Cap 13 Acción Geológica de Las Aguas-15

21/05/2015

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CAPITULO XIIICAPITULO XIII

HIDROLOGIA Y LA ACCION HIDROLOGIA Y LA ACCION

G EOLOGICA DE LAS AGUASG EOLOGICA DE LAS AGUAS

Ing° Mario Lajo [email protected] inging°° Mario Lajo G.Mario Lajo G.

I.-HIDROLOGIA.-

• Es la ciencia que estudia la distribucióndel agua en la Tierra sus reaccionesdel agua en la Tierra, sus reaccionesfísicas y químicas con otras sustanciasexistentes en la naturaleza, y su relacióncon la vida en el planeta.

• El movimiento continuo del agua entre la Tierra y la Atmósfera se conoce como ciclo hidrológico.

inging°° Mario Lajo G.Mario Lajo G.

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II.- CICLO HIDROLÓGICO.-• Es una serie de reservas, o áreas de almacenamiento, y una

serie de procesos de reciclado continuo de los mares a laatmósfera y de vuelta a los mares que causan que el agua semueva entre estas reservas.

• El ciclo hidrológico consta de cinco etapas: Almacenamiento o freserva, evaporación, precipitación y escorrentía infiltración

• 1.- Almacenamiento.- El agua es almacenada en océanos,lagos, ríos, arroyos, subsuelo.

• 2.- La evaporación.- Incluida la transpiración que realizan lasplantas, transforma el agua en vapor de agua.

• 3.- La precipitación.- Tiene lugar cuando el vapor de aguapresente en la atmósfera se condensa y cae a la Tierra enf d ll i i iforma de lluvia, nieve o granizo.

• 4.- Escorrentía. Es el agua que se desliza por la superficie delsuelo, incluye la que fluye en los ríos y arroyos 5.- Infiltración.-Es el agua que fluye en el subsuelo constituyendo el aguasubterránea.



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III.- LLUVIAS Y LA ACCIÓN EROSIVA (ACCIÓN FLUVIAL).-• El agua de lluvia ejerce una acción erosiva sobre el suelo

mediante el impacto de las gotas, las cuales caen convelocidad y energía variables según sea su diámetro, ymediante la escorrentía o agua de escurrimiento.g

• El volumen y la velocidad de la escorrentía, los cualescontrolan su capacidad de arrastre, dependen de laintensidad, duración y frecuencia del aguacero que laorigina. Dependen también de la pendiente y del área delterreno, lo mismo que de la capacidad del suelo deabsorber y dejar pasar agua a través del perfil.

• La resistencia que el suelo ejerce a la acción erosiva del• La resistencia que el suelo ejerce a la acción erosiva delagua, esta determinada por diversas características opropiedades físicas y químicas del suelo, y por lanaturaleza y cantidad de la vegetación que en él crece.


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• Para poder buscar soluciones adecuadas al problemade la erosión es necesario entrar a investigar lasinterrelaciones de los factores contribuyentes, puesaunque algunos no pueden modificarse directamenteaunque algunos no pueden modificarse directamente,todos pueden controlarse comprendiendo bien laforma como actúan.

• La lluvia y la nieve al caer sobre los terrenos, sonabsorbidas por el suelo. Esta penetración de agua enel suelo se denomina infiltración. Cuando elcontenido de agua de los horizontes del suelocontenido de agua de los horizontes del suelosobrepasa la cantidad que este puede sostener, lafuerza de gravedad arrastra el excedente a estratosprofundos (percolación).


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Cuando la cantidad del agua de lluvia excede a la de absorción einfiltración, el agua en exceso fluye sobre la superficie de los terrenoshasta llegar a un arroyo y luego al mar. Esta es la llamada agua de

i i íescurrimiento o escorrentía.

El agua de escorrentía es la que arrastra a su paso partículas de sueloen cantidad variable, según sea su volumen y velocidad, por una parte,y las resistencias que se oponen a su acción por la otra..


• Las irregularidades del relieve traen comoi l f ió dconsecuencia la formación de arroyos que

erosionan el terreno; los arroyos se unen paraformar riachuelos y la unión de estos, torrentesy ríos, que van creando quebradas, cañones yvalles por su acción erosiva


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IV.- CURSOS DE AGUA.-• Los ríos nacen en manantiales a partir de aguas

subterráneas que salen a la superficie o en lugares enlos que se funden los glaciares. A partir de sunacimiento siguen la pendiente del terreno hasta llegaral mar Un río con sus afluentes drena una zona llamadaal mar. Un río con sus afluentes drena una zona llamada"cuenca hidrográfica".

Desde su nacimiento en una zona montañosa y altahasta su desembocadura en el mar, el río suele irdisminuyendo su pendiente. Normalmente la pendientees fuerte en el primer tramo del río (curso alto), y muy

d l d b d (suave cuando se acerca a la desembocadura (cursobajo). Entre las dos

• Suele haber una pendiente moderada (curso medio).


• Los ríos sufren variaciones en su caudal,que aumenta en las estaciones lluviosas ode deshielo y disminuye en las secasde deshielo y disminuye en las secas.

• Las crecidas pueden ser graduales o muybruscas, dando lugar a inundacionescatastróficas.


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La acción de los cursos de agua está ligada al siguiente concepto:

a.- Caudal.- El caudal de un río es la cantidad, o volumen, deagua que pasa por una sección determinada en un tiempodado. El caudal, pues, está en función de la sección (metrosdado. El caudal, pues, está en función de la sección (metroscuadrados) a atravesar por la velocidad a la que atraviese lasección metros/segundo. Se expresa en litros o metroscúbicos por segundo (l/seg o m3/seg). El problema esdeterminar la velocidad, ya que es variable para cada puntodel cauce, y aunque se pueden usar métodos deaproximación lo normal es considerar los datos ofrecidosaproximación lo normal es considerar los datos ofrecidospor las estaciones de aforo instaladas por lasconfederaciones hidrográficas (en España) ya que ofrecenperiódicamente sus datos.


b.- Estiaje.- Es el menor caudal de un río, situación que se repite todos los años en la misma época, recurrentemente.

• Los cursos de agua difieren en aspecto ydimensiones; para citar un ejemplo en lo que serefiere a los ríos, el Amazonas tiene una longitudaproximada de 6,000 Km. Y un ancho medio de 3Km. Y un caudal medio de 100,000 m3 de agua porsegundo. Nuestros ríos de la costa son más cortos,mucho menos anchos y con un caudal bastantemucho menos anchos y con un caudal bastantemenor.


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Rio AmazonasRio Chili


V.- ACCIÓN DE LOS CURSOS DE AGUA.- Podemos distinguir a los siguientes:

• a.- El agua no encauzada.- Especialmente en las lluvias torrenciales, constituye un poderoso medio de erosión, sobre todo, en materiales poco compactos,erosión, sobre todo, en materiales poco compactos, sueltos o solubles. Su acción es favorecida por una vegetación escasa.

• Es característica la formación de cárcavas y barrancos en los materiales arcillosos (bad-lands), los l d í l á l t d l l dlenars de países calcáreos y el arrastre del suelo de labor, que es descarnado. Se producen, igualmente, corrimientos y desprendimientos de tierras y canchales.


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Cárcavas


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b.- Los torrentes.- Son cursos de agua fijos, pero de funcionamiento esporádico durante el deshielo o lluvias ocasionales.

• Son de varios tipos: torrentes de montaña, ramblas p ,mediterráneas y uadis desérticos.

• Su acción erosiva y de transporte es muy importante, si a una fuerte pendiente (especialmente en los de montaña) se une gran volumen de agua procedente de una tormenta repentina.

• Los materiales arrastrados son depositados al final del curso, formando los conos de deyección y depósitos de piedemonte.


Torrenteras


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Torrenteras


c.- Los ríos .- Se distinguen tradicionalmente tres tramos, en todos los cuales se producen fenómenos de: erosión, arrastre y depósito, pero con mayor dominio de uno de ellos en cada tramo.

En el tramo superior o juvenil, frecuentemente de carácter torrencial, predomina la erosión; ésta se lleva a cabo por el empuje de la masa de agua y por el golpeo de los materiales transportados.

• En el tramo medio o maduro gana en importancia el transporte por arrastre, saltación, suspensión y disolución.


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• El tramo inferior o senil se caracteriza por el depósito de aluviones.

• El perfil transversal del valle se va abriendo en elEl perfil transversal del valle se va abriendo en el descenso; desde una estrecha V, hasta una forma de artesa cada vez más amplia:

• Las gargantas y desfiladeros, cascadas y rápidos, meandros y lagos semilunares, terrazas y llanuras alúviales son algunos de los accidentes originados por los ríos.


d.- Aguas subterráneas .- Su acción es muy importante en los materiales calizos.

El agua, infiltrada en el terreno por las diaclasas y fisuras va ensanchándolas por disolución delfisuras, va ensanchándolas por disolución del CO3Ca, gracias al COz que contiene.

En el transcurso del tiempo se forman cavernas, galerías, simas, tortas y demás formas típicas del denominado modelado cárstico (v. CARST).


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e.- Glaciares .- Las lenguas y mantos de hielo ejercen, con el peso de su propia masa y con los materiales englobados en ella que actúan como herramientas, un efecto de arranque y limado de las rocas, transportando y depositando conjuntos muy heterogéneos, que constituyen


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VI.- REGLAS DE LA ACCIÓN DE LOS CURSOS DE AGUA.-

E i t 3 lExisten 3 reglas y son:

• 1.- REGLA DE LA EROSION REGRESIVA

• 2do REGLA DE LA PENDIENTE2do REGLA DE LA PENDIENTE

• 3ro REGLA DE PERFIL DE EQUILIBRIO


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• 1.- REGLA DE LA EROSION REGRESIVA.-• “La erosión comienza en las partes bajas y es de

abajo hacia arriba, es decir en retroceso” esta reglaestá ligada a la moción de energía cinética (EC = ½está ligada a la moción de energía cinética (EC ½2MV2). Sabemos que la energía es mayor cuandomayor sea la masa en movimiento; de ahí que comoen las partes bajas de las pendientes se reúnen loscursos de aguas elementales, allí en esos lugaresserá mayor la masa en movimiento yconsecuentemente la erosión será más intensaconsecuentemente la erosión será más intensa.Figuras 1, 2 y 3



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• 2do REGLA DE LA PENDIENTE.-

• “Cuanto más fuerte sea la pendiente mayorserá la erosión” Al igual que la reglaserá la erosión . Al igual que la reglaprecedente, esta regla tiene bastante que vercon la ecuación ( EC = ½ 2MV2 ) , ya que enlos lugares en donde la pendiente sea fuerte,mayor será la velocidad del curso de agua y

á l í d llmayor será la energía que desarrolla paraerosionar.


3ro REGLA DE PERFIL DE EQUILIBRIO.-• Conforme a las reglas de la erosión regresiva y de la

pendiente, la eosión va disminuyendo en el tiempoestá en función del abatimiento del perfil del curso deagua hasta un límite tal, llamado “perfil deg pequilibrio”, donde la energía cinética ( EC )relacionada al movimiento de las aguas se consagraúnicamente a vencer las fuerzas de frotamiento en ellecho fluvial, sin que haya erosión ni transporte.

• Es evidente que una vez alcanzado el perfil de• Es evidente que una vez alcanzado el perfil deequilibrio, ningún curso de agua podrá erosionar nitransportar, aunque el concepto de perfil de equilibrioes algo teórico ya que ningún curso de agua haalcanzado el mencionado perfil.


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• La noción de perfil de equilibrio está ligada a los siguientes conceptos:

A.- NIVEL DE BASE: Nivel del punto en que desagua un curso de agua.

B.- NIVEL DE BASE GENERAL.- Nivel medio d l éde los océanos.



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V.- RESULTADOS DE LA ACCIÓN DE LOS CURSOS DE AGUA.-

• Se puede decir que el valle de un curso de agua comprende tres partes:

• 1.- Una parte aguas arriba en donde la erosión es prevaleciente

• 2.- Una parte intermedia, en donde se alternan periodos de erosión y de sedimentación.

• 3.- Un aparte aguas abajo, en donde es preponderante la sedimentación.

• En los cursos de agua elementales estas 3 partes corresponden respectivamente a la cuenca de recepción, el canal de arrastre y al cono de deyección.

• Teniendo en cuenta lo que precede, los cursos de agua pueden ser considerados con agentes de erosión, transporte y acumulación. Entre los rasgos geomorfológicos más importantes creados por los cursos de agua podemos mencionar: A.- Los Valles Fluviales, B.- Las Terrazas Aluviales y C.- Los Deltas.


A.- VALLES FLUVIALES.-

El ensanchamiento y profundización de un valle se efectúa según la regla de la erosión regresiva, en retroceso. La erosión lateral va unida a la profundización; si fuera de otra manera todos los valles serían cañones profundos con paredes verticales. La forma clásica , en sentido transversal de un valle c ás ca , e se t do t a s e sa de u a efluvial es en V.


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B.- TERRAZAS ALUVIALES.-

Están relacionados en lo que se refiere a suEstán relacionados en lo que se refiere a su origen, a alternancias de periodos de aluvionamiento y de erosión. Las terrazas se disponen bordeando los lados de los valles.



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C.- DELTAS.-De la letra griega ∆ , que recuerda su forma se origina en la desembocadura de los ríos debido a que el caudal sólido del río es deb do a que e cauda só do de o esconsiderables y mayor que la capacidad de transporte de las corrientes marinas costeras. El Delta más grande del mundo es el del río Mississipi. Es necesario anotar que los deltas también se forman en los lagos y son más frecuentes que en los mares.


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Delta del río Mississippi


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VI.- EL CICLO DE EROSIÓN O CICLO GEOMORFOLÓGICO.-

• Las formas del relieve o aspectos del paisajeproducidos por la erosión fluvial, posterior alp p plevantamiento tectónico de una zona de laTierra, corresponden a un Ciclo de Erosión.Las formas de relieve desarrolladas por laerosión fluvial hasta llegar a la penillanura sehace por etapas, en unidades de evolución.L ió d i l d ió tLa sucesión de un ciclo de erosión a otro seproduce por causas tectónicas. Las etapasdel ciclo de erosión son:



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A.- ETAPA DE LA JUVENTUD.-

Esta etapa se caracteriza por el desarrollo ded hid áfi iuna red hidrográfica que erosiona

intensamente. El proceso de erosión esregresivo sobre el curso de agua principal ysus afluentes. Los valles desarrollados tienenun perfil transversal en V. Ver figuras.p g


B.- ETAPA DE LA MADUREZ.-

Esta Etapa caracteriza por una disminucióndel relieve causado por la erosión y lasedimentación. Se desarrolla un aplanamientoprogresivo del relieve.


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C.- ETAPA DE SENECTUD.-

En esta etapa final se forma la penillanura queconsiste en una superficie de relieve suave,casi plana. Se desarrolla también losconocidos meandros (sinuosidades que seforman en el cauce de un río; el río se apartade su cauce original desarrollando una curvade su cauce original desarrollando una curvapronunciada para luego volver a aquél.



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