HIDROLOGIA BASICA Y APLICADA - Universidad Politécnica …

1 Grupo de Investigacion en UPC Transporte de Sedimentos Allen Bateman HIDROLOGIA BASICA Y APLICADA Allen Bateman-2007 Grupo de Investigacion en UPC Transporte de Sedimentos Allen Bateman HIDROLOG A B SICA 1. Introducci n 2. el ciclo hidrol gico Es el ciclo fundamental para entender los procesos que se suceden en la tierra. Requiere conocimientos multidisciplinares. No existe un punto de partida en el ciclo del agua en la tierra pero lo que si est claro es que se basa en todos los estados del agua , gas, l quido y s lido. Todos los estados se presentan en la naturaleza y todas ellas son importantes de cara a los recursos humanos.

2 Lo m s importante es tener en cuenta la interrelaci n del hombre con la naturaleza y su influencia en el ciclo del agua . En forma gaseosa se encuentra en la atm sfera, en forma de nubes pero tambi n en forma gaseosa transparente traducido en humedad. Las nubes es la forma visible cuando el gas esta condens ndose en peque as part culas. Las part culas as formadas desv an los rayos de luz en todas direcciones cristalizando el agua en forma de nube. Una vez las part culas comienzan a crecer por m ltiples adhesiones el peso crece y caen en forma de lluvia, nieve o granizo. El agua en su ca da puede volver a evaporarse, o ser interceptada por construcciones o la propia vegetaci n.

3 Una vez en el suelo, agua l quida, lo humedece y en grandes cantidades llega a encharcarlo hasta que comienza a escurrir por la superficie del terreno. La forma como escurre no est nada clara pero seguro depende del tipo de terreno. Tambi n dependiendo de la humedad del aire, la presi n atmosf rica, la temperatura, parte del agua puede evaporarse regresar a la atm sfera. Por un lado el agua se infiltra en el terreno, haciendo varios recorridos que dependen de la composici n del terreno. Si es permeable o impermeable. En terrenos permeables el agua tiende a escurrir casi vertical, por lo que m s bien tiende a Grupo de Investigacion en UPC Transporte de Sedimentos Allen Bateman formar parte del acu fero.

4 En cambio cuando el terreno es m s bien impermeable o bien roca fracturada o semifracturada el agua puede escurrir subsuperficialmente de manera transversal. Esta forma de fluir conduce al agua a acu feros superficiales o bien a salir nuevamente del terreno. Figura 1 Ciclo Hidrol gico (Tomado de Fundamentos de Hidrolog a de Superficie. Aparicio) El agua en forma de nieve queda atrapada en forma s lida en capas hasta que las temperaturas comienzan a subir hasta derretir parte o totalmente el manto de nieve. Los principales factores que afectan al ciclo del agua son los factores clim ticos; la altura del territorio, el viento, la radiaci n solar controlando la temperatura y la presi n que influyen en la humedad del aire.

5 El agua l quida proveniente de las lluvias o proveniente de las nieves derretidas forma los torrentes y cascadas en la alta monta a para luego formar los cauces de r os y lagos, para llegar a los oc anos. El oc ano es el cuerpo de agua m s grande que existe en la tierra y es uno de los que m s influyen en el clima y su estabilidad. El agua es utilizada por los animales y las plantas, la mayor parte del agua utilizada por las especies vivas, s lo fluye a trav s de su cuerpo. Volviendo a la naturaleza en Grupo de Investigacion en UPC Transporte de Sedimentos Allen Bateman el caso de la vegetaci n en forma de transpiraci n. El proceso conjunto se denomina evapo-transpiraci n y consiste en el regreso del agua a la atm sfera en forma de vapor.

6 3. Componentes. Cuenca, r os, lagos y superficie terreno. Cuencas La cuenca es la unidad hidrol gica superficial m s utilizada. No coincide ni tiene por que con las unidades hidrol gicas subterr neas. Consiste en una porci n de territorio que se puede aislar de forma que si esta fuese impermeable toda el agua que escurrir a por ella drenar a por un mismo punto. Dos tipos de cuenca se pueden reconocer, endorreicas y exorreicas. Las cuencas endorreicas son aquella que terminan en un lago central y cuenca exorreicas aquellas cuencas que drenan fuera de la unidad hidrol gica. Es un elemento que permite controlar las cantidades de agua para poder hacer una contabilidad de la misma.

7 R o Es un sistema din mico de flujo de agua y sedimentos que controlan la funci n biol gica de la tierra. Son los corredores activos m s importantes que tiene la naturaleza y dependen de estos para el equilibrio de la vida. La vegetaci n presenta un papel crucial en la morfolog a fluvial y se considera la que estabiliza el terreno. Tanto a nivel de r o como a nivel de cuenca la vegetaci n es un retardador del flujo. Lago Es un cuerpo de agua natural que mantiene un equilibrio biol gico muy delicado con el resto de la naturaleza. Los fen menos asociados en lagos son complejos y requieren para su estudio de un grupo interdisciplinario. Incluye la biolog a, la limnolog a, hidrolog a, hidr ulica, sedimentolog a, termodin mica,etc.

8 Embalse Con caracter sticas similares al lago lo nico es que es un volumen de agua artificial creado por el hombre y que tiene repercusiones medioambientales. El agua en los embalses es la utilizada por el hombre para su uso. Los usos m s importantes son: energ a hidroel ctrica, regad o y abastecimiento. Grupo de Investigacion en UPC Transporte de Sedimentos Allen Bateman Superficie del terreno. Es la superficie que compone la cuenca, contiene los lagos y r os y alimenta los acu feros por medio de la infiltraci n. Adem s la fuente para obtener el sedimento que alimenta los r os y lagos. Contiene los nutrientes para la vegetaci n y en parte es utilizada por el hombre para su explotaci n.

9 Esta ntimamente ligado con el agua pues es su conductor y contenedor. 4. Procesos del ciclo. Infiltraci n. Es un proceso por el cual el agua se transfiere desde la superficie del terreno hacia las profundices. Depende de la morfolog a y composici n del terreno. La infiltraci n se puede dar de forma saturada o no saturada. Los dos procesos son muy diferentes. En tanto que uno depende directamente de la ley de Darcy el otro fen meno esta influido por las reacciones f sico qu micos que ocurren entre el material y el agua . Uno de los m s importantes es el fen meno f sico de tensi n superficial. Esta es responsable del movimiento de una gran cantidad de sales en el interior del terreno.

10 Evaporaci n Es el proceso por el cual el agua pasa de estado l quido a estado gaseoso, transfiri ndose a la atm sfera. Transpiraci n. Es el resultado de la respiraci n de las plantas o paso del agua a trav s de las ra ces hacia las hojas y la atm sfera. La cantidad de agua contenida en la vegetaci n es m nima en comparaci n con la que consume. Escurrimiento Es el proceso superficial por el cual el agua fluye por la superficie del terreno hacia los cauces y el mar. Evapotranspiraci n. Es la combinaci n de la evaporaci n y transpiraci n Transporte de sedimentos Este proceso es el que crea la morfolog a de las cuencas, es el responsable de la desertizaci n de las cuencas, los fen menos de progradaci n en embalses, la estabilidad de los cauces.