1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
7º Semestre, Escuela 42, Sección “S”
Extensión Puerto Ordaz
Calculo de la Precipitación
Media en la Cuenca de un Río
Autor (a):
Pomonti Lilibeth

2. La Precipitación:
Se entiende por precipitación a la caída de partículas liquidas o sólidas
de agua. Es cualquier tipo de agua que cae sobre la superficie de la tierra.
Las diferentes formas de precipitación incluyen lloviznas, lluvia, nieve,
granizo, agua nieve, y lluvia congelada.
Las precipitaciones son importantes por que ayudan a mantener el
balance atmosférico. Sin precipitaciones, todas las tierras del planeta
serian desiertos. Las precipitaciones ayudan a los granjeros a crecer su
siembra y nos proporcionan agua fresca para beber.
Las precipitaciones también pueden ser dañinas. Demasiada lluvia
puede ocasionar inundaciones severas y muchos accidentes
automovilísticos. El granizo puede dañar siembras y autos. La lluvia
helada y el agua nieve pueden destruir árboles y torres de poder eléctrico.

3. ¿Cómo se Mide?
La precipitación se mide mediante instrumentos diseñados para
calcular la precipitación llamados pluviómetros o nivómetros.
La precipitación líquida se mide utilizando pluviómetros, el vapor
medido es la profundidad de agua producida por una precipitación. Otro
método de medir el monto de precipitación es a través del uso de radares.
El radar es un dispositivo que detecta objetos transmitiendo y recibiendo
las reflexiones de la radiación en longitudes de onda de microondas.
Instrumentos
Pluviómetro Nivómetro
Pluviógrafo

4. Determinación de la lluvia media en una cuenca:
Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas y las
precipitaciones también varían en el tiempo y en el espacio. Para tomar en
cuenta éstas diversidades y conocer el comportamiento de las lluvias, así
como su magnitud en tales condiciones, es frecuente que en la misma se
instalen varias estaciones pluviométricas.
Para determinar la precipitación media en la cuenca se elige un
período de retorno determinado, se determina la lluvia en cada estación
para el periodo de retorno seleccionado y luego se calcula la lluvia media,
para esto se utiliza alguno de los procedimientos siguientes: método
aritmético, polígonos de Thiessen y método de las isoyetas.
Es común encontrar regiones sin registros o con escasa información,
por lo que se debe recurrir a criterios de evaluación regional. La hipótesis
de la regionalización es que las lluvias importantes se presentaron en sitios
próximos, lo cual genera la ventaja de aprovechar los datos de las
estaciones donde si se registraron aquellos eventos.

5. ¿Como se corrigen los datos cuando falta
información de un pluviómetro?
Cuando falta el dato de la precipitación de un pluviómetro (estación
incógnita), se compara la precipitación media anual de tres estaciones
contiguas (estaciones base) con la precipitación media anual de la estación
incógnita.
1. Si la lluvia media anual en la estación incógnita difiere en menos de un
10% con la lluvia media anual de cada una de las estaciones base,
entonces el dato faltante se obtiene como el promedio aritmético de los
tres datos de las estaciones base correspondientes a la tormenta o período
que se está tratando.
2. Si la lluvia media anual de la estación incógnita difiere en más de un
10% con la lluvia media anual de alguna de las estaciones base, para
determinar el dato faltante se usa la siguiente ecuación:

6. Siendo:
Hpx: precipitación buscada para la tormenta en la estación incógnita.
hpa hpb hpc: precipitación conocida para la tormenta en las estaciones base
Pa Pb Pc: precipitación media anual en las estaciones base
Px: precipitación media anual en la estación incógnita

7. Métodos para el Calculo de la Precipitación
Media:
• Método Aritmético: Este método provee una buena estimación
si las estaciones pluviométricas están distribuidas uniformemente
dentro de la cuenca, el área de la cuenca es bastante plana y la
variación de las medidas pluviométricas entre las estaciones es
pequeña. Según el Método Aritmético, la Precipitación media se
calcula aplicando la siguiente expresión:
En donde Pi es la precipitación puntual en la estación i y n el número
de estaciones dentro de los límites de la cuenca en estudio. Como vemos
es simplemente un promedio de las precipitaciones registradas en las
distintas estaciones consideradas dentro de la cuenca.

8. Método de los Polígonos de Thiessen: Este método se puede
utilizar para una distribución no uniforme de estaciones pluviométricas,
provee resultados más correctos con un área de cuenca aproximadamente
plana, pues no considera influencias orográficas. El método asigna a cada
estación un peso proporcional a su área de influencia, la cual se define
para cada estación de la siguiente manera:
• Todas las estaciones contiguas se
conectan mediante líneas rectas
en tal forma que no hayan líneas
interceptadas, es decir
conformando triángulos:

9. • En cada una de las líneas previamente dibujadas se trazarán
mediatrices perpendiculares, las cuales se prolongarán hasta que se
corten con otras mediatrices vecinas:
• Los puntos de cruce o intersección entre las mediatrices representan
los puntos del polígono cuya superficie constituye el área de influencia
de la estación que queda dentro de dicho polígono.
Finalmente, el área de cada uno de estos polígonos
debe ser calculada (Ai) para poder realizar el Cálculo de la
Precipitación Media sobre la cuenca mediante la expresión:

10. Vale destacar que, en los polígonos limítrofes (cercanos al límite de la
cuenca, como el de la estación N 6 en la figura anterior) se considera
solamente el área interior.
Método de las Isoyetas: Es el método más preciso, pues permite
la consideración de los efectos orográficos en el cálculo de la lluvia media
sobre la cuenca en estudio. Se basa en el trazado de curvas de igual
precipitación de la misma forma que se hace para estimar las curvas de
nivel de un levantamiento topográfico. Sobre la base de los valores
puntuales de precipitación en cada estación (como los enmarcados en un
cuadro rojo en la siguiente figura) dentro de la cuenca, se construyen, por
interpolación, líneas de igual precipitación:

11. Las líneas así construidas son conocidas como isoyetas. Un mapa de
isoyetas de una cuenca es un documento básico dentro de cualquier
estudio hidrológico, ya que no solamente permite la cuantificación del
valor medio sino que también presenta de manera gráfica la distribución
de la precipitación sobre la zona para el período considerado. Una vez
construidas las isoyetas será necesario determinar el área entre ellas para
poder determinar la precipitación media mediante la expresión:
Donde:
Pj: Valor de la Precipitación de la Isoyeta j.
Aj: Área incluida entre dos isoyetas consecutivas (j y j+1).
m: Número total de isoyetas.
Como se observa de la anterior expresión este método asume que la
lluvia media entre dos isoyetas sucesivas es igual al promedio numérico de
sus valores.