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TEMA: Transformación lluvia - escorrentía

TEMA: Transformación lluvia - escorrentía. ÍNDICE. I ntroducción. Metodo del hidrograma unitario. Hidrograma sintético de SCS. Hidrograma triangular. Método de las isocronas. Hidrograma en S. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía. Introducción.

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Presentation Transcript

  1. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía ÍNDICE • Introducción • Metodo del hidrograma unitario • Hidrograma sintético de SCS • Hidrograma triangular • Método de las isocronas • Hidrograma en S

  2. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía • Introducción Transformación lluvia – escorrentía ? Visión práctica ? Aplicaciones? Q = f(P)

  3. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía ÍNDICE • Introducción • Metodo del hidrograma unitario • Hidrograma sintético de SCS • Hidrograma triangular • Método de las isocronas • Hidrograma en S

  4. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Primer principio: En una cuenca vertiente, la duración de la Escorrentía Superficial que corresponda a aguaceros de la misma duración temporal y distribución espacial de la lluvia neta, es prácticamente independiente de la duración del aguacero, siempre y cuando la duración de éste esté comprendida entre 1/3 y 1/5 del tiempo de concentración de la cuenca

  5. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Primer principio: Q ta = Tc / 5 ta = Tc / 3 t

  6. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Segundo principio: Las ordenadas homólogas de los hidrogramas de Escorrentía Superficial correspondientes a aguaceros unitarios con distribución temporal y espacial idénticas son directamente proporcionales a sus intensidades correspondientes

  7. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Segundo principio: I Q Q2 = Q1 I2 / I1 Q2 ta Q1 t

  8. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Tercer principio: El hidrograma de Escorrentía Superficial correspondiente a aguaceros de larga duración se obtiene representándolo como sucesión de aguaceros unitarios y sumando las ordenadas correspondientes a una misma abcisa

  9. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Tercer principio: I2 I I3 I1 Q T = ta + ta + ta ta ta ta Con ta < Tc / 5 (3) Q2 Q3 Q1 t

  10. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Disponibilidad de aforos: SI H.U. • NO H.U. sintéticos: • - Snyder • - SCS • - isocronas • Hidrograma en S

  11. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • A partir del Pluviograma Hietograma P I t t

  12. I I t t TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma Hietograma neto (coef. de esc.)

  13. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma neto Separación comp. Hidrogr. In Q E. Sup. E. Sub. t t

  14. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma neto Separación comp. Hidrogr. In Q E. Sup. t t ta

  15. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma Unitario: Si ta < Tc/5 ó Tc/3 In Q E. Sup. q In media t t ta

  16. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma Unitario: Si ta > Tc/3 Hidrograma • complejo Dividir el hietograma tal que In Δt t ta

  17. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Determinación del H.U. • Hietograma Unitario: Si ta > Tc/3 Hidrograma • complejo In Q H.U. de Δt de duración Δt q t t ta Δt

  18. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario • Mecanismos difusivos: • In no es constante en tiempo ni en espacio • La cuenca real es irregular • El hidrograma de caudales incluye: • Esc. Sup., Esc. Subt., Esc.Hipo. Q Q Q 2 1 Q = Q1+Q2+Q3 Q1 1 Q2 2 Q3

  19. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In 1 cm ta Q q H.U. de ta de duración t

  20. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q q H.U. de ta de duración t

  21. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q Q1 = q · In1 · ta q H.U. de ta de duración t

  22. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q Q1 = q · In1 · ta H.U. de ta de duración desplazado q t

  23. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q Q2 = q · In2 · ta Q1 = q · In1 · ta q t

  24. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q Q2 = q · In2 · ta Q1 = q · In1 · ta H.U. de ta de duración desplazado q t

  25. TEMA: Transformación Lluvia - escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q Q2 = q · In2 · ta Q1 = q · In1 · ta Q3 = q · In3 · ta q t

  26. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta ta Q q t

  27. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In 1 cm ta Q q2 q3 q1 q4 t

  28. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In 1 cm ta Q In1 ta q2 In1 ta q3 In1 ta q1 In1 ta q4 t

  29. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 1 cm ta Q q2 q3 q1 q4 t

  30. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 1 cm ta Q In2 ta q2 In2 ta q3 In2 ta q1 In2 ta q4 t

  31. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 1 cm ta Q q2 q3 q1 q4 t

  32. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 1 cm ta Q In3 ta q2 In3 ta q3 In3 ta q1 In3 ta q4 t

  33. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T In1 In In2 In3 T = ta + ta + ta 1 cm Q ta Q1=In1 ta q1 Q3 Q4 Q2=In1 ta q2+In2 ta q1 Q2 Q3=In1 ta q3+In2 ta q2+In3 ta q1 Q5 Q4=In1 ta q4+In2 ta q3+In3 ta q2 Q5=In2 ta q4+In3 ta q3 Q6=In3 ta q4 Q1 Q6 t

  34. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T Forma matricial

  35. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T Forma matricial nx1 nxm mx1 Para hallar q mxn nxm mxn nx1 mx1

  36. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T Forma matricial nx1 nxm mx1 Para hallar q mxn nxm mxn nx1 mx1 mx1 mxm mx1

  37. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma Unitario Composición de hidrogramas: Hidrograma de duración T Para hallar q mxm mxm mx1 mxm mx1 mx1 mx1 mxm

  38. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía ÍNDICE • Introducción • Metodo del hidrograma unitario • Hidrograma sintético de SCS • Hidrograma triangular • Método de las isocronas • Hidrograma en S

  39. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma SCS • Hidrograma sintético: No se conocen datos de aforos • Estudio en un gran número de cuencas • Hidrograma unitario en función de: • Q/Qp y t/tp • Se calcula: • tp = ta /2 + t1 con t1 : tiempo • de retardo • t1 = 0.6 Tc Tc : Tiempo de • concentración

  40. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma SCS Se calcula:Qp = (2.08 A)/tp A : área de la cuenca en km2

  41. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método del Hidrograma SCS

  42. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía ÍNDICE • Introducción • Metodo del hidrograma unitario • Hidrograma sintético de SCS • Hidrograma triangular • Método de las isocronas • Hidrograma en S

  43. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Hidrograma sintético triangular • No se poseen datos de aforos • Se supone que el agua caída es igual al volumen del Hidrograma triangular In tb = ta + Tc In : mm/h ta tb tp Tc : h Q ta In ta A = Qp tb 3.6/2 Qp : m3/s Qp = 2 In ta A/(tb 3.6) A : km2 Qp = 2 c I ta A/(tb 3.6) Qp qp : m3/s/cm qp = Qp /(10 In ta) t tp tb

  44. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Hidrograma sintético triangular In In2 ta < Tc/5 In3 In1 In4 ta Q Desplazar el H.U. triangular ta Componer qp x In qp ta t

  45. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Hidrograma sintético triangular In In2 ta < Tc/5 In3 In1 In4 ta Q Qp = qp ta In1 Qp = qp ta In2 Qp = qp ta In3 Qp = qp ta In4 qp ta t

  46. TEMA: Transformación lluvia - escorrentía ÍNDICE • Introducción • Metodo del hidrograma unitario • Hidrograma sintético de SCS • Hidrograma triangular • Método de las isocronas • Hidrograma en S

  47. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método de las isocronas • Método racional: Zona drenada poco extensa 1) Dividir el tiempo de Concentración en n Intervalos iguales: t1, t2, t3 …. tn t6 A6 t5 t4 A5 t3 A4 2) Trazar isocronas A3 t2 3) Calcular las áreas entre isocronas Ai A2 t1 A1 4) Qi = ci I Ai /3.6

  48. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método de las isocronas • Método racional: Zona drenada poco extensa Ejemplo: c = 0.36 I = 10 mm/h Tc = 6 h ta = 1 h t6 5 t5 t4 12 t3 15 Q1 = 0.36 10 2 /3.6 = 2 m3/s 14 Q2 = 0.36 10 5 /3.6 = 5 m3/s t2 Q3 = 0.36 10 14 /3.6 = 14 m3/s 5 t1 Q4 = 0.36 10 15 /3.6 = 15 m3/s 2 Q5 = 0.36 10 12 /3.6 = 12 m3/s Q6 = 0.36 10 5 /3.6 = 5 m3/s

  49. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método de las isocronas • Método racional: Zona drenada poco extensa t6 I tb = ta + Tc 5 t5 ta Q 7 = 1 + 6 t4 12 Q4 t3 15 Q3 Q5 14 t2 5 Q2 Q6 t1 2 Q1 tb t1 t2 t3 t4 t5 t6 t

  50. TEMA: Transformación Lluvia – escorrentía • Método de las isocronas • Cuenca pequeña I ta > Tc A = 5 km2 20 c = 0.36 I = 10 mm/h Tc = 1 h ta = 4 h ta > Tc 10 t 2 4 Q Qmax = c I A/3.6 = 0.36 20 5/3.6 = 10 m3/s Qmax A = 5 km2 tb = ta + Tc = 2 + 1 = 3 c = 0.36 I = 20 mm/h Tc = 1 h ta = 2 h Qmax = c I A/3.6 = 0.36 10 5/3.6 = 5 m3/s Qmax tb = ta + Tc = 4 + 1 = 5 t 2 4 12 6 8 10 14

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