Abstracciones Hidrologicas - Almacenamiento Superficial
Páginas: 5 (1177 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2011
DEFINICIÓN
El almacenamiento superficial es parte de la lluvia que permanece sobre la superficie del suelo y fluye o se infiltra al final de la precipitación, y que no incluye el almacenamiento en depresiones.
1. DESCRIPCIÓN
Las abstracciones hidrológicas son los procesos físicos que actúan para reducir la precipitación total a precipitación efectiva. Eventualmente, la precipitaciónefectiva va a constituir el escurrimiento de superficie. Hay varios procesos por los cuales la precipitación es abstraída por la cuenca. Entre estos procesos el que describiremos es el almacenamiento superficial.
El almacenamiento superficial se produce en un evento de lluvia, cuando la intensidad de la misma es superior a la tasa de infiltración, se produce un almacenamiento superficial queprimero llena las depresiones del terreno, conformando el almacenamiento de retención. Luego que las depresiones se han llenado se inicia el almacenamiento detención, el cual genera el escurrimiento.
La cantidad de almacenamiento superficial está en función del relieve de la cuenca. En cuencas pequeñas y montañosas, el almacenamiento superficial es usualmente despreciable. Sin embargo, en desagüesurbanos y de tierras bajas (pantanos, ciénagas) es bastante compleja, de allí que el almacenamiento de superficie es usualmente simulado con modelos empíricos o conceptuales.
2. METODOS DE EVALUACIÓN
En general contamos con métodos para el cálculo de las abstracciones, a continuación tenemos los más conocidos:
3.1. METODO DEL INDICE φ
El índice φ se define como una tasaconstante de abstracciones en [mm/h] que produciría un hietograma efectivo con una precipitación total igual al volumen de escorrentía total sobre la cuenca, rd.
Donde Rm es la precipitación observada en [mm] en el intervalo de tiempo m y Δt es el intervalo de tiempo en [hs].
Teniendo en cuenta las definiciones anteriores, se define el coeficiente de escorrentía, C, como la relación entre laescorrentía y la precipitación en un periodo de tiempo determinado. Este coeficiente puede aplicarse a una tormenta o a precipitaciones y caudales mensuales o anuales.
3.2. CALCULO DE LAS PERDIDAS USANDO LAS ECUACIONES DE INFILTRACION
Si no contamos con información de caudales a la salida de la cuenca, podemos estimar la lluvia neta calculando las pérdidas por infiltración con lasecuaciones estudiadas anteriormente y teniendo en cuenca además los otros tipos de pérdidas, como la evaporación, intercepción y almacenamiento en depresiones. Aquí vamos a considerar que todas las pérdidas provienen de la infiltración y se desarrollará un método para determinar el tiempo de encharcamiento y la infiltración para una lluvia variable usando la ecuación de infiltración de Green-Ampt. Elmétodo es igualmente útil para ser usado con otras ecuaciones de infiltración, como las de Horton y Phillip.
Consideramos un intervalo de tiempo desde t hasta t + Δt. Contamos con la información de la intensidad de lluvia, it, que es constante a lo largo del intervalo. La tasa de infiltración potencial y la infiltración acumulada en el instante t, son ft y Ft, respectivamente. Igualmente, la tasade infiltración potencial y la infiltración acumulada en el instante t + Δt, son ft + Δt y Ft+Δt, respectivamente. Se supone conocido Ft al comienzo del intervalo, por condiciones iniciales o por cálculos anteriores. También conocemos las características de suelo, la altura de succión, ψ, la conductividad hidráulica, K, y Δθ, para lo cual hace falta conocer la porosidad efectiva, θe y lasaturación efectiva inicial, se.
Se presentan 3 casos posibles en función del instante en que se produce el encharcamiento:
1) Existe encharcamiento durante todo el intervalo de tiempo considerado.
2) No existe encharcamiento durante todo el intervalo de tiempo considerado.
3) El encharcamiento comienza en algún momento dentro del intervalo de tiempo considerado.
El primer paso a seguir es...
El almacenamiento superficial es parte de la lluvia que permanece sobre la superficie del suelo y fluye o se infiltra al final de la precipitación, y que no incluye el almacenamiento en depresiones.
1. DESCRIPCIÓN
Las abstracciones hidrológicas son los procesos físicos que actúan para reducir la precipitación total a precipitación efectiva. Eventualmente, la precipitaciónefectiva va a constituir el escurrimiento de superficie. Hay varios procesos por los cuales la precipitación es abstraída por la cuenca. Entre estos procesos el que describiremos es el almacenamiento superficial.
El almacenamiento superficial se produce en un evento de lluvia, cuando la intensidad de la misma es superior a la tasa de infiltración, se produce un almacenamiento superficial queprimero llena las depresiones del terreno, conformando el almacenamiento de retención. Luego que las depresiones se han llenado se inicia el almacenamiento detención, el cual genera el escurrimiento.
La cantidad de almacenamiento superficial está en función del relieve de la cuenca. En cuencas pequeñas y montañosas, el almacenamiento superficial es usualmente despreciable. Sin embargo, en desagüesurbanos y de tierras bajas (pantanos, ciénagas) es bastante compleja, de allí que el almacenamiento de superficie es usualmente simulado con modelos empíricos o conceptuales.
2. METODOS DE EVALUACIÓN
En general contamos con métodos para el cálculo de las abstracciones, a continuación tenemos los más conocidos:
3.1. METODO DEL INDICE φ
El índice φ se define como una tasaconstante de abstracciones en [mm/h] que produciría un hietograma efectivo con una precipitación total igual al volumen de escorrentía total sobre la cuenca, rd.
Donde Rm es la precipitación observada en [mm] en el intervalo de tiempo m y Δt es el intervalo de tiempo en [hs].
Teniendo en cuenta las definiciones anteriores, se define el coeficiente de escorrentía, C, como la relación entre laescorrentía y la precipitación en un periodo de tiempo determinado. Este coeficiente puede aplicarse a una tormenta o a precipitaciones y caudales mensuales o anuales.
3.2. CALCULO DE LAS PERDIDAS USANDO LAS ECUACIONES DE INFILTRACION
Si no contamos con información de caudales a la salida de la cuenca, podemos estimar la lluvia neta calculando las pérdidas por infiltración con lasecuaciones estudiadas anteriormente y teniendo en cuenca además los otros tipos de pérdidas, como la evaporación, intercepción y almacenamiento en depresiones. Aquí vamos a considerar que todas las pérdidas provienen de la infiltración y se desarrollará un método para determinar el tiempo de encharcamiento y la infiltración para una lluvia variable usando la ecuación de infiltración de Green-Ampt. Elmétodo es igualmente útil para ser usado con otras ecuaciones de infiltración, como las de Horton y Phillip.
Consideramos un intervalo de tiempo desde t hasta t + Δt. Contamos con la información de la intensidad de lluvia, it, que es constante a lo largo del intervalo. La tasa de infiltración potencial y la infiltración acumulada en el instante t, son ft y Ft, respectivamente. Igualmente, la tasade infiltración potencial y la infiltración acumulada en el instante t + Δt, son ft + Δt y Ft+Δt, respectivamente. Se supone conocido Ft al comienzo del intervalo, por condiciones iniciales o por cálculos anteriores. También conocemos las características de suelo, la altura de succión, ψ, la conductividad hidráulica, K, y Δθ, para lo cual hace falta conocer la porosidad efectiva, θe y lasaturación efectiva inicial, se.
Se presentan 3 casos posibles en función del instante en que se produce el encharcamiento:
1) Existe encharcamiento durante todo el intervalo de tiempo considerado.
2) No existe encharcamiento durante todo el intervalo de tiempo considerado.
3) El encharcamiento comienza en algún momento dentro del intervalo de tiempo considerado.
El primer paso a seguir es...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.