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HIDROLOGÍA
ESTADÍSTICA BÁSICA
ESTADISTÍCA E HIDROLOGÍA
INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
2014 - I
ING CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
ESTUDIO HIDROLÓGICO
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
HIDROLOGÍA
ESTADÍSTICA E HIDROLOGÍA
ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
2014
OBJETIVOS
1. Comprender los áreas de aplicación de la Estadística dentro de los Proyectos de Ingeniería.
2. Comprender el pensamiento estadístico.
3. Identificar las etapas de la investigación científica.
4. Definir las etapas del trabajo estadístico.
5. Identificar los diversos tipos de datos.
6. Diferenciar entre población y muestra.
7. Distinguir parámetro y estimador.
8. Diferenciar : estadística descriptiva ; inferencia estadística.
Al finalizar el alumno será capaz de:
3 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
“El pensamiento estadístico algún día será tan necesario
para la ciudadanía como la capacidad de leer y escribir...”
H. G. Wells hace mas de 100 años
HIDROLOGÍA
CONTENIDO
1. Situaciones en las que se utiliza la Estadística
2. El Pensamiento Estadístico.
3. Investigación científica.
4. Estructura de un proyecto de investigación.
5. Partes de un informe final de investigación.
6. Concepto de Estadística.
7. ¿Qué son datos ?
8. ¿Qué tipos de datos existen ?
9. ¿Qué se puede hacer con los datos?
10. Población y muestra.
11. Parámetro y estimador.
12. Estadística descriptiva e inferencia.
13. Aplicación
4 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
1 Situaciones en las que se utiliza la Estadística
Varias veces durante el día un meteorólogo del SENAMHI
mide la temperatura de una región o ambiente físico.
Un investigador examina los efectos de un agente químico
en la contaminación de un rio, semanas después de
inyectado el agente químico a la corriente, el investigador
realiza una intervención para extraer y evaluar los daños
colaterales.
El Ingeniero registra el tiempo de recuperación de los
niveles de la napa freática de las aguas subterráneas.
El Ingeniero evalúa la variación de los niveles de las aguas
superficiales.
5 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
2 El Pensamiento Estadístico
El profesional en la gestión recursos hidráulicos debe de
preocuparse permanentemente en registrar información sobre
las características que le permitan conocer los factores que
inciden en la variabilidad de los recursos y así estar en
condiciones de implementar acciones dirigidas a mejorar la
calidad del servicio que ofrece.
La implementación del pensamiento estadístico tiene tres fases:
Identificar los factores de variabilidad.
Conocer (o medir) la variabilidad.
Manejar (o controlar) la variabilidad
6 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
3 La Investigación Científica
3.1 ¿Qué es la investigación científica?
Es la búsqueda sistematizada y objetiva de nuevos
conocimientos.
Investigar
Es un proceso continuo de buscar, revisar,
evaluar, indagar , recopilar , formular ,etc.
El Método Científico
Comprende realizar la investigación en forma:
sistematizada y objetiva,
organizada y coherente.
7 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
A. Planificación:
Es la Elaboración del proyecto.
Abarca una descripción detallada y fundamentada de cada
una de las actividades a desarrollarse en la investigación.
B. Ejecución:
Es la etapa en la cual se lleva a cabo al investigación.
Es la Recolección de datos, análisis e interpretación.
C. Informe
Es un documento escrito o digital donde se presentan los
hallazgos encontrados.
3.2 Etapas de la Investigación Científica
8 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
4 Estructura de un Proyecto de Investigación Hidrológico
4.1 Definición del problema
A. Título
B. Antecedentes:
Se refiere al nivel actual de conocimientos.
La investigación que se planea realizar debe
contribuir a elevar el conocimiento que la
humanidad tenga de este tema.
Si no se conocen los antecedentes, es probable
que repita una investigación anterior.
Existen antecedentes teóricos (marco teórico) y
antecedentes empíricos (resultados).
9 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
4.1 Definición del Problema
C. Objetivos:
Enunciado de los logros alcanzables y evaluables en el estudio.
a.- ¿Cómo voy a identificar las variables?
b.- ¿Cómo voy a medir esas variables?
c.- ¿Qué técnica estadística se utilizará?
D. Hipótesis:
Enunciado de la relación de la relación entre 2 o más variables.
4.2 Tipo de Estudio
Casos y controles.
Recomendación: al escribir el título, el problema,
objetivos y las hipótesis, se debe referir a lo mismo.
10 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
4.3 Definición del alcance del Estudio
¿Qué ámbito abarca el estudio?.
Definir el alcance físico, temporal, social, etc.
4.4 Diseño Estadístico de la Muestra
A) Tamaño de la muestra
B) Procedimiento de selección
4.5 Definición de Variables y Escalas de Medición
Depende de los objetivos y las hipótesis.
4.6 Recolección de Datos
Fuentes primarias y secundarias.
Diseñar cuestionario y fichas de observación.
11
ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
4.7 Procesamiento de la Información
Definir con anticipación los análisis estadísticos que se van a realizar y entre que variables: regresión, hipótesis, entre otros.
4.8 Recursos y Presupuesto de Investigación
¿Qué recursos personales y de materiales se requieren? ¿Cuales son los costos para llevar a cabo la investigación? ¿Cómo se desembolsará (mes a mes) estos gastos? ¿Cómo se financiará?
4.9 Cronograma
Con ayuda de un Diagrama Gantt o un PERT, para
visualizar las diferentes etapas.
4.10 Referencias Bibliográficas
12 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
5.1 Introducción:
Título,
Antecedentes, Objetivos,
Hipótesis
5.2 Materiales y métodos
5.3 Resultados analíticos:
Fundamentar diferencias evidenciadas
5.4 Discusión de resultados
5.5 Conclusiones:
En relación con los objetivos de la investigación
5 Partes de un Informe Final de Investigación Hidrológica
13 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
Es una ciencia que
comprende diversas
técnicas para :
RECOLECTAR
ORGANIZAR
ANALIZAR
INTERPRETAR
DATOS
6 ¿Qué es Estadística ?
PROCESO ESTADÍSTICO
14 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
PLANILLA DE INFORMACIÓN
ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS 15
PRECIPITACION TOTAL MENSUAL (mm)(HISTORICA)
Estación : PILLONES Latitud : 15 59'
Cuenca : COLCA Longitud : 71 13'
Río : COLCA Elevación : 4360 msnm
Area de Captación : Fuente : SENAMHI
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1963 0.0 75.5
1964 39.7 85.8 94.4 36.2 3.2 0.0 0.0 2.5 0.0 0.0 38.1 48.5 348.4
1965 131.9 81.9 39.9 8.9 -1.0 0.0 0.0 0.0 13.0 1.3 5.3 45.6
1966 88.4 71.2 18.1 2.1 58.6 0.0 0.0 0.0 0.5 37.1 28.0 39.0 343.0
1967 85.4 150.9 104.0 48.6 14.7 0.0 86.8 0.0 61.7 13.8 1.5 5.5 572.9
1968 113.9 71.8 156.8 3.1 3.1 7.5 3.3 1.2 0.0 41.1 157.1 22.2 581.1
1969 314.3 202.6 58.1 18.0 0.0 0.9 0.0 0.0 14.8 4.8 35.4 36.1 685.0
1970 136.8 107.2 160.9 13.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.1 0.0 27.1 456.6
1971 115.0 144.1 236.3 10.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.6 44.0 566.1
1972 83.1 31.2 105.4 11.8 0.0 1.5 0.0 0.0 21.1 13.1 0.0 56.2 323.4
1973 105.7 107.7 91.9 39.1 0.0 0.0 3.6 0.0 13.8 0.0 3.3 8.5 373.6
1974 35.2 67.1 2.2 1.3 0.0 0.0 0.0 40.0 0.0 0.0 0.0 12.1 157.9
1975 66.4 134.0 61.5 16.4 11.9 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 0.0 120.8 414.8
1976 110.8 49.8 64.6 13.1 10.4 0.0 5.7 5.9 36.5 0.0 0.0 36.7 333.5
1977 49.0 130.5 81.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.5 17.5 59.7 59.9 399.9
1978 118.8 5.0 43.7 52.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.7 63.2 27.0 318.8
1979 35.2 14.4 84.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.5 36.8 175.7
1980 43.3 34.8 69.2 0.0 0.7 0.0 2.4 0.0 14.2 80.5 0.5 37.2 282.8
1981 124.6 184.7 57.7 51.6 0.5 0.0 0.0 22.8 1.0 0.0 12.4 103.4 558.7
1982 65.3 55.7 63.9 11.6 0.0 0.0 0.0 0.0 15.9 35.8 63.5 20.1 331.8
1983 2.0 20.5 53.8 22.3 3.6 4.4 0.0 0.0 9.9 4.1 0.0 38.8 159.4
1984 136.6 138.8 173.7 11.7 0.0 34.0 0.0 0.0 0.0 44.2 77.7 45.8 662.5
1985 24.5 156.6 83.6 60.7 3.5 9.7 0.0 0.0 4.2 0.0 62.9 79.4 485.1
1986 111.6 116.3 72.2 26.6 6.0 0.0 1.7 5.3 0.0 0.0 16.1 129.3 485.1
1987 107.7 24.9 12.6 0.0 0.0 6.1 9.5 0.0 4.0 16.6 11.0 0.7 193.1
1988 210.2 40.4 75.0 64.6 28.3 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2 0.0 22.8 446.5
1989 84.4 96.5 79.0 31.0 3.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.0 5.8 317.0
1990 91.2 18.6 74.3 6.7 7.5 29.0 0.0 4.1 0.0 11.2 72.6 81.7 396.9
1991 52.3 178.3 8.9 0.0 43.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51.8
1992 20.8 23.3 1.5 4.7 0.0 0.0 2.0 9.6 0.0 9.0 13.8 91.3 176.0
1993 243.5 38.2 126.6 23.4 3.9 2.1 1.8 29.1 0.0 16.7 44.6 163.9 693.8
1994 178.1 227.3 52.9 49.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.5 43.4 561.6
1995 69.3 43.2 125.2 9.1 15.6 0.0 0.0 0.0 3.0 2.3 23.8 42.4 333.9
1996 57.6 108.6 60.0 28.4 10.7 0.0 0.0 4.4 0.0 0.6 9.1 65.2 344.6
1997 85.5 157.1 75.2 2.9 5.6 0.0 0.2 11.6 35.1 14.9 26.2 39.2 453.5
1998 122.6 55.7 18.6 4.9 0.0 1.9 0.0 0.0 1.2 38.9 50.2 50.2 344.2
1999 39.8 184.0 176.4 75.4 0.0 0.1 0.0 0.0 14.7 47.4 1.1 38.4 577.3
2000 38.4 129.8 109.6 1.6 1.3 0.7 0.0 0.0 0.5 13.6 2.4 51.3 349.2
HIDROLOGÍA
Es el registro de características (observación, medición, conteo)
a una unidad elemental (o de análisis).
¿Qué es la RECOLECCIÓN de datos ?
16 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
¿Qué es la ORGANIZACIÓN de datos ?
Es el ordenamiento para una mejor comprensión y facilitar
sus análisis. (tablas, gráficos y figuras)
Los datos sin organizar se llaman datos incompatibles,
inconsistentes, innecesarios y son de muy poca utilidad.
HIDROLOGÍA
0
2
4
6
8
10
12
30-34 35-39 40-44 45-49
Diagrama Circular
Diagrama de Barras
PTM (mm) N° de Días
30 - 34
35 - 39
40 - 44
45 - 49
6
12
8
2
Tabla de Distribución
17 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
Es el cálculo de las MEDIDAS REPRESENTATIVAS
(o de resumen) tales como promedios, medidas de
variabilidad y medidas de la forma de la distribución.
También se analizan datos cuando se establecen
relaciones entre ellos (regresión y correlación).
¿Qué es el ANALISIS de datos ?
18 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
¿Qué es la INTERPRETACIÓN de datos ?
Es darle un sentido práctico y/o utilidad a los resultados
obtenidos en el análisis.
HIDROLOGÍA
Son los registros de una característica hidrometeorológica.
Si un DATO es de útilidad para tomar decisiones se convierte en
INFORMACIÓN.
7 ¿Qué son DATOS ?
TEMPERATURA
PRECIPITACIÓN
DESCARGAS
TIEMPO
SEDIMENTOS
27.6
37.5
5
38
46
°C
mm
m3/seg
Mes
Ton/día
Características Datos Unidad de
medida
19 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
Proporcionan la evidencia imprescindible en un estudio de
investigación.
Permiten medir el desempeño en el proceso de producción de un
bien o servicio.
Ayudan a la formulación de cursos alternativos de acción en un
proceso de toma de decisiones.
Satisfacen nuestra curiosidad innata.
Los datos ayudan a los ingenieros responsables a tomar
decisiones , hacer suposiciones coherentes acerca de las
CAUSAS y, por tanto, de los EFECTOS probables de ciertas
características en situaciones dadas.
¿Por qué necesitamos recolectar datos?
20 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
DATOS
HIDROLOGICOS
VARIABLES CONSTANTES
CUANTITATIVAS CUALITATIVAS
DISCRETAS CONTINUAS
21 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
HIDROLOGÍA
ESTADÍSTICA E HIDROLOGÍA
ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS
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HIDROLOGÍA
ESTADÍSTICA BÁSICA
ESTADISTÍCA E HIDROLOGÍA
INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
2014 - I
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ESTUDIO HIDROLÓGICO