Hidrograma unitario sintético

Los métodos  para derivar  hidrogramas unitarios para cuencas sin estaciones de medición están basados en formulas teóricas o empíricas que relacionan el caudal máximo y las características de tiempo de la cuenca. El resultado de estos métodos se denomina Hidrograma Unitario Sintético y los mismos ofrecen a los hidrólogos e ingenieros cierta cantidad de procedimientos para desarrollar  hidrogramas unitarios para cualquier cuenca. Sin embargo, todas estas fórmulas tienen suposiciones que limitan su uso, por consiguientes deben ser aplicadas con precaución. En algunos casos, también se puede intentar  una calibración de la cuenca cuando hay cuencas adyacentes con estaciones de medición.

Los hidrogramas Unitarios Sintéticos se han desarrollado a lo largo de dos tendencias; una asume que cada cuenca tiene un hidrograma unitario único y la otra tendencia supone que todos los hidrogramas unitarios pueden se representados por una familia única de curvas o una ecuación única.

La primera categoría de desarrollo esta basada en el método racional modificado para incluir las curvas de tiempo-área para una cuenca en particular.  Clark (1945) supuso que la respuesta de la cuenca sería producida por el tránsito de las curvas de tiempo-área a través de un elemento de almacenamiento lineal, el cual tiende a  atenuar el caudal máximo y a retrasar el hidrograma. Cada hidrograma unitario sería único para la cuenca; por consiguiente, esta técnica represente una mejora sobre el método o del hidrograma de tiempo-área . En general se requieren expresiones empíricas para transformar los métodos de Clark en técnicas útiles para desarrollar hidrogramas unitarios para cuencas reales.  La segunda metodología para el desarrollo de hidrogramas unitarios asume representación matemáticas para la forma de hidrograma unitario, el método más popular fue desarrollado por el Soil Conservation Service.

La mayoría de los investigaciones han señalado que existen varios parámetros importante para determinar la forma y los tiempos del hidrograma unitario de una cuenca.  Entre los parámetros utilizados mas a menudo tenemos el tiempo de retraso, el tiempo de ascenso y el tiempo de concentración. El tiempo base también se incluye para definir la duración de la escorrentía directa. Estos parámetros de tiempo deben estar relacionados con las características de la cuenca para el desarrollo satisfactorio de hidrogramas unitarios sintéticos. Otros parámetros de importancia incluyen el caudal máximo  y el área de la cuenca.

La mayoría de los métodos para derivar hidrogramas unitarios sintéticos asumen que un  hidrograma unitario de una cuenca representa los efectos combinados del tamaño, pendiente, forma y características  de almacenamiento.  Bajo estas condiciones, si los factores entre dos cuencas son iguales y permanecen constantes con el tiempo, la respuesta  será idéntica para ambas cuencas. Para dos cuencas del mismo tamaño, si la pendiente de una es mayor que la otra ó si la forma de la cuenca es más concentrada (la razón entre la longitud y el ancho es menos), la forma del hidrograma cambiara del tipo a (cuenca natural) al tipo b (cuenca parcialmente desarrollada).

Más adelante ampliare las categorías de desarrollo de los  hidrogramas sintéticos con ejemplos y alguna teoría, estos son  el método de Snyder quien fue el primero en desarrollar un hidrograma unitario sintético y el método SCS ampliamente conocido y desarrollado por  U.S Department of Agriculture.

Referencia

CEDEÑO, David. Apuntes  de Hidrología. Panamá, 1997