HIDROLOGÍA SUPERFICIAL(Temario)UNIDAD I Cuenca Hidrología.UNIDAD II Precipitación.

UNIDAD III Escurrimiento e Infiltración.

UNIDAD IV Evaporación y uso Consuntivo.

UNIDAD V Avenidas Máximas.

UNIDAD I Cuenca Hidrología. INTRODUCCIÓN

Destacar la importancia de la Superficial como base del diseño de los proyectos de control y aprovechamiento de los recursos Hidrológicos así como una superficie de reflexiones sobre el estado actual de la Hidrología de nuestro país.

Esta irregularidad de la distribución especial y temporalmente ha obligado a desarrollar construcción y grandes obras de protección, regularización, drenajes, etc. Tales proyectos no beben llevarse a cabo sin los estudios básicos para asegurar la menos utilización racional de los recursos Hidrológicos o para evitar las desastrosas consecuencias, apenas de de construir proyectos demasiado costosos.

CICLO HIDROLÓGICO: Sucesión de etapas por las que atraviesa el agua al pasar por la atmosfera a la tierra y retornar a la atmosfera; proceso permanente definido y re circulatorio por las siguientes causas principales.

a) El sol proporcionara la energía para elevar el agua.b) La gravedad terrestre hace que el agua condensada descienda.

A T M O S F E R A

SUELO

AGUA SUBTERRÁNEA

OCÉANOSY

MARES

SUPERFICIE ALMACENAMIENTOS

VARIOS. (LAGOS,

EMBALSES ETC.)Qs

Q

Qg

D

EPT

R

I

EP

A T M O S F E R A

VEGETACIÓNHIELO

YNIEVE

EPSP

E

P

REPRESENTACIÓN CUANTITATIVA DEL CICLO HIDROLÓGICA

P E

T= Traspiración D= DescargaP= Precipitación Q= Escurrimiento Superficial E= Evaporación Qs=Escurrimiento Sub-Superficial I= Infiltración Qg=Escurrimiento Subterráneo R= Recarga S= Sublimación.

CONCEPTO DE HIDROLOGÍA

La hidrología versa sobre el agua de la tierra, su existencia y distribución sus propiedades físicas, químicas y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relación con los seres vivos. El dominio de hidrología abarca la historia completa del agua sobre la tierra.

CUENCA: Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera

impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia el mismo punto de salida.

CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA Y LOS CAUSES

Dichas características se clasifican en dos tipos, según la manera en que controlan los fenómenos geomorfológicos de la cuenca; el volumen de escurrimiento y las que condicionan la velocidad de respuesta.Con el volumen de escurrimiento corresponde al área de la cuenca y la velocidad de respuesta corresponde al orden de corrientes, pendiente de la cuenca y los causes.

PARTE AGUAS: Es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas.

ÁREA DE LAS CUENCAS: Se define como la superficie en proyección horizontal por el parte aguas.

CORRIENTE PRINCIPAL: Es la corriente que pasa por la salida de la misma las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias a los puntos de salida se llaman cuencas tributarias o subcuentas.

TIPOS DE CUENCASExisten tres tipos de cuencas:

EXORREICAS: Drenan sus aguas al mar o al océano.

ENDORREICAS: Desembocan en lagos, lagunas, o solares, que no tienen

comunicación, y salida fluida al mar.

ARREICAS: Las aguas se evaporan o se filtran o se filtraran en el terreno

antes de encausarse en una red de drenaje.

DEFINICIONES EVAPORACIÓN: El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la

superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la traspiración en plantas y sudoración en animales. Los seres vivos, especialmente en los seres vivos, contribuyen con un 10% el agua que se incorpora a la atmosfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares a la banquisa.

TRASPIRACIÓN: Es la evaporación de carácter biológico que se realiza por

los vegetales, y constituye, “según algunos” a la primera fracción de la evaporación total. Es el agua que se despide en forma de vapor de las hojas de las puntas.

EVAPOTRANSPIRACIÓN: Es la condición de evaporación y

traspiración.

CONDENSACIÓN: El agua en forma de vapor sube y se condensa

formando las nubes, constituidas en agua en pequeñas gotas.

PRECIPITACIÓN: Es cuando las gotas de agua que forman las nubes se

enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón su mayor peso. La precipitación puede ser solido (nieve, o granizo) o liquido (lluvia).

ESCORRENTÍA: Este término se refiere a los diversos medios por las que

el agua líquida se desliza cuenca abajo por la superficie del terreno.

INFILTRACIÓN: Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a

través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmosfera por evaporación o más aun, por la infiltración de u, que la extraen con raíces menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, investigan (es decir cortan) la superficie del terreno.

AGUA CAPILAR: Es a filtración del a agua que ocupa los micro poros, se

mantiene en el suelo gracias a la fuerza derivadas de la tención superficial del agua. Esta fracción del agua es utilizable por las plantas es la reserva hídrica del suelo.

FILTRACIÓN: Formación de un paso de agua en forma de conducto a través

de materiales naturales o artificiales.

PERCOLACIÓN: Se define como el flujo descendente de agua saturada a

casi saturada del suelo de la captación donde toda el agua que escurre por los diferentes se convierte en este punto.

ALMACENAMIENTO: Lugar por donde por condiciones del terreno llega

hacer paso a paso lugares de captación donde toda el agua que escurre por los diferentes lugares, se conviene en el punto.

FLUJO SUBTERRÁNEO: Se produce a favor de la gravedad como la

escorrentía. Superficial de las que puede considerar una versión y donde se presenta en dos modalidades.

CALCULO DE LA SUPERFICIE Y E PERÍMETRO DE LA CUENCA

El área de la cueca es la suma importación porque:

a) Sirve de base para la determinación de otros elementos, como parámetros, coeficientes, relaciones, etc.

b) Por lo general las causas (gasto) de escurrimiento crecen a medida que aumenta la superficie de la cuenca.

c) El crecimiento del área actúa como un factor de descompensación de modo que es más común detentar crecientes instantáneas y de representa inmediata en cuencas pequeñas que en las grandes cuencas.

Siendo el criterio de investigadores como Ven Te Chow se puede definir como cuencas pequeñas aquellas con áreas menores a 250 km2 mientras las que poseen áreas mayores a los 2500 km2 se clasifican dentro de las cuencas grandes. La medición de la superficie de la cuenca se puede llevar a cabo mediante la utilización de un planímetro mientras que el planímetro a través de la digitalización planimetría en un sistema asistido por computadora mientras que el perímetro puede ser obtenido con la ayuda de un sistema.

PLANÍMETRO: Es un aparato que realiza una interrogación mecánica que

permite el cálculo de la superficie de la cuenca. El cual trabaja con una constante para cada escala de medición, recorriendo perimetralmente las cuencas con el visor del apartado. Al resultado obtenido de las lecturas inicial y final en la escala del instrumento se le afecta de la constante correspondiente para obtener la superficie que generalmente se expresa en km2.

Si bien el planteamiento y el curvímetro ha sido utilizado habitualmente en épocas padas hoy en día gracias a los sistemas CAD y SIG (sistema de información geográfica) los compuestos de la superficie y perímetro en un área cualquiera se devuelve inmediatamente, una vez que la cuenca, se ha digitalizado bajo un sistema de geo- referenciación adecuado.

MÉTODOS PARA CÁLCULO DE LA PENDIENTE DE UNA CUENCA

La pendiente media contribuye un elemento en el efecto del agua al caer a la superficie por la velocidad que adquiere y la erosión que produce.

MÉTODO DE ALVORD

Analiza la pendiente entre curvas de nivel trabajando con la faja definida por las líneas medias que pasan entre las curvas del nivel.

Si=Dw i

y S i=aili

DONDE:

Si= pendiente de la faja analizada D= desnivel entre líneas medias, aceptado como nivel entre curvas (equidistancia)Wi=ancho de la faja analizada ai= área de la faja analizada Li= longitud de la curva de nivel correspondiente a la faja.

Así la pendiente de la curva será el promedio pasado de la pendiente de cada faja en reacción con su área.

S=(Dl1a1∙a1A )+(Dl2a2

∙a2A )+…(Dlnan

∙anA )

S=(DA ) (l1+l2+…ln )

S=DlA

DONDE:S: Pendiente de la cuencaL: Longitud total de las cuenca del nivel dentro de la cuenca (tabla 1)A: Área de la longitud.

CURVA DE LA COTA LONGITUD (KM)56 33.5558 51.45: :

LONGITUD TOTAL 380.10

MÉTODO DE HORTONConsiste en trazar una maya de cuadros sobre la protección planimetría de la cuenca orientándolas según la dirección de la corriente principal si se trata de una cuenca pequeña la maya llevara, al menos cuatro cuatros por lado pero si se trata de una superficie mayor, deberá aumentar el número de cuadros por lado ya que en la precisión del cálculo depende de ello. Una vez constituida la maya en un esquema similar a la que se muestra en la siguiente figura se miden las longitudes de los límites de la maya dentro de la cuenca se juntan las intercepciones y tangenciales, de cada línea con las curvas del nivel.

Sx=N xD

Lx

S y=N y D

Ly

DONDE:Sx= Pendiente en el sentido x.Sy= Pendiente en el sentido y.Nx= Número total de intersecciones y tangenciales en lineal de la maya con curvas de niveles en el sentido x.Ny= Número total de intersecciones y tangenciales en la línea de la maya con curvas de nivel en el sentido y.D= Equidistancia de las curvas.Lx= Longitud total de la línea de la maya en sentido x, dentro de la cuenca.Ly= Longitud total de la línea de la maya en sentido y, dentro de la cuenca.Horton considera que la pendiente media de la cuenca puede determinarse como:

S= NDsecθL

DONDE:S= Pendiente media de la cuenca.N= Nx+Ny.θ= Angulo dominante entre las líneas de la maya y las cuencas de nivel.L= Lx +Ly.COMO RESULTADO:

Promedio Aritmético S= Sx+Sy2

Promedio Geométrico S= √Sx Sy

NÚM. DE LA LÍNEA DE LA MAYA

INTERCEPCIONES LONGITUDES (KM)

0 Nx Ny Lx Ly1234:

SUMA PARCIALSUMA TOTAL

MÉTODO DE NASH

Actuando de forma similar al criterio de Horton se traza una cuadricula en el sentido de cause principal como se muestra en la siguiente figura y debe cumplir la condición de

tener aproximadamente 100 intersecciones ubicadas dentro de la cuenca. En cada una de ellas se mide la distancia minina (d) entre curvas de nivel la cual se define como el segmento de recta de mayor longitud posible que pasado por el punto de intersección, corta a las curvas de nivel más cercanas en forma aproximadamente perpendicular.

S= Dd i

DONDE:Di= Distancia mínima de un punto de intercepción de la maya entre curvas.

S= ΣSinDONDE:S= Pendiente de la cuenca.N= Numero de intercepciones y tangenciales detectadas.

Cuando una intercepción ocurre entre dos curvas de nivel del mismo valor la pendiente se considera nula y esos son los dos puntos, que no se toman en cuenta para el cálculo de la pendiente media.

Con este procedimiento la pendiente media de la cuenca es la media aritmética de todas las intercepciones detectadas, descontando de dicho compuesto aquellas intercepciones con pendiente nula. Los datos deben procesarse según la siguiente tabla.

INTERCEPCIÓN

COORDENADAS

di S

MÉTODO DE ALVORD (ejercicio)

Para empezar elegimos una cuenca:

Después continuamos sacando el área y las longitudes de las curvas:

Las anotamos en la tabla para poder sacar su sumatoria en Km.

Curva de nivel Longitud Longitud (Km)2900 2.22 1.112800 5.7 2.852700 13.96 6.982600 21.8 10.902500 14.75 7.38

2400

2500

2600 2700

2800

2900

2400 5.99 3.00=Σ 64.42 32.21

Área= 33.08 8.27

D= 0.02

Si=DlA

=0.02∗32.218.27

=0.0779

MÉTODO DE HORTON (ejercicio)

Continuamos con la misma cuenca que utilizamos en el método anterior.

No. de la línea de la

maya

Intersecciones Longitudes cm

Ny Nx Ly Lx

1x 2x 6 7.2637 3x 7 9.6264 4x 6 5.6362 5x 1y 2y 7 3.91063y 5 4.15694y 7 3.58445y

No. de la línea de la

Intersecciones Longitudes KmNx Ny Lx Ly

D= 0.02

Sx=Nx D/Lx Sx= 19 0.02 = 0.0337

Sy=Ny D/Ly Sy= 19 0.02 = 0.0652

Aritmetica

Sc= Sx+Sy/2 Sc= 0.033738341 0.065225414 = 0.0495

Geometrica

Sc=√Sx*Sy Sc= 0.033738341 0.065225414 = 0.0469

5.82595

2

11.26315

maya2x 6 3.63185 3x 7 4.8132 4x 6 2.8181 2y 7 1.95533y 5 2.078454y 7 1.7922

Suma Parcial 19 19 11.26315 5.82595

Suma Total 38 17.0891

MÉTODO DE NASH (ejercicio)

Interseccio Coordenadas Longitud di S= D/di

n x y1 P 6 0.1962 0.10202 P 7 0.5239 0.03823 P 8 0.2104 0.09514 P 9 0.0806 0.24815 P 11 0.2836 0.07056 O 5 0.0991 0.20187 O 6 0.2419 0.08278 O 7 0.1995 0.10039 O 8 0.2141 0.0934

10 O 9 0.0379 0.528411 O 10 0.0730 0.274212 O 11 0.3039 0.065813 N 4 0.1548 0.129214 N 5 0.0518 0.386515 N 6 0.1901 0.105216 N 7 0.0834 0.240017 N 8 0.0578 0.346318 N 9 0.1198 0.167019 N 10 0.0038 5.333320 N 11 0.1472 0.135921 M 4 0.0606 0.330322 M 5 0.1161 0.172323 M 6 0.1416 0.141224 M 7 0.0779 0.256725 M 8 0.0257 0.779726 M 9 0.1593 0.125527 M 10 0.0281 0.711728 M 11 0.0862 0.232029 L 2 0.0121 1.652930 L 3 0.0434 0.461431 L 5 0.0314 0.638032 L 6 0.0273 0.733933 L 7 0.0424 0.471734 L 8 0.0999 0.200235 L 9 0.0064 3.125036 L 11 0.0276 0.724637 L 12 0.0366 0.547238 L 13 0.0694 0.288239 L 14 0.0411 0.487240 K 3 0.0958 0.208841 K 4 0.1246 0.160642 K 5 0.0614 0.325743 K 6 0.1467 0.136444 K 7 0.0565 0.3543

45 K 8 0.0703 0.284746 K 9 0.0200 1.002547 K 10 0.0452 0.442548 K 11 0.0624 0.320549 K 12 0.0890 0.224750 K 13 0.0629 0.318051 K 15 0.0609 0.328452 J 3 0.0438 0.457153 J 4 0.0887 0.225654 J 5 0.0760 0.263255 J 7 0.0238 0.842156 J 8 0.0544 0.367657 J 9 0.0134 1.492558 J 10 0.0090 2.234659 J 11 0.0553 0.361760 J 13 0.0086 2.325661 J 14 0.0862 0.232062 J 15 0.0486 0.411963 J 16 0.0724 0.276464 I 2 0.1322 0.151365 I 5 0.0142 1.413466 I 9 0.0947 0.211267 I 10 0.1210 0.165368 I 11 0.1955 0.102369 I 13 0.1140 0.175570 I 14 0.0632 0.316571 I 15 0.0582 0.343972 I 16 0.0561 0.356873 H 3 0.0582 0.343974 H 4 0.1183 0.169175 H 5 0.0343 0.583176 H 10 0.0795 0.251677 H 11 0.1177 0.169978 H 12 0.0472 0.423779 H 13 0.0735 0.272380 H 15 0.0198 1.010181 H 16 0.1234 0.162182 G 3 0.0929 0.215483 G 5 0.0665 0.300884 G 6 0.0197 1.015285 G 9 0.0140 1.428686 G 10 0.0432 0.463587 G 11 0.0228 0.879188 G 12 0.1220 0.164089 G 13 0.0203 0.9852

S=ΣS/N S= 61.5332 = 0.5085121

90 G 14 0.0718 0.278691 G 15 0.0856 0.233892 F 4 0.0667 0.299993 F 6 0.0547 0.366094 F 7 0.0428 0.467395 F 8 0.0210 0.952496 F 9 0.0303 0.660197 F 10 0.0510 0.392598 F 11 0.1457 0.137399 F 13 0.0657 0.3044

100 F 14 0.0531 0.3766101 F 15 0.0787 0.2541102 E 7 0.0149 1.3423103 E 8 0.0455 0.4396104 E 9 0.0718 0.2786105 E 10 0.0112 1.7937106 E 11 0.2130 0.0939107 E 12 0.0531 0.3766108 E 13 0.0411 0.4872109 E 14 0.0362 0.5533110 E 15 0.0610 0.3281111 D 7 0.1827 0.1095112 D 10 0.0808 0.2475113 D 12 0.0162 1.2346114 D 13 0.0439 0.4556115 D 14 0.1154 0.1734116 D 15 0.0241 0.8316117 C 12 0.0299 0.6689118 C 13 0.0645 0.3103119 C 14 0.1956 0.1022120 B 13 0.1383 0.1446121 B 14 0.0582 0.3436

=Σ 61.5332

LONGITUDES TRIBUTARIASGeneralmente indican o nos dan una idea de cómo de cómo es la pendiente topográfica de la cuenca. Ejemplo:

ÁREAS ESCARPADAS: Buen drenaje y permeabilidad, los tributarios son

pequeños en longitud.

PLANICIES: Longitudes tributarias son grandes generalmente son suelos

profundos y permeables.

DENSIDAD: Es la relación que existe entre el numero de corriente y el área

drenada o de la cuenca.

Dc= NcADONDE:Nc= Numero de corriente.A= Área (desde) drenada o de la cuenca.

DENSIDAD DEL DRENAJE : Es la relación de la longitud de las corrientes

por unidad de área.

Dd= LADONDE:L= Sumatoria de longitudes de todas las tributarias.A= Área de la cuenca.

AÉREA DE LA CUENCA: El objetivo que se persigue es hallar la forma el

parte aguas, el área, la localización geográfica, la ubicación del cauce principal, la de los tributarios, etc. de la cuenca.

ORGANIZACIÓN

1.- Define una cuadricula grande en el terreno.2.- Conforma detalles menores.3.- Define cotas y elevaciones del terreno.4.- Dibuja los puntos obtenidos en el terreno y obtiene la forma de este, la presentación se basa en los datos, en el plano se recomiendan las escalas horizontales y verticales de 1:100000 y de 1:10000 respectivamente. Lo anterior es la generalidad de los casos más que no estrictamente considerables.

LONGITUD DEL CAUSE PRINCIPAL

BRIGADA PRINCIPAL.

BRIGADA SECUNDARIA

BRIGADA DE NIVELACIÓN.

BRIGADA DE CONFIGURACIÓN.

Se miden segmentos tratando que sean igualesL= Σ (sumatoria de todos los segmentos)

1.- Por cada formula general de la pendiente S= H/L.2.- Curva masa área (+) +¿ área (ˉ) = 0.3.- Criterio de Taylor y Swartz.

H

CRITERIO DE TAYLOR Y SWARTZ

Este criterio supone que el rio está formado por una serie de canales con pendiente uniforme cuyo tiempo de recorrido es igual al cauce. Por lo tanto el cauce se subdivide en m tramos iguales y se obtiene:

ti= AxVi ---- 1

Según chezy Vi= Ci√RiSi

Si se hace constante esta expresión y queda así

K= Ci√RiSi

Por lo tanto: Vi= k√Si--- 2

Sustituyendo 2 en 1

ti= A ×k √ Si --- 3

Si el tiempo total del recorrido es la suma de las pendientes parciales, la anterior queda:

+

+

ˉ

ˉ

L

T= Lk √ S --- 4

DONDE:

K= CTE.L= Longitud total del cauce.S= Pendiente del cauce.T= Tiempo total de recorrido.

Sustituyendo en 3 y 4 L

K √s=∑

i=1

m ∆x

K √s1La Como L= ∆ xm, sustituyendo, simplificando y ordenando la expresión nos queda finalmente:

S=( m

1

√s1+1

√ s1+…

1

√sm )2

DONDE:

S= Pendiente media de dicho tramo.

S1, S2, Sm= Pendiente de cada segmento este, S= hiNOTA: Esta ecuación tiene mayor aproximación mientras mayor sea el numero se segmentos en que se subdivide el tramo del cauce por estudiar.

Ecuación para obtener la pendiente del cauce.

UNIDAD II PRECIPITACIÓN

CONCEPTO DE PRECIPITACIÓN: Es toda la cantidad de agua que

puede caer sobre una cuenca. Cuando por condensación las partículas de agua que forman las nubes alcanzan un tamaño superior a 0.1 mm, comienzan a formarse gotas, las cuales caen por gravedad dando lugar a las precipitaciones (en forma de lluvia, granizo o nieve). Desde el punto de vista de la ingeniería Hidrológica, la precipitación es la fuente primaria, del agua de la superficie terrestre y sus mediciones forman el punto de partida de la mayoría de los estudios convenientes al uso y control del agua. En este tema observaremos los aspectos importantes de la precipitación.

1.- Como se previene (aspectos básicos de meteorología)2.- Medición de la misma.

NOCIONES DE HIDROMETRÍA

La hidrometría estudia los fenómenos atmosféricos. Para la hidrología interesa el estudio de los fenómenos relacionados con el agua atmosférica (Hidrometeologia). Conviene conocer ciertas cuestiones relacionadas con la misma como son:

PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión de la columna de aire que gravita sobre una unidad de área que mide el principio de Torricelli.

Presión atmosférica al nivel del mar 760 mm hg.

1 atmosfera 1.033 kg/cm2

Tubo de Vidrio

Columna

Recipiente con Hp

h

Presión estándar o de referencia 1013.2 mb.

(Mb= milibares) (A nivel del mar).

(1 bar 760 mm Hg.

La variación de la presión es con relación a la altitud (1 mb@10m

aproximadamente)

P= 1013.2 [ 288−0.00665 z288 ]5.265

Ecuación para encontrar la presión en cualquier sitio, siendo Z la altura del mismo.

EJEMPLO: 1 determinar la presión de Apan, Hgo si su altitud corresponde a 2439 m.s.n.m.

P= 1013.2 [ 288−(0.00655 )(2439)288 ]

5.265

=(1013.2 ) (0.736985 )=746.71mb

PRESIÓN DE VAPOR

La atmosfera está formada por una gran cantidad de gases como son hidrogeno, oxigeno, neón, bióxido de carbono, etc.En la hidrología el componente más importante es el agua en forma solida, liquida y principalmente gaseosa, a pesar que en las dos primeras no rebasa el 1% y el vapor del agua no más de 43% del volumen de la atmosfera, por lo tanto la presión de vapor es la presión que se ejercería si todos los demás gases estuvieran presentes.Para una temperatura y presión dadas siempre hay una cantidad máxima de vapor máxima por unidad de volumen que puede existir sin condenarse es decir sin pasar de gas a liquido. Cuando una masa de aire contiene esta cantidad máxima de vapor se dice que está saturada y a la temperatura en este momento sale llama punto de roció.

HUMEDAD RELATIVA: Es la relación entre la presión de vapor real y la

de saturación su mención se realiza con el Hidrógrafo.

HUMEDAD ABSOLUTA: Es la masa del vapor de agua en una unidad de

volumen de aire, también llamada densidad de vapor o concentración de vapor.

HUMEDAD ESPECÍFICA: Es la relación entre la masa de vapor y la de

aire húmedo.

MENCIONES DE METEOROLOGÍA

Es la ciencia que estudia los fenómenos que ocurre en la atmosfera como son: viento, temperatura, precipitación y presión. La presión atmosférica interviene directamente en la circulación general de la atmosfera si tenemos zonas o fajas terrestres de corrientes presiones.

DISTRIBUCIÓN DE VIENTOS Y PRESIONES DE LA TIERRA

REGIONES

CUENCAS DE MÉXICO Rio conchos. Rio San Pedro Mezquital. Rio Capalita.

REGIÓN HIDROLÓGICA TUXPANEl aprovechamiento de los recursos hidrológicos de esta región de hidalgo son mínimo, ya que afectan una superficie muy pequeña de este, ya que lo abrupto de su topografía en el extremo sureste de la sierra madre de hidalgo, hace que los escurrimientos que se llegan a construir drenen hacia el golfo de México.

CUENCA RIO TECOLUTLAEsta cuenca abarca solo 67.35 km2 de la superficie total de hidalgo y no aporta ningún beneficio a la entidad.

CUENCA RIO CAZONESAbarca una porción del estado y está constituida por los arroyos que descienden de la sierra de hidalgo, desde una altitud de 2,750 m, en sus inicios.

CUENCA RIO TUXPAN

POLO NORTE

600 LN

300 LN

ECUADOR

300 LS

600 LS

POLO SUR

Alta presión

Baja presión

Alta presión

Baja presión Baja presión Alta presión

Baja presión Alta presión

4

3

2

1

2

3

4

DIRECCIÓN DE LOS VIENTOS

1: Región caliente, humedad, vientos, variables, alta presión.

2 Aire seco descendente, sin vientos variables, baja presión (desiertos).

3 Clima variable precipitación mediana, tormentas fuertes.

4 Aire seco y frio, baja precipitación.

Frente calienteFrente frio

Esta cuenca corresponde 864.92 km2 de la superficie total de hidalgo. Su formación se debe a las aportaciones de los ríos blanco y pahuatlan que interceptan corriente principal por la margen derecha.

NOMBRE LATITUD NORTEGRADOS MINUTOS

LONGITUD OESTEGRADOS MINUTOS

ALTITUDMSNM

CERRO LA PEÑUELA

19 45 98 14 3,350

CERRO EL JIHUINGO

19 49 98 32 3,240

CERRO LA PAILA 19 52 98 29 3,200CERRO LAS NAVAJAS

20 5 98 33 3,180

CERRO EL AGUA AZUL

19 55 98 25 3,040

CERRO LA ESTANCIA

20 18 99 36 3,020

CERROS LOS PITOS

19 55 98 45 3,000

CERRO OJO DE AGUA

21 4 99 7 2,180

ELEMENTOS CLIMATOLÓGICOS Precipitación. Evaporación. Temperatura. Viento (dirección y velocidad). Humedad Atmosférica.

Existen 3 tipos de precipitación:

OROGRÁFICA: Se presenta cuando masas de aire ligero y cálido se elevan se expanden y se enfrían originando la condensación.

CICLÓNICA: Masa de aire elevado por el viento producido por las barreras montañosas se presentan casi todo el año.

POR CONVECCIÓN: Se presenta cuando masas de aire ligero y cálido

se elevan se expanden y se enfrían originando la condensación.

FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

PRESIÓN : Llamada presión atmosférica o barométrica, es la que ejerce la atmosfera sobre los cuerpos y se mide con el barómetro, varía de acuerdo al lugar, altura, temperatura y fenómenos meteorológicos.

PRECIPITACIÓN: Agua que cae de la atmosfera en forma de nieve, lluvia o granizo.

NEVADA: La nieve proviene dentro de las nubes a diversas alturas de la atmosfera, de acuerdo con la latitud y frio que se tenga. Cuando el vapor de agua que se encuentra en la atmosfera es sometido a temperaturas inferiores a 00 se congela formando la nieve que al aumentar de paso se precipita la tierra en forma de copos. La causa más frecuente de que se produzcan las nevadas consiste en el traslado de zonas de temperatura propicia de corriente de aire templando a sectores más fríos, donde el vapor acuoso sufre una súbita condensación al estado sólido y cristalizado.

TEMPERATURA: Estado atmosférico del aire desde el punto de vista de su acción sobre nuestros órganos.

VIENTO: Aire atmosférico que se mueve en dirección determinada: vientos alisios.

CARACTERÍSTICAS DE LA PRECIPITACIÓN

I= h pt

DONDE:HP= altura de lluvia (mm).T= duración (hrs).

I= Intensidad (mm/hrs).

La precipitación se mide en términos de la altura de lluvia y se expresa en mm, la duración es el tiempo que tarda dicha precipitación o tormenta. La intensidad de la relación que existe entre los conceptos anteriores.

ESTACIÓN HIDROLÓGICA O PLUVIOMÉTRICA

PluviómetroA=10 a

Lecturas c/24 horas 60 cm

20 cm

a

Pluviógrafo

Flotadores

Rollo giratorio con papel especial

Son aparatos expuestos a la intemperie captan el producto de lluvia registrando su altura, estos pueden ser pluvímetros o fluviógrafos. Dicha estación debe de contar con evaporímetros, (para evaporación) termómetros, veleta, entre las principales.

Los flotadores están conectados a una plumilla y esta va graficando sobre el papel colocado en el rollo giratorio.

Grafica de registro de un Pluviografo

Utilizando el fluviógrafo se conoce la intensidad de la precipitación también otros registros se pueden trasformar y obtener con ellos los hietogramas de las diversas tormentas medidas.

HIETOGRAMA : Grafica que indica la variación de la altura de lluvia (hp) y/o de la

intensidad con relación a un intervalo de tiempo △t. Y el hietograma se constituye dividiendo el tiempo que dura la tormenta en n intervalos, que pueden ser iguales o no inhibiendo la altura de precipitación de que se obtuvo en cada uno de ellos.

La utilidad de los intervalos dependerá del tiempo de análisis. El intervalo seleccionado, por lo tanto es importante en cuanto a la información que proporcione el hietograma. Un valor demasiado grande podría proporcionar muy poca información y uno muy pequeño daría una información difícil de manejar.

1009080

6070

504030

1020

Tiempo (hrs)

Hp (mm)

△t (2hrs)

At (4 hrs)

△t (6 hrs)

0 0 02 5 5 84 8 3 186 18 10 218 29 11 21

10 36 7 1012 39 3

2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

△t 2 Horas

△t 2 Horas

4 8 120

5

10

15

20

25

△t 4 Horas

△t 4 Horas

6 1216.5

17

17.5

18

18.5

19

19.5

20

20.5

21

21.5

△t 6 horas

△t 6 horas

PRECIPITACIÓN MEDIA EN UNA CUENCA

En general la altura de la lluvia que cae en el sitio dado difiere en la que cae en los alrededores aunque los sitios se encuentren cercanos entre sí. Los aparatos que registran la lluvia ayudan a medir la altura media de la zona en que se encuentran. Existen diferentes criterios para medir la altura de precipitación en la cuenca como.

Aritmético. Método de los polígonos de Thyssen. Método de las Isoyetas.

AURORA BOREAL : Es un fenómeno en forma de brillo o luminosidad que

aparece en el cielo nocturno, visualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del mundo por cortos periodos de tiempo. La aurora boreal es visible en octubre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición durante el transcurso de otros meses siempre y cuando la temperatura atmosférica sea lo suficientemente baja. Los mejores meses para verla son enero y febrero.

RAYO : Es una poderosa descarga eléctrica natural, producida durante una tormenta

eléctrica. La descarga eléctrica producida del rayo es acompañada por la emisión de luz (relámpago), causado por el paso de la corriente eléctrica, que ioniza las moléculas del

aire y por el sonido del trueno, des arreciado por la onda del choque. La electricidad (corriente eléctrica), que pasa atreves el de la atmosfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del rayo es decir el trueno.

TORNADO: Es el fenómeno climatológico que se manifiesta como una columna de

aire que rota de forma violenta, y peligrosa como una nube. Generalmente tiene la forma de una nube embudo cuyo extremos son mas angostos cuando toca el suelo, rodeado de desechos y polvo llegan a velocidades entre 65 y 180 km/hrs y miden aproximadamente 75mts de ancho.

CICLÓN TROPICAL (HURACÁN): Es un sistema de tormenta ala tas

caracterizado por la circulación cerrada alrededor de un centro, de baja presión y que produce fuertes vientos y abundante lluvia. Los huracanes extraen su energía de la condensación del aire húmedo, produciendo fuertes vientos, olas extremadamente grandes y extremadamente fuertes se desarrollan sobre extensas superficie de agua cálida y pierde su fuerza cuando penetra a la tierra.

MAREMOTO (TSUNAMI): Es una ola o un grupo de olas de grande tamaño y

se producen cuando algún fenómeno extraordinario desplazándose verticalmente en una gran masa de agua estos fenómenos son producidos por terremotos.

ARCOÍRIS: Es un fenómeno óptico y meteorológico que produce la aparición de un

espectro de luz continuo. En el cielo cuando los rayos del sol atraviesan pequeñas gotas de agua contenidas en la atmosfera terrestre comúnmente se suelen ver siete colores que son: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta.

FENÓMENOS DEL NIÑO Y LA NIÑA: Son los ejemplos más evidentes

de las oscilaciones climáticas globales, siendo parte fundamental de un vasto y complejo sistema de funciones climáticas.

La niña se caracteriza por temperaturas frías y perdurables. El niño se caracteriza por temperaturas oceánicas y inusualmente calientes.

DEDUCCIÓN DE DATOS FALTANTES EN ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS O HIDROLÓGICAS

En caso de que faltaran en un pluvímetro “x” de 1 o varios días, o una temporada completa se pueden deducir sus resultados mediante dos enteros determinados por criterios, ambos criterios constara de tres estaciones auxiliares distribuidas lo más uniforme y circundante a la estación en estudio.

CRITERIO 1: Si la precipitación anual normal en cada una de las estaciones auxiliares defiere en menos del 10% de la registrada, en la estación “x” para estudiarlos valores restantes se realiza un promedio aritmético con los valores registrados en esa

fecha en las estaciones auxiliares ocea.

.c hpx= h px+h pb+h pc

3

. “x” (cuando no difieran A,B,C en más del 10%)

.B . A

CRITERIO 2: Si defieren en más del 10% lo anterior se aplica.

Hpx=13 ¿]

DONDE:

Hpx= Altura de precipitación faltante.Hpa, b, c= Altura de precipitación media anual en la estación A ,B, C.Px= Precipitación media anual de la estación “x”.PA, pB, pC=Precipitación en A, B, C en el periodo o fecha considerada.

CURVAS ALTURAS DE PRECIPITACIÓN ÁREA DURACIÓN

Las curvas altura de precipitación área duración sirven para determinar el potencial de precipitación que existe en la misma zona dada. Este análisis trata de establecer, las cantidades máximas, de precipitación que se producen en diferentes áreas y para diferentes duraciones. Cuando se tienen datos de una tormenta el procedimiento para determinarla estas curvas es el siguiente:

a) Dibujar las curvas masa, de las estaciones que cuentan con pluviómetro.

b) Trazar los polígonos de Thyssen para las estaciones de pluviómetro.c) Dibujar las izo yetas correspondientes a la altura de precipitación, total de la

tormenta, medida en estaciones pluviograficas, como pluviométricas.d) Calcular el área encerrada entre cada dos izo yetas y el parte aguas de la cuenca,

a si como la precipitación media en esa área, para las izo yetas próximas al parte aguas el área será la encerrada entre la izo yeta y el parte aguas.

e) Suponer el plano de izo yetas, al a los polígonos de Thyssen y calcular la proporción del área de influencia de cada estación pluviografica que queda entre cada dos izo yetas.

f) Determinar la curva masa media correspondiente al área encerrada. Por cada izo yeta y el parte aguas partiendo de la mayor precipitación, como si esta fuera una cuenca.

g) Solucionar diferentes duraciones de intereses que en general pueden ser múltiplos de 6 horas aunque este intervalo, varié en función del área de la cuenca.

h) Para cada duración seleccionar los máximos incrementos de precipitación. De las curvas masa, calculada en el inciso f) de manera que estén situados en intervalos de tiempos contiguos.

i) Dibujar los datos de área, altura, precipitación y duración.

UNIDAD III E scurrimiento e Infiltración. ESCURRIMIENTO : Se define como el agua providente de la precipitación, la

cual circula sobre o debajo de la superficie terrestre y que llega a una corriente para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca. La altura providente de la precipitación que llega hasta la superficie terrestre sigue diversos caminos hasta llegar a la corriente. Conviene dividir en tres casos que son:

Superficial.Subsuperficial.Subterránea.

FUENTES DE LOS DIFERENTES TIPOS DE ESCURRIMIENTO

Una vez la precipitación ha alcanzado la superficie del suelo se infiltra hasta que las capas superiores del mismo se saturan posteriormente se comienzan a llevarlas depresiones del terreno a la mismo tiempo el agua comienza a escurrir sobre su superficie. Este escurrimiento llamado, flujo superficial, se produce mientras que el agua,

no llega a causes bien definidos. (Es decir que no desaparezca entre las dos tormentas subterráneas sucesivas).

En su trayectoria a la corriente más próxima, el agua que fluye superficialmente se sigue filtrando e incluso se evapora en pequeñas cantidades. Una vez que llega a un cauce bien definido se convierte en escurrimiento de corriente.

En flujo superficial junto con el escurrimiento de corriente forman el escurrimiento superficial. El flujo superficial es su recorrido propicia que una parte de agua de la superficie se filtre y escurra de la superficie del suelo y aproximadamente paralela a él a esta parte de escurrimiento superficial. La otra parte que se infiltra hasta niveles inferiores al freático, se le llama escurrimiento subterráneo.

ESCURRIMIENTO SUBTERRÁNEO: Es el que de manera más

lenta llega hasta la salida de la cuenca.

ESCURRIMIENTO SUB-SUPERFICIAL: Puede ser casi tan

rápido como el superficial, o casi tan lento como el subterráneo, dependiendo de la permeabilidad de los tratados superiores del suelo, por eso es difícil distinguirlos de los otros dos.

LA FILTRACIÓN

PERDIDAS

PRECIPITACIÓN EN

ACCESO O EFECTIVA

ESCURRIMIENTOSUPERFICIAL

ESCURRIMIENTO SUBTERRÁNEO

ESCURRIMIENTO SUB SUPERFICIAL

ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL

ESCURRIMIENTO SUPERFICIALMENTE

ESCURRIMIENTO DIRECTO

ESCURRIMIENTO BASE

ESCURRIMIENTO TOTAL

RELACIÓN ENTRE LA PRECIPITACIÓN Y EL ESCURRIMIENTO TOTAL

PRECIPITACIÓN

Calcular el gasto diario en el mes de mayo para un determinado riego si se conocen los niveles del agua y seis aforos efectuados durante un este mes,Se dispone de la curva E-Q correspondiente.

FECHA EVALUACIÓN REGISTRADA

E (m)

Q GASTO AFORO M3/seg.

1 2.32 2688 1.84 163

11 1.28 8816 1.34 12221 1.11 8028 0.79 47

ELEVACIÓN DEDUCIDA CORRECCIÓN (m)

2.31 - 0.011.79 - 0.101.20 - 0.081.46 + 0.121.13 + 0.020.81 + 0.02

INFILTRACIÓN: Es el proceso entre la precipitación y el escurrimiento por el cual

el agua penetra desde la superficie del terreno hacia el suelo.

PROCESO DE INFILTRACIÓN : En primera etapa satisface la diferencia de

humedad del suelo en una zona cercana a la superficie, y posteriormente superando el nivel de la humedad, para formar parte del agua subterránea, superando los espacios vacios.

FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN:

Entrada superficial. Trasmisión a trabes del suelo. Capacidad de almacenamiento del suelo. Características del medio permeable. Características del fluido.

MÉTODO EMPÍRICOS Cuando se tienen mediciones simultaneas de lluvia y volumen de escurrimiento en una cuenca. Las pérdidas se pueden calcular, de acuerdo con su definición:

Vp= V11 - Ved

DONDE:F= Infiltración o camina de pérdidas acumuladas.I= Altura de lluvia acumulado.R= Escurrimiento directo acumulado.

Si a su vez esta precipitación se deriva con respecto al tiempo se tiene: F= I-r DONDE: F= Escurrimiento directo por unidad de tiempo.

Para aplicación de los métodos que simulan la relación lluvia-escurrimiento es necesario conocer la duración del tiempo r para ello se utiliza comúnmente: por criterios en cuencas aforadas.1.- La capacidad de infiltración media.2.- El del coeficiente de escurrimiento.

CRITERIO DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN MEDIAEste criterio supone que la capacidad de infiltración es constante durante toda la tormenta a esa capacidad de infiltración se llama, índice de infiltración y se denomina con Q. cuando se tiene un registro simultáneo de precipitación y escurrimiento de una tormenta, el índice de infiltración media calcula como sigue:

a) Del hidro grama avenidas, se separa el gasto base y se calcula el volumen de escurrimiento directo.

b) Se calcula la altura de lluvia en exceso o efectiva. Hpe como el volumen de escurrimiento directo entre el área de la cuenca.Hpe= Ved/Ac.

c) Se calcula el índice de infiltración media Q trazando una línea horizontal. En el Hieto grama de la tormenta de tal forma que la suma de las alturas de precipitación que queden arriba de esa línea sea igual a Hpe. El índice de infiltración media será entonces igual. a la altura de precipitación correspondiente. A la línea horizontal dividida entre el intermedio de tiempo At que dure cada barra del hietograma.

CRITERIO DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO Con este criterio supone que las perdidas proporcionales a la perdida de lluvia.

f= (1-Ce)i es decir r= Ce

Donde la constante de proporcionando Ce se denomina coeficiente de escurrimiento. Otra manera de escribir es.

Ved= Ce Vii o bien Ce= vedvii

(USSCS) CRITERIO UNITED STATES SOIL

CONSERVATION SERVICE

Según este criterio la relación del coeficiente de escurrimiento y la altura de precipitación pluvial de una tormenta está dada por:

Ce= (p−0.25 )2p2+0.8 sp

DONDE:P= Altura total de precipitación de la tormenta.S= Parámetro para determinar con las mismas unidades de P.

El parámetro S se puede determinar si se conoce varias parejas de v (P,Ce,). El valor S puede tomarse como hace que la variación del error cometido al calcular. Ce con la ecuación anterior con respecto al coeficiente de escurrimiento real sea mínima.

MÉTODO DE ENVOLVENTESToma en cuenta solo el área de la cuenca, no es un método que analice la relación lluvia escurrimiento se requieren solo estimaciones gruesas de loa gastos más probables o cuando se carezca casi por completo de información. La idea es relacionar el gasto máximo con el área de la cuenca.

Q= ∝ A c8.

DONDE:∝ y b = son parámetros empíricos.Ha B=1 y ∞= ci Es la formula racional.

Se ha visto que B es del orden de ¾ para cuencas de área menor de 150km2 y de ½ para cuencas mayores, las formulas más usadas son las de creador y Lowry.

CREAGER

q= 1.3.3.3 Ce (0.38tAc)∞Ac-1

q= Gasto por unidad de área.

∝= 0.936

Ac0.048

DONDE:Ce= Coeficiente empírico.A= Área de la cuenca (km2).

LOWRY

Q= Cl

(Ac+259)=0.85

CL= Coeficiente empírico.

Cc Y CU= Se determina por renglones llevando a la grafica logarítmica los gastos unitarios q contra sus respectivas áreas de cuenca y seleccionado Cc y Cl en todos los puntos medios.

CRITERIO DEL ÍNDICE DE PRECIPITACIÓN ANTECEDENTE

Este criterio relaciona el índice de infiltración media con las condiciones de humedad del suelo, se utilidad principal es para problemas de avenidas de corto plazo, las condiciones de humedad del suelo se presentan mediante el índice de precipitación antecedente definido por: I.P.Aj+¿i=(K) I.P.A. j+Pj.

DONDE:P= Precipitación total.K=Constante que toma en cuenta la dimensión de la humedad con el tiempo, cuyo valor puede tomarse como 0.85 para calcular diarios.J= Día en cuestión.

Si se tienen registros de P y Q para variar tormentas en la cuenca en estudio y además se cuenta con las precipitaciones de algunos días anteriores a s tormenta, es posible le contribuir una grafica de Q contra IPA que tiene la forma mostrada en la grafica.

Para formar una grafica como la anterior conviene seleccionar una o varias temporadas de lluvia del registro y suponer una valor inicial I.P.A por ejemplo 10 mm además es también conveniente escoger solamente las avenidas con un solo pico para evitar errores en la separación del gasto base y por lo tanto en el cálculo de Q.

MÉTODO DE LOS NÚMEROS DE ESCURRIMIENTO

Todos los criterios vistos anteriores requieren que la cuenca esta aforada es decir que se hallan medido los gastos de salida y administrar tiempo las precipitaciones. El USSCS propone el siguiente método llamado: De los números de escurrimiento que reúnen las características de la cuenca. La altura de la lluvia total t se relaciona con la

I.P.A

Q

altura de lluvia efectiva las cuales se pueden expresar algebraicamente mediante la educación siguiente.

Pc= −[P−508

N+5.08]

2

P−2032N

−20.32

DONDE:PC= Altura de la lluvia efectiva.N=Numero de escurrimiento cuyo valor depende del tipo del suelo, cobertura vegetal y pendiente del terreno, precipitación antecedentes entre otros factores.El= Tipo de suelo se estima tomando como agua la siguiente tabla.

TIPO DE SUELO

TEXTURA DEL SUELO

A AÉREAS CON POCO LIMO Y ARCILLA SUELO MUY PERMEABLE.

B AÉREAS FINAS Y LIMOS.C AÉREAS MUY FINAS, LIMOS, SUELOS CON

ALTO CONTENIDO DE ARCILLA. D ARCILLAS EN GRANDES CANTIDADES, POCO

PROFUNDAS CON SU HORIZONTALES DE POCA SANA, MUY IMPERMEABLES.

Para tomar en cuenta las condiciones de humedad del suelo se puede hacer una corrección al número de escurrimientos obtenidos tomando en cuenta la altura de precipitación acumulada 5 días antes de la fecha en cuestiones (LL5).

UNIDAD IV Evaporación y uso Consuntivo.

EVAPORACIÓN Ó USO CONSUNTIVO.

Es un factor determinante en el diseño de sistemas de riego incluyendo las obras de almacenamiento distribución y drenaje especialmente el volumen útil de una presa para abastecer a una zona de riego depende en gran medida del uso consuntivo. En México se usa fundamentalmente dos métodos para el cálculo del uso consuntivo el de THORNTWAITE y el de BLANEY -CRIDDLE.

El perímetro toma en cuenta la temperatura media mensual, arroja resultados estimados que pueden usarse únicamente en estudios preliminares o de gran visión, mientras que el segundo es aplicables a casos más específicos.

RELACIONES LLUVIA- ESCURRIMIENTOEn general, los registros de precipitación son más abundantes que los escurrimientos y además, no se afectan por cambios en la cuenca, etc. Por ello, es conveniente contar con métodos que permitan determinar, el escurrimiento en una cuenca mediante las características de la misma precipitación. Las características de la cuenca se conocen por medio de planos topográficos y de uso del suelo, y la precipitación a través de mediciones directa en el caso de medidas del diseño. Los principales parámetros que intervienen en el proceso de conversación, de lluvia a escurrimientos son los siguientes:

1.- Área de la cuenca.2.- Altura total de precipitación.3.- Características generales o promedio de la cuenca. (Forma, pendiente, vegetación, etc.).4.- Distribución de la lluvia en el terreno.5.- Distribución en el espacio de la lluvia, y de las características de la cuenca.

HIDRÓGRAMA UNITARIO

Se define como el Hidrograma de escurrimiento directo que se produce por una lluvia efectiva o en exceso de la lamina unitaria, duración y repartida uniformemente en la cuenca. El método de hidrógrafa unitario fue desarrollado originalmente por Sherman en 1932, y está basado en el siguiente:

a) TIEMPOS DE BASE CONSTANTE : Para una cuenca dada, la

duración total de escurrimiento directo, o tiempo base, es la misma por todas las tormentas con la misma duración de lluvia efectiva, independientemente del volumen total.

b) LINEALIDAD O PROPORCIONALIDAD: Las ordenadas de

todas las hidrogramas se escurrimiento directo en el mismo tiempo base, son directamente proporcionales al volumen, de escurrimiento directo, es decir el volumen total de lluvia efectiva.

c) SUPERPOSICIÓN DE CAUSAS Y EFECTOS: El hidrograma

que resulta de un periodo de lluvia dado puede suponerse a hidrograma resultante de periodos lluviosos precedentes.

EVAPORACIÓNEs el proceso por el cual, el agua pasa del estado liquido en que se encuentra en los almacenamientos, conducciones y en el suelo, en las copas cercanas a la superficie, ha estado gaseoso, y se trasfiera a la atmosfera. El intercambio de moléculas descrito en forma de una pequeña zona, situada junto a la superficie de agua se muestra en la siguiente figura.

Si ew es la presión de la por existir en la zona de intercambio. Si ea es la presión de

vapor del aire que se tiene un momento dado y es la presión de vapor de saturación. Se presentan dos situaciones.

a) es>ew, en estos casos se produce evaporación mientras ew<ew.

b) es<ew, en estos casos la evaporación cesa cuando eu almacena el valor es.

Determinar las extracciones mensuales que se necesario hacer de una presa para regular un área de 20000 hectáreas sembradas de algodón en la región lagunera. (Zona árida en la latitud 250 30` norte. La fecha de siembra será el 1ro de abril. Las temperaturas de precipitación y altura de evaporación medidas mensualmente mostradas en la siguiente tabla. El área de las

EVAPORACIÓN

ZONA DE INTERCAMBIO

ɤ AIRE ɤ

ɤ AGUA ɤ

condiciones es de 100 000 m2 y se estima que es desperdicio medio mensual de 2000, 000 de m3. Usar el método de Thorvtijate y el método de Blanney-Criddlee.

MES T 0 C HP (cm)

HEV (cm)

ENERO 13 0 68FEBRER

O15.8 0 73.2

MARZO 18.4 0 75.4ABRIL 22.6 0 85.2MAYO 25.4 6 91.5JUNIO 27.0 8 82.3JULIO 26.7 10 85.2

AGOSTO

26.1 7 80.1

SEPTIEMBRE

24.2 0 75.9

OCTUBRE

21.0 0 76

NOVIEMBRE

16.2 0 65.1

DICIEMBRE

12.6 0 67.3

ij=(Tj5 )1.514

Uij=1.6Ka( 10TjI )a

a=6.75 x10−9 I 3−771 x10−7 I 2+1.79x 10−4 I 3+0.492