“ESTIMACION DE CURVAS INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA (I-D-F)” Juan Carlos Bertoni Ingeniero en Recursos Hídricos Doctor en Hidrología e Hidráulica Profesor Titular FCEFyN Universidad Nacional de Córdoba ARGENTINA INTRODUCCIÓN ESTUDIOS DE LLUVIAS INTENSAS: Dos enfoques en la Ingeniería Hidrológica: Enfoque Clásico Estudios de curvas Intensidad- DuraciónFrecuencia (I-D-F) Estudios de la Precipitación Máxime Probable (PMP) Asociado al proyecto de obras Obras hidraúlicas menores y medias (alcantarillas, puentas, presas, etc.). Tr < 150 años Enfoque alternativo Estudios de base: a) estadística, o b) hidrometeorológica Grandes Obras hidráulicas Tr > 200 años. INTRODUCCIÓN DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Alternativas: Registros Pluviográficos Método Clásico Análisis de fajas Estudios probabilísticos Registros pluviométricos Estimación alternativa Solución para resolución de casos prácticos Varios métodos TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviográficos Análisis de fajas de M eventos intensos En cada faja: determinación de sectores más intensos asociados a N duraciones diferentes: (5’, 10’, 15’, 20’, 30’, 60’, 2 h, 3 h, 6 h, 12h, 24 h) Conformación de series “anuales” para cada duración Determinación de estadísticos (media,desvío) de cada series anual Aplicación de un modelo probabilístico (Gumbel, Log-normal,etc.) TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviográficos I = [ (a Tr ^b) / (t+c)^d)] I (m m /h) Curvas I-D-F San Luis (Serie 1979-1990) Tr: 250 165 145 125 105 85 65 45 25 Tr: 100 Tr: 50 Tr: 25 0 15 30 45 60 75 Duración (min) 90 105 120 TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviométricos Ventaja: gran cantidad de registros diarios (a nivel mundial) Aplicación: • en sitios donde no se dispone de registros pluviográficos; • donde es preciso contar con una determinación rápida; • posibilidad de verificar con estudios más detallados (pluviográficos) Diferentes metodologías posibles TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviométricos Métodos: • Bell (1969) • Relación entre duraciones TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviométricos Método de Relación entre Duraciones Basado en 2 características observadas a nivel mundial: • existe tendencia de las curvas correspondientes a diferentes duraciones a mantenerse paralelas entre si (papel log-log); • para distintos sitios existe similaridad de relaciones entre las P medias máximas de diferentes duraciones (tendencia a variar con el Tr). TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Relac. r1/r2 = (P de duración T1/ P de duración T2) Valores medios de estas duraciones para Brasil y resto del mundo TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F En base a registros pluviométricos Método de Relación entre Duraciones Cuidados a tener en cuenta: • Si existe un puesto pluviográfico cercano, emplear las relaciones deducidas de dicho puesto; • Factor P (24h/1 día) puede disminuir en: • áreas con P convectivas; • según los horarios de toma de datos. •Los factores presentan tendencia a cambiar en función del Tr. APLICACIONES DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Ejemplo práctico nº 1: • Estimar i-d-f para el Puesto Sander (Rio Grande do Sul, RS,Brasil) • Puesto más cercano: Caxias do Sul (RS) APLICACIONES DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Ejemplo práctico nº 2: • Estimación de curvas i-d-f para la Ciudad de Rio Tercero (Argentina) ARGENTINA APLICACIONES DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Ejemplo nº 2: Curvas i-d-f para la Ciudad de Río Tercero (Arg.) 180 160 140 Intensidad (mm/h) 120 Figura IV.3. Curvas i-d-f según los distintos métodos, para Tr = 10 años. 100 80 60 40 20 0 0,00 4,00 8,00 Cba. Observatorio Rio III Vulcano (1971) 12,00 Duración (hs) 16,00 20,00 Isolíneas Las Peñas Sur Bertoni (1995) 24,00 APLICACIONES DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Ejemplo nº 2: Curvas i-d-f para la Ciudad de Río Tercero (Arg.) 220 200 180 Intensidad (mm/h) 160 140 Figura IV.4. Curvas i-d-f según los distintos métodos, para Tr = 25 años. 120 100 80 60 40 20 0 0,00 4,00 8,00 Cba. Observatorio Rio III Vulcano (1971) 12,00 Duración (hs) 16,00 20,00 Isolíneas Las Peñas Sur Bertoni (1995) 24,00 TEORIA DETERMINACION DE CURVAS I-D-F Método de Relación entre Duraciones Ejemplo nº 2: Curvas i-d-f para la Ciudad de Río Tercero (Arg.) Condiciones para viabilizar la validez de la extrapolación areal de curvas i-d-f (comparación de métodos): a) distancia de ambos sitios : 200 km; b) diferencia de altura entre ambos sitios: < 300 m; c) diferencia del total de lluvia media anual: < 150 mm (ver)
