Presentación hidrologia. escurrimiento
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION BARINAS
BACHILLERES:
ANDARA G. ERICKA R. C.I: 17.617.730
ALTUVE ANA: 19.056.976
BOLAÑOS YONATHAN: 19.881.367
GARCIA LUIS
GARCÍA RUDY: 19.143.336
SECCION: C-0
Escurrimiento
La expresión escurrimiento superficial suele referirse al
volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca,
menos la retención superficial y la infiltración. El
escurrimiento superficial o directo es función de la
intensidad de la precipitación y de la permeabilidad de la
superficie del suelo, de la duración de la precipitación, del
tipo de vegetación, de la extensión de la cuenca hidrográfica
considerada, de la profundidad del nivel freático y de la
pendiente de la superficie del suelo.
Significado e importancia del escurrimiento
De acuerdo con las partes de la superficie terrestre en las
que se realiza el escurrimiento superficial es un componente
del ciclo hidrológico el cual resulta de la lluvia y/o caudal
lateral que no llega a infiltrarse sobre la superficie de la
tierra.
Términos que se emplean para la medida del
escurrimiento
Coeficiente de escurrimiento
Es la relación entre la cantidad de agua escurrida y la cantidad
de agua precipitada. Se expresa en porcentaje. Para ello, el
INEGI (1993) propone un método que toma en cuenta la
permeabilidad de rocas y suelos, la densidad de la cubierta
vegetal y la variación espacial de la lluvia.
Nivel de agua
Es la altura del agua de los ríos en la sección en que se mide.
Se expresa en unidades lineales.
Velocidad
Es la relación del espacio recorrido por el agua de las
corrientes en un tiempo determinado. Se puede hablar de
velocidad media, superficial o a diferentes profundidades. Se
expresa en m/seg.
Gasto o caudal
Es el volumen de agua que pasa por determinada sección del
río en un intervalo de tiempo.
Resulta de multiplicar la velocidad del agua por el área de la
sección donde se midió dicha velocidad. Se refiere a gasto o
caudal instantáneo, máximo, mínimo y medio. Se expresa en
m3/seg.
Avenida
Es el aumento del caudal del río debido a la intensidad o
frecuencia de las precipitaciones. Puede durar horas o días.
No necesariamente causa inundaciones.
Hidrógrafa de escurrimiento
Es una gráfica que nos muestra la descarga, caudal o gasto de
un río en función del tiempo. Durante un período de sequía la
descarga estará compuesta enteramente de contribuciones
subterráneas, como se observa en la Figura. A medida que el
río o arroyo drena agua de la reserva subterránea, el nivel
freático decae, dejando cada vez menos agua para
alimentarlo. Si no hay una recarga del agua subterránea, el
escurrimiento será cero
Hidrógrafa mostrando la recesión del flujo base en estación de verano seco
Fuentes de escurrimiento
El escurrimiento, en una cuenca este se divide en:
•Escurrimiento superficial o escorrentía.
Es la parte del agua que escurre sobre el suelo y después por
los cauces de los ríos. Factores que afectan el escurrimiento
superficial.
El escurrimiento superficial, depende
fundamentalmente de dos tipos de factores:
Meteorológicos: se pueden considerar la forma, el tipo, la
duración y la intensidad de la precipitación, la dirección y la
velocidad de la tormenta, y la distribución de la lluvia en la
cuenca.
Fisiográficos: se pueden considerar las características físicas
de la cuenca (superficie, forma, elevación, pendiente), tipo y uso
del suelo, humedad antecedente de mismo
•Escurrimiento sub superficial.
Es la parte del agua que se desliza a través de los horizontes
superiores del suelo hacia las corrientes. Una parte de este tipo
de escurrimiento entra rápidamente a formar parte de las
corrientes superficiales y a la otra le toma bastante tiempo el
unirse a ellas.
•Escurrimiento subterráneo.
Es aquél que, debido a una profunda percolación del agua
infiltrada en el suelo, se lleva a cabo en los mantos subterráneos
y que, posteriormente, por lo general, descarga a las corrientes
fluviales.
Para comprender la marcha del agua en el ciclo
hidrológico de una cuenca, se recurre a la visualización
del siguiente diagrama de bloque:
Parámetros de estudio.
El estudio del escurrimiento de los ríos como parte del ciclo
hidrológico, incluye la distribución del agua y su trayectoria desde
que se precipita sobre la tierra hasta que alcanza la red
hidrográfica o vuelve directamente a la atmósfera a través de la
evapotranspiración.
Medición del escurrimiento (aforos)
La hidrometría, es la rama de la hidrología que estudia la
medición del escurrimiento. Para este mismo fin, es usual
emplear otro término denominado aforo. Aforar una corriente,
significa determinar a través de mediciones, el caudal que pasa
por una sección dada y en un momento dado.
Los métodos más utilizados son:
• Aforos con flotadores
• Aforos volumétricos
• Aforos químicos
• Aforos con vertederos
• Aforos con correntómetro o molinete
Aforo volumétrico
Aforo volumétrico
Este método consiste en hacer llegar la corriente, a un
depósito o recipiente de volumen (V) conocido, y medir el
tiempo (T) que tarda en llenarse dicho depósito
Q = V/T
Donde:
Q = caudal, en l/s ó m3/s
V = volumen del depósito, en l
o m3
T = tiempo en que se llena el
depósito, en s
Aforo con flotadores
Por este método, se mide la velocidad superficial (v) de la
corriente y el área de la sección transversal (A), luego con estos
valores se aplica la ecuación de continuidad
Q = v × A
Aforo químico
Consiste en inyectar, en el curso de agua que se quiere aforar, el
cual tiene un contenido natural de sales de concentración C0
(gramos de sal por litro de agua), un caudal constante q de una
solución concentrada C1, de un producto químico. Esta solución
se diluye en el agua del río para dar lugar a una mezcla
homogénea de concentración C2, de la que se puede sacar
muestras, aguas abajo.
Aforo con vertederos
Este método consiste en interponer una cortina en el cauce con
el fin de represar el agua y obligarla a pasar por una escotadura
(vertedero).
Aforos con correntómetros o molinetes
Para este método, se emplea el correntómetro o molinete. Estos
son aparatos que miden la velocidad, en un punto dado del curso
del agua.
Componentes genéticos
Forma y tipo de la precipitación
La manera de como se origina la precipitación, y la forma que
adopta la misma, tiene gran influencia en la distribución de los
escurrimientos en la cuenca.
Intensidad de precipitación
Cuando la intensidad de lluvia excede a la capacidad de
infiltración del suelo, se presenta el escurrimiento superficial,
observándose para incrementos posteriores en la intensidad de
lluvia, aumento en el caudal transportado por el río.
Duración de la precipitación
La capacidad de infiltración del suelo disminuye durante la
precipitación, por lo que puede darse el caso, que tormentas con
intensidad de lluvia relativamente baja, produzcan un
escurrimiento superficial considerable, si su duración es extensa.
Distribución de la lluvia en la cuenca
Es muy difícil, sobre todo en cuencas de gran extensión, que la
precipitación se distribuya uniformemente, y con la misma
intensidad en toda el área de la cuenca.
Dirección y velocidad de la tormenta
La dirección y velocidad con que se desplaza la tormenta,
respecto a la dirección general del escurrimiento, en el sistema
hidrográfico de la cuenca, tiene una influencia notable en el
caudal máximo resultante y en la duración del escurrimiento
superficial.
Otras condiciones meteorológicas
Aunque la lluvia es el factor más importante que afecta y
determina la magnitud de un escurrimiento, no es el único que
debe considerarse. Existen condiciones meteorológicas
generales que influyen, aunque de una manera indirecta en el
escurrimiento superficial, como es el caso de la temperatura, la
velocidad del viento, la humedad relativa, la presión
barométrica, etc.
Estimación de sus magnitudes
Las magnitudes se evalúan en cantidad de agua por unidad de
superficie, pero se traducen generalmente en alturas de agua;
la unidad más utilizada es el milímetro. Al ser estas dos
magnitudes físicamente homogéneas, se las puede comparar
calculando, ya sea su diferencia (precipitaciones menos
evaporación), ya sea su relación (precipitaciones sobre
evaporación). El balance es evidentemente positivo cuando la
diferencia es positiva o cuando la relación es superior a uno. Se
elige una u otra expresión en función de comodidades o de
obstáculos diversos. El escurrimiento a partir de una unidad de
superficie se contará en las pérdidas. La infiltración se
considera como una puesta en reserva bajo forma de napas
subterráneas o de agua capilar en el suelo.
Factores fisiográficos Superficie de la cuenca
Debido a que la cuenca, es la zona de captación de las aguas
pluviales que integran el escurrimiento de la corriente, su
tamaño tiene una influencia, que se manifiesta de diversos
modos en la magnitud de los caudales que se presentan.
Forma de la cuenca
Para tomar en cuenta, cuantitativamente la influencia que la
forma de la cuenca, tiene en el valor del escurrimiento, se han
propuesto índices numéricos, como es el caso del factor de
forma y el coeficiente de compacidad.
Elevación de la cuenca
La elevación media de la cuenca, así como la diferencia entre
sus elevaciones extremas, influye en las características
meteorológicas, que determinan principalmente las formas de
la precipitación, cuyo efecto en la distribución se han
mencionado anteriormente.
Pendiente.
La pendiente media de la cuenca, es uno de los factores que
mayor influencia tiene en la duración del escurrimiento, sobre el
suelo y los cauces naturales, afectando de manera notable, la
magnitud de las descargas; influye así mismo, en la infiltración,
la humedad del suelo y la probable aparición de aguas
subterránea al escurrimiento superficial, aunque es difícil la
estimación cuantitativa, del efecto que tiene la pendiente sobre
el escurrimiento para estos casos.
Tipo y uso del suelo
El tamaño de los granos del suelo, su ordenamiento y
comparación, su contenido de materia orgánica, son factores
íntimamente ligados a la capacidad de infiltración y de
retención de humedad, por lo que influyen de manera notable en
la magnitud y distribución de los escurrimientos.
Estado de humedad antecedente del suelo
La cantidad de agua existente en las capas superiores del
suelo, afecta el valor del coeficiente de infiltración.