HIDROLOGIA

Conceptualizando…

Hidrología : Rama de la geografía física, que generaliza los

conocimientos acerca los objetos acuáticos naturales.

• En INGENIERIA, la hidrología es el conjunto de estudios necesarios para un mejor aprovechamiento y uso del agua.

• Proyectos hidroeléctricos, acueductos, riegos, drenajes , obras de protección y vías.

Clasificación

• Hidrogeología-> aplicación de la geología al estudio de las aguas subterráneas.

• Potamología-> estudia los ríos y cauces corrientes

Ciclo Hidrológico

• Modelo de movimiento, distribución y circulación general del agua en sus diferentes fases en la tierra.

• El ciclo es útil para destacar y apreciar cuatro fases o etapas:

– 1. Precipitación– 2.Escorrentía superficial– 3. Infiltración y agua

subsuperficial( Escorrentía subterránea)

Ecuación de balance hidrológico para un área, en un intervalo de tiempo.

P + Qsa + Qza = E + ET+ I+ Qsa + Qze ± dsI ± dsz ± dsN ± dss

P= precipitación media

Qza= caudales subterráneos afluentes

Qsa =Caudales superficiales afluentes a la cuenca subsistema

(naturales y/ o artificiales)E= Evaporación media desde superficies de agua libreET= Evapotranspiración media I= Retención de la precipitación por intercepción de la vegetación Qse=caudales superficiales efluentes a la cuenca

E= Evaporación media desde superficies de agua libre

ET= Evapotranspiración mediaI= Retención de la precipitación por intercepción de la

vegetaciónQse = Caudales superficiales efluentes a la cuenca

Qze= Caudales subterráneos efluentes

dSt = variación en el periodo de volúmenes de agua almacenada superficialmente (lagos, embalses, lagunas y depresiones superficiales del terreno)

dSs = variación del volumen de agua almacenada en los suelos no saturados ( en forma de humedad del suelo=

dsN = variación del agua almacenada en nieves y glaciares

Agua salada97.47%

Agua subterránea 98,88%Lagos y corrientes 0.99%

Atmosfera Humedad 0.121%

Agua congelada

69.55%Agua dulce2.53% Agua no

congelada 30.446%

Fuente: IDEAM

El resto del agua constituye las aguas continentales se distribuyen: - casquetes polares, constituidos por agua en estado solido.

- aguas superficiales, constituidas por ríos y lagos

- aguas subterráneas, formando los acuíferos

En la atmosfera el agua se encuentra en forma gaseosa, localizándose en forma de vapor de agua y nubes en los primeros 11 kilómetros de altura.

• Es importante para el interesado en los estudios hidrológicos, el conocimiento general de algunos aspectos, que determinan el comportamiento del agua en la tierra.

• Atmosfera : capa gaseosa que rodea la tierra, en la cual se incluyen partículas solidas y liquidas en suspensión o aerosoles y nubes.

• la composición de los gases en la atmosfera se puede clasificar así: gases constantes = Nitrógeno, oxigeno y el argón. gases variables = vapor de agua y dióxido de

carbono

• Gases variables en aumento por el desarrollo industrial y la contaminación ambiental por diferentes motivos .

• Troposfera : capa adyacente a la superficie de la tierra. El espesor depende de la latitud de lugar . La Temperatura disminuye con la altura, alcanzando valores entre 75°c y 85°c bajo cero.

• Ocurre la mayor parte de los fenómenos que determinan el estado de tiempo, por el contenido de la masa atmosférica y el mayor contenido de vapor de agua.

• Estratosfera : alcanza una altitud de 50 km a partir de la superficie de la tierra y recibe su nombre por que los gases que la conforman se encuentran formando capas o estratos y lo mas pesados se encuentran en la parte inferior.

• La fuente de calor en la estratosfera se encuentra en su límite superior.

• Esta capa y la tropósfera son de particular importancia para entender el sistema climático.

• La concentración de ozono estratosférico es de vital importancia por que

Mesosfera

• Altitud de 100 km, con un espesor promedio de 35 km. La temperatura disminuye regularmente desde su limite inferior ubicado en la estratopausa, hasta aproximadamente -95°C en su limite superior denominado mesopausa, cerca de los 80 km de altitud.

• El aire es extremadamente fino y la presión atmosférica es sumamente baja.

Termosfera

• Por encima de la mesopausa, se inicia un aumento progresivo de la temperatura con la altitud. La acción de los rayos ultravioleta y rayos x efectúan la separación de las moléculas de un gran numero de gases , dejando libre los átomos que las constituían.

• Las temperaturas altas del orden de los 1000°K son otra de las caracteristicas sobresalientes.

Cuenca Hidrográfica, Caracteristicas morfometrica y fisiográficas

• Territorio o parte de la superficie terrestre, compuesta por un sistema de drenaje, desde el cual las aguas lluvias o subterráneas, escurren, real o potencialmente, hacia un colector común, que puede ser un río, el océano o un lago.

• La Cuenca Hidrográfica es una zona de la superficie terrestre definida topográficamente en donde las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas, por uno o varios cursos de agua interconectados entre sí, hacia un único punto de salida

• ( tutoriales de ingeniería civil) disponible en la web

Línea divisoria de aguas(entre una cuenca y otra)

Clases de divisorias– Topográfica (se obtiene de un plano topográfico) planos

suministrados por el IGAC o fotografía aérea

En la definición del límite y características de determinada Cuenca Hidrográfica Se delimita el contorno de escurrimiento libre.

• Topografía• uso del suelo

Planos en escalas desde 1:25.000 hasta 1:100.000, dependiendo de los objetivos del estudio y del tamaño de la Cuenca en cuestión.

– HidrográficaEfecto de la filtración en el aporte de agua de

cuencas colindantes o perdidas de la propia cuenca hacia ellas y las dos divisorias pueden o no coincidir.

To

Tomado de UPV (Morfología de una cuenca)

Líneas divisorias topográficas, dirección de escorrentía y red de drenaje principal

– Tomado de universidad politécnica de valencia (morfología)

Red hidrográfica

• Drenaje natural, permanente o temporal, por el que fluyen las aguas de los escurrimientos superficiales, hipodérmicos o subterráneos.

• Escorrentía : parte de la precipitación que alimenta las corrientes superficiales, continuas o intermitentes de una cuenca.

• Escorrentía superficial o directa: deriva del agua lluvia que no se infiltra en ningún momento, incorporándose a la red de drenaje , para moverse sobre la superficie por acción de la gravedad.

• Escorrentía hipodérmica o subsuperficial: agua producto de la precipitación que al infiltrarse en el suelo, se mueve lateralmente por los horizontes superiores del mismo, posteriormente reaparece en la red de drenaje superficial.

• Escorrentía subterránea: derivada de agua lluvia que se infiltra hasta alcanzar la capa freática y que circula a través de acuíferos hasta alcanzar la red de drenaje.

Actividad Extraclase

PLANEACIÓN DE EXPOSICIONES PRIMER CORTE (15 minutos)• 1. radiación solar• 2. circulación atmosférica• 3. temperatura• 4. precipitación • 5.humedad• 6.Presión atmosférica• 7. vientos• 8. estaciones climatológicas automatizadas• 9. evapotranspiración• 10. aplicaciones de la hidrología