Metodo de las Curvas Isoyetas

El hombre a lo largo de su historia evolutiva ha enfrentado grandes desafíos, siendo el principal la naturaleza del medio que lo rodea. Como prioridad a las inundaciones producto de altas precipitaciones, lo lleva al desarrollo de infraestructuras hidráulicas para su supervivencia en las zonas donde habita. Los precursores más destacados de estas obras son los romanos con sus sistemas de drenajes, otros lo usaron a su favor, entre ellos los Incas.

Cada generación ha ido mejorando y perfeccionando las técnicas mediante estudios y análisis, surgiendo la Meteorología como la ciencia que se encarga de estudiar las variaciones de la atmósfera y de los fenómenos que en ella ocurren como las lluvias, vientos, nubes, relámpagos, entre otros.
A través de ésta se ha basado parte del desarrollo de las obras civiles, desarrollando equipos que le permiten conocer las precipitaciones en determinada áreas como son entre ellos los pluviómetros. (Fig. 1).

Fig. 1

En la actualidad para poder desarrollar cualquier obra de drenaje, se debe considerar la precipitación media de la zona donde se va a desarrollar ésta; contemplando todas las cuencas que desahoguen en dicha área.

Para esto se han desarrollado varios métodos de cálculo, entre ellos, los más importantes son:

1. Promedio Aritmético.
2. Polígono de Thiessen.
3. Red de Puntos.
4. Curvas Isoyetas.


De los anteriores, el de mayor precisión es el Método de las Curvas Isoyetas, pero es subjetivo y dependiente del criterio del hidrólogo que la estudia, de acuerdo al conocimiento que este tenga de las características de la lluvia en la región estudiada. De allí permitirá incorporar los mecanismos físicos que explican la variabilidad de la lluvia dentro de la cuenca. Este método consiste en trazar curvas (Curvas Isoyetas) de igual precipitación a partir de los datos puntuales reportados por las estaciones meteorológicas para un periodo elegido (Fig.2). Los intervalos de profundidad de precipitación (decenas, medias centenas, centenas, etc. de milímetros) y de incremento de tiempo (1 hora, 6 horas, 12 horas, 1 día, 1 mes, 6 meses, 1 año, etc.) se toman de acuerdo a la necesidad del problema.

Fig. 2

El proceso constructivo a seguirse es el siguiente:

• Sobre el plano de la cuenca, elaborado a escala conveniente, se replantean las estaciones entre sí, en triangulación, cuidando que las líneas no se intercepten y dando prioridad a las más cercanas.

• Con los datos de precipitación correspondiente a cada estación se interpola linealmente con las estaciones enlazadas, con la finalidad de encontrar los puntos de igual precipitación. (Fig. 3)

Fig. 3

• Empleando líneas curvas suaves y continuas unimos los puntos anteriormente interpolados. Hasta el momento se ha seguido una metodología semejante a la empleada en las curvas de nivel topográficas.

• Ayudados por la topografía de la cuenca y las rosas de los vientos respectivas, se corrigen las curvas isoyetas dándoles la forma correcta de acuerdo al relieve y a la orientación de los frentes de lluvia. Por lo general las curvas se verán forzadas a moverse del punto interpolado. (Fig. 4).
  

Fig. 4

• La expresión a utilizarse, para determinar la precipitación media de la cuenca (Pm), es la siguiente:
  

Donde:
Pi = Precipitación promedio entre dos curvas isoyetas consecutivas.
Ai = Área delimitada por las dos curvas isoyetas.
At = Área total considerada.

Para trazar las isoyetas, como ya se citó anteriormente, se recomienda superponer la cuenca a un mapa de curvas de nivel, para tener en cuenta el efecto de la topografía que da origen a una distribución aparentemente caprichosa de la precipitación, pues de otra manera los resultados obtenidos no se diferencian mayormente de los obtenidos por el Métodos de los Polígonos de Thiessen. Debe evitarse recurrir únicamente a interpolaciones lineales, sobre todo cuando se trabaja en zonas montañosas.

Autor: Carlos Maldonado

Materia: Instalaciones Sanitarias.
Profesor: Francisco Farias.