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Hidrogramas Unitarios Sinteticos

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hidrogramas unitarios sintéticos

La mayor parte de las cuencas, no cuentan con una estación hidrométrica o bien
con los registros pluviográficos necesarios. Por ello, es conveniente contar con
métodos con los que se puedan obtener hidrogramas unitarios usando únicamente
datos de características generales de la cuenca. Para estos casso se ha
desarrollado los hidrogramas sintéticos.

Hidrograma unitario triangular Hidrograma adimensional del SCS

MG. GEOG. CESAR EDUARDO CARRERA SAAVEDRA


Los hidrogramas unitarios sintéticos
se utilizan para representar una
cuenca hidrográfica sin la
información de aforo de caudales
adecuada y se generan a partir de
la información disponible de
numerosas cuencas dotadas de
instrumentos de medición.

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Hidrograma unitario triangular
Proporciona los parámetros fundamentales del hidrograma: caudal punta (Qp), tiempo
base (tb) y el tiempo en que se produce la punta (tp).

𝑡𝑏 = 2.67𝑡𝑝 𝑡𝑟 = 0.6𝑡𝑐
𝑑𝑒 𝐿0.77
𝑡𝑝 = + 𝑡𝑟 𝑡𝑐 = 0.000325𝑆 0.385
2
𝑑𝑒 = 2 𝑡𝑐 (cuencas grandes)

𝑑𝑒 = 𝑡𝑐 (𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑞𝑢𝑒ñ𝑎𝑠)

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Con las tres ecuaciones siguientes se calaculan las características de un
hidrograma unitario triangular .

ℎ𝑝𝑒 ∗ 𝐴
𝑄𝑝 = 0.208
𝑡𝑝

𝑡𝑝 = 𝑡𝑐 + 0.6𝑡𝑐

𝑡𝑏 = 2.67𝑡𝑝

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Hidrograma adimensional del SCS
Se obtienen dividiendo la escala de caudales entre el caudal pico (Qp) y la escala
del tiempo entre el tiempo al que se presenta el pico (tp).

Se multiplica Se multiplica por


por (tp) (Qp)

tp = 1.47 hr Qp = 120.87m3/s hr

Esta técnica de los hidrogramas sintéticos, solamente son válidas para considerar
los hidrogramas producidos por precipitaciones cortas y homogéneas.

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Cálculo de la duración en exceso de
Una forma de calcular de es encontrando el índice de infiltración φ, pues una
parte de la precipitación e infiltra y el resto es precipitación en exceso o
efectiva. Se requiere disponer del hietograma de la tormenta y su correspondiente
hidrograma

Hipótesis:
 La recarga en la cuenca, permanece constante a través de toda la duración de la
tormenta.
 La intensidad de lluvia es uniforme en toda la cuenca.
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Pasos:
1. Del hidrograma de la tormenta aislada, se
calcula el volumen de escurrimiento directo
(Ve).
2. Conocida el área de la cuenca (A), se
obtiene la altura de precipitación en exceso
(hpe):
𝑉𝑒
hpe =
𝐴

3. Se supone un índice de infiltración (φ) y se


localiza en el hietograma de la tormenta.
4. Se calcula la altura de precipitación en
exceso (h’pe) correspondiente al valor
supuesto para φ en el paso anterior
sumando los incrementos de las ordenadas
del hietograma (hp -t) que se encuentren
por encima de este valor supuesto

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5. Se compara la altura de precipitación en exceso h’pe (paso 4) con la obtenida
del hidrograma (paso 2), en caso de ser iguales, el valor supuesto para φ
será el correcto:

6. Pero, si hpe ≠ h’pe , se supone otro valor de φ y se repiten los pasos 3,


4 y 5, hasta encontrar para un valor de φ la igualdad entre hpe y h’pe
(paso 5).

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Una vez encontrado el φ y se localiza en el hietograma, se observa cual es la
duración en exceso de, que provoca la precipitación en exceso hpe.

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Para calcular el volumen de infiltración real, se aplica la ecuación:

Donde:
A = área de la cuenca 𝐹 = ℎ𝑝 − ℎ𝑝𝑒 𝐴
hpe = altura de precipitación en exceso
hp = altura de la precipitación debida a la tormenta (suma de los Δh’pei)

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