hidrologia clase 1 modo de ad

8/3/2019 HIDROLOGIA CLASE 1 Modo de ad

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HIDROLOGIA

La hidrologa es el estudio cientfico de las aguas de la Tierra. Lahidrologa examina las propiedades del agua, as como su presencia,

ocurrencia, distribucin y movimiento sobre el planeta.

En hidrologa, este concepto se denomina tambin ecuacin decontinuidad o conservacin de masa. En hidrologa se utilizan tambinotras frmulas ms complejas para representar los procesos fsicos talescomo la velocidad estimada del agua, y el movimiento del agua a travsde una red de canales fluviales o a travs del suelo.

La hidrologa es el estudio de las aguas de la Tierra. Examina laspropiedades del agua, as como su presencia, ocurrencia, distribucin ymovimiento sobre el planeta. El concepto de balance hdrico toma encuenta el caudal entrante, el caudal saliente y la cantidad de agua enalmacenamiento para calcular la cantidad de agua y su movimiento en la

cuenca hidrogrfica.

El agua es la sustancia mas abundante en la tierra, el principal

constituyente de todos los seres vivos y una fuerza importante queconstantemente esta cambiando la superficie terrestre. Es tambin unfactor clave en la climatizacin de nuestro planeta para la existenciahumana y en la influencia en el progreso de la civilizacin.


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El ciclo hidrolgico se conoce tambin como ciclo del agua. Este ciclodescribe el movimiento vertical y horizontal del agua en estado gaseoso(vapor), lquido o slido entre la superficie, el subsuelo, la atmsfera y losocanos terrestres.

EL CICLO HIDROLGICO

El agua del ciclo hidrolgico est distribuida en distintos estados. Paracomprender la naturaleza del agua, es preciso considerar no slo cmo ydnde se halla distribuida, sino tambin su movimiento entre las distintas

formas en que se encuentra almacenada.


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La hidrologa, que cubre todas las fases del agua en la tierra (ciclohidrolgico), es una materia de gran importancia para el ser humano y suambiente. Aplicaciones prcticas de la hidrologa se encuentran en

labores tales como:

diseo y operacin de obras y/o estructuras hidrulicas (azudes, diques,presas, embalses, desages, etc.)

diseo de obras viales (alcantarillas, puentes, etc.)

abastecimiento de agua potable, tratamiento y evacuacin de aguasresiduales irrigacin y drenaje de suelos generacin hidroelctrica estudios de disponibilidad hdrica y de sequas (escurrimientos niveles,

pluviales, etc.) manejo integral de crecientes (aluvionales, urbanas, fluviales, etc.) navegacin erosin y control de sedimentos


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estudios de impacto ambiental (control y disminucin de la contaminacinhdrica, salinidad, metales pesados, uso consuntivo, minera, etc.)

uso recreacional del agua proteccin de la vida terrestre y acutica sistemas de alerta temprana de inundaciones y catstrofes


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ESCORRENTIA O ESCURRIMIENTO

La capacidad de estimar con exactitud la escorrenta que producirn la

lluvia y/o el deshielo es uno de los aspectos ms importantes del procesode prediccin de crecidas.

La escorrenta (o escurrimiento) se define como aquella parte de la lluvia,del agua de deshielo y/o del agua de irrigacin que no llega a infiltrarseen el suelo, sino fluye hacia un cauce fluvial, desplazndose sobre lasuperficie del mismo. Se denomina tambin escorrenta superficial o desuperficie.


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La escorrenta tambin comprende el agua que llega al cauce fluvial conrelativa rapidez justo debajo de la superficie. Junto con la escorrentasuperficial, este flujo, que se denomina interflujo o flujo subsuperficial,

constituye el volumen de agua que en hidrologa se conocegeneralmente como escorrenta o escurrimiento.

CUENCA HIDROGRFICA

El manejo de los recursos hdricos en el marco de las cuencashidrogrficas con alternativas econmicas, sociales y ambientalmente

viables representa una va idnea no solo para aprovecharracionalmente estos recursos sino tambin, para la mitigacin yreduccin de la vulnerabilidad ante los desastres naturales.

Segn Heras (1972), se entiende por cuenca , o cuenca de drenaje deun ro, considerado en un punto dado de su curso, al rea limitada porel contorno en el interior del cual el agua precipitada corre por su

superficie, se encuentra y pasa por el punto determinado del cauce. Lacuenca hidrogrfica es un territorio definido por la lnea divisoria de lasaguas en la cual se desarrolla un sistema hdrico superficial, formandouna red de cursos de agua que concentran caudales hasta formar un roprincipal que lleva sus aguas a un lago o mar. Todo punto de la tierraest dentro de una cuenca.


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Las cuencas, adems de ser los territorios donde se verifica el ciclo hidrolgico, sonespacios geogrficos donde los grupos y comunidades comparten identidades, tradiciones ycultura, y donde socializan y trabajan en funcin de la disponibilidad de recursos renovablesy no renovables. En las cuencas, la naturaleza obliga a reconocer necesidades, problemas,situaciones y riesgos hdricos comunes, por lo que debera ser ms fcil coincidir en elestablecimiento de prioridades, objetivos y metas tambin comunes y la prctica deprincipios bsicos, como el de corresponsabilidad y el de solidaridad en el cuidado y

preservacin de los recursos naturales, que permitan la supervivencia de la especie.


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DIVISORIAS

Se designa como divisoria la lnea que separa las precipitaciones quecaen en hoyas inmediatamente vecinas y que encaminan la escorrentaresultante para uno u otro sistema fluvial.

La divisoria de agua tambin se puede llamar Parte aguas y tambinDivortium Acuarium.

Para delimitar una cuenca se debe seguir los siguientes pasos>1. Identificar cauces2. Identificar los puntos altos3. Identificar el punto de inters4. Unir los puntos altos desde el punto de inters y por las partes ms

agudas


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CARACTERISTICAS FSICAS DE UNA HOYA HIDROGRFICA

Las caractersticas fsicas de una cuenca forman un conjunto que influyeprofundamente en el comportamiento hidrolgico de dicha zona tanto anivel de las excitaciones como de las respuestas de la cuenca tomadacomo un sistema.

As pues, el estudio sistemtico de los parmetros fsicos de las cuencases de

gran utilidad prctica en la ingeniera de la Hidrologa,.

Las caractersticas geomorfolgicas que se van a estudiar en estecaptulo son las siguientes:

Area de drenaje

Factor de forma

Sistema de drenaje


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La longitud, L, de la cuenca puede estar definida como la distancia

horizontal del ro principal entre un punto aguas abajo (estacin de aforo)y otro punto aguas arriba donde la tendencia general del ro principalcorte la lnea de contorno de la cuenca.

rea de la cuenca (A).

El rea de la cuenca es probablemente la caracterstica geomorfolgicams importante para el diseo. Est definida como la proyeccinhorizontal de toda el rea de drenaje de un sistema de escorrenta dirigidodirecta o indirectamente a un mismo cauce natural.

Longitud, permetro y ancho.


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El permetro de la cuenca o la longitud de la lnea de divorcio de la hoyaes un parmetro importante, pues en conexin con el rea nos puede

decir algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parmetro fsicoes simbolizado por la mayscula P.

El ancho se define como la relacin entre el rea (A) y la longitud de lacuenca (L) y se designa por la letra W. De forma que:

Forma de la Cuenca

La forma de la cuenca se caracteriza con el ndice o coeficiente decompacidad Kc se debe a Gravelius, y es la relacin entre el permetro dela cuenca y el permetro de un crculo de igual rea que la cuenca

cualquier caso, el coeficiente ser mayor que la unidad, tanto ms prximaa ella cuanto la cuenca se aproxime ms a la forma circular, pudiendoalcanzar valores prximos a 3 en cuencas muy alargadas.


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Kc Forma de laCuenca

TendenciaCrecidas

1 1.25 De casi redonda aoval redonda

ALTA

1.25 1.5 De oval redonda a

oval oblonga

MEDIA

1.5 1.75 De oval oblonga arectangular

BAJA


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Elevacin Media de la Cuenca.Es un factor de forma que se relaciona con la Temperatura y la

Precipitacin

Donde:

Hi = Altitud media de la faja altitudinalAi = rea de dicha fajaA total = rea total de la cuenca

Franja Hi Ai Hi*Ai

910 - 940 925 12.3 11377,50-------- -------- ------- ------

Total =


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Pendiente Media (Sc).

Tiene estrecha relacin con la infiltracin, el escurrimiento superficial, lahumedad del suelo y la contribucin del agua subterrnea al caudal de lacorriente, afecta notablemente la relacin lluvia escurrimiento puesreduce el tiempo de concentracin y acorta el tiempo de infiltracin.

Donde:Di = Diferencia de nivel entre el limite superior e inferior de la fajaaltitudinal seleccionada.Li = Longitud de curva mediaA total = rea total de la cuenca


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Pendiente Media de una cuenca por curvas de nivel

Si se designa por di al ancho medio de la banda de rea considerada,su valor resultar:

d


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Franja Di Li Di*Li

910

-------- -------- ------- ------

Total =

La pendiente media de la cuenca puede as obtenerse calculando lapendiente media de cada una de estas bandas y efectuando luego laponderacin entre todas ellas.


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Curva Hipsomtrica.Consiste en la curva que resulta de representar, en abscisas, lasuperficie de la cuenca que se halla por encima de las cotas de altura

indicadas en ordenadas, representando las superficies dominadas porsobre cada cota (Figura ).

Se puede considerar esta curva como una especie de perfil de la cuenca,y su pendiente media, expresada en m/km, resulta un parmetrosinttico de comparacin del relieve de diversas cuencas.

De esta curva se puede extraer una importante relacin, y es la RelacinHipsomtrica: Rh = As/Ai

As = rea sobre la curva hipsomtrica

Ai = rea bajo la curva hipsomtrica


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Franja reaFranja

reaAcumulada

CotaReferencia

rea sobre lacota

AT A acumul

%Total

910

-------- -------- ------- ------

Total =


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Curva Hipsomtrica caractersticas del ciclo de erosinde una Cuenca.

La Figura muestra tres curvas hipsomtricas correspondientes a otrastantas cuencas que tienen potenciales evolutivos distintos. La curvasuperior (curva A) refleja una cuenca con un gran potencial erosivo; lacurva intermedia (curva B) es caracterstica de una cuenca en equilibrio;y la curva inferior (curva C) es tpica de una cuenca sedimentaria.


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Rectngulo Equivalente.Se suele admitir que una cuenca se comporta, hidrolgicamente, demodo anlogo a un rectngulo que tuviera la misma rea y permetro y,

por tanto, igual ndice de Compacidad e igual distribucin de alturas (osea igual Curva Hipsomtrica).


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Se trata en consecuencia de una transformacin puramente geomtricade la cuenca en un rectngulo de igual rea y permetro, con lo que lascurvas de nivel se convierten en rectas paralelas a los lados menores,

siendo stos la primera y ltima curva de nivel, quedando asimismo laspendientes de la cuenca sustituidas por las pendientes del rectngulo; eldesage de la cuenca real, que es un punto, queda convertido en el ladomenor que corresponde a la cota mnima.

Para la construccin del rectngulo, se parte del permetro P, y el reade la cuenca A, Si los lados mayor y menor respectivamente son Lr y lr


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