Hidrologia Agricola

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<p>NDICEHidrologa .............................................................................................. 1Definicin .............................................................................................................. 1 Importancia ........................................................................................................... 1 Ciclo hidrolgico (Ciclo del agua)....................................................................... 2 Factores climticos que afectan al ciclo hidrolgico. ....................................... 2 Divisin de la hidrologa ...................................................................................... 2 Hidrologa General. ............................................................................................ 3 Recursos hdricos ................................................................................................ 8 Fenmenos del Nio y la Nia ............................................................................. 8</p> <p>Cuencas hidrogrficas .......................................................................... 8Partes de una cuenca ........................................................................................... 9</p> <p>Precipitacin ........................................................................................ 10Aspectos generales ............................................................................................ 10 Tipos de precipitacin: ...................................................................................... 10 Lluvia ................................................................................................................ 10 Precipitacin Media o Promedio ....................................................................... 12 Mtodo de Media aritmtica. ............................................................................ 12 Mtodo de la Red de Polgonos de Thiessen. .................................................. 12 Mtodo de Isoyetas. ......................................................................................... 13 Mtodo hipsomtrico. ....................................................................................... 14 Curvas de precipitacin, Intensidad, Duracin y Frecuencia. ........................ 15 Metodologa para la construccin de curvas IDF. ........................................... 16 Relacin Precipitacin-Escorrenta. ................................................................. 16 Calculo de la precipitacin de diseo. ............................................................. 17 Ejemplo de clculo del caudal (Mtodo Ec Racional)....................................... 17 Hietogramas ........................................................................................................ 18 Precipitacin mxima probable......................................................................... 20 Distribucin Gumbel. ......................................................................................... 21</p> <p>Evapotranspiracin ............................................................................. 22Factores que influyen en la Evapotranspiracin ............................................. 22 Mtodos para determinar la evapotranspiracin ............................................. 23 Mtodo de Thornthwaite ................................................................................... 23 Mtodo de Blaney-Criddle (modificado por la FAO) ......................................... 24 Mtodo de Penman (modificado por la FAO) ................................................... 26 Balance Hidrolgico ........................................................................................... 27</p> <p>Escorrenta........................................................................................... 28Concepto. .............................................................................................................28 Factores que afectan la escorrenta. .................................................................28 Intercepcin por la vegetacin. .........................................................................28 Almacenamiento superficial, s. .........................................................................28 Infiltracin..........................................................................................................28 Intensidad, duracin y distribucin espacial de la lluvia. ...................................29 Morfografa de la cuenca hidrolgica ................................................................29 Hidrograma, concepto y partes..........................................................................29 Tipos de Hidrograma ..........................................................................................30 Hidrograma Unitario ..........................................................................................30 Hidrograma triangular del SCS .........................................................................30 Hidrograma adimensional del SCS ...................................................................30 Separacin de componentes ............................................................................31 Mtodos de aforo ................................................................................................32 A) Clculo a partir del grfico del hidrograma ...................................................32 B) Clculo a partir de los datos numricos de caudales ...................................32 Mtodo de la semi seccin para aforo de caudales con Correntmetro. ..........34 Transito de Avenidas ..........................................................................................35 Mtodo de Muskingum ......................................................................................35</p> <p>Erosin y Sedimentacin. ................................................................... 36En cuencas ..........................................................................................................36 1. Remocin en masa (Deslave). ......................................................................36 2. Erosin hdrica. .............................................................................................36 En cauces naturales............................................................................................37 Transporte de sedimentos .................................................................................37 CLASIFICACIN DE LOS SEDIMENTOS. .......................................................38 Formula Universal de erosin hdrica de suelos. Ec USLE ...............................38 ANLISIS DE LA CARGA EN SUSPENSIN. .................................................39</p> <p>Agua subterrnea ................................................................................ 40Clasificacin de las formaciones geolgicas segn su comportamiento hidrogeolgico ....................................................................................................41 Acufero, Concepto. ............................................................................................41 Tipos de acufero.................................................................................................41 Acufero No confinado (acufero Libre) .............................................................42 Acufero confinado (acufero Libre) ...................................................................42</p> <p>Volumen de agua de un acufero. ..................................................................... 42 Ley de Darcy ....................................................................................................... 43 Captacin de aguas subterrneas .................................................................... 43 Clculo de la Transmisividad de un acufero (Mtodo Jacob Rgimen variable) ......................................................................................................................... 45 Pruebas de bombeo ......................................................................................... 45 Calculo del coeficiente de almacenamiento S .................................................. 45 Hidrulica de pozos. ........................................................................................... 45 Tabla de valores de Funcin de pozo W(u) ...................................................... 46</p> <p>Hidrologa agrcola</p> <p>MODULO DE HIDROLOGA AGRCOLAHidrologaDefinicinLa hidrologa es la ciencia que estudia la distribucin del agua en la Tierra, sus reacciones fsicas y qumicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relacin con la vida en el planeta. El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmsfera se conoce como ciclo hidrolgico. Se produce vapor de agua por evaporacin en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por transpiracin de los seres vivos. Este vapor circula por la atmsfera y precipita en forma de lluvia o nieve. La Hidrologa se define como la ciencia que estudia la disponibilidad y la distribucin del agua sobre la tierra. En la actualidad la Hidrologa tiene un papel muy importante en el Planeamiento del uso de los Recursos Hidrulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniera que tienen que ver con suministro de agua, disposicin de aguas servidas, drenaje, proteccin contra la accin de ros y recreacin. De otro lado, la integracin de la Hidrologa con la Ingeniera de Sistemas ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de informacin existente y en la simulacin de ocurrencia de eventos futuros. Dos factores han contribuido al espectacular avance que la Hidrologa como ciencia ha experimentado en los ltimos 50 aos. De un lado el desarrollo de los ordenadores ha permitido la solucin de ecuaciones complejas y repetitivas, y su aplicacin en forma de modelos hidrolgicos, una de las herramientas bsicas de la hidrologa moderna. En este sentido es interesante resaltar que una de las primeras aplicaciones no militares de los primeros ordenadores modernos fue la solucin de un modelo de simulacin continua de cuenca en la Universidad de Stanford (EEUU) a principios de los aos 1960, antes que muchas otras aplicaciones comunes hoy. Por otro lado la mejora de las tcnicas de instrumentacin y muestreo automtico, paralela tambin al desarrollo de la electrnica, ha hecho posible la medida y parametrizacin de muchos procesos hidrolgicos continuos e intensivos.</p> <p>CrecientesUna parte importante de la hidrologa es el estudio de las crecientes en donde se analizan las magnitudes de los caudales mximos extraordinarios y la frecuencia con que ocurren. Junto con los anlisis de las avalanchas son fundamentales en los diseos de puentes, drenajes y obras de control de inundaciones.</p> <p>ImportanciaCules son los recursos hdricos disponibles?. Es la explotacin actual equilibrada o avanzamos hacia la desertificacin?. Representa la contaminacin actual del agua un riesgo?. Podemos recuperar la cantidad y calidad de nuestros recursos hdricos?. Cul es el impacto actual y futuro de nuestras acciones en el medio agroforestal?. Todas estas preguntas entran dentro del mbito de la Hidrologa. Su estudio entraa gran dificultad porque debemos enfrentarnos a dos hechos bsicos. Por un lado, la imprevisibilidad del tiempo atmosfrico que condiciona localmente la radiacin solar en la superficie del suelo (motor del ciclo hidrolgico) y las lluvias; componente fundamental del ciclo que condiciona la disponibilidad del agua como recurso. Por otro lado, la enorme heterogeneidad del sistema hidrolgico (atmsfera, vegetacin, fisiografa del terreno, suelo y subsuelo) dificulta el estudio y la prediccin de su comportamiento.</p> <p>1</p> <p>Hidrologa agrcolaActualmente la aplicacin de la Hidrologa como herramienta de gestin est dando lugar al establecimiento de planes integrales de manejo que incluyen la conservacin de la calidad del medio ambiente, tratamiento y el manejo sostenible de residuos agrcolas y ganaderos, industriales y urbanos.</p> <p>Ciclo hidrolgico (Ciclo del agua)</p> <p>Figura 1. Etapas del ciclo hidrolgicoEl ciclo del agua consta de 4 etapas: almacenamiento, evaporacin, precipitacin, y escorrenta. El agua se almacena en ocanos, lagos, en ros, arroyos, y en el interior del suelo. La evaporacin incluida la transpiracin que realizan animales y plantas, transforma el agua lquida en vapor, que asciende a la atmsfera. La precipitacin tiene lugar cuando el agua contenida en la atmsfera por efecto de la temperatura se condensa y cae a la tierra en forma de lluvia, granizo o nieve. El agua de escorrenta incluye el agua que fluye en ros, arroyos y el agua subterrnea.</p> <p>Factores climticos que afectan al ciclo hidrolgico.Los factores que lo afectan son: 1) La radiacin solar (que es el motor que inicia el ciclo), 2) El uso del suelo, y 3) Caractersticas de la cuenca hidrogrfica.</p> <p>Divisin de la hidrologaLa hidrologa se divide en: Hidrologa general o descriptiva (Estadstica) Hidrologa aplicada que puede ser: Agrcola Urbana, Vial, Forestal De aguas subterrneas.</p> <p>Hidrologa agrcolaLa hidrologa forestal se ocupa del estudio del comportamiento del ciclo hidrolgico bajo el mbito de los ecosistemas forestales. Su estudio se origina a partir de las funciones hidrolgicas que han sido atribuidas al bosque, entre las cuales destaca el efecto esponja hdrica, que consiste en reducir la escorrenta proveniente de la precipitacin durante invierno, y mantener los caudales durante el verano (agua proveniente de los mantos acuferos). Los ecosistemas forestales tambin contribuyen a mejorar la calidad del agua, pues, los suelos forestales funcionan como filtros de agua, siendo las cuencas cubiertas con bosques las que presentan mejor calidad, en trminos de bajo contenido de sedimentos, baja turbidez, bajo contenido de microorganismos dainos y un alto contenido de oxgeno disuelto.</p> <p>Hidrologa General.Recopila, organiza y procesa la informacin meteorolgica, hidrolgica y geogrfica, para que pueda ser utilizada por otras ciencias. A continuacin se detalla el tipo de informacin que requiere un estudio hidrogrfico; que adems debe incluir aspectos geogrficos, hidrogeolgicos, sociales, de uso de la tierra y de caractersticas de los suelos.</p> <p>1. Recoleccin de informacinLa informacin que se recolecta para desarrollar un estudio hidrolgico comprende los siguientes aspectos: 1) Cartografa 2) Hidrometeorologa 3) Estudios anteriores. Dentro de la informacin cartogrfica se incluyen los mapas con curvas de nivel a escalas entre 1:100.000 y 1:5.000, las fotografas areas y las imgenes de radar y de satlite. Esta informacin se procesa para determinar las caractersticas morfomtricas de la cuenca, su capacidad de almacenamiento, de suelos y uso de la tierra de las hoyas vertientes y de las zonas de importancia dentro del proyecto. En el aspecto hidrometeorolgico se recolecta informacin sobre las variables del clima, la precipitacin, los caudales y niveles...</p>