analisis-de-tormenta.docx

7/25/2019 analisis-de-tormenta.docx

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-de-tormentadocx 1/15

Análisis de tormenta

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL

ASIGNATURA:

Hidrología su!r"#ial

PROFESOR: I$g% DE FRANCESH OR&IS' Luis

F!r$a$do

TEMA: A$(lisis d! )or*!$)a

ALUMNOS: ARMAS GIL' Ju$ior

VAS+UE, GOICOCHEA' Al!-%

CICLO: VII

Ca.a*ar#a' .u$io d!l /012




ANÁLISIS DE TORMENTA

I. INTRODUCCION

La precipitación puede adquirir diversas formas como producto de la

condensación del vapor de agua atmosférico, formado en el aire libre o en la

superficie de la tierra, y de las condiciones locales. Se denomina precipitación

al agua que proviene de la humedad atmosférica y cae a la superficie terrestre,

principalmente en estado líquido (llovizna y lluvia o en estado sólido

(escarcha, nieve y granizo. La precipitación es uno de los procesosmeteorológicos m!s importantes para la hidrología, y "unto a la evaporación

constituyen la forma mediante la cual la atmósfera interact#a con el agua

superficial en el ciclo hidrológico del agua.

II. RESUMEN

$l presente traba"o va se realizaremos el an!lisis de una %banda& o curva

de precipitación marcada por un pluviografo, es decir realizaremos el an!lisis de

una tormenta.

$n la primera parte del traba"o se dar! algunos conceptos b!sicos de lo

relacionado con el an!lisis de tormentas, tales como la intensidad, duración,

frecuencia, etc.

Luego realizaremos el an!lisis para calcular las intensidades de lluvia así

como también la intensidad m!'ima y su periodo de duración. Luego

graficaremos estos datos, para obtener las graficas, tanto la de curva masa deprecipitación de la tormenta, como también el histograma de precipitación.

)inalmente realizaremos el c!lculo de intensidades para distintos periodos

de duración partiendo de los datos ya procesados del pluviograma.




III. OBJETIVOS

. GENERALES

• *eterminar los valores de intensidad de una tormenta dada a partir

de la banda pluviografica.

2.2. ESPECIFICOS

• +raficar el ietograma de -recipitación.

• *eterminar la intensidad m!'ima y su periodo de duración.

• alcular las intensidades m!'imas para distintos periodos de

duración

• +raficar la curva intensidad / duración / )recuencia (0*).

.

IV. MARCO TEORICO

3.1 ANALISIS DE TORMENTA




$l an!lisis de las tormentas, est! íntimamente relacionado con los c!lculos o

estudio previos, al dise1o de obras de ingeniería hidr!ulica, como son2

- $studio de drena"e.

- *eterminación de caudales m!'imos, que deben pasar por el aliviadero

de una represa, o que deben encausarse, para impedir las

inundaciones.

- *eterminación de la luz de un puente.

- onservación de suelos.

- !lculo del di!metro de una alcantarilla.

3.2 IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS DE LAS TORMENTAS:

$l an!lisis de las tormentas, esta íntimamente relacionado con los c!lculos o

estudios previos, al dise1o de obras de ingeniería hidr!ulica, como son2

• $studio de drena"e.

• *eterminación de caudales m!'imos, que deben pasar por el aliviadero de una

represa, o que deben encausarse, para impedir las inundaciones.

• *eterminación de la luz de un puente.

• onservación de suelos.

• alculo del di!metro de alcantarillas.

Las dimensiones de estas obras, dependen principalmente de la magnitud que las

tormentas tengan, y de la frecuencia o periodo de retorno, esto a su vez determina el

coeficiente de seguridad que se da a la obra, o los a1os de vida probable de la misma.

3.3. ELEMENETOS FUNDAMENTALES




a).- La Intensidad

$s la cantidad de agua caída por unidad de tiempo. Lo que interesa

particularmente de cada tormenta, es la intensidad m!'ime que se haya

presentado, ella es la altura m!'ima de agua caída por unidad de tiempo.

*e acuerdo a esto la intensidad se e'presa así2

0m!' 3-4t

*56*$2

im!' 3 intensidad m!'ima, en mm4hora.

- 3 precipitación en altura de agua, en mm.

t 3 tiempo en horas.

b).- La Duración

orresponde al tiempo que transcurre entre el comienzo y el fin de la

tormento. 7quí conviene definir el periodo de duración, que es un

determinado periodo de tiempo, tomando en minutos u horas.

8iene mucha importancia en la determinación de las intensidades

m!'imas.

c).- La Frecuencia

$s el n#mero de veces que se repite una tormenta, de característica de

intensidad y duración definida en un periodo de tiempo mas largo, tomado

generalmente en a1os.

d).- Periodo De Retorno




0ntervalo de tiempo promedio, dentro del cual un evento de magnitud ',

puede ser igualado o e'cedido, por lo menos una vez en promedio.

9epresenta el inverso de la frecuencia, es decir.

83:4f

3. EL !IETOGRAMA " LA CURVA MASA DE PRECIPITACI#N

La intensidad de la precipitación, varía en cada instante durante el curso de

una misma tormenta, de acuerdo a las características de esta. $s

absolutamente indispensable, cuando se hace el an!lisis de las tormentas.

$sto se consigue mediante dos gr!ficos2 el hiteograma y la curva masa de

precipitación.

!"TEOGRAMA

$s un gr!fico de forma escalonada como un histograma, que representa la

variación de la intensidad e'presada en mm4hora de la tormenta, en el

transcurso de la misma e'presada en minutos u horas.;ediante este histograma es muy f!cil decir a qué hora, la

precipitación adquirió su m!'ima intensidad y cual fue el valor de esta.

CURVA MASA DE PRECIPITACI#N

La curva de precipitación es la representación de la precipitación

acumulada vs. $l tiempo. Se e'trae directamente del fluviógrafo.

La curva masa de precipitación, es una curva no decreciente, la

pendiente de la tangente en cualquier punto, representa la intensidad

instant!nea en ese tiempo.




• on la banda es que procedemos a obtener los diferentes datos,

para luego obtener los valores de la intensidad.

• *e la banda obtenemos la hora en el e"e de las abscisas, y la

cantidad de lluvia acumulada del e"e de las ordenadas, de cada

quiebre que se presenta en la gr!fica de la banda.

• *e las horas, calculamos el intervalo de tiempo que e'iste entre

estas, luego calculamos el tiempo acumulado respectivo.

• *e la cantidad de lluvia acumulada, obtenemos la lluvia parcial

respectiva.

• La intensidad la obtenemos aplicando la formula

I = LLuvia Parcial

Intervalo deTiempo∗60

• Luego de haber obtenido los valores de las intensidades, el tiempo

acumulado, la lluvia acumulada, graficamos la urva de ;asa

7cumulada.

<. ;78$907L$S = ;$85*5L5+07A) M$%&'($&*:

-luviograma, o curva de precipitación de una tormenta.

B) M&%+d++,$:

La metodología usada fue pr!cticamente analizar los conceptos de los

par!metros y con las datos obtenidos del pluviograma calcular las intensidades y

luego realizar la gr!fica de la curva masa de precipitación como también el del

hietograma.

-ara este traba"o su uso en la mayor parte ayudas computacionales,

principalmente $'cel.

VI. PROCESAMIENTO DE DATOS " RESULTADOS.




Para la anda A!1. ANALISIS DEL PLUVIOGRAMA DE UNA TORMENTA

*e la banda obtenemos la hora en el e"e de las abscisas, y la cantidad de lluvia

acumulada del e"e de las ordenadas, de cada quiebre que se presenta en la

gr!fica de la banda.

*e las horas, calculamos el intervalo de tiempo que e'iste entre estas, luego

calculamos el tiempo acumulado respectivo. *e la cantidad de lluvia acumulada,

obtenemos la lluvia parcial respectiva.

!ORA MINLLUVIA

ACUMULAD

A//)

INTERVALOTIEMPO

/(0)

TIEMPOACUMULADO

/(0)

LLUVIA

PARCIAL//)

> ? ?.?

:@ A? ?.? BA? BA? ?.?

:@ A> ?.@ > BA> ?.@

:@ C@ ?.D C BC@ ?.A

:D A? ?.D @@E CE? ?.?

:D C? :.D :? CF? :.?

:F C :.D :BC >@C ?.?

:F :C :.E :? >BC ?.@

:F B? B.B :C >C? :.C:F C? B.E @? >>? ?.C

@? ? B.E :? >E? ?.?

@? B? C.@ B? E:? :.A

@? A? C.A :? E@? ?.@

@: @B F.E AB EDB A.A

@: BA ::.? :: E>A :.@

@: C? :@.? :D EF? :.?

@@ ? :@.C :? F?? ?.C

@B ? :@.F D? FD? ?.A

@A ? :B.? D? :?@? ?.:

: ? :B.B D? :?E? ?.B

: :? :B.C :? :?F? ?.@

: @? :B.C :? ::?? ?.?

@ C :A.: AC ::AC ?.D

C :C :A.: :F? :BBC ?.?

C B? :A.@ :C :BC? ?.:

> ? :A.@ F? :AA? ?.?




!ORA

MIN

LLUVIAACUMULADA/

/)

INTERVALO TIEMPO

/(0)

TIEMPOACUMULAD

O /(0)

LLUVIAPARCIAL/

/)

INTENSIDAD //)

> ? ?.?

:@ A? ?.? BA? BA? ?.? ?.???

:@ A> ?.@ > BA> ?.@ :.>:A:@ C@ ?.D C BC@ ?.A A.E??

:D A? ?.D @@E CE? ?.? ?.???

:D C? :.D :? CF? :.? D.???

:F C :.D :BC >@C ?.? ?.???

:F :C :.E :? >BC ?.@ :.@??




:F B? B.B :C >C? :.C D.???

:F C? B.E @? >>? ?.C :.C??

@? ? B.E :? >E? ?.? ?.???

@? B? C.@ B? E:? :.A @.E??

@? A? C.A :? E@? ?.@ :.@??

@: @B F.E AB EDB A.A D.:A?

@: BA ::.? :: E>A :.@ D.CAC

@: C? :@.? :D EF? :.? B.>C?

@@ ? :@.C :? F?? ?.C B.???

@B ? :@.F D? FD? ?.A ?.A??

@A ? :B.? D? :?@? ?.: ?.:??

: ? :B.B D? :?E? ?.B ?.B??

: :? :B.C :? :?F? ?.@ :.@??

: @? :B.C :? ::?? ?.? ?.???

@ C :A.: AC ::AC ?.D ?.E??

C :C :A.: :F? :BBC ?.? ?.???

C B? :A.@ :C :BC? ?.: ?.A??

> ? :A.@ F? :AA? ?.? ?.???

Luego de haber realizado las gr!ficas, procedemos a calculas las

intensidades para los periodos definidos.

0 ma' (Cmin D.CC mm4h

0 ma' (:?min D.CC mm4h

0 ma' (:Cmin10∗6.55+5∗6.14

15=6.28mm/h




0 ma' (B?min5∗6.55+20∗6.14+5∗6

30=6.18mm/h

ma' (D?min5∗6.55+20∗6.14+35∗6

60=6.09mm /h

0 ma' (:@?min

5∗6.55+20∗6.14+45∗6+10∗4.8+15∗3.75+25∗3

120=5.04mm /h

0 ma' (@A?min

5∗6.55+20∗6.14+45∗6+10∗4.8+15∗3.75+30∗3+60∗2.8+20∗1.7+35∗1.5240

=3.64mm/h

periodo deduracion(min

intensidad(mm4h

C6.55

:?6.55

:C6.28

B?6.18

D?6.09

:@?5.04

@A?3.64

Para la anda !1. ANALISIS PLUVIOGRAFICO DE UNA TORMENTA.

!ORA

MINLLUVIA

ACUMULADA//)

INTERVALO

TIEMPO/(0)

TIEMPOACUMULADO /(0)

LLUVIAPARCIAL/

/)




> ? ?.?

:B ? ?.? BD? BD? ?.?

:B :? ?.@ :? B>? ?.@

:B :C ?.E C B>C ?.D

:B @? @.? C BE? :.@

:B @B @.A B BEB ?.A

:B B? @.C > BF? ?.:

:C :C @.C :?C AFC ?.?

:C @C @.> :? C?C ?.@

:C B? B.E C C:? :.:

:C A? C.@ :? C@? :.A

:C AC D.@ C C@C :.?

:C CC D.C :? CBC ?.B

:D :? D.E :C CC? ?.B

:D A? D.F B? CE? ?.:

:E :? D.F F? D>? ?.?:E @C F.@ :C DEC @.B

:E B? F.C C DF? ?.B

:E A? F.> :? >?? ?.@

:E C? :?.C :? >:? ?.E

B ? :?.D AF? :@?? ?.:

A ? :?.> D? :@D? ?.:

> ? :?.> :E? :AA? ?.?

*e la banda obtenemos la hora en el e"e de las abscisas, y la cantidad de lluviaacumulada del e"e de las ordenadas, de cada quiebre que se presenta en la

gr!fica de la banda.

!ORA MINLLUVIA

ACUMULADA//)

INTERVALO TIEMPO

/(0)

TIEMPOACUMULAD

O /(0)

LLUVIAPARCIAL//

)

INTENSIDAD //)

> ? ?.?




:B ? ?.? BD? BD? ?.? ?.???

:B :? ?.@ :? B>? ?.@ :.@??

:B :C ?.E C B>C ?.D >.@??

:B @? @.? C BE? :.@ :A.A??

:B @B @.A B BEB ?.A E.???

:B B? @.C > BF? ?.: ?.EC>

:C :C @.C :?C AFC ?.? ?.???

:C @C @.> :? C?C ?.@ :.@??

:C B? B.E C C:? :.: :B.@??

:C A? C.@ :? C@? :.A E.A??

:C AC D.@ C C@C :.? :@.???

:C CC D.C :? CBC ?.B :.E??

:D :? D.E :C CC? ?.B :.@??

:D A? D.F B? CE? ?.: ?.@??

:E :? D.F F? D>? ?.? ?.???

:E @C F.@ :C DEC @.B F.@??

:E B? F.C C DF? ?.B B.D??

:E A? F.> :? >?? ?.@ :.@??

:E C? :?.C :? >:? ?.E A.E??

B ? :?.D AF? :@?? ?.: ?.?:@

A ? :?.> D? :@D? ?.: ?.:??

> ? :?.> :E? :AA? ?.? ?.???

0 ma' (Cmin :A.A mm4h

0 ma' (:?min :B.E mm4h

0 ma' (:Cmin10∗14.4+5∗13.8

15=13.6mm /h




0 ma' (B?min5∗14.4+20∗13.2+5∗12

30=13.2mm /h

ma' (D?min5∗14.4+20∗13.2+35∗12

60 =12.6mm/h

0 ma' (:@?min

5∗14.4+20∗13.2+45∗12+10∗9.2+15∗8.4+25∗8

120=10.78mm /h

0 ma' (@A?min

5∗14.4+20∗13.2+45∗12+10∗9.2+15∗8.4+30∗8+60∗7.2+20∗4.8+35∗3.6

240=8.28mm/h

VII. CONCLUSIONES "

RECOMENDASIONES:

C+0c*(+0&*:

Se logró realizar el grafico de la curva masa de precipitación, así como

también el del hietograma

-odemos observar que cuando mayor es el tiempo de duración menor

periodo deduracion(min intensidad (mm4h

C14.4

:? 13.8

:C13.6

B?13.2

D?12.6

:@?10.78

@A?8.28




es la intensidad de la lluvia.

R&c+/&0d$c(+0&*:

$n lo posible usar softGares para realizar los c!lculos ya que nos

facilitan el traba"o adem!s que nos ayudan a tener mas precisión.

VIII. BIBLIOGRAFIA:

• hoG, <.,;aidmendt, *., y ;ays, L. :FFA. idrologia 7plicada. ;c+raG

ill. Santa )e Hogota. CEAp

• *uque, 9. @?:? 7nalisis de 8oermentas. urso de Simulacion

-arametrica. 0*078. Iniversidad de los 7ndes. ;erida<enezuela. B:p

• <illon He"ar ;a'imo, idrologia, editorial <illon @J edición, Lima, @??@

http://www.mtc.gob.pe/portal/inicio.html

http://www.mtc.gob.pe/portal/inicio.html

analisis-de-tormenta.docx

Documents