Ensayo de Hidrologia

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República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Defensa. Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada. Núcleo Caracas- Sede Chuao. Carrera: Ingeniería Civil. Semestre: 5to Sección: D-02 Cátedra: Hidrología. Profesor: Wilfran Díaz. Estudiante: Indiana C. Torres S. V-23.192.268. CAPÍTULO 2. La cuenca hidrológica es la unidad básica de estudio en este capítulo, así como también algunos fundamentos útiles en la ingeniería. Una cuenca representa la zona terrestre en donde la lluvia cae, tendiendo de esta manera a drenar por un sistema de corriente para así llegar al mismo punto de salida. Desde el punto de vista de la salida de agua de una cuenca concurren primordialmente dos tipos de cuencas como lo son: Las endorreicas, son las áreas en las que el agua no posee salida de manera superficial. Las exorreicas, son la representación de las aguas que drenan al mar o al océano. Asociadas a cada una de ellas existe también una cuenca subterránea, cuya forma es semejante a las superficiales. El ciclo hidrológico, visto a nivel de una cuenca, se puede resumir como un estímulo, formado por la precipitación, al que la cuenca responde mediante el escurrimiento en su salida. Entre el estímulo y la respuesta ocurren varios fenómenos que condicionan la relación entre uno y otro, y por las características geomorfológicas de la cuenca y su urbanización. Se clasifican en dos tipos, según la manera en que controlan los fenómenos mencionados: el volumen de escurrimiento, la velocidad de respuesta las características de la cuenca y los cauces de mayor importancia por sus efectos en la relación precipitación-escurrimiento. El parteaguas es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas. El área de la cuenca, es la proyección horizontal delimitada por el parteaguas. La corriente principal es la corriente que pasa por la salida de la misma. se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Las demás corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Toda cuenca tiene una y sólo una corriente principal. Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias se llaman subcuencas. Entre más corrientes tributarias tenga mayor sea el grado de bifurcación de su sistema de drenaje, más rápida será su respuesta a la precipitación. Un orden de corrientes alto o una densidad elevada muestran una cuenca altamente conservada, que responde ligeramente a una tormenta. Las densidades u órdenes de corrientes pequeñas se observan donde, los suelos son muy resistentes a la erosión o muy permeables; donde estos indicadores son elevados, los suelos se erosionan cómodamente o son relativamente impermeables, las pendientes son altas y la cobertura vegetal es escasa. Uno de los indicadores más importantes del grado de respuesta de una cuenca a una tormenta es la pendiente del cauce principal. Dado que está pendiente varía a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media.

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Capitulo 2,3,4 del libro Luis Aparicio

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  • Repblica Bolivariana de Venezuela.

    Ministerio del Poder Popular para la Defensa.

    Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada.

    Ncleo Caracas- Sede Chuao.

    Carrera: Ingeniera Civil.

    Semestre: 5to Seccin: D-02

    Ctedra: Hidrologa.

    Profesor: Wilfran Daz.

    Estudiante: Indiana C. Torres S. V-23.192.268.

    CAPTULO 2.

    La cuenca hidrolgica es la unidad bsica de estudio en este captulo, as como tambin algunos fundamentos

    tiles en la ingeniera.

    Una cuenca representa la zona terrestre en donde la lluvia cae, tendiendo de esta manera a drenar por un sistema

    de corriente para as llegar al mismo punto de salida. Desde el punto de vista de la salida de agua de una cuenca concurren

    primordialmente dos tipos de cuencas como lo son:

    Las endorreicas, son las reas en las que el agua no posee salida de manera superficial. Las exorreicas, son la representacin de las aguas que drenan al mar o al ocano.

    Asociadas a cada una de ellas existe tambin una cuenca subterrnea, cuya forma es semejante a las superficiales.

    El ciclo hidrolgico, visto a nivel de una cuenca, se puede resumir como un estmulo, formado por la precipitacin, al

    que la cuenca responde mediante el escurrimiento en su salida. Entre el estmulo y la respuesta ocurren varios fenmenos

    que condicionan la relacin entre uno y otro, y por las caractersticas geomorfolgicas de la cuenca y su urbanizacin. Se

    clasifican en dos tipos, segn la manera en que controlan los fenmenos mencionados: el volumen de escurrimiento, la

    velocidad de respuesta las caractersticas de la cuenca y los cauces de mayor importancia por sus efectos en la relacin

    precipitacin-escurrimiento.

    El parteaguas es una lnea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topogrfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas.

    El rea de la cuenca, es la proyeccin horizontal delimitada por el parteaguas. La corriente principal es la corriente que pasa por la salida de la misma. se aplica solamente a las cuencas exorreicas.

    Las dems corrientes de una cuenca de este tipo se denominan corrientes tributarias. Toda cuenca tiene una y slo una

    corriente principal.

    Las cuencas correspondientes a las corrientes tributarias se llaman subcuencas.

    Entre ms corrientes tributarias tenga mayor sea el grado de bifurcacin de su sistema de drenaje, ms rpida ser su

    respuesta a la precipitacin.

    Un orden de corrientes alto o una densidad elevada muestran una cuenca altamente conservada, que responde

    ligeramente a una tormenta. Las densidades u rdenes de corrientes pequeas se observan donde, los suelos son muy

    resistentes a la erosin o muy permeables; donde estos indicadores son elevados, los suelos se erosionan cmodamente o

    son relativamente impermeables, las pendientes son altas y la cobertura vegetal es escasa. Uno de los indicadores ms

    importantes del grado de respuesta de una cuenca a una tormenta es la pendiente del cauce principal. Dado que est

    pendiente vara a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media.

  • El orden de corrientes Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, una de orden 2 tiene slo

    tributarios de primer orden, etc. Dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos corrientes de orden 3 forman una de

    orden 4, etc., pero, por ejemplo, una corriente de orden 2 y una de orden 3 forman otra de orden 3. El orden de una cuenca

    es el mismo que el de la corriente principal en su salida, el orden de una cuenca depende en mucho de la escala del plano

    utilizado para su determinacin. Otros indicadores del grado de bifurcacin o eficiencia de una cuenca son la densidad de

    corrientes definida como el nmero de corrientes perennes e intermitentes por unidad de rea y la densidad de drenaje.

    Las corrientes se clasifican de varias maneras, pero las ms interesantes en la ingeniera son las siguientes:

    Por el tiempo en que transportan agua pueden ser perennes, intermitentes o efmeras.

    En una corriente perenne el punto ms bajo del cauce se encuentra siempre abajo del nivel de aguas freticas.

    Estas corrientes transportan agua durante todo el ao y siempre estn alimentadas, totalmente o en parte, por el agua

    subterrnea, es decir, son efluentes. Una corriente intermitente transporta agua durante la poca de lluvias de cada ao,

    cuando el nivel fretico asciende hasta quedar por encima del punto.

    En poca de secas el nivel fretico queda por abajo de dicho punto y la corriente no transporta agua, salvo cuando. Se

    presenta alguna tormenta. En el caso de las corrientes efmeras o influentes el nivel fretico est siempre abajo del punto

    A y transportan agua inmediatamente despus de una tormenta, y en este asunto, alimentan a los almacenamientos de agua

    subterrnea.

    Por su posicin topogrfica o edad geolgica, esto est directamente relacionado con la clasificacin los ros pueden ser de montaa o juveniles, de transicin o maduros, o de planicie tambin conocidos como viejos.

    En un mismo cauce se obtienen tres tipos de ros. Los ros de montaa, caractersticos de cotas realzadas sobre el nivel

    del mar, tienen grandes pendientes y pocas curvas y, debido a las altas velocidades que alcanza el agua, sus cauces estn

    ordinariamente formados por cantos rodados con un poco de grava y casi nada de finos. Los ros de planicie, por el

    contrario, ostentan numerosos meandros debido a las bajas velocidades del agua y su cauce se forma por arenas y finos.

    Con frecuencia, estos ros se encuentran en cotas prximas al nivel del mar. Los ros de transicin estn en un entorno

    intermedio entre los dos anteriores: presentando algunas curvas, con velocidades de agua moderadas y sus cauces estn

    creados bsicamente por grava, con algo de cantos rodados y arena.

  • CAPTULO 3.

    Este captulo es en donde se encuentran los conocimientos para poder graficar los datos que se realizan mediante

    el aprendizaje adquirido en clase e impartido por el profesor y que los estudiantes desarrollan guindose de lo establecido

    por el autor del texto para de esa manera tener nocin grfica y visual de las enseanzas asimiladas, dando as pie al

    avance de la ctedra.

    El escurrimiento es el agua proveniente de la precipitacin que circula sobre o bajo la superficie terrestre y que

    llega a una corriente para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca. Una vez que la parte ha sido interceptada y

    evaporada sigue otros caminos hasta llegar a la salida de la cuenca. Al dividir estos caminos en tres clases se encuentran:

    el escurrimiento superficial, el escurrimiento subsuperficial y el escurrimiento subterrneo.

    Una vez que la precipitacin conquista la superficie del suelo, se infiltra hasta que las capas superiores del mismo

    se colman. Posteriormente, se comienzan a llenar los hoyos del terreno y, al mismo tiempo, el agua comienza a escurrir

    sobre su superficie. Este escurrimiento, llamado flujo en la superficie del terreno, se produce mientras el agua no llegue a

    cauces bien precisados. En su recorrido hacia la corriente ms cercana, el agua que fluye sobre el terreno se sigue

    infiltrando, e incluso se evapora en pequeas cantidades. Una vez que llega a un cauce bien definido se convierte de un

    escurrimiento a una corriente. El flujo sobre el terreno, junto con el escurrimiento en corrientes, forma el escurrimiento

    superficial. Una parte del agua de precipitacin que se infiltra escurre cerca de la superficie del suelo y ms o menos

    paralelamente a l. A esta parte del escurrimiento se le llama escurrimiento subsuperficial, la otra fraccin que se infiltra

    hasta niveles inferiores al fretico, se denomina escurrimiento subterrneo.

    De los tres tipos de escurrimiento, el superficial es el que llega ms rpido hasta la salida de la cuenca y proviene

    de la precipitacin en exceso o efectiva y que constituye el escurrimiento directo. El escurrimiento subterrneo es el que

    de manera ms lenta llega hasta la salida de la cuenca.

    El escurrimiento subsuperficial puede ser casi tan rpido como el superficial o tan lento como el subterrneo,

    dependiendo de la permeabilidad de los estratos superiores del suelo; por ello es difcil diferenciar de los otros dos.

    El escurrimiento subsuperficial puede florecer a la superficie si en su camino se encuentra con un estrato muy

    permeable que aflora en una ladera. Lo importante es la rapidez con que una cuenca responde a una tormenta, pues esto es

    lo que establece la magnitud de las correspondientes avenidas.

    El escurrimiento base se encuentra formada habitualmente por agua proveniente de varias tormentas que

    ocurrieron antes y es muy difcil determinar a cules pertenece.

    La grafica que estudia la relacin entre el gasto y el tiempo en pro de conocer los estudios antes mencionados en

    el presente informe se denomina hidrograma. La forma de los hidrogramas producidos por tormentas particulares vara no

    slo de una cuenca a otra sino tambin de tormenta a tormenta.

    Este grafico se distingue por sus diversos aspectos:

    Punto de levantamiento, en este punto, el agua proveniente de la tormenta bajo anlisis comienza a llegar a la salida de la cuenca y se produce inmediatamente despus de iniciada la tormenta.

    Pico, es el gasto mximo que se produce por la tormenta. Punto de inflexin, en este punto es aproximadamente cuando termina el flujo sobre el terreno. Final del escurrimiento directo, de este punto en adelante el escurrimiento es slo de origen subterrneo.

    El tiempo base de un hidrograma aislado puede ser desde algunos minutos hasta varios das, y el pico puede tener

    valores del orden de unos cuantos litros por segundo hasta miles de metros cbicos por segundo.

    Debido a que el escurrimiento directo proviene de la precipitacin, casi siempre aporta un componente del gasto total

    en un hidrograma mucho mayor que el que genera el escurrimiento base.

    Existen varios mtodos, para separar el gasto base del directo, pero la palabra final la tiene el criterio y buen juicio del

    ingeniero.

  • CAPTULO 4.

    En el presente capitulo el texto hace referencia a las enseanzas que se pueden emplear para conocer y experimentar

    en cuanto a la evaporacin y la transpiracin se refiere, con ello incitan a los estudiantes a ejecutar los mecanismos de

    aprendizajes didcticos usando las tablas, las formulas y constantes tabuladas para as estar al tanto del empleo de cada

    uno de lo expresado por el docente y los diversos autores de los libros usados durante la adquisicin de los conocimientos

    de utilidad para el xito de la ctedra.

    Desde el punto de vista de la ingeniera es importante conocer, por una parte, la cantidad de agua que se pierde por

    evaporacin en grandes depsitos, como presas, lagos o en sistemas de conduccin, y, por otro, la cantidad de agua con

    que es necesario dotar a los distritos de riego, para determinar las fuentes y dimensiones de los sistemas de

    abastecimiento.

    Evaporacin es el proceso por el cual el agua pasa del estado lquido en que se encuentra en los almacenamientos,

    conducciones y en el suelo, en las capas cercanas a su superficie, ha estado gaseoso y se transfiere a la atmsfera, mientras

    que en el caso de la transpiracin es cuando el agua que est en las hojas de las plantas se despide en forma de vapor y

    adems esta agua es tomada por las plantas, naturalmente, del suelo. La evaporacin es el proceso en donde aumenta la

    energa cintica que perciben las molculas de agua prximas a la superficie de un suelo hmedo o una masa de agua,

    causado por la radiacin solar, el viento y las variaciones de presin en cuanto al vapor se refiere.

    Al mismo tiempo, algunas de las molculas que ya se encuentran en la atmsfera se concentran y regresan al

    organismo de agua. El canje de molculas descrito se forma en una pequea zona ubicado junto a la superficie del agua,

    ser entonces igual al conjunto de agua que logre salir de la zona de intercambio.

    En cualquier caso, la evaporacin es ajustada al gradiente de presin de vapor entre la zona de cambio y la atmsfera.

    Debido a la reducida dimensin vertical de la zona de intercambio, la presin del vapor en la misma es difcil de medir.

    La evaporacin puede medirse por medio de evapormetros, que bsicamente estn formados por un recipiente en el

    que se coloca cierta cantidad de agua y se mide, diariamente o con la frecuencia que se estime conveniente, el cambio en

    el tirante. La altura de evaporacin se mide mediante una regla graduada, colocada dentro de un pequeo tubo aquietador.

    Los valores medidos deben corregirse sumndoles la altura de precipitacin registrada en el intervalo de tiempo en la

    estacin pluviomtrica ms cercana, generalmente situada en el mismo lugar que el evapormetro.

    El conocimiento de la evapotranspiracin o liso consuntivo es un factor determinante en el diseo de sistemas de

    riego, incluyendo las obras de almacenamiento, conduccin, distribucin y drenaje. Especialmente, el volumen til de una

    presa para abastecer a una zona de riego depende en gran medida del uso consuntivo.

    Los valores de la evapotranspiracin que se calculan con los mtodos vistos anteriormente representan la cantidad de

    agua que requieren las plantas para un desarrollo normal. Esta cantidad es diferente de la que se debe extraer de un

    almacenamiento como una presa, debido a que, por una parte, la precipitacin sobre la zona de riego disminuye el

    volumen de extraccin necesario y, por otra las prdidas por evaporacin e infiltracin en las conducciones y los

    desperdicios lo aumentan.