MANUAL HIDROGRAMA DE MÁXIMA

CRECIDA

Preparado por:

Fredy Jipson Cueva Castillo.

Dr. Fernando Rodrigo Oñate Valdivieso

Hidrograma de máxima crecida es una herramienta de cálculo del:

Laboratorio Virtual de Hidrología

www.hydrovlab.utpl.edu.ec

Universidad Técnica Particular de Loja

Ecuador - 2010

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ÍNDICE

Disclamer .................................................................................................................................. 2

MANUAL HIDROGRAMA DE MÁXIMA CRECIDA ................................................ 3

1.- DATOS DE ENTRADA .............................................................................................................................. 3

2.- CALCULAR tc .............................................................................................................................................. 4

3.- GRAFICAR HIDROGRAMAS .................................................................................................................. 6

4.- RESULTADOS ................................................................................................................................................ 9

BIBLIOGRAFÍA: .................................................................................................................... 11

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Disclamer

El autor no se responsabiliza por la aplicación que se le dé a la

presente herramienta y/o por perjuicios directos o indirectos que se

deriven del uso inadecuado de la misma. El mismo que ha sido

desarrollado con fines investigativos, y su confiabilidad está aún en

proceso de evaluación. El uso y aplicación del mismo queda bajo

absoluta responsabilidad del usuario.

Si durante la aplicación de la herramienta “Hidrograma de máxima

crecida” surgen inconvenientes, por favor informe sobre el problema

a:fjcueva@gmail.como fronate.v@gmail.com.

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MANUAL HIDROGRAMA DE MÁXIMA CRECIDA

1.- DATOS DE ENTRADA

Se procede a ingresar las características morfológicas y geométricas de la cuenca,

estos parámetros son: área de la cuenca, longitud del cauce principal y pendiente

media del cauce.

Como a manera de ejemplo se tomará los siguientes valores:

DATOS DE ENTRADA

ÁREA DE LA CUENCA (Ac) = 15 Km2.

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L) = 5 Km.

PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE (J) = 0.01 m/m.

Estos valores se los puede cargar directamente en:

Luego de hacer click en este botón tenemos los datos de entrada:

Figura 1. Panel que contiene los datos de entrada

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2.- CALCULAR tc

Para calcular el tiempo de concentración (tc) se hace click en:

Luego de hacer click en este botón, este se deshabilita y presentará:

Figura 2. Tiempo de concentración para diferentes fórmulas empíricas

Como se observa en la (Fig.2), se tiene los resultados del tiempo de concentración

(tc) aplicando cuatro fórmulas empíricas, estas ecuaciones son:

Fórmula de Kirpich

0.385

0.77

S

L0.000325tc

Donde:

tc→ tiempo de concentración, ( h ).

L → longitud del cauce principal, (m).

S → Pendiente promedio del recorrido del cauce, (m/m).

Fórmula Californiana (del U.S.B.R)

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77.0

2/1

J

L0.066tc

Donde:

tc→ tiempo de concentración, ( h ).

L → longitud del cauce principal, (Km).

J → Pendiente promedio del cauce, (m/m).

Fórmula de Giandotti

LJ25.3

L1.5A4tc

c

Donde:

tc→ tiempo de concentración, ( h ).

Ac→ Superficie de la cuenca, (Km2)

L → longitud del cauce principal, (Km).

J → Pendiente promedio del cauce, (m/m).

Fórmula de Témez

0.77

1/4J

L0.3tc

Donde:

tc→ tiempo de concentración, ( h ).

L → longitud del cauce principal, (Km).

J → Pendiente promedio del cauce, (m/m).

En la (Fig.2) se encuentran marcados con color azul los resultados del tiempo de

concentración (tc) de estas formulas empíricas. En el casillero que tiene como

nombre “TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DEFINITIVO (tc)” (Fig.2), aparece por defecto el

valor del tiempo de concentración con la fórmula de Kirpich.

Si se requiere se podrá modificar el valor asignado “TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

DEFINITIVO (tc)” con cualesquiera de las otras formulas empíricas mostradas (Fig.2) o

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si también se determinó este tiempo de concentración por algún otro método

diferente a los mostrados en el panel.

3.- GRAFICAR HIDROGRAMAS

Para calcular y graficar los parámetros necesarios del “HIDROGRAMA TRIANGULAR” y el

“HIDROGRAMA DEL S.C.S” se hará click en el botón.

Luego de haber hecho click en este botón, este presenta los siguientes resultados:

Figura 3. Parámetros necesarios para graficar el hidrograma unitario Triangular y el

hidrograma unitario del S.C.S

Para determinar los parámetros necesarios para la construcción de los hidrogramas

unitarios se los determina mediante las siguientes ecuaciones:

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Tiempo de retraso (tr)

tc0.6tr

Duración en exceso (de)

tc2de

Tiempo pico (tp)

tr2

detp

Tiempo base (tb)

tp3

8tb

Caudal pico (Qp)

tp

*Ac*0.208Qp

Donde:

Qp→ Caudal pico, (m3/s).

Ac → Superficie de la cuenca, (Km2).

tp→ Tiempo pico, (h).

Figura 4. Parámetros del Hidrograma unitario Triangular.

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Fuente: El autor

Con los parámetros del hidrograma unitario triangular y las coordenadas del

hidrograma adimensional (Tabla 1), se llegara a obtener la gráfica del hidrograma

unitario del S.C.S

Tabla 1. Coordenadas del Hidrograma adimensional del SCS.

t/tp Q/Qq t/tp Q/Qq

0.0 0 1.4 0.75 0.1 0.015 1.5 0.65 0.2 0.075 1.6 0.57 0.3 0.16 1.8 0.43 0.4 0.28 2.0 0.32 0.5 0.43 2.2 0.24 0.6 0.6 2.4 0.18 0.7 0.77 2.6 0.13 0.8 0.89 2.8 0.098 0.9 0.97 3.0 0.075 1.0 1 3.5 0.036 1.1 0.98 4.0 0.018 1.2 0.92 4.5 0.009 1.3 0.84 5.0 0.004

Figura 5. Representación gráfica del hidrograma adimensional del SCS.

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4.- RESULTADOS

Los resultados del hidrograma unitario del S.C.S se presentan en el siguiente panel:

Figura 6. Resultados del hidrograma unitario del SCS.

Como se observa (Fig. 6) se tiene los tiempos (h) con sus respectivos caudales

unitarios (m3/s/mm).Estos resultados mostrados son:

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RESULTADOS DEL HIDROGRAMA UNITARIO DE MÁXIMA CRECIDA

HIDROGRAMA UNITARIO DEL S.C.S

t(h) Q(m³/s/mm)

0 0

0.197 0.024

0.393 0.119

0.59 0.254

0.787 0.444

0.983 0.682

1.18 0.952

1.377 1.222

1.573 1.412

1.77 1.539

1.967 1.586

2.163 1.555

2.36 1.459

2.557 1.333

2.753 1.19

2.95 1.031

3.147 0.904

3.54 0.682

3.933 0.508

4.327 0.381

4.72 0.286

5.114 0.206

5.507 0.155

5.9 0.119

6.884 0.057

7.867 0.029

8.85 0.014

9.834 0.006

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BIBLIOGRAFÍA:

http://web.usal.es/~javisan/hidro/temas/T070.pdf

Hidrología en la Ingeniería, Germán Monsalve Sáenz (2006)

http://ocw.upm.es/ingenieria-agroforestal/hidrologia-de-superficies-y-

conservacion-de-suelos/ocw-marta-pdf/Tema12.pdf

http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/6083/8/CAPITULO 3.-

CAUDAL.pdf

Fundamentos de Hidrología de superficie, Aparicio(1992)

Hidrología aplicada, Ven Te Chow, 1994.