¿QUÉ ES EL HIDRÓGRAMA? - Enciclopedia de Tareas

¿QUÉ ES EL HIDRÓGRAMA?


El hidrógrama es una representación gráfica o tabular de la variación en el tiempo de los gastos que escurren por un cauce. El gasto (Q) se define como el volumen de escurrimiento por unidad de tiempo (m3/s) que escurre por un cauce.

El hidrógrafa se define para una sección transversal de un río y si los valores obtenidos se grafican contra el tiempo se obtendrá una representación gráfica.

LOS ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LA HIDRÓGRAFA

Son el gasto antecedente; la rama ascendente; la cresta o pico; la rama descendente; la curva de recesión; y el gasto base. A continuación se define cada uno de ellos.

EL GASTO ANTECEDENTE.
Es el valor donde tiene inicio la rama ascendente; esto es, cuando la condición de saturación en una zona de la superficie de la cuenca es tal que cualquier evento de precipitación propiciará el escurrimiento directo.

LA RAMA ASCENDENTE. Es aquella parte de la hidrógrafa que muestra una fuerte pendiente positiva, uniendo el punto asociado al gasto antecedente con el segmento correspondiente a la cresta o pico del escurrimiento.

LA CRESTA O PICO. Es el valor máximo del escurrimiento y en ocasiones la
rama ascendente se une en un sólo punto, el gasto pico, con la rama descendente; en otras se presenta un cambio notorio en la pendiente del hidrógrafa antes de alcanzar el gasto pico, es decir, aun cuando se trata de una pendiente positiva, su valor es mucho menor al de la rama ascendente antes del gasto pico.

LA RAMA DESCENDENTE.
Se inicia cuando se presenta el gasto pico y puede ser que al comienzo el descenso sea lento, mostrando pendientes relativamente pequeñas; posteriormente el descenso será franco y la pendiente aumentará considerablemente hasta que algún otro evento de escurrimiento tenga lugar. Si los eventos de escurrimiento ya no son relevantes, de modo que la rama descendente mantiene su tendencia, entonces llegará un momento en el cual se presentará un cambio notorio en la pendiente del hidrógrafa. En ese momento se forma la curva de recesión, es decir, aquel tramo que mantiene una pendiente negativa, pero con un valor mucho menor al que está asociado con la rama descendente.

LA CURVA DE RECESIÓN.
Es el resultado de aportes de otros sistemas con otras características, y que son notorios después del escurrimiento directo. Tales aportes podrían tener como origen el medio poroso de las riberas aguas arriba de la sección donde se lleva a cabo la medición; cuando los niveles o tirantes en el río aumentan, las riberas, en algunas partes, serán capaces de captar cantidades importantes de agua a través de infiltraciones en las paredes de las riberas, las cuales serán liberadas una vez que los niveles desciendan nuevamente. Los tiempos de respuesta en el cauce son mucho más rápidos que los que tienen lugar en las riberas. La curva de recesión tenderá a estabilizarse alrededor de un valor casi constante, con oscilaciones relativamente pequeñas; esto ocurre en la época de estiaje.

AFORO DE CORRIENTES
La medición de la velocidad en una corriente, la información geométrica de la sección donde se mide y el registro de los valores de nivel del agua, proporcionan la base para determinar el volumen que pasa por el cauce en la unidad de tiempo; a este proceso de cuantificación se le da el nombre de aforo y se puede aplicar tanto en ríos como en canales.

Para evitar confusiones, es conveniente en este punto definir las referencias de uso común asociadas con la dirección del flujo en una corriente: aguas arriba se refiere a todo lo que se localiza en una dirección contraria a la de la corriente, tomando como referencia alguna sección de control o cualquier tramo de interés; aguas abajo, es todo lo que se encuentra más allá de la sección en dirección coincidente con la corriente. Los límites laterales serán referenciados como margen izquierda y margen derecha, si nos colocamos con la espalda apuntando hacia la dirección aguas arriba y nuestra visual hacia aguas abajo.

SELECCIÓN DE LA SECCIÓN DE AFORO
La sección de aforo o de control debe cumplir con ciertas características para que sea considerada como confiable. A continuación se presentan las características que deben satisfacer algunas de las secciones más representativas:

a) De preferencia, el flujo debe converger de forma gradual en el sentido aguas abajo;

b) Se deben evitar los tramos donde sea factible la presencia de curvas de remanso;

c) Las pendientes de la sección de control deben de ser pequeñas;
d) La sección de control deberá estar lo más alejada posible de curvas;
e) Las obstrucciones en la sección deberán de ser mínimas;
f) Se tratará de evitar colocar la sección en tramos donde se formen vórtices o remolinos.

MÉTODOS Y DISPOSITIVOS PARA MEDIR LA VELOCIDAD EN UNA CORRIENTE

A) MÉTODO DEL MOLINETE

El más común de estos instrumentos es el tipo Price, el cual está provisto de una hélice o rueda de aspas o copas que gira impulsada por la velocidad de la corriente y a partir de un transductor eléctrico, indica el número de revoluciones con que gira la hélice.

B) TUBO DE PITOT Y DE PRANDTL


El tubo de Pitot y el de Prandtl son similares en forma. Ambos requieren de un manómetro (que puede ser de columna de mercurio) y la diferencia estriba en que el tubo de Pitot se conecta solo a una de las ramas del manómetro, quedando la otra expuesta a la presión atmosférica. En el caso del tubo de Prandtl, las dos ramas del manómetro se conectan al instrumento.
La diferencia de presiones que se registre servirá para estimar la velocidad

D) MÉTODO DE DILUCIÓN DE TINTA Y TRAZADORES

Al verter una tinta o trazador en una corriente en un punto determinado, la concentración de la tinta cambiará conforme se desplaza, y será posible detectar el cambio de concentración en una sección de muestreo localizada aguas abajo.



Fuente:
Principios y Fundamentos de la Hidrología Superficial. Agustin Felipe Breña Puyol, Marco Antonio Jacobo Villa. Universidad Metropolitana. Recuperado el 11 de enero del 2015, de: http://www.uamenlinea.uam.mx/materiales/licenciatura/hidrologia/principios_fundamentos/libro-PFHS-05.pdf