¿Para qué sirve? Estimar precipitaciones máximas para distintos períodos de retorno y generar curvas Intensidad-Duración-Frecuencia a partir de un registro histórico de lluvias.
Entrada de datos
Registro históricomm · separados por coma
Serie de precipitaciones máximas anuales en 24 h. Un valor por año, no promedios ni acumulados mensuales. Mínimo recomendable: 10 años. Con menos datos los parámetros Yn y Sn pierden estabilidad y el intervalo de confianza de la extrapolación se amplía considerablemente.
Resultados — pestaña Gumbel
N · x̄ · Sestadística descriptiva
Tamaño de la muestra, media y desviación estándar del registro.
Yn · Sntabla Ven Te Chow
Parámetros de reducción de Gumbel en función de N. Se interpolan desde la tabla completa de Ven Te Chow (N=1 a N=100).
K(y_Tr − Yn) / Sn
Factor de frecuencia para cada período de retorno.
P24hx̄ + K·S · mm
Precipitación máxima estimada en 24 h para cada Tr. Es el dato central de toda la cadena de cálculo.
Resultados — pestaña IDF
K · m · nI = K·T^m / t^n
Parámetros de la fórmula IDF obtenidos por regresión múltiple log-log sobre 70 puntos (7 Tr × 10 duraciones desagregadas). La desagregación usa factores estándar respecto a P24h.
Tabla IDFmm/h
Intensidades para duraciones de 5 min a 1440 min y los 7 Tr calculados.
Calculadora Tc 1 crI = A·Tc^B
Dado el Tc de cada cuenca, calcula la intensidad de diseño usando los parámetros A y B del Tr seleccionado. Soporta múltiples cuencas en una sola operación.
El cálculo Gumbel+IDF es gratuito (no descuenta créditos). La calculadora de intensidades por Tc cuesta 1 crédito, y el hietograma de bloques alternos también 1 crédito.
¿Para qué sirve? Ajustar la curva de infiltración a datos medidos en campo (prueba con cilindro o anillo infiltrómetro) y obtener la tasa básica de infiltración con su clasificación.
Entrada de datos
Lecturas de campotiempo, nivel [, nivel_rec]
Una fila por lectura. Formato:
tiempo, nivel o tiempo, nivel, nivel_recuperación. Tiempo en minutos, nivel en cm. El nivel debe decrecer conforme avanza el tiempo. Si se mide el nivel tras recuperación del agua, añadir como tercer valor.t_baseminutos · default 600
Tiempo al que se evalúa la tasa básica de infiltración. 600 min (10 h) es el valor convencional. Usar el tiempo en que la curva visualmente se estabiliza. Un t_base muy corto sobreestima la tasa básica.
Excluir primeros N intervalosentero · default 0
Omite los primeros N intervalos del ajuste de regresión. Útil cuando las primeras lecturas presentan ruido por efecto de borde, burbujas de aire o perturbación del suelo al instalar el cilindro.
Resultados
K · nI = K·t^n (cm/h)
Coeficientes de Kostiakov. n debe ser negativo: la infiltración decrece con el tiempo. Si n ≥ 0, los datos tienen error o el ensayo fue demasiado corto.
R²sobre velocidad
Bondad del ajuste calculada sobre la velocidad de infiltración (no sobre la lámina acumulada). R² > 0.90 indica ajuste aceptable.
I_básicaK·t_base^n
Tasa de infiltración al tiempo base, en cm/h y mm/h. Es el parámetro de diseño para riego por surcos o para estimar la infiltración estabilizada.
Clasificaciónescala USDA
Categoría de permeabilidad según la I_básica en mm/h.
Clasificación USDA de infiltración
Muy rápida> 508 mm/h
Rápida152 – 508 mm/h
Mod. rápida50.8 – 152 mm/h
Moderada15.2 – 50.8 mm/h
Mod. lenta5.08 – 15.2 mm/h
Lenta1.52 – 5.08 mm/h
Muy lenta0.04 – 1.52 mm/h
Impermeable< 0.04 mm/h
¿Para qué sirve? Estimar la distribución anual de evapotranspiración, déficit, excedente hídrico y reserva de agua en el suelo a partir de datos climáticos mensuales. Método Thornthwaite-Mather con corrección por latitud y días del mes.
Entrada de datos
Latitud° decimales · N+ / S−
Latitud del sitio en grados decimales. Positivo al Norte, negativo al Sur. Afecta la duración astronómica del día y por tanto el factor de corrección L de la ETP. El Salvador ≈ +13.7°, valores típicos Centroamérica +8° a +18°.
AWCmm
Agua disponible máxima del suelo (field capacity − punto de marchitez permanente). Valores típicos: suelos arenosos 50–80 mm · francos 100–175 mm · arcillosos 150–250 mm. Un AWC incorrecto afecta directamente el cálculo de excedentes.
Mes inicio año hidrológicomes 1–12
Mes desde el que arranca la secuencia del balance. La reserva inicial se fija en R=0. En Centroamérica se usa típicamente octubre (inicio de estación seca). El orden de los meses en la tabla de resultados sigue este criterio.
Precipitación mensualmm · 12 valores Ene→Dic
Precipitación media mensual multianual. Introducir siempre en orden enero a diciembre, independientemente del mes de inicio hidrológico.
Temperatura mensual°C · 12 valores Ene→Dic
Temperatura media mensual multianual en orden enero a diciembre. Determina el índice de calor anual I y el exponente a de Thornthwaite, que controlan la magnitud de la ETP.
Resultados — columnas de la tabla
ETPmm/mes · corregida por latitud
Evapotranspiración potencial calculada por Thornthwaite y corregida por el factor L (duración del día y días del mes). Máxima demanda hídrica de la vegetación si el agua no fuera limitante.
P − ETPmm
Positivo → mes con potencial de recarga o excedente. Negativo → mes con déficit potencial; el suelo empieza a drenar su reserva.
Rmm · máx = AWC
Reserva de agua en el suelo al final del mes. No puede superar AWC. Se drena siguiendo la función exponencial de Thornthwaite cuando P < ETP.
ΔRmm
Variación mensual de la reserva respecto al mes anterior. Positivo = recarga; negativo = uso de reserva.
ETRmm/mes
Evapotranspiración real. Igual a ETP cuando P ≥ ETP (no hay limitación hídrica). Cuando P < ETP, la diferencia la cubre la reserva:
ETR = P − ΔR, limitada por ETP.D — DéficitETP − ETR
Agua que la vegetación demandó pero no pudo evapotranspirar. Indica estrés hídrico del ecosistema o cultivo.
ES — Excedentemm
Ocurre solo cuando R = AWC y P > ETP. Representa escorrentía potencial o recarga profunda de acuíferos.
Im(100·ES − 60·D) / ETP
Índice global de humedad de Thornthwaite. Positivo = clima húmedo; negativo = clima seco. Permite clasificar el clima hídrico del sitio.
La reserva inicial se fija en R=0 al inicio del año hidrológico. Para climas donde la estación seca no agota la reserva, esto puede subestimar el ES del primer mes. En esos casos, ejecutar el balance dos veces y usar los resultados del segundo ciclo.
¿Para qué sirve? Estimar el caudal pico y el hidrograma de tormenta para una cuenca mediante el método SCS con hidrograma unitario triangular. Usa la precipitación efectiva derivada del número de curva CN.
Datos de la cuenca
Áreakm²
Área de la cuenca hidrográfica delimitada en el punto de cierre de interés.
Tcminutos
Tiempo de concentración. Usar el resultado de la herramienta Tc (pestaña correspondiente) o un valor justificado por otro método. Tc controla directamente D, tp y Qp.
Parámetro de escorrentía
CN1 – 100
Número de curva SCS. Depende de uso de suelo, grupo hidrológico del suelo (A/B/C/D) y condición de humedad antecedente. Valores orientativos: bosque denso grupo A = 36 · pastos grupo B = 61 · urbano grupo C = 85. De CN se derivan:
S = 25400/CN − 254 y P₀ = 0.2·S.P₀mm · alternativa a CN
Umbral de escorrentía (abstracción inicial). Introducir directamente si se conoce por ensayos o literatura local, sin necesidad de pasar por CN. Relación:
S = 5·P₀ · CN = 25400/(S+254).Intensidad de lluvia
Modo IDFdesde pestaña Gumbel
Toma automáticamente los parámetros A y B del Tr seleccionado. Requiere haber ejecutado Gumbel+IDF primero. La intensidad se calcula como
I = A·Tc^B y la duración se fija en D = Tc para mantener consistencia con la IDF.Modo manualI en mm/h · D en horas
Introduce I y D directamente. Útil cuando se tiene una IDF de otra fuente o se quiere analizar un evento observado.
Resultados
S · Iamm
Retención potencial máxima y abstracción inicial derivadas de CN o P₀.
P = I·Dmm
Precipitación total de diseño. Debe superar Ia para que exista escorrentía.
Pe(P−Ia)² / (P−Ia+S)
Precipitación efectiva o escorrentía directa. Es la fracción de P que genera caudal superficial.
tp · tbmin
Tiempo al pico:
D/2 + 0.6·Tc. Tiempo base: 2.67·tp. Definen la geometría del hidrograma triangular.Qp0.208·A·Pe / tp · m³/s
Caudal pico. Es el resultado principal. El hidrograma completo se construye aplicando la tabla adimensional SCS estándar.
Si P ≤ Ia la herramienta devuelve error: la lluvia no supera la abstracción inicial y no hay escorrentía. Revisar CN (puede ser muy bajo), I o D. Típico cuando CN < 40 con lluvias cortas.
¿Para qué sirve? Estimar el tiempo que tarda el agua en recorrer desde el punto más lejano de la cuenca hasta el punto de cierre. El Tc es el parámetro de entrada más sensible del cálculo de caudales.
Entrada de datos
Lkm
Longitud del cauce principal, desde el punto más alejado de la divisoria hasta el punto de cierre. Medir sobre el cauce, no en línea recta.
Akm²
Área de la cuenca hidrográfica. Requerida por Giandotti y Bransby-Williams.
Modo cotasH_max y H_min en m
Introduce la cota máxima (nacimiento del cauce) y mínima (punto de cierre). La pendiente se calcula como
S = ΔH / (L×1000) m/m. Modo recomendado cuando se tienen los datos altimétricos.Modo pendiente directaS en %
Introducir la pendiente media del cauce directamente si ya está calculada (e.g. desde un perfil longitudinal). Equivale a introducir cotas con
ΔH = S(%) × L × 10.Métodos — cuándo usar cada uno
| Método | Fórmula | Aplicación recomendada |
|---|---|---|
| Kirpich | 0.0195 · L^0.77 · S^−0.385 | Cuencas pequeñas (<10 km²), cauces bien definidos. El más conservador: Tc corto → Qp alto. |
| Giandotti | (4√A + 1.5·L) / (0.8·√ΔH) | Cuencas medianas a grandes (>50 km²). Origen italiano, común en normativas europeas. |
| Bransby-Williams | 0.2432·L / (A^0.1·S^0.2) × 60 | Robusto en pendientes bajas (<1%) y cuencas alargadas. Incorpora el efecto del área. |
| Témez | 0.3 · (L / S^0.25)^0.76 | Método español ampliamente usado en Centroamérica y normativas de recursos hídricos. |
| California Culverts | (0.87·L³/ΔH)^0.385 | Alcantarillas y cuencas pequeñas. Simple, requiere solo L y ΔH. |
Resultados
Tc por métodomin y horas
Resultado de cada uno de los 5 métodos. La herramienta indica automáticamente los métodos más adecuados para la cuenca analizada según su área y pendiente.
Promediomin
Media aritmética de los 5 métodos. Para estudios con incertidumbre morfométrica, usar el promedio. Para dimensionar obras frente a caudal pico, usar el Tc mínimo entre los métodos adecuados (criterio conservador).
El Tc calculado aquí se puede trasladar directamente al campo Tc del Hidrograma SCS y a la Calculadora de Intensidades (pestaña IDF). No es necesario copiar manualmente si se trabaja en la misma sesión.