Aplicación del hec-hms a pequeñas cuencas
Páginas: 15 (3621 palabras)
Publicado: 25 de febrero de 2011
MÁSTER INGENIERÍA HIDRAÚLICA Y MEDIO AMBIENTE
ASIGNATURA: HIDROLOGÍA SUPERFICIAL
APLICACIÓN DEL PROGRAMA HEC-HMS
PROFESOR: DR. FÉLIX FRANCÉS GARCÍA
ALUMNA: PAOLA JACKELINE DUQUE SARANGO
Curso: 2010-2011
OBJETIVO
El objetivo de la práctica es el de crear un modelo de precipitación sobre una cuenca con la finalidad de calcular el hidrograma que proporciona el caudal picoen el punto final de la misma. Para ello se usó el Modelo pseudo-distribuido HEC-HMS, versión 3.5 (Sistema de modelización hidrológica desarrollado por el U.S. Army Corps of Engineers Hidrologic Engineering Center)-HEC-HMS (versión 3.5), contrastando los resultados con el Método de Témez Modificado (MTM).
METODOLOGÍA APLICADA
En cuanto a la transformación lluvia-escorrentía, se emplearon portanto dos modelos:
1. Método de Témez Modificado: Recomendado en la “Instrucción 5.2-IC de Drenaje Superficial” (MOPU, 1990), pero con modificaciones posteriores (Témez, “Extended an improved rational metrhod. Version of the highways administration of Spain”, XXIV Congreso de la IAHR, 1991) (Témez, 1991). La metodología de Témez se basa en el Método Racional, aplicable a pequeñas cuencas(recomendado para cuencas menores de 20 km2), pero con una serie de modificaciones: entre otras cuestiones, corrige la dependencia del coeficiente de escorrentía del periodo de retorno, obteniendo aquél a partir de un parámetro de infiltración y de la propia magnitud de la precipitación. Por otra parte, mantiene del Método Racional un hietograma de diseño rectangular, que se determinar a partir deltiempo de concentración de la cuenca y de la curva IDF de la precipitación. El MTM solo obtiene como resultado el caudal pico en el desagüe de la cuenca.
2. Modelo pseudo-distribuido HEC-HMS, versión 3.5 (Sistema de modelización hidrológica desarrollado por el U.S. Army Corps of Engineers Hidrologic Engineering Center). Con dicho modelo, el sistema hidrológico se conceptualiza en una seriede sub-sistemas y tramos fluviales de propagación, de manera que en cada sub-sistema se realiza la transformación de la precipitación en escorrentía mediante técnicas de convolución del hietograma de lluvia neta (obteniendo mediante un modelo de producción) con el hidrograma unitario. La escorrentía generada se propagas a través de los cauces principales de la cuenca, obteniéndose finalmente elhidrograma de escorrentía superficial, y por tanto, el caudal pico de crecida en el desagüe de la misma.
El modelo pseudo-distribuido tiene una gran incertidumbre asociada a varios parámetros, en especial el umbral de escorrentía, el cual lleva implícitamente asociada una variable inicial del sistema, las condiciones previas de humedad del complejo suelo-vegetación difícilmente cuantificable yenorme incidencia en los resultados, como se verá en la presente práctica.
Tanto para el MTM como para el Modelo hidrológico pseudodistribudo, se rigieron por las siguientes fases:
1. Identificación y caracterización hidromorfométrica del sistema hidrológico.
2. Caracterización de la producción de escorrentía superficial.
3. Estimación de los cuantiles de precipitación diaria máxima anual.4. Determinación de las tormentas de diseño.
5. Cálculo de los hidrogramas de crecida.
6. Calibración y validación del modelo.
DELIMITACIÓN Y CARACTERIZACIÓN HIDROMORFOMÉTRICA DE LA CUENCA VERTIENTE
La delimitación de la cuenca vertiente de la zona de estudio, se llevó a cabo con la ayuda de Sistemas de Información Geográfica a partir de un Modelo de Elevación Digital, dicha información sela obtuvo de la página web: http://urhweb.gipuzkoa.net/ y http://www1.euskadi.net/cartografia/visor/catalogo/catalogo.htm donde se dispone de modelos digitales de elevaciones con tamaño de píxel 2.5*2.5 m. recortados por la malla del 1:5.000. También se han utilizado datos LIDAR para el territorio histórico de Gipuzkoa. De la cual se obtuvo: Área de la cuenca y subcuencas, cobertura vegetal,...
ASIGNATURA: HIDROLOGÍA SUPERFICIAL
APLICACIÓN DEL PROGRAMA HEC-HMS
PROFESOR: DR. FÉLIX FRANCÉS GARCÍA
ALUMNA: PAOLA JACKELINE DUQUE SARANGO
Curso: 2010-2011
OBJETIVO
El objetivo de la práctica es el de crear un modelo de precipitación sobre una cuenca con la finalidad de calcular el hidrograma que proporciona el caudal picoen el punto final de la misma. Para ello se usó el Modelo pseudo-distribuido HEC-HMS, versión 3.5 (Sistema de modelización hidrológica desarrollado por el U.S. Army Corps of Engineers Hidrologic Engineering Center)-HEC-HMS (versión 3.5), contrastando los resultados con el Método de Témez Modificado (MTM).
METODOLOGÍA APLICADA
En cuanto a la transformación lluvia-escorrentía, se emplearon portanto dos modelos:
1. Método de Témez Modificado: Recomendado en la “Instrucción 5.2-IC de Drenaje Superficial” (MOPU, 1990), pero con modificaciones posteriores (Témez, “Extended an improved rational metrhod. Version of the highways administration of Spain”, XXIV Congreso de la IAHR, 1991) (Témez, 1991). La metodología de Témez se basa en el Método Racional, aplicable a pequeñas cuencas(recomendado para cuencas menores de 20 km2), pero con una serie de modificaciones: entre otras cuestiones, corrige la dependencia del coeficiente de escorrentía del periodo de retorno, obteniendo aquél a partir de un parámetro de infiltración y de la propia magnitud de la precipitación. Por otra parte, mantiene del Método Racional un hietograma de diseño rectangular, que se determinar a partir deltiempo de concentración de la cuenca y de la curva IDF de la precipitación. El MTM solo obtiene como resultado el caudal pico en el desagüe de la cuenca.
2. Modelo pseudo-distribuido HEC-HMS, versión 3.5 (Sistema de modelización hidrológica desarrollado por el U.S. Army Corps of Engineers Hidrologic Engineering Center). Con dicho modelo, el sistema hidrológico se conceptualiza en una seriede sub-sistemas y tramos fluviales de propagación, de manera que en cada sub-sistema se realiza la transformación de la precipitación en escorrentía mediante técnicas de convolución del hietograma de lluvia neta (obteniendo mediante un modelo de producción) con el hidrograma unitario. La escorrentía generada se propagas a través de los cauces principales de la cuenca, obteniéndose finalmente elhidrograma de escorrentía superficial, y por tanto, el caudal pico de crecida en el desagüe de la misma.
El modelo pseudo-distribuido tiene una gran incertidumbre asociada a varios parámetros, en especial el umbral de escorrentía, el cual lleva implícitamente asociada una variable inicial del sistema, las condiciones previas de humedad del complejo suelo-vegetación difícilmente cuantificable yenorme incidencia en los resultados, como se verá en la presente práctica.
Tanto para el MTM como para el Modelo hidrológico pseudodistribudo, se rigieron por las siguientes fases:
1. Identificación y caracterización hidromorfométrica del sistema hidrológico.
2. Caracterización de la producción de escorrentía superficial.
3. Estimación de los cuantiles de precipitación diaria máxima anual.4. Determinación de las tormentas de diseño.
5. Cálculo de los hidrogramas de crecida.
6. Calibración y validación del modelo.
DELIMITACIÓN Y CARACTERIZACIÓN HIDROMORFOMÉTRICA DE LA CUENCA VERTIENTE
La delimitación de la cuenca vertiente de la zona de estudio, se llevó a cabo con la ayuda de Sistemas de Información Geográfica a partir de un Modelo de Elevación Digital, dicha información sela obtuvo de la página web: http://urhweb.gipuzkoa.net/ y http://www1.euskadi.net/cartografia/visor/catalogo/catalogo.htm donde se dispone de modelos digitales de elevaciones con tamaño de píxel 2.5*2.5 m. recortados por la malla del 1:5.000. También se han utilizado datos LIDAR para el territorio histórico de Gipuzkoa. De la cual se obtuvo: Área de la cuenca y subcuencas, cobertura vegetal,...
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