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• Anthab Medina

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TRABAJO PRACTICO Nº 8 Guía de Problemas de Hidrometría 1. Defina los siguientes conceptos: -

balance hidrológico a nivel mundial año hidrológico cuenca hidrográfica pendiente media de la cuenca cauce principal pendiente media del cauce principal líneas isohietas lámina de lluvia líneas isócronas tiempo de concentración escurrimiento superficial flujo subterráneo evaporación uso consuntivo pluviómetro pluviógrafo

2. Aceptando una población total de la Tierra de 6.5 x109 habitantes, y un consumo medio de 300 litros por habitante y por día: a) Determinar el volumen consumido en un año en toda la tierra, en m3, hm3 y km3. b) En función de los valores de distribución areal en la naturaleza, que se muestran en la Tabla 1, determinar la lámina en [mm] (o altura equivalente) correspondiente a dicho volumen en relación a: -

la superficie de todo el planeta. la superficie de las tierras emergentes del planeta. Tabla 1: Distribución areal de las superficies del planeta Superficie Océanos y mares Tierras emergentes Suma

Area km

2

%

362 x 10

6

71

148 x 10

6

29

510 x 10

6

100

c) Compare dicha lámina con la precipitación anual sobre las tierras emergentes, que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2: Precipitación media anual en las distintas superficies del planeta

d) Compare el volumen estimado en el ítem "a" con el disponible en forma instantánea, de acuerdo a la distribución de agua en la naturaleza que se muestra en la Tabla 3. Tabla 3: Distribución del agua en la naturaleza

3. Obtener la evaporación en el día 20 de enero en la localidad de Villa Carlos Paz (31º de Lat. Sur) cuando la temperatura es de 28ºC, el número de horas reales del sol es 8, la velocidad del viento es 3 m/s y la humedad relativa del 65%. 4. Aplicando los nomogramas de Wilson, obtener la evaporación del día 3 de febrero en un punto de América del Sur ubicado a 50º latitud sur, cuando la temperatura es de 21 ºC. Se considera que existen en el lugar 6,5 horas de sol real y la velocidad del viento es de 2,5 m/seg. La humedad es del 65%. 5. Determinar las extracciones mensuales desde un embalse necesarias para regar un área de 25.000 has. Esta superficie se encuentra en una región ubicada a 35º 30` de latitud sur, siendo cultivada con soja. El área de las conducciones es de 95.000 m2 y se estima que el desperdicio medio mensual es de 2.000.000 m3. Emplear los métodos de Thorntwaite y de Blaney-Criddle. Los datos se encuentran en la Tabla 4.

Tabla 4: Datos de temperatura, precipitación y evaporación

6. Sobre la figura adjunta, correspondiente a la fotografía reducida de la carta del IGM Copina (hoja 3166-30-4), que contiene a la cuenca del río La Suela, afluente del río Anizacate Pcia. de Córdoba), realizar las siguientes tareas: a) delimitar la cuenca cuyo punto de control o salida es la estación hidrometereológica “La Suela”, denominada como punto 10 en el plano. b) calcular el área de la cuenca, sabiendo que la distancia entre los puntos denominados A y B es de 750 m. c) determinar la pendiente del cauce principal por los siguientes métodos: -

Pendiente media: Diferencia de altitud entre las nacientes del cauce principal y el punto de cierre dividida por la longitud del cauce principal.

-

Pendiente de igual área: Dibujar un perfil del cauce principal y encontrar la pendiente que deja un área bajo ella igual al área bajo el perfil.

-

Pendiente media equivalente de Clark-Johnstone, y de Taylor y Schwarz. Calcularlas con las expresiones que se presentan respectivamente abajo, considerando que cada intervalo “i” corresponde a un tramo del cauce entre dos curvas de nivel sucesivas.

  L S =  l1 l l + 2 + ... + m  s2 sm  s1

     

2

d) Comentar brevemente de la representatividad de las medidas calculadas considerando la Tabla 5. Tabla 5: Datos de temperatura, precipitación y evaporación Terreno

%

Llano

2

Suave

5

Accidentado medio

10

Accidentado

15

Fuertemente accidentado

25

Escarpado

50

Muy escarpado

>50

7. Las dos cuencas ilustradas en la Figura 1 poseen la misma superficie de aporte y están localizadas en una región con características climáticas homogéneas. Concluya sobre la potencialidad de la ocurrencia de inundaciones en cada ciudad si sobre ambas cuencas precipita la misma lluvia uniforme.

Figura 1: Cuencas con distintos potenciales de generación de picos de hidrogramas

8. En la figura de la lámina adjunta (cuenca río La Suela), se encuentran emplazados una serie de puestos pluviométricos. En base a los valores anuales indicados en la Tabla 6, determine la precipitación media sobre la cuenca considerando los siguientes métodos: a) Media aritmética; b) Polígonos de Thiessen; c) Realice el trazado de las curvas isohietas. Tabla 6: Precipitación anual en estaciones de la cuenca Río La Suela

Estación 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Precipitación (mm/año) 945 1048 1120 1175 1190 1160 1070 1120 1110 1204

9. A partir de las fajas pluviográficas adjuntas (Fajas 2, 3, 6 y 8) indicar: a) Cuál es la unidad que se mide en el eje de las abscisas y cuál es la duración total de cada faja. b) Cuál es la unidad del eje de las ordenadas. c) Determinar el total precipitado en cada faja y el hietograma definido por cada una. Representar gráficamente los hietogramas. 10. A la salida de una cuenca fue observado el hidrograma que se indica en la Tabla 7. Realice la separación gráfica de los escurrimientos e indique claramente el flujo superficial y el subterráneo. Determine el volumen correspondiente a cada tipo de escurrimiento. Comente un poco el origen de los distintos tipos de flujo, es decir el proceso natural que los genera.

Tabla 7: Hidrograma

11. Estime la ecuación de la curva de agotamiento de uno de los hidrogramas indicados en la Tabla 8, que corresponden a una cuenca semi-urbana de la ciudad de Rafaela (Pcia. de Santa Fe). Emplee un modelo exponencial decreciente del tipo:

( )

Q(t ) = Q t * .e − kT Donde: Q(t)= caudal de estiaje correspondiente al tiempo t; Q(t*)= caudal de estiaje de referencia, correspondiente al tiempo t*; T= período de tiempo considerado; k= parámetro de ajuste del modelo. Para la estimación de los parámetros del modelo considere el caudal base correspondiente a la hora indicada.

Tabla 8: Hidrogramas correspondientes a la ciudad de Rafaela (Pcia. de Santa Fe)

12. En la Tabla 9 se adjuntan las series mensuales y anuales de pluviometría de la estación San Buenaventura localizada en la cuenca alta del río Suquía (Pcia. de Córdoba), operada por el CIRSA-Instituto Nacional del Agua. Determinar: a) determinar la precipitación media mensual para el mes de noviembre;

b) la precipitación media anual para toda la serie. 13. En las tablas Tabla 10 y Tabla 11 se adjuntan las series de precipitaciones mensuales de las estaciones La Cumbre y El Perchel, localizadas en la cuenca alta del Río Suquía (Pcia. De Córdoba). Determinar los valores faltantes en la serie utilizando la técnica de regresión lineal simple.

Tabla 9: Series mensuales y anuales de pluviometría de la estación San Buenaventura (Pcia. de Córdoba)

Tabla 10: Series de precipitaciones mensuales de la estación La Cumbre (Pcia. de Córdoba)

Tabla 11: Series de precipitaciones mensuales de la estación El Perchel (Pcia. de Córdoba).