HIDROLOGIALa hidrologa es lacienciaque se dedica al estudio de la distribucin, espacial y temporal, y las propiedades delaguapresente en laatmsferay en lacorteza terrestre. Esto incluye lasprecipitaciones, laescorrenta, la humedad delsuelo, laevapotranspiraciny el equilibrio de las masasglaciares. Por otra parte, el estudio de las aguas subterrneas corresponde a lahidrogeologa. La hidrologa es una rama de lasCiencias de la Tierra.En la actualidad la hidrologa tiene un papel muy importante en el planeamiento del uso de los Recursos Hidrulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniera que tienen que ver con suministro de agua, disposicin de aguas servidas, drenaje, proteccin contra la accin de ros y recreacin. De otro lado, la integracin de la hidrologa con laGeografa matemticaen especial a travs de los sistemas de informacin geogrfica ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de informacin existente y en la simulacin de ocurrencia de eventos futuros.Los estudios hidrolgicos son fundamentales para: El diseo deobras hidrulicas, para efectuar estos estudios se utilizan frecuentementemodelos matemticosque representan el comportamiento de toda la cuenca sustentada por la obra en examen; La operacin optimizada del uso de losrecursos hdricosen un sistema complejo de obras hidrulicas, sobre todo si son de usos mltiples. En este caso se utilizan generalmente modelos matemticos conceptuales, y se procesan entiempo real; El correcto conocimiento del comportamiento hidrolgico de como unro,arroyo, o de unlagoes fundamental para poder establecer lasreas vulnerablesa los eventos hidro meteorolgicos extremos; Prever un correcto diseo de infraestructura vial, como caminos, carreteras, ferrocarriles, etc.Todo esto y muchas aplicaciones ms hacen que el hidrlogo sea un personaje importante en todoequipo multidisciplinarque enfrenta problemas de ingeniera civil en general y problemas de carcter ambiental.

CUENCA HIDROLOGICAUna 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 agua. 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.Una cuenca hidrogrfica y una cuenca hidrolgica se diferencian en que la cuenca hidrogrfica se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrolgica incluye las aguas subterrneas (acuferos).Las 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 aguas.-La divisoria de aguas 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. La 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 principal.-El 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. 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.

Afluentes.-Los afluentes son los ros secundarios que desaguan en el ro principal. Cada afluente tiene su respectiva cuenca, denominada sub-cuenca.El relieve de la cuenca.-El relieve de una cuenca consta de los valles principales y secundarios, con las formas de relieve mayores y menores y la red fluvial que conforma una cuenca. Est formado por las montaas y sus flancos; por las quebradas o torrentes, valles y mesetas.

Partes de una cuenca

Una cuenca tiene tres partes:* Cuenca alta, que corresponde a la zona donde nace el ro, el cual se desplaza por una gran pendiente* Cuenca media, la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material slido que llega trado por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosin.* Cuenca baja, la parte de la cuenca en la cual el material extrado de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyeccin.

Tipos de cuencasExisten tres tipos de cuencas:* Exorreicas: drenan sus aguas al mar o al ocano.* Endorreicas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicacin fluvial al mar.* Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje.

Caractersticas Geomorfolgicas

Las caractersticas geomorfolgicas de una cuenca hidrogrfica dan una idea de las propiedades particulares de cada cuenca, estas propiedades o parmetros facilitan el empleo de frmulas hidrolgicas, generalmente empricas, que sirven para relacionarla y relacionar sus respuestas, por ejemplo las curvas de avenidas, a otras cuencas con caractersticas geomorfolgicas anlogas.

* rea de la cuenca (km2): Una cuenca tiene su superficie perfectamente definida por su contorno y viene a ser el rea drenada comprendida desde la lnea de divisin de las aguas (divisorium acuarium), hasta el punto convenido (estacin de aforos, desembocadura etc.). Para la determinacin del rea de la cuenca es necesario previamente delimitar la cuenca, trazando la lnea divisoria, esta lnea tiene las siguientes particularidades:

* debe seguir las altas cumbres;* debe cortar ortogonalmente a las curvas de nivel;* no debe cortar ninguno de los causes de la red de drenaje.* Permetro de la cuenca (km): Es la longitud del contorno del rea de la cuenca.* Longitud del ro principal (km).* Longitud de los ros (km).* Altura mxima y altura mnima.* Curva hipsomtrica: Puesta en coordenadas representa la relacin entre la cota y la superficie de la cuenca que se encuentra por encima de esta cota. El relieve de una cuenca se representa correctamente con un plano con curvas de nivel, sin embargo, estas curvas de nivel son muy complejas, por medio de la curva hipsomtrica se sintetiza esta informacin, lo que la hace ms adecuada para trabajar.* Polgono frecuencias de altitudes: Representa el grado de incidencia de las reas comprendidas entre curvas de nivel con respecto al total del rea de la cuenca.

Altura media. Es la ordenada media de la curva hipsomtrica.Altura ms frecuente. Es la altitud cuyo valor porcentual es el mximo de la curva de frecuencia de altitudes.Altitud de frecuencia media. Es la altitud correspondiente al punto de absisa media (50% del rea) de la curva hipsomtrica.Rectngulo equivalente: Es un rectngulo que tendra un comportamiento hidrolgico semejante a la cuenca. En este rectngulo las curvas de nivel son rectas paralelas al lado menor. Los lados del rectngulo equivalente se determinan a travs de frmulas empricas, una de las ms utilizadas es la que se presenta abajo.

Lado mayor del rectngulo, y

Lado menor del rectngulo.Donde:P = Permetro de la cuencaA = rea de la cuencaFactor de forma de la cuenca: Es la relacin entre el ancho promedio (Ap) de la cuenca y la longitud del curso principal del ro (L).Ancho promedio: relacin entre el rea de la cuenca (A) y la longitud mayor del ro (L).

Red de drenaje. Es el conjunto de cursos de agua que van a conducir las aguas precipitadas sobre una determinada cuenca hidrogrfica hacia el punto ms bajo de la misma, tambin llamado punto de control. Los parmetros que definen una red de drenaje son los siguientes:Cantidad de cursos de agua:Longitud total de los cursos de agua(Lt): es la suma de la distancia total recorrida por los diferentes cursos de agua que forman parte de la red hidrogrfica de la cuenca. La distancia recorrida por un curso de agua se mide desde su origen hasta su desembocadura en el cuerpo receptor.Orden el ro principal de la cuenca y grado de ramificacin: Se determina el grado de ramificacin de un curso de agua se considera el nmero de bifurcaciones que tienen sus tributarios, asignndole, un orden a cada uno de ellos en forma creciente desde el inicio de la divisoria hasta llegar al curso principal de manera que el orden atribuido a este indique en forma directa el grado de ramificacin de la red de drenaje. El ro de primer orden es un tributario pequeo, sin ramificaciones. Un ro de segundo orden es el que solo posee ramificaciones de primer orden. Un ro de tercer orden es el que presenta ramificaciones de primer y segundo orden, y as sucesivamente.Densidad de drenaje o Longitud promedio de cursos de agua(Dd): La densidad de drenaje se calcula con la expresin:

CICLO HIDROLOGICO

Elciclo hidrolgicoociclo del aguaes el proceso de circulacin delaguaentre los distintos compartimentos de lahidrsfera. Se trata de unciclo biogeoqumicoen el que hay una intervencin dereacciones qumicas, y el agua se traslada de unos lugares a otros o cambia deestado fsico.El agua de la hidrsfera procede de la desgasificacin del manto, donde tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos ocenicos de los que forma parte cuando stos acompaan a la litosfera ensubduccin.El ciclo del agua tiene una interaccin constante con elecosistemaya que los seres vivos dependen de esta para sobrevivir, y a su vez ayudan al funcionamiento del mismo. Por su parte, el ciclo hidrolgico presenta cierta dependencia de una atmsfera pococontaminaday de un grado de pureza del agua para su desarrollo convencional, y de otra manera el ciclo se entorpecera por el cambio en los tiempos de evaporacin, condensacin.Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son: 1.Evaporacin: El agua se evapora en la superficie ocenica, sobre la superficie terrestre y tambin por los organismos, en el fenmeno de latranspiracinenplantasysudoracinenanimales. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmsfera. En el mismo captulo podemos situar lasublimacin, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o labanquisa. 2. Condensacin: El agua en forma de vapor sube y se condensa formando lasnubes, constituidas por agua en pequeas gotas.

3. Precipitacin: Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfran acelerndose la condensacin y unindose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razn a su mayor peso. La precipitacin puede ser slida (nieve o granizo) o lquida (lluvia). 4. Infiltracin: Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a travs de susporosy pasa a ser subterrnea. La proporcin de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrenta) depende de lapermeabilidaddelsustrato, de la pendiente y de lacobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmsfera por evaporacin o, ms an, por la transpiracin de las plantas, que la extraen con races ms o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterrnea alcanza la superficie all donde los acuferos, por las circunstancias topogrficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno. 5. Escorrenta: Este trmino se refiere a los diversos medios por los que el agua lquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayora de los llamadosdesrticos, la escorrenta es el principalagente geolgico de erosiny de transporte desedimentos. 6. Circulacin subterrnea: Se produce a favor de lagravedad, como la escorrenta superficial, de la que se puede considerar una versin. Se presenta en dos modalidades: Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocascertificadas, como son a menudo lascalizas, y es una circulacin siempre pendiente abajo. Segundo, la que ocurre en los acuferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una rocapermeable, de la cual puede incluso remontar por fenmenos en los que intervienen la presiny lacapilaridad. 7. Fusin: Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado lquido al producirse el deshielo. 8.Solidificacin: Al disminuir latemperaturaen el interior de una nube por debajo de 0 C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitndose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una solidificacin del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura. Al irse congelando la humedad y las pequeas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimrficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles almicroscopio), mientras que en el caso del granizo, es el ascenso rpido de las gotas de agua que forman una nube lo que da origen a la formacin de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando de tamao con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se produce unamanga de agua(especie de tornado que se produce sobre la superficie del mar cuando est muy caldeada por elsol) este hielo se origina en el ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al ncleo congelado de las grandes gotas de agua. El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente por lo que nunca se termina, ni se agota el agua.PLANO HIDROLOGICOUn plano hidrolgico es un plano en donde se localiza el sistema de drenaje, del lugar.

ESTACION PLUVIOMETRICA

La finalidad principal de una estacin pluviomtrica es la elaboracin de laclimatologade la zona en la que se encuentra. Una estacin pluviomtrica en la estacin principal encargada de medir la lluvia, muchas veces dentro de una estacin meteorolgica mayor. Estas estaciones se mantienen a menudo por las autoridades encargadas del agua en un pas para sus propios fines, a pesar de las sirven son muchas veces para las redes meteorolgicas. ESTACIN PLUVIOMTRICA Y EL PLUVIMETRO: Bsicamente lo que se usa en una estacin pluviomtrica es el medidor de lluvia conocido como pluvimetro, un tipo de instrumento utilizado por los meteorlogos e hidrlogos para recoger y medir la cantidad de precipitacin lquida durante un perodo determinado de tiempo. La mayora de los pluvimetros en general miden la precipitacin en milmetros aunque a veces se informa como pulgadas o centmetros. Las cantidades pluviomtricas se leen de forma manual o por AWS (Estacin Meteorolgica Automtica). La frecuencia de las lecturas depender de los requisitos de la agencia o pas en cuestin. En algunos pases se complementarn el observador meteorolgico pagado con una red de voluntarios para obtener los datos de precipitacin para las zonas poco pobladas pero con una agricultura que necesita esta informacin. Limitaciones y Problemas de la Estacin pluviomtrica Las estaciones pluviomtricas tienen sus limitaciones. El intento de recoger los datos de lluvia en un huracn puede ser casi imposible y poco fiable (incluso si el equipo sobrevive). Adems, los pluvimetros slo indican lluvias en un rea localizada. Para prcticamente cualquier equipo, las gotas se adhieren a las paredes o el embudo del dispositivo de recogida, de tal manera que las cantidades son a veces subestimadas. Otro problema encontrado es cuando la temperatura est cerca o por debajo de cero. La lluvia puede caer en el embudo y la nieve puede acumularse en el medidor y no permitir que ms lluvia pase a travs. Ms all de esto la estacin pluviomtrica es un recurso valioso en todo el mundo.

ESTACIONES HIDROMTRICASLas estaciones hidromtricas consisten esencialmente en una o varias reglas graduadas (escala o limnmetro) colocadas verticalmente y perfectamente niveladas entre s y con referencia a un plano dado (elcero Whartoncorresponde al cero de la escala del Puerto de Montevideo) en una seccin de ro, arroyo, laguna o embalse.

Mediante el auxilio de un operador (escalero) que reside o trabaja en las proximidades de la estacin se registra en planillas los niveles observados a horas preestablecidas y todo otro evento relevante para el funcionamiento de la estacin. Estas planillas se remiten mensualmente a las oficinas de la DNH para su procesamiento.Donde es posible o necesario, por la topografa del lugar, la existencia de infraestructura y accesos mnimos o la importancia de la seccin de medicin, se colocan adems instrumentos automticos de registro continuo (maregrafo o limngrafo), de funcionamiento mecnico o electrnico.

Estaautomatizacinde las estaciones permite tener una mayor continuidad de datos y reducir factores de falla por factor humano, pero en cambio aumenta drsticamente el volumen de informacin a almacenar y requiere mayor especializacin en la instalacin, operacin y mantenimiento de los instrumentos.

MEDICIN DE CAUDALESLos caudales se determinan mediante mediciones directas de caudal (aforos) que secorrelacionan con las lecturas de nivel simultneas. Cuando se cubre con aforossuficientes una parte significativa del rango de variacin de niveles se define la ecuacin de caudales ocurva de aforocaracterstica de cada estacin.

Con los datos de niveles y caudales obtenidos durante un perodo suficientemente extenso se pueden calcular los valores estadsticos caractersticos de cada cuenca: promedios diarios, mensuales y anuales,caudales especficos, mximos y de estiaje,frecuencias,perodo de retorno, etc.

BALANCE HIDROLOGICOEl agua, aunque se encuentra en un movimiento cclicocontnuo, es cuantificable y debido a los requerimientos actuales del hombre, es necesario conocer con exactitud ese movimiento y definirlo, para aprovechar de forma racional los recursos hdricos y que no se modifiquen de forma irreversible, los componentes que intervienen en el ciclo del agua.

El balance hdrico tiene por objeto cuantificar los recursos y volmenes de agua del ciclo hidrolgico de acuerdo con el axioma deLavoisier:"nada se crea ni se destruye, slo se transforma".Este axioma en dinmica de fluidos se conoce como la Ecuacin Continuidad. Tambin permite establecer relaciones entre las distintas variables hidrolgicas.

El establecimiento del balance hdrico en una cuenca o en una regin determinada permite obtener informacin sobre:

El volumen anual de escurrimiento o excedentes. El perodo en el que se produce el excedente y por tanto la infiltracin o recarga del acufero. Perodo en el que se produce un dficit de agua o sequa y el clculo de demanda de agua para riego en ese perodo.

El establecimiento de un balance supone la medicin de flujos de agua (caudales) y almacenamientos de la misma (niveles). Se pueden establecer balances de formageneral,incluyendo aguas superficiales y subterrneas yparcialesde slo aguas superficiales, de un acufero, del agua del suelo, etc. En cualquier caso, a la hora de establecer el balance se examinarn las entradas y las salidas al sistema analizado.La propia idea de balance supone la medida independiente de los trminos que intervienen en la ecuacin de balance. Como toda medida fsica, est sujeta a error, que, en algunos casos es grande debido a diversas circunstancias. Por ello ha de actuarse con gran prudencia a la hora de obtener datos del balance.Por medio de las precipitaciones atmosfricas (P), llega agua a la superficie de la Tierra. Parte de estas precipitaciones se evapora en contacto con el aire o es absorbida por las plantas y despus transpirada por las mismas, fenmenos que denominaremos de forma general comoevapotranspiracin(E). El agua entonces sigue dos caminos: una parte fluye por la superficie de la corteza terrestre y otra parte se infiltra en el terreno. El agua de infiltracin an puede ser captada por el suelo y las plantas, sufriendo entonces fenmenos deevapotranspiracino puede circular hipodrmicamente junto con las aguas que circulan en superficie, denominndose el conjunto aguas de escurrimiento (R). La parte de agua infiltrada que alcanza una zona ms profunda constituye la verdadera agua de infiltracin (I) que se junta con las aguas subterrneas alimentando el acufero.La Ecuacin de Continuidad se basa en que la diferencia que se produce entre las entradas y las salidas de agua se traduce en el agua que queda almacenada.

Entradas - Salidas = Variacin del AlmacenamientoAplicando estos conceptos, se expresa la precipitacin como:P = E + R + I + eSiendoeel error cometido en las estimaciones oerror de cierre, E laevapotranspiracin, R el escurrimiento e I la infiltracin.Para poder aplicar esta ecuacin hay que tener en cuenta dos condiciones importantes:

Unidad hidrogeolgica: es decir, que todas las aguas que se miden y comparan pertenezcan al mismo acufero. Perodo de tiempo: el perodo de medicin deber de ser de al menos un ao.

De modo ms concreto podramosreescribirla ecuacin de forma que abarque todas las fuentes y sumideros de la zona en estudio de la siguiente forma:e = P +Qse+Qte- E -Qss-Qts- S

Donde:

e= error de cierreP= aportacin pluviomtricaQse= caudal superficial entranteQte= caudal subterrneo entranteE=evapotranspiracinrealQss= caudal de superficie salienteQts= caudal subterrneo salienteS= variacin del almacenamiento (final - inicial). En condiciones ideales de medida debe ser igual al error de cierre.LaEse calcula mediante el balance hdrico o mediante frmulas empricas (deCoutagne, deTurc, o deMakkink) o directamente medianteevapotranspirmetros. En cada caso, segn el mecanismo de recarga y descarga del acufero en estudio y del intervalo de tiempo seleccionado para plantear el balance, cada uno de los trminos de la ecuacin podr o no aparecer. Por ejemplo, si se trata de un acufero limitado totalmente por fronteras impermeables, los trminosQteyQtsno aparecern, ya que no existe entrada ni salida por flujo subterrneo.Si se trata de un solo acufero que no tiene descarga porevapotranspiracinni por afloramientos, los trminosQssy Esern suprimidos de la ecuacin. Por otra parte, la ecuacin de balance para un mismo acufero podr variar de un intervalo de tiempo a otro. En todos los casos, es necesario tener una idea ms o menos clara del comportamiento del acufero para plantear su ecuacin de balance.El rea utilizada para efectuar el balance de agua subterrnea depende de varios factores: por una parte, lo ideal sera efectuar el balance para todo el acufero (valle, planicie) a fin de conocer su potencialidad total; sin embargo, esto no siempre es posible, debido a que la aplicacin del balance requiere del conocimiento del comportamiento del acufero observado en pozos los cuales no siempre se encuentran distribuidos en toda el rea, sino slo en una porcin de la misma. Por consiguiente, en muchas ocasiones el rea de balance tiene que limitarse al rea con datos disponibles.

El rea de balance puede estar limitada por fronteras reales, geomtricas e hidrolgicas, tales como afloramientos o masas de agua (mar, lagos,etc), y por fronteras virtuales, imaginarias.Para realizar un balance hdrico lo principal es la adquisicin de datos, por lo cual se requiere que sta se haga de la forma ms precisa posible.Se deben recoger datos de (Figura 1):

Precipitacin (P):Se mide por la altura que alcanzara sobre una superficie plana y horizontal, antes de sufrir prdidas. Para determinarla se usan los pluvimetros y la unidad de precipitacin es el milmetro de altura (1mm).Evapotranspiracin(ET):Se determina mediante clculos basados en la temperatura y humedad de la atmsfera y del suelo.Escurrimiento superficial o directo (ED):Se determina por aforos de cursos fluviales.Escurrimiento subterrneo o base (ES):Se calcula por diferencia, una vez conocidos los dems trminos del balance hdrico, o por clculos y experiencias basados en la porosidad y permeabilidad de diferentes rocas.

Para establecer elbalance hdricose necesitan los datos de:

Las precipitaciones medias anuales (con una serie de 5-10 aos) del mximo de estaciones meteorolgicas disponibles. Laevapotranspiracinpotencial media anual (de la misma serie de aos). La reserva de agua til (RU) o el agua que puede almacenar el suelo y utilizar las plantas. Depende de:

El tipo de sueloLa capacidad de campo (Cc): grado de humedad de una muestra que ha perdido toda su agua gravitacional.El punto demarchitez(Pm): grado de humedad de una muestra tal que la fuerza o succin que ejercen las races sobre el agua ya no les permite sacar ms agua. Esto quiere decir que la fuerza de succin de las races no supera a la fuerza con la que dicho suelo retiene el agua.La profundidad de las races.La densidad aparente del suelo.

Estos datos se pueden obtener experimentalmente o mediante tablas conociendo el tipo de suelo.PLUVIGRAFOEste es un aparato registrador que sirve para registrar en forma continua la cantidad total y la duracin de lluvia cada en milmetros (mm), de los registros puede definirse no slo la altura de la precipitacin cada sino tambin, cuanto ha cado, permitiendo analizar la distribucin de la lluvia en el tiempo. El pluvigrafo que se utiliza normalmente en las estaciones es de sistemaHellman de Sifn.El receptor del pluvigrafo es anlogo al pluvimetro Hellmanpero este va unido a una caja cilndrica de mayor dimetro y de una altura de unos 110 cms, en la que se aloja debidamente protegido el sistema del aparato, y una jarra colectora.El agua recogida en el receptor pasa por un embudo y un tubo, el mecanismo registrador, constitudo por un cilindro en cuyo interior hay un flotador que se desplaza verticalmente dispuesto, va el sistema inscriptor, un brazo de palanca con una pluma que registra en la banda, colocada sobre un tambor con un sistema de relojera, las precipitaciones recogidas. El sistema de descarga del cilindro en que se aloja el flotador es de sifn.La instalacin del pluvigrafo debe guardar las mismas precauciones que las del pluvimetro tratando de que el agua recogida represente lo mejor posible la presentacin cada en el rea circundante. El emplazamiento ha de estar especialmente protegido de los efectos del viento.La altura de la boca del pluvigrafo sera de 1m 50 cms, sobre el suelo, y su superficie quedar perfectamente horizontal, es muy importante la nivelacin del aparato, para que su funcionamiento sea correcto.Las bandas o grficas que se ajustan al tambor, pueden ser diaria,semanal o mensual. Las diarias se usan ms en periodos o zonas lluviosas, la semanal en lugares donde la lluvia no es diaria y las mensuales en perodos de estacin seca o verano.Su lectura se har especialmente a las 07 de la maana. la utilizacin del pluvigrafo es importante porque determina la intensidad de las precipitaciones, que es el factor fundamental para su clasificacin en dbil, moderado o fuerte.

ElpluvimetroElpluvimetroes un instrumento que se emplea en lasestaciones meteorolgicaspara la recogida y medicin de laprecipitacin.La cantidad deaguacada se expresa en milmetros de altura. El diseo bsico de un pluvimetro consiste en una abertura superior (dereaconocida) de entrada de agua al recipiente, que luego es dirigida a travs de un embudo hacia un colector donde se recoge y puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada. Normalmente la lectura se realiza cada 12 horas. Unlitrocado en unmetro cuadrado alcanzara una altura de 1 milmetro. Para la medida denievese considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.

Hasta hace unos 10-20 aos los pluvimetros en realidad no podan registrar la evolucin temporal de lalluviay se revisaban dos veces al da. A diferencia delpluvigrafoque es un instrumento que podra, por medio de un sistema de grabacin mecnica, registrar grficamente la cantidad de lluvia en un cierto intervalo de tiempo (diario, semanal, etc.) en una tira especial depapelcuadriculado. Con estas herramientas era posible alcanzar resoluciones temporales del orden de cinco minutos, aunque en la mayora de los casos la resolucin utilizada fue del orden de media hora. Obviamente, la grabacin de un evento de lluvia con este sistema incluye una serie de problemas de mantenimiento, la fiabilidad de los instrumentos, lectura y discusin de los datos que deben hacerse a mano de todos modos es controvertible. Con el desarrollo de la electrnica primero, y delordenadorluego, los pluvigrafos evolucionaron sensiblemente, al pasar de una registracin mecnica a los dispositivos electrnicos con la capacidad de almacenar datosdigitales. Hoy en da la distincin entre dos tipos de instrumentos ha prcticamente desaparecido y slo tiene sentido cuando se considera a los antiguos instrumentos, que no tienen una capacidad de grabacin, para la medicin de la precipitacin de 24 horas.Estos instrumentos se encuentran generalmente entre los de una estacin meteorolgica comn. En todos los casos, es muy importante que sea instalado en un espacio abierto, libre de obstculos. Los datos recibidos de las estaciones de lluvia son recogidos y clasificados en los registroshidrolgicos.

AREA DE LA CUENCA (A).El rea de la cuenca es probablemente la caracterstica geomorfolgica ms importante para el diseo. Est definida como la proyeccin horizontal de toda el rea de drenaje de un sistema de escorrenta dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural.Es de mucho inters discutir un poco sobre la determinacin de la lnea de contorno o de divorcio de la cuenca. Realmente la definicin de dicha lnea no es clara ni nica, pues puede existir dos lneas de divorcio: una para las aguas superficiales que sera la topogrfica y otra para las aguas sub superficiales, lnea que sera determinada en funcin de los perfiles de la estructura geolgica, fundamentalmente por los pisos impermeables.Pendiente de la cuenca.Tiene una gran importancia para el clculo del ndice de peligro de avenidas sbitas, a travs de la velocidad del flujo de agua, influye en el tiempo de respuesta de la cuenca, el mtodo ms antiguo es a travs de la siguiente frmula:S = (h * Lcn / A)Donde S es la pendiente media de la cuenca, h la equidistancia entre curvas de nivel, Lcn la longitud de todas las curvas de nivel y A el rea total de la cuenca.Otra forma seria:S = (2H / P )Donde H (diferencia de elevacin mxima medida entre el punto ms alto del lmite de la cuenca y la desembocadura del ro principales la citada diferencia de cota y P el permetro de la cuenca. Tambin se tiene los mtodos de Alvord, Horton y Nash.Criterio de HORTON Consiste en trazar una malla de cuadrados sobre la proyeccin planimetra de la cuenca orientndola segn la direccin de la corriente principal. Si se trata de una cuenca pequea, la malla llevar al menos cuatro (4) cuadros por lado, pero si se trata de una superficie mayor, deber aumentarse el nmero de cuadros por lado, ya que la precisin del clculo depende de ello. Una vez construida la malla, se miden las longitudes de las lneas de la malla dentro de la cuenca y se cuentan las intersecciones y tangencias de cada lnea con las curvas de nivel.

La pendiente de la cuenca en cada direccin de la malla se calcula as:

Siendo: Sx = pendiente en el sentido x Sy = pendiente en el sentido y Nx = nmero total de intersecciones y tangencias de lneas de la malla con curvas de nivel, en el sentido x Ny = nmero total de intersecciones y tangencias de lneas de la malla con curvas de nivel, en el sentido y D = equidistancia entre curvas de nivel Lx = longitud total de lneas de la malla en sentido x, dentro de la cuenca Ly = longitud total de lneas de la malla en sentido y, dentro de la cuencaHorton considera que la pendiente media de la cuenca puede determiarse como:

Siendo: S = pendiente media de la cuenca N = Nx + Ny = ngulo dominante entre las lneas de malla y las curvas de nivel L = Lx + Ly

Como resulta laborioso determinar la sec() de cada interseccin, en la prctica y para propsitos de comparacin es igualmente eficaz aceptar al trmino sec() igual a 1, o bien considerar el promedio aritmtico o geomtrico de las pendientes Sx y Sy como pendiente media de la cuenca.

MEMORIA DEL CLCULO

Para llevar a cabo los clculos y registros de los resultados de los mismos ha de contar con la siguiente tabla.

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NUMERO DE LA LINEA DE LA MALLAINTERSECCIONESLONGITUD EN KILOMETROS

NXNYLXLY

Donde:Columna 1: numero de la lnea de la malla que se desea analizar.Columna 2: nmero total de intersecciones y tangenciales en x, y de las lneas de la malla.Columna 3: longitudes totales en x, y de las lneas de las mallas comprendidas dentro de la cuenca.

Ejemplo: calcular mediante el criterio de horton, la pendiente de la cuenca mostrando en el plano anterior.Calculo de longitudes en kilmetros tanto en x como en y. Constantes de correccin (K)

123

NUMERO DE LA LINEA DE LA MALLAINTERSECCIONESLONGITUD EN KILOMETROS

NXNYLXLY

0303.080

111811.086.35

214713.738.4

3241522.7311.27

4241424.89.84

5211525.2110.25

6241524.9111.27

7192115.5912.09

810162.3612.71

90140.8212.09

10019011.58

11011010.04

120907.71

130706.35

140706.35

150704.3

160605.94

170405.53

180402.12

190001.23

200000

= 150= 199= 144.6= 155.42

PENDIENTE:

SUME PROMEDIO DE Sx + Sy: PROMEDIO GEOMETRICO :

CRITERIO DE NASH

Actuando en forma similar al criterio de Horton, se traza una cuadrcula en el sentido del cauce principal, que debe cumplir la condicin de tener aproximadamente 100 intersecciones ubicadas dentro de la cuenca. En cada una de ellas se mide la distancia mnima (d) entre curvas de nivel, la cual se define como el segmento de recta de menor longitud posible que pasando por el punto de interseccin, corta a las curvas de nivel ms cercanas en forma aproximadamente perpendicular. La pendiente en ese punto es:

Siendo: Si = pendiente en un punto interseccin de la malla D = equidistancia entre curvas de nivel di = distancia mnima de un punto interseccin de la malla entre curvas de nivel

Siendo: S = pendiente media de la cuenca n = nmero total de intersecciones y tangencias detectadas

Cuando una interseccin ocurre en un punto entre dos curvas de nivel del mismo valor, la pendiente se considera nula y esos son los puntos que no se toman en cuenta para el clculo de la pendiente media. Memoria de clculoPara la realizacin de este criterio nos hemos de apoyar de una tabla, en el cual se harn registros de los datos q arrojen el desarrollo del criterio de Nash.12345

INTERSECCIONES COORDENADASDISTANCIA MINIMAPENDIENTESELEV. MSNN

XY

DONDE:Columna 1: numero de intersecciones q pueden observar en el plano.Columna 2: coordenadas de las intersecciones de la curva en el eje x y y.Columna 3: distancia mnima entre las intersecciones. La medicin se realiza con un escalimetro con la escala 1:100.Columna 4:valor de la pendiente que da al aplicar la siguiente formula. Si=D/dm.Columna 5: elevacin en mts. Sobre el nivel del mar. Para estas elevaciones se utilizan clculos topogrficos.Clculos: para la realizacin de los clculos, al igual que en el criterio de horton se utilizara la constante de correccin k; para esto puede realizarse, primero hacer las correciones por separado o hacerlo directamente en la tabla de registro.

INTERCOORDENADASDMKCORREECCIONPENDIENTE D/DmELEVACION MSNM

XY

1060.42.050.820.0612620

2130.12.050.20.252650

3140.22.050.410.122670

4150.22.050.410.122610

5160.32.050.610.0822545

6220.352.050.720.072570

7230.12.050.20.252605

8240.22.050.410.122585

9250.42.050.820.612550

10260.42.050.820.612510

11270.32.050.610.122610

123102.05002565

13320.652.051.330.0372525

14330.22.050.40.122505

15340.12.050.22.52445

163502.05002445

17360.12.050.20.252510

18370.552.051.130.0442580

19380.052.050.10.52560

20410.32.050.610.0822550