Escorrentía

RAUL CASTRO HORMAZACI. 17003183

La Escorrentía.

la escorrentía (o escurrimiento) es aquella porción de la lluvia que no llega a infiltrarse en el suelo. En zonas pavimentadas, la escorrentía esperada equivale a la cantidad de lluvia que precipita menos la cantidad evaporada y cualquier pequeña cantidad almacenada en la superficie.A medida que el suelo se satura, la capacidad de infiltración se reduce. Si pudiéramos comparar dos tormentas idénticas, la cantidad de escorrentía directa (que a veces se denomina "escorrentía de tormenta") variaría según las condiciones de humedad del suelo. A veces, la capacidad de infiltración se ve reducida debido a una tormenta anterior. El agua infiltrada durante una tormenta aumenta la humedad actual del suelo. Esto significa que el suelo no es capaz de absorber la misma cantidad de agua que antes. El resultado es una tasa de infiltración reducida y una escorrentía superficial mayor con la segunda tormenta.

 La forma del hidrograma depende de las características de la tormenta y de la cuenca hidrológica. Los factores atribuibles a las tormentas son la cantidad, duración, intensidad y extensión del área cubierta por la precipitación. Algunos factores relacionados con la cuenca hidrológica son el tamaño y la forma de la cuenca, la pendiente general de la cuenca, la topografía, el tipo de suelo, la vegetación, la red de canales y el patrón de drenaje, el uso del suelo y la condiciones de humedad del suelo en el momento en que se produce la tormenta. Un aspecto de suma importancia es cómo determinar exactamente qué está comprendido en el concepto de escorrentía. Un componente es el agua cuyo flujo en la superficie se puede observar claramente. Pero a medida que el agua se infiltra, una parte comienza a fluir justo debajo de la superficie. Esta parte se denomina interflujo o flujo subsuperficial.

LA INTENSIDAD1-Si la intensidad de la precipitación es menor que la capacidad de infiltración y el contenido de humedad del suelo es menor a su capacidad de campo, el escurrimiento sobre la superficie del terreno será reducido, ya que el suelo será capaz de captar una parte importante del volumen de agua que precipita sobre este. El flujo subsuperficial será muy reducido, ya que el agua captada es retenida por la capilaridad y aumentará el contenido de humedad inicial en el suelo.2-Cuando la intensidad de la precipitación es menor que la capacidad de infiltración y el contenido de humedad del suelo está próxima o igual a la capacidad de campo, parte de la precipitación se convertirá eventualmente en escurrimiento sobre el terreno; sin embargo, los volúmenes seguirán siendo de poca cuantía. El flujo subsuperficial será importante. Se puede notar que esta segunda situación frecuentemente se deriva de la primera, cuando la precipitación dura un cierto período de tiempo ininterrumpidamente.3-Si la intensidad de la precipitación es mayor que la capacidad de infiltración y el contenido de humedad del suelo o roca es menor a su capacidad de campo. El suelo, presentando una deficiencia de humedad importante, permitirá que el agua que precipite, a pesar de que la capacidad de infiltración es reducida, se utilice, parcialmente en abastecer de humedad al suelo, escurriendo sólo una porción relativamente pequeña.4-Finalmente, cuando la intensidad de la precipitación es mayor que la capacidad de infiltración y el contenido de humedad del suelo o roca es mayor o igual a su capacidad de campo. En este caso, al encontrarse el suelo la condición cercana a la saturación, no permitirá una infiltración importante, de modo que la mayor parte del agua precipitada se convertirá en escurrimiento sobre el terreno. El flujo subsuperficial también será importante. Cuando la parte somera de un suelo no permite una infiltración importante, la saturación en un suelo tendrá lugar sólo en una porción cercana a la superficie, siendo incapaz el frente de humedad de avanzar a mayor profundidad, favoreciendo de esta manera al escurrimiento sobre el terreno.

Una curva IDF o de Intensidad-Duración-Frecuencia es una relación matemática, generalmente empírica, entre la intensidad de una precipitación, su duración y la frecuencia con la que se observa. La frecuencia de las precipitaciones intensas puede caracterizarse mediante periodos de retorno, que no son más que la inversa de la frecuencia.Si fijamos una ocurrencia determinada, las curvas que relacionan la intensidad y la duración también se conocen como curvas de Intensidad Media Máxima o curvas IMM.Tanto para un evento real de lluvia como para una lluvia simulada con un determinado periodo de retorno, al aumentarse la duración de la lluvia disminuye su Intensidad Media Máxima (IMM). La formulación de esta dependencia se determina caso por caso, con base en datos observados directamente en el sitio estudiado o en otros sitios vecinos con las mismas características topográficas.

La Infiltración

La infiltración ocurre cuando aguas procedentes de las precipitaciones o de almacenes superficiales (deshielo, ríos, lagos), inicia un movimiento descendente adentrándose en el subsuelo, pudiendo alcanzar diferentes profundidades en función de las condiciones.

En términos generales el valor de la infiltración no es constante, sino que, en los primeros momentos de las precipitaciones suele ser más alto, y disminuye con rapidez hasta alcanzar un valor constante más bajo que el inicial. Este descenso está motivado por diferentes factores:

la progresiva saturación de los poros.la compactación, sobre todo en el caso de que el suelo esté desprovisto de vegetación.cierre o disminución de tamaño de las grietas de los suelos, cuando estos están formados por arcillas que aumentan de tamaño al hidratarse.

La duración y la intensidad de las precipitaciones.

Las precipitaciones suaves, aunque sean prolongadas en el tiempo, favorecen la infiltración, sobre todo si no superan la capacidad de infiltración de un suelo.Las precipitaciones muy intensas o torrenciales la dificultan. Estas precipitaciones violentas superan con frecuencia la capacidad de infiltración de los suelos, por lo que el agua no infiltrada tenderá a movilizarse superficialmente, pasando a formar parte de la escorrentía superficial.El agua, para infiltrarse, debe desplazar el aire que esté ocupando los poros y grietas; si las precipitaciones son muy intensas se forma una zona saturada superficial que dificulta inicialmente la salida de ese aire y por lo tanto la entrada de agua.

En hidrología, se denomina capacidad de infiltración a la velocidad máxima con que el agua penetra en el suelo. La capacidad de infiltración depende de muchos factores; un suelo desagregado y permeable tendrá una capacidad de infiltración mayor que un suelo arcilloso y compacto. Si una gran parte de los poros del suelo ya se encuentran saturados, la capacidad de infiltración será menor que si la humedad del suelo es relativamente baja.Si los poros del suelo en las camadas superiores del mismo ya se encuentran saturadas, la infiltración se hará en función de la permeabilidad de los estratos inferiores. Una precipitación intensa podrá provocar la colmatación de los poros superficiales, con partículas finas del suelo, reduciendo la infiltración. En la figura anexa se puede ver la curva de la capacidad de infiltración, variable en el tiempo, sobrepuesta a un pluviograma horario, gráficamente se muestra el escurrimiento superficial, también variable en el tiempo.El índice de infiltración o capacidad media de infiltración es utilizado para calcular el escurrimiento en grandes áreas, donde sería difícil aplicar la curva de capacidad de infiltración. Este es equivalente a la velocidad media de infiltración.