HIDROGRAMTICO DE SNYDER

UNIVERSIDAD TCNICA DE MANAB

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMTICAS, FSICAS Y QUMICAS.CARRERA DE INGENIERA CIVIL

HIDROLOGIA II

TEMA:HIDROGRAMA UNITARIO DE SNYDER

AUTORES:BERMUDEZ SALVATIERRA EMANUELCERN CEVALLOS WILLIAM GABRIELGARCIA FREIRE JAIME PATRICIOMENDOZA AVELLN LUIS ALFREDOROMERO GUILLN MARIA EUGENIASALAZAR BOWEN ROMINA VIOLETAVELEZ NAVIA JAVIER ALEJANDRO

GRUPO: LOS ESPECIALISTAS

DOCENTE:ING. ANTONIO CAMPOS

X- C - CIVIL

INDICE DE CONTENIDOINTRODUCCIN1JUSTIFICACIN2OBJETIVOS3OBJETIVO GENERAL:3OBJETIVOS ESPECFICOS:3FUNDAMENTACION4METODOLOGIA APLICADA9CONCLUSIONES15BIBLIOGRAFA15

INTRODUCCINEl hidrograma es un grfico que muestra la variacin en el tiempo de alguna informacin hidrolgica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros. Para un ro, arroyo, rambla o canal, si bien tpicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el grfico de la descarga (L3/T) de un flujo en funcin del tiempo. stos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrogramas anuales, los que a su vez se dividen en perennes y en intermitentes.Permite observar: Las variaciones en la descarga a travs de una tormenta, o a travs del ao hidrolgico: El pico de escorrenta (caudal mximo de la avenida); El flujo de base o aporte de las aguas subterrneas al flujo; o, Las variaciones estacionales de los caudales si se grafica un perodo de uno o varios aos.Hidrograma Sinttico: Hidrograma unitario estimado de acuerdo con frmulas que incluyen parmetros fsicos de la cuenca en estudio como rea, longitud del cauce principal, pendiente promedio y otros. Son los hidrogramas sintticos ms conocidos: el Triangular del USDA, el de Snyder.JUSTIFICACINEste informe da una idea aproximada de la respuesta de una cuenca a precipitaciones cortas y homogneas, podemos utilizar algunas frmulas empricas que, basndose en caractersticas fsicas de la cuenca (superficie, pendiente media, longitud del cauce) proporcionan una idea del hidrograma de diseo resultante el cual se bas en el mtodo del hidrograma unitario de Snyder.Se establece las coordenadas y el grafico del hidrograma de diseo, a pesar de su simplicidad, nos proporciona los parmetros fundamentales del mismo: el caudal pico (Qp), el tiempo en el que se produce el caudal pico (tp) y el tiempo base (tb) en la cual se produjo la escorrenta superficial, as como la ampliacin de coordenadas del hidrograma unitario de Snyder para posteriormente establecer el hidrograma de diseo, tomando como base la lmina de escorrenta estimada en la cuenca por el mtodo propuesto por el Servicio de Conservacin de Suelos de U.S.A.

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL: Determinar los caudales de escorrenta superficial mediante el mtodo del hidrograma unitario de Snyder para una cuenca dada. OBJETIVOS ESPECFICOS: Calcular el caudal pico del hidrograma en base a las caractersticas fisiogrficas de la cuenca. Realizar la ampliacin del hidrograma unitario de Snyder segn el mtodo propuesto por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de U.S.A. Establecer la lmina de escorrenta superficial de la cuenca y hallar las coordenadas para el hidrograma de diseo.

FUNDAMENTACIONLos elementos a considerar para la aplicacin de este mtodo Sinttico se representan en el grfico siguiente:Donde:Tr (Tl)s = tiempo d retraso para una lluvia unitaria (horas)Tp = tiempo transcurrido entre el centro de gravedad de la lluvia efectiva y el pico del hidrograma de escurrimiento directo (en horas);Tb = tiempo de base del hidrograma (horas);Qp = caudal pico del hidrograma.Para calcular el tiempo de retardo, SNYDER propone la siguiente frmula:

Donde:L = longitud de la corriente principal del ro desde la estacin de aforos o desembocadura - al punto ms alejado de la cuenca (en km);Lcg = distancia entre la estacin de salida - desembocadura - y el centro de gravedad de la cuenca, medida sobre el cauce principal, en km;Ct = coeficiente de retardo de SNYDER, dependiente de las caractersticas fsicas de la cuenca.

El parmetro Lcg puede determinarse representando grficamente la relacin existente entre las reas comprendidas entre curvas de nivel, acumuladas, y las sucesivas longitudes del curso principal comprendidas en dichas reas, tambin acumuladas.Sobre esa relacin, que constituye una curva de masa, se ingresa con el 50% del rea acumulada total y se lee sobre el eje de longitudes el valor de Lcg buscado.El coeficiente Ct vara entre 1,35 y 1,65 para las reas de montaa, con inclinacin a tomar valores ms bajos cuando se trata de cuencas con pendientes altas. Una forma prctica de determinarlo consiste en aplicar la frmula propuesta por TAYLOR - SCHWARTZ:

S = pendiente del curso principal (Tp) tiempo donde se produce el caudal pico en funcin de la duracin de la tormenta de diseo:

Y el caudal pico del hidrograma:

Valor que resultar para una lluvia unitaria de He = 25mm (aprox. 1 pulgada) y de una duracin unitaria Tl.Cuando se trata de analizar una lluvia de una duracin D distinta de la unitaria (Ds) definida por SNYDER, el tiempo de retardo resulta modificado y se expresa recalculado en funcin de la nueva duracin:

De modo que el caudal pico se recalcula haciendo uso del nuevo Tl y el tiempo de base del hidrograma de escurrimiento directo ser:

En un primer paso deber entonces graficarse el hidrograma unitario de SNYDER para una he = 25 mm y duracin tr, luego el segundo paso consistir en graficar el hidrograma de escurrimiento directo producido por la tormenta dato, utilizando el he = Q (en mm) ya calculado por el mtodo del SCS para una duracin de lluvia efectiva TR= tu = duracin de la lluvia efectiva (unitaria) segn el mtodo del SCS.Para evitar que con los parmetros calculados quede configurado un hidrograma bsicamente triangular, el cuerpo de Ingenieros de la Armada de U.S.A ha desarrollado unos parmetros que permite completar el ajuste del hidrograma de SNYDER determinando el ancho que debe tener el mismo para el 50% y el 75% del caudal pico.Hasta intersectar las dos rectas que permitirn leer en el eje de abscisas los anchos (en horas) para el 75% y el 50% del caudal de punta.

El coeficiente de Pico (Cp) es un trmino adimensional cuya variacin est comprendida normalmente entre 0,56 y 0,69, aunque para reas de montaa con fuertes pendientes el ltimo valor puede ser superado y en las regiones llanas pueden llegar a ajustarse con Cp menores a 0,5 inclusive.Finalmente, la representacin de los dos pasos mencionados mostrar un grfico como el siguiente:

METODOLOGIA APLICADADeterminacin del hidrograma del escurrimiento superficial en la salida de una cuenca a partir de las caractersticas fisiogrficas de la misma y las precipitaciones que se tengan en la dicha cuenca.DATOS DEL DISEO

AREA DE LA CUENCA (A)248.17 KM2

LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L)40 KM

LONGITUD DESDE LA SALIDA DEL CAUCE HASTA EL PUNTO EN EL CAUCE MAS CERCANO AL CENTROIDE DE LA CUENCA (Lca)10.60 KM

PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA (S)12.38 %

DURACIN DE LA TORMENTA DE DISEO (D)5.46 horas

PORCENTAJE DE REA MONTAOSA (WA)50%

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS DE LA CUENCA84,59 mm

NUMERO DE CURVA (CN)88

1. CALCULO DEL TIEMPO DE RETRASO PARA UNA TORMENTA DE DURACION ESTANDAR (Tl)s.

Donde: Ct= = 0.752 Ct

Ct es un coeficiente emprico en funcin de la pendiente S de la cuenca.

Ct=1,71

(Tl)s=7,87horas

2. DURACIN DE LA TORMENTA ESTANDAR (Ds)Ds = 0.182 x

Ds = 1,43 horas

3. TIEMPO AL QUE SE PRESENTARA EL CAUDAL PICO (Tp).

Tl es el tiempo de retraso para la duracin D de la tormenta de diseo.Tl=8,88horas

Tp=11,61horas

4. CAUDAL MAXIMO AL PICO (Qp).

Cp es un coeficiente emprico que depende de las condiciones topogrficas de la cuenca, tales como zonas montaosas o llanas, densidad de drenaje y varia de 0.50 a 0.69.Qp=103,67m/s

Cp = 0,53

5. AMPLITUD DEL HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER, SEGN EL CUERPO DE INGENIEROS DE LA ARMADA DE U.S.A. , SE USAN LOS SIGUIENTES PARAMETROS.W50=15,40horas

W75=8,73horas

PUNTOTIEMPO (HORAS)Q (M/S)

000

1Tp-0.4W500.5 Qp

2Tp-0.4W750.75 Qp

3TpQp

4Tp+0.6W750.75 Qp

5Tp+0.6W500.5 Qp

6Tb0

6. DETERMINACIN DE LAS COORDENADAS DEL HIDROGRAMA CON LAS SIGUIENTES EXPRESIONES:

El tiempo base Tb se obtiene:Tb=34,83horas

Le= 1

PUNTOTIEMPO (HORAS)Q (M/S)

00,000,00

15,4551,84

28,1277,75

311,61103,67

416,8577,75

520,8551,84

634,830,00

Coordenadas del hidrograma para una lmina de escorrenta de 1 pulgada.

7. OBTENCIN DEL HIDROGRAMA UNITARIO PARA UNA LMINA DE 1CM.F= 1/2,54 = 0,389 cm-1Hu 1cm F

Las coordenadas Q (M/S) del hidrograma unitario de lmina de 1 de escorrenta se multiplican por F obteniendo:Le= 1cm

PUNTOTIEMPO (HORAS)Q (M/S)

00,000,00

15,4520,22

28,1230,32

311,6140,43

416,8530,32

520,8520,22

634,830,00

8. HIDROGRAMA DE DISEO.Calculo de la escorrenta directa (Q) para la precipitacin mxima en 24 horas.P= 84,59 mm CN= 88Para el clculo de Q se emplea el mtodo propuesto por el servicio de conservacin de suelos U.S.A. S =34,64mm

Q =53,71mm

Le =5,37cm

-1)

Calculo de coordenadas para el hidrograma de diseo, en base a la lmina de escurrimiento de la cuenca Le= 5,37 cm.PUNTOTIEMPO (HORAS)Q (M/S)

00,000,00

15,45108,58

28,12162,87

311,61217,15

416,85162,87

520,85108,58

634,830,00

CONCLUSIONES El hidrograma unitario de Snyder es un mtodo sinttico que estima los caudales de escurrimiento de una cuenca basndose en sus caractersticas fisiogrficas y es muy til cuando no se cuenta con estaciones aforadoras cercanas donde est prevista la realizacin de un proyecto u obra. Para un buen ajuste del hidrograma unitario propuesto por Snyder se debe realizar la ampliacin del mismo por el mtodo propuesto por el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de U.S.A. El hidrograma de diseo para la cuenca en cuestin se lo establece mediante la determinacin de la lmina de escorrenta directa de la cuenca por el mtodo del Servicio de Conservacin de Suelos de U.S.A, tomando como precipitacin la mxima durante 24 horas y el nmero de curva correspondiente al complejo hidrolgico de la cuenca.BIBLIOGRAFA http://ing.unne.edu.ar/pub/hidro-tp7.pdf http://julianrojo.weebly.com/uploads/1/2/0/0/12008328/modelos_lluvia_escorrentia.pdf http://www.buenastareas.com/ensayos/Hidrograma-Sintetico/4004479.html 277490/DA_PROCESO_09-11-277490_205667011_1455971.pdf SNYDER-PDF.