Hidrologia de Superficie EDGAR2015

HIDROLOGIA DE SUPERFICIE

Edgar Vidal

HURTADO CHAVEZ

Edgar Vidal HURTADO CHAVEZ

El Ing. Edgar Vidal Hurtado Chávez, naci en !uno, uno, ciu ciudad dad del del lago, ago, e" Inge ngenier niero o Civi ivil egre"ado de la Univer"idad #acional $an Antonio A%ad del Cu"co, &ag'"ter $cientiae en Econo('a, Di)lo(ado en *e"tin del De(o De(ocr crát átic ica a del del Terri errito tori rio o + egre egre"a "ado do del del Doct Doctor orad ado o de Cienc iencia ia Tecno ecnolo log' g'a a + &edi &edio o A(%iente. E" docente A"ociado de la E"cuela !roe"ional de Ingenier'a Civil de la Univer"idad #acional del Alti)lano donde dicta cur"o" del -rea de Hidráulica + Tran")orte". E" Docente auiliar en la Univ Univer er"i "ida dad d Andi Andina na #/"t #/"tor or Cáce Cácere re"" Velá" elá"0u 0uez ez,, $u%" u%"ede ede !uno uno, en el áre área de hidráulica. En "u vida vida )ro )roe" e"io iona nall ha de"e de"e() ()e1 e1ad ado o diver"o" cargo" )2%lico", ha%iendo "ido Director de O%ra" de la $u% Regin !uno 345567, Director Regional de Circulacin Terre"tre Terre"tre 345587, *erente Regional de O)eracion ione" de la Regin &o0uegua9Tacna9!uno &o0uegua9Tacna9!uno 34558 + 455:7, $u)ervi"or de !lanta de ;O#CODE$ 3455<7, $u)ervi"or de o%ra" o%ra" hidráu hidráulic lica" a" en el !RORRI !RORRIDR DRE E 3455=9 3455=9 455>7, *erente Zonal de $E#CICO 3455?9@6687, *erente Regional de Inrae"tructura de la Regin !uno 3@6687, ee Zonal A+acucho de !ROVIA$ RURAB 3@66=9@66>7, *erente de Inrae"tructura de la &unici)alidad !rovincial de !uno 3@66:7, ee Zonal !uno de !ROVIA$ DE$CE#T DE$CE#TRABIZ RABIZADO ADO 3@66?9@665 3@66?9@6657, 7, !re"ident !re"idente e del Directorio de E&$A!U#O 3@6467. En "u actividad acad/(ica ha "ido Director de Inve"tigacin de la ;acultad, ee del Area + Ba%oratorio de Hidráulica, ee de De)arta(ento de Inge Ingeni nier er'a 'a Civi Civil. l. Ha inte integr grad ado o dive diver" r"a" a" co(i"ione" en varia" o)ortunidade", !re"idente del -rea curricular de Hidráulica, !re"idente de co(i co(i"i "ion one" e" de Eval Evalua uaci cin n de )rác )ráctitica ca"" )re9 )re9 )roe"ionale", !re"idente + urado de

@


El Ing. Edgar Vidal Hurtado Chávez, naci en !uno, uno, ciu ciudad dad del del lago, ago, e" Inge ngenier niero o Civi ivil egre"ado de la Univer"idad #acional $an Antonio A%ad del Cu"co, &ag'"ter $cientiae en Econo('a, Di)lo(ado en *e"tin del De(o De(ocr crát átic ica a del del Terri errito tori rio o + egre egre"a "ado do del del Doct Doctor orad ado o de Cienc iencia ia Tecno ecnolo log' g'a a + &edi &edio o A(%iente. E" docente A"ociado de la E"cuela !roe"ional de Ingenier'a Civil de la Univer"idad #acional del Alti)lano donde dicta cur"o" del -rea de Hidráulica + Tran")orte". E" Docente auiliar en la Univ Univer er"i "ida dad d Andi Andina na #/"t #/"tor or Cáce Cácere re"" Velá" elá"0u 0uez ez,, $u%" u%"ede ede !uno uno, en el áre área de hidráulica. En "u vida vida )ro )roe" e"io iona nall ha de"e de"e() ()e1 e1ad ado o diver"o" cargo" )2%lico", ha%iendo "ido Director de O%ra" de la $u% Regin !uno 345567, Director Regional de Circulacin Terre"tre Terre"tre 345587, *erente Regional de O)eracion ione" de la Regin &o0uegua9Tacna9!uno &o0uegua9Tacna9!uno 34558 + 455:7, $u)ervi"or de !lanta de ;O#CODE$ 3455<7, $u)ervi"or de o%ra" o%ra" hidráu hidráulic lica" a" en el !RORRI !RORRIDR DRE E 3455=9 3455=9 455>7, *erente Zonal de $E#CICO 3455?9@6687, *erente Regional de Inrae"tructura de la Regin !uno 3@6687, ee Zonal A+acucho de !ROVIA$ RURAB 3@66=9@66>7, *erente de Inrae"tructura de la &unici)alidad !rovincial de !uno 3@66:7, ee Zonal !uno de !ROVIA$ DE$CE#T DE$CE#TRABIZ RABIZADO ADO 3@66?9@665 3@66?9@6657, 7, !re"ident !re"idente e del Directorio de E&$A!U#O 3@6467. En "u actividad acad/(ica ha "ido Director de Inve"tigacin de la ;acultad, ee del Area + Ba%oratorio de Hidráulica, ee de De)arta(ento de Inge Ingeni nier er'a 'a Civi Civil. l. Ha inte integr grad ado o dive diver" r"a" a" co(i"ione" en varia" o)ortunidade", !re"idente del -rea curricular de Hidráulica, !re"idente de co(i co(i"i "ion one" e" de Eval Evalua uaci cin n de )rác )ráctitica ca"" )re9 )re9 )roe"ionale", !re"idente + urado de

@

HIDROBO*IA DE $U!ER;ICIE

$u"t $u"ten enta taci cin n de Te"i" e"i",, entr entre e otro otro"" carg cargo" o" acad/(ico".

HIDROLOGIA DE SUPERFICIE

Edgar Vidal

HURTADO CHAVEZ

8


Derecho" Re"ervado"  @64= ehurtado<6Fg(ail.co( !RI&ERA EDICIO# Guedan hecho" lo" de)"ito" de le+.

<


DEDICATORIA: A Dios, el gran arquitecto del universo, por permitirme vivir y ser parte de su Obra. A Eduviges y lises, mis padres, que desde el oriente eterno acompa!an d"a a d"a, mi andar. A #ena, mi esposa, constancia y amor.

por

su

A $evin, Eri% y C&ristian, mis &i'os, por ser el aliciente permanente que impulsan mi e(istir.

=


PROLOGO

El presente texto nace por la necesidad de brindar un documento de apoyo y aporte técnico-científico a nivel de pre grado en la enseñanza universitaria, teniendo como base las enseñanzas impartidas en el curso HID!"!#I$ #E%E$", en la Escuela &rofesional de Ingeniería 'ivil de la (niversidad %acional del $ltiplano de &uno e HID!"!#I$ en la 'arrera &rofesional de Ingeniería 'ivil de la (niversidad $ndina %éstor ')ceres *el)s+uez, ub sede &uno El texto est) preparado para la comprensi.n de estudiantes y profesionales de diferentes escuelas profesionales +ue estudian y aplican la /idrología b)sica y permite una f)cil lectura y aplicaci.n en los diferentes temas vinculados al ciclo /idrol.gico in embargo, se /ace menci.n también a conceptos b)sicos de estadística y probabilidades aplicada a la /idrología, como parte del con0unto del curso dictado En síntesis, el texto con0uga todos los temas +ue conlleven a e0ecutar como taller pr)ctico, un proyecto /idrol.gico &ara el efecto, est) estructurado en el desarrollo de cada capacidad, un taller pr)ctico parcial +ue permita cumplir con ese ob0etivo 1inalmente +uiero señalar +ue /e tenido sumo placer en desarrollar éste texto universitario, por+ue creo +ue con un aporte como estos, solo estoy contribuyendo a me0orar la calidad profesional de todos mis alumnos a los +ue +uedo profundamente agradecido Edgar *idal H(2$D! 'H$*E3

>


CONTENIDO CAPACIDAD I: Conoce + o)ina "o%re el "i"te(a hidrolgico, la hidrolog'a + "u" relacione" + a)licacione" con otra" ciencia", con claridad + re")on"a%ilidad. 1. INTRODUCCION 4.4. 4.@. 4.8. 4.<. 4.=. 4.>. 4.:.

Deinicin de Hidrolog'a O%etivo de la hidrolog'a El ciclo hidrolgico El "i"te(a hidrolgico El agua en la tierra Ecuacin unda(ental de la hidrolog'a Relacin de la Hidrolog'a con otra" ciencia"

Aneo 4964 Taller I Cli(atolog'a regional CAPACIDAD II: 'onoce la importancia de la 'uenca en los procesos /idrol.gicos, considerando como base fundamental la conservaci.n del ambiente para las generaciones futuras

2.

LA CUENCA HIDROGRAFICA

2.1. 2.2. @[email protected]. @.@.@. @[email protected]. @.@.<. @.@.=. 2.%. @.8.4. @.8.@. @.8.8. @.8.<. @.8.=. 2.'.

Concepto de cuenca Característcas !so"r#!cas de $a cuenca Area + !er'(etro ;or(a de la cuenca !endiente Curva hi)"o(/trica Elevacin (edia de la cuenca &or!o$o"ía de $os cursos de a"ua Cla"iicacin de la" corriente" de agua Orden de la" corriente" de agua Bongitud de la" corriente" de agua Den"idad de corriente Den"idad de drenae Ta$$er II( Deter)nac*n de $a cuenca +dro$*"ca

:


CAPACIDAD III: Conoce, o)ina e inve"tiga "o%re la )reci)itacin, a)licando (/todo" de cálculo + evaluacin )ara deter(inar la incidencia del agua )reci)ita%le en un área deter(inada + "u a)licacin en )ro+ecto" de ingenier'a. %. %.1. 8.4.4. 8.4.@. 8.4.8. 8.4.<. 8.4.=. 8.4.>. %.2. [email protected]. 8.@.@. [email protected]. %.%. 8.8.4. 8.8.@. 8.8.8. 8.8.<. %.'. 8.<.4. 8.<.@. 8.<.8. %./.

PRECIPITACION Nocones ,#scas Ba at("era Circulacin de lo" viento" Hu(edad at(o"/rica Te()eratura Va)or de agua &odelo" de lluvia Precptac*n ;or(acin Ti)o" de )reci)itacin &edicin de la )reci)itacin An#$ss de datos p$u-o)trcos Análi"i" de la )reci)itacin (edia Deduccin de dato" altante" Análi"i" de do%le (a"a Au"te de regi"tro" de )reci)itacin An#$ss de $$u-as ntensas Variacin Inten"idad9duracin Variacin Inten"idad9recuencia Relacin inten"idad9duracin9recuencia Ta$$er III( An#$ss de $a Precptac*n en $a cuenca

CAPACIDAD IV: 'onoce, opina e investiga sobre la evaporaci.n, transpiraci.n e infiltraci.n, aplicando métodos de c)lculo y evaluaci.n para determinar la incidencia del de estos procesos /idrol.gicos en un )rea determinada y su aplicaci.n en proyectos de ingeniería

'. '.1. <.4.4. <.4.@. <.4.8. <.4.<. '.2. <[email protected]. <.@.@. <[email protected]. '.%. <.8.4. <.8.@. <.8.8. <.8.<. <.8.=. <.8.>. '.'.

E0APORACIN TRAN3PIRACIN E INFILTRACION E-aporac*n Deinicin + actore" '"ico" ;r(ula" e()'rica" alance de energ'a + %alance de agua &edicin de la eva)oracin E-apotransprac*n Deinicin &/todo" de e"ti(acin &/todo" de (edida In!$trac*n Conce)to + )roce"o de iniltracin !ará(etro" de iniltracin ;actore" 0ue aectan la iniltracin &/todo" de (edicin Curva ca)acidad de iniltracin9tie()o Indice de iniltracin Ta$$er I0( &edc*n de $a n!$trac*n

?


CAPACIDAD V: 'onoce, opina e investiga sobre la escorrentía superficial, aplicando métodos de c)lculo y evaluaci.n para determinar la incidencia de este proceso /idrol.gico en un )rea determinada y su aplicaci.n en proyectos de ingeniería

/. /.1. /.2. /.%. =.8.4. =.8.@. =.8.8. =.8.<. =.8.=. /.'. =.<.4. =.<.@. =.<.8. =.<.<. /./. =.=.4. =.=.@. =.=.8. =.=.8.4. =.=.8.@. =.=.8.8. =.=.8.<. =.=.8.=. =.=.8.>. =.=.8.:. /.8.

E3CORRENTIA DE 3UPERFICIE De!nc*n 4 !actores 5ue n!$u4en en $a escorrentía Fuentes 4 a!ora)ento de escorrentía 0ara,$es de caracter6ac*n de $a escorrentía Caudal Coeiciente de e"corrent'a Tie()o de concentracin !er'odo de retorno #ivel de agua" Hdro"ra)as de escurr)ento Análi"i" de hidrogra(a" de creciente Co()onente" del Hidrogra(a Curva de agota(iento Cla"iicacin de creciente" Re$ac*n $$u-a7escorrentía ;r(ula racional ;r(ula" e()'rica" Hidrogra(a unitario Deinicin Duracin de la lluvia neta Tie()o de retardo Duracin cr'tica de la lluvia Curva $ Hidrogra(a unitario in"tantáneo Hidrogra(a unitario "int/tico Ta$$er 0( Deter)nac*n de$ +dro"ra)a untaro

CAPACIDAD VI: Conoce, o)ina e inve"tiga "o%re la a)licacin de la ciencia e"tad'"tica en la deter(inacin de evento" hidrolgico" + en la )rediccin de e"to" )ara la a)licacin en la ciencia hidrolgica, + inal(ente en lo" )ro+ecto" de ingenier'a, cuidando valore" de hone"tidad, veracidad, /tica con un "entido a()lio de tra%ao en e0ui)o. 8. ANALI3I3 E3TADI3TICO EN HIDROLOGIA 8.1. Genera$dades 8.2. Funcones de dstr,uc*n de pro,a,$dad >[email protected]. Di"tri%ucin nor(al >.@.@. Di"tri%ucin log9nor(al >[email protected]. Di"tri%ucin !ear"on III >.@.<. Di"tri%ucin log9!ear"on III >.@.=. Di"tri%ucin *u(%el >.@.>. ;uncione" de di"tri%ucin )ara do" )o%lacione" 8.%. Lí)tes de ap$ca,$dad Ta$$er 0I( Ap$cac*n de pro,a,$dades estadístcas

5


PREFACIO El de"arrollo del "er hu(ano e"tá, de"de tie()o" in(e(oriale", ligado al u"o adecuado del agua, re0uiriendo )aulatina(ente e"tudio" (á" )roundo", "o%re "u generacin co(o recur"o renova%le, cada vez (á" e"ca"o )or lo" (2lti)le" u"o" en la" actividade" de la hu(anidad. Ello "igniica (anear la hidrolog'a co(o ciencia 0ue e"tudia el ciclo del agua, con un conce)to de eiciencia + eicacia, conociendo todo" lo" )roce"o" hidrolgico" + "a%iendo a)licarlo" en el di"e1o de o%ra" hidráulica" (a" )ti(a" )ara lo" re0ueri(iento" actuale". El )re"ente teto, tiene e"e )ro)"ito al con"iderar en "u contenido, diver"o" tallere" 0ue (otivan e involucran al e"tudiante en el u"o "o"teni%le del agua co(o un recur"o" e"ca"o + %á"ico )ara la "u%"i"tencia utura del "er hu(ano. Otra caracter'"tica i()ortante e"tá en "u contenido, %a"ado en el curr'culo e"tudiantil )or co()etencia" + ca)acidade", 0ue e" un re0ueri(iento en el de"arrollo de e"tándare" de calidad educativa, eigido )or la nueva Be+ Univer"itaria en el E"tado !eruano, + 0ue, e"%oza una )ro)ue"ta nueva de (aterial didáctico 0ue hace 0ue el e"tudiante tenga un docu(ento de con"ulta + análi"i", co()le(entado )or el de"arrollo de tallere" 0ue lo introducen en la co()ren"in de conce)to", )rocedi(iento" + actitude", )ara una or(acin )roe"ional (á" co()leta + adecuada, )re)arándolo )ara )oder enrentar un (ercado la%oral uturo, co()etitivo + eigente. !ara (a+or entendi(iento, la" co()etencia" + actitude" 0ue )er"igue el )re"ente teto, + 0ue e"tán )la"(ada" en el "ila%o univer"itario, "on la" "iguiente" COMPETENCIA I: Domina los conceptos del sistema /idrol.gico, los factores climatol.gicos y meteorol.gicos +ue lo componen, su desarrollo, propagaci.n y medici.n en un )rea, cuenca /idrol.gica o regi.n geogr)fica, +ue permiten el desarrollo de métodos /idrol.gicos para la aplicaci.n en proyectos de inversi.n privada, econ.mica y social4 con conocimiento tecnol.gico, responsabilidad y aptitud /acia el traba0o en e+uipo

46


COMPETENCIA II: Identifica, analiza, desarrolla y aplica métodos de c)lculo, evaluaci.n y diseño /idrol.gico, para la e0ecuci.n de diseños de ingeniería, con responsabilidad, ética y aptitud para el traba0o en e+uipo

COMPETENCIA III: Domina el uso del an)lisis estadístico, para facilitar y operativizar el desarrollo de datos estadísticos /idrol.gicos, sistematizando informaci.n de c)lculo y control y reduciendo su aplicaci.n por uso de soft5are en sistemas de informaci.n geogr)fica, /idrol.gica y estadística, con conocimiento, ética, /onestidad, y aptitud para el traba0o en e+uipo

ACTITUD I: $sume con veracidad, responsabilidad y /onestidad el desarrollo de los diversos proyectos /idrol.gicos, con0ugando su capacidad observacional con el traba0o en e+uipo en los eventos académicos

ACTITUD II: Desarrolla aptitudes de traba0o en e+uipo con criterio y aplicando los conceptos te.ricos y pr)cticos desarrollados

44


4@


1.1 DEFINICIN DE HIDROLOG9A

I.

INTRODUCCION

Eti(olgica(ente la" )ala%ra" griega" /ydros 6agua7 + logos 6tratado7, no" deinen la hidrolog'a co(o el tratado o estudio del agua JK entendi/ndo"e )or el e"tudio cient'ico del agua co(o ele(ento + en(eno natural. A)arente(ente un conce)to "i()le, 0ue "e vuelve co()leo )or0ue el 8agua9 , "e encuentra en la naturaleza en un conunto de e"tado" 3"olido, l'0uido o ga"eo"o7 + )ro)iedade" '"ica", 0u'(ica" + ahora, )or la creciente conta(inacin glo%al, con un )revio análi"i" %iolgico )ara lo" (2lti)le" u"o" 0ue eige el %iene"tar + conort hu(ano. &einzer 4 deine la hidrolog'a co(o 8"a ciencia interesada en la existencia del agua en la tierra, sus reacciones físicas y +uímicas con el resto de ésta y su relaci.n con la vida sobre la misma9

ChoL: dice 0ue la 8Hidrología es la ciencia natural +ue estudia el agua, su ocurrencia, circulaci.n y distribuci.n en la superficie terrestre, sus propiedades físicas y +uímicas y su relaci.n con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos9

Con"idero 0ue la hidrolog'a e" 8"a ciencia +ue estudia los fen.menos naturales generados por el ciclo /idrol.gico en la 2ierra en sus diversas manifestaciones; atmosféricas, superficiales y subterr)neas4 su circulaci.n y distribuci.n global, sus propiedades físicas y +uímicas y sus interrelaciones con el medio ambiente y el ser /umano9

1.2

EL E3TUDIO DE LA HIDROLOGIA

1

&einzer, O"car EdLard 34?:>945
2

ChoL, Ven Te 3ed7 Hand%ooM o A))lied Hidrolog+. &c*raL Hill, 45><

48


Ba hidrolog'a co(o ciencia del agua, de)ende de la cli(atolog'a 0ue, co(o re"ultante de diver"o" en(eno" naturale" co(o la radiacin "olar, la hu(edad relativa + a%"oluta, lo" viento", la )re"in at(o"/rica, la te()eratura, entre otro"K "e (aniie"ta en el tie()o. El á(%ito de e"tudio de la hidrolog'a e" la Hidr"era 8 en la cual act2a + "e de"arrollan lo" diver"o" actore" hidro(eteorolgico", 0ue contri%u+en a la di"tri%ucin + circulacin del agua en la tierra. Co(o ciencia "e relaciona con otra" ciencia" %á"ica" co(o la '"ica, 0u'(ica, %iolog'a, geolog'a, (ate(ática" + e"tad'"tica, etc. E"ta interrelacin, direcciona "u e"tudio a nivel at(o"/rico co(o la (eteorolog'a + la cli(atolog'aK a nivel "u)ericial co(o la )ota(olog'a 3cauce" "u)ericiale"7, li(nolog'a 3lago"7, criolog'a 3nieve" + hielo7, glaciolog'a 3ca"0uete" )olare"7 + oceanolog'aK a nivel "u%"u)ericial, co(o la hidrogeolog'a + la geo(orolog'a + agrolog'a. E")ec'ica(ente, en el ca()o de la ingenier'a civil, la hidrolog'a e" co(2n(ente deno(inada Ingenier'a Hidrolgica cuando "u a)licacin e"tá directa(ente vinculada al análi"i" + di"e1o hidrolgico en )ro+ecto" + o%ra" de ingenier'a, o%ra" hidráulica" o de deen"a, co(o grande" )re"a", "i"te(a" de riego, a%a"teci(iento de agua, deen"a" ri%ere1a", etc. #or(al(ente, el e"tudio "e centra en la hidrolog'a %á"ica, cuando "e e"tudia el ciclo hidrolgico, "u" diver"o" actore" hidrolgico" + "u incidencia en la cuenca a nivel "u)ericial + "u%"u)ericialK co()le(entando )ara el eecto con otra" ciencia". Ba hidrolog'a a)licada, conduce al co()orta(iento + e"ti(acin de evento" hidrolgico" ordinario" + etraordinario", 0ue )er(itan di"e1ar o%ra" "egura", con calidad + eiciencia, en %a"e a un ehau"tivo )roce"o 0ue conuga e)eriencia, )roe"ionali"(o + "o%re todo, el de"arrollo de valore" hu(ano" 0ue eviten (al inter)retar o (odiicar re"ultado". Ba introduccin de la inor(ática + el de"arrollo de "i"te(a" de inor(acin geográica, han )er(itido el de"arrollo acelerado de la hidrolog'a, )er(itiendo "intetizar la inor(acin, (eorar "u a)licacin, reducir lo" tie()o" en "u a)licacin + "o%re todo, a "i(ular gráica + virtual(ente evento" hidrolgico" uturo", 0ue conllevan a la eecucin de )ro+ecto" (á" )ti(o" + reali"ta". 1.% I&PORTANCIA DE LA HIDROLOGIA Al "er el agua la 8fuente de vida9, hace 0ue la hidrolog'a co%re etre(a i()ortancia )ara el "er hu(ano + "u relacin con el a(%iente. !reci"a(ente, la ingenier'a civil co(o ciencia a)licada, e" la 0ue o%etiva(ente a)lica el u"o de /"te recur"o en %eneicio del "er hu(ano, (ediante el )lanea(iento, di"e1o + eecucin 3

Hidr"era E")acio 0ue "e etiende en la tierra en una rana a)roi(ada de 4=,666 (. ineriore" de la at("era + 4,666 (. "u)eriore" de la lito"era o corteza terre"tre. En /"te á(%ito el agua "e halla en "u" tre" e"tado" '"ico, l'0uido + ga"eo"o, "iendo el (á" i()ortante )ara la hidrolog'a el "egundo e"tado, )or encontrar"e en la lluvia, r'o", (are" + lago", agua" "u%terránea" de la zona "aturada + %uena )arte de la zona no "aturada.

4<


de )ro+ecto" de ingenier'a 0ue conducen a "ati"acer "u" nece"idade" %á"ica", (eorando "u calidad de vida + cuidando el (edio a(%iente )or la e)lotacin racional + eiciente del agua. $u" a)licacione" )ráctica" "e dan en dierente" ca()o" co(o           

A%a"teci(iento de agua )ara u"o )o%lacional Trata(iento de agua" re"iduale" ur%ana", indu"triale" + otro" u"o" Riego + drenae agr'cola #avegacin *eneracin hidroel/ctrica Control de inundacione" Control de "edi(ento" + )roce"o" ero"ivo" O%ra" de deen"a contra la accin luvial Control + (itigacin de la conta(inacin Reduccin de la "alinidad Recreacin, entre otra" o%ra".

E"ta a()litud de )ro+ecto" + o%ra" hacen 0ue el u"o del agua, e"t/ directa(ente vinculada al de"arrollo hu(ano, a la diná(ica )o%lacional + )or tanto, a una "erie de )ertur%acione" ecolgica" 0ue conllevan deinitiva(ente al deterioro del (edio a(%iente 3ver ;ig. 647. FIGURA :1( EL AGUA ; EL DETERIORO A&
Agricultura, industria, miner&a, abastecim iento 'oblacional, (idroenerg&a, 'iscicultura, uso dom)stico, 'rotección ecológica, recreación, etc*

$scases de alim entos, en-ermedades, con-lictos sociales, involución social  'ol&tica, 'oblaciones des'la!adas, etc* Por la

Alimentación, salud, estabilidad social  'ol&tica, sostenibilidad ecológica, crecimiento económico, con-ort, etc*

$utro-icación, salini!ación de suelos  agua, contaminación de acu&-eros, agotamiento de aguas su'er-iciales  subterr/neas, de radación del ecosistema*

E" )or ello, 0ue el u"o re")on"a%le del agua de%e "er una o%ligacin de todo" lo" )roe"ionale" involucrado" en "u (aneo, de la )o%lacin 0ue reci%e el "ervicio + de la" entidade" )2%lica" + )rivada" 0ue )laniican e invierten en "u u"o, de%iendo hacerlo ta(%i/n, "in e"cati(ar ga"to", en la re(ediacin de lo" da1o" a(%ientale" + en la recu)eracin del (edio a(%iente.

4=


1.' EL CICLO HIDROLGICO El agua en la naturaleza e" diná(ica, interact2a en un e")acio deno(inado Hidrosfera en el cual "e deinen dierente" eta)a" o a"e" 0ue generan un ciclo deno(inado ciclo del agua o (á" conocido ciclo hidrológico. E"te ciclo no tiene ni )rinci)io ni in + "u" )roce"o" ocurren en or(a continua.

FIGURA Nº I!"; E" 'I'"! HID!"!#I'!

El ciclo hidrolgico "e de%e a do" cau"a" la )ri(era, el sol , 0ue, )or la radiacin "olar )ro)orciona la energ'a )ara eva)orar el agua de la "u)ericie terre"treK la "egunda, la gravedad , 0ue hace 0ue el agua conden"ada "e )reci)ite "o%re la "u)ericie. El ciclo hidrolgico e" el (ovi(iento de la" (a"a" de agua de la "u)ericie terre"tre )or (edio de la eva)oracin de"de lo" oc/ano" + el "uelo 3tran")iracin de la" )lanta"7 hacia la at("era, 0ue conden"ada" or(an la" nu%e" + )or gravedad )reci)itan en or(a de granizo, nieve o lluvia. !arte de la )reci)itacin eva)ora, otra e" retenida )or lo" %lo0ue" vegetale" o con"truccione" 3interce)cin7 eva)orando nueva(ente + otra )arte cae. El agua "o%re el "uelo "e encharca 3al(acena(iento "u)ericial7, )arte regre"a a la at("era co(o va)or + otra di"curre "o%re la "u)ericie en )e0ue1o" cauce", arro+o", riachuelo" + r'o" 3e"corrent'a o luo "u)ericial7 0ue de"e(%ocan en laguna", lago" o (are" e igual(ente eva)oran o iniltran en el "u%"uelo 3iniltracin7 a trav/" de )oro" + i"ura" 0uedando en )arte retenida en la zona no "aturada o zona de hu(edad, de donde retorna a la at("era )or eva)oracin o tran")iracin de la" )lanta" 3eva)otran")iracin7 + otra )arte de"ciende ha"ta la zona "aturada o de agua "u%terránea. En el "u%"uelo, el (ovi(iento del agua e" lento de%ido a la accin gravitatoria. En la zona no "aturada )or eecto de la ten"in "u)ericial + otra" uerza", el agua )uede di"currir )aralela a la "u)ericie co(o luo "u%"u)ericial + de"cargar en (anantiale" o directa(ente en r'o" o laguna". Del agua 4>


iniltrada otra )arte )ercola )rounda(ente recargando la" agua" "u%terránea" 0ue a "u vez de"cargan en r'o" u oc/ano". El ciclo hidrolgico, e" irregular en e")acio + tie()oK )or ee()lo en zona" árida" o de"/rtica", )uede llover )oco" d'a" + no todo" lo" a1o", di"tor"ionando alguno" ele(ento" del ciclo 3iniltracin + eva)oracin7, donde la e"corrent'a "u)ericial + "u%terránea, en alguno" ca"o", "erán inei"tente". !or otro lado, no nece"aria(ente donde "e )roduce la eva)oracin a%ran )reci)itacione", ello "e de%e al tran")orte del agua )or la" (a"a" (vile" del aire. E"ta irregularidad "e de%e a la" variacione" (eteorolgica" + e"tacionaria", en )articular en la "ierra del !er2 + con (a+or incidencia en el alti)lano )eruano, donde la" "e0u'a", la" inundacione", la" helada" + granizada" "on )er(anente" originando "erio" )ro%le(a" en la" actividade" agro)ecuaria" aectando la econo('a ca()e"ina, 0ue o%liga a una )er(anente intervencin de lo" ente" reguladore" del E"tado. 1./EL 3I3TE&A HIDROLOGICO !ara un e"tudio (á" eectivo del ciclo hidrolgico, "e ha con"iderado /"te co(o un "i"te(a< donde lo" )roce"o" hidrolgico" interact2an con "u" co()onente" 3)reci)itacin, eva)oracin, e"corrent'a, iniltracin, etc.7. Un sistema /idrol.gico "e deine co(o una estructura o volumen en el espacio, rodeada por una frontera, en la +ue se producen procesos /idrol.gicos de entrada, operan internamente y las produce como salidas . Bo" procesos /idrol.gicos con"i"ten general(ente en la (odiicacin de la" coordenada" locale"

de una )art'cula o volu(en de agua, en la (odiicacin de "u te()eratura, e"tado, den"idad, )re"in o de(á" )ro)iedade". E"to" )roce"o" "e agru)an co(o "u%"i"te(a" del ciclo total, )udiendo evaluar"e )or "e)arado con (a+or detalle. El "i"te(a hidrolgico "e "u%divide en tre" "u%"i"te(a" 3ChoL, 45><7 





$u%"i"te(a de agua" at(o"/rica" 0ue contiene lo" )roce"o" de )reci)itacin, eva)oracin, interce)cin + tran")iracin. $u%"i"te(a de agua "u)ericial 0ue contiene lo" )roce"o" de luo "u)ericial, e"corrent'a, relacionando"e ade(á" con el agua "u%"u)ericial + "u%terránea, + todo" ello" luirán hacia lo" r'o" + oc/ano". $u%"i"te(a de agua "u%"u)ericial Contiene lo" )roce"o" de iniltracin, recarga de acu'ero, luo "u%"u)ericial + luo de agua "u%terránea.

4

Un #i#$e%a e" un conunto de )roce"o" relacionado" entre "', 0ue or(an un todo + 0ue generan un %ien o )roducto. !roce#o e" una (odiicacin cuantitativa o cualitativa )roducida en el tie()o.

4:


&E'I&I2$'I!%

EVAPORACION

N N N

N N N

FIGURA Nº I!& ; E" I2E<$ HID!"!#I'!

1./ Procesos +dro$*"cos )#s co)unes en e$ cc$o +dro$*"co Alguno" de lo" )roce"o" de (a+or relevancia 0ue ocurren en el ciclo hidrolgico "e co(entan a continuacin 

La ener"ía 5ue $$e"a a $a super!ce terrestre desde e$ 3o$ 4 de $os estratos at)os!rcos superores( Ba energ'a 0ue )roviene %á"ica(ente del $ol + de la" )arte" alta" de la at("era, + 0ue alcanza la "u)ericie de la Tierra, e" el ele(ento )ri(ordial del ciclo hidrolgico. E"ta energ'a )uede "er a%"or%ida, releada o e(itida )or lo" dierente" ti)o" de "u)ericie terre"tre. El )orcentae 0ue "e relea "e deno(ina al%edo, + a la re"ta de la )arte a%"or%ida (eno" la e(itida "e le deno(ina radiacin neta.

4?








E$ transporte at)os!rco por -entos( Un )roce"o i()ortante )ara el tran")orte de (a"a" de aire e" el viento. Ba cuantiicacin de la velocidad del viento cercano a la "u)ericie del terreno "e lleva a ca%o a trav/" de la e)re"in del )eril logar't(ico, 0ue e"tá en uncin de la altura + de la" condicione" relacionada" con la ca)a l'(ite. La e-aporac*n( Ei"te una gran cantidad de (/todo" + t/cnica" )ara e"ti(ar la eva)oracin de una "u)ericie )articular. Uno de lo" (/todo" (á" "encillo" de a)licar, )ara e"ti(ar la eva)oracin a )artir de valore" (edido" en el tan0ue eva)or'(etro. Ba eva)oracin (edia e"ti(ada "e o%tiene al aectar el valor o%tenido de la lectura del tan0ue eva)or'(etro )or un coeiciente 0ue var'a entre 6.> + 6.?. La e-apotransprac*n( Ba eva)otran")iracin e" un )roce"o co(%inado 0ue de)ende de la inluencia de la" condicione" at(o"/rica" "o%re el "i"te(a agua9"uelo9)lanta. Uno de lo" (/todo" (á" "encillo" )ara e"ti(ar la eva)otran")iracin, entre (ucho" ei"tente", e" el de ThornthLaite, el cual re0uiere, %á"ica(ente, de inor(acin cli(atolgica + geográica 3Re(eniera", 45:<7. $eg2n el autor, el valor de la eva)otran")iracin )otencial e" uncin de la" varia%le" "iguiente" a7 Ba te()eratura (edia (en"ual t, en C, )or (edio de 'ndice" t/r(ico" (en"uale" i. %7 Ba latitud, en la cual va i()l'cito el valor de in"olacin.









E$ escurr)ento super!ca$( El luo en cauce" naturale" + en canale" general(ente "e e"tudia haciendo u"o de la" ecuacione" de con"ervacin + de la ecuacin de &anning. E$ proceso $$u-a7escurr)ento en cuencas pe5ue=as( En el )roce"o lluvia9e"curri(iento e" de u"o co(2n la r(ula Racional, la cual relaciona el ga"to )ico del e"curri(iento, G), con la inten"idad (edia de la lluvia, I, en una cuenca de área A. A"i(i"(o, ei"te un coeiciente de )ro)orcionalidad, deno(inado coeiciente de e"curri(iento C, 0ue "e o%tiene de ta%la". E$ !$u>o su,super!ca$ 4 $a n!$trac*n( El luo "u%"u)ericial + la iniltracin general(ente tienen lugar en la deno(inada zona no "aturada, e" decir, a0uella )arte del "u%"uelo 0ue "e encuentra localizada entre la "u)ericie del terreno + lo" "i"te(a" de luo "u%terráneo. Al encontrar"e e"te (edio en una condicin de "aturacin )arcial, la e)re"in )ara deter(inar en or(a cuantitativa el (ovi(iento del agua e" dierente a la del luo "u%terráneo. E$ !$u>o de$ a"ua su,terr#nea( El luo "u%terráneo "e re)re"enta a trav/" de la ecuacin de Darc+, la cual relaciona la velocidad (edia del agua en un (edio )oro"o "aturado v, con el ca(%io de la carga hidráulica h, a lo largo de una direccin deter(inada del e")acio , ta(%i/n deno(inado gradiente hidráulico PhQP. Ba )ro)orcin de e"ta relacin e"tá dada )or el coeiciente de conductividad hidráulica a "aturacin .

1.8 EL AGUA EN LA TIERRA

45


En un )anora(a glo%al en el 0ue la e"ca"ez de agua dulce e" el ele(ento do(inante, e" nece"ario tener una vi"in a()lia de /"te recur"o co(o un %ien de u"o "ocial inito o agota%le + )or tanto conocer "u di")oni%ilidad (undial. Ta,$a I.1. 0o$?)enes "$o,a$es est)ados de a$)acena)ento Co)ponente Oc/ano" Agua $u%terránea 9 Agua dulce 9 Agua "alada Hu(edad del $uelo Hielo )olar Otro" ti)o" de hieloQnieve Bago" 9 Agua dulce 9 Agua "alada Hu(edale" R'o" Agua %iolgica Agua at(o"/rica Total Total agua dulce

@rea en 1:8 )2 8>4.8

0o$u)en en )% 488?666666

Porcenta>e de$ tota$ B 5>.=6

Porcenta>e de a"ua du$ce B

48<.? 48<.? [email protected] 4>.6 6.8

46 =86 666 4@ ?:6 666 4>=66 @<6@8=66 8<6>66

6.:> 6.58 6.664@ 4.:6 6.6@=

86.46

4.@ 6.? @.: 4
54666 ?=<66 44<:6 @4@6 44@6 4@566 48?=5?<>46 8=6@5@46

6.66: 6.66> 6.666? 6.666@ 6.6664 6.664 466.66 @.=6

6.@>

6.6= >?.>6 4.66

6.68 6.66> 6.668 6.6< 466.66

1uente; 'H!= *en 2e, <$ID "arry,
E" i()ortante "a%er 0ue el agua cu%re un )ro(edio del :6.?S de la "u)ericie terre"tre. De /"te :6.?S, "olo el @.=S e" agua dulce di")oni%le, (ientra" 0ue el 5:.=S e" agua "alada. Ca"i el :6S del agua dulce e"tá congelada en lo" glaciare", + la (a+or )arte del re"to "e )re"enta co(o hu(edale" en el "uelo, o en acu'ero" "u%terráneo". &eno" del 4S del agua dulce del &undo e"ta di")oni%le )ara el con"u(o. Ba agricultura con"u(e )or irrigacin a)roi(ada(ente el :6S de e"ta agua dulce + la" zona" ur%ana", inclu+endo la indu"tria con"u(en un )ro(edio del 86S. Ahora %ien, en la ta%la I.@ "e )re"entan la" e"ti(acione" del %alance hidrolgico glo%al anual tanto )ara el oc/ano co(o )ara el continente.

Ta,$a I.2. 0o$?)enes "$o,a$es est)ados de a$)acena)ento por co)ponente de$ cc$o +dro$*"co. Co()onente -rea

Unidade" M(@

!reci)itacin

@6

Oc/ano 8>4 866 666

Continente 4

9 Volu(en anual 9 Bá(ina anual Eva)oracin 9 Volu(en anual 9 Bá(ina anual E"curri(iento a lo" oc/ano" !or r'o" 9 Volu(en anual !or agua "u%terránea 9 Volu(en anual E"curri(iento total 9 Volu(en anual 9 Bá(ina anual

M(8 Qa1o ((Qa1o

<=? 666 4 @:6

445 666 ?66

M(8 Qa1o ((Qa1o

=6= 666 4 <66

:@ 666
M(8 Qa1o

<< :66

M(8 Qa1o

@ @66

M(8 Qa1o ((Qa1o

<: 666 84>

1uente; 'H!= *en 2e, <$ID "arry, <'#$=-HI"", ?@@A

1. ECUACION FUNDA&ENTAL DE LA HIDROLOGIA Ta(%i/n deno(inada ecuac*n "enera$ de ,a$ance +ídrco , "e analiza en una cuenca 3o cual0uier otra área hidrolgica co(o "u%cuenca, (icrocuenca, "ector hidrolgico, etc.7, donde "e deter(ina el %alance hidrolgico 0ue viene a "er la a)licacin detallada de la ecuacin general de %alance de (a"a o ecuacin de continuidad, cu+a e)re"in general e"

I  O  Donde

S t

3I947

I  In"u(o" o entrada" al "i"te(a )or unidad de tie()o O  $alida" )or unidad de tie()o S t



Ta"a de variacin de al(acena(iento en el "i"te(a en

 t.

El %alance hidrolgico "e a)lica en todo" lo" ca"o" 0ue tienen 0ue ver con la di"tri%ucin de lo" recur"o" hidráulico" a nivel glo%al, o en cuenca" )articulare". E" i()re"cindi%le en lo" e"tudio" de regulacin de e(%al"e" + en lo" )ro+ecto" de "u(ini"tro de agua )ara acueducto, riego + generacin hidroel/ctrica. Ba ecuacin general del alance Hidrolgico o ecuacin de la continuidad en una cuenca deter(inada tiene la "iguiente or(a

P  Qa  Qs  E  ET  I  Q  Ds Donde

!  Ga  G"  E 

3I9@7

!reci)itacin (edia. Caudal a)ortante de cuenca" vecina" ;luo neto de agua" "u%terránea" de"de cuenca" vecina" Eva)oracin (edia de"de "u)ericie" de agua li%re

@4


ET  Eva)otran")iracin (edia de la cuenca I  Retencin )or interce)cin de la )reci)itacin en vegetacin G  Caudal "u)ericial + "u%terráneo 0ue "ale de la cuenca analizada D"  Variacin de al(acena(iento de agua "u)ericial 3lago", e(%al"e", laguna", cauce", de)re"ione" "u)ericiale" del terreno, etc7, agua al(acenada en nieve" + glaciare" + agua "u%terránea en acu'ero". Ba" unidade" de cada t/r(ino )ueden e)re"ar"e en (il'(etro" "o%re el área de la cuenca o en (etro" c2%ico". !reci)itacin !

Eva)otran")iracin ET divi"oria de agua" retencin )or interce)cin I

"u)er,icie de la cuenca Caudal a)ortante de cuenca" vecina" Ga

;rontera del "i"te(a

,luo "u%terráneo de cuenca" vecina" G"

caudal "u)er,icial + "u%terráneo 0ue "ale de la cuenca G

;I*URA I968 ABA#CE E# EB $I$TE&A HIDROBO*ICO

El )er'odo de tie()o e" nor(al(ente un a1o + "e deno(ina año /idrol.gico, 0ue general(ente no coincide con el a1o natural, ade(á", )or lo" dierente" ti)o" de cli(a, no en todo" lo" lugare" )rinci)iará en la (i"(a echa. Actual(ente "e realizan %alance" hidrolgico" (ediante el u"o de (odelo" nu(/rico" lo" cuale" "e encuentran en )rogra(a" de co()utacin 0ue acilitan el tra%ao. 1. RELACION DE LA HIDROLOGIA CON OTRA3 CIENCIA3 Ba Hidrolog'a "e relaciona con otra" ciencia" de la Tierra, )or la co()leidad del ciclo hidrolgico + "u relacin con lo" en(eno" (eteorolgico", actore" @@


geográico", geolgico" + to)ográico". !or "u co()leidad e" di'cil deinir lo" l'(ite" con ciencia" co(o la (eteorolog'a, oceanogra'a, cli(atolog'a, geolog'a + la (i"(a ingenier'a hidrolgica, de)endiendo de la" condicione" de %orde entre lo" conoci(iento" de cada ciencia. Alguna" (á" utilizada" "on     

1.

Hdro)eteoro$o"ía e"tudio + evolucin del agua en la at("era. L)no$o"ía e"tudio del agua en lago" + e(%al"e". Pota)o$o"ía e"tudio de r'o" + arro+o". G$aco$o"ía e"tudio de la nieve + el hielo en la naturaleza. Hdro"eo$o"ía e"tudio + (odelacin del agua "u%terránea. CLI&ATOLOGIA Cli(a )roviene del griego Blima 0ue, eti(olgica(ente, "igniica inclinacinJ, aludiendo a la inclinacin del ee de la Tierra "o%re el )lano de la el')tica 0ue "igue el )laneta alrededor del "ol, + 0ue conllevaron a la" )ri(era" cla"iicacione" cli(atolgica". Ba (á" antigua cla"iicacin cli(atolgica ue e"ta%lecida )or !tolo(eo, 0uien dierencia%a @< zona" cli(ática" en al Tierra. El criterio )ara "e)arar una" de otra" "e unda%a en el "uce"ivo incre(ento de la duracin del d'a.

Ba" )ri(era" deinicione" de cli(aJ "e reer'an al e"tado (edio de la at("era. Hann deine el cli(a co(o el con0unto de fen.menos meteorol.gicos +ue caracterizan el estado medio de la atm.sfera en un punto de la superficie de la 2ierra9 . !ara &onn el 8clima es un estado medio de los elementos meteorol.gicos en un lugar, así como las variaciones ordinarias, diarias y anuales de los mismos9 .

Ba" deinicione" (á" reciente", con"ideran criterio" + actore" %iolgico", deando de lado lo" criterio" geográico". ThornthLaite deine el cli(a co(o 8la integraci.n de los factores meteorol.gicos y clim)ticos +ue concurren, para dar a una regi.n se car)cter y su individualidad9 . !oncelet deine el cli(a co(o 8el con0unto fluctuante de elementos físicos, +uímicos y biol.gicos +ue caracterizan a la atm.sfera en un lugar y su influencia sobre los seres vivos9 .

Ba Organizacin &eteorolgica &undial 3O&&7, deine el cli(a co(o 8El con0unto fluctuante de condiciones atmosféricas, caracterizado por los estados y la evoluci.n del tiempo, en el curso de un período suficientemente largo en un dominio espacial determinado9 . Gue )odr'a con"iderar"e una deinicin oicial

ho+ en d'a.

1.1: Par#)etros de estudo c$)ato$*"co Bo" )ará(etro" de e"tudio cli(atolgico "on Bo" actore" + ele(ento" cli(atolgico".

@8


1.1:.1 Factores c$)ato$*"cos( "on a0uello" a")ecto" '"ico" + geo'"ico" 0ue condicionan el cli(a. Entre /"to" actore" tene(o" a7 Ba latitud, 0ue condiciona la radiacin "olar. %7 Ba altitud, con ella di"(inu+e la te()eratura, + "e altera la radiacin. c7 Ba continentalidad, o (a+or + (enor di"tancia de un lugar a lo" (are". d7 Ba orogra'a, lo" cordone" (onta1o"o" con"titu+en ele(ento" de contencin al luo nor(al del aire. e7 Ba orientacin, e" de i()ortancia en relieve" co()licado", relacionado" con la orogra'a + la inclinacin del terreno. 7 Ba naturaleza )ro)ia del terreno. g7 Ba vegetacin, )or la ei"tencia de una interaccin (utua entre cli(a + vegetacin, )ue" "e condicionan rec')roca(ente. h7 Reg'(ene" de viento" en altura. 1.1:.2 E$e)entos c$)ato$*"cos( $on cada uno de "u" co()onente", o la" varia%le" (eteorolgica" 0ue deter(inan el cli(a. E"tán dado" )or la" varia%le" (eteorolgica" del lugar con"iderado, en e")ecial la radiacin, la te()eratura, la )reci)itacin, la )re"in + lo" viento", lo" valore" (edio" + etre(o" 0ue /"ta" to(an + "u" reg'(ene" de variacin. 1.11 C$as!cac*n de $os c$)as Ba cla"iicacin de lo" cli(a" e" i()ortante, )or0ue )er(ite "u co()aracin con el in de )oder u"ar lo" dato" hidrolgico" en di"tinta" regione". En cli(a" ho(og/neo", la te()eratura + la )reci)itacin 3+ eventual(ente otro" ele(ento" cli(ático"7 "on "i(ilare" 3no e0uivalente"7 en cantidad, variacin + di"tri%ucin. Bo 0ue no "ucede en cli(a" heterog/neo" + (u+ di"tur%ado". !ue"to 0ue el cli(a e" una co()lea co(%inacin de ele(ento", la 0ue a "u vez de)ende de una no (eno" co()lea co(%inacin de actore", re"ulta (u+ di'cil intentar una cla"iicacin "ati"actoria + de ace)tacin unáni(e, de lo" variad'"i(o" ti)o" cli(ático" 0ue "e )re"entan en la "u)ericie terre"tre. $in e(%argo, "i )uede e"ta%lecer"e una )ri(era cla"iicacin o, )ara una (eor co()ren"in, una do%le ace)cin conce)tual, %a"ada en el á(%ito e")acial del 0ue "e e"tudia el cli(a, + 0ue re")onde a (acrocli(aJ + (icrocli(aJ. A(%o" t/r(ino" deinen )or "' (i"(o" el o%etivo a alcanzar + "u ca()o de utilizacin. 1.11.1 &acroc$)ato$o"ía C$as!cacones Genera$es( Ba" )ri(era" cla"iicacione" ueron e"ta%lecida" con criterio )ura(ente geográico + )o"terior(ente, ueron )ereccionándo"e al con"iderar lo" )ará(etro" cli(atolgico" en toda "u a()litud. &artone, en uncin %á"ica(ente de la te()eratura, la hu(edad + la "ituacin continental, e"ta%leci "ei" ti)o" de cli(a"

@<


a7 %7 c7 d7 e7

Cli(a" caluro"o" "in )er'odo "eco o Cli(a" Ecuatoriale" Cli(a" caluro"o" con )er'odo "eco o Cli(a" Tro)icale" Cli(a" te()lado" "in e"tacin r'a o $u%tro)icale" Cli(a" te()lado" con e"tacin r'a Cli(a" De"/rtico". $on deter(inado" en general )or el relieve del "uelo 3condicione" orográica" e")eciale"7, co(o "er llano" rodeado" de cordillera" 0ue "irven de %arrera a lo" viento" h2(edo" + a la" lluvia". $e di"tinguen do" ti)o" Cli(a" De"/rtico" Caluro"o", con un total anual de lluvia inerior a lo" @=6 ((, con di"tri%ucin irregular, variacin t/r(ica anual (u+ uerte en la "ituacin continental + (á" d/%il en el ti)o oceánico. Cli(a" De"/rtico" ;r'o", cu+a dierencia con el anterior e"tri%a en 0ue a)arte de contar con e"tacin r'a, dado 0ue "uelen regi"trar"e en verano te()eratura" elevada", tienen una (a+or a()litud anual. Cli(a" ;r'o" con verano te()lado + cli(a" r'o" "in e"tacin te()lada. 



7

Una de la" cla"iicacione" cli(atolgica" (á" diundida", e" la e"ta%lecida )or ))en, 0ue %a"ada en la te()eratura + lluvia", e"ta%lece = zona", 0ue a "u vez dan lugar a 44 categor'a", cada una con diver"a" variedade". Tal cla"iicacin co()rende a7 Zona A 9 Tro)ical Bluvio"a Donde "ie()re la te()eratura (edia de un (e" e" (a+or de 4?C + la )reci)itacin (edia anual e" (a+or de :=6 ((. Co()rende la Categor'a 43$elva7 + la Categor'a @ con do" "u%categor'a" 3$a%ana + o"0ue Bluvio"o7. Cada una de ella" ad(ite a "u vez varia" "u%divi"ione". %7 Zona   $eco Con la" "iguiente" categor'a" Categor'a 8 3E"te)a9$7, con tre" "u%divi"ione" 3$"9lluvia" en invierno7, 3$9lluvia" irregulare"7, 3$L9lluvia" en verano7K Categor'a < 3De"ierto9W7, con tre" "u%divi"ione" 3W"9lluvia" en invierno7, 3W9lluvia" irregulare"7, 3WL9lluvia" en verano7. c7 Zona C 9 Te()lado Bluvio"o Con la" Categor'a" = 3de invierno "eco, no riguro"o7, Categor'a > 3de verano "eco caluro"o7 + la Categor'a : 3de a(%iente h2(edo7. d7 Zona D  oreal Gue co()rende la Categor'a ? 3de invierno h2(edo7 + la Categor'a 5 3de invierno "eco r'o7. e7 Zona E  #evado Con la Categor'a 46 3Tundra7 + la 44 3#ieve" !er)etua" + "eco de alta (onta1a7. 1.11.2 &croc$)ato$o"ía El (icrocli(a e" el conunto de condicione" cli(ática" 0ue act2an eectiva(ente "o%re lo" organi"(o" en "u há%itat natural + 0ue diieren, a vece" de (odo con"idera%le, del cli(a regional entendido en "entido geográico. Un (icrocli(a aecta nor(al(ente a un área li(itada, )udiendo variar "u" condicione" )ro)ia" en di"tancia" (u+ )e0ue1a".

@=


Ba" cla"iicacione" gen/rica" de cli(a", a"' co(o lo" 'ndice" 0ue "e calculan )ara una regin, )ueden no au"tar"e a la realidad cuando "e lo" a)lica a área" reducida". Ello "e de%e a 0ue lo" diver"o" actore" 0ue condicionan el cli(a, tale" co(o relieve, orientacin, altitud, naturaleza del "uelo, vegetacin, etc., orecen di"tinto" (atice", lo 0ue origina, dentro de cada ti)o general de cli(a, una ininidad de variedade" localizada". E" decir, la" (2lti)le" circun"tancia" locale" condicionan el cli(a de un lugar, )articularizándolo en diver"o" (icrocli(a". En la )roduccin + deinicin de la" caracter'"tica" de lo" (icrocli(a", eercen una inluencia )re)onderante, la" condicione" 0ue )re"entan lo" accidente" de la "u)ericie terre"tre, en virtud de ello lo" (icrocli(a" "e van de%ilitando ha"ta ca"i de"a)arecer en regione" (u+ elevada" "o%re el nivel del (ar, en donde "lo reina el cli(a zonal del lugar. Ba ri0ueza en (icrocli(a" au(enta con la a%undancia de accidente" )re"ente" en la "u)ericie terre"tre +, en con"ecuencia, el n2(ero de ello" )uede "er a)recia%le en área" "errana" + (onta1o"a", (ái(e "e en ella" a%undan, a"i(i"(o, ele(ento" hidrográico" 3r'o", lago", etc.7. !or el contrario, ca"i no ei"ten (icrocli(a" en una regin llana +, con (ucha (a+or razn, en un área (ar'ti(a de alta (ar. El a")ecto de (a+or incidencia a nivel de o%ra" hidráulica", lo con"titu+en lo" (icrocli(a" 0ue )ueden generar"e co(o con"ecuencia de la con"truccin de )re"a" + la con"iguiente conor(acin de lo" e(%al"e" a 0ue la" (i"(a" dan lugar, de%i/ndo"e )or ello evaluar, en la a"e de )ro+ecto, la" tendencia" (icrocli(ática" )ro%a%le" a 0ue tenderá "u zona de inluencia, valorando lo" a")ecto" )o"itivo" + negativo" de la" (i"(a".

II. LA CUENCA HIDROGRAFICA 2.1

CONCEPTO DE CUENCA @>


Cuenca hidrográica en "u ace)cin (a" "i()le, e" 8el )rea drenada por un rio9 Ta(%i/n "e le deno(ina cuenca de drenae, cuenca vertiente o cuenca de a)orte de un r'o + e" 9el )rea geogr)fica limitada por una línea divisoria imaginaria, +ue contribuye al escurrimiento de la precipitaci.n, +ue proporciona parte o el flu0o total de la corriente principal y sus tributarios /acia un punto de salida o punto de interés9 .

Ba cuenca e" una unidad natural hidrolgica, geo'"ica + %iolgica, con l'(ite" deinido" 0ue acilitan la )laniicacin + el a)rovecha(iento de "u" recur"o" naturale". Bo" l'(ite" de la cuenca de)enden de "u to)ogra'a + e"tán deter(inado" )or la l'nea divi"oria de agua". E" un e")acio tridi(en"ional li(itado hacia arri%a )or la at("era 3l'(ite a/reo + "u)erior de la %io"era7, hacia de%ao de la "u)ericie, )or lo" e"trato" de "u "u%"uelo 0ue inclu+en la" agua" "u% "u)ericiale" + "u%terránea" ha"ta el l'(ite inerior de la %io"era. $e de%e )untualizar la no coincidencia de la" divi"oria" de agua" "u)ericiale" 0ue "e u%ica en la "u)ericie de la cuenca + la de "u" agua" "u%terránea". E"ta dierencia hace 0ue "e )roduzcan tran"va"e" naturale" "u%terráneo" entre cuenca" vecina" 0ue )ueden aectar al % alance h'drico.

2.2

CARACTERI3TICA3 FI3IOGR@FICA3 DE LA CUENCA Do" cuenca" "o(etida" a condicione" cli(ática" "i(ilare", )ueden tener reg'(ene" de luo total(ente di"tinto". E"ta dierencia "e de%e a la" diver"a" caracter'"tica" '"ica" de a(%a" cuenca". E" evidente 0ue actore" co(o el ti)o de "uelo + el e")e"or de la ca)a )er(ea%le eercen un gran eecto "o%re el r/gi(en de luo, la i"iogra'a )uede "er i()ortante en la re")ue"ta de la cuenca a la" )reci)itacione".

2.2.1 Línea D-sora( Deno(inada ta(%i/n 2.2.2

divortium acuarium o parteaguas

E" una l'nea i(aginaria o l'nea de cre"ta 0ue "e)ara do" cuenca" vertiente" o ad+acente", con"iderando el drenae "u)ericial hacia uno u otro lado. @rea de $a cuenca( E" la "u)ericie en "u )ro+eccin horizontal deli(itada )or la l'nea divi"oria de la cuenca.

@:


área l' n e a d iv i " o r ia ) e r ' ( e t ro

c o r rie n t e ) r in c i ) a l

c o r r ie n t e " tr i% u t a r i a "

) u n t o d e i n te r / "

; I * U R A I I 9 9 6 4 ! A R T E $ D E U # A C U E # C A

2.2.% Punto de descar"a o nters( Deno(inado ta(%i/n

punto

de

concentraci.n, secci.n de control o punto arbitrario, e" el )unto (á" %ao

u%icado en el cauce )rinci)al de la cuenca + "o%re la l'nea divi"oria. !uede "er la de"e(%ocadura o conluencia de un r'o, la u%icacin de un & de inicio de una o%ra 3%ocato(a, )re"a, canal, etc.7 o "i()le(ente una "eccin de control de u"o hidrolgico. 2.2.' Cauce Prncpa$( Deno(inado ta(%i/n río principal o corriente principal, e" el cauce de (a+or longitud de"de el )unto de inter/" ha"ta "u naci(iento "o%re la divi"oria de la cuenca. 2.2./ Cauces tr,utaros( Deno(inado" ta(%i/n ríos secundarios o corrientes tributarias, "on lo" 0ue a)ortan o tri%utan al cauce )rinci)al, tienen un dierente grado de %iurcacin. 2.2.8 Perí)etro de $a cuenca( E" la longitud en "u )ro+eccin horizontal 0ue encierra al área + coincide con la l'nea divi"oria. 2.2. Lon"tud de$ e>e )a4or de $a cuenca( E" la (ái(a longitud 0ue va de"de el )unto de la de"carga de la cuenca al )unto (á" leano de la cuenca. E"te )ará(etro e" i()ortante, +a 0ue da una idea de la or(a de la cuenca. 2.2. Anc+o de $a cuenca( E" la longitud )er)endicular a la longitud del ee (a+or de la cuenca. !ara e"ti(arla "e (iden la" longitude" )er)endiculare" re)re"entativa" de cada )arte de la cuenca, to(ando co(o reerencia la recta 0ue "e ha trazado )ara la longitud del ee (a+or. 2.2. Orentac*n de $a cuenca( E" el ángulo de orientacin a )artir del norte geográico. !ara "u deter(inacin "e to(a co(o reerencia el )unto de de"carga de la cuencaK utilizando la recta 0ue re)re"enta a la longitud del ee (a+or, "e deter(ina el ángulo de la orientacin a )artir del norte geográico. E"te )ará(etro e" i()ortante, )or0ue inlu+e en lo" "i"te(a" de circulacin at(o"/rica, + /"to" inlu+en en el r/gi(en )luvio(/trico de la cuenca. 2.% TIPO3 DE CUENCA3 @?


Ba" cuenca" )or el ti)o de drenae o de"carga "e cla"iican en

2.%.1 Cuenca Eorreca drenan "u" agua" a lago", (are" u oc/ano". !or 2.%.2 2.%.% 2.%.'

ee()lo, Chili 3Are0ui)a7 en el oc/ano !ac'ico o Ra(i" 3!uno7 en el Bago Titicaca. Cuenca Endorreca Ta(%i/n deno(inada" sistemas de drena0e interno , drenan en lago" o laguna" 0ue no tienen "alida luvial al (ar. !or ee()lo, la cuenca del Bago Titicaca en !uno. Cuenca Arreca "u)ericie continental interior, "in "alida al (ar cu+a red de drenae no e"tá deinidaK la" agua" "e eva)oran o iltran en el terreno ante" de encauzar"e en una red de drenae. Cuenca Crptorreca $u)ericie de drenae "u%terráneo cu+a red de drenae e" "u%terránea + no deinida, la" corriente" re)entina(ente de"a)arecen. $e ali(entan de la" agua" )or iniltracin a trav/" de lo" "uelo".

2.' DI0I3IN DE LA CUENCA Ba divi"in de la cuenca de)ende de la or(a de intervencin o trata(iento de la (i"(a. $e tiene

2.'.1 Por su >erar5uía  

Cuenca Prncpa$( Cuando el r'o )rinci)al drena en el oc/ano, (ar o lago.

3u,7Cuenca( Cuando el r'o )rinci)al drena a un r'o de (a+or

caudal.

&crocuenca( Cuando el r'o )rinci)al tri%uta a un r'o de (a+or caudal + 0ue )ertenece a una "u% cuenca. 3ector( Cuando el r'o )rinci)al tri%uta aun r'o de (a+or caudal  )erteneciente a una (icro cuenca. 

@5


2.'.2 Por su a$ttud Cuenca a$ta( Corre")onde a la zona donde "e u%ican la" naciente" de lo" r'o", "e caracteriza )or "u uerte )endiente, + "uelo" con )oca co%ertura vegetal.  Cuenca )eda( E" la zona 0ue "e caracteriza )or "uelo" a)arente(ente e"ta%ilizado", )oca ero"in + de %aa )endiente. Ha+ un e0uili%rio entre el (aterial "lido 0ue llega tra'do )or la corriente + el (aterial 0ue "ale.  Cuenca ,a>a( $e caracteriza )or )re"entar de)"ito" de (aterial de la cuenca alta, deno(inándo"e cono de de+eccin. 

2.'.% a n c e c u

t a a l

c u

C U E # C A & E D IA O E $ T AH B E

d i a e ( e n c a

n c u e

% c a

a C a

; I* U R A II96 =  D IV I$ IO # D E B A C U E # C A ! O R $ U ; O R & A C IO #

Por su !or)ac*n( 

Cuenca de !or)ac*n o $adera( E" la zona de ca%ecera o naciente" de lo" r'o", inician lo" )roce"o" de ero"in.

86


 

Cuenca )eda o esta,$e( Corre")onde a la zona de )lanicie, %ao nivel ero"ivo. Cuenca a$u-a$ o de sed)entac*n( -rea )aralela al r'o )rinci)al, inclu+e "u cauce + )lanicie de inundacin.

2.'.' Por undades "eo"r#!cas Ba "u%divi"in de cuenca" )or unidade" geográica" erar0uizada", e" un (/todo de deli(itacin + codiicacin deno(inado $i"te(a !a"tetter =, 0ue organiza el territorio de una or(a (u+ "i()le, re")etando la organizacin natural del territorio + lo" cdigo" 0ue "on 2nico" + de )oco" d'gito" )ro)orcionan inor(acin (u+ a)ro)iada de u%icacin de la unidad hidrográica en el "u%continente. Tal e" a"' 0ue la U$*$ lanz en )ri(era a)roi(acin, la deli(itacin + codiicacin de la" unidade" hidrográica" del (undo>. A la echa, ra"il + !er2 han oicializado la (etodolog'a de codiicacin de !a"tetter + "u" re")ectivo" !lano" o &a)a" de deli(itacin + codiicacin de unidade" hidrográica":. 

E$ )todo P!a!stetter( E" un (/todo 0ue a"igna identiicadore" 3Id"7 a unidade" de drenae %a"ado en la to)olog'a de la "u)ericie o área del terrenoK e" decir, a"igna Id" a una cuenca )ara relacionarla con "u" cuenca" locale" + vecina".

;uente UIC#, Co(unidad Andina, @66? 

Característcas prncpa$es( o El "i"te(a e" erár0uico + la" unidade" "on deli(itada" de"de la" unione" de lo" r'o" 3)unto de conluencia de r'o"7 o de"de el )unto de de"e(%ocadura de un "i"te(a de drenae en el oc/ano.

5

El (/todo, ue creado en el ra"il )or Otto !a"tetter en 45?5, ha%i/ndo"e diundido a )artir de 455: )or ri"tine Verdin del $ervicio *eolgico de lo" E"tado" Unido" 3U$*$7 )ro)oni/ndo"e co(o un "i"te(a de codiicacin e"tándar internacional 6 Codiicacin internacional de cuenca" 3htt)QQero".u"g".govQ)roduct"QelevationQgto)o86Qh+dro7 7 ra"il ha oicializado el cdigo !a"tetter (ediante Re"olucin C#RH # 8@9@668, el !er2 (ediante Re"olucin $u)re(a # 6889@66? del &ini"terio de Agricultura.

84


A cada unidad hidrográica "e le a"igna un e")ec'ico cdigo !a"tetter, %a"ado en "u u%icacin dentro del "i"te(a de drenae 0ue ocu)a, de tal or(a 0ue /"te e" 2nico dentro al interior de un continente. o E"te (/todo hace un u"o ('ni(o de la cantidad de d'gito" en lo" cdigo", tal e" 0ue el n2(ero de d'gito" re)re"enta el nivel de u%icacin en 0ue "e encuentra la unidad re")ecto a una unidad (a+or. o Ba di"tincin entre r'o )rinci)al + tri%utario, e" en uncin del criterio del área drenada. A"', en cual0uier conluencia, el r'o )rinci)al "erá "ie()re a0uel 0ue )o"ee la (a+or área drenada entre a(%o". Deno(inándo"e cuenca", a la" área" drenada" )or lo" tri%utario" e intercuenca" a la" área" re"tante" drenada" )or el r'o )rinci)al. o Ba codiicacin de unidade" hidrográica" "ie()re e" en el "entido de la" agua" del relo.  Tpos de undades +dro"r#!cas( o

El $i"te(a !a"tetter de"cri%e tre" cla"e" de unidade" de drenae cuenca", intercuenca" + cuenca" interna". 47 Cuenca, e" un área 0ue no reci%e drenae de ninguna otra área, )ero "i contri%u+e con luo a otra unidad de drenae a trav/" del cur"o del r'o, con"iderado co(o )rinci)al, al cual conlu+e. @7 Intercuenca, e" un área 0ue reci%e drenae de otra unidad agua" arri%a, eclu"iva(ente, del cur"o del r'o con"iderado co(o el )rinci)al, + )er(ite el )a"o de e"te hacia la unidad de drenae contigua hacia agua" a%ao. En otra" )ala%ra", una intercuenca, e" una unidad de drenae de trán"ito del r'o )rinci)al. 87 Cuenca nterna, e" un área de drenae 0ue no reci%e luo de agua de otra unidad ni contri%u+e con luo de agua a otra unidad de drenae o cuer)o de agua.

;uente UIC#, Co(unidad Andina, @66?



Proceso de cod!cac*n(

Deter(inar el r'o )rinci)al de la unidad (a+or.

8@


Buego, "e eligen la" cuatro cuenca" (a+ore" 0ue conlu+en al r'o )rinci)al, identiicándola" + deli(itándola", en uncin del área 0ue co()renden "u" re")ectiva" unidade" hidrográica". Ba" cuenca" corre")ondiente" a e"o" tri%utario" "on codiicada" con lo" d'gito" )are" 2 ' 8 4 , en el "entido de agua" a%ao hacia agua" arri%aK e" decir, de"de la de"e(%ocadura hacia la naciente del r'o )rinci)al. Bo" otro" tri%utario" del r'o )rinci)al "on agru)ado" en la" área" re"tante", deno(inada" intercuenca", 0ue "e codiican, en el (i"(o "entido, con lo" d'gito" i()are" 1 % /  4 . Cada una de la" cuenca" e intercuenca", 0ue re"ultan de la )ri(era "u%divi"in, )ueden a "u vez "er "u%dividida" de la (i"(a (anera, de (odo 0ue la "u%divi"in de la cuenca @ genera al interior de la (i"(a la" cuenca" de cdigo" @@, @<, @> + @? + la" intercuenca" @4, @8, @=, @: + @5. El (i"(o )roce"o "e a)lica a la" intercuenca" re"ultante" de la )ri(era divi"in. Bo" d'gito" de la "u%divi"in "on "i()le(ente agregado" al cdigo de la cuenca 3o intercuenca7 0ue e"tá "iendo dividida.En cual0uier conluencia, el r'o )rinci)al "erá "ie()re a0uel 0ue va )or la unidad de (a+or área. F"ura( Proceso de cod!cac*n.

;uente UIC#, Co(unidad Andina, @66?

88


;igura @.4 Unidade" Hidrográica" #ivel 4 $uda(/rica.

Re"*n Hdro"r#!ca : Ba Regin Hidrográica 6 e" la unidad endorreica de (a+or di(en"in de $uda(/rica, + e"tá conor(ada )or un conunto de cuenca" cerrada" u%icada" "o%re el alti)lano andino, ocu)ando )arte de lo" territorio" de !er2, olivia, Chile + Argentina. !o"ee una eten"in de =?8.<6= (X.

;igura Regin hidrográica 6 3cuenca endorr/ica del Titicaca7

2./ CARACTERI3TICA3 &ORFO&ETRICA3 DE LA CUENCA 8<


Ba cuenca )o"ee caracter'"tica" '"ica" 0ue inciden en el co()orta(iento hidrolgico de la (i"(a + "e cla"iican en do" ti)o"  

Ba" 0ue condicionan el volu(en de e"corrent'a 3área + ti)o de "uelo7. Ba" 0ue condicionan la velocidad de re")ue"ta 3orden de corriente", )endiente, "eccin tran"ver"al, etc.7.

2./.1 AREA DE DRENAE El área de drenae 3A7 e" la )ro+eccin horizontal de la "u)ericie de la (i"(a, e"tá dada en (@. El )rea superficial real 6$s7, con"idera 0ue la )endiente de la cuenca "e )uede relacionar con el área de la cuenca (ediante la "iguiente e)re"in

As  $iendo

A cos i

6II-?7

$ C $rea de drena0e de la cuenca I C )ngulo +ue define la pendiente media de la cuenca .

$i e"te ángulo de inclinacin de la" ladera" e" )e0ue1o, lo" valore" de A$ + A "on )ráctica(ente iguale". De"de el )unto de vi"ta hidrolgico e" (á" i()ortante la )ro+eccin horizontal 0ue la "u)ericie real de la cuenca. El )rea superficial real de la cuenca no e" de u"o )ráctico.

2./.2 FOR&A DE LA CUENCA E" la coniguracin geo(/trica de la cuenca tal co(o e"tá )ro+ectada "o%re el )lano horizontal. $e con"idera i()ortante la or(a )or0ue )odr'a incidir en el tie()o de re")ue"ta de la cuenca a una )reci)itacin, e" decir, en el tie()o de concentracin a trav/" de la red de drenae inlu+endo en la e"corrent'a. Actual(ente no "e da tanta i()ortancia a /"ta caracter'"tica. Bo" )ará(etro" )ara deter(inar la or(a de una cuenca a"ociado" a la relacin área9)er'(etro, "on el Indice de #ravelius o coeficiente de compacidad 6c7 + el factor de forma 6f7  

9ndce de Gra-e$us o coe!cente de co)pacdad B 'c ( E" la relacin entre el )er'(etro de la cuenca + el )er'(etro de una circunerencia de igual área 0ue la cuenca.

8=


K c  $iendo & $

Jc 4.66  4.@= 4.@=  4.=6 4.=6  4.:=

C C

P c P circ

P

 0.282

6II-:7

A

&erímetro de la cuenca 6m7 $rea de la cuenca 6m : 7

FOR&A DE LA CUENCA De ca"i redonda a oval redonda De oval redonda a oval o%longa De oval o%longa a rectangular

TENDENCIA CRECIDA3 ABTA &EDIA AA

TA
El coeiciente "erá (a+or 0ue la unidad, cuanto (á" irregular "ea la cuenca. &ientra" la cuenca "ea (á" circular "e a)roi(ará a la unidad. 

Factor de !or)a BJ( ( E" la relacin entre el ancho (edio de la cuenca + la longitud de la cuenca. El ancho (edio , "e o%tiene dividiendo el área de la cuenca entre "u longitud. Horton lo deini co(o el cociente entre la "u)ericie de la cuenca + el cuadrado de "u longitud.

k f  $iendo $

C "m C  C

B L



A Lm

2

6II-F7

$rea de la cuenca 6m :7 "ongitud m)xima del cauce principal 6m7 $nc/o medio de la cuenca 6m7

Una cuenca con un actor de or(a %ao, e"tá (eno" "ueta a crecida" 0ue otra de la (i"(a área + (a+or actor de or(a. E"te )ará(etro, "eg2n Bla(a"5 345587, )er(ite hallar otro" )ará(etro" de la cuenca, co(o )or ee()lo, el )er'(etro

P  KAn K m f

6II-A7

$iendo $

C $rea de la cuenca 6m :7 7 f C 1actor de forma B, n, m C 'oeficientes cuyos valores medios son; A, G y G

8

OYATE9VABDIVIE$O, ;ernando HIDROBO*IA  UT!Boa 9 Ecuador BBA&A$, . 345587. Hidrolog'a general )rinci)io" + a)licacione". $ervicio Editorial de la Univer"idad del !a'" Va"co. 9

8>




Re$ac*n de e$on"ac*n BRe( Deinido )or $chu((46, e" la relacin entre el diá(etro de un c'rculo de área igual a la cuenca + la longitud de la cuenca 6"7. E)re"ando el diá(etro en uncin del )rea de la cuenca 6$7 "e tiene

A

Re  1.128 

L

Re$ac*n de crcu$ardad BRci ( E" el cociente entre el )rea de la cuenca 6$7 + la del c'rculo cu+o perímetro 6&7 e" igual al de la cuenca

Rci  

6II-7

4 A

6II-7

2

P

Rect#n"u$o e5u-a$ente( !ara co()arar el co()orta(iento hidrolgico de do" cuenca", "e utiliza la nocin de rectángulo e0uivalente o rectángulo de *raveliu". $e ad(ite 0ue una cuenca "e co()orta hidrolgica(ente de (odo análogo a un rectángulo 0ue tenga el (i"(o )er'(etro + área, 'ndice de co()acidad e igual curva hi)"o(/trica. A"', la" curva" de nivel "e convierten en recta" )aralela" a lo" lado" (enore" del rectángulo, "iendo e"to" la )ri(era + 2lti(a curva de nivel, 0uedando a"i(i"(o la" )endiente" de la cuenca "u"tituida" )or la" )endiente" del rectánguloK el de"age de la cuenca real, 0ue e" un )unto, 0ueda convertido en el lado (enor del rectángulo 0ue corre")onde a la cota ('ni(a. El rectángulo "e con"tru+e to(ando en cuenta el perímetro 6&7 + el )rea de la cuenca 6$7 , "iendo el lado (enor 3l7 + el lado mayor 6"7, "e tiene

P  2(l  L)  K c

A

$i 

0.282

A  (l * L )

Entonce"



l  K c

A  1

1.12  

 1.12  1   K   c 

10

$chu((. The ;luvial $+"te(. Wile+. 45::

8:

2

   

3II9:7




L  K c

A  1

1.12

 

 1.12  1   K   c 

2

   

3II9?7

!ara "u a)licacin de%en cu()lir con la condicin K C

 1.12

2./.% PARA&ETRO3 A3OCIADO3 A LA LONGITUD 

Lon"tud de $a cuenca BL( E" la longitud de una l'nea recta trazada )aralela(enteJ al cauce )rinci)al.



Lon"tud de$ cauce prncpa$ de $a cuenca BLc( E" la di"tancia entre la de"e(%ocadura o )unto de inter/" del cauce )rinci)al ha"ta "u naci(iento, "e da en (.



Lon"tud )#)a BL) o recorrdo prncpa$ de $a cuenca( E" la di"tancia entre el )unto de inter/" + el )unto (á" aleado de la cuenca "iguiendo la direccin de drenae del cauce )rinci)al.



Lon"tud de$ cauce +asta e$ punto )#s cercano a$ centrode( E" la di"tancia (edida en l'nea recta de"de el )unto de inter/", al %aricentro de la igura geo(/trica 0ue corre")onde a la cuenca, o ha"ta la )ro+eccin de /"te )unto "o%re el cauce )rinci)al. Ba deter(inacin del centroide )uede hacer"e anal'tica o e()'rica(ente. El centroide de%e coincidir con el centro de gravedad de un cuer)o con la or(a de la cuenca + un e")e"or con"tante.

B O # * I T U D & A [ I & A D B O # * E B I T C A U U D C E ! D E B C R I # A U C I C E ! A B !

#ICIO DEB ;BUO

B O # * I T U D D E B A C U E # C A

R I # C I ! A B

;I*URA II96> !ARA&ETRO$ A$OCIADO$ A BA BO#*ITUD

2./.' RELACION DE RELIE0E ; ALTITUD DE LA CUENCA

8?


El relieve inlu+e en la re")ue"ta hidrolgica de la cuenca, )or0ue a (a+or )endiente, (a+or velocidad del luo en el r'o + )or con"iguiente, "erá (enor el tie()o de concentracin en la cuenca. Igual(ente inlu+e la altitud (edia, el rango de altura" + la elevacin de la cuenca. Ba altitud e" deter(inante en la te()eratura + )reci)itacin. 

La re$ac*n de re$e-e( E"tá en uncin de la longitud de la cuenca 3B7 + de la dierencia de altura entre el )unto de inter/" + el )unto (á" alto en la divi"oria de la cuenca 3h7

Rr 

11

h l

3II957



Hsto"ra)a de !recuencas a$t)trcas( E" un hi"togra(a 0ue indica el )orcentae de área co()rendida entre do" altitude" deter(inada". !uede o%tener"e calculando el área 0ue ei"te entre la" curva" de nivel de la cuenca.



La Cur-a +pso)trca( !ro)ue"ta )or Bang%ein44 345<:7, e" la re)re"entacin gráica del relieve de una cuenca. !ro)orciona una inor(acin "intetizada "o%re la altitud de la cuenca. Dicha curva relaciona la" altitude" de la cuenca en ordenada", + en a%"ci"a" la "u)ericie de la

BA#*EI# W.. H\DROBO*ICAB E#CH &AR$

85


cuenca 0ue "e halla )or enci(a de dicha" cota", %ien en (@ o en S de la "u)ericie total de la cuenca.

FIGURA II!): CURVA *IP+OM,TRICA TIPO

De e"ta curva "e )uede etraer una i()ortante relacin, + e" la Relació- hi#o%/$rica(

Rh 

A s Ai

Donde $s y $i son las )reas sobre y ba0o la curva /ipsométrica

FIGURA Nº II!0: Cur1a# hi#o%/$rica#2 carac$er3#$ica# del ciclo de ero#ió-

<6

3II9467


$eg2n $trahler 4@, la i()ortancia de e"ta relacin re"ide en 0ue e" un indicador del e"tado de e0uili%rio diná(ico de la cuenca. A"', cuando Rh4, "e trata de una cuenca en e0uili%rio (orolgico. En la igura, la" curva" hi)"o(/trica" corre")onden a tre" cuenca" 0ue tienen )otenciale" evolutivo" di"tinto" Ba curva "u)erior fase de 0uventud 3A7 relea una cuenca con un gran )otencial ero"ivoK Ba curva inter(edia fase de madurez 37 e" caracter'"tica de una cuenca en e0uili%rioK Ba curva inerior fase de ve0ez 3C7 e" t')ica de una cuenca "edi(entaria. 





$cheidegger 48 rechaza e"ta cla"iicacin "e1alando 0ue el levanta(iento tectnico e" un )roce"o continuo + 0ue, a lo largo de la hi"toria de la cuenca, ha+ una tendencia a e0uili%rar la" uerza" antagnica" de con"truccin tectnica + degradacin )or ero"in u otro" (ecani"(o". !or tanto, la" diver"a" or(a" de la curva hi)"o(/trica corre")onder'an a"' a la curva A con una alta actividad, la curva  con una actividad (edia + la curva C con una actividad %aa. El nivel de actividad no tiene )or 0u/ e"tar relacionado con la edad de la cuenca. A )artir de la curva hi)"o(/trica )ueden deinir"e varia" altura"  





Ba altura media 3Hm7 e" la ordenada (edia de la curva hi)"o(/trica. Ba altura media ponderada 3Hmp7 e" la altura de un rectángulo de igual área 0ue la 0ue encierra la curva hi)"o(/trica. Ba altura m)s frecuente e" la altura corre")ondiente al (ái(o del hi"togra(a de recuencia" alti(/trica". Ba altura mediana 3HG 7 e" la altura )ara la cual el =6S del área de la cuenca "e encuentra )or de%ao de la (i"(a.

2././ PENDIENTE3 

Pendente )eda de $a cuenca( E" un )ará(etro i()ortante 0ue inlu+e 9a trav/" de la velocidad del luo de agua9 en el tie()o de concentracin del luo de agua en un deter(inado )unto del cauce. Ei"ten diver"o" criterio" )ara "u deter(inacin de Alvord, #a"h, Horton + &ocornita. $eg2n Hera"4< 345:@7 la )endiente (edia de una cuenca e" la (edia )onderada de toda" la" )endiente" corre")ondiente" a área" ele(entale" en la" 0ue "e )uede con"iderar con"tante la (ái(a )endiente.

12

$trahler, A. 345?>79 *eogra'a ;'"ica. Edicione" O(ega. arcelona. $cheidegger, A. 45:5, The )rinci)le o antagoni"( in the Earth]" evolution.tectono)h+"ic" 14 Hera", Raael 345?87 Recur"o" hidráulico" "'nte"i", (etodolog'a + nor(a"J, Colegio de Ingeniero" de Ca(ino", Canale" + !uerto", &adrid, E")a1a. 13

<4


S  Donde



h * Lcn

6II-??7

A

$

 !endiente (edia de la cuenca h  E0uidi"tancia entre curva" de nivel 3(7 Bcn  Bongitud de toda" la" curva" de nivel 3(7 A  -rea total de la cuenca 3(@7 Crtero de A$-ord( Analiza la )endiente ei"tente entre curva" de nivel, tra%aando con la aa deinida )or la" l'nea" (edia" 0ue )a"an entre la" curva" de nivel, !ara una de ella" la )endiente e"

S i 

D

+

W i

W i 

ai l i

3II94@7 $iendo

$i  D Wi  ai  li 

!endiente de la aa analizada i De"nivel entre l'nea" (edia", 3e0uidi"tancia entre curva" de nivel7 Ancho de la aa analizada i -rea de la aa analizada i Bongitud de la curva de nivel corre")ondiente a la aa analizada i

Entonce" la )endiente (edia de la cuenca "erá el )ro(edio de la )endiente de cada aa en relacin con "u área

 D.l n a n   D.l a   D.l a  D   S   l  l  ...      ......   S   . . . A  a A   a A   a n A  1

1

2

2

1

1

2

Entonce" "e tiene

S 

D. L A

3II9

487 Donde

$ B A

  

!endiente (edia de la cuenca Bongitud total de la" curva" de nivel dentro de la cuenca -rea de la cuenca

<@

2




Crtero de Horton( $e traza una (alla de cuadrado" "o%re la )ro+eccin )lani(/trica de la cuenca orientándola "eg2n la direccin de la corriente )rinci)al. $i la cuenca e" )e0ue1a, la (alla llevará ('ni(a(ente cuatro 3<7 cuadro" )or lado, )ara cuenca" (a+ore", el n2(ero de cuadro" "erá (a+or cuanto (a+or "ea la )reci"in de"eada, +a 0ue la )reci"in del cálculo de)ende de ello. Una vez con"truida la (alla 3ver igura II9447, "e (iden la" longitude" de la" l'nea" de la (alla dentro de la cuenca + "e cuentan la" inter"eccione" + tangencia" de cada l'nea con la" curva" de nivel.

9 Crtero de$ Rect#n"u$o E5u-a$ente "

<8




Pendente de$ cauce prncpa$

Ta(%i/n "e o%tiene la )endiente (edia de una cuenca co(o el cociente entre la dierencia de elevacin (ái(a (edida entre el )unto (a" alto del l'(ite de la cuenca + el )unto de inter/" del r'o )rinci)al, + la (itad del )er'(etro de la cuenca

S 

2 H

P

donde H e" la citada dierencia de cota + ! el )er'(etro de la cuenca.

S c 

Ele"aci#n$ acimiento  Ele"aci#nS ali!a Longit!Corriente

Actual(ente, con lo" "i"te(a" de inor(acin geográica, ha+ a)licacione" 0ue )er(iten la o%tencin de ca()o" de )endiente", a )artir de un (odelo de elevacin digital del terreno, cu+a 2nica li(itacin e" el ta(a1o o re"olucin de la" área" ele(entale" de inor(acin o celda".

<466 <6?6 <6>6 <6<6 7 <6@6 (<666 3

!er,il del cauce

" a 85?6 t o c 85>6

!endiente (edia !endiente (edia )ond.

85<6 85@6 8566 8??6 8?>6

6

=666

46666

4=666

@6666

Bong itud de"de e l origen 3(7

Orentac*n de $a cuenca E" "u direccin geográica "eg2n la re"ultante de la )endiente general. E"te conce)to e" i()ortante )or 0ue di"tinto" ele(ento" )ueden relacionar"e con la orientacin de la "u)ericie + entre ello" "e tienen

<<


9

2.1.1

El n2(ero de hora" 0ue e"tá "oleada la cuenca. E"te dato e" i()ortante en la (edida 0ue au(enta la latitud de la cuenca. !uede "er el actor )rinci)al en el cálculo de la eva)oracin + la eva)otran")iracin. 9 Ba" hora" en a la" 0ue incide el "ol "o%re la ladera de la cuenca. 9 Ba direccin de lo" viento" do(inante" 9 Ba direccin del (ovi(iento de lo" rente" de lluvia 9 Bo" luo" de hu(edad RED DE DRENAE DE LA CUENCA 

Densdad de drena>e Horton 345<=7 deini la den"idad de drenae de una cuenca co(o el cociente entre la longitud total de lo" canale" de luo )erteneciente" a "u red de drenae + la "u)ericie de la cuenca

D 

LT A

E"te )ará(etro relea de la diná(ica de la cuenca, la e"ta%ilidad de la red hidrográica + el ti)o de e"corrent'a de "u)ericie + la re")ue"ta de la cuenca a un chu%a"co. Carl"ton 345>87 deter(in 0ue el drenae e"tá relacionado con lo" a")ecto" hidrolgico" del "i"te(a de canale" de la cuenca. A"', la den"idad de drenae la a"oci con la tran"(i"ividad del "uelo, el caudal o luo %a"e, el caudal (edio anual )or unidad de área + la recarga. Ta(%i/n la den"idad de drenae de)ende de la" condicione" cli(ática"K )or ee()lo, de la )reci)itacin anual (edia o de la inten"idad de lluvia. Chorle+ 345=:7 relacion la den"idad de drenae con el cli(a + la vegetacin, "eg2n la e)re"in

D

"iendo

I

1

I

canti!a! _ !e _ "egetaci#n 

%reci%itaci#n * int ensi!a! _ !e _ ll"ia

Ba den"idad de drenae e" un indicador de la re")ue"ta de la cuenca ante un aguacero, +, )or tanto, condiciona la or(a del hidrogra(a re"ultante en el de"age de la cuenca. A (a+or den"idad de drenae, (á" do(inante e" el luo en el cauce rente al luo en ladera, lo 0ue "e traduce en un (enor

<=


tie()o de re")ue"ta de la cuenca +, )or tanto, un (enor tie()o al )ico del hidrogra(a. 

Constante de esta,$dad de$ río !ro)ue"ta )or $chu(( 345=>7, E" el valor inver"o de la den"idad de drenae

C 

A Lt



1

D

Re)re"enta, '"ica(ente, la "u)ericie de cuenca nece"aria )ara (antener condicione" hidrolgica" e"ta%le" en una unidad de longitud de canal. !uede con"iderar"e, )or tanto, co(o una (edida de la eroda%ilidad de la cuenca. A"', regione" con "uelo roco"o (u+ re"i"tente, o con "uelo" alta(ente )er(ea%le" 0ue i()lican una elevada ca)acidad de iniltracin, o regione" con den"a co%ertura vegetal, tienen valore" alto" de la con"tante de e"ta%ilidad + %ao" de den"idad de drenae. !or el contrario, una %aa con"tante de e"ta%ilidad, o una elevada den"idad de drenae, e" caracter'"tica de cuenca" con roca" d/%ile", e"ca"a o nula vegetacin + %aa ca)acidad de iniltracin del "uelo. 

Densdad +dro"r#!ca E" el cociente entre el n2(ero de "eg(ento" de canal de la cuenca + la "u)ericie de la (i"(a

& 

$ T A

donde #T e" la "u(a de todo" lo" "eg(ento" de canal 0ue or(an la red hidrográica de la cuenca, entendiendo co(o tale" a todo tra(o de canal 0ue no "ure a)orte alguno de otro canal. Aun0ue la den"idad hidrográica + la den"idad de drenae (iden )ro)iedade" di"tinta", &elto 345=?7 )ro)u"o una relacin, 0ue ha re"ultado (u+ acertada, entre ella"

&   * D 2 Donde e" un coeiciente adi(en"ional 0ue "e a)roi(a  general(ente a un valor de 6.: 36.>5<7. 2.1.2

E3TRUCTURA DE LA RED DE DRENAE <>


Horton 345<=7 )ro)u"o un e"0ue(a de ordena(iento )ara la red de drenae, con %a"e en e"te ordena(iento, encontr alguna" regularidade" ei"tente" en la red de drenae relacionada" con la e"tructura de %iurcacin + "u di"tri%ucin e")acial. E"to" re"ultado" e()'rico" "e conocen co(o la" Be+e" de Horton la" lla(ada" ley de los nJmeros de corriente + ley de las longitudes de corriente . 

&ode$o de ordenac*n de Horton 7 3tra+$er $trahler 345=@, 45=:7, revi" + )ereccion el e"0ue(a de Horton dando lugar al e"0ue(a de ordenacin o de cla"iicacin de Horton9$trahler. Ba" rede" de drenae )ueden "er (odelada" o re)re"entada" co(o ar%ole", lo" cuale" e"tán conor(ado" )or un conunto de nodos conectado" uno" a otro" )or segmentos de recta de (anera 0ue cada nodo tiene "olo una ruta hacia la salida. Bo" nodo" 0ue "e conectan a un "olo "eg(ento "on lla(ado" uente" + lo" 0ue conectan a (á" de uno "on lla(ado" uniones. Ade(á" lo" "eg(ento" 0ue "e conectan a una uente + a una uni.n "e lo" deno(ina tra(o" eteriore" o eterno" + a a0uello" 0ue "e conectan a do" unione" "e le" deno(ina tra(o" interiores o interno". $e con"idera 0ue la cuenca tiene una 2nica "alida o )unto de de"ageK Bo" )unto" en lo" 0ue "e unen do" "eg(ento" de canal "on lo" nudo" interno"K Bo" nudo" eterno" "on a0uello" a )artir de lo" cuale" "e origina un "eg(ento de canal 3e" decir, la ca%ecera de todo" lo" tri%utario" de la cuenca7K $eg2n $trahler una corriente )uede tener uno o (á" "eg(ento". Un canal e" una unin ar%itraria de "eg(ento" 3e.. canal )rinci)al7. $trahler ordena la" corriente" de acuerdo lo" "iguiente" criterio" 4. Bo" "eg(ento" 0ue "e originan en un nudo eterno "on deinido" co(o tra(o" de )ri(er orden. Bo" "eg(ento" 0ue e"tán unido" a una uente 3lo" 0ue no tienen tri%utario"7, "on deinido" co(o de primer orden

@. Cuando do" "eg(ento" del (i"(o orden, i, "e unen en un nudo interior dan lugar a un "eg(ento de orden "u)erior, iN4, agua" a%ao. 8. Cuando "e unen do" tra(o" de di"tinto orden en un nudo interior dan lugar a un tra(o 0ue con"erva el (a+or de lo" rdene". Cuando "e unen do" tra(o" de di"tinto orden el orden del "eg(ento re"ultante e" el (ái(o orden de lo" "eg(ento" 0ue la )receden. Cuando a una corriente "e le une otra de (enor orden, la )ri(era contin2a + con"erva "u n2(ero de orden. <. El orden de la cuenca, e" el de la corriente de (a+or orden.

<:


!rdenaci.n de una red de canales segJn tra/ler .



&a"ntud de una cuenca B&

E" el n2(ero de tra(o" de canal eteriore" 3tra(o" de canal 0ue unen un nudo eterno + un nudo interno7K e" decir, "eg2n la ordenacin Horton9 $trahler, el n2(ero de tra(o" de canal de orden 4. En una cuenca, el n2(ero de tra(o" de canal interiore" e" &94, )or lo 0ue el n2(ero total de tra(o" e" @&94. 

E$ d#)etro de $a cuenca BD E" la (ái(a longitud to)olgica ei"tente en la cuencaK e" decir, "e reiere a la ruta, "eg2n la direccin del drenae, 0ue (a+or n2(ero de tra(o" contenga, entre una ca%ecera de la red + el de"age de la cuenca. En otra" )ala%ra" "e deine co(o di)metro topol.gico al n2(ero de "eg(ento" 0ue contiene el canal )rinci)al.

2.1.% TIE&PO DE CONCENTRACIN DE UNA CUENCA Ta(%i/n deno(inado tie()o de re")ue"ta o de e0uili%rio, "e deine co(o el tie()o re0uerido )ara 0ue, durante una lluvia unior(e, "e alcance el e"tado e"tacionarioK e" decir, el tie()o nece"ario )ara 0ue todo el "i"te(a 3toda la cuenca7 contri%u+a eicaz(ente a la generacin de luo en el )unto de de"carga. $e atri%u+e (u+ co(2n(ente el tie()o de concentracin al tie()o 0ue tarda una )art'cula de agua ca'da en el )unto de la cuenca (á" aleado 3"eg2n el recorrido de drenae7 del )unto de de"carga en llegar a /"te. E"to no "e corre")onde con el en(eno real, )ue" )uede ha%er )unto" de la cuenca en lo" 0ue el agua ca'da tarde (á" en llegar al de"age 0ue el (á" aleado. Ade(á", de%e tener"e claro 0ue el tie()o de concentracin de una


cuenca no e" con"tanteK de)ende, co(o indican &arco + Re+e" 3455@7, de la inten"idad del chu%a"co, aun0ue (u+ ligera(ente. A continuacin, "e (ue"tran alguna" de e"a" r(ula" e()'rica" 

F*r)u$a de Jrpc+ Calcula el tie()o de concentracin Tc, en (inuto", "eg2n la e)re"in

T c 

0.77

0.01947 L

S 0.385

"iendo B la longitud del cauce )rinci)al de la cuenca 3en (7, $ la dierencia entre la" do" elevacione" etre(a" de la cuenca 3en (7, dividida )or B 3e" decir, la )endiente )ro(edio del recorrido )rinci)al en (Q(7. 

F*r)u$a Ca$!ornana Bde$ U.3.<.R. E" la e)re"in utilizada )ara el tie()o de concentracin en el cálculo del hidrogra(a triangular del ( ureau of eclamation . O%tiene el tie()o de concentracin de la cuenca "eg2n la e)re"in

 L  T C  0.066 1 / 2   ' 

0.77

Donde Tc e"ta en hora", B +  la longitud + la )endiente )ro(edio del cauce )rinci)al de la cuenca, en ( + en (Q(, re")ectiva(ente. 

F*r)u$a de Gandott !ro)orciona el tie()o de concentracin de la cuenca, Tc , en hora".

T C 

A  1.5 L

4

25 .3

'L

"iendo B +  la longitud + la )endiente + A la "u)ericie de la cuenca en (@. 

F*r)u$a de 0entura7Heras

<5


T C  

A 0.5

'

0.04    0.1335

$iendo Tc el tie()o de concentracin en hora" + A +  -rea + )endiente. F*r)u$a de T)e6.



Reco(endada )ara el (/todo racional (odiicado. $e utiliza en el cálculo del hidrogra(a triangular de .R.T/(ez. $e deriva de la r(ula del ($rmy 'orps of Engineers

 L  T C  0.3   ' 

0.76

1/ 4

Donde B e" la longitud del cauce )rinci)al de la cuenca, en (,  e" la )endiente )ro(edio de dicho recorrido en (Q(, + Tc e" el tie()o de concentracin de la cuenca, en hora". 2.2 &ORFOLOGIA DE LO3 CUR3O3 DE AGUA De"de la )er")ectiva geo(orolgica, lo" cur"o" de agua "on e"encial(ente agente" de ero"in + tran")orte de "edi(ento" 0ue, cada a1o + en uncin de la" caracter'"tica" (edioa(%ientale" de "u" cuenca", tran"ieren grande" cantidade" de (aterial "lido de"de el interior de lo" territorio" drenado" hacia la" )arte" %aa" de lo" (i"(o" + hacia el (ar. 2.2.1

Mon!cac*n Lon"tudna$ De"de zona" de ca%ecera ha"ta "u de"e(%ocadura el "i"te(a luvial va ca(%iando, ad0uiere (a+or ta(a1o. Ba inluencia terre"tre de la" orilla" "e de%ilita de%ido al au(ento de caudal + carga de "edi(ento" )roveniente" de la" zona" alta". El eco"i"te(a luvial var'a en cada tra(o del r'o, de"de el naci(iento a la de"e(%ocadura, )udi/ndo"e dierenciar tre" tra(o" alto, (edio + %ao. 

Tra)o A$to o 6ona de ca,ecera( - R'o" de (onta1a -

;uerte" )endiente" en "u" ladera" vertiente" + en el cauce.

- Agua"

clara". =6


- Anchura - Alta 



del cauce )e0ue1a.

velocidad del agua + carencia de luz.

Tra)o )edo o pede)onte( -

!/rdida de velocidad del cauce con un en"ancha(iento del (i"(o.

-

Becho con"tituido )or grava" + canto" rodado" de (enor ta(a1o.

-

Ba relacin co%ertura vegetalQanchura del r'o di"(inu+e, lo" ra+o" "olare" llegan ha"ta el ondo.

-

En e"te tra(o el r'o cuenta +a con (ateria orgánica )roducida dentro del (i"(o.

-

Ba entrada de energ'a )rocedente de lo" "i"te(a" terre"tre" (antiene "u i()ortancia )ero en (enor (edida 0ue en zona" de ca%ecera, e" (ateria orgánica )roveniente de lo" tra(o" alto".

Tra)o ,a>o o río de $$anura( !ro)io" de valle" a%ierto" + grande" llanura" de inundacin, con )ronunciado" (eandro" "o%re un lecho or(ado )or "edi(ento" de granulo(etr'a ina. - Tur%idez en la" agua" de%ido a la" )art'cula" en "u")en"in + a la )re"encia de "ale" di"uelta". - Velocidad del agua %aa. -

2.2.2

Per!$ Lon"tudna$ El )eril longitudinal de un r'o (ue"tra co(o /"te va )erdiendo cota a lo largo de "u recorrido, en /l "e )uede o%"ervar la )endiente de cada tra(o. Bo" )erile" longitudinale" de lo" r'o" "uelen )re"entar or(a cncava, "u )endiente di"(inu+e de"de la" zona" (á" ero"iva" 3zona" de ca%ecera7, a la" zona" donde )redo(ina la "edi(entacin 3zona" de de"e(%ocadura o %aa"7.

2.2.%

Tra6ado de un río E" el ti)o de tra+ectoria 0ue )re"enta en )lanta. Ba "inuo"idad, 0ue "e e"ti(a co(o el cociente entre la longitud del r'o + la longitud del valle en un tra(o, )er(ite dierenciar tre" ti)o" de trazado" 

Tra6ado recto( Relativo a cociente" de "inuo"idad ineriore" a 4,=, no "e a)recian l'nea" en el cauce )ero la l'nea del thalLeg "e de")laza alternativa(ente de una orilla a la otra, haci/ndo"e (á" vi"i%le en agua" %aa".

=4






Tra6ado )eandr!or)e( Cuando el coeiciente de "inuo"idad e" "u)erior a 4,=, de%ido a la" curva" 0ue de"arrolla el cauce de")lazándo"e en "entido tran"ver"al del valle hacia un lado + otro. El ti)o de curva" o (eandro" )uede "er (u+ dierente de uno" r'o" a otro", )udi/ndo"e dierenciar entre ello" a "u vez dierente" ti)o" de trazado". Tra6ado tren6ado( Gue "e de"arrolla en tra(o" de (a+or )endiente o cuando la carga "lida e" elevada, + "e caracteriza )or la or(acin de un cur"o de agua ancho + )oco )roundo, 0ue "e divide en vario" %razo" deando i"la" intercalada", uni/ndo"e hacia agua" a%ao + volvi/ndo"e a "e)arar, a (odo de trenza".

Bo" tra(o" recto" "on ine"ta%le" en la naturaleza, )or tanto, )ráctica(ente inei"tente )udiendo o%"ervar"e alguno" en r'o" )e0ue1o" de %ao caudal. Bo" tra(o" (eandrior(e" "e de"arrollan al au(entar la (agnitud de lo" r'o" agua" a%ao, con )endiente" "uave", (ientra" 0ue lo" trenzado" corre")onden a un a()lio rango de caudale" )ero "ie()re con )endiente" elevada". a. Ta$$er II( Deter)nac*n de $a cuenca +dro$*"ca

=@


%.1 CONCEPTO3

III. PRECIPITACION

!reci)itacin, )ro)ia(ente dicha )reci)itacin )luvial o lluvia, generaliza a todo ti)o de ca'da de agua" (eterica" or(ada" )or la hu(edad at(o"/rica, 0ue )revia(ente conden"ada", caen )or eecto de la gravedad "o%re la "u)ericie terre"tre en e"tado l'0uido o "lido. Ba" )art'cula" l'0uida" tienen diá(etro" de 6.4 (( 3llovizna"7 a diá(etro" (a+ore" de 6,= ((K la" )art'cula" "lida" tienen un ta(a1o 0ue o"cila entre 6.= (( a >,8= 4= ((, "iendo "u velocidad de ca'da entre lo" ? + 8@ M(Qh.

;oto 64 *ranizo" )reci)itado" en "etie(%re del @64< en la ciudad de !uno9!er2

15

$e han regi"trado )art'cula" de granizo 0ue "u)eran lo" @6 (( de diá(etro, co(o lo" )reci)itado" en la ciudad de !uno9!er2, en "etie(%re de @64<.

=8


Del agua ca'da, no toda llega al "uelo, una )arte 0ueda retenida o al(acenada en la vegetacin 3retencin7 de donde "e eva)ora directa(ente, otra )arte eva)ora en )lena ca'da 3virga4>7 + otra )arte cae directa(ente "o%re cuer)o" de agua "u)ericiale", )or lo 0ue no e" a%"or%ida )or el "uelo. Ba )reci)itacin "e (ide )or "u e0uivalente en agua, o en lá(ina" de agua 3((7. Ba lluvia de)ende de tre" actore" )rinci)ale" la )re"in at(o"/rica, la te()eratura + la radiacin "olar, + co()le(entaria(ente del viento, la atraccin gravitacional, la hu(edad relativa + otro" eecto" (eteorolgico". El conoci(iento de la )reci)itacin, en cuanto a "u cuantiicacin + di"tri%ucin en el tie()o + el e")acio, "e con"titu+e en la %a"e del e"tudio hidrolgico, en )articular )ara el ingeniero, lo 0ue le )er(ite "u a)licacin en el di"e1o + con"truccin de o%ra" hidráulica". E$ )$í)etro de precptac*n es $a caída de 1 $tro de $$u-a en un #rea de 1 )etro cuadrado.

%.2

For)ac*n de $as precptacones !ara 0ue la hu(edad )re"ente en la at("era, "e or(e en )reci)itacin, "e re0uieren tre" condicione"   

Gue "e )roduzca un e"tado de "aturacin 3general(ente )or enria(iento7 Un ca(%io de a"e del va)or de agua a l'0uido o "lido Un creci(iento de la" )e0ue1a" gota" o cri"tale" de hielo 0ue )er(itan "u ca'da.

Ba" do" )ri(era" condicione" )er(iten la or(acin de la" nu%e", )ero no nece"aria(ente la )reci)itacin. En $a nducc*n de $$u-as art!ca$es se se),ran en $as nu,es B)edante co+etes o a-ones crsta$es )crosc*pcos de sa$es co)o e$ 4oduro de p$ata.

!ara 0ue "e )roduzca la lluvia, inicial(ente el va)or de agua va a"cendiendo )or eecto de (a"a" de aire cálido 3cuando el aire a"ciende "e e)ande 9a (a+or altura, (enor )re"in97 + )or ello "e enr'a. El aire r'o ad(ite (eno" va)or de agua 0ue el cálidoK )or e"te (otivo, )ronto la %ur%ua "e "aturará de va)or de agua + e()ezará a )roducir"e la conden"acin, o la "u%li(acin, "i la 16

Virga, e" el hidro(eteoro 0ue cae de una nu%e )ero 0ue "e eva)ora ante" de alcanzar el "uelo. Ta(%i/n "e le deno(ina lluvia anta"(a. Ba virga )uede cau"ar diver"o" eecto" (eteorolgico", de%ido a 0ue, a (edida 0ue la lluvia l'0uida va )a"ando a or(a de va)or, "u"trae (ucho calor del aire de%ido al (a+or calor de va)orizacin del agua. E"to" )e0ue1o" e()a0ueta(iento" de aire etre(ada(ente r'o de"cienden rá)ida(ente, creando una (icrotur%ulencia "u(a(ente )eligro"a )ara la navegacin a/rea.

=<


te()eratura de )arte de e"te volu(en e" (u+ %aa, "e or(arán la nie%la, la" nu%e" o cri"tale" de hielo. !ara 0ue "e or(en la" gota" de lluvia, general(ente "e re0uiere la )re"encia de nJcleos de condensaci.n ?K , de%ido a 0ue lo" ione" atraen )or electro"tática la" (ol/cula" de agua alrededor de lo" cuale" la" (ol/cula" del agua "e )ueden unir. Ei"ten diver"a" )art'cula" 0ue )ueden actuar co(o n2cleo" de conden"acin, con ta(a1o" 0ue var'an de"de 6.4 3aero"ole"7 ha"ta 46 ^( 3(icr(etro"7 de diá(etro. Act2an co(o n2cleo" de conden"acin, alguna" )art'cula" co(o )roducto" de la co(%u"tin co(o ido" de nitrgeno + "uluro, "ale" )roducto de la eva)oracin de la e")u(a (arina + alguna" )art'cula" de )olvo 0ue lotan en el aire. Ba" gota" o cri"tale" de hielo crecen rá)ida(ente de%ido a la nucleacin, luego el creci(iento "e hace lento. 3n $os n?c$eos de condensac*n sería necesara una +u)edad re$at-a de %:: para 5ue e$ -apor de a"ua condense en "ottas $o 5ue no ocurre. La ra6*n de e$$o es 5ue e$ -apor de a"ua necesta -encer $a tens*n super!ca$ de $a "ota 5ue se opone a su au)ento de -o$u)en.

Ha"ta cerca del diá(etro 4 ((, la" gota" )ueden con"iderar"e de or(a e"/rica, (á" allá de e"e ta(a1o "e achatan en la %a"e ha"ta 0ue dean de "er e"ta%le" a (edida 0ue caen + "e ro()en en )e0ue1a" gota". #or(al(ente la" 17

nJcleos de condensaci.n , "on )art'cula" de "u"tancia" higro"c)ica" con acilidad )ara a%"or%er el va)or de agua. A e"te )roce"o "e le deno(ina nucleaci.n. Una" vez 0ue co(ienza el

)roce"o, el va)or de agua "e conden"a "o%re el agua en e"tado l'0uido 0ue +a "e ha or(ado. Bo" n2cleo" (á" a%undante" + 0ue co(ienzan (á" rá)ida(ente e"te )roce"o "on la" )art'cula" de "al )rocedente" del (ar + lo" )roducto" de co(%u"tione" 0ue contienen di"tinto" ti)o" de ácido", )rinci)al(ente el n'trico + el "ul2rico. Bo" n2cleo" "alino" var'an en ta(a1o de"de _ (icr(etro ha"ta cinco (icra". $u n2(ero va de"de diez a (il )or cent'(etro c2%ico. Bo" n2cleo" de co(%u"tione" "on (á" )e0ue1o", + "u n2(ero de)ende de la actividad indu"trial. Ba "u"tancia 0ue "irve de n2cleo "lo tiene i()ortancia al co(enzar el )roce"o.

==


gota" de lluvia 0ue )a"an trav/" de la %a"e de la nu%e "on de diá(etro" entre 6,4 a 8 ((. Un n?c$eo tarda en pro)edo 1 se"undo en $$e"ar a $os 1: )crones unos )nutos en crecer +asta 1:: )crones % +oras para a$can6ar 1 )$í)etro 4 a$rededor de un día para $$e"ar a $os % )$í)etros.

Ei"ten do" )roce"o" el de lo" cri"tale" de hielo + el )roce"o de ca)tura. 



Proceso de crsta$es de +e$o( Ba" gotita" de nu%e no "e congelan aun0ue la te()eratura e"t/ (u+ )or de%ao de lo" 6`C. Ba zona en 0ue ei"ten tanto cri"tale" de hielo co(o gota" de agua e" i()ortante +a 0ue la ten"in de va)or de "aturacin del va)or "o%re el hielo e" (enor 0ue "o%re el agua, )or lo tanto en e"ta zona el aire no e"tá "aturado re")ecto del agua, )ero "' ligera(ente "o%re"aturado re")ecto del hielo 3teor'a de Tor ergeron7. !or e"o la" gotita" "e eva)oran + el va)or "e conden"a "o%re lo" cri"tale" de hielo, 0ue crece ha"ta 0ue, la uerza de gravedad "o%re)a"e la uerza de riccin + )reci)iten en or(a de gota de lluvia. E$ proceso de captura( En la" nu%e" ha+ gotita" en (ovi(iento, una" (á" grande" 0ue otra", al chocar la" )e0ue1a" a la" grande", "e unen re"ultando (á" grande" + )e"ada", )reci)itando )or eecto de gravedad al ro()er la uerza de riccin, en or(a de lluvia.

$e lla(a captura de este$a Cuando la" l'nea" de corriente divergen rá)ida(ente en "u )arte delantera de la gota, (ientra" convergen (á" de")acio )or detrá". En la e"tela 0ue dea )or detrá" "e reduce la re"i"tencia del aire, )or lo tanto otra" gota" del (i"(o ta(a1o caerán en la e"tela + "e le unirán. Bo" actore" (á" i()ortante" 0ue conllevan a una )reci)itacin "igniicativa "on la coli"in + la u"in o coale"cencia de la" )art'cula" de la nu%e + de la )reci)itacin. Ba coli"in entre la nu%e + la" )art'cula" de la )reci)itacin "e )re"enta de%ido a dierencia" en velocidade" de ca'da co(o re"ultado de dierencia" de ta(a1o 3la" )art'cula" (á" )e"ada" caen (á" rá)ida(ente 0ue la" )art'cula" (á" )e0ue1a" 0ue "on levantada" )or la" corriente" a/rea" a"cendente" + en alguno" ca"o" "e eva)oran7. Ba" )art'cula" 0ue chocan "e unen or(ando )art'cula" (á" grande", + el )roce"o "e )uede re)etir varia" vece", ha"ta cuando la" gota" tienen el "uiciente ta(a1o co(o )ara 0ue )uedan caer. Ba coale"cencia directa "e de%e a uno de lo" "iguiente" actore"  

atraccin electro"tática, eecto" de induccin de%ido a la accin del ca()o (agn/tico terre"tre, =>


atraccin hidrodiná(ica, (icrotur%ulencia o un )roce"o de coli"in, )or arra"tre de otra" )art'cula" de agua 0ue caen + 0ue "e unen a otra".

  

%.%

Tpos de precptac*n !ara 0ue "e )roduzca la conden"acin del va)or de agua, e"te tiene 0ue a"cender hacia la at("eraK e"to "e )roduce )or el )roce"o de a"cen"o de (a"a" de aire cálido 0ue contienen va)or de agua, ha"ta zona" de (enor te()eratura. E"to" (ecani"(o" de a"cen"o "on cuatro !or conveccin, orográico", ciclnico" o )or rente" + )or convergencia.

%.%.1

Precptac*n con-ect-a o por con-ecc*n !or contacto con "u)ericie" (u+ caliente", "e )roduce el calenta(iento + a"cen"o de la" (a"a" de aire h2(edo en or(a ca"i vertical, la" 0ue "e enr'an adia%ática(ente + co(o au(enta "u hu(edad relativa el va)or de agua "e conden"a. El aire r'o "u)erior ree()lazará el vac'o 0ue ha deado en "u)ericie el aire caliente a"cendente. De e"te (odo "e crea una c/lula convectiva o t/r(ica. Ba )reci)itacin convectiva "e da )or lo" "iguiente" )roce"o"   

Eva)oracin Elevacin )or conveccin Enria(iento adia%ático )or a"cen"o 3gradiente7 0ue "e da en do" or(a" adia%ático "eco 34 C Q466(7 + adia%ático h2(edo o "aturado 36.=C Q466(7.

A"' "e or(an nu%e" del ti)o c2(ulu" o cu(uluni(%u" 0ue )roducen )reci)itacione" localizada" de uerte inten"idad con tor(enta" el/ctrica". $on t')ica" de zona" tro)icale" o )er'odo" caluro"o".

F"ura( Precptac*n con-ect-a

%.%.2

Precptacones Oro"r#!cas

=:


$e )roducen cuando una (a"a de aire Cuando un (a"a de aire caliente + h2(edo "e dirige hacia una %arrera orográica 3 efecto barrera7, 0ue o%liga a "u a"cen"o a"cen"o )or barlovento, hacia zona" alta" de (enor te()eratura + aire" r'o", lo 0ue )rovoca "u enria(iento + cri"talizacin del va)or de agua, + )or tanto, la conden"acin + )o"terior )reci)itacin. E"ta" E"ta" )reci)itacione", en en general "on "on d/%ile" )ero i()ortante" en cantidad. $i el aire cálido a"cendente )or la %arrera orográica, e" "eco + "u)era la ci(a de la %arrera hacia "otavento, de"cenderá + "e calentará )or co()re"in + generando un r/gi(en de viento" "eco" + caliente", lo 0ue da origen a zona" árida" + "e(iárida" 3efecto 1oe/n o 1L/n 7.

%. %.%. %.%%

Prec Precp pt tac aco one ness cc$ cc$*n *nc cas as $e )roduce )or el a"cen"o de (a"a" de aire )or convergencia de (a"a" de aire de di"tinta te()eratura en un "i"te(a de %aa" )re"ione", co(o la" )rovocada" )or el rente )olar 3zona de contacto entre la" (a"a" de aire )olare" 3r'a"7 + tro)icale" 3cálida"7. Ba (a"a de aire r'o )enetra )or de%ao de la de aire cálido + la eleva con lo 0ue "e enr'a adia%ática(ente )udiendo )roducir )reci)itacione". $e )roducen )reci)itacione" (oderada" o uerte" + continua" "o%re área" (u+ eten"a" a (edida 0ue "e (ueven hacia el E"te. A)arece A)arece aco()a aco()a1ado 1ado de de %orra"ca %orra"ca"" 0ue 0ue "on la" cau"a cau"ante" nte" del tie() tie()o o ine"ta%le ine"ta%le + lluv lluvio io"o "o.. El ren rentte )ola )olarr e" el re") re")on on"a "a%l %le e de la (a+o (a+orr )art )arte e de la" la" )reci)itacione" entre <6` + >=` de latitud #orte.

=?


%.%. %.%.''

F"ura( Precptac*n cc$*nca !rente !río

Prec Precp pt tac aco one nes s por por concon-er er"e "enc nca a

$on )ro)ia" de la" zona" ecuatoriale". Tiene "u origen en el a"cen"o de aire )or convergencia de do" (a"a" de aire de te()eratura + hu(edad "i(ilare" en la Zona de Convergencia Intertro)ical 3e" una rana de %aa" )re"ione" u%icada en la zona ecuatorial, en ella conlu+en lo" viento" ali"io" del "ure"te + del nore"te7, )rocedente" de zona" cercana" de lo" he(i"erio" norte + "ur, 0ue "on arra"trada" )or lo" viento" ali"io". De%ido a la" alta" te()eratura" la" (a"a" de aire "on orzada" a a"cender originando a%undante nu%o"idad + uerte" )reci)itacione" alguna" aco()a1ada" de de"carga" el/ctrica". %.' %.'

C$as C$as! !c cac ac* *n n de $a prec precp pt tac ac* *n n Ba )reci) )reci)ita itaci cin n )luvia )luviall o lluvia lluvia,, "e cla"i cla"iica ica "eg2n "eg2n "u inten" inten"ida idad, d, "eg2n "eg2n la regularidad de )reci)itacin + "eg2n "u or(a.

%.'. %.'.11

3e" 3e"?n su nt ntens ensd dad Ba lluvia "e cla"iica a"', re")ecto a la cantidad de )reci)itacin )or hora 3ver Ta%la adunta7. Ba inten"idad e" la relacin de la cantidad de )reci)itacin ca'd ca'da a re") re")ec ecto to al tie( tie()o )o de "u ocur ocurre renc ncia ia.. Un t/r( t/r(in ino o co(2 co(2n n e" la deno(i deno(inad nada a lluvia lluvia torren torrencia cial,l, 0ue co(2n( co(2n(ent ente e "e a"ocia a"ocia a lo" torren torrente" te",, crecida" o avenida", + )or lo tanto a en(eno" co(o la" inundacione" re)entina", de"%orde", de"lave" + otro" 0ue originan da1o" (ateriale". Ta%la Clasificación de la !eciitación se"#n la intensidad.

C$ase se"?n Intensdad D/%ile" &oderada" ;uerte" &u+ uerte" Torrenciale"

Intensdad )eda en una +ora B))+  @ (( b @.4 +  4= (( b 4=.4 +  86 (( b 86.4 +  >6 (( b >6 ((

=5


%.'. %.'.22

3e" 3e"?n su re" re"u$ar u$ardad dad índice de E"ta cla"iicacin, o%edece a la inter)retacin del 'ndice nJ o índice regularidad de la intensidad J 3ver Ta%la7. E"te 'ndice (ide la relacin entre la inten"idad + la duracin de una )reci)itacin dada, tanto en el á(%ito de la (eteorolog'a co(o en el de la cli(atolog'a. En e"te 2lti(o á(%ito, la" curva" 0ue de"cri%en dicho co()orta(iento "e conocen co(o Curva" ID; o de Inten"idad9Duracin9;recuencia.

Ta,$a( Clasificación de la !eciitación se"#n la !e"$la!idad.

N 6,6696,@6 6,@696,<6 6,<696,>6 6,>696,?6 6,?694,66

0ara,$dad de $a ntensdad !ráctica(ente con"tante D/%il(ente nte varia%le Varia%le &oderada(ente varia%le ;uerte(ente varia%le

Interpretac*n de$ tpo de precptac*n &u+ )redo(inante(ente advectiva o e"tacionaria !redo(inante(ente adv advectiva Eectiva !redo(inante(ente convectiva &u+ )redo(inante(ente convectiva

Ba relacin )ara deter(inar el 'ndice -9 e" e"

Donde n

 Indice de regularidad de una lluvia, 0ue to(a valore" entre 6 + 4. !ara la a)licacin (eteorolgica, en general n e" entre 6.@ + 6.:.

!4 + !@  $on do" regi"tro" de lluvia, acu(ulada" en un intervalo de tie()o de t4 + t@, "iendo el )ri(ero englo%ado en el "egundo. !or ee()lo, en lo" )ri(ero" = (inuto" caen 8 ((, + en lo" "egundo" = (inuto" caen < ((K )or lo tanto t4  = (in, !4  < (( 3e" decir, el valor (ái(o en = (inuto"7, + t@  =N=  46 (in, !@  6


)artir de la e)re"in 347, )ara luego a)licar el criterio oicial del AE&ET de lluvia, lo cual e0uivale a leer directa(ente e"ta gráica. !or ee()lo, i/(ono" en lo" dato" de una e"tacin auto(ática de acu(ulacin (ái(a de lluvia en 4 + @ (inuto". I(agine(o" 0ue he(o" o%tenido 0ue en do" (inuto" ha llovido !@ ((, de lo" cuale" !4 (( han "ido en un (inuto. A)licando la ecuacin anterior, o%tene(o" 0ue el 'ndice e" a)roi(ada(ente n  45<  !@Q !4, + a continuacin va(o" a la ta%la corre")ondiente 3la del 'ndice (á" )ri(o7 + ve(o" 0u/ u(%rale" "u)era la )reci)itacin !4 + !@, con lo cual +a )odre(o" di"tinguir "i "e trata de lluvia d/%il, (oderada, uerte o torrencial, o inclu"o "i "e de"ea, con (atice" co(o (u+ d/%il, (oderado9uerte, (u+ uerte, etc.

%.'.%

;uente AE&ET 3Agencia E"tatal de &eteorolog'a de E")a1a7

3e"?n su !or)a

En /"ta cla"iicacin, la or(a en 0ue "e )roduce la )reci)itacin, unto a la e"tructura t/r(ica de la ca)a de aire "ituada %ao la at("era, va a condicionar la or(a 3"lida o l'0uida7 de la )reci)itacin. Toda" la" or(a" de )reci)itacin "e conocen con la deno(inacin general de hidro(eteoro", e"to" "e dividen en do" categor'a"  

!reci)itacione" verticale" lluvia, granizo, nieve. !reci)itacione" horizontale" u oculta" roc'o, e"carcha, cencellada %lanca 3nie%la congelada7.

>4


Ba or(a (á" co(2n e" la lluvia 0ue "e cla"iica de)endiendo de la or(a en 0ue "e )roduce en BloviznaK lluvia + chu%a"co. 



















L$o-6na o "ar?a( !reci)itacin %a"tante unior(e en gota" de agua (u+ ina" con diá(etro" de 6.4 a 6.= ((, con una velocidad de ca'da de 4 (Q" a  8 (Q". En una llovizna la )luvio"idad o acu(ulacin e" ca"i ina)recia%le. L$u-a( !reci)itacin en or(a l'0uida de d/%il a (oderada con gota" de diá(etro b = (( + velocidad de ca'da (edia de 8 (Q". C+u,asco o c+aparr*n( E" una lluvia de corta duracin, general(ente de inten"idad (oderada o uerte, con gota" grande" + di")er"a" b 8(( + velocidad de ca'da b : (Q". !ueden e"tar aco()a1ado" de viento. Ne-e o ne-ada( $on cri"tale" de hielo heagonale" agru)ado" en co)o". $e or(an a te()eratura" (u+ %aa", )ara 0ue no "e licuen ante" de llegar al "uelo e" nece"ario 0ue la te()eratura entre e"te + a nu%e "ea inerior a 6. Gran6o o "ran6ada( $on e"era" de hielo duro con diá(etro varia%le entre = + 4@= (( + e"tructura en or(a de ca)a" conc/ntrica". $e origina )or violento" (ovi(iento" de conveccin de"de donde caen en inten"o" cha)arrone". $uele ocurrir en latitude" (edia" + en el interior de lo" continente" de%ido a la uerte ine"ta%ilidad at(o"/rica de%ida al calenta(iento "u)ericial. A"uane-e o "r#nu$os de +e$o( !reci)itacin de )art'cula" tran")arente" de hielo, 0ue "on e"/rica" o irregulare" 9"iendo rara(ente cnica"9 con un diá(etro de = (( o (eno". Rocío( De)"ito de gota" de agua "o%re un o%eto cu+a "u)ericie e"tá "uiciente(ente r'a co(o )ara cau"ar la conden"acin directa del va)or de agua del aire circundante. Escarc+a o cence$$ada( E" hielo tran")arente + cri"talino o granular 0ue "e de)o"ita cuando la" gotita" de la nie%la o una nu%e "u% enriada "e encuentran con una e"tructura vertical 3ár%ole", ca%le",...7. E" co(2n en lo" cli(a" (ar'ti(o" r'o" + en la" (onta1a" de latitude" (edia" en invierno. He$ada( Ca)a de hielo )roducida )or de)o"icin "o%re o%eto" cu+a" te()eratura" e"tán )or de%ao del )unto de roc'o, lo cual e" lo (i"(o 0ue decir a (eno" de 6 grado C. Ne,$a o ne,$na( *ota" de agua (u+ )e0ue1a" "u")endida" en el aire, nor(al(ente (icro"c)ica", 0ue )or lo general reducen la vi"i%ilidad horizontal en la "u)ericie de la Tierra a (eno" de 4 (.

%./ Otras !or)as de $$u-a %./.1 L$u-a #cda Cuando la at("era reci%e uerte" do"i" de ido" de azure + nitrgeno, e"to" co()ue"to" )or reaccione" 0u'(ica" co()lea" "e convierten )arcial(ente en ácido "ul2rico + n'trico. Alguna" de e"a" )art'cula" ácida" de"a)arecen )or gravedad o )or i()acto contra el "uelo, ediicio", )lanta", etc/tera e" la lla(ada )reci)itacin "eca. Otra", )er(anecen en la at("era, >@


"e co(%inan con la hu(edad de la" nu%e" + caen con la lluvia, la nieve + el roc'o e" la lluvia ácida. E"ta lluvia e" una de la" con"ecuencia" (á" "eria" + a(enazadora" de la conta(inacin del aire, +a 0ue )roduce eecto" )erudiciale" durante (ucho tie()o "o%re la )o%lacin + el entorno. %./.2

L$u-a art!ca$ Ha"ta ahora "e ha%'a )rovocado lluvia en nu%e" +a ei"tente" va)orizándola" con )e0ue1a" )art'cula" de +oduro de )lata, )ero nunca ante" "e ha%'an creado nu%e" artiiciale" generadora" de lluvia. Cient'ico" de la Univer"idad Bi%re de ru"ela" + la Univer"idad en *urin de I"rael, unto con la #A$A, han di"e1ado un "i"te(a con )lancha" de (aterial negro , 0ue a%"or%er'a el calor de lo" ra+o" del $ol + )er(itir'a crear nu%e" artiiciale" + lluvia en cierta" zona" con "e0u'a o de"ertizada". El )roe"or Beon rening del De)arta(ento de ;'"ica de la Univer"idad Bi%re de ru"ela" conir(a 0ue no e" )ara luchar contra el en(eno de la "e0u'a a e"cala glo%al )ero "' local(ente.

%.8

Dstr,uc*n )unda$ de $a precptac*n Cada a1o, 5:8 (( de )reci)itacin caen "o%re la "u)ericie terre"tre re)artido" de"igual(ente en el e")acio + el tie()o. Ba di")o"icin de lo" )rinci)ale" centro" de accin ligado" a la Circulacin *eneral At(o"/rica originan una )ri(era divi"in de la "u)ericie terre"tre en una "erie de zona" con reg'(ene" )luvio(/trico" caracter'"tico" 









R")en ecuatora$ Un cinturn de uerte" lluvia" + e"ca"a varia%ilidad e"tacional entorno al Ecuador. Ba continuidad de la )reci)itacin "e de%e a 0ue, a )e"ar de lo" (ovi(iento" e"tacionale", la zona de convergencia intertro)ical e"tá "ie()re "o%re e"ta zona. R")en tropca$( Do" cinturone" entre 46` + @6` de alta" )reci)itacione" concentrada" en una e"tacin lluvio"a 3cuando la ZCIT "e "it2a en la vertical7 + una "eca 3cuando en la vertical "e "it2an lo" anticiclone"7. Cnturones secos alrededor de lo" 86`# + 86`$ de%ido a la )re"encia de la" c/lula" "u%tro)icale" de alta )re"in durante l a (a+or )arte del a1o. Fran>as stuadas en $attudes )edas entre <6` + =6` con a%undante" )reci)itacione" ligada" a lo" a"cen"o" del aire en el rente )olar. E"ta" )reci)itacione" "on (ái(a" en la" achada" occidentale" de lo" continente" + "e reducen hacia el interior. R")en po$ar.

E"to" ra"go" generale", originado" unda(ental(ente )or actore" a"tron(ico" + (eteorolgico", "e ven (odiicado" )or actore" geográico" co(o

>8


$i"te(a" de viento (e"o"cálico"4? co(%inado" 3%ri"a"9viento"



de valle7  

D/%il ca)acidad higro(/trica en el interior de lo" continente" Bocalizacin + di")o"icin de lo" relieve" (onta1o"o" 46 Ba" variacione" anuale" e"tán (u+ ligada" a lo" (ovi(iento" e"tacionale" de la Circulacin *eneral At(o"/rica, la" variacione" diaria" "on (á" co()lea" + aleatoria". $in e(%argo, en general el (ái(o de )reci)itacin a)arece )or la tarde en la" regione" donde la" )reci)itacione" "on unda(ental(ente de origen convectivo + )or la noche donde la" lluvia" "e de%en unda(ental(ente a la inluencia (arina.

%. Procesa)ento 4 presentac*n de $os datos )eteoro$*"cos $e deno(ina pluviometría al e"tudio + trata(iento de lo" dato" de )reci)itacin 0ue "e o%tienen en lo" )luvi(etro" o )luvigrao" u%icado" en el entorno de un territorio 3cuenca7, o%teniendo dato" )ara el di"e1o hidráulico, inrae"tructura agr'cola, regulacin de cuenca" 3)ara evitar inundacione" o de"%orde" )or ece"o de lluvia7. Ba inalidad )rinci)al de una e"tacin )luvio(/trica e" la ela%oracin de la cli(atolog'a de la zona en la 0ue "e encuentra. El regi"tro )luvio(/trico de la cantidad )reci)itada, ta(%i/n de%e "er aco()a1ado del ti)o de en(eno 0ue "e )roduce 3lluvia, llovizna, chu%a"co, con o "in tor(enta, etc7. Bo" dato" "e regi"tran "iguiendo el horario del d'a )luvio(/trico. #or(al(ente )ara el e"tudio de lo" recur"o" h'drico" de una regin, "e tra%aa con regi"tro" de )reci)itacione" (en"uale" + anuale". En ca(%io, "i el inter/" "on la" )reci)itacione" co(o generadora" de caudale" ece)cionale" 3avenida"7, "e analizan la" )reci)itacione" (ái(a" diaria" 3el d'a (á" lluvio"o de cada a1o7 o la" (ái(a" horaria". En cual0uier ca"o, a )artir de la" (edida" realizada" en una e"tacin )luvio(/trica, "e co()utan %á"ica(ente &recipitaci.n diaria, &recipitaci.n mensual y &recipitaci.n anual 6m.dulo pluviométrico7, o%tenida" "u(ando la" )reci)itacione" diaria" del (e" + del a1o hidrolgico45. El )a"o "iguiente e" calcular lo" valore" (edio" )ara una "erie de a1o" &recipitaci.n media mensual y &recipitaci.n media anual . !ara e"to "e re0uiere di")oner de series clim)ticas larga", en general (a+ore" de @6 a1o".

18

Viento" (e"o"cálico", "on viento" cu+a elongacin e" a lo "u(o de uno" )oco" centenare" de Mil(etro". lo" en(eno" (e"o"cálico" orecen una" di(en"ione" algo (enore" + ta(%i/n )or lo regular una duracin )or t/r(ino (edio ligera(ente (enor. 19 !er'odo de doce (e"e" 0ue co()rende un ciclo hidrolgico co()leto, )artiendo del (e" en 0ue "e o%"ervan lo" valore" ('ni(o". En el !er2, el a1o hidrolgico "e inicia en "etie(%re + cul(ina en Ago"to.

><


Ei"ten diver"o" (/todo" de análi"i" )luvio(/trico, la eleccin de)enderá de la naturaleza de lo" dato" + del )ro)"ito 0ue "e tenga )ara "u u"o. En general, en todo" lo" (/todo" "e tiene en cuenta 0ue el conunto de dato" 0ue re)re"entan la altura de lluvia ca'da en hora", d'a", (e"e" o a1o" en un cierto lugar, corre")onde a una "erie e"tad'"tica +, en con"ecuencia e" "u"ce)ti%le de analizar + )re"entar"e a trav/" de (/todo" e"tad'"tico". !revio al u"o + )re"entacin de lo" dato" )luvio(/trico", e" nece"ario "o(eter la inor(acin %á"ica di")oni%le a una "erie de au"te" 0ue )er(itan e"ta%lecer "u calidad + con"i"tencia + co()letar la" e"tad'"tica" )luvio(/trica" inco()leta". !ara ello, de%e realizar"e la e"ti(acin de dato" altante" + inal(ente el che0ueo de con"i"tencia de lo" dato". %..1 &*du$o p$u-o)trco $e deno(ina a"' a la )reci)itacin nor(al anual, re"ultante de a)licar el )ro(edio arit(/tico durante un cierto )er'odo de a1o" 3u"ual(ente 867 de la" )reci)itacione" anuale" regi"trada" en una e"tacin.

$ i 

1

n

P i % (  n ( 1

Donde

%.

% i  &dulo )luvio(/trico o !reci)itacin nor(al anual de la e"tacin i .

!i,  !reci)itacione" regi"trada" en un rango de i a . n  #2(ero de dato" del regi"tro )luvio(/trico analizado Est)ac*n de datos !a$tantes !ueden altar dato" de regi"tro en la" e"tacione" )luvio(/trica" )or dierente" razone" 3alla" en el unciona(iento de lo" in"tru(ento" + a la no o%"ervacin en el )er'odo de inter/", etc.7, )or lo 0ue e"to" dato" altante" de%en "er e"ti(ado", %á"ica(ente, con dato" de e"tacione" vecina".

%..1 &todos de est)ac*n para co)p$etar datos de precptac*n A continuacin, "e )re"enta una reco)ilacin de lo" )rinci)ale" (/todo" de e"ti(acin )ara co()letar dato" de )reci)itacin a &todos de 3eres Anua$es 

&todo de $a Ra6*n 5 $e a)lica a pares de estacones, en donde A tiene lo" dato" co()leto" +  no. Ba razn 307 entre lo" valore" (en"uale", anuale" o (edio", tiende a "er con"tante.

>=


A"', "i "e tienen do" e"tacione" 3A + 7, "e deter(ina 0J co(o 5   ,   a Donde

i # %i ai

   

De"de 4 ha"ta # #2(ero total de dato" de la "erie Dato i de la e"tacin  Dato i de la e"tacin A

El valor ,> !a$tante en la e"tacin , "e o%tiene de ,>  5  a> 0enta>as )er(ite rellenar (edia" de d!erentes períodos + )uede "er utilizado )ara valore" (en"uale" + anuale". 

&todo de $a Ra6*n Nor)a$ Con"idera )ro(edio" de )reci)itacin anuale" en )er'odo" iguale", no nor(ale". $e a)lica a tre" e"tacione" cercana" + unior(e(ente e")aciada" con re")ecto a la e"tacin en e"tudio. $ea ! la )reci)itacin anual de una e"tacin [ )ara un a1o deter(inado + utilizando lo" dato" de do" e"tacione" A +  conocida", "e tiene 0ue P  :./  B N  PA  NA Q N  P<  N<  Donde

#



!reci)itacin pro)edo de la e"tacin [, )ara el (i"(o )er'odo 0ue "e o%tiene la lluvia )ro(edio de la e"tacin A 3#A7 +  3#7.

!A + ! valore" 0ue corre")onden a !, de la" e"tacione" A + . 0enta>as( E"te (/todo "e "ugiere )ara cuando la" dierencia" en la" )reci)itacione" anuale" nor(ale" de la" e"tacione" con"iderada" "on (a+ore" 0ue un 46 S. De"ventaa" la unior(idad de e")acia(iento )uede "er di'cil de cu()lir en alguna" regione". 347 , Co)p$etac*n por Re"resones &?$tp$es

>>


$e reco(ienda )ara e"ti(acin de dato" (en"uale" + anuale" de la e"tacin en e"tudio, en %a"e a dato" )luvio(/trico" con"i"tente" de una e"tacin cercana. $e e"ta%lece una correlacin co(o e"ta ;  a Q ,1 Q c2 Q S Q n Donde

\  [i 

Valor de )reci)itacin e"ti(ada Valor de )reci)itacin en e"tacione" con inor(acin co()leta a,%,c Con"tante" de regre"in

E" (á" reco(enda%le 0ue el (/todo de regre"in Bineal, )ero "ie()re 0ue "e cuente con e"tacione" cercana" + conia%le". c &todos &u$t 0arantes Todo" lo" (/todo" "e %a"an en el e"tudio de la" correlacione" lineale" individuale" entre la" "erie". 

Ra6*n Nor)a$( E()lea tre" e"tacione". Re0uiere realizar lo" cálculo" con lo" valore" de la" "erie" )revia(ente nor)a$6ados (en"ual(ente, en donde el coeiciente de correlacin calculado e" el de !ear"on. Calcula el dato nco)p$eto Bt de una sere , a )artir de lo" dato" de la" "erie" de tre" e"tacione" vecina" + conte()oránea" 0ue )re"enten un alto grado de correlacin con la "erie a co()letar K e" decir, cuando el &dulo !luvio(/trico de la e"tacin con inor(acin altante diiere en (á" del 46S del &dulo !luvio(/trico de alguna de la" otra" tre" e"tacione", "e con"idera el )ro(edio )onderado "eg2n la razn entre lo" (dulo" )luvio(/trico", "e e"ti(a a trav/" de la e)re"in

Donde , 4 , @  + 8

"on la" (edia" de la" varia%le" en cue"tin de la "erie inco()leta + de la" tre" "erie" vecina" re")ectiva(ente.

43t7 , @3t7 + 83t7 "on lo" dato" corre")ondiente" a la" "erie" vecina" re")ectiva(ente.

>:


7 0enta>as( E"te (/todo uega con la varia%ilidad regi"trada en otra" e"tacione" + con la razn )ro)orcional entre ella", + al tener tre" e"tacione" "e "uaviza la inluencia 0ue )odr'a tener un error en una de ella". $i el r/gi(en de )reci)itacione" e" orográico, e"te (/todo e" (á" a)ro)iado 0ue el )ro(edio "i()le. 

Co),nac*n Lnea$ Ponderada Ba idea e" "u"tituir la alta de dato" a )artir de lo" dato" de "erie" e"tad'"tica(ente )ri(a", 0ue "on conocida" co(o vecina". $e tiene 0ue )ara un (e" t deter(inado, el dato nco)p$eto Bt "e )uede e)re"ar co(o

Donde

ri E" el coeiciente de correlacin de !ear"on entre la "erie i9 /"i(a + la "erie inco()leta + i3t7 e" el valor del in"tante t de la "erie i9/"i(a.

Bo" coeiciente" de correlacin de !ear"on de%en calcular"e con lo" valore" de la" "erie" nor(alizado" (en"ual(ente. Ventaa" El n2(ero de "erie" 0ue "e utilizan )ara el co()letado e" ar%itrario en )rinci)io. 387 %..2 C+e5ueo de consstenca de datos p$u-o)trcos Ante" de u"ar la inor(acin )luvio(/trica e" nece"ario analizar "i la" (edida" han "ido eectuada" en condicione" ho(og/nea" durante el )er'odo de regi"tro. E"te análi"i" e" "u(a(ente i()ortante +a 0ue en la "olucin de )ro%le(a" hidrolgico" intere"a a"egurar"e 0ue lo" ca(%io" de tendencia" en el tie()o "lo "e de%en a cau"a" hidro(eteorolgica" + no a la (anera en 0ue "e hacen la" o%"ervacione". !ara ello "e utiliza el (/todo deno(inado curvas m)sicas o curvas doble acumuladas

E"te (/todo "e %a"a en el hecho 0ue lo" valore" acu(ulado" del )ro(edio de la" )reci)itacione" anuale" de varia" e"tacione" contigua", no "e ve aectado )or un ca(%io en una e"tacin individual, +a 0ue ei"te una co()en"acin entre ella".

>?

Hidrologia de Superficie EDGAR2015

Recommend Documents