REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN CIUDAD GUAYANA

CATEDRA : HIDROLOGIA

Métodos para el calculo de precipitaciones en una cuenca

Alumna: Miguel Pineda

C.I.: 18.357.706

Profesor: Enid Moreno

PRECIPITACION:

Se entiende por precipitación todo aquello que cae del cielo a la superficie de la tierra, ya sea en forma de lluvia, granizo, agua nieve, nieve.

MEDICIÓN DE LA PRECIPITACIÓN

Pluviómetro mide la cantidad de agua caída. Consiste en un vaso cilíndrico receptor que tiene un aro

Pluviógrafo registra la cantidad de agua caída y el tiempo durante el que ha caído. Para medir la lluvia sólo deben sumarse las ramas ascendentes del registro de la faja

DETERMINACIÓN DE LA LLUVIA MEDIA EN UNA CUENCA

Las dimensiones de una cuenca hidrográfica  son muy variadas y las

precipitaciones también varían en el tiempo y en el espacio. Para tomar

en cuenta éstas diversidades y conocer el comportamiento de las

lluvias, así como su magnitud en tales condiciones

Para determinar la precipitación en la cuenca en un período

determinado se utilizan algunos de los procedimientos siguientes:

Existen 3 métodos:

Media aritmética.

Polígonos de Thiessen. 

Curvas Isoyetas.

MÉTODO DE LA MEDIA ARITMÉTICA 

Consiste en realizar la suma del valor registrado para la lluvia en cada una de

las estaciones pluviométricas o pluviográficas ubicadas dentro del área en

estudio y dividirla por el número total de estaciones, siendo el valor así hallado

la precipitación media.

El método entrega un resultado satisfactorio si se tiene que el área de la

cuenca se muestrea con varias estaciones uniformemente repartidas y su

topografía es poco variable, de forma de minimizar la variación espacial por

esta causa.

P Precipitación media estimada en el área 

Pi Precipitación observada en la Estación i

n Número de estaciones 

LOS POLÍGONOS DE THIESSEN :

Los polígonos de Thiessen nombrados en honor al meteorólogo

estadounidense Alfred H. Thiessen son una construcción geométrica que

permite construir una partición del plano euclídeo. Estos objetos también fueron

estudiados por el matemático Georgy Voronoi de donde toma el nombre

alternativo de diagramas de Voronoi y por el matemático Gustav Lejeune

Dirichlet de donde toma el nombre de teselación de Dirichlet.

Los polígonos de Thiessen son uno de los métodos de interpolación más

simples, basado en la distancia euclidiana, siendo especialmente apropiada

cuando los datos son cualitativos. Se crean al unir los puntos entre sí,

Diagramas de Voronoi teselación de Dirichlet

EJEMPLO POLIGONOS DE THIESSENTeniendo una cuenca de área A en la cual se encuentran en ella y alrededor de

ella una cierta cantidad de pluviómetros y en cada pluviómetro se registra una

cantidad de lluvia acumulada Pi.

Los polígonos de Thiessen tratan de evaluar que área de la cuenca le pertenece

a cada pluviómetro. De esta manera se puede establecer una correspondencia

de cada parte de la cuenca con un pluviómetro concreto. La cuestión es que se

define el alcance del pluviómetro como la mitad de la distancia entre dos

pluviómetros consecutivos.

Siendo: 

P Precipitación media estimada en el área 

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

TRAZADO DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN

Se unen las estaciones adyacentes con segmentos de recta, y luego se

construyen los bisectores perpendiculares a cada segmento, extendiéndolos

hasta que se intercepten, formando polígonos irregulares.

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.

MÉTODO DE LAS CURVAS

ISOYETASLas isoyetas 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

isoyetas, de manera proporcional entre la distancia y la diferencia de

precipitación de las dos estaciones unidas por cada segmento.

Al igual que en el método de los polígonos de Thiessen, la precipitación media

en la cuenca se calcula utilizando la fórmula:

TRAZADO DE ISOYETAS

IMPORTANCIA DE LAS PRECIPITACIONES EN LA INGENIERÍA 

Muchas obras de ingeniería civil son influenciadas profundamente por

factores climáticos, por su importancia destacan las precipitaciones

pluviales. En efecto, un correcto dimensionamiento del drenaje garantizará

la vida útil de una carretera, una vía férrea, un aeropuerto. El conocimiento

de las precipitaciones pluviales extremas y el consecuencia el

dimensionamiento adecuado de las obras hidráulicas, así por ejemplo los

vertedores de excedencias de las presas, garantizará su correcto

funcionamiento y la seguridad de las poblaciones que se sitúan aguas abajo.

El cálculo de las lluvias extremas, de corta duración, es muy importante para

dimensionar el drenaje urbano, y así evacuar volúmenes de agua que

podrían producir inundaciones.

PROCESAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS

Las estaciones meteorológicas procesan los datos obtenidos en campo y gestionan un Banco de Datos. Estos datos se procesan a criterio del ingeniero proyectista, de acuerdo al objetivo de cada estudio hidrológico. En general, los datos se tabulan en formatos, tales como:

a) Formatos Normales:

Para cada estación, una tabla de 12 columnas (meses) y tantas

filas como años de registro se tuvieran en el período de análisis, de

precipitación en mm.

Para cada estación, una tabla de 12 columnas (meses) y tantas

filas como años de registro se tuvieran en el período de análisis, de

anomalías de precipitación clasificadas en 1, 2, 3 y 4.

b) Formatos de Series de Tiempo:

Para cada estación, la serie de precipitación en mm;

Para cada estación, la serie de anomalías de precipitación (adimensional);

PROCESAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS

GRACIAS POR SU ATENCIÓN