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ALBERTO I. J. VICHProf. Titular

FEDERICO BIZZOTTO Jefe de Trabajos Prcticos

Departamento de GeografaFacultad de Filosofa y Letras UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO

Procesos naturales del ambiente: HidrografaUNIDAD I: EL AGUA

Primer cuatrimestre2017

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De acuerdo a los informesdel UNICEF... Se prev que en 2030 el mundo tendr que enfrentarse a un dficit mundial del 40% de agua en un escenario climtico en que todo sigue igual (2030 WRG, 2009)

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A nivel mundial, 2.500 millones de personas dependen exclusivamente de los recursos de aguas subterrneas para satisfacer sus necesidades bsicas diarias de agua (UNESCO, 2012).

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POBLACIN CARENTE DE ACCESO AL AGUA Y AL SANEAMIENTO

La disponibilidad de agua se enfrenta a las presiones de la contaminacin. Se espera que la eutrofizacin de las aguas superficiales y las zonas costeras aumente en casi todas partes hasta 2030 (UNDESA, 2012). A nivel mundial, el nmero de lagos con floraciones de algas nocivas aumentar un 20% por lo menos hasta 2050.

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Cerca de 1.200 millones de personas viven en reas donde el agua escasea fsicamente (UN-Water y FAO, 2007).

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Mil millones de personas hacen sus necesidades al aire libre (WHO y UNICEF, 2014a). Se estima que 1.800 millones de personas utilizan una fuente de agua potable contaminada con bacterias fecales (Bain et al., 2014).

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Las mujeres y las nias son a menudo las encargadas de ir a buscar el agua; en el frica Subsahariana rural, muchas dedican al menos media hora a esta tarea (WHO y UNICEF, 2012a), y algunas de ellas hacen varios viajes que les ocupan hasta dos o cuatro horas al da (Pickering y Davis, 2012).

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El sector agrcola representa aproximadamente el 70% de todas las extracciones de agua dulce a nivel mundial, y ms del 90% en la mayora de los pases menos desarrollados del mundo (WWAP, 2014).

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Mil millones de personas hacen sus necesidades al aire libre (WHO y UNICEF, 2014a). Se estima que 1.800 millones de personas utilizan una fuente de agua potable contaminada con bacterias fecales (Bain et al., 2014).

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PROPORCION DE VIVIENDAS URBANAS CONECTADAS A CONDUCCIONES DE AGUA POR CAERAS Y ALCANTARILLAS

TIPOS Y DISTRIBUCIN DE DESASTRES NATURALES RELACIONADOS CON EL AGUA, 1990-2001

Una persona que vive en una ciudad utiliza, en promedio 250 litros de agua al da En la ducha100 lsEn la descarga del bao 50 lsEn el lavado de ropa30 lsEn el jardn18 lsEn lavar y cocinar alimentos15 lsOtros usos (lavarse las manos) 10 ls

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RECURSOS HIDRICOS Y EXTRACCION DE AGUA EN LOS PRICIPALES USOS (Km3/ao)

En el presente cuadro se muestra los recursos hdricos disponibles y la cantidad de agua extrada en los 3 principales usos.Como podra observarse, el continente mas comprometido es Asia. El menos es Amrica latina, aunque los nmeros digan otra cosa17

AGUA y CIVILIZACION:Las primeras civilizaciones se gestaron en los valles de los grandes ros: Tigris y ufrates (la Mesopotamia)NiloIndoYangtsLa demanda del recurso hdrico, en cantidad y calidad, aumenta da a da.

A mayor prosperidad, mayores consumos y exigencias de calidad (7 veces).

Demanda que sobrepasa los niveles sustentables de uso del recurso hdricomayor vulnerabilidad de los sistemas socio-productivosfalta de eficiencia, equidad y sustentabilidad.degradacin y perturbacin en los ecosistemas (sequas prolongadas, inundaciones extraordinarias, procesos de erosin, etc.)

desnutricin, enfermedad, xodo de las zonas rurales, crecimiento demogrfico explosivo en las zonas costeras, etc.

QUE ES EL AGUA?Es uno los cuatro elementos que el filsofo griego Aristteles (siglo IV A.C.) haba definido como constituyente del Universo; el resto eran el aire, la tierra y el fuego. Es una sustancia natural inorgnica, compuesta por un tomo de oxgeno y dos de hidrogeno. En estado puro, se congela a 0 C y su punto de ebullicin 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 fsico-qumicos que constituyen su especificidad, tanto sea a nivel de molcula, como sus interacciones con el ambiente. Debido a su particular estructura atmica:es el mejor solubilizante de compuestos inorgnicos , el compuesto celular mas importante, Interviene en las funciones biolgicas como: absorcin, circulacin y fecundacin.La vida del planeta Tierra se halla determinada esencialmente por la presencia y movimiento del agua

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ALGUNAS PROPIEDADESEnlace hidrogenoDensidadfavorece procesos de meteorizacin facilita la vida acutica en las regiones frasTensin superficialCapilaridadCalor especficoCalor de transformacintermoregulador del ambiente

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ENLACE HIDROGENO:

PROPIEDADES FSICAS DEL AGUA Estado fsicoSlida Lquida GaseosaColorIncoloraSaborInspidaOlorInodoraPunto de congelacin0 CPunto de ebullicin100 CDensidad1 g/cc a 4 C

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QUIEN ESTUDIA EL AGUA?La distribucin y circulacin del agua, sus propiedades fsicoqumicas y sus interacciones con el medio ambiente, constituyen el sujeto de estudio de numerosas ciencias u especialidades, entre las que se destacan:Ciencias Hdricas:Sujeto de Estudio:Hidrologa Ciclo del aguaHidrulica Mecnica de fluidos, especialmente aguaHidrometeorologa Aguas metericasCriologa Nieve y hieloHidrografa Descripcin y mapeo de cuerpos superficiales de aguaHidrometra Medicin del agua; en aguas corrientesPotamologa Corrientes fluvialesLimnologa Aguas lacustres

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fecharegincontribucin1200 a CChinaRegistro de observaciones de nieve, lluvia y viento1000 a CHomeroEspeculacin acerca de la circulacin de las aguas900 a CChinaProbable aparicin del concepto del ciclo del aguaTales de MiletoPlatnAristtelesLucrecioSnecaPlinio500-428 a CAnaxgorasVersin primitiva del ciclo hidrolgico. Evaporacin del agua del mar hacia la atmsfera, desde donde caa como lluvia y formaban las reservas subterrneas que alimentaban a los ros.400 a CIndiaProbable aparicin del concepto del ciclo del agua372-287 a CTeofrastoExplica la formacin de las precipitaciones por medio de la condensacin del vapor de agua.200 a CChinaMediciones sistemticas de precipitacinMarco VitruvioExplicita que el agua subterrnea proviene de la infiltracin de lluvia y la nieve.1016PersiaConcepto moderno del ciclo del agua.1452-1519Leonardo da VinciEstudios sistemticos de la distribucin de velocidades en la seccin transversal de una corriente1510-1589Bernard PalissyDemostr que los ros y manantiales se originan de la lluvia1608-1680Pierre PerraultEncontr que una fraccin pequea de la lluvia se transforma en escorrenta y el resto, se evapora o infiltraBermoulliChezy1802DaltonPrincipio para la evaporacin1839Hagen-PoiseuilleTeora del flujo capilar1850MulvaneyDesarrollo del mtodo racional para la determinacin de caudales de creciente.1855DarcyLey de flujo en medios porosos1891ManningEcuacin rea el flujo en canales abiertos.1911Green-AmptdModelo de infiltracin con base fsica.1914HanzenIntroduccin del anlisis de frecuencia para la estimacin de extremos.

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Hidrografa: ConceptosWHITTOW (1980): Estudio de las masas de agua de la tierra. En sentido ms estricto, este trmino se refiere a la medida, recopilacin y representacin de datos relativos al fondo del ocano, las costas, las mareas, y las corrientes marinas, todos los cuales se pueden representar en una carta hidrogrfica como ayuda a la navegacin.MOORE (1978): Es la ciencia que trata sobre el agua de la superficie terrestre, particularmente con referencia a sus caractersticas fsicas, posicin, volumen, etc. y la preparacin de mapas de mares, lagos, ros, contornos de fondos marinos, corrientes, etc.SHUH - SHIAW (1992): La ciencia de la medicin y anlisis de flujos de agua, precipitacin, evaporacin y fenmenos conexosla ciencia relacionada con la descripcin y medicin de cuerpos de agua abiertos, lagos, reservorios, mares, ocanos, etc.

El Comit Coordinador del Decenio Hidrolgico Internacional, iniciado en 1965, bajo el patrocinio de la UNESCO, adopt la siguiente definicin :

La Hidrologa es la ciencia que trata de las aguas terrestres, de sus maneras de aparecer, de su circulacin y distribucin en el globo, de sus propiedades fsicas y qumicas y sus interacciones con el medio fsico y biolgico, sin olvidar las reacciones a la accin del hombre.

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FUENTES NATURALES DE AGUA:AGUAS ATMOSFRICAS O METERICAS: Humedad, lluvia, nieve, escarcha, granizo, etc.AGUAS SUPERFICIALES:Lquidas:Corrientes: ros, arroyos, etc.Estancadas: lagos, mares, ocanos, etc.Slidas:Corrientes: glaciaresEstancadas: nieve, hielos continentales, etc.AGUAS SUBTERRNEASAguas subterrneas de infiltracin:Humedad del suelo y acuferos.Aguas subterrneas profundas: Aguas fsiles (estancadas o confinadas) Aguas juveniles (magmticas, de sntesis o regeneradas)

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EL AGUA EN EL UNIVERSO:El agua se encuentra en el Universo en una pequea fraccin; aproximadamente entre 1 y 10 ppm de la masa del Universo.

Se presenta como vapor o hielo, en los cometas, en planetas y satlites de mediano o gran tamao y fundamentalmente dispersa por el Universo, formando nubes. Las estrellas no contienen agua en ninguna forma, ya que la temperatura disocia la molcula; tampoco existe agua en los cuerpos pequeos como asteroides o satlites, ya que su fuerza gravitatoria no es suficiente para retener a la molcula de agua. La Tierra, es actualmente el nico lugar conocido donde el agua se encuentra en estado lquido.

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ORIGEN DEL AGUA TERRESTRE: cmo lleg el agua a nuestro planeta? de donde procede? La nebulosa primigenia de nuestro sistema solar, habra pasado por una fase inicial muy caliente en la que todo el material original -granos de polvo interestelar- se habran evaporado. La temperatura y presin en el interior de la nube, provocaron diversas reacciones qumicas que propiciaron la formacin de molculas y compuestos qumicos, como vapor de agua, metano y amonaco.Luego, el enfriamiento posterior de la nube, condujo a la condensacin en nuevos granos slidos, cuya composicin sera funcin de la distancia del sol. Los nuevos granos de polvo, se aglomeran entre s para formar cuerpos de tamao planetario. En el caso de la Tierra, su superficie se enfri, hasta una temperatura por encima de 0 C, punto en que el vapor de agua se condensa; este es el origen terico del agua terrestre en estado lquido.

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CICLO DEL AGUA

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CICLO DEL AGUA A ESCALA PLANETARIALa energa solar, mantiene las masas de agua en movimiento entre la tierra, el mar y la atmsfera. Movimiento es continuo, sin principio ni fin, a travs de un laberinto de caminos que constituyen el ciclo hidrolgico o ciclo del agua. El concepto del ciclo hidrolgico es simple, pero el proceso es enormemente complejo e intrincado, ya que est compuesto de numerosos ciclos de extensin continental, regional y local.El agua est 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

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CICLO DEL AGUA

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Si la Tierra fuera una esfera uniforme, esta cantidad sera suficiente para cubrirla hasta una profundidad cercana a 2.6 km.

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CICLO DEL AGUA

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BALANCE GLOBAL ANUAL DEL AGUA

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CICLO DEL AGUA A NIVEL DE CUENCA

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CARACTERISTICAS DEL CICLO:El agua cumple un ciclo en la naturaleza.

El ciclo es una sucesin de transferencias y acumulaciones en distintos medios.

Los flujos entre almacenamientos no son regulares.

El agua constituye un vehculo fundamental de transporte e intercambio de nutrientes.

El transito del flujo de agua genera energa 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 condicin, caractersticas o movimiento.

Bosque: matorral del arbusto tigre y nuboselvaEcosistemas agrcolas: prcticas agrcolasOrganismo humano

Indice de estrs hdrico relativo:

RWSI = demanda / escorrenta total < 0.4

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