Desarrollo histórico de la Hidrología:

Periodo de Empirismo

Integrantes :

• Juver Jimenez Jalire• Joel Gutierrez Poma• Raysa Durand Maldonado

MÉTODO EMPÍRICO-ANALÍTICO : Es un modelo de investigación científica, que se basa en la experimentación y la lógica empírica, que junto a la observación de fenómenos y su análisis estadístico, es el más usado en el campo de las ciencias sociales y en las ciencias naturales.

EMPIRISMO:

En la filosofía, empirismo es una teoría del conocimiento, la cual enfatiza el papel de la experiencia, especialmente la percepción sensorial, en la formación de ideas.

Durante la parte final del siglo XIX y los siguientes 30 años, el empirismo hidrológico fue evidente, por ejemplo: cientos de fórmulas empíricas fueron propuestas seleccionando sus coeficientes y parámetros en base al juicio y experiencia

GRANDES APORTACIONES:

• Aforos de aguas superficiales.

• Instrumentación para aforos.

• Vertedores .

• Manning.

• Francis.

• Desarrollos en el campo de la evaporación.

• Se realizan ecuaciones empíricas que miden el gasto de agua, la evaporación del campo.

• Se relaciona precipitación con altitud.

• Inicia el empirismo y se desarrolla el método racional para el estudio del ciclo hidrológico.

HISTORIA:

 • Al no conocerse suficientemente las bases físicas de la mayoría de las 

determinaciones hidrológicas, los hidrólogos e ingeniero debía recurrir a bases empíricas para poder resolver sus problemas prácticos.

• Así, durante la última parte del siglo XIX como todavía aproximadamente en los primeros 30 años del XX, el empirismo en hidrología se tornó más evidente, siendo propuestas por ejemplo, cientos de fórmulas de ese tipo para la solución de diversos problemas, resultando la selección de los valores de los coeficientes y parámetros intervinientes en las mismas.

• Como consecuencia de lo expuesto se observó al poco tiempo que las aproximaciones empíricas a la solución de problemas hidrológicos prácticos resultaba altamente insatisfactoria, se puso mayor énfasis en la investigación hidrológica y en el análisis racional de la información observada.

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• Así, como primeros pasos, Green y Ampt (1911) desarrollaron un modelo físico para la infiltración y Hazen (1914) introdujo el análisis de frecuencia para el cálculo de crecidas máximas y los requerimientos de almacenamiento de agua..

• El mismo tiene sus orígenes con la creación en 1922 de la International Association of Scientific Hydrology (IASH) y sus comisiones de aguas superficiales, aguas subterráneas, erosión continental, nieve y hielo, calidad del agua y sistemas de recursos hídricos.

• De cuestiones hidrológicas se ocupan asimismo la Asociación Internacional para la Investigación Hidrológica (IAHR), la Asociación Internacional de Hidrogeólogos (IAH) y la Comisión Internacional de Irrigación y Drenaje (ICID).

EJEMPLOS DE FORMULAS EMPIRICAS :

EVAPORACIÓN LA FÓRMULA PROPUESTA POR VISENTINI :

Una de las expresiones más simples ha sido propuesta por Visentini, y se aplica para cálculos aproximados en superficies líquidas situadas en cotas bajas, donde se puede considerar que la presión atmosférica es de aproximadamente 760 mm de columna de mercurio. Las fórmulas empíricas propuestas por Visentini son:

E=75*t (para lagos o embalses con cota inferior a 200 msnm)E=95*t (para lagos o embalses con cota entre 200 y 500 msnm)E=95*t+300 (para lagos o embalses con cota superior a 500 msnm)

Dónde: E = Evaporación anual en mm t = Temperatura media anual en grados Celsius

ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH:

• Es una ecuación empírica que relaciona la pérdida de carga hidraúlica (o pérdida depresión) debido a la fricción a lo largo de una tubería dada con la velocidad media del flujo del fluido.

• La ecuación de Darcy-Weisbach contiene un factor adimensional, conocido como el factor de fricción de Darcy o de Darcy-Weisbach.

Hf= pérdida de carga debida a la fricción. (m)f= factor de fricción de Darcy. (Adimensional)L= longitud de la tubería. (m)D= diámetro de la tubería. (m)V= velocidad media del fluido. (m/s)G=aceleración de la gravedad ≈ 9,80665 m/s².2

La fórmula de Manning:

• Es una evolución de la formula de Chezy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos y tuberías, propuesta por el ingeniero irlandés Robert Manning, en 1889:

Siendo S la pendiente en tanto por 1 del canal.

Siendo:• C = coeficiente de rugosidad .• R(H) = radio hidráulico, en m, función del tirante hidráulico h.• n = es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared• V(H) = velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante

hidráulico h• S = la pendiente de la línea de agua en m/m• A= área de la sección del flujo de agua• Q(H) = Caudal del agua en m3/s

La fórmula de Hazen-Williams:

También denominada ecuación de Hazen-Williams, se utiliza particularmente para determinar la velocidad del agua en tuberías circulares llenas , o conductos cerrados es decir, que trabajan a presión.

Su formulación en función del radio hidráulico es:

Donde:•Rh = Radio hidráulico = Área de flujo / Perímetro húmedo = Di / 4•V = Velocidad media del agua en el tubo en [m/s].•Q = Caudal ó flujo volumétrico en [m³/s].•C = Coeficiente que depende de la rugosidad del tubo.

90 para tubos de acero soldado.

En función del diámetro: