Construcción de un hidrograma unitario a partir de un hidrograma complejo.
Lea este artículo para conocer los pasos para la construcción de un hidrograma unitario usando el principio de superposición.
(i) Seleccione una tormenta de tal manera que toda la tormenta se pueda dividir en pocas ráfagas de lluvia efectivas consecutivas de la misma unidad de duración. Supongamos que en el presente caso tres periodos de este tipo generan el hidrograma complejo.
(ii) Separe los tres picos del hidrograma complejo y el flujo base utilizando el método descrito en el párrafo 4.10. Averigüe la cantidad de escorrentía directa, ya sea utilizando el gráfico o el planímetro durante cada ráfaga de lluvia.
(iii) Calcule la lluvia efectiva que se produce en cada ráfaga de lluvia mediante la técnica de histografía y el índice ф. Deje que los valores efectivos de lluvia durante las tres unidades duren R 1, R 2 y R 3 cm
(iv) Mida las ordenadas de escorrentía directa de la tormenta compleja en el intervalo de duración de la unidad. Dejemos que las ordenadas sean Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 ... di Q n .
(v) Suponga que las ordenadas del hidrograma unitario son U 1, U 2, U 3, U 4, U 5, etc.
(vi) En la Fig. 4.15 se puede ver que el hidrograma complejo de la escorrentía directa se genera mediante la superposición de diferentes hidrogramas de escorrentía directa de pico único. Cada hidrograma de escorrentía directa se puede reducir a un hidrograma unitario correspondiente espaciado en el tiempo adecuado.
También sabemos que las ordenadas del hidrograma unitario se obtienen al dividir el hidrograma de la escorrentía directa por la lluvia efectiva o la escorrentía directa expresada en cm. También se puede ver en la figura 4.15 que hasta el pico del primer hidrograma simple no hay ordenadas superpuestas. Por lo tanto, se pueden calcular los valores Q y R y seguir las ordenadas del hidrograma paso a paso de la unidad (u).
Por ejemplo:
No hay superposición para las dos primeras ordenadas en el presente caso como se muestra en la Fig. 4.15. También sabemos que las ordenadas del hidrograma unitario se obtienen al dividir el hidrograma de la escorrentía directa por la lluvia efectiva o la escorrentía directa expresada en cm. También se puede ver en la figura 4.15. que hasta la cima del primer hidrograma simple no hay ordenadas superpuestas. Por lo tanto, se pueden calcular los valores Q y R y seguir las ordenadas del hidrograma paso a paso de la unidad (u).
Por ejemplo:
No hay superposición para las dos primeras ordenadas en el presente caso como se muestra en la Fig. 4.15.
Q 1 = R 1 U 1 y Q 2 = R 2 U 2
Como Q 1, Q 2 y R 1 son conocidos, U 1 y U 2 pueden calcularse.
Ahora a partir de la tercera ordenada comienza el hidrograma de escorrentía directa de segunda duración
Q 3 = R 1 U 3 + R 2 U 1
Sabemos que Q 3, R 1, R 2, por lo que U 1 y U 3 se pueden calcular de manera similar
Q 4 = R 1 U 4 + R 2 U 2
Sabemos que Q 4, R 1, R 2, así que U 2 y U 4 se pueden calcular. Continuando
Q 5 = R 1 U 5 + R 2 U 3 + R 3 U 1
De esta manera, comparando las ordenadas sucesivas de hidrograma de escurrimiento directo complejo con la suma de los valores de varios hidrogramas simples superpuestos, se pueden calcular completamente las ordenadas de hidrograma unitario. El problema 4.6 resuelto a continuación aclara el procedimiento.
Problema:
Las ordenadas de escorrentía directa de una tormenta compleja formada por 3 ráfagas de lluvia efectivas se detallan a continuación:
De esta manera, comparando las ordenadas sucesivas de hidrograma de escurrimiento directo complejo con la suma de los valores de varios hidrogramas simples superpuestos, se pueden calcular completamente las ordenadas de hidrograma unitario. El problema 4.6 resuelto a continuación aclara el procedimiento.
Este hidrograma se genera por tres lluvias efectivas de 4 horas que tienen lluvias efectivas de 1 cm, 2 cm y 3 cm respectivamente. La segunda lluvia estalla sigue a la primera. Sin embargo, la tercera ráfaga comienza después de una pausa de dos horas desde el final de la segunda ráfaga. Utilizando el método de análisis de hidrograma complejo, trazar y derivar un hidrograma unitario de 4 horas. Si el área de la cuenca de drenaje es de 30, 25 km 2, verifique la validez del hidrograma unitario derivado.
Solución:
Paso 1. Sean las ordenadas del hidrograma complejo de escorrentía directa Q 0, Q 1, Q 3, Q 4, Q 5, Q 6, Q 7, Q 8, Q 9, Q 10, Q 11, Q 12 respectivamente. Separe los tres picos del hidrograma complejo como se muestra con líneas de puntos en la figura 4.15. Por lo tanto, ahora tenemos tres hidrogramas de escorrentía directa simples.
Fig. 4.16. Problema
