domingo, 1 de diciembre de 2013

HIDROGRAMAS UNITARIOS DE CRECIENTES


 Autor: Gustavo A. Silva Medina

Generalidades
Las crecientes son eventos extraordinarios que se presentan en los cauces de las corrientes naturales durante las cuales las magnitudes de los caudales superan con creces los valores medios que son normales en dichas corrientes.
La predicción de la magnitud de la creciente para el diseño de obras hidráulicas ha sido siempre motivo de controversia debido a que los métodos que analizan crecientes deben realizar una proyección hacia el futuro, aplicando teoría de probabilidades, con un alto grado de incertidumbre.

Si se conocen con un nivel de aproximación razonable las magnitudes de las crecientes que se van a presentar durante la vida útil de una obra es claro que las estructuras se pueden diseñar con una gran confianza en cuanto a los aspectos técnicos y económicos. En efecto, la estabilidad de la obra durante la vida útil de diseño depende en gran parte de su capacidad para soportar los efectos que se producen sobre la estructura cuando pasan las crecientes extraordinarias. Estos efectos se traducen en impactos, presiones, socavación, taponamientos y desbordamientos.
Los pilares en los cuales descansa el cálculo de las crecientes futuras probables para el diseño de obras hidráulicas son tres:
  1. El riesgo de falla en la capacidad hidráulica o en la estructura de la obra.
  2. El régimen de aguaceros en la cuenca que alimenta la corriente natural que llega a la obra.
  3. Las características físicas, de almacenamiento, estabilidad, erosión, infiltración y uso de la tierra de la cuenca ya definida.
Métodos de cálculo
Mucho se ha escrito en la bibliografía especializada sobre el cálculo de las crecientes de diseño. Los métodos que se recomiendan varían entre la aplicación de conceptos de estadística y probabilidad a registros históricos de caudales máximos y el uso de fórmulas que relacionan algunas características de la hoya vertiente con las lluvias de corta duración o aguaceros.
En el presente artículo se analizarán solamente dos métodos, advirtiendo que existen otros más sofisticados, aunque no son necesariamente mejores.
1. Análisis de registros históricos de caudales máximos.
Como se explica en los libros de Hidrología la serie histórica de caudales máximos de una estación hidrométrica se conforma con los picos de los hidrogramas si la estación está equipada con limnígrafo o con los registros de maxímetros si la estación está compuesta por una batería de miras.
Para asegurar la independencia de los datos de la serie se recomienda tomar un solo valor por cada año de registro, el máximo.
El análisis estadístico de la serie de máximos históricos permite establecer la confiabilidad de la serie en cuanto tiene que ver con la longitud del registro y la consistencia de la información. Luego de que se establece la confiabilidad de la serie se procede a calcular los estadísticos que van a representar el régimen histórico de las crecientes; estos estadísticos son Promedio (X), Desviación Estándar (SD) y Coeficiente de Asimetría (Ca).
Posteriormente, utilizando métodos de Inferencia Estadística, se calculan los parámetros de la población para aplicarlos en el pronóstico de probabilidad de las crecientes futuras; estos parámetros son Esperanza Matemática (µ), Varianza (var) y Coeficiente de Asimetría (Cs).
Por último, se selecciona una distribución de probabilidades y se calculan los picos de creciente para Períodos de Retorno (Tr) determinados. Como se sabe, el período de retorno es una medida de la probabilidad de que un evento de una determinada magnitud sea igualado o excedido por lo menos una vez en un año cualquiera. Así, la creciente de 100 años es la creciente que tiene probabilidad p(x) del uno por ciento de presentarse o ser superada por lo menos una vez en un año cualquiera.
La magnitud de la creciente de período de retorno Tr se calcula con la expresión:
Qt = µ + k s
donde Qt es el caudal pico de período de retorno Tr, µ es la esperanza matemática de la serie, s la raiz cuadrada de la varianza; k es el nivel de probabilidad o sea el factor de frecuencia de la distribución de probabilidades seleccionada, en función del período de retorno Tr.
El método tiene el inconveniente de que analiza con un gran rigor matemático la teoría de las probabilidades pero no tiene en cuenta los factores físicos de la corriente de drenaje y de su cuenca vertiente.
Este método es útil en el cálculo de picos de creciente para diseño de sistemas de drenaje urbano, sistemas de drenaje de carreteras y aeropuertos, puentes, y protección de obras hidráulicas pequeñas en ríos, como captaciones, desarenadores y conducciones. No es recomendable para el diseño de aliviaderos en presas de embalse; en este caso es preferible utilizar métodos de cálculo basados en las relaciones que existen entre la lluvia máxima probable, la cuenca y el caudal máximo probable.
2. Relaciones entre Cuenca, Lluvia y Caudal.
El análisis cuidadoso de la relación que existe entre las características físicas de la cuenca, los factores de la lluvia y los hidrogramas de creciente ofrece al Ingeniero un panorama amplio de conocimiento sobre la formación de los caudales extraordinarios y le permite hacer un pronóstico relativamente confiable sobre los eventos futuros de esta naturaleza.
El término pronóstico relativamente confiable se utiliza aquí para expresar que, auncuando existe la incertidumbre propia de todo pronostico, los resultados que se obtienen en el análisis tienen órdenes de magnitud adecuados a las necesidades de los diseños. Debe recordarse que siempre que se hace un pronóstico existe la posibilidad de fallar. Lo que se busca en los estudios hidrológicos es lograr que la probabilidad de falla sea pequeña.
El primer paso en el análisis consiste en la recolección de información cartográfica, pluviográfica y limnigráfica para delimitar la cuenca vertiente, determinar sus características morfométricas, geotécnicas y de uso del suelo, y seleccionar hidrogramas históricos de creciente junto con sus respectivos aguaceros.

El procedimiento continúa con el cálculo de hidrogramas unitarios o con la programación de modelos matemáticos de escorrentía que se calibran con la información histórica existente.
Por último se hace una síntesis probabilistica de los aguaceros de corta duración y se establecen las curvas de Intensidad-duración-frecuencia. Las curvas se aplican luego al hidrograma unitario o al modelo matemático para obtener pronósticos de los hidrogramas de creciente futuros.
2.1. Cuencas pequeñas.
En Hidrología una cuenca pequeña no se define solamente por su tamaño. Es más importante en su definición el concepto de Cuenca Homogénea.
Una Cuenca es Homogénea cuando tiene las mismas características físicas y de almacenamiento en toda su área. Por ejemplo, si una cuenca en una zona montañosa tiene una pendiente relativamente uniforme en las laderas que vierten a la corriente de drenaje y además el cauce de la corriente tiene una pendiente longitudinal constante, y el uso del suelo es similar sobre toda el área, la cuenca puede considerarse como homogénea.
En general, las cuencas homogéneas tienen limitaciones de tamaño y es difícil encontrar cuencas montañosas homogéneas mayores de 25 km2, y cuencas de llanura homogéneas mayores de 100 km2. Por esta razón es conveniente definir en Hidrología una cuenca pequeña como aquella que tiene las características de una cuenca homogénea.
En una cuenca pequeña el cálculo de las crecientes es sencillo porque basta un solo hidrograma unitario o un modelo matemático univariado para definir la relación lluvia-cuenca-caudal.
2.2. Cuencas grandes.
Cuando una cuenca no es homogénea se considera como una cuenca grande. El procedimiento en este caso consiste en dividir la cuenca grande o principal en varias subcuencas homogéneas, hacer un análisis de crecientes en cada subcuenca homogénea y luego transitar los resultados a lo largo de la corriente principal.

Con este procedimiento se determinan tantos hidrogramas unitarios como subcuencas homogéneas se hayan definido, o se formula un modelo matemático multivariado.
De acuerdo con la calidad de la información disponible el tránsito de las crecientes a lo largo de la corriente principal puede realizarse por métodos hidrológicos o hidráulicos.
Entre los métodos hidrológicos conocidos están el método Muskingum y el de Superposición y Traslado de Hidrogramas. Los métodos hidráulicos están basados en la Teoría del flujo no permanente en canales.

63 comentarios:

  1. ANDERSON DAVID FUENTES MESA2 de diciembre de 2013, 6:49

    Los hidrogramas unitarios de crecientes son muy importantes debido a la importancia de calcular en periodos de tiempo los caudales máximos con los cuales poder diseñar con mayor confiabilidad las obras hidráulicas a un que en este articulo solo se citan dos formas de utilizarlos se muestra la gran aplicación de los modelos estadísticos con los cuales procesar los datos y obtener los resultados de forma confiable.

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  2. El análisis de los hidrogramas unitarios de crecientes determinan el uso adecuado que se le puede dar a una cuenca hidrográfica, con el fin de diseñar construcciones hidráulicas de mitigacion o de aprovechamiento de la cuenca. El análisis de los hidrogramas unitarios, aplica o se respalda en la aplicación de dos métodos de calculo apoyados en aplicaciones estadísticas, uno de estos métodos es análisis de registros históricos de caudales máximos, que son datos acumulados en un periodo de tiempo sobre la observación de comportamiento de la cuenca. La relación entre cuenca, lluvia y caudal es otro método usado basado en las características físicas, formas geométricas de las cuencas y algunos pronósticos sobre eventos futuros.

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  3. karen yohana loaiza2 de diciembre de 2013, 7:38

    este tipo de hidrograma llamado hidrograma unitario creciente es de vital importancia ya que ayuda a que las obras hidráulicas sean mas confiables y seguras ya que se sabe que una creciente es un eventos extraordinario que se presenta en los cauces de las corrientes naturales durante las cuales las magnitudes de los caudales superan con creces los valores medios que son normales en dichas corrientes.
    estas crecientes se estudian para que la obra se pueda construir con una estructura que las soporta y tenga una vida útil confiable

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  4. Laura Ramirez Ballasteros2 de diciembre de 2013, 20:46

    El análisis de hidrogramas implica separar el caudal directo y el caudal base para su consideración en el análisis del hidrograma unitario. Para ello existen distintas metodologías basadas en la rapidez o lentitud en que se manifiesta el escurrimiento subterráneo al aparecer el escurrimiento directo producto de una precipitación, Las características de un hidrograma ya definidas en el tema del ciclo hidrológico y en el agua en la zona no saturada del suelo, parte de la base de generada una precipitación, ésta puede dividirse en precipitación en exceso, e infiltración, que se traducen en los componentes del escurrimiento: superficial, subsuperficial y subterráneo, o escurrimientos directo y de base. Con la ayuda de estos hidrógramas ,las características físicas de las cuencas y los factores de las lluvias podemos tener un panorama amplio de conocimiento sobre la formación de caudales pudiendo dar pronósticos confiables sobre los eventos futuros lo cual sería de gran ayuda para evitar desastres tanto naturales como económicos.

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  5. Los hidrogramas unitarios, cuando se calculan con buena información, son apropiados para el cálculo de crecientes en obras importantes, como son los aliviaderos de presas de embalse o los puentes grandes, representa la respuesta de la cuenca a la acción de una lluvia de exceso unitarias determinándose por medio de análisis de lluvias e hidrogramas, o a partir de sus características morfométricas. Se basa en considerar que el hidrograma de salida de una cuenca pequeña es la suma de los hidrogramas elementales de todas las subáreas de la cuenca, modificados por el viaje por la cuenca y el almacenamiento en los cauces. Como las características físicas de la cuenca –tamaño, forma, pendiente- son constantes, se consideran en las formas de los hidrogramas resultantes.

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  6. la relación entre cuenca, lluvia y caudal es un análisis que debe realizarse de manera cuidadosa ya que relaciona características físicas de la cuenca y factores de la lluvia, esto proporciona un gran conocimiento y es de gran ayuda para aquellos que se enfatizan en estudios de este campo.
    ya que es un pronostico relativamente confiable, en algunas ocasiones tiene a fallar, pero lo que se busca es que el grado de fallo sea lo mas reducido posible.

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  7. Milena Penagos Lizcano3 de diciembre de 2013, 7:02

    A veces por mas grande e importante que sea una obra hidráulica y así se hallan realizado los mejores cálculos es imposible controlar las catástrofes naturales y mas en este tiempo donde el clima es tan variable, no es como lo era antes que se sabia que había una temporada de lluvias y otra de tiempo seco por eso es un gran reto para los nuevos ingenieros en cuanto este tema.

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  8. para poder realizar una obra hidraulica se necesitan de datos como caudal,lluvia,escorrentia y encontrar los picos maximos de caudal e intensidad de la precipitacion para que por medio de calculos estadisticos (probabilidad y proyección de eventos futuros ) se puede levantar la construcción y que la misma pueda resistir tales picos maximos de todas la variables y ademas sobrepasar tales cálculos por si en algun futuro llegasen a ser mas altos para evitar eventuales catástrofes

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  9. En mi opinión el hidrograma es un instrumento clave que muestra las diferentes variaciones del agua en el transcurso de la historia. La contaminación es uno de los problemas más graves que se ha desarrollado al pasar de los días, con estos y muchos más la tierra ha sufrido grandes cambios y los bosques son los más afectados. La falta de información es la principal causas de estos problemas. Lo que hay que implementar es infraestructura para proteger las diferentes fuentes de agua, que son fuentes de vida; la mentalidad del mundo ha tenido gran avance y es por esto que debemos recuperar las riquezas de nuestra tierra.

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  10. Sandra milena florez suarez5 de diciembre de 2013, 14:12

    Los cálculos de la creciente para un diseño estructural se pueden hacer por diferentes métodos, lo importante es que la obra tenga la capacidad para soportar los efectos que se producen sobre la estructura, como cuando pasan crecientes extraorrdinarias,por lo tanto se debe tener en cuenta que las características físicas de una cuenca son constantes, las características de las tormentas no, por lo que no basta un hidrograma unitario típico para la cuenca, ya que será variable según la variabilidad de las tormentas

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  11. Romario Güiza Pardo5 de diciembre de 2013, 17:14

    En los calculos para realizar una infraestructura hidraulica deben ser muy precisos para que mediante esto se puedan proteger varias las fuentes hidricas y como resultado de esto se pueda preteger el medio ambiente, con la prevencion de derrumbes desbordes se quebradas entre otras catastrofes relacionadas con las fuentes hidricas.

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  12. interesante que importante es el uso de los hidrogramas unitario para realizar ordenamiento y obras de construcion el las riveras, ademas algo a tener en cuenta es que como trabajan las tres variables (presipitacion, caudal y la cuenca) mas importantes en el estudio de una cuenca. nos brinda un recurso muy exacto del estado o la tendencia de las cuencas a nivel nacional si se llegase a realizar un estudio nacional.

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  13. Edward Javier Riaño Mèndez7 de diciembre de 2013, 14:31

    la interpretación y análisis de los hidrogramas de crecientes resulta una herramienta muy importante para realizar cálculos de periodos en los que se aumentan las precipitaciones, para poder hacer predicciones y corregir errores que se puedan presentar a futuro. y asi mantener información y monitoreos constantes a nuestras fuentes hidricas con el fin de reconocer el valor importante del recurso agua.

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  14. Daniela Albarracin Tibaduiza7 de diciembre de 2013, 15:07

    los hidrogramas son muy importantes ya que nos ayuda hacer análisis de acuerdo a lo que pueda suceder en un futuro ya se catástrofes unas de ellas pueden ser inundaciones, desbordamiento de ríos.. aunque dar un pronostico al futuro no puede resultar tan confiable.
    para esto se hacen diversos cálculos, la importancia de estos histogramas es diseñar una buena obra civil

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  15. la necesidad de un conocimiento amplio hacia la información de las crecientes de los caudales hacen de los hidrogramas una herramienta fundamental para el conocimiento del estado actual de una cuenca y su posterior estimación para un futuro que ofrece la tan cambiante naturaleza. Es una ventaja analizar e interpretar estos datos que nos arroja el hidrograma y poder realizar una corrección respectiva.

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  16. Daniela Albarracin Tibaduiza29 de abril de 2014, 18:04

    Es muy importante antes de elaborar una obra civil hacer un estudio de hidrograma ya que le estamos dando importancia a determinado caudal, gracias a determinados estudios podemos evitar catástrofes y hasta prolongar su vida útil. Con el análisis de hidrogramas unitarios creciente podemos establecer el uso apropiado que se le puede dar a una cuenca hidrográfica. Un hidrograma nos proporciona datos como caudal, lluvia con estos datos logramos realizar una buena obra hidráulica con buenas bases que funcionen a un futuro que sean estables y no ocasionen perdidas.

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  17. lady Rocio Alvarado Ordoñez1 de mayo de 2014, 11:04

    El uso de los hidrogramas unitarios es muy importantes en la elaboración de las obras civiles y otras. Es por esta razón que se debe de realizar su respectivo estudio, con ello se evita que puedan ocasionar daños en las construcciones.
    Cabe anotar una de las formas de realizar un análisis de hidrograma la cual es la siguiente:
    El análisis de hidrogramas implica separar el caudal directo y el caudal base para su consideración en el análisis del hidrograma unitario. Para ello existen distintas metodologías basadas en la rapidez o lentitud en que se manifiesta el escurrimiento subterráneo al aparecer el escurrimiento directo producto de una precipitación.

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  18. Diana Alejandra Jaimes Jepulveda17 de mayo de 2014, 19:06

    A mi parecer es interesante y de gran importancia el uso de los hidrogramas unitarios de crecientes a la hora de realizar construcciones de ingeniería en donde intervengan sistemas hidráulicos, para mitigar los impactos que genera una lluvia muy fuerte en una cuenca por ejemplo como dice el texto para prevenir crecientes extraordinarias, o algún tipo de desastre que afecte la seguridad de las personas y entre muchos factores más, viéndolo de otro modo también interesante pienso que la naturaleza es impredecible y muchas veces no basta solo con cálculos precisos para que algo quede bien hecho. Sin embargo es de gran ayuda estos avances tecnológicos que utilizan estos métodos para la prevención de cualquier tipo de desastre donde predomine el factor agua.

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  19. Holman Fernando Ramirez Perez28 de mayo de 2014, 7:31

    Es de vital importancia conocer a fondo los hidrogramas unitarios puesto que ayudan considerablemente en el entendimiento de la transformación de los paisajes boscosos y la contaminación ya que estos han llegado a modificar el ciclo hidrológico, al cambiar la capacidad de captación y retención de humedad en la superficie. Algunos estudios muestran que la deforestación afecta el ciclo hidrológico al modificar la evaporación, la humedad en el suelo y los efectos que los árboles ejercen sobre los vientos.

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  20. La estimación de crecientes de diseño constituye la parte fundamental de un estudio hidrológico encaminado a dimensionar diferentes obras de infraestructura hidráulica tales como: alcantarillas y puentes carreteros y de ferrocarril, altura de bordos o diques de protección de ciudades y áreas importantes relacionadas con la economía del lugar, así como los vertedores de todo tipo de presas de aprovechamiento y/o control.
    El sistema hidrológico que produce las crecientes, es decir, la interacción de la atmósfera con la geomorfología de la cuenca, los suelos y la vegetación de ésta, así como las actividades del hombre es tan complejo que su modelación únicamente puede proporcionar estimaciones aproximadas. De manera general en todo sistema hidrológico se conjugan o interrelacionan la entrada, la operación del sistema y su salida. De ahí la gran utilidad de los hidrogramas de crecientes para mostrar el efecto integral de las características físicas y climáticas que gobiernan las relaciones entre precipitación y escorrentía del lugar a estudiar y/o trabajar.

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  21. eddy alejandra marroquin ramirez28 de mayo de 2014, 16:07

    La aplicación del hidrograma unitario en el cálculo de crecientes en cuencas homogéneas está muy difundida y tiene la ventaja de ser sencilla y razonablemente adecuada.
    Una cuenca homogénea es la que tiene cuatro características típicas: Un cauce principal definido, pendiente uniforme del cauce y de las laderas, tipo y uso del suelo uniforme, y lluvias uniformemente repartidas sobre el área.
    Estas características solamente se dan en microcuencas de montaña alta o en arroyos que nacen y descargan en terrenos planos; de resto, las cuencas de las corrientes naturales, quebradas y ríos, son cuencas no homogéneas.
    El método que se expone consiste en dividir una cuenca no homogénea en “n” microcuencas homogéneas; a cada microcuenca se aplica el hidrograma unitario de manera convencional y se obtiene su hidrograma particular de creciente. Los hidrogramas particulares se transitan luego a lo largo de los tributarios y de la corriente principal utilizando un método de traslado y superposición; con este procedimiento se determinan hidrogramas de creciente a lo largo de los cauces de la corriente principal y de sus afluentes. El método permite la aplicación de lluvias individuales a las microcuencas particulares, o la aplicación de lluvias uniformes a zonas que tienen un régimen de lluvia semejante y que constan de varias microcuencas.
    Este método ha sido elaborado por el autor durante varios años de investigación, trabajando con información de algunas cuencas que cuentan con buenos registros de lluvias y caudales, y con otras que tienen información apenas aceptable como es de común ocurrencia en la mayor parte del país.
    El procedimiento analiza individualmente las microcuencas que conforman la cuenca de estudio, y permite determinar cuál es el aporte de cada microcuenca al caudal de la creciente que ocurre a lo largo de la corriente principal y cómo se desplaza el pico de creciente desde el nacimiento de la corriente hasta el punto de salida de la cuenca.

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  22. Brayan Corzo Ruiz29 de mayo de 2014, 8:52

    La aplicación del hidrograma unitario en el cálculo de crecientes en cuencas homogéneas está muy difundida y tiene la ventaja de ser sencilla y razonablemente adecuada.

    Una cuenca homogénea es la que tiene cuatro características típicas: Un cauce principal definido, pendiente uniforme del cauce y de las laderas, tipo y uso del suelo uniforme, y lluvias uniformemente repartidas sobre el área.

    Estas características solamente se dan en microcuencas de montaña alta o en arroyos que nacen y descargan en terrenos planos; de resto, las cuencas de las corrientes naturales, quebradas y ríos, son cuencas no homogéneas.

    El método que se expone consiste en dividir una cuenca no homogénea en “n” microcuencas homogéneas; a cada microcuenca se aplica el hidrograma unitario de manera convencional y se obtiene su hidrograma particular de creciente. Los hidrogramas particulares se transitan luego a lo largo de los tributarios y de la corriente principal utilizando un método de traslado y superposición; con este procedimiento se determinan hidrogramas de creciente a lo largo de los cauces de la corriente principal y de sus afluentes. El método permite la aplicación de lluvias individuales a las microcuencas particulares, o la aplicación de lluvias uniformes a zonas que tienen un régimen de lluvia semejante y que constan de varias microcuencas.

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  23. MARIA FERNANDA PINDERA MORA29 de mayo de 2014, 20:27

    En la actualidad la Hidrología tiene un papel muy importante en el
    Planeamiento del uso de los Recursos Hidráulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería que tienen que ver con suministro de agua, disposición de aguas servidas, drenaje, protección contra la acción de rí0s y recreación.
    De otro lado, la integración de la Hidrología con la Ingeniería de Sistemas ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de información existente y en la simulación de ocurrencia de eventos futuros.

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  24. Laudys Mileidy Huertas Vanegas30 de mayo de 2014, 7:34

    La importancia de la determinación de los caudales se establece en:
    1. Determinar volúmenes disponibles para almacenamiento disponibles para riego, agua potable, agua industrial, turismo, actividades recreativas, etc.
    2. Cuantificar los caudales mínimos, en época de estiaje, necesarios para abastecimientos de agua potable o la navegación.
    3. Calcular las crecidas de un río, las alturas máximas a las que puede llegar y definir la radiación de poblaciones urbanas, construir defensas, zonificar áreas de riesgo hídrico con distintos usos del suelo asociados a esos riesgos, etc.
    El concepto del hidrograma unitario se basa en considerar que el hidrograma de salida de una cuenca pequeña es la suma de los hidrogramas elementales de todas las subáreas de la cuenca, modificados por el viaje por la cuenca y el almacenamiento en los cauces. Como las características físicas de la cuenca –tamaño, forma, pendiente- son constantes, se consideran similares las formas de los hidrogramas resultantes de tormentas con características similares
    Las características de un hidrograma parte de la base, en este caso una precipitación, ésta puede dividirse en precipitación en exceso, e infiltración, que se traducen en los componentes del escurrimiento: superficial, subsuperficial y subterráneo, o escurrimientos directo y de base.

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  25. Eddy Johana Calderon30 de mayo de 2014, 7:36

    En el hidrograma de una corriente se representa
    gráficamente las variaciones del caudal con respecto al
    tiempo, arregladas en orden cronológico en un lugar dado
    de la corriente.
    Un hidrograma unitario es un hidrograma (Q = f (t)) resultante de un escurrimiento correspondiente a un volumen unitario (1 cm, mm, plg,... de lluvia por la cuenca) proveniente de una lluvia con una determinada duración y determinadas características de distribución en la cuenca hidrográfica. Se admite que los hidrogramas de otras lluvias de duración y distribución semejantes presentarán el mismo tiempo de base, y con ordenadas de caudales proporcionales al volumen de fluido.

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  26. Camilo Manzano Leon31 de mayo de 2014, 0:14

    El análisis de hidrogramas implica separar el caudal directoy el caufal base su conaiderqcion en el analisis qdel hidrograma unitario. Para ello exiaten distintas metodologías basadas en la rqpidez o lentitud que se manifiesta el escurrimiento subterraneo al aparever el escurrimiento directo productodr una precipitación esto muy interesante por que es importante el uso de los hdrogramas unitario para realizar ordenamiento y obras de construccion en.las riveras ademas ademas algoa a tener en cuenta es que como trabajan las tres variables que son (precipitación, caudal y la cuenca) es importante el estudio de una cuenca nos brinda un recurso muy exacto del estado o la tendencia de las cuencas a nivel nacional si el estudio nacional

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  27. Lizette Suarez Gonzalez31 de mayo de 2014, 8:33

    El concepto de hidrograma unitario hidrograma de escorrentía directa originado por un volumen de 1 mm de precipitación efectiva uniforme sobre una cuenca durante un periodo de tiempo especificado, constituye la base del método más usado en el análisis del proceso lluvia-escorrentía a escala de cuenca, en la predicción de avenidas futuras originadas por aguaceros de proyecto, en la determinación del efecto de las obras hidráulicas de protección contra avenidas en la respuesta de la cuenca y en la gestión de los recursos hidráulicos. La teoría del hidrograma unitario conforma un modelo conceptual que supone a la cuenca como un sistema lineal e invariable en el tiempo en el que la entrada es la lluvia y la salida el caudal de escorrentía directa.
    Los hidrogramas unitarios pueden deducirse de registros de precipitaciones y de caudales de escorrentía en una cuenca, utilizando diversas técnicas.

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  28. sergio andres ayala torres31 de mayo de 2014, 12:29

    Al analizar directamente los hidrogramas unitarios de creciente, se puede determinar su uso de una manera adecuada en que se le puede dar a una cuenca hidrográfica, teniendo quizás como finalidad el diseñar construcciones hidráulicas de mitigación o de un aprovechamiento de la cuenca. Al analizar los hidrogramas unitarios se aplica o respalda en la aplicación de cálculos apoyados en las aplicaciones estadísticas, tomamos en cuenta uno de los métodos de análisis de registros históricos de caudales máximo, estos son datos acumulados en un periodo de tiempo sobre lo que se observa en el comportamiento de la cuenca. Si tenemos en cuenta la relación cuenca-lluvia y caudal es otro método usado basándose en las características físicas, algunas formas geométricas de las cuencas y llevar a cabo diagnósticos futuros.

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  29. LINDA VIOLETH PARRA RODRIGUEZ31 de mayo de 2014, 13:37

    importante es el uso de los hidrogramas unitario para realizar ordenamiento y obras de construcion en las riveras, ademas algo a tener en cuenta es que como trabajan las tres variables (precipitacion, caudal y la cuenca) las mas importantes en el estudio de una cuenca.

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  30. Cristian Rojas Avila31 de mayo de 2014, 19:48

    Debido a la gran aleatoriedad del fenómeno de las lluvias extremas y a la alta complicación de los procesos hidrológicos que la transforman en escurrimiento dentro de una cuenca, los modelos probabilísticos que permiten hacer estimaciones de gastos máximos o crecientes de diseño, con base en sus registros hidrométricos, se han establecido como la técnica más confiable.

    El diseño hidrológico de ciertas estructuras hidráulicas, como alcantarillas y puentes, bordos de protección, así como rectificaciones y encauzamientos, requiere únicamente el gasto máximo de diseño. En cambio, en otras obras hidráulicas es necesario conocer el hidrograma de la creciente de diseño, para abordar su dimensionamiento hidrológico, tal es el caso de los vertedores de excedencias en los embalses y las presas de control de crecientes. Además, cuando se quiere tener una estimación del tiempo de desbordamiento, por ejemplo de un puente o de una planicie de inundación es necesario contar con el hidrograma de la creciente.

    En el llamado método hidrometeorológico de estimación de crecientes, se transforma un hietograma de tormenta de diseño, que se genera para la cuenca, en un hidrograma de respuesta de ésta, mediante un modelo matemático que transforma la lluvia en escurrimiento. Este modelo de transferencia, en su forma más simple es el hidrograma unitario de creciente que contribuye a mantener un conocimiento sobre las cuencas y su escurrimiento, para minimizar riesgos a los proyectos hidráulicos, a los ecosistemas aledaños al proyecto y conflictos con comunidades por disminución del recurso hídrico para el desarrollo de sus actividades.

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  31. lizeth ximena sierra corzo31 de mayo de 2014, 21:38

    las crecientes repentinas de las fuentes hidrográficas son cada vez mas comunes debido a los cambios en los ciclos naturales, como todo problema esto debe tener un previo estudio que permita posibles soluciones, los hidrogramas unitarios permiten medir el caudal máximo de las fuentes hidrográficas y brinda la oportunidad prevenir problemas con la implemnetacion de obras hidráulicas confiables.

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  32. RICARDO ANDRES SALAZAR ANGARITA20 de septiembre de 2014, 8:17

    El Método Racional se aplica en cuencas homogéneas pequeñas, menores de 10 hectáreas, principalmente para drenajes de carreteras, patios, áreas rurales, etc.
    Se representa con la siguiente expresión:
    Q = C i A
    donde "Q" es el caudal pico de la escorrentía que se genera a la salida de una cuenca de área "A" por efecto de un aguacero de intensidad constante "i", que tiene una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca. "C" es el coeficiente de escorrentía; su valor está comprendido entre cero y uno, y depende de la morfometría de la cuenca y de su cobertura.
    La fórmula es dimensional, de manera que las unidades deben utilizarse correctamente. Cuando el caudal se da en m3/s, la intensidad en mm/h y el área en km2, la expresión queda de la siguiente forma:
    Q = C i A / 3.6

    Hidrogramas Unitarios.
    Los hidrogramas unitarios, cuando se calculan con buena información, son apropiados para el cálculo de crecientes en obras importantes, como son los aliviaderos de presas de embalse o los puentes grandes.
    Un hidrograma unitario es un modelo matemático que representa la respuesta de la cuenca a la acción de una lluvia de exceso unitaria.
    La lluvia de exceso es aquella parte de un aguacero que genera escorrentía superficial. Esta lluvia es unitaria cuando representa un volumen unitario de precipitación, por ejemplo 1 mm de lluvia repartida uniformemente sobre el área.
    El hidrograma unitario de una cuenca se determina por medio de análisis de lluvias e hidrogramas, o a partir de sus características morfométricas.
    Los siguientes son los pasos que se siguen en la aplicación del método del hidrograma unitario:

    1. Síntesis de una lluvia de diseño, a partir de un análisis de intensidad-duración-frecuencia de aguaceros de corta duración.
    2. Determinación de un índice de infiltración característico de la cuenca.
    3. Cálculo de la lluvia de exceso a partir de la lluvia total de diseño y de la infiltración esperada.
    4. Determinación del hidrograma unitario de la cuenca.
    5. Aplicación de la lluvia de exceso al hidrograma unitario.
    6. Interpretación de los resultados para estimar el caudal pico de creciente.

    El método está limitado a cuencas homogéneas.

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  33. Wilder F. Salazar Valderrama estudiante ing. forestal7 de octubre de 2014, 14:34

    El hidrograma unitario muestra el cambio en el caudal, o flujo, por unidad de escurrimiento o escorrentía a lo largo del tiempo; en otras palabras, muestra cómo la adición de una unidad de escurrimiento influirá en el caudal de un río con el tiempo. El hidrograma unitario es una herramienta útil en el proceso de predecir el impacto de la precipitación sobre el caudal.
    La teoría del hidrograma unitario interviene en el proceso de predicción de crecientes proporcionando una estimación del caudal del río a partir de la precipitación. Una vez determinada la cantidad de lluvia o de deshielo que se ha producido o puede producirse, y qué parte de dicha cantidad se transformará en escurrimiento, quedará por determinar qué parte del caudal del río se verá afectada por la escorrentía con el paso del tiempo. El hidrograma unitario nos proporciona una forma de calcularlo.
    Considerando una cantidad específica de precipitación, la teoría del hidrograma unitario nos permite calcular la cantidad de flujo que se producirá en determinado período. En situaciones típicas que no involucran nieve, el proceso de predicción hidrológica comienza con la lluvia. El punto de partida específico es la precipitación promediada para la cuenca, es decir, un valor de la cantidad de lluvia caída o prevista para determinada cuenca, que típicamente se da como altura de lluvia en función del tiempo. La teoría del hidrograma unitario presupone que esta lluvia se distribuye uniformemente en toda la cuenca hidrológica.
    A partir de estas condiciones, necesitamos saber qué parte promedio de la precipitación para la cuenca se transformará en escorrentía. En la teoría del hidrograma unitario, el escurrimineto se conoce también como "exceso de lluvia" o "precipitación efectiva". Típicamente, los modelos empleados para calcular la escorrentía producida por la lluvia generan un cálculo aproximado de lo que se transforma en exceso de lluvia.
    Por ejemplo, esto significa que si el 25 % de una precipitación promediada de 100 mm para la cuenca se transforma en exceso de lluvia, el exceso de lluvia promedio para la cuenca será de 25 mm.
    Cierta parte de la lluvia se infiltra en el suelo y percola hasta que se incorpora al almacenamiento a largo plazo, con lo cual contribuye al caudal base. El caudal base es la parte del caudal que responde lentamente a las variaciones de precipitación y mantiene los arroyos durante los períodos secos. Parte de la lluvia restante se evapora, parte se almacena en lagos y embalses, y el resto se desplaza rápidamente hacia el canal fluvial, ya sea en la superficie o justo debajo de ella. Éste es el exceso de precipitación, o escorrentía directa, que a veces se denomina también flujo directo. El hidrograma unitario representa el exceso de precipitación o escorrentía directa.
    La información de lluvia y escorrentía que está a nuestra disposición sólo nos proporciona una estimación de la cantidad de agua que corre rápidamente hacia el canal fluvial. El hidrograma unitario brinda una estimación del caudal o flujo resultante. Por ejemplo, si estamos trabajando en milímetros, el hidrograma unitario puede proporcionar una estimación del caudal que provocarían 25 mm de exceso de precipitación.

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  34. Angela Gioconda Jaimes Coronado21 de octubre de 2014, 13:38

    Las malas decisiones en la elaboracion de hidrogramas indica problemas estucturales riezgosos tanto en lo economico , ambiental y social; una de las problematicas actuales es los metodos utilizados, el primero de ellos las estadisticas para analizar la confiabilidad no son tan eficientes y el segundo metodo analisis cuidadoso entre la cuenca, lluvia y caudal ya q la probabilidad de existir una falla es que sea muy posible, dichos riesgos se incrementan con el tamaño y la complejidad de las cuencas. hay que tener en cuenta que no todos los diseños cumplen con los requisitos ambientales y de ahi cada vez mas problemas esrtucturales.

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  35. HELBERTH MALDONADO MORENO22 de octubre de 2014, 15:55

    El método del hidrograma unitario es uno de los métodos utilizados en hidrología, para la determinación del caudal producido por una precipitación en una determinada cuenca hidrográfica.

    Si fuera posible que se produjeran dos lluvias idénticas sobre una cuenca hidrográfica cuyas condiciones antes de la precipitación también fueran idénticas, sería de esperarse que los hidrogramas correspondientes a las dos lluvias también fueran iguales. Esta es la base del concepto de hidrograma unitario. En la realidad es muy difícil que ocurran lluvias idénticas; esta pueden variar su duración; el volumen precipitado; su distribución espacial; su intensidad.

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  36. Este unitario es de gran importancia para algun proyecto de alguna reserva o alguna cuenca de algun interes los hidrogramas unitarios, cuando se calculan con buena información, son apropiados para el cálculo de crecientes en obras importantes, como son los aliviaderos de presas de embalse o los puentes grandes.Un hidrograma unitario es un modelo matemático que representa la respuesta de la cuenca a la acción de una lluvia de exceso unitaria.La lluvia de exceso es aquella parte de un aguacero que genera escorrentía superficial. Esta lluvia es unitaria cuando representa un volumen unitario de precipitación, por ejemplo 1 mm de lluvia repartida uniformemente sobre el área.

    El hidrograma unitario de una cuenca se determina por medio de análisis de lluvias e hidrogramas, o a partir de sus características morfo métricas las cuales nos sirven de gran ayuda para el diseño de algún proyecto o algún acuífero, el cuan este puede haberse cambios climático en la región y perjudicar la flora y la fauna de el lugar.
    El método está limitado a cuencas homogéneas.

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  37. Los hidrogramas son útiles, entre otras cosas, para comparar los tiempos de descarga y caudales pico de varias corrientes o cuencas hidrográficas, para así conocer las diferencias entre sus capacidades de respuesta ante avenidas.
    Hidrograma Unitario: Curva básica de respuesta a una unidad de precipitación que describe la forma en que una cuenca devuelve un ingreso de lluvia distribuido en el tiempo. Se basa en el principio de que dicha relación entrada-salida es lineal, es decir, que pueden sumarse linealmente. Se construye con base en un "Hidrograma en S" que a su vez se construye desglosando varias tormentas y sus hidrogramas reales producidos.
    Hidrograma Sintético: Hidrógrama unitario estimado de acuerdo con fórmulas que incluyen parámetros físicos de la cuenca en estudio como área, longitud del cauce principal, pendiente promedio y otros. Son los hidrogramas sintéticos más conocidos: el Triangular del USDA, el de Schneider, el de Clark

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  38. El concepto de histograma unitario ayuda en el proceso de predicción de crecientes proporcionando una estimación del caudal del río a partir de la precipitación. Una vez determinada la cantidad de lluvia o de deshielo que se ha producido o puede producirse, y qué parte de dicha cantidad se transformará en escorrimiento, quedará por determinar qué parte del caudal del río se verá afectada por la escorrentía con el paso del tiempo. Esta teoría nos permite calcular la cantidad de flujo que se producirá en determinado período pero se parte de la suposición que la lluvia se distribuye uniformemente en toda la cuenca hidrológica.

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  39. Nancy Andrea Barajas6 de noviembre de 2014, 13:11


    Las crecientes son eventos extraordinarios que se presentan en los cauces de las corrientes naturales durante las cuales las magnitudes de los caudales superan con creces los valores medios que son normales en dichas corrientes.
    En cada caso particular se selecciona el método más apropiado para determinar los caudales de creciente, de acuerdo con la importancia del proyecto y con la calidad de la información disponible.
    Los métodos de cálculo más utilizados son los siguientes:
    · Análisis de frecuencias de caudales máximos registrados. Requiere de una buena serie histórica de caudales máximos instantáneos.
    · Relaciones lluvia-Caudal-Cuenca . Entre estos se encuentran los siguientes:
    1. Método racional.
    2. Hidrogramas unitarios.
    3. Fórmulas regionales.

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  40. Las crecientes en una cuenca es la elevación de su curso de agua significativamente mayor que el flujo medio de este Durante la crecida, el caudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho del río puede resultar insuficiente para contenerlo. Entonces el agua lo desborda e invade el lecho mayor, también llamado llanura aluvial. Esta característica y efecto de la cuenca es el principal objeto de estudio a la hora de diseñar obras sobre una cuenca.
    Esto es en lo que se centra el estudio de hidrógramas unitarios de creciente el cual permite establecer por medio de métodos numéricos o estadísticos y datos recopilados durante un lapso de tiempo, las crecientes máximas que se podrían presentar.
    El hidrograma de una corriente, es la representación gráfica de las variaciones del caudal con respecto al tiempo, arregladas en orden cronológico en un lugar dado de la corriente.
    Pero para la realización de hidrogramas necesita de un trabajo de largo plazo donde se recopilaran datos por medio de estaciones las cuales se tomaran las máximas y de esta forma realizar un diseño seguro y confiable.

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  41. SNEYDHER ALEXNDER RANGEL CAMACHO17 de noviembre de 2014, 17:12

    El concepto del hidrograma unitario se basa en considerar que el hidrograma de salida de una cuenca pequeña es la suma de los hidrogramas elementales de todas las subáreas de la cuenca, modificados por el viaje por la cuenca y el almacenamiento en los cauces. Como las características físicas de la cuenca –tamaño, forma, pendiente- son
    constantes, se consideran similares las formas de los hidrogramas resultantes de tormentas con características similares.

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  42. CARLOS MAURICIO SUAREZ MILLAN26 de noviembre de 2014, 9:31

    Las crecientes de los ríos son una herramienta muy útil para pronosticar estas actividades un tanto peligrosas, para poder realizar una obra hidraulica se necesitan de datos como caudal,lluvia,escorrentia y encontrar los picos maximos de caudal e intensidad de la precipitacion para que por medio de calculos estadisticos (probabilidad y proyección de eventos futuros ) se puede levantar la construcción y que la misma pueda resistir tales picos maximos de todas la variables y ademas sobrepasar tales cálculos por si en algún futuro llegasen a ser mas altos para evitar eventuales catástrofes. todo esto gracias a los diagramas unitarios de crecientes que a manera resumida es la suma de hidrogramas de areas que componen a la cuenca principal.

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  43. JHON EDWIN FERIA RODRIGUEZ26 de noviembre de 2014, 18:18

    Toda obra hidráulica haci se halla realizado de la mejor manera o por los mejores profesionales realizando los mejores cálculos es imposible controlar las catástrofes naturales y mas en este tiempo donde el clima es tan variable, no es como lo era antes que se sabia que había una temporada de lluvias y otra de tiempo seco por eso es un gran reto para los nuevos ingenieros en cuanto este tema.
    El análisis de hidrogramas implica separar el caudal directo y el caudal base para su consideración en el análisis del hidrograma unitario. Para ello existen distintas metodologías basadas en la rapidez o lentitud en que se manifiesta el escurrimiento subterráneo al aparecer el escurrimiento directo producto de una precipitación, Las características de un hidrograma ya definidas en el tema del ciclo hidrológico y en el agua en la zona no saturada del suelo, parte de la base de generada una precipitación, ésta puede dividirse en precipitación en exceso, e infiltración, que se traducen en los componentes del escurrimiento: superficial, subsuperficial y subterráneo, o escurrimientos directo y de base. Con la ayuda de estos hidrógramas ,las características físicas de las cuencas y los factores de las lluvias podemos tener un panorama amplio de conocimiento sobre la formación de caudales

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  44. Lorena Rodriguez Dulcey6 de abril de 2015, 12:48

    El hidrograma es la aquella huella digital que deja la cuenca y la captura de la relación lluvia-escurrimiento en una cuenca, el resultado de este estudio es:
    - Condiciones meteorológicas
    Factores que influyen en estas condicones: intensidad de la lluvia, duración de la lluvia y distribución espacial de la lluvia sobre la cuenca.
    - Condiciones fisiográficas
    Factores que influyen en estas condicones: tamaño y forma del area drenada, distriducción de la red de corrientes y almacenamientos naturales o artificiles que amortiguan avenida.
    - Condiciones del uso sel suelo
    Factores que influyen en estas condicones: la presencia o ausencia de cobertuta vegetal reduciendo o aumentando la velocidad con que se mueve el agua en la cuenca influenciado el gasto pico, la cobertura vegetal incrementa la cantidad de agua inflitrada en el suelo y la vegetación intercepta lluvia.
    Por lo tanto un hidrograma es el escurrimiento directo que resulta de una lluvia efectiva unitaria distribuida unitariamente sobre la cuenca y constante sobre una unidad de tiempo.
    En el siguinte link se encuentra un documento completo acerca de hidrogramas http://clima.dicym.uson.mx/paglabhidra/ARCHIVOS/DENNIS/Tipos%20de%20hidrogramas.pdf

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  45. Silvia Lorena Paez14 de abril de 2015, 12:42

    Para el análisis del la variación de los caudales debido a la escorrentía se utiliza le hidrograma. El hidrograma se define como la gráfica que relaciona la variación del caudal de una fuente a medida que transcurre el tiempo.
    El hidrograma unitario fue un metodo de definido por Sherman en 1932 y define el hidrograma unitario de una cuenca como el hidrograma que produciría la escorrentía directa, al contar con una precipitación unitaria, con una duración determinada. Por ejemplo una lluvia de 1 mm en 1 hora, o una lluvia de 1 mm en 2 horas. El hidrograma unitario, presenta dos propiedades fundamentales, el principio de aditividad y el principio de afinidad.
    El principio de afinidad, implica que si se cuenta con el hidrograma unitario para una cuenca, se podrá construir el hidrograma para cualquier precipitación, simplemente multiplicando las ordenadas por el valor de precipitación que se quiere obtener. Por ejemplo si se tiene el hidrograma unitario de la cuenca, es decir el producido por una precipitación de 1mm durante una hora y se quiere obtener el hidrograma producido por una precipitación de 3 mm en una hora, solo basta con multiplicar “por tres” las ordenadas del hidrograma unitario.
    El principio de aditividad, indica que si se cuenta con el hidrograma unitario y se quiere obtener el hidrograma de una lluvia unitaria pero con una duración diferente, bastará con graficar el número de hidrogramas unitarios de la nueva duración a determinar y sumar las ordenadas de los puntos. Es decir, por ejemplo se quiere obtener el hidrograma para una precipitación de 1 mm en 4 horas, para esto se grafican cuatro hidrogramas separados por 1 hora (hidrograma unitario).

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  46. jhon Alex Cardenas Calderon24 de abril de 2015, 19:30

    Hidrograma Unitario: Curva básica de respuesta a una unidad de precipitación que describe la forma en que una cuenca devuelve un ingreso de lluvia distribuido en el tiempo. Se basa en el principio de que dicha relación entrada-salida es lineal, es decir, que pueden sumarse linealmente. Se construye con base en un "Hidrograma en S" que a su vez se construye desglosando varias tormentas y sus hidrogramas reales producidos

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  47. Es muy común observar como una tormenta en cuencas similares presenta formas diferentes, aún cuando se presentan aguaceros similares en una cuenca determinada los picos de las crecientes son muy diferentes, ya que se ven afectados por condiciones concretas del suelo y cobertura en la zona de interés al momento de presentarse la lluvia. El método del hidrograma unitario toma en cuenta estas consideraciones, tomando la altura de la intensidad de la lluvia y el área de la cuenca, su forma, la pendiente, la cobertura vegetal y el tipo de suelo, etc. Se usa en cuencas pequeñas que cuenten con una estación del tipo pluviográfico dentro de ella, donde se pueda seleccionar aguaceros representativos.

    El Hidrograma Unitario (HU) se define como el hidrograma de escurrimiento directo que se produce por una lluvia efectiva o de exceso de lámina de agua unitaria con una duración d2 y repartida uniformemente en la cuenca.

    Este procedimiento fue desarrollado inicialmente por Sherman en 1932 y esta basado en las siguientes hipótesis:


    1. Tiempo Base Constante: Para una cuenca dada, la duración total de escurrimiento directo o tiempo base es la misma para todas las tormentas con la misma duración de lluvia efectiva, independientemente del volumen total escurrido. Todo hidrograma unitario está ligado a una duración de la lluvia en exceso.
    2. Linealidad o proporcionalidad: Las ordenadas de todos los hidrogramas de escurrimiento directo con el mismo tiempo base, son directamente proporcionales al volumen total de escurrimiento directo, es decir, al volumen total de lluvia efectiva. Como consecuencia, las ordenadas de dichos hidrogramas son proporcionales entre sí.
    3. Superposición de Causas y Efectos: El hidrograma que resulta de un período de lluvia dado puede superponerse a hidrogramas resultantes de períodos lluviosos precedentes.

    A continuación se enumeran las principales formas de aplicación del concepto:

    1. Hidrograma Unitarios Tradicional
    2. Curva S
    3. Métodos Matriciales. Hidrograma Unitario Instantáneo
    4. Hidrograma Unitario Sintético
    4.1 Método de Ven T. Chow
    4.2 Hidrograma Unitario Triangular
    4.3 Hidrograma Unitario Adimensional.

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  48. Cristian Camilo Alvarez Camacho29 de abril de 2015, 12:54

    El hidrograma de una creciente extraordinaria como la de diseño de una obra hidráulica, representa la variación de los caudales en una sección determinada de un río o arroyo, reflejando por tanto, los efectos de la cuenca hidrográfica aguas arriba de la sección considerada sobre la distribución temporal de la precipitación. En circunstancias de proyectar una obra hidráulica como una represa sobre esa sección del arroyo, interesa conocer la alteración que sufre esa onda al pasar a través de la estructura o simplemente al trasladarse aguas abajo de la sección del arroyo.

    Conociendo el hidrograma de caudales de entrada Qi a un embalse o en el extremo aguas arriba de una cierta sección de un río, el problema se resume en la determinación del correspondiente hidrograma de caudales de salida Qo a través de los órganos de descarga de la represa o de la sección aguas abajo del río. El proceso se realiza a través de la ecuación de la continuidad, por la cual, lo que entra en el embalse debe ser igual a lo que sale, de lo contrario hay una variación en el almacenamiento del mismo, I dt = O dt + dS (4.1) donde I es el “input” por unidad de tiempo caudal de entrada, y O es el “output” por unidad de tiempo o caudal de salida y dS representa la variación de volumen acumulado en el embalse o en el propio río. I dt - O dt = dS (4.2).

    El tránsito de crecientes en un embalse es un procedimiento que sirve para determinar el hidrograma de salida de una presa dado un hidrograma de entrada, esto permite evaluar que sucede con los niveles de la creciente al pasar por la estructura de conservación del agua. Es decir que las principales aplicaciones del tránsito de crecientes por un embalse son:

    • Dimensionar las obras de desagüe o excedencias, es decir, los vertederos.
    • Fijar el NAME, o sea el nivel de agua máximo esperado.

    • Conocer la evolución de los niveles en el vaso y de los caudales de salida por los desagües principal y de emergencia, y eventualmente saber si el criterio de operación de los desagües está de acuerdo con los objetivos del diseño de la estructura.

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  49. Mónica Patricia Peña Jaimes30 de abril de 2015, 16:13

    HIDROGRAMA UNITARIO
    Estudios de crecientes: La importancia de la determinación de los caudales se establece en:
    1. Determinar volúmenes disponibles para almacenamiento disponibles para riego, agua potable, agua industrial, turismo, actividades recreativas, etc.
    2. Cuantificar los caudales mínimos, en época de estiaje, necesarios para
    abastecimientos de agua potable o la navegación.
    3. Calcular las crecidas de un río, las alturas máximas a las que puede llegar y definir la radicación de poblaciones urbanas, construir defensas, zonificar áreas de riesgo hídrico con distintos usos del suelo asociados a esos riesgos, etc.
    Las características de un hidrograma ya definidas en el tema del ciclo
    hidrológico y en el agua en la zona no saturada del suelo, parte de la base de generada una precipitación, ésta puede dividirse en precipitación en exceso, e infiltración, que se traducen en los componentes del escurrimiento: superficial, subsuperficial y subterráneo, o escurrimientos directo y de base.

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  50. INGRIT LORENA BAUTISTA ANAYA11 de mayo de 2015, 19:04

    La importancia de los diagramas unitarios de crecientes, se pueden resumir en:
    1. Determinar volúmenes disponibles para almacenamiento disponibles para riego,
    agua potable, agua industrial, turismo, actividades recreativas, etc.
    2. Cuantificar los caudales mínimos, en época de estiaje, necesarios para
    abastecimientos de agua potable o la navegación.
    3. Calcular las crecidas de un río, las alturas máximas a las que puede llegar y
    definir la radicación de poblaciones urbanas, construir defensas, zonificar áreas de riesgo
    hídrico con distintos usos del suelo asociados a esos riesgos, etc.

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  51. INGRIT LORENA BAUTISTA ANAYA12 de mayo de 2015, 8:31

    Investigando un poco mas acerca del análisis de caudales máximos en una cuenca, o en su defecto los caudales mínimos pude encontrar métodos muy sencillos para determinar estos valores, los cuales tienen muy buena exactitud, utilizando los caudales históricos.

    estos métodos usan la estadística y pueden hallarse a través de diferentes distribuciones como la de frechet gumbel entre otras las cuales permiten con un pequeño analisis encontrar los datos buscados a los diferentes años requeridos.


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  52. En Hidrología se emplean los modelos lineales para el análisis de la respuesta de una cuenca a la lluvia. La teoría del hidrograma unitario constituye uno de los métodos más utilizados en la práctica de la ingeniería en la fase de planificación, diseño y proyecto de estructuras hidráulicas. Se presentan los fundamentos teóricos de cuatro métodos lineales para la deducción del hidrograma unitario o respuesta pulso de una cuenca: Programación lineal, mínimos cuadrados, método de regularización o de mínimos cuadrados suavizados, y modelo de Nash. Los cuatro métodos son aplicados con datos de diversos episodios de lluvia-escorrentía registrados en una cuenca real. Los hidrogramas unitarios estimados junto con los hidrogramas de escorrentía directa calculados son analizados y comparados.

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  53. Andrea Yesenia Ayala27 de mayo de 2015, 14:28

    Al momento de construir una obra hidráulica se debe tener en cuenta el nivel de creciente, proyección hacia el futuro de la misma, impactos, presiones, socavación, taponamientos y desbordamientos, capacidad de almacenamiento, estabilidad e infiltración. Ya que estos sistemas permiten obtener información al personal que las trabaja acerca de los caudales y efectos futuros de la naturaleza. Estas cuencas se clasifican en 1. Cuencas pequeñas: o homogéneas ya que tienen las mismas características físicas y de almacenamiento o de pendiente longitudinal constante, en estas el cálculo de la creciente es sencilla. 2. Cuencas grandes: cuando la cuenca no es homogénea en este caso se divide la cuenca grande o principal en varias subcuencas homogéneas. Todos estos métodos se basan en teorías de flujos.

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  54. Adriana Milena Herrera Tutira27 de mayo de 2015, 17:19

    Cuencas hidrográficas. Son aquellas que hacen que el agua que proviene de las montañas o del deshielo, descienda por la depresión hasta llegar al mar.En algunos casos, la cuenca puede no alcanzar el nivel del mar si se trata de un valle encerrado por montañas, en cuyo caso la formaciónacuífera será una laguna o lago.
    Características de las cuencas hidrográficas
    La curva cota superficie: esta característica es además una indicación del potencial hidroeléctrico de la cuenca.
    El coeficiente de forma: da indicaciones preliminares de la onda de avenida que es capaz de generar.
    El coeficiente de ramificación: también da indicaciones preliminares respecto al tipo de onda de avenida.
    Principales cuencas hidrográficas
    Cuencas endorreicas: son aquellas que las aguas no llegan al mar, que tienen como resultado la formación de sistemas de agua estancada (como lagos o lagunas).
    Cuencas exorreicas: son aquellas que drenan sus aguas al mar o al acéano y que por lo tanto no quedan encerradas entre los diferentes conjuntos de montañas.
    Cuencas arreicas: son aquellas en que las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También son frecuentes en áreas del desierto del Sahara y en muchas otras partes.

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  55. yenifer del carmen f.27 de mayo de 2015, 18:10

    El concepto de hidrograma unitario (HU), hidrograma de escorrentía directa originado por un volumen de 1 mm de precipitación efectiva uniforme sobre una cuenca durante un periodo de tiempo especificado, constituye la base del método más usado en el análisis del proceso lluvia-escorrentía a escala de cuenca, en la predicción de avenidas futuras originadas por aguaceros de proyecto, en la determinación del efecto de las obras hidráulicas de protección contra avenidas en la respuesta de la cuenca y en la gestión de los recursos hidráulicos. La teoría del hidrograma unitario conforma un modelo conceptual que supone a la cuenca como un sistema lineal e invariable en el tiempo en el que la entrada es la lluvia y la salida el caudal de escorrentía directa (Dooge,1973). El supuesto de linealidad implica el cumplimiento de los principios de proporcionalidad y superposición (Lattermann, 1991). Aunque el comportamiento de las cuencas en la naturaleza no es lineal, algunas pueden operar con un mayor grado de linealidad que otras. La hipótesis de linealidad, particularmente apropiada en el ámbito de las avenidas ocurridas en cuencas naturales, presenta la ventaja de su simplicidad y el conocimiento de los métodos
    matemáticos requeridos, haciéndola muy útil en la aplicación de la ingeniería de proyectos de estructuras hidráulicas. Los hidrogramas unitarios pueden deducirse de registros de precipitaciones y de caudales de escorrentía en una cuenca, utilizando diversas técnicas. Se presentan las
    bases teóricas junto con la formulación matemática de diversos métodos de estimación de las ordenadas del HU: a) Programación lineal, b) Mínimos cuadra dos, c) Mínimos cuadrados suavizados y d) Modelo conceptual de Nash. Los cuatro métodos se aplican a cuatro episodios de lluvia escorrentía registrados en una cuenca real (Singh, 1976) para deducir el HU de cada uno de los aguaceros. Los resultados obtenidos por cada método son comparados en base a cada uno de los hidrogramas unitarios estimados y a la capacidad de reproducir los hidrogramas de escorrentía directa registrados. El estudio comparativo se realiza analizando algunos valores característicos de los hidrogramas: a) los caudales punta, Up y Qp, del HU y del hidrograma reproducido, respectivamente; b) el tiempo en que tiene lugar el caudal punta, tp , y c) el volumen total de escorrentía dado por el HU (1 mm de escorrentía) y el dado por el hidrograma calculado (total de precipitación efectiva que lo origina).

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  56. Lizette Suarez Gonzalez28 de mayo de 2015, 8:45

    Los hidrogramas unitarios de crecientes nos ayudan a la determinación del caudal producido por una precipitación en una determinada cuenca hidrográfica.
    Se puede construir un hidrograma unitario a partir de los algunos datos de precipitación y de caudales referentes a una lluvia de intensidad razonablemente uniforme.
    El análisis de hidrogramas implica separar el caudal directo y el caudal base para su consideración en el análisis del hidrograma unitario. Para ello existen distintas metodologías basadas en la rapidez o lentitud en que se manifiesta el escurrimiento subterráneo al aparecer el escurrimiento directo producto de una precipitación.
    El concepto del hidrograma unitario se basa en considerar que el hidrograma de salida de una cuenca pequeña es la suma de los hidrogramas elementales de todas las subterráneas de la cuenca, modificados por el viaje por la cuenca y el almacenamiento en los
    cauces. Como las características físicas de la cuenca –tamaño, forma, pendiente- son constantes, se consideran similares las formas de los hidrogramas resultantes de tormentas con características similares.

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  57. Jefferson Andrés Vera Orozco29 de mayo de 2015, 9:12

    Los métodos que se basan en la interrelación lluvia-cuenca-caudal se pueden aplicar en todos los casos. Para su correcta utilización se necesita suficiente información cartográfica, hidrometeorológica, geológica y geográfica de la región donde se localiza la cuenca en estudio. Para determinar las características de la cuenca vertiente el primer paso consiste en localizar el sitio de interés del estudio en la corriente seleccionada; luego se delimita su área sobre la mejor cartografía disponible y se miden Area, Longitud de la corriente, Pendiente del cáuce y Pendiente del terreno. Además, se estudian las condiciones del suelo y los cultivos para estimar las condiciones de infiltración. El aguacero de diseño es el evento que genera la creciente. Su valor es un estimativo basado en estudios de probabilidad y está definido por Frecuencia, Duración, Intensidad y Patrón temporal. La Frecuencia es una medida de la probabilidad de que el aguacero de diseño sea igualado o excedido por lo menos una vez en un año cualquiera. Así, el aguacero de 100 años tiene una probabilidad del 1% de ser igualado o excedido por lo menos una vez cada año. La Duración se refiere al tiempo que dura el aguacero de diseño. En cuencas pequeñas este tiempo es aproximadamente igual al Tiempo de Concentración de la cuenca. La Intensidad media es la relación que existe entre el total de precipitación del aguacero de diseño y la duración del mismo. Si la duración se divide en intervalos, cada intervalo tiene una intensidad propia. El patrón temporal es el hidrograma del aguacero de diseño. En cuencas pequeñas se acepta que la intensidad es constante a lo largo del aguacero.

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  58. Deyro leonardo Hernandez Duarte29 de mayo de 2015, 19:57

    El método del hidrograma unitario es uno de los métodos utilizados en hidrología, para la determinación del caudal producido por una precipitación en una determinada cuenca hidrográfica.
    Si fuera posible que se produjeran dos lluvias idénticas sobre una cuenca hidrográfica cuyas condiciones antes de la precipitación también fueran idénticas, sería de esperarse que los hidrogramas correspondientes a las dos lluvias también fueran iguales. Esta es la base del concepto de hidrograma unitario. En la realidad es muy difícil que ocurran lluvias idénticas; esta pueden variar su duración; el volumen precipitado; su distribución espacial; su intensidad.
    Cuando se calculan con buena información, son apropiados para el cálculo de crecientes en obras importantes, como son los aliviaderos de presas de embalse o los puentes grandes. Un hidrograma unitario es un modelo matemático que representa la respuesta de la cuenca a la acción de una lluvia de exceso unitaria.
    La lluvia de exceso es aquella parte de un aguacero que genera escorrentía superficial. Esta lluvia es unitaria cuando representa un volumen unitario de precipitación, por ejemplo 1 mm de lluvia repartida uniformemente sobre el área. El hidrograma unitario de una cuenca se determina por medio de análisis de lluvias e hidrogramas, o a partir de sus características morfométricas, Con la ayuda de estos hidrógramas, las características físicas de las cuencas y los factores de las lluvias podemos tener un panorama amplio de conocimiento sobre la formación de caudales pudiendo dar pronósticos confiables sobre los eventos futuros lo cual sería de gran ayuda para evitar desastres tanto naturales como económicos.

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  59. Linda Stefany Guiterrez30 de mayo de 2015, 8:45

    El concepto de hidrograma unitario (HU), hidrograma de
    escorrentía directa originado por un volumen de 1 mm
    de precipitación efectiva uniforme sobre una cuenca
    durante un periodo de tiempo especificado, constituye la
    base del método más usado en el análisis del proceso
    lluvia-escorrentía a escala de cuenca, en la predicción de
    avenidas futuras originadas por aguaceros de proyecto,
    en la determinación del efecto de las obras hidráulicas de
    protección contra avenidas en la respuesta de la cuenca y
    en la gestión de los recursos hidráulicos.
    La teoría del hidrograma unitario conforma un modelo
    conceptual que supone a la cuenca como un sistema
    lineal e invariable en el tiempo en el que la entrada es la
    lluvia y la salida el caudal de escorrentía directa (Dooge,
    1973). El supuesto de linealidad implica el cumplimiento
    de los principios de proporcionalidad y superposición
    (Lattermann, 1991).
    Aunque el comportamiento de las cuencas en la naturaleza
    no es lineal, algunas pueden operar con un mayor grado
    de linealidad que otras. La hipótesis de linealidad,
    particularmente apropiada en el ámbito de las avenidas
    ocurridas en cuencas naturales, presenta la ventaja de su
    simplicidad y el conocimiento de los métodos
    matemáticos requeridos, haciéndola muy útil en la
    aplicación de la ingeniería de proyectos de estructuras
    hidráulicas.
    Los hidrogramas unitarios pueden deducirse de registros
    de precipitaciones y de caudales de escorrentía en una
    cuenca, utilizando diversas técnicas. Se presentan las
    bases teóricas junto con la formulación matemática
    de diversos métodos de estimación de las ordenadas del
    HU: a) Programación lineal, b) Mínimos cuadra dos, c)
    Mínimos cuadrados suavizados y d) Modelo conceptual
    de Nash.
    Los cuatro métodos se aplican a cuatro episodios de
    lluvia-escorrentía registrados en una cuenca real
    (Singh, 1976) para deducir el HU de cada uno de los
    aguaceros. Los resultados obtenidos por cada método son
    comparados en base a cada uno de los hidrogramas
    unitarios estimados y a la capacidad de reproducir los
    hidrogramas de escorrentía directa registrados. El estudio
    comparativo se realiza analizando algunos valores
    característicos de los hidrogramas: a) los caudales
    punta, Up y Qp , del HU y del hidrograma reproducido,
    respectivamente; b) el tiempo en que tiene lugar el
    caudal punta, tp , y c) el volumen total de escorrentía
    dado por el HU (1 mm de escorrentía) y el dado por el
    hidrograma calculado (total de precipitación efectiva que
    lo origina).

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  60. Juliana del mar ortiz lopez31 de mayo de 2015, 17:32

    Estudio Hidrológico
    Para el cálculo del hidrograma unitario, que es una constante de la cuenca, y representa el efecto de todos los factores físicos que la caracterizan; y debido a la inexistencia de aforos en la cuenca, he optado por utilizar un método sintético de cálculo, exactamente el método de Mockus.
    Este método se basa en un hidrograma adimensional que presenta la relación entre el caudal q y el caudal pico qp y el tiempo t respecto al tiempo de ocurrencia del pico en el hidrograma unitario, Tp.
    Para tiempo de concentración, si bien en el Anexo II se explican algunos métodos, he adoptado 30 hs.

    En Hidrología se emplean los modelos lineales para el análisis de la
    respuesta de una cuenca a la lluvia. La teoría del hidrograma unitario constituye uno de los métodos más utilizados en la práctica de la ingeniería en la fase de planificación, diseño y proyecto de estructuras hidráulicas. Se presentan los fundamentos teóricos de cuatro métodos lineales para la deducción del hidrograma unitario o respuesta pulso de una cuenca: Programación lineal, mínimos cuadrados, método de regularización o de mínimos cuadrados suavizados, y modelo de Nash. Los cuatro métodos son aplicados con datos de diversos episodios de lluvia-escorrentía registrados en una cuenca real. Los hidrogramas unitarios estimados junto con los hidrogramas de escorrentía directa calculados son analizados y comparados.

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  61. andres mauricio martinez montañez31 de mayo de 2015, 17:36

    El concepto de hidrograma unitario (HU), hidrograma de
    escorrentía directa originado por un volumen de 1 mm
    de precipitación efectiva uniforme sobre una cuenca
    durante un periodo de tiempo especificado, constituye la
    base del método más usado en el análisis del proceso
    lluvia-escorrentía a escala de cuenca, en la predicción de
    avenidas futuras originadas por aguaceros de proyecto,
    en la determinación del efecto de las obras hidráulicas de
    protección contra avenidas en la respuesta de la cuenca y
    en la gestión de los recursos hidráulicos.
    Aunque el comportamiento de las cuencas en la naturaleza
    no es lineal, algunas pueden operar con un mayor grado
    de linealidad que otras. La hipótesis de linealidad,
    particularmente apropiada en el ámbito de las avenidas
    ocurridas en cuencas naturales, presenta la ventaja de su
    simplicidad y el conocimiento de los métodos
    matemáticos requeridos, haciéndola muy útil en la
    aplicación de la ingeniería de proyectos de estructuras
    hidráulicas.

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  62. Wilmer Alexander Valero Rodriguez31 de mayo de 2015, 19:57

    Los hidrogramas unitarios, cuando se calculan con buena información, son apropiados para el cálculo de crecientes en obras importantes, como son los aliviaderos de presas de embalse o los puentes grandes.

    Un hidrograma unitario es un modelo matemático que representa la respuesta de la cuenca a la acción de una lluvia de exceso unitaria.

    La lluvia de exceso es la parte del aguacero que genera escorrentía superficial. Esta lluvia es unitaria cuando representa un volumen unitario de precipitación, por ejemplo 1 mm de lluvia repartida uniformemente sobre el área.

    El hidrograma unitario de una cuenca se determina por medio de análisis de lluvias e hidrogramas, o a partir de sus características morfométricas. En este último caso hay estudios realizados por el Soil Conservation Service, SCS, de los Estados Unidos y por investigadores privados como C.O.Clarck, F.M.Snyder, Nash y Taylor, entre los más conocidos.

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  63. Lisbeth Susana Flórez Celis31 de mayo de 2015, 21:42

    El hidrograma es la representación gráfica, que muestra el cambio en el caudal, o flujo, por unidad de escorrentía a lo largo del tiempo; en otras palabras, muestra cómo la adición de una unidad de escorrentía influirá en el caudal de un río con el tiempo. El hidrograma unitario es una herramienta útil en el proceso de predecir el impacto de la precipitación sobre el caudal. El rol de la teoría del hidrograma unitario en el proceso de predicción de crecidas consiste en proporcionar una estimación del caudal fluvial a partir de una cantidad de precipitación. Una vez determinada la cantidad de lluvia que se ha producido o puede producirse, y qué parte de dicha cantidad se transformará en escorrentía, aún queda por determinar el impacto de la escorrentía en el caudal del río con el paso del tiempo. El hidrograma unitario, que forma parte integral de muchos sistemas de modelado hidrológico, nos brinda una forma de estimar dicho impacto.
    Los factores que influyen en la forma del hidrograma son: la magnitud de la precipitación, la duración de la tormenta, el área de la cuenca, forma de la cuenca, capacidad de almacenaje de la cuenca (topografía, cobertura vegetal, tipo de suelo, uso de suelo, entre otros).

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