Download - Taller 3 Hidrologia
CONTENIDO
1. Introduccin. 2. Objetivo General. 3. Objetivos Especficos. 4. Contenido.5. Biliografa.
1. Introduccin.
Las intensidades mximas de la lluvia en distintos intervalos de tiempo en un mismo sitio y con distintas probabilidades de ocurrencia o perodos de retorno, se resumen en las curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia. La precipitacin exhibe una gran fluctuacin tanto en el espacio como en el tiempo y gracias a las tecnologas usadas para el registro de la precipitacin ha sido posible identificar las caractersticas de este fenmeno.
Generalmente las Curvas IDF se determinan mediante la recopilacin del mayor nmero posible de registros pluviogrficos, para el sitio caso de estudio. En cada registro se encuentra la profundidad de la precipitacin acumulada con respecto al tiempo.
2. Objetivo General.
Ejecutar un estudio de curvas IDF y a su vez estudiar los parmetros a tener en cuenta en la construccin de un embalse.
3. Objetivos Especficos.
- Realizar el estudio de curvas IDF para una estacin pluviomtrica, caso de estudio Estacin Caaveralejo, Valle del Cauca.- Calcular el volumen til y los diferentes parmetros a tener en cuenta para la construccin de un embalse, caso ro Simijaca.
4. Contenido.Curva IDF para la Estacin Caaveralejo en el Valle del Cauca.
A partir del siguiente registro de precipitaciones mximas de la estacin Caaveralejo en el Valle del Cauca, determine las curvas de intensidadduracinfrecuencia para periodos de retorno de 1ao, 10 aos, 25 aos, 50 aos y 100 aos.
Datos de la estacin:
Estacin: Caaveralejo Departamento: Valle Municipio: CALI Latitud: 3.25 Longitud: 76.35 Coordenadas: 868851,94N, 1056221,32E Altura: 1,056 m.s.n.m.
Precipitaciones mximas (mm). Estacin Caaveralejo.
AoDuracin (min).
20 min30 min40 min50 min60 min90 min120 min150 min180 min
198515203639,739,74035,650,855,5
1986223034,55134,838,756,354,746,8
198733375434,841,531,851,870,269,5
19882526,522545070,267,651,836,1
198918433440,566,450,545,94057
199020,523,5503440,56370,23651,8
19913030,540505456,353,355,271,9
1992203729,566,43435,445,546,746,2
199320273941,551534056,355,8
1994323040474744,454,968,955,5
CURVAS IDF SEGN EL MTODO DE GUMBEL
1. Calcular la probabilidad de los periodos de retorno con la siguiente ecuacin:
P=
PRProbabilidad (P)
11
100,1
250,04
500,02
1000,01
2. Con las probabilidades P conocidas encontramos el valor de b correspondiente para cada perodo segn la ecuacin:
b=
PRb
10
102,25
253,198
503,91
1004,6
3. A continuacin se presentan los valores de la media aritmtica y la desviacin estndar para cada serie de datos segn los tiempos de duracin de las precipitaciones.
Duracin (min).
20 min30 min40 min50 min60 min90 min120 min150 min180 min
promedio23,5530,4537,945,8945,8948,3352,1153,0654,61
Desviacin6,1934104776,901891859,246020169,89763729,897637212,479053611,032925510,90975110,6019338
4. Por otro lado se debe encontrar la x (intensidad) de todas las series teniendo en cuenta el valor de b conocido, tal como se define a continuacin:
T203040506090120150180
120,76327,34433,73941,43641,43642,71447,14548,15149,839
1031,62839,45249,96058,80058,80064,60766,50167,29068,438
2536,20644,55456,79466,11666,11673,83174,65675,35476,275
5039,64448,38561,92771,61071,61080,75880,78081,41082,160
10042,97652,09966,90176,93576,93587,47286,71687,28087,864
Curva IDF
EMBALSE AL RIO SIMIJACASe planea construir un embalse en el rio Simijaca con el propsito de suministrar agua al acueducto local y a un distrito de riego de pequea escala. El acueducto suministrar agua a una poblacin estimada de 1140 habitantes con un consumo promedio de agua de 3,8 m3hab/mes y el distrito de riego irrigara un rea de 300 hectreas en hortalizas.
Los caudales medios mensuales del rio en el sitio de la construccin de la presa y la informacin climatolgica media mensual para los ltimos 30 aos, as como la demanda de agua para el acueducto y el distrito de riego se muestran a continuacin:
Mes(m/s)(mm/mes)(mm/mes)Demanda (Mm)
RiegoAcueducto
Enero0,316171351,610,042
Febrero0,209551271,510,042
Marzo0,3181181331,560,042
Abril1,253061141,280,042
Mayo1,2174261111,20,042
Junio0,66433971,030,042
Julio0,2433971071,160,042
Agosto0,1823591141,260,042
Septiembre0,2613151151,290,042
Octubre0,9383111171,310,042
Noviembre1,6361861101,260,042
Diciembre0,876471211,440,042
Grfica para la curva de masa y demanda determinando el volumen til del embalse.
Para estimar el volumen til que requiere para satisfacer una determinada demanda, se deben tener registros de volmenes escurridos por el ro durante un tiempo relativamente largo (mnimo 20 aos)
En ambos mtodos los clculos utilizan datos mensuales de aportaciones y demandas e ignorando factores de menor importancia (Evaporacin y Precipitacin directa en el vaso)
En una segunda afinada de ambos mtodos se simula el funcionamiento para todo el periodo, considerando variaciones mensuales y anuales de aportaciones y demandas y ahora si se consideran a las precipitaciones y evaporaciones directas del vaso de almacenamiento.
- Mtodo de la Curva masa o diagrama de Rippl para demandas constantes
Se debe calcular la entrada neta al vaso (Xi Di) y la entrada neta acumulada (Xi Di), Encontrar el primer pico (valor mximo) de las entradas netas acumuladas (P1 equivale a la diferencia de ordenadas b y h). Localizar el pico secuente, el siguiente pico mayor que P1, equivale a la diferencia de e y j. Entre el primer par de picos, hallar el valor ms bajo. Este corresponde a la diferencia de los puntos c e i y la diferencia T1 P1 equivale al volumen S. Finalmente hay que buscar los siguientes picos secuentes y valores mnimos.
La capacidad mnima til necesaria para que no se tenga dficit en el periodo de los datos es, como el caso de la curva masa: Su = MX(Pj Tj)
Para conocer el estado del vaso se le suma al valor de Su el valor de la entrada neta (Xi Di) y cuando se rebasa el valor de Su, el exceso se va a la columna de Derrames.
MesXiDiXi-DiXi-DiVolumenDerrameEstado del vaso
AportacionesDemandasAcumulado
Enero0,8191,65-0,833-0,8336,385
Febrero0,5421,55-1,01-1,8435,374
Marzo0,8241,6-0,778-2,621P24,597
Abril3,241,321.918-0,7036,515
Mayo3,1541,241,9121,218,4271,21Lleno
Junio1,7111,070,6391,8489,0661,848Lleno
Julio0,631,20-0,5721,2768,4941,276Lleno
Agosto0,4721,30-0,830,4467,6640,446Lleno
Septiembre0,6771,33-0,655-0,217,008
Octubre2,4311,351,0790,878,0870,87Lleno
Noviembre4,2411,302,9393,80811,0263,808Lleno
Diciembre2,2711,480,7894,597P111,8144,597Lleno
Max4,597
Min2,621
S=7,218
Elevacin m.s.n.mrea (Ha)rea (m)Dh (m)DV (Mm)V (Mm)
296500
29660,156261562,573210,0010,001
29672,0886720886,719310,0090,010
29685,8779158779,068510,0380,048
29698,9460289460,192310,0740,122
297015,53783155378,27410,1210,243
Precipitaciones mximas (mm). Estacin Caaveralejo.
AoDuracin (min).
20 min30 min40 min50 min60 min90 min120 min150 min180 min
198515203639,739,74035,650,855,5
1986223034,55134,838,756,354,746,8
198733375434,841,531,851,870,269,5
19882526,522545070,267,651,836,1
198918433440,566,450,545,94057
199020,523,5503440,56370,23651,8
19913030,540505456,353,355,271,9
1992203729,566,43435,445,546,746,2
199320273941,551534056,355,8
1994323040474744,454,968,955,5
3. BIBLIOGRAFA http://hidrologia.usal.es/Complementos/estadistica/distr_esta.pdf
http://fluidos.eia.edu.co/hidrologiai/probabilidad/probabilidad.htm
http://bibliotecadigital.univalle.edu.co/bitstream/10893/1490/1/inycompe_v1_n1_a3.pdf