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7.3 Design of STEM-EBIC Sample Holder
En este apartado estudiaremos diferentes Índices Climáticos con el objeto determinar la
clasificación climática de la zona de estudio. 2.5.1. Índice de Aridez de Martonne.
La expresión que establece Martonne para la determinación del índice de aridez es la siguiente:
Donde:
Ia = índice de aridez
T = temperatura media anual en ºC R = precipitación anual en mm
Con arreglo a este índice de aridez, Martonne clasifica los climas del siguiente modo:
CLIMA INDICE Ia
Árido extremo (desierto) 5-0
Árido (estepario) 15-5
Semiárido (mediterráneo) 20-15
Sub-húmedo 30-20
Húmedo 60-30
Per-húmedo >60
De acuerdo con esta fórmula resulta para la zona de Santiago norte, en la que tenemos los valores de R = 1116,9 mm y T=13,52 ºC, un índice de aridez:
Esto significa que la zona de estudio pertenece al tipo de “húmedo” 2.5.2. Índice termopluviométrico de Dantín–Revenga.
Como parece un contrasentido llamar “índice de aridez” a un número que es más pequeño cuanto más grande es la aridez misma, los geólogos españoles J. Dantín Cereceda y A. Revenga Carbonell propusieron el “índice termopluviométrico” que tiene la siguiente expresión:
Itp
Donde:
Itp = índice termopluviométrico R = precipitación media anual en mm T = temperatura media anual en ºC
Con arreglo a este índice de aridez, Dantín–Revenga clasifica los climas del siguiente modo:
TIPO DE ZONA INDICE Itp
Húmedas 0-2
Semiáridas 2-3
Áridas 3-6
Variante de Aradas
Anejo nº 6: Climatología e hidrología Jaime Luis LLatas Vásquez De acuerdo con esta fórmula resulta para la zona de Pontevedra, en la que
tenemos los valores de R = 1116,9 mm y T = 13,52 ºC, un índice de aridez:
Itp
= 1,21
Esto significa que la zona de estudio pertenece al tipo zona “Húmeda”.
Hay que destacar, que estos índices se han obtenido a escala mundial, por lo que a veces no resultan demasiado precisos para caracterizar el clima de un
determinado lugar de nuestro país, pero nos valen a título orientativo. 2.5.3. Climograma de Taylor.
Un método gráfico de representación climática de la zona objeto de proyecto es el climograma de Taylor en el que se representan los datos de temperatura media y pluviometría media.
Una vez representados los datos, distinguimos, básicamente dos épocas climáticas a lo largo el año. Los meses de FEBRERO, MAYO Y DICCIEMBRE, se salen fuera de la zona de “confort” situándose en la zona de “Exceso de humedad”. La otra gran época, comprende los meses de ABRIL, JUNIO, JULIO, AGOSTO Y SEPTIMEBRE, meses que se encuentran también fuera de la zona de confort y que se sitúan en la zona de “Falta de humedad”, y finalmente dentro de la zona de “confort” tenemos a ENERO, MARZO, OCTUBRE Y NOVIEMBRE.
3. DETERMINCACION DE DIAS ÚTILES
El estudio climatológico se orienta a la definición de los principales rasgos climáticos de la zona para establecer, en base a ellos, la incidencia que estos tendrán en la obra, determinando los coeficientes medios de aprovechamiento de días laborables para la realización de las principales unidades de obra. La metodología empleada en este estudio se ha extraído de la publicación “Datos climáticos para carreteras” del M.O.P. del año 1964. Se ha precedido a calcular el número de días trabajables útiles en las distintas unidades de obra a partir de los datos de la estación indicada en el apartado 2.2.
Para obtener los coeficientes medios anuales de días trabajables, es preciso calcular unos coeficientes reductores a aplicar al nº de días laborables de cada mes. Estos coeficientes son:
Coeficiente de reducción por helada ɳm.
ɳm
Coeficiente de reducción por temperatura límite de riegos τm
τm
Coeficiente de reducción por temperatura límite de mezclas bituminosas τ 'm
τ´m
Coeficiente de reducción por lluvia límite de trabajo λm
λm=
Coeficiente de reducción por lluvia límite de trabajo λ´m
λ´m=
Variante de Aradas
Anejo nº 6: Climatología e hidrología Jaime Luis LLatas Vásquez
Los resultados obtenidos han sido los siguientes:
ɳm τm τ 'm λm λ´m Cf Enero 0,677 0,161 0,516 0,032 0,290 0,645 Febrero 0,964 0,107 0,964 0,214 0,571 0,678 Marzo 1,00 0,516 0,968 0,226 0,484 0,742 Abril 1,00 0,833 1,00 0,033 0,100 0,600 Mayo 1,00 1,00 1,00 0,194 0,323 0,677 Junio 1,00 1,00 1,00 0 0,166 0,733 Julio 1,00 1,00 1,00 0 0,032 0,613 Agosto 1,00 1,00 1,00 0,032 0,096 0,677 Septiembre 1,00 1,00 1,00 0 0,300 0,700 Octubre 1,00 0,935 1,00 0,064 0,161 0,645 Noviembre 0,966 0,400 0,833 0,133 0,266 0,700 Diciembre 0,903 0,290 0,548 0,161 0,5488 0,484 Una vez obtenidos los coeficientes de reducción se les aplica las fórmulas siguientes:
Hormigones Cm=ɳm.λm Áridos. Movimiento de tierras Cm=λm Riegos y Tratamientos superficiales Cm=τm.λ´m Mezclas bituminosas Cm=τ´m.λ´m
Mezclas bituminosas Cm= ´ . ɳm
Los coeficientes de días trabajables de cada mes se obtienen de la fórmula: Ct = [(1+Cm)*Cf]
Donde Cf es el coeficiente de días festivos, que representa los días reales de trabajo al mes es contando dichos días.
Para el cálculo de los coeficientes Cf se ha tenido en cuenta el calendario laboral para 2017 del Convenio Colectivo del Sector “Construcción y Obras Públicas” de la provincia de A Coruña.
Serán días no laborables en la provincia de Pontevedra los siguientes:
Multiplicando Ct por los coeficientes mensuales se obtienen los coeficientes de días trabajables.
Los coeficientes mensuales se obtienen dividiendo los días de cada mes por el número de días del año. La suma de los valores mensuales obtenidos da el valor de coeficiente anual de días trabajables, cuyos valores se adjuntan
Cf Hormigones Movimiento
de tierras Riesgo y tratamientos Mezclas bituminosas Explanaciones cm ct cm ct cm ct cm ct cm ct ENE 0,645 0,022 0,631 0,032 0,624 0,047 0,615 0,150 0,548 0,109 0,575 FEB 0,678 0,206 0,538 0,214 0,533 0,061 0,637 0,550 0,305 0,378 0,421 MAR 0,742 0,226 0,574 0,226 0,574 0,250 0,557 0,469 0,394 0,355 0,479 ABR 0,600 0,033 0,580 0,033 0,580 0,083 0,550 0,100 0,540 0,067 0,560 MAY 0,677 0,194 0,546 0,194 0,546 0,323 0,458 0,323 0,458 0,259 0,502 JUN 0,733 0,000 0,733 0,000 0,733 0,166 0,611 0,166 0,611 0,083 0,672 JUL 0,613 0,000 0,613 0,000 0,613 0,032 0,593 0,032 0,593 0,016 0,603 AGO 0,677 0,032 0,655 0,032 0,655 0,096 0,612 0,096 0,612 0,064 0,634 SEP 0,700 0,000 0,700 0,000 0,700 0,300 0,490 0,300 0,490 0,150 0,595 OCT 0,645 0,064 0,604 0,064 0,604 0,151 0,548 0,161 0,541 0,113 0,572 NOV 0,700 0,128 0,610 0,133 0,607 0,106 0,626 0,222 0,545 0,193 0,565 DIC 0,484 0,145 0,414 0,161 0,406 0,159 0,407 0,301 0,338 0,320 0,329
Variante de Aradas
Anejo nº 6: Climatología e hidrología Jaime Luis LLatas Vásquez A continuación vamos a confeccionar una tabla donde se vea más claro los resultados que se
quieren obtener, que son el número de días de trabajo hábiles al mes: Días hábiles de
trabajo Hormigones Movimiento de tierras Riesgo y tratamientos Mezclas bituminosas Explanaciones Nº de
días ct % Nº de días ct % Nº de días ct % Nº de días ct % Nº de días ct % ENE 31 19,6 63,1 19,4 62,4 19,1 61,5 17,0 54,8 17,8 57,5 FEB 28 15,1 53,8 14,9 53,3 17,8 63,7 8,5 30,5 11,8 42,1 MAR 31 17,8 57,4 17,8 57,4 17,3 55,7 12,2 39,4 14,8 47,9 ABR 30 17,4 58,0 17,4 58,0 16,5 55,0 16,2 54,0 16,8 56,0 MAY 31 16,9 54,6 16,9 54,6 14,2 45,8 14,2 45,8 15,6 50,2 JUN 30 22,0 73,3 22,0 73,3 18,3 61,1 18,3 61,1 20,2 67,2 JUL 31 19,0 61,3 19,0 61,3 18,4 59,3 18,4 59,3 18,7 60,3 AGO 31 20,3 65,5 20,3 65,5 19,0 61,2 19,0 61,2 19,6 63,4 SEP 30 21,0 70,0 21,0 70,0 14,7 49,0 14,7 49,0 17,9 59,5 OCT 31 18,7 60,4 18,7 60,4 17,0 54,8 16,8 54,1 17,7 57,2 NOV 30 18,3 61,0 18,2 60,7 18,8 62,6 16,3 54,5 17,0 56,5 DIC 31 12,8 41,4 12,6 40,6 12,6 40,7 10,5 33,8 10,2 32,9 Estos resultados indican que la zona analizada tiene unas condiciones climáticas en general favorables para las distintas clases de obras que se van a efectuar.
4. HIDROLOGÍA
El objeto de este apartado es estimar las lluvias de diseño a partir de los datos pluviométricos obtenidos.
La Instrucción 5.2-IC “Drenaje Superficial” propone el método hidrometeorológico (racional) para el cálculo de los caudales de referencia, necesarios para dimensionar las obras de drenaje. En la aplicación de dicho método, la precipitación es la única variable aleatoria que interviene, por lo que su período de retorno debe coincidir con el de los caudales. Procedemos pues al cálculo de las precipitaciones máximas en 24 horas para distintos períodos de retorno (2, 5, 10, 25, 50, 100,250, 500 y 1000 años).
4.1. PRECIPITACIÓN MÁXIMA. DISTRIBUCIÓN DE GUMBEL
Comenzamos este estudio con una tabla donde se refleja cada precipitación máxima en 24 horas registrada en cada año correspondiente.
AÑO PRECIPITACIÓN MAXIMA EN 24H (mm)
2009 100,6 2010 82,14 2011 64,7 2012 90 2013 91,9 2014 51,6 2015 48,6 2016 66,9 2017 94,7
El cálculo se realiza a partir de la distribución estadística de extremos
Gumbel. Se admitirá la hipótesis, muy contrastada por la experiencia, de que la distribución de probabilidad acumulada de precipitaciones máximas diarias anuales, representadas por la variable X, se ajustan a la ley de distribución de Gumbel, cuya expresión es:
x: valor de la precipitación (variable aleatoria). α, u: parámetros de la distribución.
El procedimiento consiste en, ordenar de menor a mayor los datos de
precipitaciones máximas en 24 h, asignarles un valor estimado de la función de distribución acumulada para ese valor de X, es decir, una estimación de la probabilidad de que en un año cualquiera la precipitación máxima en 24 horas sea inferior a ese valor X. Una manera común de estimar esta probabilidad es mediante la siguiente expresión:
F’(xi) = i/(N + 1) Siendo:
i: es el número de orden que ocupa el dato. N: es el número de datos.
Variante de Aradas
Anejo nº 6: Climatología e hidrología Jaime Luis LLatas Vásquez Ni PRECIPITACIÓN(mm) F’(xi) – Ln (– Ln (F’(xi)))
1 48,6 0,1 -0,83403 2 51,6 0,2 -0,47588 3 64,7 0,3 -0,18563 4 66,9 0,4 0,08742 5 82,14 0,5 0,36651 6 90 0,6 0,67173 7 91,9 0,7 1,03093 8 94,7 0,8 1,49994 9 100,6 0,9 2,25037
Para determinar los parámetros de la distribución de Gumbel se ajustan los datos a una recta de ejes semilogarítmicos.
La recta resultado de la interpolación por mínimos cuadrados responde a la siguiente expresión:
y = 0,048x - 3, 1982
Los parámetros obtenidos son:
α= 0,048 u= 3,1982
El período T(x) dentro del cual sería esperable que se produjese una precipitación de valor X, sería:
Donde F(x) es la probabilidad, dada por la función de distribución de Gumbel, de que la precipitación máxima en 24 horas sea mayor que XT (precipitación para el período de retorno T).
Despejando X, obtenemos finalmente la fórmula analítica para calcular la precipitación esperable para un tiempo de retorno T(x) dado:
Por tanto los valores de precipitaciones diarias máximas esperados para los distintos períodos de retorno, son los siguientes:
Periodo de retorno (mm) Precipitación esperada (mm)
2 10,83 5 34,45 10 50,08 25 69,83 50 84,49 100 99,03 250 118,19 500 132,65 1000 147,10 y = 0,048x - 3,1982 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 -l n (- ln (F ´( xi) ) Precipitaciones (mm)
Variante de Aradas
Anejo nº7: Sismicidad Jaime Luis LLatas Vásquez
ANEJO Nº7. Sismicidad
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN.