Teoría del hidrograma unitario: edición internacional

Múltiples intervalos de tiempo

Gráfica de barras del promedio horario de exceso de precipitación para un período de 24 horas con precipitación ininterrumpida. A nivel local, se producen máximos en 4, 6, 7, 15 y 23 horas.  La cantidad de precipitación registrada en la hora 15 constituye el máximo absoluto.

Vamos ahora a considerar una situación más realista y complicada, en la que el exceso de lluvia se produce a lo largo de un período de 24 horas. Las cantidades horarias varían entre menos de la décima parte de una unidad y más de media unidad de altura de exceso de lluvia.

El único hidrograma unitario disponible es para una duración de 6 horas y, por tanto, no coincide con la duración de 24 horas del exceso de lluvia de este caso.

Gráfica de barras del promedio horario de exceso de precipitación para un período de 24 horas resaltada con colores para distinguir cuatro períodos de 6 horas (horas 0 a 6 en verde, horas 6 a 12 en azul, horas 12 a 18 en rojo y horas 18 a 24 en amarillo).

En primer lugar, tenemos que examinar bien el gráfico de barras para ver si podemos separar el período de 24 horas en segmentos de 6 horas. Como muestran los segmentos en color, parece que sí, es posible obtener cuatro períodos de 6 horas con magnitudes relativamente constantes.

Curvas de hidrograma del mismo color que las barras correspondientes a los cuatro períodos de la imagen anterior.  La curva de hidrograma verde está más cerca del origen, y va seguida de las curvas azul, roja y, finalmente, amarilla, la cual se extiende hasta el final del eje x.  Cada curva alcanza su pico en el momento final su correspondiente período (p. ej., la curva de hidrograma roja alcanza su pico en la hora 18).  Los extremos de las curvas se solapan levemente.

Ahora que contamos con cuatro períodos de exceso de lluvia, cada uno de los cuales coincide con la duración del hidrograma unitario, podemos aplicar el hidrograma unitario a sendos intervalos de 6 horas.

Fíjese en los hidrogramas unitarios reajustados de cada período. Por supuesto que el gráfico del período 3, en rojo, correspondiente al exceso de lluvia de mayor magnitud, va a tener una magnitud mayor.

Curva que representa la suma de las cuatro curvas de la gráfica anterior.  Esta curva se obtiene conectando los puntos intermedios desde el origen a través de los cuatro picos y de vuelta a cero al final del período de 24 horas.

Finalmente, podemos sumar los cuatro hidrogramas para obtener un solo hidrograma como el que se muestra con la línea negra. De esta forma usamos los hidrogramas unitarios de 6 horas para obtener el hidrograma de un evento de 24 horas de duración. Es decir, usamos múltiples períodos para derivar un único hidrograma para toda la tormenta. Este hidrograma final muestra la escorrentía directa para el evento de exceso de lluvia de 24 horas.

A veces denominamos convolución a este proceso para combinar hidrogramas.