hidrologia clase1

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  • HIDROLOGIA

    D O C E N T E : I N G . N A N C Y Z E V A L L O S Q U I S P E

  • HIDROLOGIA

    La Hidrologa es la ciencia que estudia el

    agua, su ocurrencia, circulacin y

    distribucin en la superficie terrestre; sus

    propiedades fsicas y qumicas y su

    relacin con el medio ambiente

    incluyendo a los seres vivos.

  • APLICACIN EN LA INGENIERIA

    Los proyectos hidrulicos son de dos tipos: los proyectos

    que se refieren al uso del agua y los que se refieren

    a la defensa contra los daos que ocasiona el agua.

    Los proyectos tpicos de uso del agua son los de

    abastecimiento de agua potable, los de irrigacin y

    los de aprovechamiento hidroelctrico; comprenden,

    adems, los de navegacin, recreacin y otros.

    Los proyectos tpicos de defensa son los de drenaje

    urbano, drenaje vial y drenaje agrcola; comprenden,

    adems, los de encausamiento de ros, los de

    defensa contra las inundaciones y otros.

  • APLICACIN EN LA INGENIERIA

    Por ejemplo, se encuentra con la necesidad de disear

    puentes, estructuras para el control de avenidas,

    presas, vertedores, sistemas de drenaje para

    poblaciones, carreteras y aeropistas y sistemas de

    abastecimiento de agua. Sin excepcin, estos diseos

    requieren de anlisis hidrolgicos cuantitativos para

    la seleccin del evento de diseo necesario.

  • EVENTO DE DISEO

    El objetivo es la determinacin de esos eventos, que

    son anlogos a las cargas de diseo en el anlisis

    estructural. Los resultados son normalmente slo

    estimaciones, con aproximacin limitada en muchos

    casos.

    Sin embargo, estas estimaciones rara vez son menos

    aproximadas que las cargas usadas en el anlisis

    estructural o el volumen de trfico en carreteras.

  • El anlisis hidrolgico exhaustivo es el primer paso

    fundamental en la planeacin, diseo y operacin de

    proyectos hidrulicos.

    En la fase de planeacin y diseo, el anlisis se dirige

    bsicamente a fijar la capacidad y seguridad de

    estructuras hidrulicas. Las dimensiones fsicas o la

    capacidad de conduccin de una estructura

    hidrulica se determinan, desde luego, de acuerdo

    con los volmenes y gastos que se deseen

    almacenar, controlara transmitir.

  • OBJETIVOS DE LA HIDROLOGIA

    Los principales objetivos de la hidrologa, al disear

    una obra de ingeniera, pueden resumirse en dos

    grandes grupos:

    a) La obtencin de la avenida mxima que con una

    determinada frecuencia puede ocurrir en un cierto

    lugar.

    b) Conocimiento de la cantidad, frecuencia y

    ocurrencia del transporte del agua sobre la superficie

    terrestre.

  • RECOLECCION DE DATOS

    Una parte importante para el diseo de proyectos

    hidrulicos es la recoleccin y anlisis de datos como

    precipitacin, caudales, evaporacin, horas de sol,

    temperatura, vientos, etc. Por ello, la mayora de los

    pases del mundo disponen de una o ms agencias

    gubernamentales que tienen la responsabilidad de

    recolectar y difundir datos hidrolgicos. En nuestro

    pas el Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa

    (SENAMHI) cumple esta funcin.

    La Hidrologa ensea el manejo que se le da a esta

    informacin, no siempre completa y muchas veces

    ausente en el lugar mismo del proyecto.

  • EL CICLO HIDROLIGICO

    Como todo ciclo, el hidrolgico no tiene ni principio ni

    fin; y su descripcin puede comenzar en cualquier

    punto.

    El agua que se encuentra sobre la superficie terrestre o

    muy cerca de ella se evapora bajo el efecto de la

    radiacin solar y el viento.

    El vapor de agua, que as se forma, se eleva y se

    transporta por la atmsfera en forma de nubes hasta

    que se condensa y cae hacia la tierra en forma de

    precipitacin.

  • EL CICLO HIDROLIGICO

    Durante su trayecto hacia la superficie de la tierra, el

    agua precipitada puede volver a evaporarse o ser

    interceptada por las plantas o las construcciones, luego

    fluye por la superficie hasta las corrientes o se infiltra. El

    agua interceptada y una parte de la infiltrada y de la que

    corre por la superficie se evapora nuevamente.

    De la precipitacin que llega a las corrientes, una parte

    se infiltra y otra llega hasta los ocanos y otros grandes

    cuerpos de agua, como presas y lagos.

  • EL CICLO HIDROLIGICO

    Del agua infiltrada, una parte es absorbida por las

    plantas y posteriormente es transpirada, casi en su

    totalidad, hacia la atmsfera y otra parte fluye bajo la

    superficie de la tierra hacia las corrientes, el mar u otros

    cuerpos de agua, o bien hacia zonas profundas del

    suelo (percolacin) para ser almacenada como agua

    subterrnea y despus aflorar en manantiales, ros o el

    mar.

  • EL CICLO HIDROLIGICO

  • ESQUEMA GLOBAL DEL CICLO HIDROLOGICO

  • ESQUEMA GLOBAL DEL CICLO HIDROLOGICO

    Se puede notar que el sistema tiene una relacin

    estrecha con dos sistemas adyacentes:

    Con la parte superior de la atmsfera, a travs de

    la energa que llega del Sol y los estratos superiores,

    y

    Con los sistemas geolgicos profundos como

    aquellos que estn asociados a sistemas

    geotrmicos y que pueden interactuar con los

    componentes recarga, flujo subterrneo y flujo

    subsuperficial.

  • ESQUEMA GLOBAL DEL CICLO HIDROLOGICO

    En cada subsistema se presentar una capacidad de

    retencin de volmenes de agua, en cualquiera de

    sus fases, durante un determinado intervalo de

    tiempo.

    La capacidad de retencin en un medio tambin

    recibe el nombre de almacenamiento y el intervalo

    de tiempo que permanece un volumen recibe el

    nombre de tiempo de residencia.

  • SUB SISTEMA ATMOSFERICO

    Este subsistema se abastece de la evaporacin, es decir,

    de los volmenes de vapor de agua que llegan a la

    atmsfera desde la superficie del ocano y/o desde la

    superficie del terreno; en este ltimo caso, si existe

    una cubierta vegetal, se presenta el efecto combinado

    que recibe el nombre de evapotranspiracin.

    El vapor de agua podr ser desplazado por los procesos

    de circulacin atmosfrica a otras regiones

    geogrficas donde, si se presentan las condiciones

    adecuadas, abandonar el subsistema atmosfrico al

    cambiar de fase a travs de la precipitacin, es decir,

    se transformar en lluvia, nieve, hielo, roco, etc.

  • SUB SISTEMA ATMOSFERICO

    Esta precipitacin podr tener lugar tanto en la

    superficie del ocano como en el continente y, en

    algunas situaciones, el agua precipitada no se

    incorporar a ningn proceso de los subsistemas de

    agua superficial y subterrnea, Regresando a la

    atmsfera; a esta variable se le da el nombre de

    intercepcin o prdidas, y queda ejemplificada por

    aquella porcin de agua lquida atrapada en las copas

    de los rboles, techos de las casas, etc.

  • SUB SISTEMA DEL AGUA SUPERFICIAL

    Para este subsistema la precipitacin se considera

    como una entrada. Una vez eliminada el agua

    interceptada, el volumen restante se transformar

    en escurrimiento sobre la superficie del terreno, el

    cual a su vez llegar al sistema de drenaje del rea

    de captacin para formar el escurrimiento

    superficial; parte de estos escurrimientos saldrn

    del subsistema como infiltracin al subsistema

    subterrneo o bien como escurrimiento por medio

    de los sistemas de drenaje regionales que

    finalmente llegan al ocano.

  • SUB SISTEMA DEL AGUA SUBTERRANEA

    La entrada a este subsistema proviene bsicamente

    de la infiltracin. Parte del volumen infiltrado al

    subsuelo percola a mayor profundidad, llegando al

    almacenamiento del agua subterrnea; la otra

    parte se almacena en la regin intermedia entre la

    superficie del terreno y el almacenamiento de agua

    subterrnea de mayor profundidad. En las dos

    zonas mencionadas del subsuelo tiene lugar el

    desplazamiento del agua: en el primer caso, se

    trata del flujo subterrneo, y en el segundo caso se

    trata del flujo subsuperficial.

  • SUB SISTEMA DEL AGUA SUBTERRANEA

    El flujo subterrneo puede abarcar grandes

    extensiones y actuar como una salida del agua

    subterrnea al ocano o a otros sistemas

    regionales.

    El flujo subsuperficial es generalmente local y es un

    proceso importante entre diferentes variables

    dentro del subsistema; este flujo tambin se puede

    convertir en una salida del subsistema por medio

    de la evapotranspiracin.

  • ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE N01

    DIBUJE EN SU CUADERNO EL CICLO HIDROLOGICO,

    EXPLICANDO CLARAMENTE CADA FASE.