3.análisis de tormentas
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FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
HIDROLOGÍA
2016 – 3 WA
DOCENTE:
ING. WALTER H. POMPA MARÍN
“ANÁLISIS DE TORMENTAS”
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
1. TORMENTA:
• Conjunto de lluvias queobedecen a una mismaperturbación meteorológicay de características biendefinidas.
• Puede durar desde unospocos minutos hasta variashoras y aún días.
• Pueden abarcar extensionesde terrenos muy variables,
desde pequeñas zonashasta vastas regiones.
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
2. IMPORTANCIA:
El análisis de las tormentas, está íntimamente relacionada con los cálculos oestudios previos, al diseño de obras de ingeniería hidráulica, como son:
• Estudio de drenaje.• Determinación de los caudales máximos, que
deben pasar por el aliviadero de una presa.•
Determinación de los caudales máximos, quedeben encausarse, para impedir lasinundaciones.
• Determinación de la luz de un puente.• Conservación de suelos.• Calculo del diámetro de alcantarillas.
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3. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL ANÁLISIS DE TORMENTAS:
• La intensidad (I): Cantidad de agua caída por unidad de tiempo.
• La duración (d): Tiempo que transcurre entre el comienzo y el fin de la tormenta.
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
3. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL ANÁLISIS DE TORMENTAS:
• La frecuencia (f): Número de veces que se repite una tormenta, de característicasde intensidad y duración definidas en un período de tiempo más o menos largo,tomado generalmente en años.
4. HIETOGRAMA: Es un gráficode forma escalonada como unhistograma, que representa lavariación de la intensidadexpresada en mm/hora de latormenta, en el transcurso dela misma expresada enminutos u horas.
• Periodo de retorno (T): Intervalo de tiempo promedio, dentro delcual un evento de magnitud x, puede ser igualado o excedido, por lomenos una vez en promedio..
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
5. CURVA MASA DE PRECIPITACIÓN:
• Es la representación de laprecipitación acumulada vs eltiempo.
• Se extrae directamente delpluviograma.
• Es una curva no decreciente.
• La pendiente de la tangente encualquier punto, representa laintensidad instantánea en ese
tiempo.
• Matemáticamente la curva masa de precipitación, representa la función:
expresada por: que se deduce de la relación:
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO: Dado el registro del pluviograma, mostrado en la figura, realizar el análisisde la tormenta, y obtener:
a) El hietograma
b) La curva masa de precipitación
c) Las intensidades máximas, para duraciones de 10 min, 30 min, 60 min, 90 min,120 min y 240 min.
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO:1°Tabulamos los datos del pluviograma:
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
(min) (min) (mm) (mm) (mm/h)
Intervalo
de tiempo
Tiempo
acumulado
Lluvia
parcial
Lluvia
acumuladaIntensidad
Hora
(1): horas en que cambian
las intensidades
(2): intervalo de tiempo de
las horas de columna (1)
(3): suma sucesiva de los
tiempos de columna (2)
(4): altura de lluvia cíada en
cada intervalo de tiempo
(5): suma sucesiva de las lluvias
parciales de columna (4)
(6): (4) * 60 / (2)
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO:2 °Graficamos el hietograma, ploteando la columna (2) vs columna (6)
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO:3°Graficamos la curva masa, ploteando la columna (3) vs columna (5)
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO:4°Calculamos las intensidades máximas, para diferentes duraciones
Duración (min) 10 30 60 90 120 240
I máx. (mm/h)
4.1. De la tabulación y del hietograma, se observa que la Imáx.=6 mm/h, la cual tieneuna duración de 60 min. Por lo tanto para duraciones entre 0 y 60 min, este valor serála Imáx.
4.2. Intensidad máxima para 90min:•
Durante 60min, Imáx=6mm/h• Para 90min faltan 30min; entonces hay que buscar antes o después de los
60min.• La intensidad máxima inferior es 4mm/h; luego la Imáx para 90min será:
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
6. ANÁLISIS DE UNA TORMENTA REGISTRADA POR UN PLUVIOGRAMA
EJEMPLO:4°Calculamos las intensidades máximas, para diferentes duraciones
Duración (min) 10 30 60 90 120 240
I máx. (mm/h)
4.3. Intensidad máxima para 120min:
4.4. Intensidad máxima para 240min: