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8/13/2019 Taller 1 Hidrologia JORGE RIAO D7302002
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ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA NO. 1
Hidrom etereolog ia y evapotrans piracin
HIDROLOGIA
INTEGRANTES:
JORGE RIAO AR IASCOD. D7302002
LISANDRO NUEZ
DOCENTE
BOGOTA, 2013-11
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
PROGRAMA INGENIERA CIVIL
8/13/2019 Taller 1 Hidrologia JORGE RIAO D7302002
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INTRODUCCIN
El agua se considera tal vez el compuesto de mayor importancia para el hombresobre la superficie de la tierra. De su comportamiento y caractersticas dependergran parte de las actividades bsicas de alimento e higiene realizadas.
Entender el comportamiento del agua a travs de las etapas de su ciclo permitirsacar el mximo provecho de sus beneficios, pero si al contrario no se atienden lasseales que genera el aumento o disminucin del volumen de este recurso resultaraen graves consecuencias como inundaciones o sequias en el futuro.
La hidrologa y las herramientas que proveen los programas de computacinpermiten de una manera eficiente sacar el mximo provecho a los recursoshidrulicos en las obras de ingeniera de tal manera que se puede predecir elcomportamiento de cualquier tipo de afluente, controlando su energa y
convirtindola en beneficio para la comunidad.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Identificar los conceptos bsicos y equipos utilizados en el campo de laHIDROLOGA y su aplicacin en la construccin de obras civiles
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Evaluar en una visita de campo, sustentando tericamente los equiposutilizados en la medicin de las condiciones atmosfricas e hidromtricas.
- Identificar los mtodos validos para calcular la precipitacin media de unacuenca.
- Calcular con base en datos suministrados por programas de computacinrelacionados, los ndices de dficit hdrico y exceso de agua en cualquierparte del mundo.
- Identificar los criterios bsicos necesarios para la toma de decisiones en laconstruccin de obras civiles respecto al comportamiento del agua en eventosfuturos.
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PUNTO 1
1. Se debe realizar una visita a una estacin: una meteorolgica y una hidrolgica con fin deconocer los diferentes tipos de estaciones, as como los diferentes equipos que operan enellas.
Estaciones de monitoreo:
1.1 Estaciones hidrolgicas:
Equipos utilizados en la medicin del comportamiento del agua a travs del tiempo. Elobjetivo es registrar de manera peridica el aumento o disminucin del caudal oprecipitacin de agua en la zona, siendo estos una herramienta indispensable en la toma dedecisiones en el aprovechamiento de zonas de cultivo, la construccin de obras y laidentificacin de seales de alarma para la comunidad aledaa a esas zonas.
Mide parmetros como:
- Nivel de agua.- Velocidad de la corriente de agua.- reas parciales.- Medicion indirecta a partir del numero de vueltas de la hlice del molinete.
De acuerdo a lo indicado se identifican dos clases claras de estaciones hidrolgicas:
1.1.1 Medidores de caudales
- Registro manualConsisten en reglas previamente
graduadas colocadas verticalmente conrespecto a un plano de referencia sobre el
afluente en estudio
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1.1.1.1 Estacin limnigrafica
De acuerdo a las necesidades, recursos y acceso a las estaciones se utilizanampliamente los medidores automatizados, de esta manera se puede tener unamayor continuidad y menor probabilidad de falla en la toma de datos.
1.1.2 Medidores de precipitacin:
Estaciones dotadas de dispositivos llamados pluviografos o pluviometros. Se utilizan
para registrar valores y duracin del fenmeno de lluvia.
Limnigrafo: Dispositivo que seutiliza para medir el nivel del aguaa intervalos de tiempodeterminados.
1.1.1.2 Maregrafo:
Dispositivo para medirlas oscilaciones del niveldel mar.
1.1.2.1 Pluviografo:
Dispositivo utilizado para registrar enforma contina la cantidad total yduracin de la lluvia en (mm). Esteequipo permite de una maneraautomatizada dar un dato ajustado a larealidad de la distribucin de la lluvia enun sector por un periodo de tiempo y
clasificar el punto como de influenciadbil, moderada o fuerte.
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Estaciones meteorolgicas:
Lugar destinado a medir y registrar las variables meteorolgicas. Estn dispuestos una serie
de dispositivos utiles para calcular las variaciones en cuanto a:
- Velocidad y direccin del viento- Temperatura- HR- Evaporacin- Horas- Radiacion del sol
Entre los equipos mas utilizados se cuentan:
1.1.2.2 Pluvimetro:
Dispositivo que mide la cantidad deagua precipitada en mm. Difiere delpluviografo en no poder tomar de
manera continua el dato deprecipitacin, sin embargo esampliamente utilizado por sueconoma y fcil manejo.
Higrotermografo:
Dispositivo utilizado para calcular demanera simultnea la temperatura yhumedad relativa
Tanque evapormetro:
Dispositivo para medir la evaporacinefectiva de una zona. Se mide enmm de agua evaporada y da unaclara idea del ndice deevapotranspiracin de la zona
Helio pirgrafo:
Dispositivo que registra la duracinde la luz solar
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PUNTO 2
Variacin espacial de la precipitacin
Para desarrollar este punto se adjunta dos planchas del IGAC a una escala 1:100.000. Elpunto de cierre de la cuenca son en las coordenadas 1.025.285,17 N y 979.941,60 E, que seencuentra sobre el ro Subachoque.
- La subcuenca tiene tres estaciones de lluvia: La Pradera, Tachi y La Primavera, elcual se adjunta la informacin de valores totales mensuales de precipitacin en mm.
- El propsito de este punto, es suficiente disponer del lmite de la cuenca, consuficiente espacio adicional para ubicar las estaciones con las que se desarrollar elejercicio.
- Deben calcular la precipitacin media mensual por:o Mtodo de Thiesseno Mtodo de las Isoyetas.
a) DATOS SACADOS DE ARCHIVO ADJUNTO (Bloc de Notas)
Calculo de la precipitacin promedio por estacin en los lapsos de tiempoespecificados en cada uno.
Estacion 1 Coordenadas Enero 33.5
mm/s
1 N 0500 - W 7408 Febrero 37.5
Marzo 64.8
Abril 103.8
Fecha proceso 14/01/2013 Mayo 105.4
Aos 1956 - 1990 Junio 77.6
Julio 56.4
Agosto 55.4
Septiembre 75.4
Octubre 147.8
Noviembre 116.2
Diciembre 62.6
Vr Anual 936.4
Prom. Anual 78.03
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Estacion Coordenadas Enero 30.3
mm/s
2 N 0456 - W 7409 Febrero 44.7
Marzo 65Fecha proceso 14/01/2013 Abril 115
Aos 1987 - 2012 Mayo 100.2
Junio 69.2
Julio 58.2
Agosto 63.7
Septiembre 73.6
Octubre 114
Noviembre 103
Diciembre 49.8
Vr Anual 886.7
Prom. Anual 73.89
Estacion Coordenadas Enero 31.7
mm/s
3 N 0451 - W 7413 Febrero 39.4
Marzo 63.1
Abril 101
Fecha proceso 14/01/2013 Mayo 103.9
Aos 1963 - 1999 Junio 68.6
Julio 54.4
Agosto 60.1
Septiembre75
Octubre 115.6
Noviembre 95.7
Diciembre 45.7
Vr Anual 854.2
Prom. Anual 71.18
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b) Para el calculo de la precipitacin media de acuerdo al rea de influenciadeterminada por la cuenca SIBACHOQUE se traslaparon las dos planchas (archivoadjunto y se ubicaron los puntos de cierre y de localizacin de las estacionesobteniendo los siguientes resultados
CALCULO PRECIPITACIN MEDIA
CUENCA RIO SUBACHOQUE
Estacin Coordenadas
Punto decierre
N 1.025.285,17
E 979.941,60
1 N 0500 - W 74082 N 0456 - W 7409
3 N 0451 - W 7413
METODO ARITMETICO
Estacin 1 Precipitacin promedio
178.03
273.89
371.18
PREC MEDIATOTAL
74.37
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METODO THIESSEN
Estacion 1 Precipitacin promediorea Carta
(cm^2)
reaterreno
(m^2)
Factorponderacion
Precipitacinponderada
1 78.03 15.58 15580000 0.39 30.61
2 73.89 4.33 4330000 0.11 8.053 71.18 19.81 19810000 0.50 35.50
TOTAL 39.72 39720000 1 74.16
METODO ISOYETAS
Estacin Precipitacinpromedio rea Carta(cm^2) rea terreno(m^2)
Precipitacin
promedioestimada
Factorponderacin Precipitacinponderada
6.92 6920000 80.1 0.18 14.02
1 78.03
9.71 9710000 75.96 0.25 18.65
2 73.89
15.93 15930000 72.54 0.40 29.22
3 71.18
6.98 6980000 69.825 0.18 12.33
TOTAL 39.54 39540000 1 74.22
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CUADRO COMPARATIVO
METODO ARITMETICO METODO THIESSEN METODO ISOYETAS
Precipitacin media CuencaSIBACHOQUE
74.37 74.16 74.22
Punto 3
Para el lugar de residencia encuentre las variables climticas. Con los datos obtenidos efecte una grfica donde se evidencie la variacin mes a mes
de la precipitacin (mm/mes) y la evapotranspiracin (mm/mes). En qu meses se presenta dficit hdrico y en cuales meses se presenta un
exceso de agua?.
DATOS PARA Bogot D.C (COLOMBIA)
Latitude: 4.598 Longitude: -73.924 Elevation: 2 580m
Month Prc. Prc. Prc.cv
Wetdays
Tmp.mean
Tmp.max.
Tmp.min.
GrndFrost
Rel.hum.
Sunshine
Wind(2m) ETo ETo
mm/m mm/d % days C C C days % % m/s mm/m mm/d
Jan 30 1.0 91.0 8.1 13.2 19.7 6.7 3.0 76.6 50.9 2.2 88 2.9
Feb 46 1.6 69.5 11.1 13.6 19.9 7.3 2.2 76.1 45.1 2.2 82 2.9
Mar 66 2.1 54.8 13.9 14.1 19.7 8.5 1.5 76.7 36.0 2.2 89 2.9
Apr 129 4.3 41.8 19.0 14.2 19.3 9.2 1.0 78.0 25.6 2.0 77 2.6May 131 4.2 41.4 21.2 13.9 18.8 9.0 1.0 79.3 25.3 2.1 76 2.5
Jun 137 4.6 49.3 22.2 13.4 18.1 8.8 1.2 78.5 25.4 2.3 72 2.4
Jul 122 3.9 45.3 21.1 13.0 17.7 8.4 1.5 77.7 30.3 2.5 77 2.5
Aug 97 3.1 51.5 19.8 13.1 18.1 8.1 1.7 77.5 30.8 2.4 80 2.6
Sep 92 3.1 51.2 18.1 13.2 18.5 8.0 1.7 77.3 31.5 2.2 79 2.6
Oct 122 3.9 36.4 19.5 13.6 18.9 8.4 1.5 78.2 29.3 1.9 78 2.5
Nov 100 3.3 41.4 16.4 13.8 19.1 8.6 1.4 79.2 35.8 1.9 75 2.5
Dec 48 1.5 62.5 10.9 13.3 19.3 7.3 2.5 77.3 46.3 2.1 83 2.7
Total 1 117 958
NOMENCLATURA
Prc: Precipitacin (mm/mes)
Prc: Precipitacin en (mm/da) Prc. cv: Coeficiente de variacin de la precipitacin (%) Wet days: Numero de das al mes con ms de 0.1 mm de precipitacin (das) Tmp mean: Temperatura media (C) Tmp. max: Temperatura mxima (C) Tmp. min: Temperature minima (C) Grnd Frost: Numero de das al mes con congelamiento del suelo (das) Rel.hum: Humedad relativa (%) Sunshine: Brillo solar como porcentaje de la longitud del da (%) Wind (2m): Velocidad del viento a 2 metros sobre la superficie (m/s) ETo: Evapotranspiracin (mm/mes) ETo: Evapotranspiracin (mm/da)
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a) PRECIPITACIN MENSUAL (mm/m)
De acuerdo al grafico:
- Los meses de mayor precipitacin fueron; Abril, Mayo, Junio, Julio y Octubre.- Los meses de menor precipitacin fueron; Enero, Febrero, Marzo y Diciembre.- Se presenta un aumento gradual del ndice de precipitacin desde el mes de Enero hasta Junio donde desciende nuevamente.- La mayora del ao presenta un importante ndice. No se presentan estaciones donde se marque un cambio considerable y constante.- Promedio de precipitacin anual: 93.3 (mm/m).
MesPrc.
mm/m
Enero 30
Febrero 46
Marzo 66
Abril 129
Mayo 131
Junio 137
Julio 122
Agosto 97
Septiembre 92
Octubre 122
Noviembre 100
Diciembre 48
Total 1 117
0
20
40
60
80
100
120
140
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
30
46
66
129 131137
122
9792
122
100
48
PRECIPITACION(m
m/m)
MESES
Precipitacin mensual (mm/m) Bogota
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b) EVAPOTRANSPIRACION MENSUAL mm/m
De acuerdo al grafico:
- Se presenta un ndice relativamente constante de evapotranspiracin- Promedio evapotranspiracin anual: 79.67- Los meses de menor ndice son; Junio, Noviembre, Mayo y Abril.- Los meses con mayor ndice son; Marzo, Enero, Diciembre.- Este factor depende directamente de las caractersticas del suelo y las plantas dando una idea de las condiciones de aridez del rea.
Mes ETo
mm/m
Enero 88
Febrero 82
Marzo 89
Abril 77
Mayo 76
Junio 72
Julio 77
Agosto 80
Septiembre 79
Octubre 78
Noviembre 75
Diciembre 83
Total 958
0
20
40
60
80
100
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
8882
89
77 7672
7780 79 78
75
83
Evotransp
oiracion
MESES
Evapotranspiracion mensual Bogota
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Cal cu lo De Dfici t Y Ex ceso Hdri co
Formulas a utilizar
- Reservao
o o
- Variable Reservao
- Evapotranspiracin realo Periodo hmedo
ETRi = ETio Periodo seco
ETRi = Pi + VRi
- Deficito Def = ETi ETRi
- Excesoo o
BALANCE HDRICO
Reserva.Mxima
100mm/s
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
Pr. 129 131 137 122 97 92 122 100 48 30 46 66
ET 77 76 72 77 80 79 78 75 83 88 82 89
Pr - ET 52 55 65 45 17 13 44 25 -35 -58 -36 -23
Res. 52 100 100 100 100 100 100 100 65 7 0 0
VR 52 48 0 0 0 0 0 0 -35 -58 -7 0
ETR 77 76 72 77 80 79 78 75 83 88 53 66
Deficit 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 23RTA
Exceso 0 7 65 45 17 13 44 25 0 0 0 0
Se reorganizaron los meses de acuerdo a la diferencia entre la precipitacin y laevapotranspiracin. ABRILsera el primer mes hmedo despus de una temporada seca.
DEFICIT HDRICO: FebreroMarzo
EXCESO HDRICO: Mayo JunioJulioAgostoSeptiembreOctubre - Noviembre
Nomenclatura
Pr = Precipitacin
ET = Evapotranspiracin
Res = Reserva de agua
VR = Variable de la reserva
ETR = Evapotranspiracin real
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