cliclo del agua cap1

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

Hidrologa BsicaIng. Patricio Vargas D. Captulo I

Definicin

Segn el Federal Council for Science and Technology:"La hidrologa versa sobre el agua de la Tierra, su existencia y distribucin, sus propiedades fsicas y qumicas, y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relacin con los seres vivos. El dominio de la hidrologa abarca la historia completa del agua sobre la Tierra".

Historia de la hidrologa- Platn y Aristteles hablaron del ciclo del agua pero incurrieron en el error de decir que las aguas que corren son mayores que las que se precipitan en forma de lluvia.- En 1500, Leonardo Da Vinci habla por primera vez del ciclo hidrolgico.

Historia continuaEn 1650, Perrauk efectu medidas en el ro Sena y estableci que:Q=(1/6)P En donde, Q: caudalP: precipitacin- En 1700, Edmund Halley (astrnomo) estableci que la evaporacin daba para alimentar el caudal de todos tos ros conocidos. Es decir, estableci una relacin entre evaporacin, precipitacin y caudal.- En 1930 comienza el desarrollo cuantitativo de la hidrologa.

Para que se necesitaAplicaciones de la hidrologaEscoger fuentes de abastecimiento de agua para uso domestico o industrialEstudio y construccin de obras hidrulicas Fijacin de las dimensiones hidrulicas de obras de ingeniera, l como puentes, etc. Proyectos de presas. Establecimiento de mtodos de construccin.Drenaje Estudio de caractersticas del nivel fretico. Examen de las condiciones de alimentacin y de escurrimiento total del nivel fretico: precipitacin, hoya de contribucin y r de agua de las corrientes.Irrigacin Requerimiento de agua necesaria. Estudio de evaporacin e infiltracin.

Aplicaciones continuacinRegulacin de los cursos de agua y control de inundaciones Estudio de variaciones de caudal y previsin de crecientes mximas. Examen de las oscilaciones del nivel de agua y de las reas de inundacin.Control de polucin Anlisis de la capacidad de recepcin de los cuerpos receptores de efluentes de sistemas de agua de desecho: caudales mnimos, capacidad de reaereacin y velocidad de escurrimiento.Control de erosin Anlisis de intensidad y frecuencia de precipitaciones mximas;terminacin de coeficientes de escorrenta superficial. Estudio de la accin erosiva de las aguas, y de la proteccin co sta por medio de la vegetacin y otros recursos.

Aplicaciones continuacin

Navegacin Obtencin de datos y estudios sobre construccin y mantenimiento de canales navegables.Aprovechamiento hidroelctrico Caudales mximos, mnimos y promedio de los cursos de agua el estudio econmico y el dimensionamiento de las instalaciones aprovechamiento. Estudio de sedimentos para determinacin de embalse muerto. Estudio de evaporacin e infiltracin. Estudio de oleaje en embalses. Operacin de sistemas hidrulicos complejosRecreacin y preservacin del medio ambientePreservacin y desenvolvimiento de la vida acutica

Algo msLa hidrologa se divide en dos grandes ramas: Superficial SubterrneaEl agua se encuentra dentro de la naturaleza en tres estados: Slido Lquido GaseosoLa hidrologa est interrelacionada con muchas otras ciencias, como Meteorologa, Climatologa, Estadstica, Oceanografa y las ingeniera de recursos hdricos.

DISTRIBUCION DEL AGUA EN LA TIERRA DE ACUEDI A SU NATURALEZAAgua de mar 97.00 % Glaciales 2.40 %Agua subterrnea 0.54 % Agua superficial 0.06 % Agua atmosfrica 0.001 %

ECUACION FUNDAMENTAL DE LA HIDROLOGA

I-0=As/At"Lo que entra menos lo que sale es igual al cambio de almacenamiento". La ecuacin se calcula para un determinado perodo de tiempo y para un volumen de control. ( una cuenca hidrogrfica)Considerando una hoya hidrogrfica:Entradas (I):- Precipitacin- Importaciones de agua- Escorrenta superficial desde otras hoyas- Aguas subterrneas desde otras hoyasSalidas (O):- Evaporacin- Transpiracin- Escorrenta superficial hacia otras hoyas- Exportaciones de agua- Aguas subterrneas hacia otras hoyas- InfiltracinCambio de almacenamiento (As)- Almacenamiento de aguas subterrneas- Almacenamiento por cambio de humedad del suelo

Estudios hidrolgicos para proyectos

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Estudio12345

PROPOSITOPRECIPITACINEVAPORACININFILTRACINCAUDALJES, NIVELESCONDICIONES DE AGUAS SUBTERRNEAS

1. Erosin de! suelointensidad y duracin.Humedad del suelo.Capacidad de infiltracin.

2. Control de crecientesAltura de precipitacin de la tormenta, intensidad y duracinTasa de infiltracin actalFrecuencia de caudales mximos.Infiltracin entrante

3 NavegacinHidrograma de nivelesCurva de duracin yniveles mnimosInfiltracin de agua en los canales

HidroelectricidadPrecipitacin y evaporacin sobre el rea de drenaje y evaporacin desde el rea del embalse.PromediosInfiltracin a travs de la presa

5 DrenajeFrecuencia de tormenta, intensidad, duracin.Altura del drenaje anua!.Tasa de infiltracin actalNiveles

6. IrrigacinVariacin anual de la precipitacin; temporadas de cosecha.Mxima evaporacin. TranspiracinPrdidas por infiltracin.Aos hmedos y secos. Niveles en bocatoma.Prdidas por percolacin. Nivel de la tabla de agua.

7. Abastecimiento de aguasPrecipitacin y evaporacin sobre el rea de y evaporacion desde el rea de embalse.Aos hmedos y secos.Rendimientos seguros

8. Embalse de agua SubterraneaPrecipitacin anual sobre el rea abastecimientoEvaporacin anual del rea abastecimientoInfiltracin anual realInfiltracin entrante y salienteAlmacenamiento

CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA

DefinicionesEvaporacin del agua: Emisin del vapor de agua desde una superficie al aire, a temperatura menor que la de ebullicin.Transpiracin: Proceso por el cual el agua de la vegetacin pasa a la atmsfera en forma de vapor.Evapotranspiracin : Cantidad de agua transferida del suelo a la atmsfera por evaporacin y por !a transpiracin de las plantas.Condensacin: Transicin del agua de la fase de vapor a la lquida.Precipitacin: Agregado de partculas acuosas, lquidas o slidas, cristalizadas o amorfas, que caen de una nube o grupo de nubes y alcanzan el suelo.Intercepcin : Proceso por el cual la precipitacin es detenida y retenida por la vegetacin y estructuras, precipitacin que se pierde por evaporacin y transpiracin antes de penetrar en el suelo.-


Definiciones continuacinAlmacenamiento por precipitaciones: Es el almacenamiento de agua que se presenta en las depresiones del terreno.Escorrenta: Parte de la precipitacin que fluye por la superficie del terreno (escorrenta superficial) o por debajo de aqul (escorrenta subterrnea).Flujo subsuperficial: Flujo que se presenta inmediatamente por debajo de la superficie del terreno.Infiltracin: Formacin de un paso de agua en forma de conducto a travs de materiales naturales o artificiales/cuando las resultantes de todas las fuerzas que actan sobre las partculas del suelo tienen una componente vertical en el sentido de la gravedad. Percolacin: Flujo de lquido a travs de un medio poroso, por ejemplo de agua en el suelo, bajo la accin de gradientes hidrulicos moderados; principalmente es un flujo debido a la accin de la gravedad.


Definiciones continuacinAgua capilar: La capilaridad es importante cuando se trata con medios porosos, con dimetro de partculas menor o igual a 10 mm. El lquido se eleva cuando la fuerza de adhesin de ste a las paredes del receptculo contenedor es mayor que la fuerza de cohesin del lquido. Al contrario, cae cuando la fuerza de cohesin del lquido es mayor que la fuerza de adhesin de ste a las paredes del receptculo contenedor.Derretimiento: Accin de volver lquida por medio de calor el agua en estado slido, tal como nieve, granizo, etc.Filtracin: Movimiento y paso de agua alrededor de estructuras.


Esquema 2


Esquema 3

cliclo del agua cap1

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