Papel del hidrograma unitario en el proceso de
predicción de crecidas
La teoría del hidrograma unitario participa en el proceso de predicción
de crecidas proporcionando una estimación del caudal del río
a partir de la precipitación.
Una vez determinada la cantidad de lluvia o de deshielo que se ha producido
o puede producirse, y qué parte de dicha cantidad se transformará en
escorrentía, aún queda por determinar qué parte del
caudal del río se verá afectada por la escorrentía con
el paso del tiempo. El hidrograma unitario nos proporciona una forma de calcularlo.
Dada una cantidad específica de precipitación, la teoría
del hidrograma unitario nos permite calcular la cantidad de flujo que se
producirá en determinado período.
Precipitación promediada para la cuenca
En situaciones típicas que no involucran nieve, el proceso de predicción
hidrológica comienza con la lluvia. El punto de partida específico
es la precipitación promediada para la cuenca, es decir, un valor
de la cantidad de lluvia caída o prevista para determinada cuenca,
que típicamente se da como altura de lluvia en función del
tiempo.
La teoría del hidrograma unitario presupone que esta lluvia se distribuye
uniformemente en toda la cuenca hidrológica.
"Exceso de lluvia" promedio para la
cuenca
A partir de estas condiciones, necesitamos saber qué parte de la
precipitación promediada para la cuenca se transformará en
escorrentía. En la teoría del hidrograma unitario, la escorrentía
se conoce también como "exceso de lluvia" o "precipitación
efectiva". Típicamente, los modelos empleados para calcular la escorrentía
producida por la lluvia generan un cálculo aproximado de lo que se
transforma en exceso de lluvia.
Por ejemplo, esto significa que si el 25 % de una precipitación
promediada de 100 mm para la cuenca se transforma en exceso de lluvia, el
exceso de lluvia promedio para la cuenca será de 25 mm.
Escorrentía directa y caudal base
Haga clic en la imagen para ver la animación.
Cierta parte de la lluvia se infiltra en el suelo y percola hasta que se
incorpora al almacenamiento a largo plazo, con lo cual contribuye al caudal
base. El caudal base es la parte del caudal que responde lentamente a las
variaciones de precipitación y mantiene los arroyos durante los períodos
secos.
Parte de la lluvia restante se evapora, parte se almacena en lagos y embalses,
y el resto se desplaza rápidamente hacia el canal fluvial, ya sea
en la superficie o justo debajo de ella. Éste es el exceso de precipitación,
o escorrentía directa, que a veces se denomina también flujo
directo.
El hidrograma unitario representa el exceso de precipitación o escorrentía
directa.
Conversión de la escorrentía a caudal
La información de lluvia y escorrentía que está a nuestra
disposición sólo nos proporciona una estimación de la
cantidad de agua que corre rápidamente hacia el canal fluvial. El
hidrograma unitario brinda una estimación del caudal o flujo resultante.
Por ejemplo, si estamos trabajando en milímetros, el hidrograma unitario
puede proporcionar una estimación del caudal que provocarían
25 mm de exceso de precipitación.
Preguntas de repaso:
1. El hidrograma unitario se define como el hidrograma que resulta de
__________ durante un período dado. (Elija la mejor opción.)
a) una unidad de exceso de lluvia
b) 25,4 mm de exceso de lluvia
c) cualquier cantidad de escorrentía en una cuenca en particular
2. El hidrograma unitario es una herramienta empleada en el proceso de
pronóstico de flujo fluvial para _____. (Escoja todas las opciones
pertinentes.)
a) obtener una estimación de la precipitación promedio para
la cuenca
b) convertir la precipitación promedio para la cuenca en escorrentía
o altura de exceso de precipitación
c) utilizar el exceso de precipitación para estimar el caudal en función
del tiempo
3. El hidrograma unitario muestra la respuesta del caudal a _____. (Escoja
todas las opciones pertinentes.)
a) la escorrentía directa o exceso de precipitación
b) los cambios en el caudal base debidos a la escorrentía o exceso
de precipitación
c) los cambios en la escorrentía directa y el caudal base producidos
por el exceso de precipitación
4.
En la imagen de arriba, cuáles de los elementos rotulados contribuyen
a la escorrentía directa? (Escoja todas las opciones pertinentes.)
Respuestas correctas y explicación
1. El hidrograma unitario se define como el hidrograma que resulta de _____
durante un período dado. (Elija la mejor opción.)
La respuesta correcta es la opción a), una unidad de exceso
de lluvia.
2. El hidrograma unitario es una herramienta empleada en el proceso de
pronóstico de caudal para _____. (Escoja todas las opciones pertinentes.)
La respuesta correcta es la opción c), utilizar el exceso de
precipitación para estimar el caudal en función del tiempo.
El hidrograma unitario es una herramienta empleada en el proceso de estimar
el caudal que produce una unidad de exceso de precipitación
a la largo del tiempo.
3. El hidrograma unitario muestra la respuesta del caudal a _____. (Escoja
todas las opciones pertinentes.)
La respuesta correcta es la opción a), la escorrentía directa
o exceso de precipitación.
Se eliminan los efectos del caudal base para que el hidrograma unitario
muestre sólo el impacto de la escorrentía directa en la corriente.
4.
En la imagen de arriba, cuáles de los elementos rotulados contribuyen
a la escorrentía directa? (Escoja todas las opciones pertinentes.)
Las respuestas correctas son las opciones a) y b). La escorrentía
directa incluye el exceso de precipitación que corre rápidamente
sobre la superficie y justo debajo de la superficie.
Fin de la sección uno: Introducción a los hidrogramas unitarios