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.

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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.

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