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HIDROLOGÍA SUPERFICIAL

Tarea 7: La precipitación. Alumno: Profesor:

Grado: 6° Grupo:

Chapingo, México, a

Hidrología Superficial

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ÍNDICE DE CONTENIDO .................................................................................................................................................1 1.

INTRODUCCION ......................................................... Error! Bookmark not defined.

2.

OBJETIVOS .................................................................. Error! Bookmark not defined.

3.

VISITA A LA ESTACION METEOROLOGICA CHAPINGO ....................................5 3.1 Observación de los instrumentos de la estación para captar y colectar la información de precipitación. .....5 3.1.1. Describir en detalle los pluviómetros (medidas). ...................................................................................5 3.1.2. Describir en detalle los pluviógrafos y sus tipos. ..................................................................................7 3.1.3. Describir la estación automática sus sensores, especialmente el de precipitación. ............................. 12 3.2. Registro histórico de la Precipitación mensual. ........................................................................................ 14

4.

5.

PROCESO DE LA INFORMACION RECABADA ....................................................15 4.1.

Matriz de precipitación. ......................................................................................................................... 15

4.2.

Análisis de la matriz de precipitación.................................................................................................... 16

4.3.

Calculo de los parámetros estadísticos. ................................................................................................. 18

4.4.

Conclusiones del tema. .......................................................................................................................... 20

INTERPRETACION Y ANALISIS DEL PLUVIOGRAMA .......................................22 5.1.

Interpretación de la banda...................................................................................................................... 22

5.2. Cálculo de número de tormentas, magnitud y duración de cada una. ........................................................ 23 5.3.

Cálculo de la curva masa y el hietograma de precipitación................................................................... 24

6.

CALCULO DEL VOLUMEN DE AGUA PRECIPITADO EN UNA CUENCA. ......28

7.

CONCLUSIÓN..............................................................................................................28

8.

BIBLIOGRAFIA. ..........................................................................................................28

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ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3.1.1. Pluviometro de la estación meteorológica Chapingo. .......................................6 Figura 3.1.2. Pluviografo de la estación meteorológica Chapingo. ........................................8 Figura 3.1.2.1.1. Pluviógrafo sin sifón automático. ................................................................8 Figura 3.1.2.2.1. Pluviógrafo con sifón automático tipo Hellmann. .......................................9 Figura 3.1.2.3.1. Pluviógrafo de balanza. .............................................................................10 Figura 3.1.2.4.1. Pluviógrafo de oscilación. .........................................................................11 Figura 3.1.2.5.1. Pluviógrafo basculante. .............................................................................12 Figura 4.3.1. Grafica de los parámetros estadísticos de la precipitación. .............................20 Figura 5.1.1. Pluviógrama de la estación Chapingo de la fecha 17 de Septiembre de 2012.22 Figura 5.2.1. Pluviógrama para el análisis. ...........................................................................24 Figura 5.3.1. Hietograma resultante del análisis. ..................................................................26 Figura 5.3.2. Curva masa resultante del análisis. ..................................................................27

ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 4.1.1. Matriz de precipitación...................................................................................15 Cuadro 4.2.1. Matriz completa de precipitación. ..................................................................16 Cuadro 4.3.1. Parámetros estadísticos anuales. ....................................................................18 Cuadro 4.3.2. Parámetros estadísticos mensuales. ................................................................20 Cuadro 5.3.1 Cálculo de hietograma y curva de masa. .........................................................25

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1. INTRODUCCIÓN

En meteorología, 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 virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad, o monto pluviométrico. La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, responsable del depósito de agua dulce en el planeta y, por ende, de la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren del agua para vivir. 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. Para que ocurra precipitación es necesario un proceso que enfríe el aire lo suficientemente para que llegue al punto de saturación o cerca de él. Los enfriamientos de las grandes masas de aire de la atmósfera que se requiere para que se produzcan cantidades significativas de lluvia, se logran cuando ascienden esas grandes masas de aire. Esta ascensión se genera por sistemas convectivos o convergentes que resultan de radiaciones desiguales que producen calentamiento o enfriamiento de la superficie de la tierra o de la atmósfera, o por barreras orográficas. En base a los fenómenos meteorológicos que les dan nacimiento o que las acompañan las precipitaciones, pueden ser cinco clases: Convectivas, Orográfica, Ciclónica, Por contacto de masas de aire, y por Radiación.

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2. OBJETIVOS 

Observar y conocer los instrumentos de medición de la precipitación.



Realizar una revisión acerca de los instrumentos que miden la precipitación.



Consultar datos de la estación meteorología Chapingo y realizar el respectivo proceso de información.



Calcular el volumen de agua precipitado en una cuenca.

3. VISITA A LA ESTACION METEOROLOGICA CHAPINGO

3.1 Observación de los instrumentos de la estación para captar y colectar la información de precipitación. 3.1.1. Describir en detalle los pluviómetros (medidas). Un pluviómetro es un instrumento que mide la cantidad de agua precipitada de un determinado lugar. La unidad de media es en milímetros (mm). Una precipitación de 5mm indica que si toda el agua de la lluvia se acumulará en un terreno plano sin escurrirse ni evaporarse, la altura de la capa de agua seria de 5mm. Los milímetros (mm) son equivalentes a los litros por metros cuadrados. El pluviómetro recoge el agua atmosférica en sus diversos estados. El total se denomina Precipitación.

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Figura 3.1.1. Pluviometro de la estación meteorológica Chapingo. Pluviómetro estándar: El pluviómetro más común, que actualmente usan los aeropuertos y los meteorólogos oficiales, se invento hace más de 100 años. Es un cilindro de 50cm de alto con un embudo de 20cm de diámetro. La altura del agua que se junta en el tubo de medición es precisamente diez veces lo que seria si se hubiera juntado en el cilindro solo. Esta exageración de la altura del agua en el tubo permite a los meteorólogos realizado mediciones mas precisas de las precipitaciones. En el tubo de mediciones se coloca una vara de medición especial con una escala que tiene en cuenta la exageneración. El pluviómetro oficial puede medir hasta 5cm (1,97pulgadas) de lluvia. Si las precipitaciones superan los cinco centímetros, el agua se derrama y cae en el cilindro que rodea al tubo de medición. Para calcular la cantidad total de precipitaciones, el observador vacía los 5 cm del tubo de medición lleno, luego toma el agua del cilindro y con mucho cuidado la vierte en el nuevo tuvo vacío. Esa medición sumada a los 5cm de la cantidad de precipitación final. Pluviómetro con tubo de descarga: En el año 1622, el arquitecto británico Sir Christopher Wren diseñó el primer pluviómetro con tubo de descarga .El pluviómetro con tubo de descarga aún se usa mucho, pero utiliza dispositivos de medición electrónicos en vez de cinta de papel para registrar el volumen y el tiempo de las precipitaciones. El pluviómetro con tubo de descarga registra el tiempo cuando uno de los dos cubos esencialmente diseñados se inclina, lo que sucede cuando un volumen de agua en particular cae en él (generalmente 0,1cm o 0,1pulgadas) .Cuando uno de los cubos se inclina, el otro se mueve a su lugar para atrapar la siguiente unidad de precipitación. Cada vez que un bulbo se inclina, se envía una señal electrónica al registrador conectado con un reloj. En la mayoría de los pluviómetros, el agua sale por la parte inferior; no necesita vaciarse manualmente. Este dispositivo permite determinar cuanta lluvia cayó durante ciertos periodos sin que nadie este en realidad presente en la estación meteorológica. Además de saber el volumen de lluvia que ha caído en el periodo, también es útil conocer la intensidad. Este pluviómetro es especialmente bueno para medir de llovizna a precipitaciones medias, la lluvia que se junta en un cubo es posible que no sea suficiente para inclinarlo y puede evaporarse antes de que se junte más. Durante una llovizna fuerte, como las tormentas eléctricas, el agua puede seguir vertiéndose Suárez Zúñiga Monsoy

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en el cubo mientras se vacía, antes de que el siguiente cubo se mueva de su lugar. El pluviómetro con cubo de descarga calcula las precipitaciones menos de los que corresponde, el granizo, la nieve, los nidos de pájaros, los insectos, las telañas y las hojas pueden bloquear el embudo y hacer que se derrame agua. Por eso, los pluviómetros independientes uno junto al otro, para cualquier error pueda detectarse rápidamente y corregirse. El pluviómetro de báscula: Otra variedad es el pluviómetro de báscula. Consiste en un recipiente ubicado sobre una balanza que se ajusta al recipiente y calcula el peso del agua de lluvia que se junta. 3.1.2. Describir en detalle los pluviógrafos y sus tipos.

Son los instrumentos destinados a medir la distribución de la lluvia en el tiempo en un determinado lugar. Con ellos se conoce la cantidad de lluvia a través del tiempo y también su intensidad. Existen varios tipos de pluviógrafos: basculantes, los de sifón y los de balanza. Ésta formado por un embudo, un cilindro de relojería, una grafica graduada en mm, una plumilla con tinta, su elemento sensor es un sifón de agua, tiene sifón de drenaje. El cambio de grafica se realiza diariamente.

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Figura 3.1.2. Pluviografo de la estación meteorológica Chapingo. 3.1.2.1. Pluviógrafo de flotador sin sifón automático. El flotador tiene un vástago vertical provisto de salientes a intervalos iguales. En ellos se apoya un brazo que sujeta la plumilla y está unido a un eje horizontal por el otro extremo; este brazo lleva un dispositivo tal, que cuando la plumilla llega a la parte superior de la banda cae al de abajo. El depósito se vacía con un sifón que se carga dándole un impulso al flotador o añadiendo agua para cebarlo. Tiene como ventajas la sencillez y la falta de error acumulativo. Su inconveniente, como el de todos los pluviógrafos de flotador, es que éste puede ser dañado por las heladas.

Figura 3.1.2.1.1. Pluviógrafo sin sifón automático.

3.1.2.2. Pluviógrafo de flotador con sifón automático. En éste tipo de pluviógrafo el agua colectada por el embudo colector corre por una tubería a un depósito cilíndrico que contiene un flotador coronado por una barra vertical, a la cual está unida la plumilla inscriptora, cuando el agua alcanza cierto nivel máximo en el depósito, un sifón lo vacía y el flotador y la plumilla bajan; después el ciclo vuelve a comenzar, En el tipo de pluviógrafo Hellman la lluvia caída escurre a un receptor que, una vez lleno, se vacía automáticamente por un sifón acodado. Los cambios de altura del agua en dicho receptor son Suárez Zúñiga Monsoy

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registrados por una plumilla fijada a un vástago unido al flotador, cuyo movimiento, perfectamente vertical, está asegurado por unos carriles. El tambor da la revolución completa en una semana. Para ajustar el cero, o lo que es lo mismo, regular el momento en que se vacía el receptor, puede variarse la altura del codo del sifón mediante un dispositivo. El sifón de este aparato tiene el inconveniente de que su descarga no es súbita, sino que se inicia con un goteo preliminar que evidentemente origina un error en el registro.

Figura 3.1.2.2.1. Pluviógrafo con sifón automático tipo Hellmann. 3.1.2.3. Pluviógrafo de balanza. El pluviógrafo de balanza pesa el agua que cae en una cubeta situada sobre una plataforma con resorte o báscula. El aumento en peso se registra en una carta. El registro muestra valores acumulados de precipitación. Suárez Zúñiga Monsoy

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Es el más indicado en los países muy fríos, porque no resulta dañado por las heladas y, además. El colector va colocado sobre el plato de un mecanismo tipo pesacartas que acciona la plumilla inscriptora. Un inconveniente son las vibraciones debidas al viento, que influyen en el registro; éstas se evitan con amortiguadores de aceite. Va provisto de dos dispositivos, lo cual permite la rápida substitución del colector cuando el que está colocado en el aparato se ha llenado.

Figura 3.1.2.3.1. Pluviógrafo de balanza.

3.1.2.4. Pluviógrafo de oscilación. En ellos el agua recogida por la boca cae en un depósito gemelo de otro, llamados canalones y montados ambos sobre un eje capaz de bascular alrededor de otro horizontal. Cada vez que los canalones oscilan se genera un movimiento en el engranaje que se transmite hasta la plumilla, la cual registra en la gráfica la altura de agua precipitada. En otros pluviógrafos con el mismo principio, cuando uno de los canalones está lleno, el desplazamiento del centro de gravedad del sistema móvil le obliga a girar hasta tocar un contacto eléctrico, quedando entonces el otro canalón bajo la boca, repitiendo así la operación alternativamente. El registro puede hacerse en gráfica o a distancia, eléctricamente, este último también puede considerarse continuo, puesto que el volumen de los dos depósitos es del orden de 5 cm3 (un cuarto de mm de lluvia). El tiempo que transcurre para efectuar el cambio de un canalón a otro es de aproximadamente 0.2 segundos, suficiente para generar un error en

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la medición, que aumenta con la intensidad de la lluvia. El error es de poca importancia para lluvias de intensidad inferior a 50 mm por hora, dándose muy pocas veces intensidades superiores.

Figura 3.1.2.4.1. Pluviógrafo de oscilación.

3.1.2.5. Pluviógrafo basculante. El agua colectada en el embudo pluviométrico se vierte en un recipiente basculante. Este está diseñado de manera que bascula rápidamente cuando llega a contener una cierta cantidad de agua. Así se coloca en posición de vaciado y un recipiente idéntico viene a ocupar su lugar bajo el tubo de descarga del embudo pluviométrico. Cada oscilación en un sentido o en otro, hace avanzar en diente de un engrane, movimiento que se transmite a la plumilla trazadora sobre el cilindro de eje vertical el que efectúa una vuelta completa en un día o en una semana. Este tipo de pluviógrafo es el que se utiliza en las estaciones climatológicas automáticas; a cada cambio del balancín se genera, mediante un imán adherido al eje de giro, una señal electrónica que es registrada en los colectores de datos (dataloggers) donde se guarda en primera instancia la información de los diferentes instrumentos con que cuente la estación automática.

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Figura 3.1.2.5.1. Pluviógrafo basculante.

3.1.3. Describir la estación automática sus sensores, especialmente el de precipitación.

La medición de las variables atmosféricas, la cual forma parte de la observación meteorológica, es en esencia una medición física. En la red meteorológica, que consta de estaciones meteorológicas con personal, es el observador humano el que toma parte activa en el proceso de medición. Los comienzos de la automatizaci6n de la meteorología se ubican a principios de la década de 1940, cuando se hicieron las primeras tentativas para adquirir datos automáticamente desde zonas alejadas e inaccesibles del globo (el Ártico), y del mar. La adquisición automática de datos debe proveer una fuente más barata de datos, de calidad comparable a aquellos obtenidos manualmente para propósitos operativos y científicos. De no resultar más barata, debe proveer igualmente un medio para adquirir datos en aquellos casos para los cuales sea difícil y hasta imposible obtenerlos manualmente en términos de calidad y velocidad, o adquirir datos meteorológicos de áreas deshabitadas. Una estación meteorológica automática (E.M.A.), es el equipo meteorológico con capacidad para proveer información sobre las variables atmosféricas sin la participación de un observador humano.

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Es una herramienta por la cual se obtienen datos de los parámetros meteorológicos como temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica, lluvia y otros, leídos por medio de sensores eléctricos. Cuadro 3.1.3.1. En las estaciones automáticas se utilizan los siguientes sensores, clasificados por orden de prioridad. Parámetro medido

Tipo de sensor

Temperatura

Termómetro de resistencia de platino Termistor, respuesta lineal Termistor, respuesta exponencial Termómetro bimetálico

Humedad

Célula de rocío de LICI Psicrómetro de termistor Higrómetro de cabello Higrómetro Pernix

Presión atmosférica

Cápsula aneroide Barómetro de mercurio

Velocidad del viento

Sensor de rueda de cazoleta Sensor de hélice

Dirección del viento

Veleta

Precipitación

Cangilón basculante Cámara volumétrica de válvula

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14 Balanza de pesar

Heliofanía

Sensor de fotocélula Sensor de termistor

Radiación solar

Termopila

Detector de luminancia

Fotocélula

Detector de precipitación Sensor de resistencia eléctrica Sensor de capacitancia eléctrica Techo de nubes

Cielómetro de haz giratorio

Visibilidad

Transmisómetro Visibilímetro de retrodispersión

Sensor de temperatura del aire y humedad: Se encuentra a 1.5 m de altura y los datos que mide son: la temperatura del aire en grados Celsius y la humedad relativa en %. Sensor de velocidad de viento: Se ubica a 10 m de altura y mide la velocidad del viento en m/s. Sensor de dirección de viento: Está a 10 m de altura y mide la dirección del viento en grados. Pluviómetro: Ubicado a 3m de altura mide la cantidad de lluvia caída en mm. Sensor de presión: Se encuentra ubicado dentro del contenedor del dataloger y mide la presión atmosférica a nivel de la estación. 3.2. Registro histórico de la Precipitación mensual.

Los registros de una estación se encuentran en diferentes acervos de información, para nuestro caso se tomó información del ERIC III (Extractor Rápido de Información Climatológica) y complementada por información que se consultó directamente en la estación meteorológica Chapingo. Suárez Zúñiga Monsoy

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1. PROCESO DE LA INFORMACION RECABADA 1.1. Matriz de precipitación. A continuación se muestra la matriz de la precipitación misma que se obtuvo de los datos mensuales.

Cuadro 4.1.1. Matriz de precipitación. Año 1952 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987

Ene 11.5 0 10 0.5 NO_D 89 3 3.5 5.6 0 0.2 22.3 2.8 10.6 65.8 9.8 8.2 4.2 9.3 0 0 5.2 37.1 0 0.6 2.5 0.3 45.9 24 0 19.4 28.3 8.5 0 0

Feb 4 12.5 0 3 4.5 4.8 0 0 0.4 2.7 0 0 27.2 6.4 0.4 21.3 13.6 4.6 0 0 5.1 3.8 11.3 3.5 5.2 13.2 27.7 7.9 6.1 7 10.3 13.6 0.3 0 0.3

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Mar 0 148.9 6.5 10 6.5 0 0 0.1 7.8 6.8 32.7 18.3 0 61.9 14.6 0.5 16.5 0.4 11.2 16.9 7.9 11.9 7.8 9.2 0 45 31.1 3.7 18.8 20.4 9.5 1.4 9 0 13.8

Abr 81 55 0 23.5 54.5 27 58.2 17 5.7 76.5 38 13.4 16.8 31.7 13.8 42.6 10.4 15.9 28.6 39.3 30.2 64.4 35.9 45.4 7.9 14.3 8.2 33.9 41 39.3 0 0.5 70.5 27.5 19

May 159 106 44 101 52.5 80.7 95.5 106.3 22.4 22.7 55.9 109.9 44.6 7.2 63 37.3 18.9 46.4 25.5 69.2 56.5 62.4 89.1 82.2 47.1 29 66.1 33 49.1 56.1 21.3 32.9 36.1 77.7 40.7

Jun 138.5 116 117 118.5 62.3 121.1 85.8 57.2 175.1 83.5 86.9 174.4 72.1 80.5 43 136.7 38.2 140.1 159.5 93.1 81.9 113.1 127.7 58.1 95.7 213.8 89.1 83.3 178.9 64.1 83.7 127.4 163.7 88.5 134.6

Jul 139.5 NO_D 132.5 146.5 81.7 142.7 136.8 81.5 149.7 48.8 161.3 83.2 85.6 177.1 94.6 161.3 162.3 101.2 87.8 89.7 130.3 225.3 155.7 171.5 130.2 128 122.4 70 140.6 85.8 112.3 225.3 65.1 79.3 135.1

Ago 127.5 110.5 155.5 117 42.4 139.4 81.9 91.8 94.5 85.1 125.8 55.6 147 141.8 160.6 88.6 237.6 106.8 59.5 65.2 197.5 129.6 92.4 118.4 60.2 89.4 102.7 124 103.4 38.6 116.4 90.5 153.9 127.2 151.6

Sep 63.5 128.5 160 71 35.3 123.1 464.5 148.6 67.3 104.9 115.2 127.1 81.7 65.5 118.1 113.7 83.1 114.3 86.2 87.1 73.3 91.3 36.6 96 112.6 91.6 190.1 69.9 104.6 16.6 90.1 111.2 82.7 34.6 75.5

Oct 6 77.5 28 23 36.5 66.3 162.9 59.5 18 79.2 25 34.5 71 54.7 58.6 81.3 7.4 40.6 61.4 50.5 54.1 22.1 14.3 77.9 31.7 62.5 1 46.7 54.6 50.7 42 35.5 22.1 49.9 0

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Nov 9.1 6.3 7.5 6.3 8.2 9.6 7.8 7.1 8.3 7.2 8.2 9.2 6.6 5.6 6.4 7.3 7.8 5 7.3 10.6 7.5 6.7 6.3 9.3 8.5 9 7.6 7.8 4.8 6.4 11.3 7.3 8.3 9 8.6

Dic 4.9 2.9 3.9 4.8 3.2 7.4 3.8 3.8 6 8 6.2 6 5.4 3.1 5.5 6.6 4.5 2.5 5.7 5.3 3.9 5.1 3.2 7.5 5.8 6.9 6.7 4.4 6.3 5.3 6.9 6.5 7.2 7 8.4

Hidrología Superficial 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

0 0.6 17.7 33.7 61.2 5.3 8.5 30.2 0 8.6 9.1 0 0 2 6 0 12.4 1.8 1.2 8 0.2 9.9 29.8 2.7 5.4 0

9 9.4 16.9 13.8 16.1 11.6 NO_D 0.5 0 0 0 1.9 0 4.1 4.8 0 0 6.4 0 29.5 1.9 NO_D 89.1 0 NO_D 1.1

16 52.2 1.6 2.2 4.3 17.6 10.2 NO_D 5.5 8 33 0 3.9 21.3 4.6 0.9 18.4 12.4 1.2 10.7 32.7 7.5 NO_D 5.9 4.2 NO_D 0

19.7 10.5 59 6 16.4 32.1 NO_D 11.3 29.3 64.4 4.5 10.8 13.5 36.9 66.6 16.3 41.8 23.7 38.9 59.6 57.4 3.7 15.5 46.6 6.5 20.1

34.9 70.6 92.3 48.1 76.7 30.5 48.2 0 17.3 58.9 0.5 5.4 77.7 50.7 32.3 16.4 47.9 35.4 80.3 44.5 24 70.2 6.8 13.2 11.1 42.5

104.6 98.6 139.7 130.3 30.4 111.3 113.9 90.1 51.8 124.9 84 65.9 148.5 74.2 47.1 118.7 189.3 31.3 64.8 149.4 82 77.7 48.7 130.8 93.5 62

112.4 114.2 148.6 206.5 173.3 123.8 152.7 60.7 136.3 82.1 78.1 125.6 81 106.6 90.1 89.5 102.7 148.3 73.3 187.1 84.6 145 218.5 170.4 93.4 76.6

62.3 69.4 158.7 47 89.3 89.9 147.2 159.3 109.9 59.7 204.4 145.3 164 62.3 92.3 160.4 98.5 108 94.8 70.3 67.5 142.8 105.8 189.5 52.7 59.3

118.1 56.1 79.4 49.5 164.2 116.8 40.6 51.5 133.8 53.5 213.7 65.6 83.5 103.6 92.6 106.9 95.1 38.5 69.1 134.4 26.5 136.7 38.7 68.9 51.3 124.7

13.2 18.6 147.8 112.8 61.2 1.1 47.9 68.9 22.6 30.9 59.8 90.9 27 25.2 49.4 41 38.8 53 35.2 33.6 20.6 56.6 1.1 50.7 2.3 NO_D

9 11.6 8.6 7.6 9.7 9 8.7 9.8 7.7 10.9 11.8 6.8 11.7 7 6.9 11.2 21.7 31.6 13 2.5 0 3.4 0 14.3 4.8 NO_D

7.1 7.7 7.9 7.2 6.7 6.4 8.3 8 7.4 8.7 6.5 5.2 5.6 4.4 1 0 0.3 0.2 0 0.2 0 3.5 0 3.1 0 NO_D

1.2. Análisis de la matriz de precipitación. A continuación se muestra la matriz de precipitación, ya con los datos de la precipitación faltantes en el cuadro anterior. La información faltante en algunos meses se calculó como el promedio de dos años seguidos (uno antes de, otro después de).

Cuadro 4.2.1. Matriz completa de precipitación. Año 1952 1954 1955 1956 1957

Ene 11.5 0 10 0.5 89.5

Feb 4 12.5 0 3 4.5

Suárez Zúñiga Monsoy

Mar 0 148.9 6.5 10 6.5

Abr 81 55 0 23.5 54.5

May 159 106 44 101 52.5

Jun 138.5 116 117 118.5 62.3

Jul 139.5 NO_D 132.5 146.5 81.7

Ago 127.5 110.5 155.5 117 42.4

Sep 63.5 128.5 160 71 35.3

Oct 6 77.5 28 23 36.5

6° B

Nov 9.1 6.3 7.5 6.3 8.2

Dic 4.9 2.9 3.9 4.8 3.2

Hidrología Superficial 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

89 3 3.5 5.6 0 0.2 22.3 2.8 10.6 65.8 9.8 8.2 4.2 9.3 0 0 5.2 37.1 0 0.6 2.5 0.3 45.9 24 0 19.4 28.3 8.5 0 0 0 0.6 17.7 33.7 61.2 5.3 8.5 30.2 0 8.6 9.1 0 0

4.8 0 0 0.4 2.7 0 0 27.2 6.4 0.4 21.3 13.6 4.6 0 0 5.1 3.8 11.3 3.5 5.2 13.2 27.7 7.9 6.1 7 10.3 13.6 0.3 0 0.3 9 9.4 16.9 13.8 16.1 11.6 12.1 0.5 0 0 0 1.9 0

Suárez Zúñiga Monsoy

17 0 0 0.1 7.8 6.8 32.7 18.3 0 61.9 14.6 0.5 16.5 0.4 11.2 16.9 7.9 11.9 7.8 9.2 0 45 31.1 3.7 18.8 20.4 9.5 1.4 9 0 13.8 52.2 1.6 2.2 4.3 17.6 10.2 15.7 5.5 8 33 0 3.9 21.3

27 58.2 17 5.7 76.5 38 13.4 16.8 31.7 13.8 42.6 10.4 15.9 28.6 39.3 30.2 64.4 35.9 45.4 7.9 14.3 8.2 33.9 41 39.3 0 0.5 70.5 27.5 19 19.7 10.5 59 6 16.4 32.1 43.4 11.3 29.3 64.4 4.5 10.8 13.5

80.7 95.5 106.3 22.4 22.7 55.9 109.9 44.6 7.2 63 37.3 18.9 46.4 25.5 69.2 56.5 62.4 89.1 82.2 47.1 29 66.1 33 49.1 56.1 21.3 32.9 36.1 77.7 40.7 34.9 70.6 92.3 48.1 76.7 30.5 48.2 0 17.3 58.9 0.5 5.4 77.7

121.1 85.8 57.2 175.1 83.5 86.9 174.4 72.1 80.5 43 136.7 38.2 140.1 159.5 93.1 81.9 113.1 127.7 58.1 95.7 213.8 89.1 83.3 178.9 64.1 83.7 127.4 163.7 88.5 134.6 104.6 98.6 139.7 130.3 30.4 111.3 113.9 90.1 51.8 124.9 84 65.9 148.5

142.7 136.8 81.5 149.7 48.8 161.3 83.2 85.6 177.1 94.6 161.3 162.3 101.2 87.8 89.7 130.3 225.3 155.7 171.5 130.2 128 122.4 70 140.6 85.8 112.3 225.3 65.1 79.3 135.1 112.4 114.2 148.6 206.5 173.3 123.8 152.7 60.7 136.3 82.1 78.1 125.6 81

139.4 81.9 91.8 94.5 85.1 125.8 55.6 147 141.8 160.6 88.6 237.6 106.8 59.5 65.2 197.5 129.6 92.4 118.4 60.2 89.4 102.7 124 103.4 38.6 116.4 90.5 153.9 127.2 151.6 62.3 69.4 158.7 47 89.3 89.9 147.2 159.3 109.9 59.7 204.4 145.3 164

123.1 464.5 148.6 67.3 104.9 115.2 127.1 81.7 65.5 118.1 113.7 83.1 114.3 86.2 87.1 73.3 91.3 36.6 96 112.6 91.6 190.1 69.9 104.6 16.6 90.1 111.2 82.7 34.6 75.5 118.1 56.1 79.4 49.5 164.2 116.8 40.6 51.5 133.8 53.5 213.7 65.6 83.5

66.3 162.9 59.5 18 79.2 25 34.5 71 54.7 58.6 81.3 7.4 40.6 61.4 50.5 54.1 22.1 14.3 77.9 31.7 62.5 1 46.7 54.6 50.7 42 35.5 22.1 49.9 0 13.2 18.6 147.8 112.8 61.2 1.1 47.9 68.9 22.6 30.9 59.8 90.9 27

6° B

9.6 7.8 7.1 8.3 7.2 8.2 9.2 6.6 5.6 6.4 7.3 7.8 5 7.3 10.6 7.5 6.7 6.3 9.3 8.5 9 7.6 7.8 4.8 6.4 11.3 7.3 8.3 9 8.6 9 11.6 8.6 7.6 9.7 9 8.7 9.8 7.7 10.9 11.8 6.8 11.7

7.4 3.8 3.8 6 8 6.2 6 5.4 3.1 5.5 6.6 4.5 2.5 5.7 5.3 3.9 5.1 3.2 7.5 5.8 6.9 6.7 4.4 6.3 5.3 6.9 6.5 7.2 7 8.4 7.1 7.7 7.9 7.2 6.7 6.4 8.3 8 7.4 8.7 6.5 5.2 5.6

Hidrología Superficial 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

2 6 0 12.4 1.8 1.2 8 0.2 9.9 29.8 2.7 5.4 0

4.1 4.8 0 0 6.4 0 29.5 1.9 91 89.1 0 1.1 1.1

18 4.6 0.9 18.4 12.4 1.2 10.7 32.7 7.5 13.4 5.9 4.2 4.2 0

36.9 66.6 16.3 41.8 23.7 38.9 59.6 57.4 3.7 15.5 46.6 6.5 20.1

50.7 32.3 16.4 47.9 35.4 80.3 44.5 24 70.2 6.8 13.2 11.1 42.5

74.2 47.1 118.7 189.3 31.3 64.8 149.4 82 77.7 48.7 130.8 93.5 62

106.6 90.1 89.5 102.7 148.3 73.3 187.1 84.6 145 218.5 170.4 93.4 76.6

62.3 92.3 160.4 98.5 108 94.8 70.3 67.5 142.8 105.8 189.5 52.7 59.3

103.6 92.6 106.9 95.1 38.5 69.1 134.4 26.5 136.7 38.7 68.9 51.3 124.7

25.2 49.4 41 38.8 53 35.2 33.6 20.6 56.6 1.1 50.7 2.3 NO_D

7 6.9 11.2 21.7 31.6 13 2.5 0 3.4 0 14.3 4.8 NO_D

4.4 1 0 0.3 0.2 0 0.2 0 3.5 0 3.1 0 NO_D

1.3. Calculo de los parámetros estadísticos. A continuación se muestran los parámetros estadísticos, mensuales y anuales: número, media, mediana, desviación estándar, máximo y mínimo.

Cuadro 4.3.1. Parámetros estadísticos anuales. Año 1952 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972

NMR 12 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

Suárez Zúñiga Monsoy

Anual 744.5 764.1 664.9 625.1 477.1 811.1 1100.2 576.4 560.8 525.4 655.4 653.9 560.8 646.1 644.4 707 608.5 582 542 526.9

Media 62 69.5 55.4 52.1 39.8 67.6 91.7 48 46.7 43.8 54.6 54.5 46.7 53.8 53.7 58.9 50.7 48.5 45.2 43.9

Mediana 37.5 77.5 19 23.3 39.5 73.5 70.1 37.1 13.2 35.8 35.4 28.4 35.9 43.2 50.8 40 15.1 28.3 27.1 44.9

Desvest 63.9 56.3 65.4 54.9 29.9 56 130.3 50.4 61.3 39.8 55 56.7 45.5 56.8 50.6 55.8 74.7 52.4 47.8 36.6

Máximo 159 148.9 160 146.5 89.5 142.7 464.5 148.6 175.1 104.9 161.3 174.4 147 177.1 160.6 161.3 237.6 140.1 159.5 93.1

6° B

Mínimo 0 0 0 0.5 3.2 0 0 0 0.4 0 0 0 0 3.1 0.4 0.5 4.5 0.4 0 0

Hidrología Superficial 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 9

Suárez Zúñiga Monsoy

19 648.2 740.9 617.4 679 505.5 705.2 653 530.5 732.2 390.3 523.2 680.4 627.4 500.7 587.6 542.5 468.9 878.8 666.8 722.8 548 647.2 495.8 524.1 535.6 672.4 527.3 633.8 481.6 490 578.8 660.9 479.4 481.3 751.8 372.2 753.9 559.9 694.4 326.3 386.3

54 61.7 51.5 56.6 42.1 58.8 54.4 44.2 61 32.5 43.6 56.7 52.3 41.7 49 45.2 39.1 73.2 55.6 60.2 45.7 53.9 41.3 43.7 44.6 56 43.9 52.8 40.1 40.8 48.2 55.1 40 40.1 62.7 31 62.8 46.7 57.9 27.2 42.9

42.2 42.3 36.3 51.8 20.1 37 29.4 39.9 45.1 29.5 20.4 30.6 29.1 31.1 16.4 27.3 15.1 69.2 40.4 45.8 21.1 42 20.8 20 43.3 10.5 8.8 24.2 31.1 39.7 17.4 40.3 31.5 37.1 39.1 22.3 63.4 22.7 30.5 6 42.5

60.5 68.6 52 54.5 47.2 63.5 60.6 37.3 57.9 27.5 44.1 69 57 42.7 59.3 44.3 40.6 62.8 63.1 57.8 49.3 53.8 48 52.4 36.7 77.9 53 57.7 39.1 37.5 55.6 56.5 45.4 35.1 61.7 33 56.8 64.5 68.6 36 42.4

197.5 225.3 155.7 171.5 130.2 213.8 190.1 124 178.9 85.8 116.4 225.3 163.7 127.2 151.6 118.1 114.2 158.7 206.5 173.3 123.8 152.7 159.3 136.3 124.9 213.7 145.3 164 106.6 92.6 160.4 189.3 148.3 94.8 187.1 84.6 145 218.5 189.5 93.5 124.7

6° B

0 3.8 3.2 0 0 2.5 0.3 3.7 4.8 0 0 0.5 0.3 0 0 0 0.6 2.2 4.3 6.7 1.1 8.3 0 0 0 0 0 0 2 0.9 0 0 0.2 0 0.2 0 3.4 0 0 0 0

Hidrología Superficial

20 Cuadro 4.3.2. Parámetros estadísticos mensuales.

Ene Mes NAR 61 Anual 771.9 Media 12.7 Mediana 5.3 Desvest 20.3 Máximo 89.5 Mínimo 0

Feb

Mar

Abr

May

Jun

61 541 8.9 4.1 16.7 91 0

61 61 61 61 840.7 1841.4 3083.7 6266.6 13.8 30.2 50.6 102.7 7.9 27.5 47.1 93.5 21.8 21.2 31.6 41.4 148.9 81 159 213.8 0 0 0 30.4

Jul

Ago

60 7422.1 123.7 124.7 42.6 225.3 48.8

Sep

Oct

Nov

Dic

61 61 60 60 6740.5 5948.7 2717.2 509.1 110.5 97.5 45.3 8.5 105.8 90.1 41.5 7.8 43.4 62.1 32 4.4 237.6 464.5 162.9 31.6 38.6 16.6 0 0

60 296 4.9 5.45 2.5 8.7 0

Parametros estadisticos 500

Precipitación (mm)

450 400 350 300 250 200

150 100 50 0

ENE

FEB MAR ABR MAY JUN Media

Mediana

JUL

Maximo

AGO

SEP

Minimo

OCT NOV

DIC

Desvest

Figura 4.3.1. Grafica de los parámetros estadísticos de la precipitación. 1.4.Conclusiones del tema.

De acuerdo a la información procesada se obtuvo la grafica de la Figura 4.3.1. en la que se observa que la precipatcion máxima de esta región alcanzo un valor superior a los 450 mm, de esta información se concluye que para la realización de proyectos se debe considerar esta información, ya que dicho valor muestra un máximo en el que habría que contemplarse un periodo de retorno. Las estadísticas indican que el índice de precipitación para esta región contempla los meses de junio, julio, agosto y septiembre, con esta información se conoce el periodo de lluvias y el periodo de estiaje, con dicha información se puede realizar adecuadamente el calendario de cultivos. Suárez Zúñiga Monsoy

6° B

Hidrología Superficial

21

Analizando la grafica se nota que los parámetros estadísticos calculados media, mediana y desviación estandar no tienen mucha variación, excepto en los meses en los que se presentan datos extremos.

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6° B

Hidrología Superficial

22

2. INTERPRETACION Y ANALISIS DEL PLUVIOGRAMA

2.1. Interpretación de la banda. A continuación se presenta una banda de registro de un pluviógrafo, llamada pluviógrama, en la cual se puede observar: el número de tormentas (eventos de precipitación) que se presentaron en el día, la hora en que se presentaron y la magnitud de cada una. En la figura 5.1.1 se puede ver que se presentaron 5 eventos de lluvia, el primero de gran intensidad y un lapso de tiempo corto, y los otros cuatro de baja intensidad, también podemos ver la duración, el número y la magnitud de cada una de ellas.

Figura 5.1.1. Pluviógrama de la estación Chapingo de la fecha 17 de Septiembre de 2012.

Suárez Zúñiga Monsoy

6° B

Hidrología Superficial

23

La primer lluvia se presenta alrededor de las 15:42 horas y perdura aproximadamente 30 minutos con una precipitación de 17.8 mm. A las 18:42 horas comienza otra pequeña lluvia y finaliza a la 19:00 con 0.3 mm de precipitación. Una tercera lluvia que se observa a las 21:00 la cual finaliza a las 22:00 con una precipitación de 0.3 mm igualmente. La cuarta lluvia del día a las 22:55 la cual finaliza a las 24:00 con una precipitación acumulada de 0.1 mm aproximadamente. Finalmente se presenta una última lluvia a las 03: 05 la cual finaliza a la 04:00 con una precipitación acumulada de 0.2 mm. El análisis más detallado se presenta a continuación. 5.2. Cálculo de número de tormentas, magnitud y duración de cada una.

A continuación se presenta el análisis detallado del pluviógrama, se cuenta el número de eventos, se determina su duración, se mide su magnitud y se calcula su intensidad; para el cálculo de la intensidad se usa la formula: 𝑰=

𝑷𝒓 𝒕

(1)

Dónde: I= Intensidad de precipitación, en mm/hr Pr = Precipitación total observada, en mm t = Tiempo de precipitación, en hr

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Figura 5.2.1. Pluviógrama para el análisis.

5.3.Cálculo de la curva masa y el hietograma de precipitación.

A partir de la información que proporciona el pluviógrama se calculan Hietogramas. Los hietogramas son representaciones gráficas de la precipitación acumulada, curvas masa, y de las intensidades de estas en relación con el tiempo en que ocurren, estas curvas se utilizan para el análisis del comportamiento de la precipitación en relación al tiempo, en una estación y son base para los balances hidrológicos y modelación hidrológica. Suárez Zúñiga Monsoy

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25 Cuadro 5.3.1 Cálculo de hietograma y curva de masa.

Evento N°

1

2

3

4

5

Hora horas

Minutos min 15 15 16 16 16 18 18 19 21 21 21 21 21 21 22 22 23 23 23 23 23 23 24 3 3

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42 50 0 10 16 42 50 0 0 10 20 30 40 50 0 55 0 10 20 30 40 50 0 5 10

Incremento Tiempo Precipitación del tiempo acumulado Precipitación Incremento acumulada Intensidad Intensidad min min mm mm mm mm/min mm/h 0 0 0 0 0 0 0 8 8 0.5 0.5 0.5 0.0625 3.75 10 18 4 3.5 4 0.35 21 10 28 9.5 5.5 9.5 0.55 33 6 34 8.3 8.3 17.8 1.38333333 83 0 34 0 0 17.8 0 0 8 42 0.2 0.2 18 0.025 1.5 10 52 0.3 0.1 18.1 0.01 0.6 0 52 0.3 0 18.1 0 0 10 62 0.48 0.18 18.28 0.018 1.08 10 72 0.5 0.02 18.3 0.002 0.12 10 82 0.55 0.05 18.35 0.005 0.3 10 92 0.58 0.03 18.38 0.003 0.18 10 102 0.6 0.02 18.4 0.002 0.12 10 112 0.6 0 18.4 0 0 0 112 0.6 0 18.4 0 0 5 117 0.65 0.05 18.45 0.01 0.6 10 127 0.68 0.03 18.48 0.003 0.18 10 137 0.69 0.01 18.49 0.001 0.06 10 147 0.7 0.01 18.5 0.001 0.06 10 157 0.7 0 18.5 0 0 10 167 0.7 0 18.5 0 0 10 177 0.7 0 18.5 0 0 0 177 0.7 0 18.5 0 0 5 182 0.8 0.1 18.6 0.02 1.2 6° B

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26 3 3 3 3 4

20 30 40 50 0

10 10 10 10 10

192 202 212 222 232

0.85 0.88 0.9 0.9 0.9

0.05 0.03 0.02 0 0

18.65 18.68 18.7 18.7 18.7

0.005 0.003 0.002 0 0

0.3 0.18 0.12 0 0

Hietograma 90 80

Intensidad (mm/h)

70 60 50 40

Hietograma

30

20 10 0 0

8 18 28 34 34 42 52 52 62 72 82 92 102112112117127137147157167177177182192202212222232 minutos acumulados

Figura 5.3.1. Hietograma resultante del análisis.

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milimetros acumulados (mm))

Curva masa 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Curva masa

0

8 18 28 34 34 42 52 52 62 72 82 92 102112112117127137147157167177177182192202212222232 minutos acumulados

Figura 5.3.2. Curva masa resultante del análisis.

Como resultados de los hietogramas podemos decir que las precipitaciones de mayor intensidad se presentaron en un tiempo muy cierto y que las demás aunque fueron más largas no tuvieron mucha intensidad, por lo que la mayor parte de la precipitación acumulada se presenta al principio.

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6. CALCULO DEL VOLUMEN DE AGUA PRECIPITADO EN UNA CUENCA.

7. CONCLUSIÓN.

Es muy claro que hoy en día la tecnología ha dado un gran avance en doquier rama de experimentación, los aparatos que miden la precipitación han tenido un gran desarrollo por lo que se puede decir que hoy día se cuentan con instrumentos muy exactos para la medición como es el caso de las EMAs. De acuerdo al análisis de realizado se concluye que el periodo de lluvias se encuentra durante los meses de junio, julio, agosto y septiembre.

8. BIBLIOGRAFIA.

Chow, Ven Te. 1994. Hidrología Aplicada. Mc. Graw Hill Interamericana, S.A. Santafé de Bogotá, Colombia. Chávez Morales, Jesús. 2009. Apuntes de Clase Hidrología Superficial, Capítulo VI Precipitación. Romo G. J. R. 1984. Instrumental meteorológico. UACh, Departamento de Irrigación. Chapingo, Méx. http://www.igeograf.unam.mx/web/sigg/docs/pdfs/publicaciones/geo_sigloxxi/serie_tex _uni/1/cp2.pdf

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http://www.imta.mx/index.php?Itemid=80&catid=52:enciclopedia-delagua&id=179:precipitaciones-pluviales-extremas&option=com_content&view=article http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)

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