precipitacion efectiva
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Universidad Nacional San Cristóbal deHuamanga
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Asignatura:Hidrología General - IC441
Tema:Estimación de la Precipitación Efectiva
Docente: Ing. Edmundo Canchari Gutiérrez; Comentarios: [email protected]; Visite: http://cgedmundo.wordpress.com
El cálculo de la escorrentía para tormenta de diseño se estimará mediante el método propuesto por el"Servicio de Conservación de Recursos Naturales de Estados Unidos" (RNCS - Antiguo SCS)
El procedimiento sirve para obtener:La precipitación efectiva de una tormenta(tormenta de diseño)•El volumen de tormenta perdido por las abtracciones (detención superficial, infiltración, evaporación,•transpoiración, etc)Distribución temporal de las abstracciones•
1.- Datos
1.1 Precipitación de diseño (hietograma)
donde:hie: hietograma(Fila uno: Precipitación para Δt, Fila dos: tiempo )•P: Precipitación en mm•t: Duración (en unidad de tiempo)•
hie5.08
1
17.78
2
9.398
3
26.416
4
59.436
5
16.256
6
2.54
7
:=
Donde:
P hieT( ) 1 := t hieT( ) 2
:=
PT 5.08 17.78 9.398 26.416 59.436 16.256 2.54( )=
tT 1 2 3 4 5 6 7( )=
0 2 4 6 8
20
40
60
Precipitación de diseño
Duración
Prec
ipita
ció
n (m
m)
P
t
1.2 Tipos y Usos del Suelo en la Cuenca
La capacidad de infiltración de un suelo y por lo tanto de generación de escorrentía dependede los siguientes factores: contenido inicial de humedad, tipo de suelo y tipo de uso del terreno.Para determinar las abstracciones mediante NRCS es necesario conocer el número de curva(CN) ponderado de la cuenca, teniendo en cuenta lo diferentes tipos y usos de suelo.
Nota:CN para condición de humedad antecednetetipo II y Ia=0.2S
CNo 80:=
1.3 Condiciones de Humedad Antecedente
El Número de curva (CN) en la sección 1.2 es para condiciones de humedad antecednete tipo II, si lascondiciones de humedad fueran distintas, del tipo I o III, es necesario transformar el CN a lascondiciones requeridas.
Ho :=
CN CN4.2 CNo
10 0.058 CNo− Ho 1=if
CN CNo Ho 2=if
CN23 CNo
10 0.13 CNo+ otherwise
:=
CN 80=
2.- Proceso de Análisis
2.1 Precipitación Efectiva
La abstracción Potencial "S" se puede estimar mediante:•
S25400
CN254−:= S 63.5=
La precipitación total está dado por:•
Nota:Precipitación total en mmPtotal P:= Ptotal 136.906=
La abstracción inicial está dado por:•
Ia 0.2 S:= Ia 12.7=
Es necesario comprobar la ocurrencia de la escorrentía directa, la precipitación total debe ser mayor ala abstracción inical.
Existe precipitación neta o efectiva? - EpE
EpE "Existe precipitación Efectiva" Ptotal Ia>if
"No existe precipitación efectiva" otherwise
:=
EpE "Existe precipitación Efectiva"=
Obtención de la precipitación efectiva•
Nota:cuando Ptotal es mayor a IaPe CN P,( )
P 0.225400
CN254−
−
2
P 0.825400
CN254−
+:=
Va riación de la precipitación efectiva en función de la precipitación total y el número de curva
Pre u 0
u u 1+
preu
k
k 0 10, 300..for
pre
:=
0 100 200 300
100
200
300
Precipitación Efectiva en Funci ón del CN y P
Precipitación (mm)
Prec
ipita
ción
Efe
ctiv
a (m
m) Pe 100 Pre,( )
Pe 90 Pre,( )
Pe 80 Pre,( )
Pe 70 Pre,( )
Pe 60 Pre,( )
Pe 50 Pre,( )
Pe 40 Pre,( )
Pre
la precipitación efectiva es:•
Pe Pe CN Ptotal,( ):=Pe 82.188= en mm
2.2 Distribución Temporal de las Abstracciones del Método NRCS
La precipitación acumulada (Pac) en mm•
k 2 3, length t( )..:=
Pac P:=
Pack
Pack 1− P
k+:=
PacT 5.08 22.86 32.258 58.674 118.11 134.366 136.906( )=
Las abstracción inicial (Iao)•
Iao f x y,( ) 0
Iao matrix length t( ) 1, f,( )
Poo1
Pac1
Iaok
Pack
Ia Pack
if
Iaok
Ia otherwise
k 1 2, length t( )..for
Iao
:=
Iao f x y,( ) 0
Iao matrix length t( ) 1, f,( )
Poo1
Pac1
Iaok
Pack
Ia Pack
if
Iaok
Ia otherwise
k 1 2, length t( )..for
Iao
:=
IaoT 5.08 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7 12.7( )=
La abstracción continuada (Fa)•
Fa f x y,( ) 0
Fa matrix length t( ) 1, f,( )
Fak
S Pack
Iaok
−( )
Pack
Iaok
− S+ Pac
kIaif
k 1 2, length t( )..for
Fa
:=
FaT 0 8.759 14.953 26.667 39.628 41.724 42.018( )=
La precipitación neta acumulada (Pnetaac) para cada variación de tiempo•
Pnetaac Pac Iao− Fa−:=
PnetaacT 0 1.401 4.605 19.307 65.782 79.942 82.188( )=
La precipitación neta (Pneta) para cada variación de tiempo•
Pnetak
Pnetaack
Pnetaack 1−−:=
PnetaT 0 1.401 3.204 14.702 46.475 14.16 2.245( )=
Las abstracciones neta para cada variación de tiempo•
Aneta P Pneta−:=
AnetaT 5.08 16.379 6.194 11.714 12.961 2.096 0.295( )=
0 2 4 6 8
20
40
60
Precipitación Total (mm)
Precipitación Total (mm)
Duración
Prec
ipita
ción
en (
mm
)
P
t
0 2 4 6 8
20
40
60
Precipitación Total (mm)
Precipitación Total (mm)
Duración
Prec
ipita
ción
en (
mm
)
P
t
0 2 4 6 8
20
40
60
Precipitación total (mm)Abstracción total (mm)
Histograma de Precipitaci ón (Ptotal & Atotal)
Duración
Altu
ra d
e A
gura
(m
m)
P
Aneta
t
0 2 4 6 8
10
20
30
40
50
Precipitación Efectiva (mm)
Precipitación Neta (mm)
Duración
Prec
ipita
ción
(m
m)
Pneta
t