ciclo hidrolÓgico
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Detallado del proceso del ciclo hidrológico.Importancia del ciclo hidrológico en el desarrollo de la vida.TRANSCRIPT
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HIDROLOGIA GENERAL
El Ciclo Hidrolgico
ING. GUILLERMO JUAN CABANILLAS QUIROZ, DR
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CICLO HIDROLGICO
Se denomina Ciclo Hidrolgico al movimiento
general del agua, ascendente por evaporacin
y descendente primero por las precipitaciones y
despus en forma de escorrenta superficial y
subterrnea.
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CICLO HIDROLGICO
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Fases del Ciclo Como se trata de un ciclo podramos considerar todas sus fases
comenzando desde cualquier punto, pero lo ms intuitivo puede ser
comenzar en la Precipitacin y considerar qu caminos puede seguir el
agua que cae sobre los continentes en las precipitaciones:
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SALIDAS DEL AGUA SUBTERRNEA
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EVAPOTRANSPIRACIN
Evapotranspiracin (en adelante, ET) es la consideracin conjunta de dos
procesos diferentes: la evaporacin y la transpiracin
La evaporacin es el fenmeno fsico en el que el agua pasa de lquido a
vapor (habra que aadir la sublimacin slido a vapor desde la nieve y el hielo).
Se produce evaporacin desde:
a) La superficie del suelo y la vegetacin inmediatamente despus de la
precipitacin.
b) Desde las superficies de agua (ros, lagos, embalses).
c) Desde el suelo, agua infiltrada que se evapora desde la parte ms
superficial del suelo. Puede
tratarse de agua recin infiltrada o, en reas de descarga, de agua que se
acerca de nuevo a la
superficie despus de un largo recorrido en el subsuelo.
La transpiracin es el fenmeno biolgico por el que las plantas pierden
agua a la atmsfera.
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ZONAS DE HUMEDAD EN LOS SUELOS
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EVAPOTRANSPIRACIN REAL Y POTENCIAL
Thornthwaite (1948) denomin Evapotranspiracin
Potencial (ETP) a la evapotranspiracin que se
producira si la humedad del suelo y la cobertera
vegetal estuvieran en condiciones ptimas.
La Evapotranspiracin Real (ETR) es la que se
produce realmente en las condiciones existentes en
cada caso.
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
EVAPOTRANSPIRACIN
La evaporacin depende del poder evaporante de la atmsfera, que a
su vez depende de los siguientes factores:
Radiacin solar Temperatura (en relacin estrecha con la anterior, pero mas sencilla de medir)
Humedad: menos humedad => ms evaporacin Presin atmosfrica (y la altitud en relacin con ella): A menor presin (y/o mayor altitud) => mas evaporacin
Viento : mas viento => ms evaporacin En la evaporacin desde lmina de agua libre influye:
El poder evaporante de la atmsfera La salinidad del agua (inversamente) La temperatura del agua La evaporacin desde un suelo desnudo depende de:
El poder evaporante de la atmsfera El tipo de suelo (textura, estructura, etc.) El grado de humedad del suelo
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LA TRANSPIRACIN EST EN FUNCIN
DE:
El poder evaporante de la atmsfera El grado de humedad del suelo El tipo de planta Variaciones estacionales: en un cultivo, del desarrollo de las plantas, en zonas de bosque de
hoja caduca, la cada de la hoja paraliza la
transpiracin
Variaciones interanuales: En reas de bosque la ET aumenta con el desarrollo de los rboles.
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MEDIDA Y CLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIN
TANQUE DE EVAPORACIN - PLUVIMETRO EVAPORMETRO DE
PAPEL POROSO
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LISIMETRO - PLUVIMETRO PLUVIGRAFO
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HIDROGRAMAS
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CURVA INTENSIDAD DURACIN - FRECUENCIA
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HIDROGRAMA DE CUENCA REAL
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DEFINICIN HIDROLGICA DE UNA
CUENCA
Una cuenca es un rea superficial, en
donde (si fuera impermeable) las gotas de
lluvia que caen sobre ella tienden a ser
drenadas por el sistema de corrientes hacia
un mismo punto de salida.
La definicin anterior se refiere
especficamente a una cuenca superficial,
hay que notar que asociadas a estas
existen las cuencas subterrneas.
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DEFINICIN INTEGRAL DE UNA CUENCA
Es un sistema en el cual interrelacionan
factores naturales, sociales, econmicos,
polticos e institucionales, que tienen la
caractersticas de ser variables con el tiempo
(sistemas dinmicos).
Es el rea o mbito geogrfico, delimitada por
el Divortium Acuarium, donde ocurre el ciclo
hidrolgico e interactan los factores
naturales, sociales, econmicos, polticos e
institucionales y que son variables en el
tiempo.
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MAPA DE ISOYETAS
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POLGONO DE THIESSEN
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DIMENSIONES DE LAS CUENCAS
Por su tamao a las cuencas las podemos
clasificar en: cuencas, subcuencas y
microcuencas. En el cuadro siguiente se
tienen los rangos superficiales en las que
se dividen las cuencas segn su tamao.
Unidad
hidrolgica
rea (Ha)
Cuenca 50,000 800,000
Subcuenca 5,000 50,000
Microcuenca < 5,000
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A las cuencas tambin se las puede clasificar como pequeas o
grandes; y estrictamente hablando, es difcil distinguir el
comportamiento entre ellas teniendo como referencia su tamao;
esto debido a que cuencas del mismo tamao se comportan de
manera diferente (hidrolgicamente hablando). En el cuadro
siguiente se presenta una forma de clasificar a las cuencas
segn su tamao.
Tamao de la cuenca
(km2)
Descripcin
< 25 Muy pequea
25 a 250 Pequea
250 a 500 Intermedia Pequea
500 a 2,500 Intermedia grande
2,500 a 5,000 Grande
> 5,000 Muy grande
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CARACTERSTICAS DE LA CUENCA Y SUS
CAUCES
A continuacin se describen las caractersticas
de la cuenca y los cauces de mayor
importancia por sus efectos en la relacin
precipitacin escurrimiento:
Forma de la cuenca.- La forma de una
cuenca afecta a las caractersticas de la
descarga de una corriente, principalmente en
los eventos de flujo mximo.
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PENDIENTE DE LA CUENCA
La pendiente influye directamente en: la
infiltracin de las lluvias, el escurrimiento
superficial, la humedad del suelo y la
contribucin del agua subterrnea al flujo de
los cauces. En pocas palabras, es uno de los
factores fsicos que controlan el tiempo del
flujo sobre el terreno y tiene influencia directa
en la magnitud de las avenidas y crecidas.
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LA RED DE DRENAJE DE LA CUENCA
Es el sistema de cauces por el que fluyen los
escurrimientos superficiales, subsuperficiales
y subterrneos, de manera temporal o
permanente.
Segn la configuracin de la red de drenaje se
pueden conocer la forma y la rapidez de
drenaje de los escurrimientos normales y
extraordinarios; adems esta proporciona
indicios sobre las condiciones fsicas del suelo
y de la superficie de la cuenca.
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Los elementos mas importantes de la cuenca son:
El agua.- Es uno de los elementos fundamentales de la
cuenca y de la vida, permite potenciar o disminuir la
capacidad productiva de los suelos.
El suelo.- Este es otro de los elementos fundamentales
de la cuenca; y ligado al agua, es capaz de favorecer la
vida humana, animal y vegetal.
El clima.- Elemento que acta en la cuenca, para definir
la temperatura, precipitacin, nubosidad y otros
fenmenos favorables o adversos a la actividad biolgica.
ELEMENTOS BSICOS DE UNA CUENCA
HIDROGRFICA
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ELEMENTOS BSICOS DE UNA CUENCA
HIDROGRFICA La fauna.- Este elemento no solo proporciona posibilidades a la vida
humana, sino tambin combinado con el medio fsico permite un
equilibrio sustentado de la cuenca, manteniendo las funciones y los
procesos de los ecosistemas.
El hombre.- Es el elemento mas importante de la cuenca, por que es
el nico capaz de alterar al medio ambiente. El hombre,
aprovechando su inteligencia hacia el bien, puede planificar el uso
racional de los recursos naturales, logrando persistencia y
abundancia de recursos para todos y posiblemente de forma
permanente.
La vegetacin.- Constituye una de los componentes importantes en
el ciclo hidrolgico del agua, debido a su contribucin con el
mecanismo de la evapotranspiracin as como ayuda a amortiguar y
proteger los suelos del impacto de las lluvias.
La topografa.- Este elemento esta ligado a las formas de
escurrimiento de las cuencas; conociendo la topografa se pueden
prevenir el comportamiento de los escurrimientos, el cual puede servir
para aprovechar racionalmente el agua y el suelo.
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DIVISIN DE UNA CUENCA
Zona alta
Son aquellas que se encuentran sobre los
3,000 m.s.n.m.; es en estas zonas donde se
genera la mayor cantidad de volumen de
agua, debido a la abundancia y persistencia
de las precipitaciones. La topografa de esta
zona es accidentada, lo cual produce una taza
alta de erosin. En esta zona es comn
encontrar lagos y lagunas con abundante
diversidad biolgica.
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Zona media
Esta zona se sita normalmente entre los 800 y 3,000
m.s.n.m., aqu las precipitaciones son variables; adems
es en esta zona donde se encuentra la mayora de los
valles interandinos, las cuales poseen un clima benigno y
variado. La funcin de este zona de cuenca esta
relacionada fundamentalmente al escurrimiento del agua.
Zona baja
Esta zona comprende desde el nivel del mar hasta los
800 m.s.n.m.; en esta zona la precipitacin promedia es
baja, as como tambin lo es su pendiente. En esta zona
se encuentran situadas los grandes valles de la costa,
donde las actividades agrcolas e industriales son
intensas, dems esta decir que estas zonas son las mas
pobladas de nuestro pas.
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El enfoque sistmico para
una cuenca
Pensamiento Lineal
Causa Efecto
En un solo sentido
Pensamiento Sistmico Ciclos Causales
La relacin de causalidad entre el efecto y
la causa se denomina retroalimentacin
Aumento de
la poblacin
Aumento en
la demanda
de agua
Aumento en
poblacin
Aumento en la
demanda
En distintos momentos, lo que
originalmente fue considerado
causa, en otro momento de la
dinmica de un sistema, puede
transformarse en efecto y
viceversa.
Aumento en la
calidad de vida