UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL - HVCA
EL CICLO HIDROLÓGICO Es la sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la atmosfera a la tierra y volver a la atmosfera: evaporación desde el suelo, mar o aguas continentales, condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo, escurrimiento y nuevamente la evaporación. El ciclo hidrológico involucra un proceso de transporte circulatorio e indefinido o permanente, este movimiento permanente del ciclo se debe fundamentalmente a dos causas: la primera el sol que proporciona la energía para elevar el agua (evaporación); la segunda, la gravedad terrestre terrestre que hace que al agua descienda (precipitación y escurrimiento). Se puede suponer que el ciclo hidrológico se inicia con la evaporación del agua en los océanos, el vapor de agua resultante del proceso anterior es transportado por la masa de aire en movimiento (viento) hacia los continentes. Bajo condiciones condiciones meteorológicas adecuadas, adecuadas, el vapor de agua se condensa para formar nubes, las cuales a su vez dan origen a las precipitaciones. En la ingeniería civil el ciclo hidrológico cumple roles importantes sea en favor o en contra en este tema
veremos cuáles son los efectos que causa el agua en los d istintos faces del agua.
Los procesos internos más importantes que ocurren continuamente en el ciclo hidrológico son:
A) EVAPORACIÓN.- La fuente de la energía necesaria para el movimiento del agua proviene del calor del Sol. a temperatura del suelo y la radiación calórica calórica transforma el agua en vapor ligero ligero que se eleva hasta la atmósfera, cada segundo el Sol hace subir 15.000.000 de toneladas de agua de los océanos y otras fuentes. Pero el vapor acuoso no solo se produce como resultado de la acción de bombeo del Sol en las superficies de los cuerpos de agua. Aproximadamente el 85 % proviene de los océanos, pero las plantas también contribuyen vapor acuoso
El proceso de la evaporación en la ingeniería civil no tiene efectos negativos, más al contrario se puede decir que contribuye en algunos aspectos en la ejecución de las obras civiles, como para el curado del concreto.
HIDROLOGIA GENERAL
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CICLO DE LA EVAPORACION
EN LA INGENIERIA CIVIL
B) CONDENSACIÓN.- El agua que se evapora y asciende a la atmósfera, mediante las corrientes de aire que se mueven constantemente en la atmósfera de la Tierra, llevan hacia los continentes cada año unos 400.000 km3 de aire húmedo. Cuando el aire se enfría, el vapor se condensa y forma gotitas de agua. Por lo general se las ve en forma de nubes que flotan mientras están en forma de vapor, las cuales circulan por todo el planeta gracias a la acción de los vientos. Este proceso no influye mucho en la ingeniería civil.
C) PRECIPITACIÓN.- El agua en forma de nubes que ya se encuentra filtrada y depurada, cae como
lluvia, nieve y hielo a la superficie terrestre. A esta acción se la denomina precipitación.Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia). En la ingeniería civil la precipitación cumple un papel muy importante ya que para evitar los efectos que causa la excesiva precipitación el ingeniero debe dar solución principalmente construyendo sistemas de alcantarillado de agua y desagüe.
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AFECTA EN UNA OBRA CIVIL
D) INFILTRACIÓN.- Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno. La infiltración del agua generara que el suelo se sature y esto a la vez genere huaycos, y otros desprendimientos del suelo. Se debe evitar la infiltración de las aguas superficiales hacia el
subsuelo yacimiento y su contacto con el material estéril y el depósito del mineral, ya que pueda provocar inundaciones y saturaciones del terreno, generando desestabilización e inducción a procesos erosivos. En áreas con tendencia a inundarse, se deben identificar y controlar de manera especial los hundimientos verticales. En áreas con construcciones y edificaciones, se deben identificar y controlar los hundimientos horizontales diferenciales.
PROCESO DE INFILTRACION
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AFECTA EN UNA OBRA CIVIL
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E) ESCURRIMIENTO.- Cuando el agua cae al suelo, una parte de esta ingresa al interior (infiltración) de este modo se reabastecen los depósitos subterráneos de agua. Sin embargo, el agua que no ingresa corre por encima de la superficie terrestre y llega a formar parte de los lagos, ríos o algún tipo de corriente y con el tiempo regresa al mar para empezar nuevamente el ciclo. La fuente de energía que hace posible este proceso es la gravedad. En la Figura, define de forma gráfica y esquemática el proceso que constituye el ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el suelo es el resultado de tres procesos físicos: entrada, transmisión y
almacenamiento. El proceso de entrada, que también se denomina infiltración, ocurre en el límite entre el agua y la superficie del suelo. La transmisión es la percolación, tanto vertical como horizontal, que puede producirse a cualquier profundidad en la capa del suelo. El almacenamiento puede ocurrir en cualquier parte del perfil del suelo y se manifiesta como un aumento en la humedad del suelo.
LA ECORRENTIA
CAUSA DE LA ESCORRENTIA
F) CIRCULACIÓN SUBTERRÁNEA: Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dos modalidades: Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, y es una circulación siempre pendiente abajo, este tipo de circulación puede generar . Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad.
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LA CIRCULACION SUBTERRANEA
EFECTO DE LA CIRCULACION SUBTERRANEA
G) FUSIÓN.- Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado líquido al producirse el deshielo. Este proceso de fusión en nuestra región de Huancavelica sobre todo en épocas de invierno genera el aumento del caudal de lagos y principalmente ríos, que posteriormente causara la inundación de algunas zona y para evitar este fenómeno, se tendrá que construir muros de contención, gaviones etc, a lo largo de toda la ribera d e los ríos PROCESO DE FUSION
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H) SOLIDIFICACIÓN.- Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo de 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura. Al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que en el caso del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando de tamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se produce una manga de agua (especie de tornado que se produce sobre la superficie del mar cuando está muy caldeada por el sol) este hielo se origina en el ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al núcleo congelado de las grandes gotas de agua. El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente por lo que n unca se termina, ni se agota el agua.
Este proceso de la solidificación tiene efectos negativos en la ingeniería civil, desde el proceso constructivo (el uso acelerantes en zonas de temperaturas muy bajas) de una obra civil y en toda su vida útil de la obra en épocas de invierno, por ejemplo en la zona de Ticllo cuando la nieve se congela sobre el asfaltado provoca accidentes vehiculares.
PROCESO DE SOLIDIFICACION
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EFECTOS DE LA SOLIDIFICACION
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CONCLUSION
Podemos decir que el ciclo hidrológico tiene mucha relación con la ingeniería civil, sobre todo con el estudio respectivo que se tiene que realizar para los de proyectos de obras civiles u obras hidráulicas.
También se puede decir que las obras civiles van a depender mucho de los distintos estados del agua, tanto en el proceso constructivo como en la vida útil.
BIBLIOGRAFÍA
PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA SUPERFICIAL. AGUSTIN F. BREÑA PUYOL.
MANUAL DE HIDROLOGÍA RAFAEL HERAS ESCUELA DE HIDROLOGÍA. MADRID.
TRATADO DE HIDROLOGÍA APLICADA G. REMENIERAS ETASA. BARCELONA.
BOLETIN CURSO DE HIDROLOGIA APLICADA UNIVERSIDAD AGRARIA L A MOLINA.
http://www.asocem.org.pe/web/_boletin_concreto/Informe%20EspecialConcreto.pdf
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