2. Precipitacion hidrologia ing ambiental .pptx

Unidad : Precipitación
Objetivo general:
 Reconocer y escribir el papel de la hidrología en el campo de la ingeniería.
 Identificar los principales fenómenos del ciclo hidrológico, conocer sus
relaciones y su influencia en el diseño de obras.
ASIGNATURA: HIDROLOGIA

2.- La precipitación: 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 niebla ni roció que son forma de
condensación y no de precipitación.
Otra definición:
“La precipitación es cualquier producto de la condensación del vapor de agua
atmosférico que se deposita en la superficie de la Tierra”
La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es
llamada pluviosidad, o monto pluviométrico.

2.1.- La precipitación su importancia en el ciclo hidrológico:
La precipitación es un componente principal del ciclo hidrológico, y es
responsable de depositar la mayor parte del agua dulce en el planeta.
Aproximadamente 505000 km³ de agua caen como precipitación cada año, y de
ellos 398000 km³ caen sobre los océanos. Dada el área superficial de la Tierra,
eso significa que la precipitación anual promediada globalmente es más o
menos de 1 m, y la precipitación anual media sobre los océanos de 1.1 m.

2.2.- Medición de la precipitación:
La precipitación pluvial se mide en mm, que equivale al espesor de la lámina de agua
que se formaría, a causa de la precipitación, sobre una superficie plana e impermeable.
Los instrumentos más frecuentemente utilizados para la medición de la lluvia y el
granizo son los siguiente:
 Pluviometros :
Los pluviómetros son recipientes que se utilizan para medir la lluvia caída en una cierta
localidad. Existen muchos tipos y formas de pluviómetros y en realidad cualquier
recipiente de área superficial conocida sirve para el propósito, sin embargo, para poder
hacer comparaciones válidas, su forma se ha estandarizado

Resultados
Los milímetros (mm) son equivalentes a los litros
por metros cuadrados.
Cómo se utiliza?
El agua recogida en el depósito se introduce en
una probeta graduada, y se determina entonces la
cantidad de lluvia caída, es decir, la altura en mm
de la capa de agua que se habría podido formar
sobre la superficie horizontal e impermeable, de
no evaporarse nada.

Donde se colocan?
Se debe elegir para la instalación del
pluviómetro, un lugar despejado, en el
cual, la altura de los edificios o árboles, no
estén excesivamente cercanos para que la
precipitación pueda ser recibida sin
interferencias ni remolinos, cuando por
causa del viento, ésta llegue con alguna
inclinación.

Pluviografos: Se utilizan para determinar las precipitaciones
pluviales de corta duración y alta intensidad. Los pluviógrafos
por su parte recogen la lluvia de la misma manera que los
pluviómetros pero registran la lluvia en función del tiempo
mediante aparatos registradores o digitalizadores.

2.3.- Origen de la precipitación
En esencia toda precipitación de agua en la atmosfera, sea cual sea su estado
(solido o liquido) se produce por la condensación del vapor de agua contenido en
las masas de aire, que se origina cuando dichas masas de aire son forzadas a
elevarse y enfriarse. para que se produzca la condensación es preciso que el aire
se encuentre saturado de humedad y que existan núcleos de condensación.
a) El aire está saturado si contiene el máximo posible de vapor de agua. su
humedad relativa es entonces del 100 por 100. el estado de saturación se
alcanza normalmente por enfriamiento del aire, ya que el aire frío se satura con
menor cantidad de vapor de agua que el aire caliente.

2.3.- Origen de la precipitación
b) Los núcleos de condensación (que permiten al vapor de agua recuperar su estado
líquido), son minúsculas partículas en suspensión en el aire: partículas que proceden
de los humos o de microscópicos cristales de sal que acompañan a la evaporación de
las nieblas marinas. así se forman las nubes. la pequeñez de las gotas y de los
cristales les permite quedar en suspensión en el aire y ser desplazadas por los
vientos.
Las nubes se resuelven en lluvia cuando las gotitas se hacen más gruesas y más
pesadas. El fenómeno es muy complejo: las diferencias de carga eléctrica permiten a
las gotitas atraerse.

Variación temporal de la precipitación.
Las precipitaciones varían de acuerdo a ciertos ciclos temporales determinados por
los movimientos de rotación y traslación terrestres y por la localización astronómica o
geográfica del lugar de que se trate. Esos ciclos pueden ser: diarios, mensuales o
estacionales o en ciclos anuales, en efecto, siempre hay meses en que las
precipitaciones son mayores que en otros. Para poder evaluar correctamente las
características objetivas del clima, en el cual la precipitación, y en especial la lluvia,
desempeña un papel muy importante, las precipitaciones mensuales deben haber
sido observadas por un período de por lo menos 20 a 30 años, lo que se llama un
período de observación largo.
.

La variación estacional de las precipitaciones, en especial de la lluvia,
define el año hidrológico. Éste da inicio en el mes siguiente al de menor
precipitación media de largo período.
La estación lluviosa o época de lluvias en Venezuela comienza
“normalmente” en el mes de mayo y tienen una duración aproximada
de 6 meses, finalizando en el mes de noviembre. En la temporada de
lluvias, los ríos de Venezuela aumentan en caudal llenan los lagos,
represas y embalses de todo el país.

Caracterización de las lluvias
La precipitación se expresa como altura de agua recogida en mm
o l / m2.
intensidad: Es la cantidad de lluvia caída por intervalo de tiempo.
Se expresa como mm/día, mm/h.
Duración: Está dada por el tiempo trascurrido entre la iniciación y
el término de una lluvia, generalmente se expresa en minutos.
Frecuencia: números de veces en que se repite una lluvia de
determinada intensidad.
Variabilidad: Son las diferencias de precipitaciones a trves del
tiempo.

Tipos Genéticos de Precipitaciones
Hace referencia al modo por el cual el aire adquirió el movimiento ascendente.
Tipos:
 Frontales o ciclónicas
 Convergentes
 Orográficas
 Convectivas

Precipitación Ciclónica o Frontal
Lluvias continuas sobre superficies muy extensas en la
dirección de avance del frente. Responsable de la mayoría
de las precipitaciones en las latitudes media y alta
(paralelos 40º y 65º), debido a las perturbaciones del
frente polar.

Precipitación Orográfica
A Barlovento, el aire se enfría adiabáticamente, condensa y
precipita. A sotavento, el aire desciende y se calienta
adiabáticamente, formando un viento cálido y seco, con la
frecuente creación de climas desérticos.

Precipitación por convergencia
Lluvias muy fuertes, generalmente de tipo
tormentoso. Es característica del cinturón de bajas
presiones ecuatoriales => Zona de Convergencia
Intertropical (ZCIT).

Precipitación Convectiva
Las lluvias por convección, a diferencia de las orográficas
suelen producirse en zonas llanas o con pequeñas
irregularidades topográficas, donde puede presentarse un
ascenso de aire húmedo y cálido dando origen a nubes del
tipo de cumulonimbos con lluvias intensas

Calculo de la precipitación media sobre una cuenca.
La determinación del volumen de agua precipitado sobre un
área dada es de constante aplicación en hidrología y dicho
volumen puede determinarse para una tormenta o para una
sucesión de tormentas caídas en un período de duración fija
como puede ser un mes, un trimestre (coincidente con una
estación climática) o un año.

Métodos para calculo de precipitación media
Método de la Media Aritmética
Consiste en realizar la suma del valor registrado 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.
Es el único método que no requiere de un conocimiento previo de la ubicación de
cada estación. El valor buscado se calcula haciendo
P =
Siendo:
P: precipitación media sobre la cuenca
Pi: precipitación observada en la Estación i
N: número de estaciones
∑
𝑖=1
𝑛
𝑝𝑖

Método de los Polígonos de Thiessen
Requiere el conocimiento de la ubicación de cada estación dentro o en la periferia
de la cuenca para proceder a su aplicación, identificando el área de influencia de
cada pluviómetro y/o pluviógrafo. Así se van formando triángulos entre las
estaciones más cercanas uniéndolas con segmentos rectos sin que éstos 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

La precipitación media es:
Siendo:
P: Precipitación media sobre la cuenca
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 pluviométricas y/o pluviográficas con influencia en la cuenca
P =∑
𝑖=1
𝑛
(𝑝𝑖∗
𝐴𝑖
𝑎
)

Método de las Curvas Isohietas
Las isohietas son curvas que unen puntos de igual precipitación y para
trazarlas se requiere un conocimiento general del tipo de tormentas que se
producen en las zonas.
Primeramente, se utilizan los mismos segmentos que unen las estaciones en
estudio, según Thiessen; y para cada uno de ellos, en función de los montos
pluviométricos de dichas estaciones, se van marcando sobre los mismos, los
valores de precipitación con el cual se irán formando las isohietas, de manera
proporcional entre la distancia y la diferencia de precipitación de las dos
estaciones unidas por cada segmento.

Una vez que las isohietas se han volcado sobre el plano de la cuenca se procede
a determinar la superficie encerrada entre curvas, para multiplicarla por la
precipitación de esa faja, que es la media entre las dos isohietas que delimitan
la faja actuando con procedimiento similar al aplicado para curvas de nivel. La
sumatoria de tantos términos así calculados como fajas entre isohietas haya,
dividida por el área de la cuenca, nos da el valor de la precipitación media

Ejercicios calculo de precipitación media en cuenca

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