Hidrograma asociado a Hidrograma asociado a Una precipitaciónUna precipitación
(Repaso del Ciclo Hidr.)(Repaso del Ciclo Hidr.)
RICARDO JUNCOSA RIVERARICARDO JUNCOSA RIVERA
Hidráulica e Hidrología IIHidráulica e Hidrología II
E.T.S.I. Caminos, Canales y PuertosE.T.S.I. Caminos, Canales y PuertosUniversidad de La CoruñaUniversidad de La Coruña
ÍNDICEÍNDICE
HIDROGRAMA ASOCIADO A UNAHIDROGRAMA ASOCIADO A UNAPRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN
• DefiniciónDefinición• Proceso de escorrentía. Generación delProceso de escorrentía. Generación del hidrograma. Análisishidrograma. Análisis• Forma del hidrograma. ElementosForma del hidrograma. Elementos constitutivosconstitutivos• Factores que influyen en la forma delFactores que influyen en la forma del hidrogramahidrograma• Separación de las componentes delSeparación de las componentes del hidrogramahidrograma
• Definiciones y reflexionesDefiniciones y reflexiones
CONTEXTO GENERALCONTEXTO GENERAL
La Hidrología es la ciencia que trata de La Hidrología es la ciencia que trata de las aguas terrestres, de sus maneras las aguas terrestres, de sus maneras de presentarse, de su circulación y de presentarse, de su circulación y distribución en el globo, de sus distribución en el globo, de sus propiedades físicas y químicas, sus propiedades físicas y químicas, sus interacciones con el medio físico y interacciones con el medio físico y biológico, y su reacción a la acción del biológico, y su reacción a la acción del hombre hombre
Consejo Coordinador del Decenio HidrológicoConsejo Coordinador del Decenio HidrológicoInternacional :Internacional :
• DefiniciónDefinición
Representación gráfica que expresa laRepresentación gráfica que expresa lavariación temporal del caudal en unavariación temporal del caudal en unasección de un río, denominada secciónsección de un río, denominada secciónde salidade salida
Q = f(t)Q = f(t)
HidrogramasHidrogramas
ÍNDICEÍNDICE
HIDROGRAMA ASOCIADO A UNAHIDROGRAMA ASOCIADO A UNAPRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN
• DefiniciónDefinición• Proceso de escorrentía. Generación delProceso de escorrentía. Generación del hidrograma. Análisishidrograma. Análisis• Forma del hidrograma. ElementosForma del hidrograma. Elementos constitutivosconstitutivos• Factores que influyen en la forma delFactores que influyen en la forma del hidrogramahidrograma• Separación de las componentes delSeparación de las componentes del hidrogramahidrograma
• Generación del HidrogramaGeneración del Hidrograma
HidrogramasHidrogramas
• Generación del HidrogramaGeneración del Hidrograma
HidrogramasHidrogramas
TIEMPO TRANSCURRIDO DESDELA INIC IACIÓN DE LA PRECIPITACIÓ N
INTE
NSI
DA
D. V
ALO
RES
(mm
/h) Escorrentía Superfic ial
Precipitación sobre cauces
Intercepción
Detención Superfic ial
Infil
trac
ión Es
corr
entía
Tot
al
Escorrentía HipodérmicaEscorrentía SubterráneaHumedad del
suelo
ÍNDICEÍNDICE
HIDROGRAMA ASOCIADO A UNAHIDROGRAMA ASOCIADO A UNAPRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN
• DefiniciónDefinición• Proceso de escorrentía. Generación delProceso de escorrentía. Generación del hidrograma. Análisishidrograma. Análisis• Forma del hidrograma. ElementosForma del hidrograma. Elementos constitutivosconstitutivos• Factores que influyen en la forma delFactores que influyen en la forma del hidrogramahidrograma• Separación de las componentes delSeparación de las componentes del hidrogramahidrograma
• Forma del HidrogramaForma del Hidrograma
I (mm/h)
Tiempo (h)
Intensidad neta
HietogramaHietograma
HidrogramasHidrogramas
• Forma del HidrogramaForma del Hidrograma
HidrogramaHidrograma
Q (m /s)3
Tiempo (h)
Hietogramaneto
I (mm/h)
Tiempo (h)
F
M
AA
E
B
L
Curva de concentraciónM FA
Cresta FAE
Curva de descensoAEB
Curva de agotam iento BL
Tiem po punta
Tiempo base
Tiem po de respuesta
Hietograma
HidrogramasHidrogramas
• Forma del HidrogramaForma del Hidrograma
Curva de agotamientoCurva de agotamiento
Q
V
Q
Q = Q = V = -dV/dt V = -dV/dtV = VV = V00 exp (- exp (- t) t)
HidrogramasHidrogramas
• Forma del HidrogramaForma del Hidrograma
Curva de agotamientoCurva de agotamiento
Q = QQ = Q00 exp (- exp (- t) t)
0 5 10 15 20 25 30
20
40
60
80
100
120
CAUD
AL
TIEMPO0 5 10 15 20 25 30
1
10
100
LOG
Q
TIEMPO
HidrogramasHidrogramas
ÍNDICEÍNDICE
HIDROGRAMA ASOCIADO A UNAHIDROGRAMA ASOCIADO A UNAPRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN
• DefiniciónDefinición• Proceso de escorrentía. Generación delProceso de escorrentía. Generación del hidrograma. Análisishidrograma. Análisis• Forma del hidrograma. ElementosForma del hidrograma. Elementos constitutivosconstitutivos• Factores que influyen en la forma delFactores que influyen en la forma del hidrogramahidrograma• Separación de las componentes delSeparación de las componentes del hidrogramahidrograma
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
a) Físico-geográficosa) Físico-geográficos
b) Climáticosb) Climáticos
Características de la cuencaCaracterísticas de la cuencaCaracterísticas del terrenoCaracterísticas del terrenoCaracterísticas del cauceCaracterísticas del cauce
Características del aguaceroCaracterísticas del aguaceroUmbral de escorrentíaUmbral de escorrentíaEvapotranspiraciónEvapotranspiración
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
a) Físico-geográficosa) Físico-geográficos • FormaForma
Tiem po Tiem po
A B
Tiem po
C
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
a) Físico-geográficosa) Físico-geográficos
• Densidad de drenajeDensidad de drenaje
Tiem po
A B
A
B
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
a) Físico-geográficosa) Físico-geográficos
• VegetaciónVegetación
• PendientePendiente
• Tipo de sueloTipo de suelo
• TamañoTamaño
b) Climáticosb) Climáticos
• Movimiento del aguaceroMovimiento del aguacero
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguaceroDuración del aguacero
1 m
v m
v m
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguaceroDuración del aguacero
Tiem po
Cau
dal
In tensidad I
q = I v t
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguacero (L finita)Duración del aguacero (L finita)
Tiem po
Cau
dal
In tensidad I
tc
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguacero tDuración del aguacero taa > t > tcc
Tiem po
Cau
dal
In tensidad I
q = I v t
tc
ta
tb
q = I v tc
q = I v (t - t - t )ac
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguacero tDuración del aguacero taa = t = tcc
Tiem po
Cau
dal
In tensidad I
q = I v tC
tc= t
at
b
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
b) Climáticosb) Climáticos • Duración del aguacero tDuración del aguacero taa < t < tcc
Tiem po
Cau
dal
In tensidad I
tc
ta
tb
q = I v ta
HidrogramasHidrogramas
• Factores que afectan a la formaFactores que afectan a la forma
• Características de la lluviaCaracterísticas de la lluviab) Climáticosb) Climáticos
Caso 1: I < ICaso 1: I < Iff y Vol. Inf. < Déf. Hum. y Vol. Inf. < Déf. Hum.Caso 2: I < ICaso 2: I < Iff y Vol. Inf. > Déf. Hum. y Vol. Inf. > Déf. Hum.
Caso 3: I > ICaso 3: I > Iff y Vol. Inf. < Déf. Hum. y Vol. Inf. < Déf. Hum.
Caso 4: I > ICaso 4: I > Iff y Vol. Inf. > Déf. Hum. y Vol. Inf. > Déf. Hum.
HidrogramasHidrogramas
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HIDROGRAMA ASOCIADO A UNAHIDROGRAMA ASOCIADO A UNAPRECIPITACIÓNPRECIPITACIÓN
• DefiniciónDefinición• Proceso de escorrentía. Generación delProceso de escorrentía. Generación del hidrograma. Análisishidrograma. Análisis• Forma del hidrograma. ElementosForma del hidrograma. Elementos constitutivosconstitutivos• Factores que influyen en la forma delFactores que influyen en la forma del hidrogramahidrograma• Separación de las componentes delSeparación de las componentes del hidrogramahidrograma
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
a) Método de la escorrentía constantea) Método de la escorrentía constante
Q (m /s)3
Tiem po (h)
Hietogramaneto
I (mm/h)
Tiempo (h)
M
Escorrentía Superficial
Hietograma
Escorrentía SubterráneaD
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
b) Método de Linsleyb) Método de Linsley
Q (m /s)3
Tiempo (h)
Hietogramaneto
I (mm/h)
Tiempo (h)
M
Escorrentía Superficial
Hietograma
Escorrentía SubterráneaC
A
D
T
T = 0.827 AT = 0.827 A0.20.2
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
c) Método de la curva de agotamientoc) Método de la curva de agotamiento
Q (m /s)3
Tiempo (h)
Hietogramaneto
I (m m/h)
Tiem po (h)
M
Escorrentía Superficial
Hietograma
Escorrentía Subterránea
A
E
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
d) Método de Barnesd) Método de Barnes
Q (m /s)3
Tiempo (h)
I (mm/h)
Tiempo (h)
M
Hietograma
Log Q
Tiempo (h)
M
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
d) Método de Barnesd) Método de Barnes
Log Q
Tiempo (h)
M
Log Q
Tiempo (h)
DD
Hidrograma de EscorrentíaHipodérmica y Superficial
Hidrograma de Escorrentía Subterránea
Hidrograma de EscorrentíaHipodérmica y Superficial
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
d) Método de Barnesd) Método de Barnes
Log Q
Tiempo (h)
M
Log Q
Tiempo (h)
C
C
Hidrograma de Escorrentía Superficial
Hidrograma de Escorrentía Hipodérmica
Hidrograma de EscorrentíaHipodérmica y Superficial
Hidrograma de Escorrentía Superficial
HidrogramasHidrogramas
• Separación de las componentesSeparación de las componentes
d) Método de Barnesd) Método de Barnes
Caudal
Tiempo (h)
C
Hidrograma de Escorrentía
Hipodérm ica
Hidrograma de Escorrentía Superficial
Hidrograma de Escorrentía Subterránea
HidrogramasHidrogramas
• Hidrograma real de entrada. TambreHidrograma real de entrada. Tambre
HidrogramasHidrogramas
REFERENCIASREFERENCIAS• LINSLEY, R.K., KOHLER, M.A., PAULUS, J.H. (1975). LINSLEY, R.K., KOHLER, M.A., PAULUS, J.H. (1975). Hidrología para Ingenieros. Hidrología para Ingenieros. McGraw-Hill. BogotáMcGraw-Hill. Bogotá. . • LÓPEZ, F. y MINTEGUI, J. (1986). Hidrología deLÓPEZ, F. y MINTEGUI, J. (1986). Hidrología de Superficie. Tomo I. Fundación Conde del Valle de Salazar.Superficie. Tomo I. Fundación Conde del Valle de Salazar. E.T.S. Ingenieros de Montes.E.T.S. Ingenieros de Montes.• RAUDKIVI, A.J. (1978). Hydrology. Pergamon. Oxford.RAUDKIVI, A.J. (1978). Hydrology. Pergamon. Oxford. • REVILLA, J., LIAÑO, A. y SAINZ J. (1982). Apuntes de REVILLA, J., LIAÑO, A. y SAINZ J. (1982). Apuntes de Hidrología Superficial Aplicada. Universidad de Santander. Hidrología Superficial Aplicada. Universidad de Santander. E.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.E.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.• SUBRAMANYA, K. (1994). Engineering Hydrology. Mc SUBRAMANYA, K. (1994). Engineering Hydrology. Mc Graw-Hill.Graw-Hill. • VEN TE CHOW, MAIDMENT, D.R., MAYS, L. (1994)VEN TE CHOW, MAIDMENT, D.R., MAYS, L. (1994). . Hidrología aplicada. Mc Graw-Hill.Hidrología aplicada. Mc Graw-Hill.
HidrogramasHidrogramas