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CAPITULO 2: PRECIPITACIN

2.1 DEFINICIN

Se conoce como precipitacin a la cantidad de agua que cae a la superficie terrestre

y proviene de la humedad atmosfrica, ya sea en estado lquido (llovizna y lluvia) o en

estado slido (escarcha, nieve, granizo). a precipitacin es uno de los procesos

meteorolgicos m!s importantes para la "idrologa, y #unto a la evaporacin constituyen la

forma mediante la cual la atmsfera interact$a con el agua superficial en el ciclo

hidrolgico del agua.

a evaporacin de la superficie del ocano es la principal fuente de humedad para

la precipitacin, se puede decir que es el %&' de la precipitacin que cae en el continente.

Sin emargo, la mayor cantidad de precipitacin no necesariamente cae sore los ocanos,

ya que la circulacin atmosfrica transporta la humedad grandes distancias, como

evidencia de ello se pueden oservar algunas islas desrticas. a localizacin de una

regin con respecto a la circulacin atmosfrica, su latitud y distancia a una fuente de

humedad son principalmente los responsales de su clima.

2.2 FORMACIN DE LA PRECIPITACIN

a humedad siempre est! presente en la atmsfera y la precipitacin proviene de la

humedad, pero la presencia de humedad no garantiza que eista precipitacin. *ara que se

produzca la precipitacin es indispensale la accin de algunos mecanismos que enfren el

aire lo suficiente como para llevarlo o acercarlo a la saturacin.

+ medida que el vapor de agua va ascendiendo, se va enfriando y el agua se

condensa de un estado de vapor a un estado lquido, formando la niela, las nues o los

cristales de hielo. *ara que esta formacin se lleve a cao, generalmente se requiere la

presencia de n$cleos de condensacin, alrededor de los cuales las molculas del agua se

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pueden unir. isten diversas partculas que pueden actuar como n$cleos de condensacin,

con tama-os que varan desde &.1 (aerosoles) hasta 1& m de di!metro entre estas

partculas tenemos/ algunos productos de la comustin como idos de nitrgeno y

sulfuro, partculas de sal producto de la evaporacin de la espuma marina y algunas

partculas de polvo que flotan en el aire.

n las nues pueden eistir gotas de agua a temperaturas por dea#o del punto de

congelamiento hasta 0&23 y es slo en presencia de tales gotas sorecongeladas que el

n$cleo helado natural es activado.

as gotas o cristales de hielo crecen r!pidamente deido a la nucleacin, pero el

crecimiento despus de esto es lento. 4ientras que las partculas que constituyen las nues

tienden a asentarse, los elementos promedio pesan tan poco que slo un leve movimiento

hacia arria del aire es necesario para soportarlo.

3onstantemente hay gotas de agua que caen de las nues, pero su velocidad de

cada es tan peque-a, que no llegan a la tierra porque muchas veces vuelven a evaporarse

antes de alcanzarla y ascienden de nuevo en forma de vapor. +l aumentar el vapor, o si la

velocidad de cada supera los 5 m6s, las gotas de agua incrementan su peso, provocando

lluvia (7igura 8.1) cuando este peso se hace mayor, aumenta la velocidad de cada con lo

cual la lluvia se intensifica y puede transformarse en una tormenta.

Figura 2.1 squema representativo del mecanismo de formacin de precipitacin

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os factores m!s importantes que conllevan a una precipitacin significativa son/ la

colisin y la fusin de las partculas de la nue y de la precipitacin. a colisin entre la

nue y las partculas de la precipitacin se presenta deido a diferencias en velocidades de

cada como resultado de diferencias de tama-o (las partculas m!s pesadas caen m!s

r!pidamente que las partculas m!s peque-as que son levantadas por las corrientes areasascendentes y en algunos casos se evaporan). as partculas que chocan se unen formando

partculas m!s grandes, y el proceso se puede repetir varias veces, hasta cuando las gotas

tienen el suficiente tama-o como para que puedan caer.

as corrientes areas ascendentes m!s fuertes evitan que incluso las gotas de agua

m!s grandes caigan y llevan todos los elementos de la precipitacin a las porciones

superiores de las nues para producir una acumulacin del agua lquida que ecede en gran

medida al de las partculas ordinarias de la nue. ventualmente, el agua acumulada se

precipita como resultado del deilitamiento de la corriente area ascendente o como sucedea menudo, por una corriente descendente, que se puede iniciar posilemente por la masa

del agua acumulada.

3uando est! precipitando repentinamente en una corriente descendente, las gotas de

lluvia son de gran tama-o y el aguacero torrencial que resulta dura solamente algunos

minutos. n una tempestad de truenos puede haer varios aguaceros, o eplosiones, de un

n$mero de celdas, y la precipitacin total pico puede duplicar el valor de precipitacin

alcanzado en una lluvia repentina.

n grandes c$mulos, donde no hay precipitacin, la concentracin m!ima del agua

lquida puede estar cerca de g6m5, pero el valor medio para la nue pudo ser solamente la

mitad de este valor. 3oncentraciones mayores que sta producen precipitaciones que

alcanzan la tierra.

2.3 CLASIFICACIN DE LA PRECIPITACIN

2.3.1 De acuerdo a u carac!er"!ica #"ica

a precipitacin puede adquirir diversas formas como producto de la condensacin

del vapor de agua atmosfrico, formado en el aire lire o en la superficie de la tierra, y de

las condiciones locales, siendo las m!s comunes las que se detallan a continuacin/

2.3.1.1 L$o%i&'a

n algunas regiones es m!s conocida como gar$a, consiste en peque-as gotas de

agua lquida cuyo di!metro fluct$a entre &.1 y &.9 mm deido a su peque-o tama-o tienen

un asentamiento lento y en ocasiones parecen que flotaran en el aire. a lloviznausualmente cae de estratos a#os y rara vez ecede de 1 mm6h.

2.3.1.2 L$u%ia

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s la forma de precipitacin m!s conocida. 3onsiste de gotas de agua lquida

com$nmente mayores a los 9 mm de di!metro. n algunos pases suelen clasificarla seg$n

su intensidad seg$n su intensidad como ligera, moderada o fuerte (ver :ala 8.1).

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Ta($a 2.1 3lasificacin de la lluvia seg$n su intensidad.

I'!e'id )**+ O(er%acio'

igera ; 8.9

as gotas se pueden identificar f!cilmente unas de

otras. 3uando eiste una superficie epuesta seca,sta tarda m!s de dos minutos en mo#arse

4odera

da

8.90

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se congelan formando capas, como una ceolla. os granizos pueden ser esferoidales,

cnicos o irregulares en forma, y su tama-o vara desde 9 hasta 189 mm de di!metro,

pudiendo llegar a destrozar cosechas.

2.3.2 De acuerdo a$ *eca'i*o de #or*aci'

a precipitacin puede clasificarse teniendo en cuenta el factor principalmente

responsale, ya que lo m!s frecuente es que sea generada por varios factores, del

elevamiento de la masa de aire que la genera. 3on ase en ello se pueden distinguir tres

tipos de precipitacin, a saer/

2.3.2.1 Precii!aci' Cic$'ica

@esulta del levantamiento del aire que converge en un !rea de a#a presin o cicln.

3uando se encuentran dos masas de aire, una caliente y una fra, en lugar de mezclarse,

aparece una superficie de discontinuidad definida entre ellas, llamada frente (ver 7igura

8.). l aire fro al ser m!s pesado, se etiende dea#o del aire caliente por lo que el aire

caliente se eleva y su vapor de agua se puede condensar y producir precipitacin. Si el aire

caliente avanza hacia el aire fro, el orde es un frente caliente, el cual tiene una pendiente

a#a entre 161&& y 165&&, y el aire caliente fluye hacia arria lentamente y por encima del

aire fro. as !reas de lluvia asociadas con estos frentes pueden ser muy grandes y la

precipitacin es generalmente ligera a moderada y casi continua hasta el paso del frente. Si

el aire fro avanza hacia el aire caliente, el orde de la masa de aire fro es un frente fro el

cual tiene una pendiente casi vertical, con lo cual el aire caliente es forzado hacia arria

m!s r!pidamente que en el frente caliente.

Figura 2.. *recipitacin 3iclnica

2.3.2.2 Precii!aci' Co'%ec!i%a

s el tipo de precipitacin que predomina en la zona de costa del departamento de

*iura por accin de los anticiclones norte y sur del atl!ntico. Se presenta cuando una masa

de aire c!lido tiende a elevarse, por ser menos pesado que el aire de la atmsfera

circundante. a diferencia en temperatura puede ser resultado de un calentamiento

diferencial en la superficie (7igura 8.9), enfriamiento diferencial en la parte superior de

una capa de aire, o por la elevacin mec!nica cuando el aire se fuerza a pasar sore una

masa de un aire m!s denso (ciclones), o sore una arrera monta-osa. + medida que la

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masa se eleva, el aire se enfra pues cae su punto de precipitacin. sto genera la

condensacin de parte del vapor de agua dentro de la masa de aire, formando nues. stas

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nues descargan lluvia con incremento en el calor latente a travs del proceso de

precipitacin. An claro e#emplo de este tipo de precipitacin son las tormentas elctricas al

atardecer que se desarrollan en das calurosos de aire h$medo, precipitacin desde el

interior de encumradas nues en forma de yunque. a precipitacin convectiva es

puntual y su intensidad puede variar entre aquellas que corresponden a lloviznas yaguaceros.

Figura 2./. *recipitacin 3onvectiva

2.3.2.3 Precii!aci' Orogr#ica

@esulta del choque entre las corrientes oce!nicas de aire que cruzan sore la tierra y

las arreras monta-osas (7igura 8.B), generando la elevacin mec!nica del aire, el cualposteriormente se enfra a#o la temperatura de saturacin y vierte humedad, este tipo de

precipitacin suele ser la que se presentan en la zona monta-osa del departamento de

*iura, por e#emplo. n terrenos rugosos la influencia orogr!fica es marcada, tanto que los

patrones de precipitacin de tormentas tienden a aseme#arse al de la precipitacin media

anual. a mayora de las lluvias orogr!ficas son depositadas sore las pendientes a

arlovento.

Figura 2.4. *recipitacin orogr!fica.

n la naturaleza los efectos de estos diversos tipos de enfriamiento del aire se

correlacionan con astante frecuencia entre s, y la precipitacin resultante no puede ser

identificada estrictamente como perteneciente a alguno de estos tipos de precipitacin, sino

m!s ien como una interaccin entre ellos.

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2. PLU5IOMETR6A

*ara fines pr!cticos, lo que interesa es determinar la cantidad de precipitacin que

llega a la superficie terrestre, para lo cual se mide con una regla graduada en milmetros, laaltura que alcanzara en el suelo la l!mina de agua si no se filtrara o escurriera. n

+mrica atina la precipitacin es medida en milmetros y dcimas, mientras que en los

stados Anidos la precipitacin es medida en pulgadas y centsimas.

n el *er$, la precipitacin es registrada por el Servicio =acional de 4eteorologa e

"idrologa (S=+4"C), mediante su red de estaciones meteorolgicas distriuidas en

todo el territorio peruano. +dicionalmente, para la zona norte del pas se han instalado

algunas estaciones meteorolgicas en las cuencas de los ros *iura y 3hira controladas por

el Sistema de +lerta :emprana (SC+:).

*iura tiene un clima seco en la zona costera y templado en la zona monta-osa, por

lo que la lluvia es la principal forma de precipitacin que se presenta en el departamento,

pero en otras partes del mundo la precipitacin puede ser casi completamente nieve o en

zonas m!s !ridas, roco.

2..1 I'!ru*e'!o de *edici'

Se han desarrollado gran variedad de instrumentos para otener informacin de la

precipitacin. a informacin otenida puede ser de diversa ndole se puede mencionar/

la distriucin del tama-o de las gotas de lluvia, el tiempo de inicio y de trmino de la

precipitacin, y la cantidad e intensidad de la precipitacin, siendo esta $ltima la que m!s

interesa para la determinacin de las tormentas de dise-o. isten !sicamente dos tipos

medidores que registran la cantidad e intensidad de la lluvia, siendo ellos/

2..1.1 Medidore i' regi!ro o $u%i*e!ro

3ualquier recipiente aierto de lados verticales, como los de la 7igura 8.

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Etro tipo de medidores sin registro son los medidores de almacenamiento, los

cuales se emplean para medir la precipitacin en todo un perodo de tiempo, por e#emplo

un mes o una estacin, por lo que deen estar dotados de un mayor volumen de

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almacenamiento. stos son uicados en lugares remotos y de difcil acceso, en donde la

toma de lecturas diarias es una laor muy complicada.

Figura 2.7 *luvimetro.

2..1.2 Medidore co' regi!ro o $u%igra#o

Son instrumentos que registran la precipitacin autom!ticamente y de manera

continua en intervalos de tiempo de hasta una semana. stos medidores son m!s costosos

y m!s propensos a error, pero pueden ser la $nica forma posile para ciertos sitios remotos

y de difcil acceso. stos medidores tienen la gran venta#a que indican la intensidad de la

precipitacin, la cual es un factor de importancia en muchos prolemas.

:res tipos de medidores con registro son com$nmente empleados, el medidor de

cueta asculante, el de alanza y el medidor de flotador.

n el primero de ellos el agua es capturada por un colector que es seguido por un

emudo, el cual conduce el agua hacia el interior de una cueta de dos compartimientos.

&,1 mm de lluvia har!n que la cueta pierda el alance, por lo cual sta se inclinar!

vaciando el contenido hacia el interior de un recipiente y moviendo el segundo

compartimiento hacia el lugar dea#o del emudo. 3uando el alde est! inclinado acciona

un circuito elctrico y el aparato de registro mide la intensidad de la lluvia.

os medidores de alanza, pesan la lluvia que cae dentro de un alde, sore la

plataforma de un resorte o control alanceado. l incremento del peso del alde y su

contenido es registrado en una gr!fica.

l medidor de flotador, posee un compartimiento donde se alo#a un flotador que

sue verticalmente a medida que va acumulando lluvia. ste medidor est! dotado de un

sifn que cada cierto tiempo desalo#a el agua almacenada. stos pluvigrafos traa#an

porque tienen un papel de tamor (7igura 8.F), que rota por el accionar de una m!quina de

relo#, sore el cual un lapicero registra en uno y otro sentido el movimiento asculante, la

variacin del pesa#e, o los camios en el flotador.

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Figura 2.8. *luvigrafo

n los a-os ochenta se estuvo investigando lo referente al efecto de la eposicin

de los medidores de lluvia y se lleg a la conclusin que resultados m!s precisos ser!n

otenidos a partir de medidores de lluvia con su orde al nivel del suelo, que con uno

colocado a una determinada altura sore el terreno. *ara ello es necesario una instalacin

especial al nivel del suelo, haciendo una fosa para alo#ar el medidor y curindolo con una

malla anti0salpicaduras. *or lo tanto los medidores a nivel del suelo tienen una m!s

costosa instalacin y mantenimiento, razn por la cual se ha de#ado de lado su empleo.

2..2 Rede de *edici'

3uando se desea instalar un red de estaciones para medir la precipitacin, la

pregunta que frecuentemente surge es la concerniente al n$mero y tipo de medidores de

lluvia que son necesarios para asegurar una evaluacin m!s precisa de la precipitacin

cada. n respuesta a ello cara se-alar que para determinar la densidad de la red de

traa#o, hay que tener en cuenta lo siguiente/

l uso que se pretenda dar a los datos, ya que una red relativamente espaciada de

estaciones podra ser suficiente para estudios de tormentas genricas grandes o para

la determinacin de promedios anuales sore grandes !reas planas, mientras que

una red muy densa es requerida para determinar patrones de precipitacin en las

tormentas.

l tipo de precipitaciones de la zona, afecta la densidad de la red ya que si las

precipitaciones que se producen son de origen frontal, la red puede ser menos densa

con respecto a las del tipo convectivo, que por lo general son m!s puntuales.

os efectos orogr!ficos, que generan mayores distorsiones en la precipitacin que

las que se pueden presentar en zonas planas, y por tanto necesitan de una red mucho

m!s densa para su correcta evaluacin.

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a proailidad de que el centro de una tormenta sea registrado por un medidor

vara con la densidad de la red de estaciones. Ana red de traa#o deer! ser planeada para

producir una imagen representativa de la distriucin de la precipitacin sore el !rea. *or

otro lado, eisten consideraciones importantes relacionadas con el costo de la instalacin y

el mantenimiento de la red y la accesiilidad para el oservador del sitio donde seencuentre uicado el medidor.

as siguientes densidades mnimas de las redes para medir precipitaciones han sido

recomendadas por la Erganizacin 4eteorolgica 4undial para propsitos

hidrometeorolgicos generales/

*ara regiones planas en zonas templadas, mediterr!neas y tropicales, B&& a %&&

Gm8por estacin.

*ara regiones monta-osas en zonas templadas, mediterr!neas y tropicales, 1&& a89& Gm8por estacin.

*ara peque-as islas monta-osas con precipitacin irregular, 89 Gm8por estacin.

*ara zonas !ridas y polares, 1 9&& a 1& &&& Gm8por estacin.

2..3 Precii' e' u e!i*aci'

a informacin sore la diferencia entre la precipitacin captada y la realmente

cada es de inters climatolgico, y la eactitud en su medicin y evaluacin es

determinante para el an!lisis de las tormentas que se presentan en una zona especfica.

a medicin de la precipitacin se ve afectada por dos tipos de errores, cuya

evaluacin es de mucha importancia para la otencin de valores representativos de la

zona de estudio. Hichos errores se pueden sudividir en dos grupos, a saer/

2..3.1 Error e' $a *edida u'!ua$

l efecto de los vientos modifica la trayectoria de cada de las gotas de lluvia,

haciendo que los valores registrados en los instrumentos de medicin sean relativamente

menores, por esto la precipitacin medida puntualmente con pluvimetros es menor que laque realmente cae.

*ara la estimacin del error en la medicin de la precipitacin puntual se dee tener

en cuenta que/

=o en todos los sitios se toman valores cien por ciento representativos.

=o se deen tomar mediciones si tenemos dudas con respecto a la precisin.

l con#unto de la precipitacin es etremadamente grande en comparacin

con la muestra otenida en el instrumento.

l error en la medida puntual vendra a ser la suma de/

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rrores deido a la cominacin de factores meteorolgicos e

instrumentales como/ evaporacin o condensacin en el pluvimetro

durante el periodo comprendido entre el fin de la lluvia y su medida.

rror netamente instrumental.

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rrores cometidos en la lectura del instrumento o correccin por accidentes

imprevistos.

2..3.2 Error e' $a e%a$uaci' eacia$

os errores de muestreo, en trminos de la altura, se incrementan con el aumento

del !rea media de precipitacin y decrecen con el aumento en la densidad de la red, la

duracin de la precipitacin y el tama-o del !rea. *or tanto, una red cualquiera tendera a

producir menores errores promedio para precipitaciones mensuales que para tormentas.

*or otro lado como las lluvias de verano tienen una gran variacin espacial, los

errores promedio tienden a ser mayores que para las de invierno.

a ase para la evaluacin de la precipitacin cada en una zona son las medidas

puntuales registradas en los distintos instrumentos que conforman la red de traa#o.

2./ DISTRI9UCIN ESPACIAL TEMPORAL

a precipitacin no es uniforme pues vara en el espacio y el tiempo de acuerdo con

el patrn general de circulacin atmosfrica y con factores locales propios de cada regin.

n trminos generales, se puede decir que las mayores precipitaciones ocurren cerca del

cuador y tienden a disminuir cuando aumenta la latitud.

Ano de estos factores locales pueden ser las arreras orogr!ficas que a menudo

e#ercen m!s influencia en el clima de una regin que lo que la cercana a una fuente de

humedad hace. stos factores clim!ticos y geogr!ficos determinan la cantidad de humedad

atmosfrica sore una regin, la frecuencia y clase de tormentas producidas sore ella y as

su precipitacin.

An caso especial para analizar es el fenmeno de l =i-o, que afecta vastas !reas

continentales de +sia, Eceana, uropa y +mrica, y particularmente la costa =orte del

*er$, incluyendo los departamentos de *iura y :umes, y la costa ecuatoriana. Hicha

anomala es producto de causas esencialmente meteorolgicas como lo es el deilitamiento

del +nticicln del *acfico Sur, lo que conlleva a que las aguas c!lidas del norte fluyan

hacia el sur en el !rea normalmente ocupada por el agua fra, y el desplazamiento hacia el

sur de la Iona de 3onvergencia Cntertropical, formada por los vientos alisios del sudeste y

los que soplan del noreste si a todo ello le sumamos la actividad convectiva tendremos las

condiciones apropiadas para que se presenten lluvias torrenciales en todas las zonas

directamente involucradas.

n el *er$ las intensidades de la precipitacin tienden a ser mayores en la sierra

norte (partes altas de *iura), selva norte y +mazona, y van decreciendo al llegar a la costa

en condiciones normales, sin l =i-o.

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n cuanto a la variacin con respecto al tiempo podemos mencionar que, aunque en

ocasiones algunos de los registros pluviomtricos lleven a pensar que eiste un aumento o

disminucin en la tendencia de los patrones de la precipitacin, lo cierto es que ella tiende

a volver a la media, ya que periodos etraordinariamente h$medos tienden a alancearse

con periodos de sequa. *or otro lado, a lo largo del a-o suelen eistir periodos

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estacionales en los cuales la precipitacin es mayor para el caso de *iura se puede

oservar que la precipitacin tiende a presentarse en los meses de verano.

a variacin de la precipitacin dentro de una tormenta, es grande y depende de

varios factores como son/ la magnitud, la duracin y el tipo de tormenta, por lo que no sepuede aplicar un solo patrn para todos los casos.

2.4 PRECIPITACIN PROMEDIO SO9RE UN ;REA

*ara evaluar la cantidad promedio de precipitacin sore un !rea en un intervalo de

tiempo determinado es necesario asarse en los valores puntuales registrados en cada

medidor que conforma la red. *ero como la contriucin de cada instrumento al total de la

tormenta es desconocida, han surgido varios mtodos que intentan darnos unaaproimacin de la distriucin de la precitacin dentro del !rea en consideracin, entre

estos mtodos tenemos/

2.4.1 M

s una forma sencilla para determinar la lluvia promedio sore un !rea. 3onsiste

en hallar la media aritmtica de las cantidades conocidas para todos los puntos en el !rea

(7igura 8.%). ste mtodo proporciona uenos resultados, si la distriucin de tales puntos

sore el !rea es uniforme y la variacin en las cantidades individuales de los medidores no

es muy grande.

2.4.2 M

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adyacentes, el promedio total para el !rea es entonces la sumatoria de ste producto entre el

!rea total considerada. ste mtodo tiene la venta#a que las isoyetas pueden ser trazadas

para tener en cuenta efectos locales, y por ello es posilemente el que me#or nos aproima

a la verdadera precipitacin promedio del !rea.

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Figura 2.>. Hiferentes mtodos de estimar la precipitacin promedio sore un !rea/)a- 4todo de la media aritmtica.

)(- 4todo de los polgonos de :hiessen.)c- 4todo de las isoyetas.

2.7 AN;LISIS DE TORMENTAS

Se entiende por tormenta al con#unto de lluvias que oedecen a una misma

perturacin meteorolgica y de caractersticas ien definidas. He acuerdo a esta

definicin una tormenta puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas y a$n

das pueden aarcar etensiones de terrenos muy variales, desde peque-as zonas hasta

vastas regiones.

l an!lisis de las tormentas est! ntimamente relacionado con los c!lculos o

estudios previos al dise-o de oras de ingeniera. n efecto, las dimensiones de estas oras

dependen principalmente que las tormentas tengan y de la frecuencia con que ellas se

presenten en el lugar para el que se est! dise-ando la ora. Juiere decir entonces, que

deemos conocer su intensidad por unidad de tiempo y el tiempo de duracin que

determina las dimensiones de la ora, y la frecuencia con que se presenta determinada

tormenta, ien definida en sus caractersticas de intensidad y duracin, que a su vez

determina el coeficiente de seguridad que se da a la ora o la vida $til.

2.7.1 E$e*e'!o #u'da*e'!a$e

2.7.1.1 I'!e'idad

s la cantidad de agua cada por unidad de tiempo. o que interesa particularmente

de cada tormenta es la intensidad m!ima que se haya presentado. s decir, la altura

m!ima de agua cada por unidad de tiempo. He acuerdo a esto la intensidad se epresa de

la siguiente manera/

donde / im=

t =

P =

im=P

t

Cntensidad m!ima en mm6h

:iempo en horas

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*recipitacin

enalt

ura de agua en mm.

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2.7.1.2 Duraci'

s el tiempo que transcurre entre el comienzo y el fin de la tormenta, tomado en

minutos u horas, dentro del total que dura la tormenta. :iene mucha importancia en ladeterminacin de las intensidades m!imas.

stos par!metros/ intensidad y la duracin se otienen de un pluviograma o anda

pluviogr!fica.

2.7.1.3 Frecue'cia

s el n$mero de veces que se repite una tormenta de caractersticas de intensidad y

duracin definidas en un perodo de tiempo m!s o menos largo, tomado generalmente en

a-os.

2.7.2 ?ie!ogra*a

a intensidad de la precipitacin vara en cada instante durante el curso de una

misma tormenta de acuerdo a las caractersticas de sta. 3uando se hace el an!lisis de

tormentas es indispensale determinar estas variaciones porque de ellas dependen muchas

condiciones que hay que fi#ar para las oras de ingeniera. sto se consigue mediante el

hietograma o histograma de precipitacin, que es un gr!fico de forma escalonada que

representa la variacin de la intensidad (en mm6h) de la tormenta en el transcurso de la

misma (en minutos u horas). 4ediante este hietograma es muy sencillo determinar a qu

hora la precipitacin adquiri su m!ima intensidad y cu!l fue el valor de sta.

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Figura 2.1@. "ietograma de precipitacin

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2.8 TORMENTAS DE DISEO

Se define una tormenta de dise-o como un patrn de precipitacin para ser usado en

el dise-o de un sistema hidrolgico. Keneralmente se emplean como dato de entrada en el

an!lisis de modelos de lluvia L escorrenta para estimar hidrogramas de avenidas encuencas.

*ara una zona en particular, la seleccin de la tormenta de dise-o, no es un traa#o

sencillo, pues la intensidad de la lluvia no es constante, ni el tiempo, ni en el espacio. s

dentro de este conteto, donde el hidrlogo dee seleccionar una tormenta de dise-o. Si a

ello le sumamos la escasa disponiilidad de registros pluviogr!ficos, como es haitual en el

*er$, entenderemos la comple#idad de esta etapa.

a variacin en el tiempo de la lluvia cada durante una tormenta, tiene una graninfluencia en la forma de la onda de crecida. Heido a ello, el hietograma de la tormenta

dee ser considerado en la definicin de una tormenta de dise-o. Marios autores han

estudiado las tormentas de dise-o, entre ellos tenemos "uff, Maras y el S3S.

2.8.1 Mode$o de ?u##

"uff en 1%B< estudi la distriucin en el tiempo de 8B1 tormentas fuertes,

uicadas en un !rea de && millas cuadradas en el estado de Cllinois, stados Anidos.

3lasific las tormentas en cuatro grupos, dependiendo del intervalo de tiempo en que sepresent la mayor precipitacin, ya sea en el primer, segundo, tercer o $ltimo cuarto de la

duracin total de la tormenta. *ara cada grupo realiz un an!lisis de frecuencia de todas

las tormentas registradas, con el fin de asociar a cada una de las curvas de distriucin una

proailidad de ocurrencia.

Hetect la necesidad de clasificar las tormentas seg$n el momento en que cae la

mayor precipitacin, ya que sta normalmente se concentra en un lapso relativamente corto

comparado con la duracin total de la tormenta.

n la figura 8.11 se pueden oservar los resultados del estudio de "uff y permiten

distriuir una tormenta cuya duracin y magnitud total se conoce, en intervalos de tiempo

m!s cortos, teniendo al mismo tiempo, una idea de la proailidad de ocurrencia de dicho

hietograma.

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24/27

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25/27

Figura 2.11. Histriuciones propuestas por "uff.

2.8.2 Mode$o de 5ara

Maras en 1%F9 estudi la distriucin de 8%B tormentas registradas en distintas

estaciones pluviogr!ficas en 3hile. + diferencia de "uff, Maras traa# con una muestra

formada seleccionando dentro de cada tormenta los intervalos m!s lluviosos, para

posteriormente clasificarlos en uno de cuatro grupos, similares a los definidos por "uff.

@azn por la cual los perfiles otenidos (7igura 8.18) presentan una menor variacin a lo

largo del tiempo.

Figura 2.12. Histriuciones propuestas por Maras para 3hile.

Maras no encontr dependencia geogr!fica significativa para las curvas de

distriucin, de modo que las curvas promedio encontradas son aplicales a otros lugares

en 3hile.

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26/27

Tr = 31Tr = 16Tr = 10Tr = 8Tr = 6

CURVAS IDF140

IN 120

E 100N

T

SI D A D

80

60

40(mm20

/h)0

0 20 40 60 80 100 120 140

Duracin (min)

2.8.3 M

l A.S. Soil 3onservation Service (ASS3S) desarroll hietogramas sintticos

empleando la informacin presentada por "ershfield en 1%B1 y 4iller et al en 1%

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27/27

Ana consideracin importante a tener en cuenta, es que las curvas CH7 se calculan

con ase en valores de lluvias ocurridos normalmente en distintas tormentas a lo largo del

tiempo y no en un fenmeno meteorolgico $nico, de tal manera que ellas representan una

situacin algo distinta a la que se quiere representar.