analisis de tormentas
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ANÁLISIS DE TORMENTAS 1.- INTRODUCCION El estudiar las precipitaciones y conocer su distribución temporal es motivo de interés para diversos fines, por ejemplo meteorológicos y edafológicos, como también hidrológicos, al tiempo de lo cual se pueden proporcionar índices para realizar estudios de crecidas o permitir la alimentación de modelos precipitación-escorrentía que permitan mejorar la información disponible, para un adecuado diseño y dimensionamiento de las obras civiles. Para esto, es necesario conocer las intensidades de precipitación, para distintos períodos de retorno. Ahora bien, la disponibilidad de datos de caudal es imprescindible para el diseño y planificación de actividades físicas. No obstante, muchas veces no se dispone de registros de caudales, o éstos no tienen la suficiente duración como para hacer los análisis de frecuencia requeridos; debe entonces usarse la información pluviométrica para estimar crecidas de cierta frecuencia. Es, por lo tanto, muchas veces necesario presentar la información pluviométrica correspondiente a una tormenta o lluvia en formas de intensidades, a partir de los registros de las estaciones pluviográficas en estudio. El presente documento pretende analizar el diseño y construcción de las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF). Para ello, se necesitará conocer el comportamiento de las precipitaciones a través de una curva que entrega la intensidad media en función de la duración y la frecuencia, y cuya única finalidad será la de aportar patrones de conductas de las lluvias, tal que permitan diseños confiables y efectivos para la ingeniería hidráulica, además de poner a disposición de los ingenieros y personal técnico capacitado una herramienta de análisis y planificación en el largo plazo. CUADRO DE ANALISIS DE TORMENTAS
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ANÁLISIS DE TORMENTAS
1.- INTRODUCCION
El estudiar las precipitaciones y conocer su distribución temporal es motivo de interés para diversos fines, por ejemplo meteorológicos y edafológicos, como también hidrológicos, al tiempo de lo cual se pueden proporcionar índices para realizar estudios de crecidas o permitir la alimentación de modelos precipitación-escorrentía que permitan mejorar la información disponible, para un adecuado diseño y dimensionamiento de las obras civiles. Para esto, es necesario conocer las intensidades de precipitación, para distintos períodos de retorno. Ahora bien, la disponibilidad de datos de caudal es imprescindible para el diseño y planificación de actividades físicas. No obstante, muchas veces no se dispone de registros de caudales, o éstos no tienen la suficiente duración como para hacer los análisis de frecuencia requeridos; debe entonces usarse la información pluviométrica para estimar crecidas de cierta frecuencia. Es, por lo tanto, muchas veces necesario presentar la información pluviométrica correspondiente a una tormenta o lluvia en formas de intensidades, a partir de los registros de las estaciones pluviográficas en estudio.
El presente documento pretende analizar el diseño y construcción de las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF). Para ello, se necesitará conocer el comportamiento de las precipitaciones a través de una curva que entrega la intensidad media en función de la duración y la frecuencia, y cuya única finalidad será la de aportar patrones de conductas de las lluvias, tal que permitan diseños confiables y efectivos para la ingeniería hidráulica, además de poner a disposición de los ingenieros y personal técnico capacitado una herramienta de análisis y planificación en el largo plazo.
CUADRO DE ANALISIS DE TORMENTAS
HORAINTENSIDAD
TIEMPO (min)
TIEMPO ACUMULADO
(min)
LLUVIA PARCIAL
(mm)
LLUVIA ACUMULADA
(mm)INTENSIDAD
11:00-12:00 60 60 0.5 0.5 0.512:00-12:50 50 110 8.5 9 10.212:50-14:00 70 180 10 19 8.614:00-14:40 40 220 4.5 23.5 6.7514:40-16:20 100 320 0 23.5 016:20-18:05 105 425 5.5 29 3.1418:05-20:50 165 590 3.8 32.8 1.3820:50-21:00 10 600 1 33.8 621:00-21:30 30 630 0 33.8 021:30-24:45 195 825 5 38.8 1.5424:45-2:00 75 900 1 39.8 0.82:00-2:15 15 915 0 39.8 02:15-2.30 15 930 0.5 40.3 22:30-2:45 15 945 0 40.3 02:45-4:30 105 1050 0.9 41.2 0.51
4:30-7:00 150 1200 3 44.2 1.2
1.00
1.83
3.00
3.67
5.33
7.08
9.83
10.00
10.50
13.75
15.00
15.25
15.50
15.75
17.50
20.00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0.5
10.2
8.6
6.75
0
3.14
1.38
6
0
1.540.8
0
2
00.51
1.2
HISTOGRAMA DE PRECIPITACIÓN
tiempo en horas
inte
nsid
ad m
m/h
0 5 10 15 200
5
10
15
20
25
30
35
40
45
DIAGRAMA DE MASAS DE UNA TORMENTA
inte
nsia
dad
(mm
)
Tiempo (horas)
DIAGRAMA DE INTENSIDAD MÁXIMA
PERIODO DE
DURACIÓN (min)
INTENSIDAD MAXIMA (mm/h)
5 10.210 10.230 10.260 9.9120 9.3240 5.76
0 50 100 150 200 250 3000
2
4
6
8
10
12
inte
nsia
dad
max
ima(
mm
/h)
periodo de duracion (min)
RELACIÓN ENTRE FRECUENCIA VS DURACIÓN E INTENSIDAD DE TORMENTA
orden (m)
frecuencia f=m/(n+1)
tiempo de retorno
Tr=(n+1)/m
DURACIÓN (min)
10 30 60 1201 0.03 31 116 82 53 362 0.06 15.5 113 82 40 283 0.10 10.33 112 63 36 264 0.13 7.75 108 59 32 255 0.16 6.2 104 56 32 226 0.19 5.17 102 56 31 217 0.23 4.43 101 53 30 218 0.26 3.88 99 53 29 20
9 0.29 3.44 98 50 29 2010 0.32 3.1 98 50 29 1911 0.35 2.82 97 50 28 1812 0.39 2.58 97 50 28 1813 0.42 2.38 96 46 27 1814 0.45 2.21 95 45 27 1715 0.48 2.07 94 43 27 1616 0.52 1.94 92 42 26 1617 0.55 1.82 90 42 26 1618 0.58 1.72 89 42 26 1619 0.61 1.63 86 42 26 1520 0.65 1.55 86 41 25 1521 0.68 1.48 85 41 25 1522 0.71 1.41 84 40 25 1523 0.74 1.35 83 40 22 1524 0.77 1.29 83 38 21 1425 0.81 1.24 83 36 21 1226 0.84 1.19 81 33 19 1227 0.87 1.15 76 32 19 1128 0.90 1.11 76 30 18 1029 0.94 1.07 65 29 18 1030 0.97 1.03 53 24 18 10
0 20 40 60 80 100 120 1400
20
40
60
80
100
120
140
CURVA, INTENSIDAD - DURACIÓN - FRECUENCIA
inte
nsia
dad
(mm
/h)
duracion (min)
