hidrologia
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Caudales de DiseñoTRANSCRIPT
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AUTOR
ERIKA ARMIJOS
UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA
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1. Introduccin.
La mayor o menor pluviosidad de un clima viene definida no slo por la cuanta
de las precipitaciones sino tambin por su duracin. El tiempo en que est
lloviendo tiene en muchos casos mayor relevancia que la cantidad de lluvia cada.
En actividades como las tursticas y las de recreo la duracin de la lluvia es un
dato esencial.
La lluvia est definida por tres variables: la intensidad, la duracin y el periodo de
retorno. La intensidad es la lmina o profundidad total de lluvia ocurrida durante
una tormenta. De esta forma, la altura de la lmina de agua cada en el lugar de la
tormenta, incorpora la cantidad de lluvia precipitada y la duracin del evento.
Mientras que el periodo de retorno, es la frecuencia, o intervalo de recurrencia, es
decir, el nmero de aos promedio en el cual el evento puede ser igualado o
excedido cuando menos una vez. En el entendido, que el riesgo es mayor, cuanto
menor es el periodo de retorno o recurrencia.
La duracin es funcin del intervalo de tiempo utilizado para registrar la
precipitacin. Lluvias de corta duracin oscilan (d 2 h), lluvias de larga duracin
(4 h d 24 h).
2. Materiales y Mtodos.
Para la realizacin del presente trabajo primero se realiz la prctica en el
laboratorio con la ayuda del Basic Hydrology System la cual nos permiti registrar
tres tormentas de diferente duracin (30,50 y 80s) y el caudal de las mismas.
Luego para graficar los hidrogramas producidos por dichas lluvias utilizamos hojas
de clculo de Excel y para el clculo del volumen de escurrimiento directo nos
ayudamos con AutoCAD.
Teniendo los datos necesarios, dibujamos el hidrograma unitario de cada
tormenta y encontramos los elementos de las mismas.
Fig. Basic Hydrology System
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3. Anlisis de resultados.
TORMENTA DE 50s
En la grfica anterior podemos observar el hidrograma unitario de la tormenta de
una duracin de 50s, el cual nos permite encontrar el caudal pico (qp), el tiempo
base (tb) y el tiempo pico (tp); elementos de gran importancia en la tormenta.
TORMENTA DE CORTA Y LARGA DURACIN
TORMENTA DE 30s
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
Q(m
3/s
)
t(h)
qp= 17, 42 m3/s tp= 0,017 h
DATOS
A= 1m2
Volumen= 20tl/min
Flujo base=
de= 50 s
CALCULOS
DATOS
A= 1m2
Volumen= 20tl/min
Flujo base=
de= 30 s
CALCULOS
= Ved= 0, 00976 m3
Hpe=0, 00000976 mm tb =240 s=0,0667h
tb= 0,0667 h
= Ved= 0,006008 m3
Hpe=0, 000006008 mm tb= 210 s=0,0583h
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En la grfica anterior podemos observar el hidrograma unitario de la tormenta de
una duracin corta de tan solo 30s, el cual nos permite encontrar el caudal pico
(qp), el tiempo base (tb) y el tiempo pico (tp) de dicha tormenta.
TORMENTA DE 80s
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
0,0000 0,0100 0,0200 0,0300 0,0400 0,0500 0,0600
Q(m
3/s
)
t(h)
HIDROGRAMA UNITARIO
qp= 19,14 m3/s tp= 0,0083h
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000
Q(m
3/s
)
t(h)
HIDROGRAMA UNITARIO
qp= 12,545 m3/s tp= 0,0278h
tb= 0,083h
DATOS
A= 1m2
Volumen= 20tl/min
Flujo base=
de= 30 s
CALCULOS
tb= 0,0583h
= Ved= 0,0279m3
Hpe=0, 0000279 mm tb= 300 s=0,083h
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En la grfica anterior podemos observar el hidrograma unitario de la tormenta de
una duracin larga de 80s, el cual nos permite encontrar el caudal pico (qp), el
tiempo base (tb) y el tiempo pico (tp) de dicha tormenta.
4. Conclusiones.
Con la ayuda de los hidrogramas de cada tormenta pudimos encontrar el
hidrograma unitario y as poder hallar algunas caractersticas de dicha
tormenta.
Podemos concluir que mientras mayor sea la duracin de la tormenta el
caudal pico es menor.
Nos damos cuenta que existe una relacin directamente proporcional
entre la duracin de la tormenta y el tiempo base; ya que mientras
aumenta la duracin de la tormenta tambin va aumentando el tiempo
base de la misma.
Entre la tormenta de corta y larga duracin podemos observar que en la
de 30s de duracin el caudal pico es ms grande que el de la de 80s.
En la tormenta de menor duracin el caudal pico se produce en corto
tiempo que en la de duracin larga.
5. Bibliografa.
Cuaderno de apuntes de Hidrologa II, PhD Fernando Oate V. 2013.
PDF, hidrologa para estudiante de ingeniera civil.