Análise de Precipitação e Hidrologia

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Aplicaciones Análisis de Frecuencias
1. Curva IDF
2. Curva de Duración de Caudales
HIDROLOGÍA
Erasmo A. Rodríguez
Cálculo curvas IDF
________________________________________________________________________________________
Análisis Registros de Precipitación
Curvas I-D-F Campus UN 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Tiempo (min)
In
te
n
si
d
ad
 (
m
m
/h
r)
Tr= 3 años
Tr=5 años
Tr=10 años
Tr=25 años
Si no existen
registros PG 
entonces 
estimación
Curvas IDF
Generalizadas:
Silva
Díaz-Granados
Fuente: IRH (1995)
 n
b
dt
aT
I 
Construidas a partir de datos pluviográficos
Ajuste curvas IDF
________________________________________________________________________________________
Análisis Registros de Precipitación
Fuente: EAAB- IRH (1995)
Fuente: Cenicafé (1994)
  2
1
CXot
C
I 
Estimación IDF
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Análisis Registros de Precipitación
Método Silva (1987)
PROCEDIMIENTO 
1. Basado en series de Pmax en 24 horas (registros pluviométricos) 
2. A partir de un análisis de frecuencias se obtiene la Pmax en 24 horas 
para diferentes períodos de retorno Tr (2, 5, 10, 25, 50 años)
3. La Pmax de 1 hora se obtiene para cada Tr considerando:
4. La Pmax de 1 hora (mm) para cada periodo de retorno, idéntica a la 
imax de 1 hora, permite estimar el valor de a:
Con valores recomendados de b =10 minutos y n (0.50 - 0.56)
6.01.0
24
1 Tr
Tr
P
P
 i
a
b
hr n1
60
 
  nbt
a
hr
mm
i 


min
Fuente: Silva (1987)
Estimación IDF
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Análisis Registros de Precipitación
Método Díaz-Granados y Vargas (1998)
BASADO EN REGIONALIZACIÓN 
165 estaciones
c
B
t
T
AI 
Ecuación de Bernard (1932)
Fuente: Díaz-Granados (1998)
Estimación IDF
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Análisis Registros de Precipitación
Método Díaz-Granados y Vargas (1998)
ECUACIONES REGIONALIZACIÓN 
)12(
)11(
)9(
)8(
ecuacionELEVPTNM
t
T
aI
ecuacionPTNM
t
T
aI
ecuacionNM
t
T
aI
ecuacionM
t
T
aI
gfED
C
b
fED
C
b
ED
C
b
D
C
b




M: Máximo de Pdiaria (mm)
N: promedio de días con lluvia al año
PT: Precipitación media anual (mm)
ELEV: Elevación (msnm) Fuente: Díaz-Granados (1998)
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
Estación Universidad Nacional
AÑO Pmax 24 horas (mm)
1989 43.0
1990 53.0
1991 33.5
1992 35.0
1993 39.9
1994 44.4
1995 63.1
1996 43.4
1997 46.4
1998 63.6
1999 57.0
2000 51.9
2001 32.3
2002 59.1
2003 37.4
2004 40.3
2005 29.5
Estímese la curva IDF generalizada o sintética
utilizando diversas metodologías.
Promedio 45.5
Desvest 10.8
Sesgo 0.35
~ 0: Normal ~ 1.1: Gumbel
Cs ~ 3Cv+Cv3: Log-Normal
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
ANALISIS DE FRECUENCIAS SMADA
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
ANALISIS DE FRECUENCIAS DISPAH
Pmax 24 horas Tr=10 años
SMADA: 59.3 mm
DISPAH: 59.1 mm
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
APLICACIÓN MÉTODO SILVA (1987)
6.01.0
24
1 Tr
Tr
P
P
mmPP añosaños 5.356.0*1.5960.0*10
24
10
1 
 i
a
b
hr n1
60
 
Asumiendo b = 10 minutos
n = 0.5
7.29670*/5.35  hrmma   añosTr
t
i hr 10
10
7.296
50.01 
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
APLICACIÓN MÉTODO DIAZ-GRANADOS Y VARGAS (1998)
Estación ubicada en la región Andina zona R1
)12(64.1
)11(61.1
)9(22.1
)8(94.0
01.008.013.073.0
65.0
19.0
08.015.075.0
65.0
19.0
05.083.0
66.0
19.0
83.0
66.0
18.0
ecuacionELEVPTNM
t
T
I
ecuacionPTNM
t
T
I
ecuacionNM
t
T
I
ecuacionM
t
T
I







M: Máximo de Pdiaria (mm) = 63.6 mm
N: promedio de días con lluvia al año = 185 días 
PT: Precipitación media anual (mm) = 928 mm
ELEV: Elevación (msnm) =2556 msnm
Ejercicio de Aplicación
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Análisis Registros de Precipitación
COMPARACIÓN RESULTADOS
CURVAS IDF
ESTACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
0 20 40 60 80 100 120
Tiempo (minutos)
In
te
n
si
d
ad
 (
m
m
/h
r)
EAAB-IRH (1995) Silva (1987) Diaz-Granados (1998) (ec. 12)
Curva de duración de 
caudales (CDC)
Estación San Isidro
Curva de calibración
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000
N
iv
e
l 
(m
.s
.n
.m
) 
 
Caudal (m3/s) 
CURVA DE CALIBRACIÓN ESTACIÓN CALAMAR
VIGENCIA 1972 - 2003
CURVA DE CALIBRACIÓN LEH-UN
Q = 39.77(H+4.5)2.29 ; para Nivel < 
6.3 m.s.n.m
NOTA: Cero de mira -0.2 m.s.n.m Procedente de la