los instrumentos más frecuentemente utilizados para la medición de la lluvia y el granizo son los pluviómetros y fluviógrafos, estos últimos se utilizan para determinar las precipitaciones pluviales de corta duración y alta intensidad. DETERMINACION DE LA PRECIPITACION MEDIA DE UNA CUENCA
Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas, especialmente cuando se trata de estudios que abarcan una área importante, es frecuente que en la misma se sitúen varias estaciones pluviométricas. Para determinar la precipitación en la cuenca en un período determinado se utilizan algunos de los procedimientos siguientes siguientes::
MÉTODO ARITMÉTICO
POLÍGONOS DE THIESSEN
MÉTODO DE LAS ISOYETAS.
1 2
3 4 6 7
5 8 10
9
12
11
Esc 1:50 000
Sabiendo que las precipitaciones anuales en mm. En las estaciones que se indican, son:
ESTACIONES A B C D E F
PRECIPITACIONES (mm) 160 130 90 80 30 40
PROMEDIO ARITMÉTICO
Consiste en realizar la suma del valor registrado en cada una de las estaciones pluviométricas y/o pluviográficas del área en estudio y dividirla por el número total de estaciones analizadas, siendo el valor así hallado la lluvia media. Se trata de un método de resolución rápida de que conlleva un grado de precisión muy relativo, el cual depende de: el número de estaciones pluviométricas y/o pluviográficas, la forma en que estén localizadas y la distribución de la lluvia estudiada. Es el único método que no requiere de un conocimiento previo de la ubicación de cada estación. El valor buscado se calcula haciendo:
∑
POLÍGONO DE THIESSEN
El dominio estudiado se divide en G subregiones o zonas de influencia en torno a cada estación. La precipitación medida (o calculada) en cada pluviómetro se pondera entonces por la fracción del área total de la cuenca comprendida en cada zona de influencia. Las subregiones se determinan de manera tal que todos los puntos incluidos en
esa subregión estén más cercanos al
pluviómetro
correspondiente que a cualquier otra estación. Una vez delimitadas las G zonas de influencia, y calculadas sus áreas (dentro de la cuenca) a i , se obtiene el promedio espacial según:
Thiessen ideó el método para delimitar las subregiones correspondientes a cada pluviómetro: se unen las estaciones adyacentes con segmentos de recta, y luego se construyen los bisectores perpendiculares a cada segmento, extendiéndolos hasta que se intersecten, formando polígonos irregulares. Si hay dudas, se resuelven comparando las distancias a los pluviómetros. Note que pueden usarse estaciones ubicadas fuera de la cuenca, siempre que haya sectores más cercanos a éstas que a cualquier otro instrumento ubicado en su interior. Una vez calculados, los coeficientes de Thiessen ( ai / A ) no cambian, por lo que es fácil usar el método para muchos eventos o períodos distintos. Si en algún caso faltaran datos en una estación, es más fácil estimarlos que rehacer todos los polígonos obviando tal pluviómetro. Si se altera la red hidrometeorológica, sí deben recalcularse los coeficientes del método.
Esta metodología es objetiva y entrega resultados satisfactorios si se tiene una red adecuada de pluviómetros. No es recomendable en áreas montañosas, ya que los coeficientes no reflejan de ninguna manera los efectos altitudinales, y tampoco se recomienda su aplicación para derivar promedios regionales en el caso de tormentas locales intensas. Procedimiento: Unir las estaciones formado triángulos (acutángulos) Trazar las mediatrices de los lados de los triángulos formando polígonos. Cada
polígono es el área de influencia de una estación. Hallar las áreas A1, A2, A3,…. An. de los polígonos Si P1, P2, P3,…. Pn son las correspondientes precipitaciones anules, entonces la
precipitación promedio será:
1 2
3 4 6 7
5 8 10
9
12
11
Esc 1:50 000
MÉTODO DE LAS ISOYETAS
Este es uno de los métodos más precisos, pero es subjetivo y dependiente del criterio de algún hidrólogo que tenga buen conocimiento de las características de la lluvia en la región estudiada. Permite incorporar los mecanismos físicos que explican la variabilidad de la lluvia dentro de la cuenca. El método consiste en trazar líneas de igual precipitación llamadas isoyetas a partir de los datos puntuales reportados por las estaciones meteorológicas). Al área entre dos isoyetas sucesivas, se le asigna el valor de precipitación promedio entre tales isoyetas. Conociendo el área encerrada entre pares sucesivos de isoyetas, obtenemos la precipitación regional. El método requiere hacer supuestos en "cimas" y "hoyos". Al trazar las isoyetas para lluvias mensuales o anuales, podemos incorporar los efectos topográficos sobre la distribución espacial de la precipitación, tomando en cuenta factores tales como la altura y la exposición de la estación. También se recomienda este método para calcular promedios espaciales en el caso de eventos individuales localizados.
Procedimiento: Ubicar las estaciones dentro y fuera de la cuenca Trazar la Isoyetas, interpolando las alturas de precipitación entre las diversas estaciones. Hallar las áreas A1, A2, A3,…. An entre cada 2 Isoyetas seguidas. Si P1, P2, P3,…. Pn son las precipitaciones anuales representadas por las Isoyetas
respectivas, entonces:
1 2
3 4 6 7
5 8 1 5 0 0
10
9 1250
Esc 1:50 000 12
11
Pn = Precipitaciones anuales, representada por las Isoyetas
An = Área entre 2 Isoyetas seguidas
A) CALCULO ARITMETICO
B) POLIGONO DE THIESSEN
AREAS 22.11 8.74 11.82 21.14 31.39 0.8 96
ÁREA X PRECITACIONES 3537.6 1136.2 1063.8 1691.2 941.7 32 R=
87.5260417
C) MÉTODO DE LAS ISOYETAS Isoyetas I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8
AREAS 20 30 50 70 90 110 130 140 160
7.57 16.97 13.15 12.32 11.18 10.72 12.12 13.8 0.92 98.75
PROMEDIO ISOYETAS 25 40 60 80 100 120 135 150 80 R=
P.I x AREA 189.25 678.8 789 985.6 1118 1286.4 1636.2 2070 73.6 89.38582278
De los datos tenemos:
∑( )
E
E
E
B
E
C
E
A
E
UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES A , B , C , D , E ,F.
D
E
F
160
I160
150 140 130 120
130 120 110
120
100 90
90
110 I110
80
90 80
100
I1440 130 I130 120 I120
10
110
140
110
120 110
100 I100
70
90
90 I90
60
80
80
80 I80
70
50
60 50
50 40
150 I150
40
50
70
60
I60 I50
50
40
40 30
I70
I40
