UNIVERSIDAD MILITAR NUEVAGRANADA INSTITUTO DE EDUCACIN ADISTANCIA

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA

PROGRAMA DE INGENIERA CIVIL

ACTIVIDAD 1

HIDROLOGA B

Presentado por: WILSON REYESCdigo: d7301904

Presentado A: LISANDRO NEZ

BOGOT 2015

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA

Hidrologa

TALLER No. 1

1. Se debe realizar una visita a dos estaciones: una meteorolgica y a unahidrolgica con fin de conocer los diferentes tipos y equipos de las estaciones.

Realizar un informe con el tipo de estacin, ubicacin, etc., adicionalmente colocarfotografas de las estaciones que visitaron, pero cada uno de ustedes debenaparecer en ellas.

UNA ESTACIN METEOROLGICA

Es un lugar adecuado estratgicamente para instalar varios instrumentos demedicin de fenmenos naturales que hacen parte del entorno donde vivimoscomo el viento, la lluvia, el calor, la humedad, la temperatura, la nubosidad, y elbrillo solar entre muchos otros.

Esta estacin debe estar situada en un lugar aislado de la presencia dehumanos y animales, debe tener una buena vista, un lugar hermticamenteadecuado y al cuidado de personas que velen por el buen funcionamiento de ella.En los lugares donde haya mares y ocanos se utilizan tambin equiposespeciales para determinar las mareas y los movimientos de bajamar y pleamarpor medio de boyas meteorolgicas, as como la influencia de la turbulencia delas aguas, del viento de los fenmenos atmosfricos, las tormentas elctricas, losrayos etc.

Para tener una buena y confiable informacin de los aparatos de medicin sedebe realizar un seguimiento cada da sobre el comportamiento de estos, serecomienda realizar tres lecturas diarias a las 7 a.m., a la 1 p.m. y a las 7 p.m.A toda la informacin suministrada por estos equipos de medicin se le conocecomo observacin sinptica

LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIN

De acuerdo al lugar donde se encuentre ubicada la estacin hay variabilidad dealgunos aparatos de medicin, pero en general entre los ms comunes podemostener en cuenta.

1. EL TERMMETRO:Instrumento derivado del griego (termo) que significa calor y (metro)medida, empleado para medir las temperaturas y se trata de un tubo devidrio escalado gradualmente con una base de mercurio.Existen varias clases de termmetros. Para medir la temperatura de laatmosfera, para medir la temperatura de un cuerpo, el geotermmetro seemplea en la medicin de los suelos en profundidad.

2. EL HELIGRAFO:Instrumento que sirve para medir la durabilidad de la insolacin diaria, esuna esfera de cristal que proyecta el rayo solar sobre una cartulina azulque tiene trazadas las horas de manera grfica y que la va quemando enel momento en que ms fuerte penetra el sol durante el da.

3. EL PLUVIOGRAFO:Es un aparato que sirve para registrar en milmetros y en forma grfica,de forma total y continua, la cantidad de agua precipitada, precisa laaltura de la precipitacin y la cantidad precipitada,

4. EL PLUVIMETRO:Instrumento para medir la recogida y precipitacin es decir por medio deeste aparato podemos determinar la cantidad de agua lluvia mediante unsistema de regla graduada o con el barmetro y se determina enmilmetros.

Otros aparatos especializados que tiene la estacin son:

Termgrafo, mide la fluctuacin de la temperatura. Barmetro, medida de presin atmosfrica en superficie. Psicrmetro o higrmetro, medida de la humedad relativa del aire y la

temperatura del punto de roco. Piranmetro, medida de la radiacin solar global (directa + difusa). Heligrafo, medida de las horas de luz solar. Anemmetro, medida de la velocidad del viento y veleta para registrar su

direccin. Veleta, que indica la direccin del viento. Cielmetro, medida de la altura de las nubes, pero slo en el punto donde ste se

encuentre colocado.

2 ESTACIN HIDROLGICA

Sitio donde se realizan las observaciones hidrolgicas o climatolgicas para fines hidrolgicos.Las estaciones hidromtricas consisten en una o varias reglas graduadas, colocadasvertical y perfectamente niveladas entre s, con referencia a un plano dado en unaseccin de un rio, quebrado, arroyo o embalse.

Un operador registra en las planillas los niveles observados a horas preestablecidas ycualquier otro evento importante en el funcionamiento de la estacin, estos son:

El nivel de agua de los ros, lagos y embalses; El caudal o flujo de las corrientes; Transporte o depsito de sedimentos o ambos; La temperatura y otras propiedades fsicas del agua de un ro, lago y embalses; Las caractersticas y extensin de la capa de hielo de los ros, lago o embalse; Las propiedades qumicas del agua de los ros, lagos y embalses

Los estudios hidrolgicos se basan sobre las mediciones de cada uno de los parmetros, y losmtodos de anlisis que utilicen para su precisin; las variaciones de los parmetros hidrolgicosson grandes, por ello se debe realizar mediciones con una gran frecuencia y en muchasestaciones.

Son muchos los factores que pueden presentar inexactitudes en una medicin hidromtrica, lodebe realizar personal tcnico capacitado en cada proceso y actividad que forma parte delcampo de aplicacin de la hidrologa, como:

Hidrometeoro logia Hidrometra Sedimentologa

Se debe entregar la informacin hidromtrica veraz, adecuada, confiable y oportuna. La mayorparte de la informacin hidrolgica directa se obtiene en puntos de observacin y medicin,ubicados en ros y/o cuerpos de agua, denominados estaciones hidromtricas, el conjunto deestos puntos constituye la red de estaciones hidromtricas y ambientales.

Clasificacin de las estaciones

Estaciones hidromtricas Estaciones climatolgicas para fines hidrolgicos Estaciones de agua subterrnea Estaciones hidrolgicas para propsitos especficos

Elementos empleados para las mediciones del nivel de agua

Elementos de lectura directa: Mira hidromtrica o limnmetro Limnicontacto Maximtro

Registradores: Lingrafos

Elementos empleados para mediciones de las velocidades de las corrientes

Correntmetros o molinetes: estos pueden ser de eje vertical u horizontal.En algunos casos se usan flotadores y trazadores como:

Sales Colorantes Radioistopos

Aforo de caudalesConocer la variacin del caudal que fluye por un cauce natural es importante en los estudioshidrolgicos. De acuerdo con la calidad y cantidad de los registros de caudales necesarios en unestudio hidrolgico, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente o deuna manera puntual o instantnea, las mediciones continuas de caudales requieren de lainstalacin de una estacin medidora (limnimtrica) o de una estacin registradora(limnigrfica).Las mediciones aisladas, puntuales o instantneas, se realizan en determinados momentos enque se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.

Los mtodos de aforo se basan en la ecuacin de continuidad ( Q = V * A ).

Tipos de aforos Aforos por suspensin (puentes y tarabitas) Angular (sextante o trnsito) Bote cautivo Lancha Vadeo Volumtrico Trazadores, dilucin Lancha en movimiento Flotadores

Clasificacin de las estaciones hidromtricas

1. El tipo de mediciones hidromtricas: Registro de nivel de agua:

Estaciones donde slo se toman datos de nivel de agua y no se realizanaforos, por lo tanto no es posible definir una curva de calibracin Nivel Caudal.

Registro de nivel y caudal:En estas estaciones, adems de la frecuencia de lecturas diarias de nivel,se realizan mediciones de las descargas asociadas a su respectivo nivel deagua instantneo. Con estos pares de datos se va construyendo y/oactualizando la relacin Nivel Caudal para la estacin.

Tipo de instrumentos: Manuales: utilizados en estaciones donde la medicin o lectura la realiza

de forma directa la persona encargada, mediante el registro en losformatos; la frecuencia de medicin est preestablecida, sea para datosdiarios, horarios, como para intervalos de tiempo en el da.

Automticas: Estaciones que poseen equipos de registro contino comolimngrafos. permitiendo obtener datos del nivel del agua con unafrecuencia alta.

Se clasifican en dos grupos:Con registro anlogo: Donde los mecanismos que se encargan detransmitir el nivel del agua desde el pozo de aquietamiento al registradorlo hacen de forma grfica, se imprimen en una banda de papel.Con registro digital: Adems de contar con el registro anlogo, se tienenequipos que convierten el nivel transmitido por los mecanismos en unaseal digital que puede ser almacenada y en algunos casos transmitida aun centro de control lejos de la estacin; estas se denominan estacionestelemtricas.

Frecuencia de operacin: Anuales: son aquellas estaciones que por su difcil acceso no permiten una

frecuencia mayor de operacin; por lo tanto, deben tener equiposespeciales que permitan hacer un registro continuo durante un perodohidrolgico largo.

Estacionales: son aquellas en las que su operacin tiene en cuenta larecoleccin de informacin para un perodo especfico de tiempo, en elcual se considera importante obtener los datos; estos perodos puedenasociarse al registro de caudales extremos (mximos o mnimos).

Mixtas: son estaciones en las cuales su operacin se hace de maneracontinua y con una frecuencia especfica en la cual se pueden medir datosextremos, bien sea mximos o mnimos, de manera aleatoria y en dondela mayora de las mediciones corresponde a situaciones promedias.

EQUIPOS EXISTENTES EN LA ESTACIN

Instrumentos de lectura directa: son todos aquellos que no inscriben lasmediciones en una faja de papel; por lo general, son ms precisos pero cadamedicin requiere de una lectura.

Instrumentos registradores: son aquellos en los cuales los valores que vatomando la variable son registrados en una faja de papel unida a un tambor orodillo que da vueltas con el paso del tiempo y como resultado se obtiene unacurva que representa la variable meteorolgica en funcin del tiempo.

ELEMENTOS COMPONENTES DE LA ESTACIN.PsicrmetroCompuesto por dos termmetros de mercurio iguales, puestos verticalmente y de un aspiradorque va instalado en la parte superior.

El termmetro mojado est envuelto en una tela de muselina, la cual permanece humedecida y aconsecuencia del enfriamiento por la corriente de aire generada por el aspirador, llega a unatemperatura tanto ms baja cuanto ms seco se encuentra el aire ambiente y el otro,termmetro seco est al descubierto, este registra la temperatura actual del aire. De estadiferencia de lecturas se obtiene por clculo, usando las tablas psicomtricas la humedad relativay el punto de roci.Con este instrumento se miden las temperaturas Mxima, Mnima, Seca y Humedad.

La humedad relativa permite saber qu tan hmedo o seco se encuentra el aire. Se expresa enunidades enteras correspondiendo el 0% a la sequedad absoluta y el 100% a la saturacin.

Pluviografo de flotadorRegistra la direccin del viento (m/s) su recorrido, y registra ambos valores en dependencia deltiempo, del recorrido del viento y el tiempo, puede obtenerse sin dificultad la velocidad mediade cada intervalo de tiempo de observacin.

Consta de tres componentes:

Veleta registradora: Indica la direccin del viento, lleva en un extremo uncontrapeso terminado en punta de flecha, apuntando la direccin dedonde viene el viento; en el otro extremo lleva dos paletas verticales queobligan a situarse al aparato en forma que la resistencia al flujo del airesea mnima, paralelamente a la direccin.

Anemmetro de recorrido de viento: Constituido por un molinete de tres ocuatro brazos, con su eje vertical; cada brazo de la cruz lleva en su extremo unacazoleta semiesfrica o cnica, hueca, dispuesta de modo que su borde circularse encuentra en un plano vertical, siendo el brazo su dimetro horizontal. Lascazoletas presentan su concavidad hacia un mismo sentido, a travs de susengranajes acta un contador de vueltas que marca el recorrido total del viento.

Anemgrafo: Constituido por un anemmetro de cazoleta y una veleta que vanconectados a un mecanismo que registra la velocidad y direccin del viento.

Tanque de Evaporacin:

Cilindro construido en hierro galvanizado, el nivel del agua se mide mediante un milmetro depunta, este medidor en un vstago con tornillo graduado en milmetros que va roscado en unsoporte de tres patas con una tuerca de ajuste micrmetro, que marca las dcimas de milmetro.El micrmetro va colocado sobre un tubo tranquilizado, cilindro hueco de bronce de unos 10 cmsde dimetro y 30 centmetros de profundidad con un pequeo orificio en el fondo que regula elpaso del agua, elimina en su interior las alteraciones del nivel causado por ondas que puedenformarse en la superficie libre del agua de tanque. Su instalacin debe ser dentro de la parcelameteorolgica, colocado en tarima de madera a una distancia de 5 a 10 cms sobre el nivel delsuelo para permitir la circulacin del aire y facilitar la inspeccin peridica de la base.

El nivel del tanque de evaporacin no debe variar de 5 y 7 cms por debajo del borde del tanque.En poca de lluvia el nivel debe permanecer en 7.5 cms para evitar rebalse del tanque debido ala precipitacin. Para obtencin de resultados reales debe contar con un equipo auxiliar como unanemgrafo o anemmetro de recorrido de viento, situado a 1 o 2 metros por encima del tanquepara determinar el movimiento del aire sobre el tanque; un pluvimetro para calcular laprecipitacin que afecta el nivel de agua en el tanque instalado a la misma altura que ste;termgrafo indica las temperaturas mximas, mnimas y medias del agua del tanque; termgrafode mxima y mnima para medir las temperaturas del aire o un termohigrgrafo.

PluvimetroMide la cantidad de precipitacin. Consta de un tubo cilndrico hueco, la boca con un rea de 200cm2 y en su interior hay un embudo situado algo por debajo de la mitad del cilindro que conducelas gotas de agua a una vasija que se encuentra en la parte de abajo. Para dificultar al mximo laevaporacin de la precipitacin recogida, este recipiente queda aislado del cilindro por una capade aire intermedia y adems, el cilindro va pintado de blanco en la cara exterior para absorbermenos cantidad de calor. Finalmente la medida se lleva a cabo empleando una probetagraduada con milmetros y dcimas de milmetro, que slo sirve para medir la precipitacinrecogida con un pluvimetro de dimetro apropiado.

Se anexa un archivo en Excel donde est el catlogo de las estaciones que hay entoda Colombia, con el objetivo que ubiquen en su lugar de residencia la mscercana, tengan en cuenta que hay muchas estaciones que ya estn suspendidas.

MI LUGAR DE RESIDENCIA ES CHIA.UBICACIN DE ESTACIONES.

Estuve visitando varias de las ubicaciones expuestas en el archivo y las ubique , peroal llegar a estas no se me permiti el ingreso, anexo fotos de visita a una estacin decomunicaciones donde tambin tenan parte de equipos que registran el ambiente.

21200070 CHIA 15/10/1941 MINAGRICULTURA 15/12/1942 1 2655 04 50 00.00 N 74 06 00.00 W

21201130 ALMAVIVA 15/04/1973 CAR 36 2595 04 52 00.00 N 74 01 00.00 W

21205310 CARO LA 15/01/1947 MINAGRICULTURA 15/01/1955 8 2560 04 52 00.00 N 74 02 00.00 W

21205500 RHIN EL 15/09/1958 EAAB 15/06/1969 10 2600 04 53 00.00 N 74 02 00.00 W

21205890 GUANATA 15/09/1976 IDEAM 33 2550 04 53 09.40 N 74 03 15.60 W

21206480 CENTROINVESTIGAC. 15/03/1993 PARTICULAR 16 2500 04 54 00.00 N 74 01 00.00 W

2. Variacin espacial de la precipitacin, temperatura, brillo solar, evaporacin yhumedad relativa.

Para desarrollar este punto se debe adquirir una plancha del IGAC a una escala1:25.000, donde primero deben encontrar una cuenca que tenga como mnimo tresestaciones climatolgicas y que tenga un rea aproximadamente de 100 km2 oms, con el fin de estimar para la cuenca la precipitacin mensual multianual,temperatura, brillo solar, evaporacin y humedad relativa medias multianuales.

El propsito de este punto, es suficiente disponer del lmite de la cuenca, consuficiente espacio adicional para ubicar las estaciones con las que se desarrollar

el ejercicio. Deben calcular la precipitacin media mensual por el mtodo deThiessen y el mtodo de las Isoyetas.

METODO POLIGONOS DE THIESSEN

METODO ISOYETAS

3. Existe una herramienta llamada AQUASTAT de la Organizacin de las NacionesUnidas para la Alimentacin y la Agricultura FAO. Esta herramienta suministravariables climticas con base en promedios mensuales interpolando informacinde estaciones climatolgicas cercanas al punto en el cual se necesita lainformacin, adems de calcular la evapotranspiracin y las necesidades hdricas.

Para el lugar de la cuenca del punto 2 encuentre las variables climticasempleando Aquacrop.

Con los datos obtenidos efecte una grfica donde se evidencie la variacinmes a mes de la precipitacin (mm/mes) y la evapotranspiracin (mm/mes).

En qu meses se presenta dficit hdrico y en cuales meses se presenta unexceso de agua?

Latitude: 4.900 Longitude: -73.974 Elevation:2986m

Month Prc. Prc. Prc. Wet Tmp. Tmp. Tmp. Grnd Rel. Sun Wind ETo ETocv days mean max. min. Frost hum. shine (2m)mm/m mm/d % days C C C days % % m/s mm/m mm/d

Jan 19 0.6 97.5 8.3 10.9 17.5 4.4 3.8 80.7 56.3 2.3 80 2.6Feb 30 1.1 75.9 11.6 11 17.4 4.6 2.9 80.5 47.9 2.4 73 2.6Mar 47 1.5 56.9 15.6 11.4 17.1 5.7 2.1 80.8 38.6 2.2 79 2.5Apr 105 3.5 43.5 19.4 11.6 16.7 6.5 1.4 80.2 27.2 2.1 70 2.3May 101 3.3 42.2 22.1 11.3 16.2 6.5 1.4 83.4 26.7 2.2 67 2.2Jun 106 3.5 50.8 23.3 10.8 15.4 6.2 1.6 84 25.4 2.4 61 2Jul 93 3 49.5 22.5 10.3 14.9 5.7 2 83.7 30.8 2.6 65 2.1Aug 71 2.3 54.4 20.9 10.7 15.7 5.8 2.3 83 31.7 2.5 69 2.2Sep 62 2.1 54.3 19 10.4 15.7 5.2 2.2 82.6 32.3 2.2 68 2.3Oct 106 3.4 37.6 19.8 11 16.3 5.8 1.9 82.1 31.2 2 69 2.2Nov 90 3 43.5 16.8 11.2 16.6 5.9 1.9 82.6 39.4 1.9 68 2.3Dec 35 1.1 66.5 10.8 10.7 16.8 4.7 3.3 80.9 52.3 2.2 75 2.4

Total 864 845

Se presenta deficit hidrico en el mes de enero y exeso de agua en el mes de octubre

Taller No. 1 ENTREGA WILSON REYES.pdf