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MEDIDAS Y ESTIMACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN UNIDAD I SEMANAN°4 Prof: Ing. Mg. Abel Carmona Arteaga. Ciclo: [2022-1] Hidrología General 1. Precipitación 1.1 Definición 1.2 Formas de precipitación 1.3Tipos de precipitación 1.4 Medidas y estimación 2. Medida de la Precipitación 3. Precipitación Media 4. Métodos para calcular la Precipitación Media AGENDA LOGRO DE LA SESIÓN “Al término de la sesión de aprendizaje, el estudiante desarrolla una actividad sobre estimación de la precipitación en una cuenca, mostrando dominio técnico, claridad y manejo de la terminología estudiada." Precipitación Conceptos y definiciones Interés del curso 1. Precipitación Por qué estudiar la PRECIPITACIÓN? Descubrimiento 1. Precipitación Es toda agua meteórica que cae en la superficie de la tierra, tanto en forma líquida (llovizna, lluvia, etc.) y sólida (nieve, granizo, etc.) y las precipitaciones ocultas (rocío, la helada blanca, etc.). Ellas son provocadas por un cambio de la temperatura o de la presión. La precipitación constituye la única entrada principal al sistema hidrológico continental (Musy, 2001). 1.1 Definición Descubrimiento 1. Precipitación - Llovizna: 0.1 < D < 0.5mm. Velocidades de caída bajas - Lluvia: D > 0.5mm - Escarcha: capa de hielo transparente. - Nieve: compuesta de cristales de hielo blanco translúcido, principalmente de forma compleja. - Granizo: precipitación en forma de bolas o formas irregulares de hielo, que se producen por nubes convectivas. 5mm < D < 125mm. 1.2 Formas de Precipitación Descubrimiento La precipitación que resulta de este proceso es generalmente tempestuosa, de corta duración (menos de una hora), de intensidad fuerte y de poca extensión espacial. Resultan de una subida rápida de las masas del aire en la atmósfera. Se asocian a los cúmulos y cumulonimbus, desarrollo vertical significativo, y son generados así por el proceso de Bergeron. 1.3 Tipos de precipitación a) Precipitación Convectiva Descubrimiento a) Precipitación Convectiva Figura 1: Tipos de precipitación Fuente: https://es.slideshare.net/nohecalanche/presentacin-precipitacin Descubrimiento Como su nombre indica (del griego oros = montaña), este tipo de precipitación se relaciona con la presencia de una barrera topográfica. La característica de la precipitación orográfica depende de la altitud, de la pendiente y de su orientación, pero también de la distancia que separa el origen de la masa del aire caliente del lugar del levantamiento. En general, presentan una intensidad y una frecuencia regular. b) Precipitación Orográfica Descubrimiento b) Precipitación Orográfica Figura 1: Tipos de precipitación Fuente: https://es.slideshare.net/nohecalanche/presentacin-precipitacin Descubrimiento Ocurre como consecuencia del ascenso lento del aire en sistemas sinópticos, como en los frentes fríos, y antes de los frentes cálidos. Un ascenso similar se observa alrededor de los ciclones tropicales fuera del ojo, y en modelos de precipitación con cabeza de coma alrededor de los ciclones de latitud media. c) Precipitación Frontal o del tipo ciclónico Descubrimiento Figura 1: Tipos de precipitación Fuente: https://es.slideshare.net/nohecalanche/presentacin-precipitacin c) Precipitación Frontal o del tipo ciclónico Descubrimiento Existen una variedad de instrumentos y técnicas para obtener información de las diferentes fases de la precipitación. Los instrumentos para medir la cantidad y la intensidad de la precipitación son los más importantes. Todas las formas de precipitación se miden sobre la base de una columna vertical de agua que se acumularía sobre una superficie a nivel, si la precipitación permaneciese en el lugar donde cae. 1.4 Medidas y estimación Descubrimiento La precipitación se mide por la altura que el agua caída alcanzaría sobre una superficie plana horizontal, en la que no existieran pérdidas por infiltración y evaporación, tal altura es expresada en milímetros (mm). • Unidad de medida Descubrimiento Es un recipiente abierto, cuyos lados sean verticales, puede utilizarse para medir la lluvia; sin embargo, debido a los efectos del viento y el salpicado, las mediciones no son comparables a menos que sean del mismo tamaño y forma, y estén expuestos de un modo similar. a) Pluviómetro Figura 1: Pluviómetro. Fuente: https://bit.ly/2MWvWF4 Figura 1: Pluviómetro. Fuente: https://bit.ly/34dWRSS Descubrimiento Las características más importantes respecto a su instalación son: que la boca del pluviómetro se encuentra a 1.50 m del suelo, que va sujeto por un soporte lateral a un poste cuyo extremo superior está cortado en bisel y que es fácilmente desmontable del soporte para hacer la lectura. a) Pluviómetro Figura 1: Pluviómetro. Fuente: http://hidrologia.usal.es/temas/Precipitaciones.pdf Descubrimiento Son los instrumentos destinados a medir la distribución de la lluvia en el tiempo en un determinado lugar. Con ellos se conoce la cantidad de lluvia a través del tiempo y también su intensidad. Un pluviógrafo registra la evolución de la precipitación con el tiempo, ya sea con tinta y papel o digitalmente. a) Pluviógrafo Figura 7: Pluviógrafo de balanza Fuente: https://bit.ly/2GxOk3N Descubrimiento a) Pluviógrafo Figura 8: Pluviógrafo de flotador. Fuente: https://bit.ly/34dWRSS Descubrimiento 2. Medida de la Precipitación Lámina total acumulada en un día de observación: (7:00 a 7:00 am). 2.1 Precipitación Diaria (𝑃𝑑) 2.2 Precipitación Mensual (𝑃𝑚) 𝑃𝑚 = 𝑑=1 𝑑𝑚 𝑃𝑑 𝑃𝑚 = día 1 día 2 día m Descubrimiento 2.3 Precipitación Anual 𝑃𝑎 𝑃𝑚 = 𝑑=1 𝑑𝑚 𝑃𝑑 𝑃𝑚 = día 1 día 2 día m 2. Medida de la Precipitación Descubrimiento 3. Precipitación Media • Precipitación Media Diaria (𝑃𝑑) : 𝑃𝑑 = 1 𝑛 𝑖=1 𝑖=𝑛 𝑃𝑑𝑛 𝑃𝑚 = 1 𝑛 𝑖=1 𝑖=𝑛 𝑃𝑚𝑛 ഥ𝑃𝑎 = 1 𝑛 𝑖=1 𝑖=𝑛 𝑃𝑎𝑛 • Precipitación Media Mensual (𝑃𝑚) : • Precipitación Media Anual ( ഥ𝑃𝑎) : 𝑃𝑑 = 𝑃𝑑1 + 𝑃𝑑2 + 𝑃𝑑3 + 𝑃𝑑4 + 𝑃𝑑6 + 𝑃𝑑8 6 𝑃𝑚 = 𝑃𝑚1 + 𝑃𝑚2 + 𝑃𝑚3 + 𝑃𝑚4 + 𝑃𝑚6 + 𝑃𝑚8 6 ഥ𝑃𝑎 = 𝑃𝑎1 + 𝑃𝑎2 + 𝑃𝑎3 + 𝑃𝑎4 + 𝑃𝑎6 + 𝑃𝑎8 6 𝑛: número de estaciones dentro de la cuenca PROMEDIO ARITMÉTICO Descubrimiento 4. Métodos para calcular la Precipitación Media • PROMEDIO ARITMÉTICO • POLÍGONO DE THIESSEN • ISOYETAS Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen (𝑃𝑑) • Paso 1: Ubicar las estaciones contiguas • Paso 2: Conectar estaciones contiguas • Paso 3: Trazar mediatrices • Paso 4: Obtener los polígonos • Paso 5: Calcular las áreas de cada estación • Paso 6: Calcular la precipitación media ത𝑃𝑀𝑃𝑇 = 𝑃1𝐴1 + 𝑃2𝐴2 +⋯+ 𝑃𝑛𝐴𝑛 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖=1 𝑛 𝑃𝑖𝐴𝑖 Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 1: Ubicar las estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 1: Ubicar las estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 2: Conectar estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 2: Conectar estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 2: Conectar estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 2: Conectar estaciones contiguas Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 3: Trazar mediatrices Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 3: Trazar mediatrices Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 3: Trazar mediatrices Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 3: Trazar mediatrices Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 3: Trazar mediatrices Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 4: Obtenerlos polígonos Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 4: Obtener los polígonos Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 4: Obtener los polígonos Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 4: Obtener los polígonos Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 5: Calcular las áreas de cada estación Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 5: Calcular las áreas de cada estación Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 6: Calcular la precipitación media Descubrimiento 4.1 Método del Polígono de Thiessen Ejemplo: Paso 6: Calcular la precipitación media Estación 𝑷𝒊 (mm) 𝑨𝒊 (km²) 1 720 1.90067 2 649 0.64506 3 697 3.52920 4 750 0.19708 5 702 4.12715 6 705 3.67583 7 669 0.54674 8 615 3.85720 9 705 0.52107 ത𝑃𝑃𝐴 = ? ത𝑃𝑀𝑃𝑇 = ? ESTRUCTURA PPTExperiencia Actividades de aplicación colaborativa De manera individual, calcule la precipitación media de la cuenca adjunta en el aula virtual, mediante los métodos: - Método Aritmético - Método de Polígonos de Thiessen Descubrimiento 3.2 Método de Isoyetas: ESTRUCTURA PPTAprendizaje evidenciado TRABAJO DOMICILIARIO N° 2 En grupos ubicar datos de precipitación de una de las cuencas de nuestro país y aplicar los métodos: - Método Aritmético - Método de Polígonos de Thiessen - Método de Isoyetas Referencias • Chow, V. T. (1994). Hidrología Aplicada. Colombia: McGraw-Hill. • Ordoñez, J. (2011). Ciclo hidrológico. Perú: SENAHMI • Segerer, C, Villodas, R. (2006). Hidrología I (Unidad 5), Argentina: UNC Gracias!!!!!
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