El cálculo de caudal de avenida en España... Obtener la Precipitación Máxima Diaria

17 de marzo de 2014

¿Cuál es el método más habitual par el cálculo de caudal de avenida en España? ¿Qué datos son necesarios? ¿Qué proceso se sigue? A ver si consigo resolverte las dudas en una serie de posts... Empecemos por cómo obtener la Precipitación Máxima Diaria, y un par de aplicaciones que te ayudarán a calcularla

Obtener Precipitación Máxima Diaria

Foto by Gualberto107 from FreeDigitalPhotos

Realizar el cálculo de caudal de avenida de manera racional

Y no me estoy refiriendo a que uses la razón para efectuar el cálculo de caudal de avenida... que también... si no que en España, y a partir de la Instrucción 5.2-IC, el método más habitual para obtener el caudal de avenida es el Método Racional de Témez...

DESDE EL MES DE FEBRERO DE 2016 SE ENCUENTRA EN VIGOR UNA NUEVA NORMA 5.2-IC... MÁS INFORMACIÓN EN ESTE POST

Se trata de una fórmula muy sencilla, que relaciona las características geomorfológicas de la cuenca con las intensidades de precipitación... ¿cuántas veces la habrás visto? Pues apúntate otra, porque aquí la tienes:

Obtener Precipitación Máxima Diaria_Temez

Por un lado, los parámetros A (área), C (coeficiente de escorrentía) y K (coeficiente de uniformidad) caracterizan "físicamente" la cuenca, mientras que el parámetro I (intensidad) caracteriza la precipitación que al final producirá el caudal...

Pero resulta que tanto para la definición de C como para la definición de I se debe tener conocimiento sobre datos de precipitación... ya que para su cálculo interviene el valor de Precipitación Máxima Diaria (Pd) asociada a un periodo de retorno determinado...  Así que de algún modo hemos de encontrar cuál es ese valor de Pd...

Cómo obtener la Precipitación Máxima Diaria

¿Dispones de datos de registros históricos de estaciones meteorológicas, donde se recojan precipitaciones máximas diarias mensuales por año?

Si la respuesta es que no, lo mejor es que recurras al Ministerio de Fomento y a su publicación  “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular”, donde se describe el método para obtener los valores de Pd según el periodo de retorno, eso sí, dejando en el olvido a los archipiélagos baleares y canarios (cómo si allí no lloviese nunca, verdad?)... O bien también puedes visitar el post sobre documentación hidrológica imprescindible que publiqué no hace mucho

Si la respuestas es que sí (o tu trabajo se centra en archipiélagos), entonces dispones de un montón de datos que debes tratar probabilísticamente con el objeto de obtener medias, desviaciones y distribución de valores extremos de precipitación para distintos periodos de retorno... Uno de los métodos conocidos para ello es el de Gumbel, del cual te hablé cómo funciona en los posts dedicados a la obtención de curvas IDF...

Pero aquí en España últimamente se ha puesto de moda otro método para obtener la Precipitación Máxima Diaria: la distribución SQRT-ETMax, que no es más que otra manera de obtener distribuciones de valores máximos de precipitación a partir de medias y desviaciones típicas... La fórmula de la distribución es la siguiente:

Obtener Precipitación Máxima Diaria_SQRT

El problema está en que calcular los parámetros k y α no es tan simple... suerte que Carlos Zorraquino (ICCP) obtuvo una aproximación polinómica para poder obtenerlos, las cuales se publicaron en la Revista de Obras Públicas en Setiembre de 2004, cuyo artículo puedes descargarte aquí

Un par de aplicaciones para obtener la Precipitación Máxima Diaria

Pero como aquí estoy para aportarte soluciones y no más problemas, te presento dos pequeñas aplicaciones con las que podrás obtener las distribuciones de Precipitación Máxima Diaria para disitintos periodos de retorno.

Primero un Excel con el que obtener la Pd mediante la distribución SQRT-ETMax... en él deberás indicar la media y desviación de los datos de registros pluviométricos que tengas, a partir de los cuales podrás calcular o bien el periodo de retorno de una precipitación determinada o bien la distribución de Pd para disitintos periodos de retorno... Para descargártelo sólo tiene que pinchar AQUÍ... por cierto que el origen de este Excel es la web de Hidrología e Hidrogeología del Departamento de Geología de la Universidad de Salamanca.

Por otro lado, Retorno2.0 una pequeña aplicación desarrollada por FLUMEN, en la que como resultado se obtiene, también a partir de datos de registros pluviométricos, la distribución de Pd no sólo mediante SQRT-ETMax, si no también mediante Gumbel y el logaritmo de Pearson III... para descargarlo pincha AQUÍ

Espero que estos aplicativos te sean de utilidad... En otro post te contaré como, a partir de esta PD, obtener la Intensidad para que puedas usarlos en programas como HEC-HMS o SWMM

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