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UNIVERSIDAD DE LA SALLE HIDRÁULICA APLICADA OSCAR CAMILO CARO MARTINEZ – 40151047 GRUPO 1. PRACTICA 24/05/19 – HIDROGRAMA UNITARIO Y DEL SOFTWARE HEC-HMS Primero que todo se determinó si el hidrograma resultante de una lluvia de 3 mm/h de intensidad era o no unitario, mediante un ejercicio propuesto para un área de 266,4 Km2. Ti e mpo( h) 0 Ca uda l( m3 / h) 0

0 , 5 1 2 0

1 1 89

1 , 5 2 1 6

2 22 2

2 , 5 1 02

3 3 3

3 , 5 6

4 0

Caudal (m3/h)

Hidrograma 250 200 150 100 50 0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Tiempo (h)

A partir del hidrograma propuesto se determinó por bloques cuanto era el volumen de caudal que se obtenía entre cada intervalo de tiempo (VED), de donde se calculó una sumatoria para así calcular una intensidad de estos datos dados. T( s ) Q( m3 / s ) VED( m3 ) 0 0 1 0 80 0 0 0 , 5 1 20 2 7 81 0 0 1 1 8 9 3 6 45 0 0 1 , 5 2 16 3 9 42 0 0 2 2 2 2 2 9 16 0 0 2 , 5 1 02 1 2 15 0 0 3 3 3 3 5 10 0 3 , 5 6 5 4 00 4 0 Suma 15 9 84 0 0

A partir del volumen de escorrentía directa hallamos la lámina de escorrentía directa:

La mi naED( m) La mi naED( mm)

0 , 0 06 6

A partir de esto se determinó que este hidrograma no es unitario porque el resultarte del volumen de escorrentía sobre el área es igual a 6mm, entonces lo siguiente fue transformar ese hidrograma en un hidrograma unitario. Ahora se va a realizar una curva en S, con la cual se va a transformar el hidrograma a una duración relativamente constante, desplazando el hidrograma en la duración total de la lluvia, es decir, ahora va a empezar en 2 horas. A continuación, lo que se hizo fue coger el hidrograma y desplazarlo en la duración total de la lluvia. T( s ) 0 0 , 5 1 1 , 5 2 2 , 5 3 3 , 5 4

Q( m3 / s ) 0 1 20 1 8 9 2 16 2 2 2 1 0 2 3 3 6 0

Q( T2 H)

0 12 0 1 89 2 1 6 2 2 2

Y una vez desfasado el hidrograma se suma el hidrograma original y el hidrograma desfasado hasta las 4 horas para obtener la curva en S. T( s ) 0 0 , 5 1 1 , 5 2 2 , 5 3 3 , 5 4

Q( m3 / s ) Q( T2H) 0 1 20 1 8 9 2 16 2 2 2 0 1 0 2 1 2 0 3 3 1 8 9 6 2 1 6 0 2 2 2

S( t ) 0 1 2 0 18 9 2 1 6 2 2 2 22 2 22 2 22 2 22 2

Curva S 12 10

S(t)

8 6 4 2 0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Tiempo (h)

Ahora la curva en S se va a desfasar el ∆t del hidrograma. TTi e mpo Ca uda l Q( 2 h) ( m3/ s ) ( h) 0 0 0 , 5 1 2 0 1 1 8 9 1 , 5 2 1 6 2 2 2 2 0 2 , 5 1 0 2 1 2 0 3 3 3 1 8 9 3 , 5 6 2 16 4 0 2 2 2 1 0 2 3 3 6 0

Q( T0 , 5 h)

S( t ) 0 12 0 1 8 9 21 6 2 22 2 2 2 2 22 22 2 2 22

0 1 2 0 18 9 2 16 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 22

250

Q (m3/s)

200 150 S(t ) 0, 5

100 50 0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Tiempo (hr)

También se calcula el factor del hidrograma unitario con el cual se transformará una vez, y se calcula así:

1∆t/i=10,5/3 mm=0,67 Para determinar el hidrograma unitario finalmente se multiplica el factor por la diferencia del hidrograma de la curva en s y el hidrograma de la curva en S desfasada. Ti e mpo Ca uda l s ) ( h) ( m3/ 0 0 0 , 5 1 2 0 1 1 89 1 , 5 2 1 6 2 2 22 2 , 5 1 0 2 3 3 3 3 , 5 6 4 0

Q( T2 h)

S( t ) 0 1 20 1 89 2 16 2 2 2 2 22 2 2 2 2 22 2 2 2

0 1 2 0 1 89 2 1 6 2 22 1 02 3 3 6 0

Q( T- HU ( 30 0 , 5 h) mi n) 0 0 8 0 1 2 0 4 6 1 8 9 1 8 2 1 6 4 2 2 2 0 2 2 2 0 2 2 2 0 2 2 2 0 22 2

250

Q (m3/s)

200

150

100

50

0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Tiempo (hr)

En la gráfica se puede ver que la curva en S divide el hidrograma en el mismo hidrograma, y a partir de este, se crea un mismo hidrograma, pero con un volumen de escorrentía unitario, es decir, el hidrograma unitario es el mismo hidrograma inicial, siendo trasladado muchas veces hasta cumplir con la duración total de la lluvia. Seguidamente, se comprobó que es un hidrograma unitario, como se muestra a continuación: Ti e mpo( h) 0

HU 0

VED ( m3)

7 2 36 0 0 , 5

8 0

1

4 6

1 , 5

1 8

2

4

2 , 5

0 Suma

1 1 39 6 7 5 7 88 8 1 9 89 9 3 6 18 26 7 73 2 0 , 0 01 0 1 , 0

La mi naED( m) La mi naED ( mm)

Teniendo que la lámina de precipitación del hidrograma es de 6 mm, se determina que si es unitario. Hidrograma resultante para cualquier intensidad de lluvia: A par t i rde lHi dr ogr ama Uni t a r i ohal l a doa nt er i or me nt e ,s evaac al c ul are lhi dr ogr amapa r ae lnue voe ve nt ode l l uvi a . Per i odo( h) i( mm/ h/ )

Ti empo ( h) 0 0, 5 1 1, 5 2 2, 5

0 4 1 0

4 4, 5 2 0

H I ( mm/ h Q( m3/ s U ) ) 0 0 10 80 20 0 10 46 1 15 10 18 45 10 4 10 10 0 0 10

3 10 3, 5 10 4 20 4, 5

Ahora a partir del hidrograma unitario que se halló, se calculó el hidrograma para un evento de lluvia asignado en clase. Par ae s t os ede s f as ae lnue vohi dr ogr amahas t a c ubr i rt odosl osi nt e r val osc ons ur e s pe c t i vai nt e ns i da d. Ti e mpo( h) HU I ( mm/ h) Q( m3 / s ) 1

2

3

4

5

6

7

8 Suma

0

0

0 , 5

8 0

1

4 6

1 , 5

1 8

2

4

2 , 5

0

0

0

1 0 2 0 0

0

0

1 1 5

2 0 0 0

2 0 0

4 5

1 15 2 0 0 0

3 1 5

1 0 1 0 1 0 1 0

4 5 1 15 2 0 0 0

3 6 0

0

1 0 4 5 1 1 5 20 0 0

3 7 0

1 0 1 0 3

0

1 0 4 5 1 1 5 2 0 0 0

3 7 0

0

3 7 0

1 0 3 , 5

1 0 4 5 1 1 5 20 0 0

1 0 4

0

1 0 4 5 1 1 5 2 0 0 0

37 0

0

7 4 0

2 0 4 , 5 5 5 , 5 6 6 , 5

2 0 9 0 2 30 4 0 0 0

2 0 9 0 23 0

3 40

0

1 1 0

2 0 9 0 0

2 0

20

0

0

Se tomarán los hidrogramas unitarios se transformarán a cada intensidad, para al sumar todos estos hidrogramas obtener el Hidrograma Resultante (HF).

Hietrograma Resultante 800 700 600

Q (m3/s)

500 400 300 200 100 0

0

1

2

3

4

5

6

Tiempo (hr)

En la gráfica se puede ver que las curvas de los primeros hidrogramas unitarios son muy similares pues tienen la misma intensidad de 10 mm/h, mientras que los últimos hidrogramas unitarios cambian porque su intensidad es de 20 mm/h. Esto quiere decir que, a medida que va llegando va cambiando la intensidad. También se observa la curva del hidrograma resultante que es la suma de los hidrogramas unitarios.



Software HEC-HMS

Como primera parte se definieron los diferentes parámetros que compondrán la subcuenca, se definió con un área de 32 km.



Se definió un Lag Time de 93 min.



Aquí podemos observar los diferentes parámetros que se le crearon a la subcuenca.



Se agrego las especificaciones de control, dándole 2 horas mas para el receso



Por último, como parte importante agregamos el hietograma calculado en el ejercicio, finalmente modelamos y se obtuvo el grafico siguiente....