prac2_precipita

7/22/2019 prac2_precipita

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Prof. M.Sc.. Edgar Montenegro

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HIDROLOGIA APLICADA

PRACTICA #2 PRECIPITACION

1. Que significa, que la medicin de lluvia a travs de un pluvimetro, tiene un carcter

puntual ?

2. Por que se calcula la precipitacin media en una cuenca?

3. Como se maneja la aleatoriedad de una serie anual de precipitacin mxima diaria ?

4. Un milmetro de lluvia es una medida de volumen ?

5. Para que sirve el anlisis de doble masa ?

6. Si fueras encargado de estimar una lluvia media en una cuenca, que mtodo usaras ?

7. Por que y para que se hace un ajuste de distribucin terica de probabilidades a unaserie de totales anuales de precipitacin ?

8. La incertidumbre de la lluvia extrema puede ser manejada en trminos de coeficientede seguridad, identificar los componentes que son tomados en cuenta en estametodologa

9. Describir el instrumento que basa sus registros en el peso de agua acumulada durantela ocurrencia de una lluvia?

10. Un pluvimetro permite caracterizar la lluvia en trminos de Intensidad-Duracin-

Frecuencia?

11. Proporcionar ejemplos en los que usara una caracterizacin de la lluvia con duracin:anual, mensual, diaria, horaria, destacar en cada uno de ellos si se trata de proyectosde aprovechamiento del potencial hdrico o de proteccin contra daos ocasionadospor el agua.

12. En el Cuadro 1, se proporcionan precipitaciones anuales observadas en cuatro puestosvecinos, situados en una rea homognea del punto de vista climtico.

a) Debido a que se usaran los datos del puesto A, se pide verificar su consistenciab) Explicar como podra retirar las inconsistencias.

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Cuadro 1: Datos de precipitacin anual (mm), en estaciones indicadasESTACIONES

AO A B C D1980 534 279 449 5091981 413 541 284 5061982 551 527 567 567

1983 451 325 514 5511984 420 433 423 3011985 983 500 430 7001986 990 600 481 7221987 899 332 483 5121988 920 418 324 6531989 467 281 556 6401990 588 399 296 3291991 600 445 621 6651992 650 599 786 6701993 620 766 544 7641994 783 756 491 701

13. En el Cuadro 2, se proporcionan los valores de precipitacin mensual obtenidos en base a lasobservaciones del pluvimetro La Arboleda.

a) Dibujar un hietograma de precipitacin MEDIA MENSUAL y otro de precipitacin anual. Enambos casos considere el ao hidrolgico.

b) Determinar el % de la precipitacin mensual que cae entre los meses de Octubre a Marzo yelaborar un comentario respecto a la concentracin del total de lluvia anual en este periodo.

c) Identificar los aos con dficit de precipitacin, admitiendo que un ao seco esta definido comoaquel con P[X>x] = 0.8

d) Suponer que los datos de la estacin La Arboleda son representativos de una cuenca

localizada en las proximidades, determinar el volumen de agua precipitada en un ao normal,hmedo y seco. Admitir que el rea de drenaje de la cuenca es de 17.2 km2.



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Cuadro 2: Precipitacin mensual (mm) estacin La Arboleda1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987

ENE 5.34 227 214 51.5 151.2 189.2 65.8 66.6 143.3 133.3 120FEB 90.3 93.3 54.8 28.6 89.5 28.2 89.2 157.9 97.6 59.6 15.7MAR 80.5 36.2 90.4 76.1 63.8 154.7 15.2 163.8 64.6 130.4 60.3ABR 1 28.9 25.2 15 19 65 0.6 9.7 51.8 35 19.6

MAY 12.3 0 0 2.4 0 0 7.2 0 0 2.4 11.1JUN 0 0 0 0.7 0 0 1.6 0 9.2 0 0JUL 0 0 4.8 0 0 0.3 5.6 0 0 1.3 10.4AGO 1.3 0 0 10.5 15.2 0 0 1.2 0 4.4 0SEP 24.6 0 2.5 11.9 13.6 6 2.5 2.9 12.7 33.2 7.8OCT 12.3 7.1 28.7 32.9 18.5 11.5 14.8 32.6 16.7 33.9 21.1NOV 112.6 45.5 46.6 5.1 56.6 38.9 32.5 94.7 50.9 15.7 31.3DIC 65.9 188.9 199.4 73.8 70.8 63.4 35.4 75.3 109.6 165.9 64.2

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997ENE 82.2 82.5 64.5 105.4 91.6 180.5 74.1 91.2 125.8 94.9FEB 75.8 42.1 88.4 106.8 70.2 53.1 69.8 110.9 5.9 155.6MAR 152.5 43.1 15.8 33.9 39.6 42.3 90.8 118.7 89.7 132

ABR 24.4 51.7 18.9 13.8 0.6 3.4 14.9 11.2 3.3 14.5MAY 3.2 4.3 4.6 0 1.5 0 1.8 0 0 4.7JUN 0 0 27.5 7.8 14 0.2 0.1 0 0 0JUL 0 0 0 0 0 4.8 0 0.7 10.4 0AGO 0 1.4 2.4 0 19.3 32.5 0.1 0 8 9.9SEP 10.9 3.2 3.8 6.9 2.4 1.6 3.6 21.6 15.3 9.6OCT 36 5.6 37.8 2.3 20.1 31.8 28.9 4.1 0.5 11.2NOV 15.3 18.7 48.5 17.01 37.06 49 30.2 30.9 93 50.6DIC 35.1 102.7 88.1 17.6 87 81.6 39.6 98.3 57 30.1

14. El presente ejercicio tiene como objetivo mostrar como se procesaran datos de pluvigrafo a fin

de obtener series de precipitacin mxima de diferente duracin, para el efecto en el Cuadro 3, seproporcionan valores acumulados de la lluvia del 31 de agosto de 1993, para el periodo entre las

2:45 a.m. a 2:00 p.m.

Con estos datos elaborar hietogramas con intervalos de 15, 30 y 60 minutos de duracin.

Proporcionar las intensidades mximas para las duraciones antes mencionadas.

OBS: Los 94.0 mm iniciales son un valor acumulado de lluvias anteriores, consecuentemente

en el intervalo de 2:30 a 2:45 se tiene 0 mm



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Cuadro 3: Datos de lluvia del 31 de agosto de 1993, estacin pluviogrfica AguadasPRECIPITACION PRECIPITACION PRECIPITACION

HORA (mm) HORA (mm) HORA (mm)02:45 94.0 06:45 132.1 10:45 184.903:00 94.7 07:00 133.6 11:00 188.003:15 96.5 07:15 134.1 11:15 188.7

03:30 101.3 07:30 134.6 11:30 195.103:45 101.6 07:45 136.7 11:45 199.604:00 102.6 08:00 137.2 12:00 200.704:15 103.1 08:15 139.2 12:15 201.404:30 103.6 08:30 140.5 12:30 202.204:45 107.4 08:45 141.7 12:45 202.205:00 108.7 09:00 142.2 13:00 202.205:15 108.7 09:15 143.3 13:15 202.205:30 117.6 09:30 144.8 13:30 202.205:45 120.9 09:45 154.4 13:45 202.206:00 124.5 10:00 158.2 14:00 202.206:15 126.5 10:15 177.3 14:15

06:30 129.0 10:30 177.8 14:30

15. En el Cuadro 4., se proporcionan series anuales de precipitacin mxima para diferentesduraciones, correspondientes a los registros del pluvigrafo de Linkupata,.

a) Proporcionar una ilustracin grfica de la relacin I-D-F.b) Determinar una expresin matemtica para la relacin I-D-F.c) Encontrar los coeficientes de desagregacin de lluvia diaria a lluvia de menor duracin,

comparar estos valores con los encontrados en la literatura y emitir una conclusin al respecto.d) Indicar la utilidad de los coeficientes de desagregacin encontrados.e) Describir la utilidad de las curvas I-D-F.

Cuadro 4: Serie anual de precipitacin mxima diaria (mm) para distintas duracionesEstacin pluviogrfica Linkupata Cochabamba BoliviaElevacin: 3550 m.s.n.m. Lat. 1717 33 Long. 6610 27

DURACION ( minutos) / PRECIPITACION (mm)

Ao hidrol. 5 10 15 20 25 30 60 90 120 180 240 300 360 480 600 720 1440 Da

92-93 3.80 7.40 10.40 13.20 16.00 17.50 20.90 23.20 25.20 27.60 34.50 39.80 43.05 46.30 47.30 48.30 48.30 42.3

93-94 4.80 8.10 9.10 11.40 12.40 13.70 22.70 27.10 30.00 34.45 35.25 35.55 37.50 37.75 37.75 37.75 38.65 30.7

94-95 4.30 6.90 9.60 11.90 13.40 14.90 21.40 27.50 29.95 35.20 36.80 39.40 41.30 42.05 42.05 42.30 42.30 44.4

95-96 3.80 6.80 9.10 10.60 12.10 13.10 16.80 18.75 19.50 21.70 21.95 21.95 21.95 21.95 21.95 21.95 25.85 30.3

96-97 3.60 5.90 8.40 10.70 12.20 13.20 17.80 20.60 21.70 22.20 22.45 22.45 22.45 27.55 27.55 27.55 27.55

97-98 5.80 8.80 11.80 13.20 16.40 18.70 23.85 23.85 23.85 26.55 27.90 27.90 28.70 29.50 29.75 29.75 39.90 32.3

98-99 4.10 6.90 7.40 7.65 7.65 7.65 8.75 10.50 11.95 14.75 20.65 24.50 25.60 30.95 33.30 34.05 37.25 34.4

16. En el Cuadro 5 se proporciona la serie anual de precipitacin mxima diaria correspondiente alas observaciones realizadas en el pluvimetro de La Cumbre.

a) Verificar la homogeneidad de esta serieb) Asumiendo que las estaciones hidrometeorolgicas de La Cumbre y Linkupata se encuentran

prximas una de otra, determinar la relacin I-D-F en La Cumbre.

Cuadro 5: Serie anual de precipitacin mxima diaria en La Cumbre



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Ao Hidrol.. 67/68 68/69 69/70 70/71 71/72 72/73 73/74 74/75 75/76 76/77

P. Max (mm) 68.0 80.9 68.3 23.0 30.0 39.5 35.6 40.1 48.9 30.5

Ao Hidrol. 77/78 78/79 79/80 80/81 81/82 82/83 83/84 84/85 85/86 86/87

P. Max (mm) 40.5 49.8 47.2 39.2 80.9 30.5 50.5 48.3 60.9

Ao Hidrol. 87/88 88/89 89/90 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97P. Max (mm) 80.5 33.0 64.2 64.3

c) En las proximidades de La Cumbre, se desea construir una pequea presa de baja amenaza,cuyo vertedero de excedencias deber ser dimensionado, para el efecto y como punto departida, determine la tormenta de diseo correspondiente. Asumir que la duracin tpica de lastormentas extremas de la zona es de 3.0 horas, adoptar un intervalo de discretizacin de lalluvia de 15 minutos.

d) Asumir que la presa tiene una vida til de 30 aos, en funcin del periodo de retorno por ustedestablecido, determinar la seguridad de que la capacidad del vertedero no ser excedidadurante la vida til de la presa.

e) Preparar una grfica que relacione, vida til, seguridad y periodo de retorno. En base a este

grfico elaborar una interpretacin del periodo de retorno.

17. Para proteger un nuevo asentamiento urbano (el pluvimetro mas cercano es el de LaCumbre), se desea determinar las dimensiones de una canalizacin que drena una cuenca conrea de aporte de 5 Km2, su tiempo de concentracin es de 0.75 hr.. Las caractersticas de uso desuelo son las siguientes: 20 % de la cuenca de aporte esta constituida por una urbanizacinformada por bloques de departamentos, el 50% es una zona reservada para industrias livianas yel 30 % restante esta constituida por parques y rea verde.

Determinar el caudal de diseo de la canalizacin mencionada.

18. En el ejercicio 7 mencionar las simplificaciones y suposiciones realizadas debido al uso de laformula Racional.


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