Procesos naturales del ambiente:

Hidrografía

UNIDAD VIII: EL PROCESO LLUVIA-

ESCORRENTIA

Primer cuatrimestre

2015

ALBERTO I. J. VICH

Prof. Titular

FEDERICO BIZZOTTO

Jefe de Trabajos Prácticos

Departamento de Geografía

Facultad de Filosofía y Letras – UNIVERSIDAD NACIONAL DE

CUYO

PROCESO DE ESCORRENTIA:

A QUE SE DENOMINA ESCORRENTIA?

La escorrentía superficial es aquella parte de la

lluvia, despreciando la intercepción, que no es

absorbida por el suelo mediante el proceso de

infiltración, ni es retenida en la superficie. El agua

superficial es la que se almacena o fluye sobre la

superficie hasta alcanzar un cauce.

La escorrentía subsuperficial es aquella parte del

agua infiltrada que se desplaza paralelo a la

superficie, hasta alumbrar en un punto de cota

inferior al del sitio donde se ha infiltrado, y se

incorpora eventualmente a la escorrentía

superficial o flujo encauzado.

ESCORRENTIA:

La escorrentía subterránea es la circulación del

agua subterránea en el interior de un acuífero. En

algunos casos, el desplazamiento es de carácter

gravitatorio y alimenta una corriente de agua; en

otros, se debe la acción de diferencias

piezométricas en el acuífero.

FACTORES QUE AFECTAN LA ESCORRENTÍA:

factores

climáticos

factores

fisiográficos

cobertura

CLASIFICACIÓN DE LA ESCORRENTÍA

PRECIPITACIÓN DIRECTA SOBRE LOS

CAUCES Y SUS AFLUENTES

ESCORR. SUBTERRANEA

ESCORRENTÍA

TOTAL

Percolación Profunda

Escorrentía Subsuperficial

Escorrentía Superficial

Escorrentía Subterránea

Flujo Intermedio Rápido

Flujo Intermedio Lento

Flujo base Escorrentía

Directa

Escorrentía Total

HIDROGRAMA:

Curva de variación de la descarga de

una corriente en función del tiempo

Q = F(t)

Representa la función de respuesta

del sistema cuenca frente a un

estimulo (precipitación)

HIDROGRAMA:

QUE UNA CRECIENTE O AVENIDA?:

Una creciente o avenida, es una elevación rápida,

breve o no, del nivel de las aguas de una corriente

hasta un máximo, las que descienden a menor

velocidad .

También, es cualquier caudal alto que desborde los

terraplenes (naturales o artificiales) a lo largo de la

corriente, que exceda la capacidad de conducción

del cauce y la aguas inundan la planicie fluvial o las

tierras aledañas fuera de los límites usuales del

mismo.

Se denomina crecida a los caudales iguales o

superiores a cierto múltiplo del promedio anual por

ejemplo, 3 a 5 veces el valor anual.

CRECIENTE:

El concepto de crecida da lugar a

algunas ambigüedades; por ello,

conviene caracterizarla por:

•el caudal máximo instantáneo.

•duración de la crecida.

•volumen total escurrido.

•distribución de los caudales en el

tiempo (hidrograma).

•área inundada.

CRECIENTE:

ANALISIS DE HIDROGRAMAS:

ANALISIS DE HIDROGRAMAS:

ANALISIS DE HIDROGRAMAS:

CRECIENTE: ORIGEN

Aguacero excepcional por su intensidad,

duración, extensión y la ocurrencia previa de

lluvias.

Aumento súbito de la temperatura puede dar

como resultado la fusión rápida de la nieve.

Simultáneamente con lluvias (acción

mecánica de disgregación del manto níveo).

Ruptura de obstrucciones (bloques de hielo,

que pueden ser detenidos por obstáculos).

Colapso de obras de almacenamiento o de

retención (presas, diques, azud, etc.).

Operación de centrales hidroeléctricas.

Aguacero excepcional por su

intensidad, duración, extensión y la

ocurrencia previa de lluvias.

Ruptura de obstrucciones (bloques de

hielo, que pueden ser detenidos por

obstáculos).

RUPTURA LAGUNA GLACIAR EN EL CO. TRONADOR

22-05-2009

Ruptura de obstrucciones.

Colapso de obras de almacenamiento o

de retención (presas, diques, azud, etc.).

ALUVION: DEFINICION

ALUVION: crecientes originadas por intensas

tormentas de verano, generalmente de corta

duración, y traen como consecuencia la

generación casi inmediata, de un considerable

volumen de agua que circula por los cauces

evacuadores que permanecen seco durante

todo el año y únicamente acarrean agua

durante el episodio lluvioso.

Ocurren en cuencas de tamaño moderado a

pequeño, donde las características físicas

(especialmente la pendiente) y biológicas (tipo

y cobertura de vegetación) poseen gran

influencia. Son difíciles de pronosticar.

RUPTURA DIQUE FRIAS

4 de enero 1970

HIDROGRAMA UNITARIO: DEFINICION

El hidrograma unitario (HU) es una función de respuesta

de pulso unitario.

Es un hidrograma de escorrentía directa, generado por

una cantidad unitaria de exceso de lluvia o precipitación

neta, distribuida uniformemente sobre la cuenca, con

intensidad constante durante una duración efectiva.

La lluvia neta o en exceso es aquella que no es

interceptada por la vegetación, no se infiltra ni es

detenida en el terreno. Después de fluir libremente sobre

la cuenca, se convierte en escurrimiento directo en la

salida de ella.

El hidrograma unitario refleja las características

invariantes de la cuenca, de no mediar intervención

humana. Es decir, para una misma duración efectiva de la

lluvia neta, el tiempo base del HU es constante.

HIDROGRAMA UNITARIO: DETERMINACION

HIDROGRAMA UNITARIO: DETERMINACION

proporcionalidad superposición

CALCULO DEL

HIDROGRAMA DE

CRECIENTE A

PARTIR DEL HU

HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER (Pn = 10 mm)

1.8 < Ct < 2.2 0.56 < C

p < 0.69

HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE SNYDER (Pn = 10 mm)

CW=75

= 1.22

CW=50

= 2.14

HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO Del SCS (Pn = 10 mm)

HIDROGRAMA ADIMENSIONAL (SCS):

HIDROGRAMA ADIMENSIONAL (SCS):

HIDROGRAMA DE CRECIENTE DEL SCS:

PRECIPITACION NETA: CALCULO

lluvia en exceso = precipitación neta = fracción de la

precipitación total que no penetra en el suelo (infiltración),

ni es retenida en superficie (detención superficial).

Después de fluir sobre la superficie, el exceso se convierte

en escurrimiento directo a la salida de la cuenca.

CALCULO DE UN HIDROGRAMA DE CRECIENTE:

¿Que es un río?

Es una corriente natural de agua que fluye con

continuidad por un cauce, posee cierto caudal y

desemboca en un cuerpo de agua (otra

corriente, lago, mar o el océano).

Constituye el colector natural de las aguas de

fusión nivo-glacial, escurrimiento superficial,

subsuperficial y cuando se trata de un acuífero

libre, del escurrimiento subterráneo. La

contribución de la precipitación sobre su

superficie es poco significativa, excepto que en

la cuenca de drenaje se presenten lagos.

RIOS Y LAGOS:

RIOS Y LAGOS:

RIOS Y LAGOS:

Se denomina lago a toda masa de agua dulce o

salobre acumulada en una depresión de la

superficie terrestre.

Los lagos varían enormemente en su tamaño y

profundidad; se los encuentran en zonas

geográficas muy diversas, aunque

especialmente son muy abundantes en las

altas latitudes y zonas montañosas de elevada

actividad glaciar.

RIOS Y LAGOS:

Origen tectónico, el agua ocupa las depresiones

producidas por fracturas, dislocaciones y

plegamientos de la corteza terrestre. Son extensos y

muy profundos (Tanganyka, Victoria, Nyasa de la zona

oriental africana, o el lago Titicaca en el altiplano

andino).

Origen glaciar, se originan por la acumulación del

agua de fusión, retenidas por un umbral en el valle o

debido a la acción erosivas sobre los continentes.

Existe un gran número de ellos, especialmente en

EE.UU, Canadá, Siberia y Escandinavia. Se destacan:

el Gran Lago de los Osos (Canadá), Ontario y Michigan

(EE.UU.), y Ladoga (ex URSS).

Lagos volcánicos, acumulación de agua en las

calderas y cráteres volcánicos.

CLASIFICACION DE LAGOS:

Lagos de presa o barrera, acumulación de agua

detrás de barreras formadas por acumulación de

lavas, morenas glaciares, etc. Yelowstone.

Formación de lagos, por variaciones del nivel marino

en las zonas litorales, como sucede en algunas

áreas de la costa sur brasileña.

Por estrangulamiento de los meandros por

colmatación de la corriente.

Por cierre de valles debidos al deslizamientos de

tierra o surge glaciar.

Por impacto de grandes meteoritos. Península de

Yucatán (México).

Origen kársticos, en terrenos calcáreos por la

acción disolvente del agua cargada de gas

carbónico.

CLASIFICACION DE LAGOS:

RIOS Y LAGOS:

RIOS Y LAGOS:

MEDICIONES HIDROMETRICAS:

Una estación hidrométrica es cualquier sección

transversal de una corriente, convenientemente

instalada y operada para la obtención de valores

de caudal a lo largo del tiempo. Comprende la

instalación de dispositivos de:

medición del nivel de agua (H) (reglas

limnimétricas, imnígrafos, etc.).

velocidad de la corriente (V) (molinetes

hidrométricos, botes, cables aéreos o puentes,

etc.).

MEDICIONES HIDROMETRICAS:

Cota pelo agua (H) área (A) Q = A.V

Q = f(H)

sensibilidad

estabilidad

Sitio de instalación

Caracteristicas hidraulicas

naturaleza, rugosidad del lecho

Vegetación de márgenes y fondo

Existencia de obras o afluentes AA

Facilidad de acceso

Confiabilidad del operador

LIMNIMETRIA:

LIMNIMETRIA:

LIMNIMETRIA:

LIMNIMETRIA:

LIMNIMETRIA:

MEDICION DE LA VELOCIDAD:

MEDICION DE LA VELOCIDAD:

MEDICION DE LA VELOCIDAD:

AFORO:

Se denomina aforo al conjunto de operaciones, de

campo y gabinete, para la determinación del caudal

líquido o solido que pasa por la sección transversal de

una corriente, natural o artificial.

AFORO:

AFORO:

AFORO:

AFORO:

AFORO:

CALCULO DEL CAUDAL DE UNA CORRIENTE:

VARIACION DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE EN LA VERTICAL:

VARIACION DE LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE EN LA VERTICAL:

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

caudal diario medio

caudal mensual

caudal anual

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

FLUVIOGRAMA

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

FLUVIOGRAMA

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

CURVA DE DURACION O PERMANENCIA DE CAUDALES

CCM

CC1

CC3

CC9

CCS

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

CURVA DE CAUDALES CLASIFICADOS

ANALISIS Y PRESENTACION DE DATOS DE CAUDAL:

FLUVIOGRAMA

AJUSTE DE UNA SERIE DE V.H. A UNA DISTRIBUCION

TEORICA: LOGNORMAL

xe2x

1)x(f

2y

2y

2

xln

y

Función de densidad:

sKXx tT

y probabilidad p K

AJUSTE DE UNA SERIE DE V.H. A UNA DISTRIBUCION

TEORICA: METODO GRAFICO

CURVAS DE VARIACION ESTACIONAL DE CAUDALES:

REGIMEN FLUVIAL: definición

Los caudales medios mensuales describen una

curva regular, que se denomina REGIMEN FLUVIAL.

Depende de:

Variaciones estacionales de la precipitación

Variaciones estacionales de la temperatura

Relieve

Naturaleza geológica y cobertura

REGIMEN FLUVIAL: clasificación

REGIMENES SIMPLES: Un solo modo de

alimentación (glacial, nival o pluvial). Presupone

homogeneidad del punto de vista climático.

REGIMENES COMPLEJOS: resultan del efecto

combinado o sucesivo de dos o mas fuentes de

alimentación. Presentan condiciones variables de

clima y relieve.

REGIMENES COMPLEJOS CAMBIANTES: se

presentan en grandes cuencas, donde un afluente

posee una forma de alimentación, que transforman

el régimen del colector principal.

REGIMENES SIMPLES: clasificación

REGIMEN FLUVIAL E F M A M J J A S O N D

J A S O N D E F M A M J

ULTRAGLACIARIO 1°

GLACIARIO CLASICO 3° 1° 2°

GLACIARIO MITIGADO 2° 1° 3°

NIVO-GLACIARIO 4° 1° 2° 3°

NIVAL PURO 3° 1° 2° 4°

NIVAL MITIGADO 2° 1° 3° 4°

NIVAL DE LLANURA 1° 1° 1°

PLUVIAL OCEANICO

PLUVIAL

MEDITERRANEO

PLUVIAL TROPICAL

ECUATORIAL

NIVAL DE

TRANSICION 1°

NIVO-PLUVIAL 1° 1°

PLUVIAL-NIVAL 1° 1°

REGIMENES SIMPLES: clasificación

REGIMEN FLUVIAL: clasificación