Este documento describe varios métodos para calcular la precipitación media en una cuenca hidrográfica, incluyendo el método aritmético, los polígonos de Thiessen y las isoyetas. Explica que el método aritmético toma el promedio de las mediciones de lluvia de las estaciones, mientras que los polígonos de Thiessen y las isoyetas toman en cuenta la ubicación de cada estación y el área de influencia. También cubre cómo estimar valores faltantes de una estación usando datos de estaciones cercanas

1. Puerto Ordaz, Mayo 2013
Prof.: Moreno, Enid
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
I.U.P. “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN GUAYANA
ESCUELA: 42 - INGENIERIA CIVIL
CÁTEDRA: HIDROLOGÍA
CÁLCULO DE
PRECIPITACIÓN

2. Morales, Isnelvi
ELABORADOPOR

3. Precipitación

4. Es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y llega a la superficie
terrestre. Este fenómeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero
no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación.
Es una parte importante del ciclo hidrológico, responsable del depósito de agua
dulce en el planeta.
La precipitación es generada por las nubes, cuando alcanzan un punto
de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar
el punto en que se precipitan por la fuerza de gravedad.
PRECIPITACIÓN

5. Muchas obras de ingeniería civil son influenciadas profundamente por factores
climáticos, por su importancia destacan las precipitaciones pluviales.
Un correcto dimensionamiento del drenaje garantizará la vida útil de una
carretera, una vía férrea, un aeropuerto.
El conocimiento de las precipitaciones pluviales extremas y el consecuencia el
dimensionamiento adecuado de las obras hidráulicas.
El cálculo de las lluvias extremas, de corta duración, es muy importante para
dimensionar el drenaje urbano, y así evacuar volúmenes de agua que podrían
producir inundaciones.
PRECIPITACIÓN

6. Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas y las precipitaciones
también varían en el tiempo y en el espacio.
Para tomar en cuenta éstas diversidades y conocer el comportamiento de las
lluvias, así como su magnitud en tales condiciones, es frecuente que en la misma
se instalen varias estaciones pluviométricas.
Para determinar la precipitación media en una cuenca se elige un período de
retorno determinado, se determina la lluvia en cada estación para el periodo de
retorno seleccionado y luego se calcula la lluvia media, para esto se utiliza alguno
de los procedimientos siguientes:
• Método aritmético
• Polígonos de Thiessen
• Método de las isoyetas
PRECIPITACIÓN

7. CÁLCULO DE
Precipitación
Media

8. Consiste en hallar la precipitación media caída sobre una cuenca como el
promedio aritmético de las lluvias registradas en los pluviómetros.
Sólo puede aplicarse en zonas planas, donde la distribución de las estaciones
sea uniforme y las lluvias registradas en los pluviómetros.
PRECIPITACIÓN MEDIA

9. • MÉTODO DE LA MEDIA ARITMÉTICA
Consiste en realizar la suma del valor registrado para la lluvia en cada una de
las estaciones pluviométricas y/o pluviográficas ubicadas dentro del área en
estudio y dividirla por el número total de estaciones, siendo el valor así hallado
la Precipitación Media.
Conlleva un grado de precisión relativo, el cual depende: del número de
estaciones pluviométricas y/o pluviográficas, de la ubicación de las mismas en
la cuenca y de la distribución de la lluvia estudiada.
Es el único método que no requiere de un conocimiento previo de la
ubicación de cada estación. El valor buscado se calcula haciendo:
Siendo:
P ,Precipitación media estimada en el área
Pi ,Precipitación observada en la Estación i
n ,Número de estaciones
PRECIPITACIÓN MEDIA

10. • MÉTODO DE LOS POLIGONOS DE THIESSEN
Requiere conocer la ubicación de cada estación dentro o en la periferia de la
cuenca, identificando el área de influencia de cada pluviómetro. Así se van
formando triángulos entre las estaciones más cercanas uniéndolas con
segmentos rectos sin que estos se corten entre sí y tratando que los triángulos
sean lo más equiláteros posibles.
A partir de allí se trazan líneas bisectoras perpendiculares a todos los lados de
los triángulos, las que al unirse en un punto común dentro de cada triángulo
conforma una serie de polígonos que delimitan el área de influencia de cada
estación. El área de influencia de cada estación considerada “Polígono” está
comprendida exclusivamente dentro de la cuenca.
Siendo:
P Precipitación media estimada en el área
Pi Precipitación observada en la Estación i
Ai Área del polígono correspondiente a la Estación i
A Área total de la cuenca
n Número de estaciones
PRECIPITACIÓN MEDIA

11. • MÉTODO DE LOS POLIGONOS DE THIESSEN
• Se dibuja la zona de estudio con las estaciones que contiene y la de sus
alrededores.
• Se unen las estaciones con trazos rectos, tratando de formar triángulos,cuyos
lados sean de la mínima longitud posible.
• Trazar las mediatrices de todos los lados, formándose polígonos alrededor de
cada estación.
• Calcular el área encerrada en cada polígono
PRECIPITACIÓN MEDIA

12. • MÉTODO DE LAS CURVAS ISOYETAS
Para aplicar este criterio se debe contar con un plano de Curvas Isoyetas de la
lluvia en estudio.
Se utilizan los mismos segmentos que unen las estaciones en estudio, según
Thiessen; y para cada uno de ellos, se van marcando los valores de precipitación
con el cual se irán formando las isoyetas, de manera proporcional entre la distancia
y la diferencia de precipitación de las dos estaciones unidas por cada segmento.
Se determina la superficie encerrada entre curvas, para multiplicarla por la
precipitación de esa faja, que es la media entre las dos isoyetas que delimitan la
faja, actuando con procedimiento similar al aplicado para curvas de nivel.
La sumatoria de tantos términos así calculados como fajas entre isoyetas haya,
dividida por el área de la cuenca, nos da el valor de la precipitación media.
Para su calculo se utiliza la misma formula que en el método anterior.
PRECIPITACIÓN MEDIA

13. Las isoyetas son curvas que unen puntos de igual precipitación y para trazarlas
se requiere de conocimiento general del tipo de tormentas que se producen en las
zonas.
Isoyeta anuales: el intervalo para ser trazadas es por lo menos de cada 100mm
Zonas de altas precipitaciones cada 200mm
Zonas de baja precipitación cada 50 mm
Isoyeta mensuales o diarias: el intervalo para ser trazadas es de 10 en 10mm.
S” 500 Km2, 1: 250000
500Km2 ” S” 1000 km2, 1:50000
1000Km2 ” S” 5000 km2, 1:100000
5000Km2 ” S” 10000 km2, 1: 200000
S10000 Km2, 1: 500000
S: área de la cuenca
PRECIPITACIÓN MEDIA

14. Cuando falta el dato de la precipitación de un pluviómetro
Se compara la precipitación media anual de tres estaciones contiguas (estaciones
base) con la precipitación media anual de la estación incógnita.
1. Si la lluvia media anual en la estación incógnita difiere en menos de un 10%
con la lluvia media anual de cada una de las estaciones base, entonces el dato
faltante se obtiene como el promedio aritmético de los tres datos de las
estaciones base correspondientes a la tormenta o período que se está
tratando.
2. Si la lluvia media anual de la estación incógnita difiere en más de un 10%
con la lluvia media anual de alguna de las estaciones base, para determinar el
dato faltante se usa la siguiente ecuación:
Siendo:
hpx - precipitación buscada para la tormenta en la estación incógnita;
hpa hpb hpc - precipitación conocida para la tormenta en las estaciones base;
Pa Pb Pc - precipitación media anual en las estaciones base;
Px - precipitación media anual en la estación incógnita.
PRECIPITACIÓN MEDIA

15. FIN