Embed Size (px)
Citation preview
ALBERTO I. J. VICH
Prof. Titular
FEDERICO BIZZOTTO
Jefe de Trabajos Prácticos
Departamento de Geografía
Facultad de Filosofía y Letras – UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
Procesos naturales del ambiente:
Hidrografía
UNIDAD I: EL AGUA
Primer cuatrimestre
2015
De acuerdo a los informes del UNICEF...
50% es la proporción de la población
mundial en desarrollo que carece de
acceso a instalaciones básicas de
saneamiento (2.600 millones de personas).
De acuerdo a los informes del UNICEF...
1.100 millones es el número de personas en
todo el mundo que carece de acceso a fuentes
mejoradas de agua.
POBLACIÓN CARENTE DE ACCESO AL AGUA Y AL
SANEAMIENTO
De acuerdo a los informes del UNICEF...
4.000 es el número de menores de cinco años
que mueren todos los días a causa de
enfermedades diarreicas.
De acuerdo a los informes del UNICEF...
44% es el porcentaje de mujeres en las zonas
rurales de África emplean 30 minutos o más
para recolectar un solo cubo de agua con el fin
de satisfacer las necesidades de sus familias.
De acuerdo a los informes del UNICEF...
400 millones es el número de escolares que
sufren una disminución de su capacidad de
aprendizaje debido a infecciones de parásitos
intestinales.
De acuerdo a los informes del UNICEF...
Cientos de millones es el número de personas
que se abastecen con fuentes de agua para
beber contaminadas.
PROPORCION DE VIVIENDAS URBANAS CONECTADAS A
CONDUCCIONES DE AGUA POR CAÑERÍAS Y ALCANTARILLAS
TIPOS Y DISTRIBUCIÓN DE DESASTRES NATURALES
RELACIONADOS CON EL AGUA, 1990-2001
Una persona que vive en una ciudad utiliza,
en promedio 250 litros de agua al día
En la ducha 100 ls
En la descarga del baño 50 ls
En el lavado de ropa 30 ls
En el jardín 18 ls
En lavar y cocinar alimentos 15 ls
Otros usos (lavarse las manos) 10 ls
RECURSOS HIDRICOS Y EXTRACCION DE
AGUA EN LOS PRICIPALES USOS (Km3/año)
AGUA y CIVILIZACION:
Las primeras civilizaciones se gestaron en los
valles de los grandes ríos:
Tigris y Éufrates (la Mesopotamia)
Nilo
Indo
Yangtsé
La demanda del recurso hídrico, en
cantidad y calidad, aumenta día a día.
A mayor prosperidad, mayores consumos y
exigencias de calidad (7 veces).
Demanda que sobrepasa los niveles sustentables de uso
del recurso hídrico
mayor vulnerabilidad de los sistemas socio-productivos
falta de eficiencia, equidad y sustentabilidad.
degradación y perturbación en los ecosistemas (sequías
prolongadas, inundaciones extraordinarias, procesos de
erosión, etc.)
desnutrición, enfermedad, éxodo de las zonas rurales,
crecimiento demográfico explosivo en las zonas
costeras, etc.
QUE ES EL AGUA? Es uno los cuatro elementos que el filósofo griego Aristóteles (siglo
IV A.C.) había definido como constituyente del Universo; el resto
eran el aire, la tierra y el fuego.
Es una sustancia natural inorgánica, compuesta por un átomo de
oxígeno y dos de hidrogeno. En estado puro, se congela a 0 °C y su
punto de ebullición es 100 °C. Pese a esta aparente simplicidad, es
un sustancia compleja y poco comprendida.
Se presenta en la naturaleza en los tres estados en un espacio
denominado hidrosfera, por donde circula continuamente.
Determina gran parte de los paisajes y los climas del Planeta y es
una componente esencial de la estructura y metabolismo de todos
los seres vivos.
Dotada de excepcionales propiedades físico-químicos que
constituyen su especificidad, tanto sea a nivel de molécula, como
sus interacciones con el ambiente. Debido a su particular estructura
atómica:
es el mejor solubilizante de compuestos inorgánicos ,
el compuesto celular mas importante,
Interviene en las funciones biológicas como: absorción,
circulación y fecundación.
La vida del planeta Tierra se halla determinada esencialmente por la
presencia y movimiento del agua
ALGUNAS PROPIEDADES
Enlace hidrogeno
Densidad
favorece procesos de meteorización
facilita la vida acuática en las regiones
frías
Tensión superficial
Capilaridad
Calor específico
Calor de transformación
termoregulador del ambiente
ENLACE HIDROGENO:
PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
Estado físico
Sólida – Líquida –
Gaseosa
Color Incolora
Sabor Insípida
Olor Inodora
Punto de
congelación
0 ºC
Punto de ebullición 100 ºC
Densidad 1 g/cc a 4º C
QUIEN ESTUDIA EL AGUA?
La distribución y circulación del agua, sus propiedades
físicoquímicas y sus interacciones con el medio
ambiente, constituyen el sujeto de estudio de numerosas
ciencias u especialidades, entre las que se destacan:
Ciencias Hídricas: Sujeto de Estudio:
Hidrología Ciclo del agua
Hidráulica Mecánica de fluidos,
especialmente agua
Hidrometeorología Aguas meteóricas
Criología Nieve y hielo
Hidrografía Descripción y mapeo de cuerpos
superficiales de agua
Hidrometría Medición del agua; en aguas
corrientes
Potamología Corrientes fluviales
Limnología Aguas lacustres
fecha región contribución
1200 a C China Registro de observaciones de nieve, lluvia y viento
1000 a C Homero Especulación acerca de la circulación de las aguas
900 a C China Probable aparición del concepto del ciclo del agua
Tales de Mileto
Platón
Aristóteles
Lucrecio
Séneca
Plinio
500-428 a C Anaxágoras
Versión primitiva del ciclo hidrológico. Evaporación del agua del
mar hacia la atmósfera, desde donde caía como lluvia y
formaban las reservas subterráneas que alimentaban a los ríos.
400 a C India Probable aparición del concepto del ciclo del agua
372-287 a C Teofrasto Explica la formación de las precipitaciones por medio de la
condensación del vapor de agua.
200 a C China Mediciones sistemáticas de precipitación
Marco Vitruvio Explicita que el agua subterránea proviene de la infiltración de
lluvia y la nieve.
1016 Persia Concepto moderno del ciclo del agua.
1452-1519 Leonardo da Vinci Estudios sistemáticos de la distribución de velocidades en la
sección transversal de una corriente
1510-1589 Bernard Palissy Demostró que los ríos y manantiales se originan de la lluvia
1608-1680 Pierre Perrault Encontró que una fracción pequeña de la lluvia se transforma en
escorrentía y el resto, se evapora o infiltra
Bermoulli
Chezy
1802 Dalton Principio para la evaporación
1839 Hagen-Poiseuille Teoría del flujo capilar
1850 Mulvaney Desarrollo del método racional para la determinación de
caudales de creciente.
1855 Darcy Ley de flujo en medios porosos
1891 Manning Ecuación área el flujo en canales abiertos.
1911 Green-Amptd Modelo de infiltración con base física.
1914 Hanzen Introducción del análisis de frecuencia para la estimación de
extremos.
Hidrografía: Conceptos
WHITTOW (1980): “Estudio de las masas de agua de la
tierra. En sentido más estricto, este término se refiere a
la medida, recopilación y representación de datos
relativos al fondo del océano, las costas, las mareas, y las
corrientes marinas, todos los cuales se pueden
representar en una carta hidrográfica como ayuda a la
navegación.”
MOORE (1978): “Es la ciencia que trata sobre el agua de
la superficie terrestre, particularmente con referencia a
sus características físicas, posición, volumen, etc. y la
preparación de mapas de mares, lagos, ríos, contornos de
fondos marinos, corrientes, etc.”
SHUH - SHIAW (1992): “La ciencia de la medición y
análisis de flujos de agua, precipitación, evaporación y
fenómenos conexos…la ciencia relacionada con la
descripción y medición de cuerpos de agua abiertos,
lagos, reservorios, mares, océanos, etc.”
El Comité Coordinador del Decenio
Hidrológico Internacional, iniciado en
1965, bajo el patrocinio de la UNESCO,
adoptó la siguiente definición :
La Hidrología es la ciencia que trata de
las aguas terrestres, de sus maneras de
aparecer, de su circulación y distribución
en el globo, de sus propiedades físicas y
químicas y sus interacciones con el
medio físico y biológico, sin olvidar las
reacciones a la acción del hombre.
FUENTES NATURALES DE AGUA:
AGUAS ATMOSFÉRICAS O METEÓRICAS:
Humedad, lluvia, nieve, escarcha, granizo, etc.
AGUAS SUPERFICIALES:
Líquidas:
Corrientes: ríos, arroyos, etc.
Estancadas: lagos, mares, océanos, etc.
Sólidas:
Corrientes: glaciares
Estancadas: nieve, hielos continentales, etc.
AGUAS SUBTERRÁNEAS
Aguas subterráneas de infiltración:
Humedad del suelo y acuíferos.
Aguas subterráneas profundas:
Aguas fósiles (estancadas o confinadas)
Aguas juveniles (magmáticas, de síntesis o
regeneradas)
EL AGUA EN EL UNIVERSO:
El agua se encuentra en el Universo en una pequeña
fracción; aproximadamente entre 1 y 10 ppm de la
masa del Universo.
Se presenta como vapor o hielo, en los cometas, en
planetas y satélites de mediano o gran tamaño y
fundamentalmente dispersa por el Universo,
formando nubes.
Las estrellas no contienen agua en ninguna forma, ya
que la temperatura disocia la molécula; tampoco
existe agua en los cuerpos pequeños como
asteroides o satélites, ya que su fuerza gravitatoria
no es suficiente para retener a la molécula de agua.
La Tierra, es actualmente el único lugar conocido
donde el agua se encuentra en estado líquido.
ORIGEN DEL AGUA TERRESTRE:
¿cómo llegó el agua a nuestro planeta? ¿de donde
procede? La nebulosa primigenia de nuestro sistema solar, habría
pasado por una fase inicial muy caliente en la que todo el
material original -granos de polvo interestelar- se habrían
evaporado.
La temperatura y presión en el interior de la nube, provocaron
diversas reacciones químicas que propiciaron la formación de
moléculas y compuestos químicos, como vapor de agua,
metano y amoníaco.
Luego, el enfriamiento posterior de la nube, condujo a la
condensación en nuevos granos sólidos, cuya composición
sería función de la distancia del sol. Los nuevos granos de
polvo, se aglomeran entre sí para formar cuerpos de tamaño
planetario.
En el caso de la Tierra, su superficie se enfrió, hasta una
temperatura por encima de 0 °C, punto en que el vapor de
agua se condensa; este es el origen teórico del agua terrestre
en estado líquido.
CICLO DEL AGUA
CICLO DEL AGUA A ESCALA PLANETARIA
La energía solar, mantiene las masas de agua en
movimiento entre la tierra, el mar y la atmósfera.
Movimiento es continuo, sin principio ni fin, a través de un
laberinto de caminos que constituyen el ciclo hidrológico o
ciclo del agua.
El concepto del ciclo hidrológico es simple, pero el
proceso es enormemente complejo e intrincado, ya que
está compuesto de numerosos ciclos de extensión
continental, regional y local.
El agua está distribuida en 5 reservas interconectadas,
que son objeto de incesantes transferencias de grandes
cantidades de agua. El volumen total de agua en los
distintos reservorios, permanece esencialmente
constante, y tiende a renovarse continuamente.
El ciclo se desarrolla en medios diferentes. Es un proceso
de intercambio a gran escala (espacial y temporal), que no
significa continuidad y constancia de movimientos
CICLO DEL AGUA
Si la Tierra fuera una esfera uniforme, esta cantidad
sería suficiente para cubrirla hasta una profundidad
cercana a 2.6 km.
CICLO DEL AGUA
BALANCE GLOBAL ANUAL DEL AGUA
CICLO DEL AGUA A NIVEL DE CUENCA
CARACTERISTICAS DEL CICLO:
El agua cumple un ciclo en la naturaleza.
El ciclo es una sucesión de transferencias y
acumulaciones en distintos medios.
Los flujos entre almacenamientos no son
regulares.
El agua constituye un vehículo fundamental de
transporte e intercambio de nutrientes.
El transito del flujo de agua genera energía que
se traduce en trabajo, modelando la superficie.
EQUILIBRIO DEL AGUA:
Se relaciona con el estado en que se la encuentra
en la naturaleza, sin influencias que puedan
modificar su condición, características o
movimiento.
Bosque: matorral del arbusto tigre y nuboselva
Ecosistemas agrícolas: prácticas agrícolas
Organismo humano
Indice de estrés hídrico relativo:
RWSI = demanda / escorrentía total < 0.4
