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Procesos naturales del ambiente:
Hidrografía
UNIDAD VIII: EL PROCESO LLUVIA-
ESCORRENTIA
Primer cuatrimestre
2015
ALBERTO I. J. VICH
Prof. Titular
FEDERICO BIZZOTTO
Jefe de Trabajos Prácticos
Departamento de Geografía
Facultad de Filosofía y Letras – UNIVERSIDAD NACIONAL DE
CUYO
PROCESO DE ESCORRENTIA:
A QUE SE DENOMINA ESCORRENTIA?
La escorrentía superficial es aquella parte de la
lluvia, despreciando la intercepción, que no es
absorbida por el suelo mediante el proceso de
infiltración, ni es retenida en la superficie. El agua
superficial es la que se almacena o fluye sobre la
superficie hasta alcanzar un cauce.
La escorrentía subsuperficial es aquella parte del
agua infiltrada que se desplaza paralelo a la
superficie, hasta alumbrar en un punto de cota
inferior al del sitio donde se ha infiltrado, y se
incorpora eventualmente a la escorrentía
superficial o flujo encauzado.
ESCORRENTIA:
La escorrentía subterránea es la circulación del
agua subterránea en el interior de un acuífero. En
algunos casos, el desplazamiento es de carácter
gravitatorio y alimenta una corriente de agua; en
otros, se debe la acción de diferencias
piezométricas en el acuífero.
FACTORES QUE AFECTAN LA ESCORRENTÍA:
factores
climáticos
factores
fisiográficos
cobertura
CLASIFICACIÓN DE LA ESCORRENTÍA
PRECIPITACIÓN DIRECTA SOBRE LOS
CAUCES Y SUS AFLUENTES
ESCORR. SUBTERRANEA
ESCORRENTÍA
TOTAL
Percolación Profunda
Escorrentía Subsuperficial
Escorrentía Superficial
Escorrentía Subterránea
Flujo Intermedio Rápido
Flujo Intermedio Lento
Flujo base Escorrentía
Directa
Escorrentía Total
HIDROGRAMA:
Curva de variación de la descarga de
una corriente en función del tiempo
Q = F(t)
Representa la función de respuesta
del sistema cuenca frente a un
estimulo (precipitación)
HIDROGRAMA:
QUE UNA CRECIENTE O AVENIDA?:
Una creciente o avenida, es una elevación rápida,
breve o no, del nivel de las aguas de una corriente
hasta un máximo, las que descienden a menor
velocidad .
También, es cualquier caudal alto que desborde los
terraplenes (naturales o artificiales) a lo largo de la
corriente, que exceda la capacidad de conducción
del cauce y la aguas inundan la planicie fluvial o las
tierras aledañas fuera de los límites usuales del
mismo.
Se denomina crecida a los caudales iguales o
superiores a cierto múltiplo del promedio anual por
ejemplo, 3 a 5 veces el valor anual.
CRECIENTE:
El concepto de crecida da lugar a
algunas ambigüedades; por ello,
conviene caracterizarla por:
•el caudal máximo instantáneo.
•duración de la crecida.
•volumen total escurrido.
•distribución de los caudales en el
tiempo (hidrograma).
•área inundada.
CRECIENTE:
ANALISIS DE HIDROGRAMAS:
ANALISIS DE HIDROGRAMAS:
ANALISIS DE HIDROGRAMAS:
CRECIENTE: ORIGEN
Aguacero excepcional por su intensidad,
duración, extensión y la ocurrencia previa de
lluvias.
Aumento súbito de la temperatura puede dar
como resultado la fusión rápida de la nieve.
Simultáneamente con lluvias (acción
mecánica de disgregación del manto níveo).
Ruptura de obstrucciones (bloques de hielo,
que pueden ser detenidos por obstáculos).
Colapso de obras de almacenamiento o de
retención (presas, diques, azud, etc.).
Operación de centrales hidroeléctricas.
Aguacero excepcional por su
intensidad, duración, extensión y la
ocurrencia previa de lluvias.
Ruptura de obstrucciones (bloques de
hielo, que pueden ser detenidos por
obstáculos).
RUPTURA LAGUNA GLACIAR EN EL CO. TRONADOR
22-05-2009
Ruptura de obstrucciones.
Colapso de obras de almacenamiento o
de retención (presas, diques, azud, etc.).
ALUVION: DEFINICION
ALUVION: crecientes originadas por intensas
tormentas de verano, generalmente de corta
duración, y traen como consecuencia la
generación casi inmediata, de un considerable
volumen de agua que circula por los cauces
evacuadores que permanecen seco durante
todo el año y únicamente acarrean agua
durante el episodio lluvioso.
Ocurren en cuencas de tamaño moderado a
pequeño, donde las características físicas
(especialmente la pendiente) y biológicas (tipo
y cobertura de vegetación) poseen gran
influencia. Son difíciles de pronosticar.
RUPTURA DIQUE FRIAS
4 de enero 1970
HIDROGRAMA UNITARIO: DEFINICION
El hidrograma unitario (HU) es una función de respuesta
de pulso unitario.
Es un hidrograma de escorrentía directa, generado por
una cantidad unitaria de exceso de lluvia o precipitación
neta, distribuida uniformemente sobre la cuenca, con
intensidad constante durante una duración efectiva.
La lluvia neta o en exceso es aquella que no es
interceptada por la vegetación, no se infiltra ni es
detenida en el terreno. Después de fluir libremente sobre
la cuenca, se convierte en escurrimiento directo en la
salida de ella.
El hidrograma unitario refleja las características
invariantes de la cuenca, de no mediar intervención
humana. Es decir, para una misma duración efectiva de la
lluvia neta, el tiempo base del HU es constante.
HIDROGRAMA UNITARIO: DETERMINACION
HIDROGRAMA UNITARIO: DETERMINACION
proporcionalidad superposición
CALCULO DEL
HIDROGRAMA DE
CRECIENTE A
PARTIR DEL HU
HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER (Pn = 10 mm)
1.8 < Ct < 2.2 0.56 < C
p < 0.69
HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER (Pn = 10 mm)
CW=75
= 1.22
CW=50
= 2.14
HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO Del SCS (Pn = 10 mm)
HIDROGRAMA ADIMENSIONAL (SCS):
HIDROGRAMA ADIMENSIONAL (SCS):
HIDROGRAMA DE CRECIENTE DEL SCS:
PRECIPITACION NETA: CALCULO
lluvia en exceso = precipitación neta = fracción de la
precipitación total que no penetra en el suelo (infiltración),
ni es retenida en superficie (detención superficial).
Después de fluir sobre la superficie, el exceso se convierte
en escurrimiento directo a la salida de la cuenca.
CALCULO DE UN HIDROGRAMA DE CRECIENTE:
¿Que es un río?
Es una corriente natural de agua que fluye con
continuidad por un cauce, posee cierto caudal y
desemboca en un cuerpo de agua (otra
corriente, lago, mar o el océano).
Constituye el colector natural de las aguas de
fusión nivo-glacial, escurrimiento superficial,
subsuperficial y cuando se trata de un acuífero
libre, del escurrimiento subterráneo. La
contribución de la precipitación sobre su
superficie es poco significativa, excepto que en
la cuenca de drenaje se presenten lagos.
RIOS Y LAGOS:
RIOS Y LAGOS:
RIOS Y LAGOS:
Se denomina lago a toda masa de agua dulce o
salobre acumulada en una depresión de la
superficie terrestre.
Los lagos varían enormemente en su tamaño y
profundidad; se los encuentran en zonas
geográficas muy diversas, aunque
especialmente son muy abundantes en las
altas latitudes y zonas montañosas de elevada
actividad glaciar.
RIOS Y LAGOS:
Origen tectónico, el agua ocupa las depresiones
producidas por fracturas, dislocaciones y
plegamientos de la corteza terrestre. Son extensos y
muy profundos (Tanganyka, Victoria, Nyasa de la zona
oriental africana, o el lago Titicaca en el altiplano
andino).
Origen glaciar, se originan por la acumulación del
agua de fusión, retenidas por un umbral en el valle o
debido a la acción erosivas sobre los continentes.
Existe un gran número de ellos, especialmente en
EE.UU, Canadá, Siberia y Escandinavia. Se destacan:
el Gran Lago de los Osos (Canadá), Ontario y Michigan
(EE.UU.), y Ladoga (ex URSS).
Lagos volcánicos, acumulación de agua en las
calderas y cráteres volcánicos.
CLASIFICACION DE LAGOS:
Lagos de presa o barrera, acumulación de agua
detrás de barreras formadas por acumulación de
lavas, morenas glaciares, etc. Yelowstone.
Formación de lagos, por variaciones del nivel marino
en las zonas litorales, como sucede en algunas
áreas de la costa sur brasileña.
Por estrangulamiento de los meandros por
colmatación de la corriente.
Por cierre de valles debidos al deslizamientos de
tierra o surge glaciar.
Por impacto de grandes meteoritos. Península de
Yucatán (México).
Origen kársticos, en terrenos calcáreos por la
acción disolvente del agua cargada de gas
carbónico.
CLASIFICACION DE LAGOS:
RIOS Y LAGOS:
RIOS Y LAGOS:
MEDICIONES HIDROMETRICAS:
Una estación hidrométrica es cualquier sección
transversal de una corriente, convenientemente
instalada y operada para la obtención de valores
de caudal a lo largo del tiempo. Comprende la
instalación de dispositivos de:
medición del nivel de agua (H) (reglas
limnimétricas, imnígrafos, etc.).
velocidad de la corriente (V) (molinetes
hidrométricos, botes, cables aéreos o puentes,
etc.).
MEDICIONES HIDROMETRICAS:
Cota pelo agua (H) área (A) Q = A.V
Q = f(H)
sensibilidad
estabilidad
Sitio de instalación
Caracteristicas hidraulicas
naturaleza, rugosidad del lecho
Vegetación de márgenes y fondo
Existencia de obras o afluentes AA
Facilidad de acceso
Confiabilidad del operador
LIMNIMETRIA:
LIMNIMETRIA:
LIMNIMETRIA:
LIMNIMETRIA:
LIMNIMETRIA:
MEDICION DE LA VELOCIDAD:
MEDICION DE LA VELOCIDAD:
MEDICION DE LA VELOCIDAD:
AFORO:
Se denomina aforo al conjunto de operaciones, de
campo y gabinete, para la determinación del caudal
líquido o solido que pasa por la sección transversal de
una corriente, natural o artificial.
AFORO:
AFORO:
AFORO:
AFORO:
AFORO:
CALCULO DEL CAUDAL DE UNA CORRIENTE:
VARIACION DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE EN LA VERTICAL:
VARIACION DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE EN LA VERTICAL:
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
caudal diario medio
caudal mensual
caudal anual
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
FLUVIOGRAMA
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
FLUVIOGRAMA
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
CURVA DE DURACION O PERMANENCIA DE CAUDALES
CCM
CC1
CC3
CC9
CCS
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
CURVA DE CAUDALES CLASIFICADOS
ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:
FLUVIOGRAMA
AJUSTE DE UNA SERIE DE V.H. A UNA DISTRIBUCION
TEORICA: LOGNORMAL
xe2x
1)x(f
2y
2y
2
xln
y
Función de densidad:
sKXx tT
y probabilidad p K
AJUSTE DE UNA SERIE DE V.H. A UNA DISTRIBUCION
TEORICA: METODO GRAFICO
CURVAS DE VARIACION ESTACIONAL DE CAUDALES:
REGIMEN FLUVIAL: definición
Los caudales medios mensuales describen una
curva regular, que se denomina REGIMEN FLUVIAL.
Depende de:
Variaciones estacionales de la precipitación
Variaciones estacionales de la temperatura
Relieve
Naturaleza geológica y cobertura
REGIMEN FLUVIAL: clasificación
REGIMENES SIMPLES: Un solo modo de
alimentación (glacial, nival o pluvial). Presupone
homogeneidad del punto de vista climático.
REGIMENES COMPLEJOS: resultan del efecto
combinado o sucesivo de dos o mas fuentes de
alimentación. Presentan condiciones variables de
clima y relieve.
REGIMENES COMPLEJOS CAMBIANTES: se
presentan en grandes cuencas, donde un afluente
posee una forma de alimentación, que transforman
el régimen del colector principal.
REGIMENES SIMPLES: clasificación
REGIMEN FLUVIAL E F M A M J J A S O N D
J A S O N D E F M A M J
ULTRAGLACIARIO 1°
GLACIARIO CLASICO 3° 1° 2°
GLACIARIO MITIGADO 2° 1° 3°
NIVO-GLACIARIO 4° 1° 2° 3°
NIVAL PURO 3° 1° 2° 4°
NIVAL MITIGADO 2° 1° 3° 4°
NIVAL DE LLANURA 1° 1° 1°
PLUVIAL OCEANICO
PLUVIAL
MEDITERRANEO
PLUVIAL TROPICAL
ECUATORIAL
NIVAL DE
TRANSICION 1°
NIVO-PLUVIAL 1° 1°
PLUVIAL-NIVAL 1° 1°
REGIMENES SIMPLES: clasificación
REGIMEN FLUVIAL: clasificación
