ESCURRIMIENTO DefinicionesEl escurrimiento es la parte de la precipitacin que fluye por gravedad por la superficie del terreno, o en el interior del mismo. Aparece en las corrientes superficiales, sean estas, perennes, intermitentes o efmeras y que regresa al mar o a los cuerpos de agua anteriores. El escurrimiento se conoce como gasto de un cauce, descarga de una corriente, rendimiento de la cuenca o aportacin liquida.El escurrimiento es el deslizamiento virgen del agua, que no ha sido afectado por obras artificiales hechas por el hombre. De acuerdo con las partes de la superficie terrestre en las que se realiza el escurrimiento, ste se puede dividir en: superficial, subsuperficial y subterrneoEscurrimiento superficial Es un componente del ciclo hidrolgico el cual resulta de la lluvia y/o caudal lateral que no llega a infiltrarse sobre la superficie de la tierra. El escurrimiento superficial en el terreno sigue caminos variables e interconectados debido principalmente a depresiones y vegetacin en ella. Por lo tanto no es factible definir un procedimiento puramente determinstico para simularlo por lo que se adoptan aproximaciones al fenmeno y se idealiza a ste como una superficie de agua cubriendo uniformemente la superficie del terreno con una lmina delgada. Premisa: El flujo de agua superficial es calificado hidrulicamente como no estable y no uniforme. (La velocidad y el tirante varan con el tiempo y el espacio). Este escurrimiento suele referirse al volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca, menos la retencin superficial y la infiltracin. El escurrimiento superficial o directo es funcin de la intensidad de la precipitacin y de la permeabilidad de la superficie del suelo, de la duracin de la precipitacin, del tipo de vegetacin, de la extensin de la cuenca hidrogrfica considerada, de la profundidad del nivel fretico y de la pendiente de la superficie del suelo. Escurrimiento sub superficial. Es la parte del agua que se desliza a travs de los horizontes superiores del suelo hacia las corrientes. Una parte de este tipo de escurrimiento entra rpidamente a formar parte de las corrientes superficiales y a la otra le toma bastante tiempo el unirse a ellas. Escurrimiento subterrneo.Es aqul que, debido a una profunda percolacin del agua infiltrada en el suelo, se lleva a cabo en los mantos subterrneos y subterrneos y que, posteriormente, por lo general, descarga a las corrientes fluviales.A la parte de la precipitacin que contribuye directamente al escurrimiento superficial se le llama precipitacin en exceso. El escurrimiento subterrneo y la parte retardada del escurrimiento subsuperficial constituyen el escurrimiento base de los ros. La parte de agua de escurrimiento que entra rpidamente en el cauce de las corrientes es a lo que se llama escurrimiento directo y es igual a la suma del escurrimiento subsuperficial ms la precipitacin que cae directamente en los cauces.

El proceso de Escorrenta o Escurrimiento.

La escorrenta (o escurrimiento) se define como aquella parte de la lluvia, del agua de deshielo y/o del agua de irrigacin que no llega a infiltrarse en el suelo, sino fluye hacia un cauce fluvial, desplazndose sobre la superficie del mismo. Se denomina tambinescorrenta superficialo de superficie.La escorrenta tambin comprende el agua que llega al cauce fluvial con relativa rapidez justo debajo de la superficie. Junto con la escorrenta superficial, este flujo, que se denominainterflujooflujo subsuperficial, constituye el volumen de agua que en hidrologa se conoce generalmente comoescorrenta o escurrimiento.El motivo principal del estudio del proceso de escorrenta es la necesidad de estimar la cantidad de agua que alcanza rpidamente el cauce fluvial. La escorrenta es el elemento ms importante de la prediccin de crecidas y puede consistir de agua pluvial o del agua generada por el derretimiento de la nieve y del hielo. Las condiciones en la cuenca hidrolgica determinan la proporcin de lluvia o nieve que se transforma en escorrenta. Conociendo la cantidad de agua esperada en forma de escorrenta, pueden utilizarse otras herramientas, como el hidrograma unitario, para calcular el caudal o gasto correspondiente que se descargar en el cauce.El movimiento del agua en el suelo es el resultado de tres procesos fsicos: entrada, transmisin y almacenamiento. El proceso deentrada, que tambin se denominainfiltracin, ocurre en el lmite entre el agua y la superficie del suelo. Latransmisines la percolacin, tanto vertical como horizontal, que puede producirse a cualquier profundidad en la capa del suelo. Elalmacenamientopuede ocurrir en cualquier parte del perfil del suelo y se manifiesta como un aumento en la humedad del suelo.En trminos generales, las condiciones ambientales que influyen en estos tres procesos se dividen en dos categoras principales:efectos naturalesyefectos antropognicos. A diferencia de los procesos naturales, que pueden tener varios efectos, la actividad humana suele reducir la cantidad de agua que penetra en el perfil del suelo y, por consiguiente, aumenta la escorrenta en la superficie del suelo, con todos sus conocidos.Empleamos los trminos cuenca, cuenca de drenaje y cuenca hidrolgica (o hdrica o hidrogrfica) para describir el rea que contribuye a la escorrenta. En trminos generales, la escorrenta comienza en la divisoria de las aguas que marca el permetro de la cuenca. Toda la escorrenta dentro de una cuenca drena en un nico sitio, es decir, la salida o desage de la cuenca.Si el ndice de precipitacin excede la capacidad de infiltracin, se produce escorrenta superficial. La escorrenta superficial equivale al ndice de pluviosidad o a la velocidad de deshielo menos la capacidad de infiltracin.Primera fase 1. Comprende la poca seca en la que la precipitacin es escasa o nula. 2. La corriente de los ros es alimentada por los mantos de agua subterrnea. 3. La evapotranspiracin es bastante intensa, y si esta fase no fuera interrumpida, llegaran a secarse las corrientes. 4. En regiones de clima fro, donde la precipitacin es en forma de nieve, si la temperatura permite el deshielo, habr agua disponible para mantener las corrientes fluviales, interrumpindose as la primera fase e inicindose la segunda.Segunda fase 1. Caen las primeras precipitaciones cuya misin principal es la de satisfacer la humedad del suelo. 2. Las corrientes superficiales, si no se han secado, siguen siendo alimentadas por el escurrimiento subterrneo. 3. Si se presenta escurrimiento superficial, ste es mnimo. 4. La evapotranspiracin se reduce. 5. Cuando existe nieve, sta absorbe parte de la lluvia cada y su efecto de almacenamiento alargar este segundo perodo. 6. A travs del suelo congelado puede infiltrarse el agua precipitada si su contenido de humedad es bajo.Tercera fase 1. Comprende el perodo hmedo en una etapa ms avanzada. 2. El agua de infiltracin satura la capa del suelo y pasa, por gravedad, a aumentar las reservas de agua subterrnea. 3. Se presenta el escurrimiento superficial, que puede o no llegar a los cauces de las corrientes, lo cual depende de las caractersticas del suelo sobre el que el agua se desliza. 4. Si el cauce de las corrientes an permanece seco, el aumento del manto fretico puede ser, en esta fase, suficiente para descargar en los cauces. 5. Si la corriente de agua sufre un aumento considerable, en lugar de que sea alimentada por el almacenamiento subterrneo (corriente efluente), la corriente contribuir al incremento de dicho almacenamiento 6. La evapotranspiracin es lenta. 7. En caso de que exista nieve y su capacidad para retener la lluvia haya quedado satisfecha, la lluvia cada se convertir directamente en escurrimiento superficial. 8. Si el suelo permanece congelado, retardar la infiltracin, lo que favorecer al escurrimiento, pero en cuanto se descongele, el escurrimiento superficial disminuir y aumentar el almacenamiento subterrneo. Cuarta fase 1. Contina el perodo hmedo. 2. La lluvia ha satisfecho todo tipo de almacenamiento hidrolgico. 3. En algunos casos el escurrimiento subsuperficial llega a las corrientes tan rpido como el escurrimiento superficial. 4. El manto fretico aumenta constantemente y puede llegar a alcanzar la superficie del suelo, o bien la velocidad de descarga hacia las corrientes puede llegar a ser igual a la de recarga. 5. Los efectos de la nieve y el hielo son semejantes a los de la tercera fase.Quinta fase 1. El perodo de lluvia cesa. 2. Las corrientes de agua se abastecen del escurrimiento subsuperficial, del subterrneo y del almacenamiento efectuado por el propio cauce. 3. La evapotranspiracin empieza a incrementarse. 4. En caso de existir nieve, cuando la temperatura est bajo 0 C, produce la prolongacin de esta fase. 5. Esta fase termina cuando las reservas de agua quedan reducidas de tal forma que se presentan las caractersticas de la primera fase.

Factores que afectan el escurrimientoMeteorolgicos Aunque la lluvia es el factor ms importante que afecta y determina la magnitud de un escurrimiento, no es el nico que debe considerarse. Existen condiciones meteorolgicas 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 presin baromtrica, etc.Forma y tipo de la precipitacinLa manera de cmo se origina la precipitacin, y la forma que adopta la misma, tiene gran influencia en la distribucin de los escurrimientos en la cuenca. Si la precipitacin es en forma lquida, el escurrimiento se presenta con relativa rapidez; si es en forma slida no hay ningn efecto, a menos que la temperatura permita la rpida licuefaccin.Intensidad de precipitacinCuando la intensidad de lluvia excede a la capacidad de infiltracin del suelo, se presenta el escurrimiento superficial, observndose para incrementos posteriores en la intensidad de lluvia, aumento en el caudal transportado por el ro.Duracin de la precipitacinLa capacidad de infiltracin del suelo disminuye durante la precipitacin, por lo que puede darse el caso, que tormentas con intensidad de lluvia relativamente baja, produzcan un escurrimiento superficial considerable, si su duracin es extensa. Entre ms dure la precipitacin mayor ser el escurrimiento, independientemente de su intensidad. Una lluvia prolongada, aun cuando no sea muy intensa, puede causar gran escurrimiento superficial, ya que con la lluvia decrece la capacidad de infiltracin.Distribucin de la lluvia en la cuencaEs muy difcil, sobre todo en cuencas de gran extensin, que la precipitacin se distribuya uniformemente, y con la misma intensidad en toda el rea de la cuenca. . Generalmente la lluvia nunca abarca toda la superficie de la cuenca; para cuencas pequeas, los mayores escurrimientos superficiales resultan de tormentas que abarcan reas pequeas, y para cuencas grandes, resultan de aguaceros poco intensos que cubren una mayor superficie.

Direccin y velocidad de la tormentaLa direccin y velocidad con que se desplaza la tormenta, respecto a la direccin general del escurrimiento, en el sistema hidrogrfico de la cuenca, tiene una influencia notable en el caudal mximo resultante y en la duracin del escurrimiento superficial. . La direccin del centro de la perturbacin atmosfrica que causa la precipitacin tiene influencia en la lmina y duracin del escurrimiento superficial. Si la tormenta se mueve dentro del rea de la cuenca, el escurrimiento ser mayor que si nicamente la atraviesa. Por otro lado, si el temporal avanza en sentido contrario al drenaje, el escurrimiento ser ms uniforme y moderado que si se mueve en el sentido de la corriente.Estimacin de sus magnitudesLas magnitudes se evalan en cantidad de agua por unidad de superficie, pero se traducen generalmente en alturas de agua; la unidad ms utilizada es el milmetro. Al ser estas dos magnitudes fsicamente homogneas, se las puede comparar calculando, ya sea su diferencia (precipitaciones menos evaporacin), ya sea su relacin (precipitaciones sobre evaporacin). El balance es evidentemente positivo cuando la diferencia es positiva o cuando la relacin es superior a uno. Se elige una u otra expresin en funcin de comodidades o de obstculos diversos. El escurrimiento a partir de una unidad de superficie se contar en las prdidas. La infiltracin se considera como una puesta en reserva bajo forma de napas subterrneas o de agua capilar en el suelo.Precipitacin antecedente y humedad del suelo. Cuando el suelo posee un alto contenido de humedad, la capacidad de infiltracin es baja y se facilita el escurrimiento. - Otras condiciones del clima. Adems de la precipitacin existen otros elementos que se deben tomar en cuenta, pues aunque indirectamente, tambin afectan al escurrimiento; entre ellos la temperatura, el viento, la presin y la humedad relativa.IntercepcinEspecieComposicinDensidadEvapotranspiracinRadiacinTemperaturaVelocidad del vientoHumedad relativa

Factores fisiogrficos de la cuencaDebido a que la cuenca, es la zona de captacin de las aguas pluviales que integran el escurrimiento de la corriente, su tamao tiene una influencia, que se manifiesta de diversos modos en la magnitud de los caudales que se presentan.

Superficie La superficie de las cuencas hidrogrficas est limitada por la divisoria topogrfica o parteaguas que determina el rea de la cual se derive el escurrimiento superficial. Las cuencas pequeas se comportan de manera distinta a las cuencas grandes en lo que se refiere al escurrimiento. No existe una extensin definida para diferenciar a las cuencas pequeas de las grandes, sin embargo, hay ciertas caractersticas que distinguen a unas de otras. Las cuencas pequeas son ms sensibles al uso del suelo y a las precipitaciones de gran intensidad que abarcan zonas de poca extensin. En las cuencas grandes es muy importante el efecto de almacenamiento en los cauces de las corrientes.

Forma de la cuencaPara tomar en cuenta, cuantitativamente la influencia que la forma de la cuenca, tiene en el valor del escurrimiento, se han propuesto ndices numricos, como es el caso del factor deforma y el coeficiente de compacidad. Interviene principalmente en la manera como se presenta el volumen de agua escurrido a la salida de la cuenca. Generalmente los volmenes escurridos en cuencas alargadas son ms uniformes a lo largo del tiempo, en cambio, en cuencas compactas el agua tarda menos en llegar a la salida, en donde se concentra en un tiempo relativamente corto.Elevacin de la cuencaLa elevacin media de la cuenca, as como la diferencia entre sus elevaciones extremas, influye en las caractersticas meteorolgicas, que determinan principalmente las formas dela precipitacin, cuyo efecto en la distribucin se han mencionado anteriormente.Pendiente.La pendiente media de la cuenca, es uno de los factores que mayor influencia tiene en la duracin del escurrimiento, sobre el suelo y los cauces naturales, afectando de manera notable, la magnitud de las descargas; influye as mismo, en la infiltracin, la humedad del suelo y la probable aparicin de aguas subterrnea al escurrimiento superficial, aunque es difcil la estimacin cuantitativa, del efecto que tiene la pendiente sobre el escurrimiento para estos casos. Tipo y uso del suelo El tamao de los granos del suelo, su ordenamiento y comparacin, su contenido de materia orgnica, son factor es ntimamente ligados a la capacidad de infiltracin y de retencin de humedad, por lo que influyen de manera notable en la magnitud y distribucin de los escurrimientos. Topografa. A este respecto son importantes las ondulaciones del terreno y los lmites superficiales de la cuenca hidrogrfica. Las ondulaciones pueden ser la causa de la presencia de depresiones en donde se acumula el agua, disminuyendo la cantidad destinada al escurrimiento. En relacin con la divisoria topogrfica, puede ser que haya disparidad entre sta y la fretica, de manera que parte del escurrimiento subterrneo contribuya al escurrimiento de la cuenca vecina atravesando el lmite topogrfico o bien que reciba parte del escurrimiento subterrneo de esa cuenca vecina.La influencia del Uso del Suelo en los escurrimientos La presencia o ausencia de cubierta vegetal (urbanizacin) reduce o incrementa las velocidades con que se mueve el agua en la cuenca influenciando el gasto pico. La cubierta vegetal incrementa la cantidad de agua infiltrada en el 10 cantidad de agua infiltrada en el suelo La vegetacin intercepta lluviaEstado de humedad antecedente del sueloLa cantidad de agua existente en las capas superiores del suelo, afecta el valor del coeficiente de infiltracin.TamaoDrenaje internoPermeabilidad. Condiciona el escurrimiento en cuanto a la permeabilidad de las estructuras que forman el terreno. Cuando el terreno es permeable, el sistema fluvial, durante la poca de estiaje, se encuentra bien abastecido por el escurrimiento subterrneo. Cuando el terreno es impermeable, el volumen de escurrimiento se concentra ms pronto en el punto de desage y en la poca de estiaje el nivel de la corriente disminuye considerablemente o bien desaparece.Factores Fisiogrficos De la red de drenajeRed de drenaje. Se refiere a las caractersticas de los canales que comprenden el sistema fluvial de la cuenca. Refleja las condiciones del terreno sobre el que se desarrolla. Densidad hidrogrfica. Es la relacin de la cantidad de corrientes que existen en la cuenca entre la superficie de sta. Uno de los mtodos para ordenar y contar el nmero de canales es el de Strahler (1964), que considera canales de primer orden a las corrientes formadoras. Cuando se unen dos canales de primer orden, forman otro de segundo orden, cuando se unen dos canales de segundo orden, forman otro de tercer orden y as sucesivamente.Densidad de drenaje. Resulta de dividir la longitud total de las corrientes de agua entre la superficie de la cuenca. Entre mayor sea este ndice, ms desarrollada estar la red de drenaje. c) Otras caractersticas relacionadas con la red de drenaje. Son las que se refieren a la capacidad de almacenamiento de las corrientes y a la capacidad de transporte de las mismas.Capacidad de cargaSeccinRugosidadTamao y forma del rea drenada Distribucin de la red de corrientes Pendientes de laderas y cauces Almacenamientos naturales o artificiales que amortiguan avenidas

Medicin del escurrimientoDesde hace varios siglos el ser humano ha tenido la necesidad de medir el comportamiento fsico del agua en movimiento o en reposo. Es por ello que ha inventado muchos aparatos que registran la velocidad, la presin, la temperatura y el caudal.Una de las variables que ms interesan es esta ltima, el caudal, puesto que a travs de l se cuantifican consumos, se evala la disponibilidad del recurso hdrico y se planifica la respectiva gestin de la cuenca.(Aforos) La hidrometra, es la rama de la hidrologa que estudia la medicin del escurrimiento. Para este mismo fin, es usual emplear otro trmino denominado aforo. Aforar una corriente, significa determinar a travs de mediciones, el caudal que pasa por una seccin dada y en un momento dado. Para determinar el volumen que escurre por una cuenca, se deben aforar o medir las corrientes. Los aforos se realizan en estaciones hidromtricas (en puentes de aforo y usando molinete) o se puede medir la corriente de cualquier ro de manera individual. Estos aforos se hacen a travs de cierto intervalo de tiempo (horas, das, etc), con cuyos datos se construyen grficas de gasto (m3/s) contra tiempo (h), llamadas hidrogramas.Estacin de aforoEs una instalacin situada en un pun to de una corriente de agua y dotada de los dispositivos adecuados para medir su caudal y nivel.Existen diversos tipos de estaciones de aforo. Las ms sencillas constan de una regleta en un cauce natural y un aparato (linmigrafo) que mide la variacin en el tiempo de la lmina de agua en el rio.

Posteriormente, el caudal se obtiene aplicando la funcin conocida como curva de gastos que nos relaciona la altura de la lmina de agua con el caudal que pasa por el ro.

Las estaciones de aforo de la red de la Diputacin Foral de Gipuzkoa constan de un vertedero doble triangular (Crump) realizado en una zona encauzada, que permite tranquilizar el agua. Las medidas se realizan en la caseta de instrumentacin que se sita sobre un pozo que comunica el lecho del ro con la zona donde se mide. Los aparatos de medida son: limngrafo, limnmetro, sonda piezomtrica. Adems se suele instalar un torno que mueve el molinete para realizar aforos directos.ESTACION HIDROMETRICALas 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 (elceroWhartoncorresponde al cero de la escala del Puerto de Montevideo) en una seccin de ro, arroyo, laguna o embalse.Serie de escalas (limnmetros) en la margen de un ro.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.

AutomatizacinDonde es posible (por la topografa del lugar, la existencia de infraestructura y accesos mnimos) se colocan adems instrumentos automticos de registro continuo (maregrafos o limngrafos).Esta automatizacin de las estaciones permite tener una mayor continuidad de datos y reducir errores por factores humanos, pero en cambio requiere mayor especializacin en la instalacin, operacin y mantenimiento de los instrumentos. Adems, una falla mecnica o electrnica, o incluso roturas por accidentes o vandalismo, deja a la estacin sin registros como mnimo hasta la siguiente visita y el perodo de datos faltantes es irrecuperable.En algunos lugares la instalacin de estaciones automticas se hace impracticable o no se justifica el costo de las obras de acondicionamiento necesarias y la alternativa ms conveniente sigue siendo la estacin convencional con observadores locales.

HIDROGRAMAEs la representacin grfica de la variacin del caudal en relacin con el tiempo en determinado punto de unaCuenca Hidrogrfica tal como: el nivel del agua, el caudal, carga de sedimentos , etc. para un ro,arroyo,ramblaocanal, si bien tpicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el grfico de la descarga (L3/T) de un flujo en funcin del tiempo. stos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrogramas anuales, los que a su vez se dividen en perennes y en intermitentes.Es una grfica continua tiempo contra gasto (volumen / unidad de tiempo) producido por una lluvia de cualquier magnitud para una duracin especfica. Un hidrograma puede ser el resultado de un proceso de aforos en un ro.Esta grfica nos muestra la descarga, caudal o gasto de un rio en funcin del tiempo. Durante un periodo de sequa la descarga estar compuesta enteramente de distribuciones subterrneas, como se observa en la figura. A medida que el rio o arroyo drena agua de la reserva subterrnea, el nivel fretico decae, dejando cada vez menos agua para alimentarlo. Si no hay una recarga del agua subterrnea, el escurrimiento ser cero.

En Esencia, el Hidrograma contiene el comportamiento ante determinado patrn de precipitacin sobre ella, reflejando la relacin entre las condiciones fisiogrficas de esta Cuenca y la relacin lluvia-escorrenta en ella.Estos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrogramas anuales.Permite observar:*las variaciones en la descarga a travs de una tormenta, o a travs delao hidrolgico:*el pico de escorrenta (caudal mximo de la avenida);*elflujo de baseo aporte de lasaguas subterrneasal flujo; o,*las variaciones estacionales de los caudales si se grafica un perodo de uno o varios aos.Un mm de precipitacin significa que en una superficie de un m ha cado un litro de agua de lluvia (1L/m).Los hidrogramas son tiles, entre otras cosas, para comparar los tiempos de descarga y caudales pico de varias corrientes o cuencas hidrogrficas, para as conocer las diferencias entre sus capacidades de respuesta anteavenidas.COMPONENTES DEL HIDROGRAMASi se mide el gasto (volumen de escurrimiento por unidad de tiempo; m/s) que pasa de manera contina durante todo un ao por una determinada seccin transversal de un rio y se grafican los valores obtenidos contra el tiempo, se obtendra una grfica como la siguiente:

Los mtodos ms utilizados son: Aforos con flotadores Aforos volumtricos Aforos qumicos Aforos con vertederos Aforo volumtrico Aforos con correntmetro o molineteAforo con flotadoresPor este mtodo, se mide la velocidad superficial (v) de la corriente y el rea de la seccin transversal (A), luego con estos valores se aplica la ecuacin de continuidad Q=vA Aforo volumtrico Este mtodo consiste en hacer llegar la corriente, a un depsito o recipiente de volumen (V) conocido, y medir el tiempo (T) que tarda en llenarse dicho depsito Q = V/T Donde: Q = caudal, en l/s m3/s V = volumen del depsito, en l o m3 T = tiempo en que se llena el depsito, en sAforo qumicoConsiste en inyectar, en el curso de agua que se quiere aforar, el cual tiene un contenido natural de sales de concentracin C0 (gramos de sal por litro de agua), un caudal constante q de una solucin concentrada C1, de un producto qumico. Esta solucin se diluye en el agua del ro para dar lugar a una mezcla homognea de concentracin C2, de la que se puede sacar muestras, aguas abajo.Aforo con vertederosEste mtodo 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 correntmetros o molinetesPara este mtodo, se emplea el correntmetro o molinete. Estos son aparatos que miden la velocidad, en un punto dado del curso del agua.

NIVEL FREATICORara vez estn los mantos acuferos saturados hasta la superficie de la tierra; generalmente el agua llega slo a cierto nivel. La parte superior de la zona saturada se llama nivel fretico; por encima de l, las partculas de tierra no poseen ms que una delgada pelcula de agua y los poros estn llenos de aire.La profundidad a la que se encuentra el nivel fretico vara de acuerdo con la pluviosidad y otros factores, entre ellos el volumen de agua extrado por los hombres.

A menudo, en este nivel la presin de agua del acufero es igual a lapresin atmosfrica.Al perforar un pozo de captacin de agua subterrnea en un acufero libre, el nivel fretico es la distancia a la que se encuentra el agua desde la superficie del terreno. En el caso de un acufero confinado, el nivel del agua que se observa en el pozo corresponde alnivel piezomtrico.El nivel fretico se puede medir mediante un agujero barrenado en el suelo. El nivel de agua en el agujero corresponde con elnivel freticoo latabla de agua. Aqu la presin es igual a la atmosfrica.Por debajo del nivel fretico, la presin es mayor que la atmosfrica y est relacionada a lapresin hidrosttica. El flujo de agua subterrnea puede causar desviaciones de la presin hidrosttica.La presin por debajo del nivel fretico se mide con unpiezmetroque es un tubo que se introduce en el agua subterrnea dejando una abertura al fondo del tubo. El nivel del agua en el piezmetro puede estar al nivel fretico, por encima de este nivel, o por debajo. Se llama el nivel piezomtrico opotencial hdrico. Cuando el nivel piezomtrico es relativamente alto existe un flujo descendente de agua subterrnea. Al revs existe un flujo ascendente.1

La tabla de agua en unacuferocon fluctuaciones del invierno al verano.La presin por encima del nivel fretico es menor de la atmosfrica y tambin se llamasuccin capilar. Cerca del nivel fretico prcticamente todos los capilares del suelo estn completamente llenos de agua, pero ms arriba el suelo contiene aire tambin.En la zona capilar, justamente por encima del nivel fretico, como por debajo de ella, el suelo est saturado. La zona por encima de la zona capilar se llamazona no saturada.La succin capilar se mide con un tensimetro. Consiste de un tubito cermico permeable, cerrado y lleno de agua, puesto en el suelo no saturado, y conectado a unmanmetro. La succin de los capilares vacos y medio vacos en el suelo no saturado causa una presin negativa en el tensimetro que se mide con el manmetro.

AvenidaEs el aumento del caudal del ro debido a la intensidad o frecuencia de las precipitaciones. Puede durar horas o das. No necesariamente causa inundaciones.

Infiltracin del agua

Lainfiltracines el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el suelo.

La tasa de infiltracin, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el suelo es capaz de absorber laprecipitacino la irrigacin. Se mide en pulgadas por hora o milmetros por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el suelo se sature. Si la tasa de precipitacin excede la tasa de infiltracin, se producirescorrentaa menos que haya alguna barrera fsica. Est relacionada con la conductividad hidrulica saturada del suelo cercano a la superficie. La tasa de infiltracin puede medirse usando un infiltrmetro.

Introduccin

La infiltracin est gobernada por dos fuerzas: la gravedad y la accin capilar. Los poros muy pequeos empujan el agua por la accin capilar adems de contra la fuerza de la gravedad. La tasa de infiltracin se ve afectada por caractersticas del suelo como la facilidad de entrada, la capacidad de almacenaje y la tasa de transmisin por el suelo. En el control de la tasa y capacidad infiltracin desempean un papel la textura y estructura del suelo, los tipos de vegetacin, el contenido de agua del suelo, la temperatura del suelo y la intensidad de precipitacin. Por ejemplo, los suelos arenosos de grano grueso tienen espacios grandes entre cada grano y permiten que el agua se infiltre rpidamente. La vegetacin crea ms suelos porosos, protegiendo el suelo del estancamiento de la precipitacin, que puede cerrar los huecos naturales entre las partculas del suelo, y soltando el suelo a travs de la accin de las races. A esto se debe que las reas arboladas tengan las tasas de infiltracin ms altas de todos los tipos de vegetacin.

La capa superior de hojas, que no est descompuesta, protege el suelo de la accin de la lluvia, y sin ella el suelo puede hacerse mucho menos permeable. En las reas con vegetacin de chaparral, los aceites hidrofbicos de las hojas suculentas pueden extenderse sobre la superficie del suelo con el fuego, creando grandes reas de suelo hidrofbico. Otros eventos que pueden bajar las tasas de infiltracin o bloquearla son los restos de plantas secas que son resistentes al remojo, o las heladas. Si el suelo est saturado en un perodo glacial intenso, puede convertirse en un cemento congelado en el cual no se produce casi ninguna infiltracin. Sobre una lnea divisoria de aguas probablemente habr huecos en el cemento helado o el suelo hidrofbico por donde el agua puede infiltrarse.

Una vez que el agua se ha infiltrado en el suelo, permanece all y se filtra al agua subterrnea, o pasa a formar parte del proceso de escorrenta subsuperficial.

Proceso de infiltracin

El proceso de infiltracin puede continuar slo si hay espacio disponible para el agua adicional en la superficie del suelo. El volumen disponible para el agua adicional depende de la porosidad del suelo y de la tasa a la cual el agua antes infiltrada puede alejarse de la superficie a travs del suelo. La tasa mxima a la que el agua puede entrar en un suelo se conoce como capacidad de infiltracin. Si la llegada del agua a la superficie del suelo es menor que la capacidad de infiltracin, toda el agua se infiltrar. Si la intensidad de precipitacin en la superficie del suelo ocurre a una tasa que excede la capacidad de infiltracin, el agua comienza a estancarse y se produce la escorrenta sobre la superficie de la tierra, una vez que la cuenca de almacenamiento est llena. Esta escorrenta se conoce como flujo terrestre hortoniano. El sistema hidrolgico completo de una lnea divisoria de aguas se analiza a veces usando modelos de transporte hidrolgicos, modelos matemticos que consideran la infiltracin, la escorrenta y el flujo de canal para predecir las tasas de flujo del ro y la calidad del agua de la corriente.

Investigaciones sobre la infiltracin

Robert E. Horton (1933) sugiri que la capacidad de infiltracin rpidamente disminua durante la fase inicial de una tormenta y luego tenda hacia un valor aproximadamente constante despus de un par de horas. El agua antes infiltrada llena los almacenes disponibles y reduce las fuerzas capilares que hacen entrar el agua en los poros. Las partculas de arcilla en el suelo pueden hincharse cuando se mojan, y as reducen el tamao de los poros. En reas donde la tierra no est protegida por una capa de residuos forestales, las gotas de lluvia pueden separar las partculas del suelo superficial y lavar las partculas finas en los poros superficiales, lo que puede impedir el proceso de infiltracin.

Evaporacin

Elaguase condensa en gotas visibles despus de evaporarse fuera de una taza de t caliente.Laevaporacines un proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estadolquidohacia un estadogaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer latensin superficial. A diferencia de laebullicin, la evaporacin se puede producir a cualquier temperatura, siendo ms rpido cuanto ms elevada sea esta. No es necesario que toda la masa alcance elpunto de ebullicin. Cuando existe un espacio libre encima de un lquido, una parte de sus molculas est en formagaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define lapresin de vaporsaturante, la cualnodepende delvolumen, pero vara segn la naturaleza del lquido y latemperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presin de vapor saturante, una parte de las molculas pasan de la fase lquida a la gaseosa: eso es la evaporacin. Cuando la presin de vapor iguala a la atmosfrica, se produce laebullicin.1Enhidrologa, la evaporacin es una de lasvariables hidrolgicasimportantes al momento de establecer elbalance hdricode una determinada cuenca hidrogrfica o parte de esta. En este caso, se debe distinguir entre la evaporacin desde superficies libres y la evaporacin desde el suelo. La evaporacin de agua es importante e indispensable en la vida, ya que elvapor de agua, alcondensarsese transforma ennubesy vuelve en forma delluvia,nieve,nieblaoroco.Vista como unaoperacin unitaria, la evaporacin es utilizada para eliminar el vapor formado por ebullicin de una solucin o suspensin lquida.

Determinacin de la evaporacinLa evaporacin puede medirse en forma directa desde pequeas superficies de agua naturales o artificiales (tanques de evaporacin) o a travs deevapormetrosolismetros. Estos ltimos poseen una superficie porosa embebida en agua y se ubican en condiciones tales que la medicin es condicionada por las caractersticas meteorolgicas de la atmsfera, tales como grado higromtrico, temperatura, insolacin, viento, etc.Las tasas de evaporacin as observadas pueden generalmente ser consideradas como mximas y dan una buena aproximacin del poder evaporante de la atmsfera. Aplicando a dichos valores mximos diversos coeficientes de reduccin y comparando los resultados corregidos con los suministrados por las frmulas de evaporacin, se deducirn los valores ms probables de las tasas de evaporacin aplicables a la superficie de inters.El ms utilizado de los evapormetros es el detipo Piche. Est constituido por un tubo cilndrico de vidrio de 25 cm de largo y 1.5 cm de dimetro. El tubo est graduado y cerrado en su parte superior, mientras que su abertura inferior est obturada por una hoja circular de papel filtro normalizado de 30 mm de dimetro y 0.5 mm de espesor, fijada por capilaridad y mantenida por un resorte. Llenado el aparato de agua destilada, sta se evapora progresivamente a travs de la hoja de papel filtro. La disminucin del nivel del agua en el tubo permite calcular la tasa de evaporacin (en mm por cada 24 hs, por ejemplo). El proceso de evaporacin est ligado esencialmente aldficit higromtricodel aire; sin embargo, el aparato no tiene tal vez en cuenta suficientemente la influencia de la insolacin. Este aparato, en las estaciones hidrometeorolgicas se instala bajo abrigo.Los depsitos otanques de evaporacinutilizados en distintos pases son de formas, dimensiones y caractersticas diferentes, pues los especialistas no estn de acuerdo sobre el mejor tipo a emplear.

Evaporacin desde superficies lquidasSiendo que las condiciones de contorno creadas tienen una influencia significativa, los resultados varan segn qu evapormetro se ha utilizado para la determinacin.Si se tiene en cuenta que los valores de evaporacin medidos en el sitio de inters, para tener validez desde el punto de vista estadstico deben tener una duracin de por lo menos 15 aos, se comprende la dificultad. Esto ha impulsado a numerosos investigadores a analizarfrmulas empricas, que permitan rpidamente llegar a un resultado lo ms aproximado posible.Frmulas empricas para determinar la evaporacin desde un lago o una lagunaUna de las expresiones ms simples ha sido propuesta por Visentini, y se aplica para clculos aproximados en superficies lquidas situadas en cotas bajas, donde se puede considerar que la presin atmosfrica es de aproximadamente 760mmde columna de mercurio. Las frmulas empricas propuestas por Visentini son:(para lagos o embalses con cota inferior a 200msnm)(para lagos o embalses con cota entre 200 y 500 msnm)(para lagos o embalses con cota superior a 500 msnm)Donde: E = Evaporacin anual en mm t = Temperatura media anual en grados celsiusNtese que para una temperatura media de 10 grados Celsius, la evaporacin ser entre 750 mm y 1200 mm por ao, es decir de aproximadamente 2 a 3 mm por da.Considerando que en la evaporacin juegan roles importantes, entre otros, la temperatura del agua, la temperatura del aire, el viento, la insolacin, etc., otros investigadores han propuesto frmulas empricas ms complejas y que, por lo tanto, son ms difciles de usar.

Factores que influyen en la tasa de evaporacin

* Concentracin de la sustancia que se evapora en el aire. Si el aire ya tiene una alta concentracin de la sustancia que se evapora, entonces la sustancia se evaporar ms despacio.* Concentracin de otras sustancias en el aire. Si el aire ya est saturado con otras sustancias, puede tener una capacidad inferior para la sustancia que se evapora.* Tasa de flujo de aire. Si aire fresco se mueve sobre la sustancia todo el tiempo, la concentracin de la sustancia en el aire tendr menos probabilidad de subir con el tiempo, potenciando as una evaporacin ms rpida. Esto resulta en una capa divisoria en la superficie de evaporacin que disminuye con la velocidad de flujo, disminuyendo la distancia de difusin en la capa estancada.* Concentracin de otras sustancias en el lquido (impurezas). Si el lquido contiene otras sustancias, tendr una capacidad inferior para la evaporacin.* Temperatura de la sustancia. Si la sustancia est ms caliente, la evaporacin ser ms rpida.* Fuerzas intermoleculares. Cuanto mayores son las fuerzas que mantienen las molculas juntas en el lquido, ms energa ser necesaria para evaporarlas.* rea superficial. Una sustancia que tiene un rea superficial ms grande se evaporar ms rpido, ya que hay ms molculas superficiales que son capaces de escaparse.* Calentamiento. Cuanto ms grueso es el recipiente donde se est calentando, ms se reduce la evaporacin del agua, debido a que se dedica menos calor a los propia evaporacin.

Aplicaciones

Secado

Cuando la ropa se cuelga de un cordel, aunque la temperatura ambiental est por debajo del punto de ebullicin del agua, el agua se evaporar. Este proceso se acelera por factores como humedad baja, calor (del sol) y viento. En un secador de ropa, se hace pasar aire caliente por las prendas, permitiendo que el agua se evapore muy rpidamente.

Combustin

Las gotitas de combustible se vaporizan, cuando reciben calor, mezclndose con los gases calientes en la cmara de combustin. El calor (energa) tambin puede ser recibido por radiacin de cualquier pared refractaria caliente de la cmara de combustin.

Deposicin de capas

Evaporando una sustancia y condensndola en un sustrato es posible depositar capas delgadas.

TRANSPIRACIONLa transpiracin es el transporte y evaporacin de agua desde el suelo a la atmsfera a travs de las plantas, principalmente a travs de las hojas. Mientras los estomas estn abiertos y el agua se evapora en las hojas, las races incorporan agua desde el suelo y el transporte ascendente del agua en la planta es continuo.El 10% de vapor de agua de la atmsfera se debe a este fenmeno, mientras que el 90% restante se debe a la evaporacin de las superficies acuosas, ocanos, lagos, ros principalmente.La transpiracin de las plantas, eleva la humedad del aire circundante y aumenta las precipitaciones, por lo que las zonas boscosas tienen un mayor ndice de pluviosidad que los terrenos a los que se les ha despojado de su bosque natural debido a las talas masivas a los que se les ha sometido.El volumen de agua transpirada por las plantas es variable y depende de varios factores. As por ejemplo, los cultivos tradicionales, como el maz, pueden transpirar diariamente entre 5 y 10 litros por metro cuadrado de terreno ocupado; y especies de humedales como la espadaa tienen una transpiracin diaria, en verano, muy elevada, entre 15 y 20 litros por metro cuadrado y especies arbreas como el roble, pueden transpirar 150.000 litros por ao.El efecto combinado de la transpiracin de las plantas y la evaporacin del suelo recibe el nombre de evapotranspiracin.La energa que permite el movimiento (transporte) de agua a lo largo del cuerpo de una planta depende del proceso de evaporacin del agua en la superficie de las hojas y, por lo tanto, la fuente de este proceso es la energa solar. Por otro lado, este movimiento es posible gracias a las caractersticas especiales del agua como son lacohesiny laadhesin.El proceso de transpiracin es la estrategia que tienen las plantas para sobrevivir en un medio terrestre donde la desecacin es un desafo permanente. Adems tiene otros significados biolgicos:La corriente de agua provocada por la transpiracin es el vehculo de distribucin de los nutrientes minerales que son absorbidos por las races, pero utilizados por las hojas.Es un eficiente sistema de refrigeracin de la planta. Teniendo en cuenta que se absorben 540 caloras en la evaporacin de un gramo de agua, la transpiracin produce un descenso de 1 a 3 grados en la superficie de las hojas por debajo de la temperatura del aire, lo que puede ser muy necesario en das calurosos de irradiacin intensa.Mantiene la turgencia de la planta. Podemos ver este efecto en cualquier planta, al dejarla de regar se pone mustia y flcida, pero al regarla aparece extendida y erguida y, por lo tanto, contribuye al soporte mecnico de la misma.Variables que influyen en la transpiracinTemperaturaRadiacin solarHumedad relativaVelocidad del vientoAVENIDA

Puentedestruido por una avenida.Unaavenida(conocida en algunos lugares tambin comocrecidade un ro, arroyo, etc.,creciente,riadaoaguas altas) es la elevacin del nivel de uncurso de aguasignificativamente mayor que el flujo medio de ste. Durante la crecida, el caudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho delropuede resultar insuficiente para contenerlo. Entonces elagualodesbordae invade el lecho mayor, tambin llamadollanura aluvial.

Particularidades y tiposUnacrecida elementalsolo afecta a uno o variosafluentesy puede tener causas muy diferentes:pluvial, debido a laslluviascontinuas sobre una cuenca poco permeable o que ya se ha empapado de agua;nival, provocada por lafusinde lasnieves, eldeshieloque provoca la ruptura del obstculo congelado que retena las aguas, etc. Muchas veces dos o ms de estas causas simples suman sus efectos y el ro, sobre todo despus de haber recibido las aguas de varios afluentes importantes, experimenta unacrecida compleja. As es como loschubascosprimaveralespueden agravar considerablemente una crecida nival.Por otra parte, las avenidas se pueden caracterizar segn su variabilidad en eltiempo, as se pueden distinguir:Avenidas peridicas, que generalmente no causan daos, e incluso son benficas, como por ejemplo las delro Niloprevio a la construccin de lapresa de Asun, donde contribuan a la fertilidad delvallebajo del ro. Este tipo de avenidas es de larga duracin, pudiendo durar semanas o meses. Son causadas por las variaciones climticas de vastas regiones de lacuenca hidrogrfica. Son previsibles, pudindose tomar medidas de proteccin para evitar o minimizar los daos.Avenidas excepcionales: Estas son causadas por precipitaciones intensas sobre toda la cuenca o parte de esta. Son difcilmente previsibles, para ello se requiere de unared de monitoreooperada entiempo real. Generalmente causan daos a las poblaciones y a la infraestructura econmica. Se pueden tomar medidas deproteccin civily mantenimiento preventivo de las infraestructuras.Combinacin de ambas: Generalmente causan daos, son difcilmente previsibles si no se cuenta con unared de monitoreoentiempo real.Caractersticas de una avenida[editar]

Ruptura de unacarretera, producto de una crecida de ro.Las principales caractersticas de una avenida son:Su caudal mximo, o pico, fundamental para el dimensionamiento de las obras de proteccin lineares odefensas ribereas.El volumen de la avenida.Lavelocidad con que aumenta su caudal.Estas caractersticas, para un mismo tipo deprecipitacin(es decir, misma intensidad y tiempo deaguacero), varan en funcin de caractersticas intrnsecas de la cuenca: su extensin, la pendiente y tipo del terreno, etc., y tambin de caractersticas modificables por las actividades antrpicas: la cobertura vegetal, los tipos de preparacin del suelo para la agricultura, las reas impermeabilizadas como reas urbanas, etc.Agravantes para su formacinEntre las causas que agravan la importancia de las crecidas se encuentran:Laimpermeabilidaddelsuelode la cuenca, adems de su excesivapendientey falta devegetacinque hacen que el agua discurra velozmente y no seinfiltre.Los lechos estrechos y con pendientes muy acentuadas, que no pueden conservar volmenes suficientes de agua suplementaria.La existencia deconfluenciasmuy prximas de unas a otras.Las crecidas ms importantes no se deben a la torrencialidad de sus precipitaciones sino a la persistencia y a la repeticin de lluvias muy intensas durante varios das. El suelo se halla entoncessaturadoy no puedeabsorbermucha ms agua, y al no lucir elsol, laevaporacines poco relevante. En todo caso, ello no excluye la existencia de crecidas devastadoras debidas a la onda potente formada en un ro secundario por lluvias torrenciales.

Daos causados por las avenidas[editar]

Puente daado por el Fenmeno deEl Nioen laCostaPeruana.Durante las crecidas, el caudal y la velocidad de la masa lquida aumentan en forma considerable lafuerza erosiva del aguay su capacidad de transporte. As, un corto perodo basta para provocar cambios sensibles en lamorfologade los mrgenes y del lecho del ro, ocasionando desbordes significativos. Para minimizar o incluso anular dichosdesbordes, una adecuadadefensa riberea, unenrocadoo la construccin deespigones, pueden ser ciertamente efectivos para prevenir este tipo de daos.Avenida fluvial.La avenida o crecida es el rpido aumento del nivel de agua que desciende por un curso fluvial. Aunque el trmino "crecida" significa el momento de mximo caudal, normalmente se considera como crecida cuando produce efectos catastrficos. Se producen por la variacin en la pluviosidad, la mayor parte de las crecidas que han tenido efectos negativos se han visto asociadas al fenmeno de gota fra.

Laevapotranspiracinse define como la prdida de humedad de una superficie por evaporacin directa junto con la prdida de agua por transpiracin de la vegetacin. Se expresa en milmetros por unidad de tiempo.