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Hidrologia Superficial

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD VICTORIA

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UNIDAD 1: CUENCA HIDROLOGICA.

1.1 GENERALIDADES.Una cuenca hidrogrfica es un territorio drenado por un nico sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a travs de un nico ro, o que vierte sus aguas a un nico lago endorreico. Una cuenca hidrogrfica es delimitada por la lnea de las cumbres, tambin llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrogrficas, y con miras al futuro las cuencas hidrogrficas se perfilan como las unidades de divisin funcionales con ms coherencia, permitiendo una verdadera integracin social y territorial por medio del agua. Tambin recibe los nombres de hoya hidrogrfica, cuenca de drenaje y cuenca imbrfera.

Una cuenca hidrogrfica y una cuenca hidrolgica se diferencian en que la primera se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrolgica incluye las aguas subterrneas (acuferos).

1.2 BALANSE HIDROLOGICO.El estado inicial (en el instante t) de la cuenca o parte de esta, para efecto del balance hidrico, puede definirse como, la disponibilidad actual de agua en las varias posiciones que esta puede asumir, como por ejemplo: volumen de agua circulando en los ros, arroyos y canales; volumen de agua almacenado en lagos, naturales y artificiales; en pantanos; humedad del suelo; agua contenida en los tejidos de los seres vivos; todo lo cual puede definirse tambin como la disponibilidad hdrica de la cuenca.

1.3 PROPIEDADES FICIOLOGICASLas principales caractersticas de una cuenca son:La curva de la cota superficie: esta caracterstica da adems una indicacin del potencial hidroelctrico de la cuenca.El coeficiente de forma: da indicaciones preliminares de la onda de avenida que es capaz de generar.El coeficiente de ramificacin: tambin da indicaciones preliminares respecto al tipo de onda de avenida.En una cuenca se distinguen los siguientes elementos:Divisoria de aguasLa divisoria de aguas o divortium aquarum es una lnea imaginaria que delimita la cuenca hidrogrfica. Una divisoria de aguas marca el lmite entre una cuenca hidrogrfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ros distintos. Otro trmino utilizado para esta lnea se denomina parteaguas.El divortium aquarum o lnea divisoria de vertientes, es la lnea que separa a dos o ms cuencas vecinas. Es la divisoria de aguas, utilizada como lmite entre dos espacios geogrficos o cuencas hidrogrficas.El ro principalEl ro principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o mximo) o bien con mayor longitud o mayor rea de drenaje, aunque hay notables excepciones como el ro Misisipi o el ro Mio en Espaa. Tanto el concepto de ro principal como el de nacimiento del ro son arbitrarios, como tambin lo es la distincin entre ro principal y afluente. Sin embargo, la mayora de cuencas de drenaje presentan un ro principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. El ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura.

1.4 TIPOS DE CUENCAS HIDROGRAFICASExisten tres tipos de cuencas:Exorreicas: drenan sus aguas al mar o al ocano. Un ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamrica.Endorreicas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicacin fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del ro Desaguadero, en Bolivia.Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y caadones de la meseta patagnica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningn ro u otro cuerpo hidrogrfico de importancia. Tambin son frecuentes en reas del desierto del Sahara y en muchas otras partes.

UNIDAD 2 PRECIPITACION2.1 ANTESEDENTES En meteorologa, la precipitacin es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmsfera y llega a la superficie terrestre. Este fenmeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni roco, que son formas de condensacin y no de precipitacin. La cantidad de precipitacin sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad, o monto pluviomtrico.La precipitacin es una parte importante del ciclo hidrolgico, llevando agua dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favoreciendo la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren agua para vivir. La precipitacin se genera en las nubes, cuando alcanzan un punto de saturacin; en este punto las gotas de agua aumentan de tamao hasta alcanzar una masa en que se precipitan por la fuerza de gravedad. Es posible inseminar nubes para inducir la precipitacin rociando un polvo fino o un qumico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, acelerando la formacin de gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitacin, aunque estas pruebas no han sido satisfactorias, prcticamente en ningn caso.Si bien la lluvia es la ms frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo. Cada una de estas precipitaciones puede a su vez clasificarse en diversos tipos.

2.1 TIPOS DE LLUVIASLluvia. Es un trmino general para referirse a la mayora de precipitaciones acuosas. Puede tener cualquier intensidad, aunque lo ms frecuente es que sea entre dbil y moderada.Llovizna (o gara). Lluvia muy dbil en la que a menudo las gotas son muy finas e incluso pulverizadas en el aire. En una llovizna la pluviosidad o acumulacin es casi inapreciable. Popularmente se le llama gara, orvallo, sirimiri, pringas o calabobos.Chubasco (o chaparrn). Es una lluvia de corta duracin, generalmente de intensidad moderada o fuerte. Los chubascos pueden estar acompaados de viento.Tormenta elctrica. Es una lluvia acompaada por actividad elctrica y, habitualmente, por viento moderado o fuerte, e, incluso, con granizo. Las tormentas pueden tener intensidades desde muy dbiles hasta torrenciales, e, incluso, a veces son prcticamente secas. La combinacin de tormentas secas y chubascos puede presentarse en cualquier caso. Es decir, un chubasco fuerte con tormenta tiene un rea de lluvia reducida, la cual puede estar rodeada por una especie de crculo de mayor tamao donde se dejan sentir los truenos y relmpagos pero no llueve.Aguacero. Es una lluvia torrencial, generalmente de corta duracin. Sinnimo de chubasco o chaparrn.Monzn. Lluvia muy intensa y constante propia de determinadas zonas del planeta con clima estacional muy hmedo, especialmente en el ocano ndico y el sur de Asia.Manga de agua (o tromba). Es un fenmeno meteorolgico de pequeas dimensiones pero muy intenso, que mezcla viento y lluvia en forma de remolinos o vrtices.Roco. No es propiamente una lluvia, sino una forma de condensacin de la humedad del ambiente en las noches fras y despejadas, cuando el vapor de agua se condensa formando pequeas gotas en las hojas de las plantas o en otras superficies fras.2.3 REGISTROS PLUVIOMETRICOS Y PLUVIOGRAFICOSLa pluviometra a nivel mundial es funcin principalmente de la latitud as como de la distribucin de mares y tierras.En lneas generales, a nivel mundial se pueden establecer las siguientes zonas:a) Zona polar. Precipitaciones bajas del orden de 100-200 mm/ao, todas ellas en forma de nieve durante el inicio del invierno.b) Zona templada. Precipitaciones del orden de 800-900 mm/ao, producidas en su mayor parte por los ciclones extratropicales al inicio del invierno y de la primavera; puntualmente precipitaciones tormentosas de verano.c) Zona desrtica. Precipitaciones muy bajas de 50-100 mm/ao y muy irregulares (tanto en el espacio como en el tiempo).d) Zona tropical. Alta pluviosidad con valores en torno a los 3000 mm/ao, con lluvias diarias convectivas que pueden alcanzar los 5.000 e incluso 10.000 mm/ao.

2.4 PRECIPITACION EN UNA ZONAEn esencia toda precipitacin de agua en la atmsfera, sea cual sea su estado (slido o lquido) se produce por la condensacin del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se origina cuando dichas masas de aire son forzadas a elevarse y enfriarse. Para que se produzca la condensacin es preciso que el aire se encuentre saturado de humedad y que existan ncleos de condensacin.a) El aire est saturado si contiene el mximo posible de vapor de agua. Su humedad relativa es entonces del 100 por 100. El estado de saturacin se alcanza normalmente por enfriamiento del aire, ya que el aire fro se satura con menor cantidad de vapor de agua que el aire caliente. As, por ejemplo, 1 m de aire a 25 C de temperatura, cuyo contenido en vapor de agua sea de 11 g, no est saturado; pero los 11 g lo saturan a 10 C, y entonces la condensacin ya es posible.b) Los ncleos de condensacin (que permiten al vapor de agua recuperar su estado lquido), son minsculas partculas en suspensin en el aire: partculas que proceden de los humos o de microscpicos cristales de sal que acompaan a la evaporacin de las nieblas marinas. As se forman las nubes. La pequeez de las gotas y de los cristales les permite quedar en suspensin en el aire y ser desplazadas por los vientos. Se pueden contar 500 por cm y, sin embargo, 1 m de nube apenas contiene tres gramos de agua.Las nubes se resuelven en lluvia cuando las gotitas se hacen ms gruesas y ms pesadas. El fenmeno es muy complejo: las diferencias de carga elctrica permiten a las gotitas atraerse; los ncleos, que a menudo son pequeos cristales de hielo, facilitan la condensacin. As es como las descargas elctricas se acompaan de violentas precipitaciones. La tcnica de la lluvia artificial consiste en sembrar el vrtice de las nubes, cuando hay una temperatura inferior a 0 C, con yoduro de sodio; ste se divide en minsculas partculas, que provocan la congelacin del agua; estos cristales de hielo se convierten en lluvia cuando penetran en aire cuya temperatura es superior a 0 C.1

2.4 ANALISIS DE REGISTRO DE LLUVIAS P

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