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APITULO
1 HIDROLOGÍA
Facultad de Ingeniería
Colegio de Ingeniería Civil
Materia: Hidrología
Alicia Ravelo García
HIDROLOGÍA GENERAL
El estudio del agua en el planeta corresponde a la hidrología general definida técnicamente como la ciencia de las aguas de la tierra, su ocurrencia, circulación y distribución, sus propiedades físicas y químicas y su reacción con el ambiente, incluyendo su relación con los seres vivientes.
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ISCIPLINAS CIENTÍFICAS DE LA HIDROLOGÍA
Existen 8 disciplinas científicas o ciencias, las cuales estudian el agua en alguna de sus faces dentro del ciclo hidrológico, tales disciplinas son reconocidas desde los años cuarenta por la IASH.
(International Association of Scientific Hydrology), éstas son:
Oceanografía (estudio de los océanos y mares) Criología (estudio del agua sólida (nieve y hielo)) Limnología (estudio de los lagos)
Potamología (estudio de los ríos)
Meteorología (estudio del agua en la atmosfera)
Hidrología Superficial (estudio del agua continental)
Hidrometeorología (estudio de los problemas comunes a las áreas de la meteorología y la hidrología superficial.
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ISCIPLINAS
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RÁCTICAS
Hidrología Agrícola Hidrología Forestal Hidrología Urbana
Hidrología de Zonas Áridas
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ISCIPLINAS
P
RÁCTICAS
Actualmente, cada una de las disciplinas científicas aporta conocimientos y técnicas para integrar la llamada únicamente hidrología o ciencia que estudia el proceso por el cual la precipitación se transforma en escurrimiento, por lo tanto interactúa primordialmente con la climatología y geografía, intentando usar tanta física como sea posible, pero reconociendo que un ambiente terrestre no es susceptible de una descripción matemática compleja, aun si los datos necesarios pudieran ser medidos.
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NFOQUE DE LOS PROBLEMAS HIDROLÓGICOS
El campo de acción del ingeniero hidrólogo es
diseñar
o
revisar,
construir
o
supervisar
el
funcionamiento de instalaciones hidráulicas que
deben resolver problemas prácticos de muy variado
carácter.
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NFOQUE DE LOS PROBLEMAS HIDROLÓGICOS
En la etapa de diseño o revisión, se determinan las
dimensiones físicas o la capacidad de conducción de
una estructura hidráulica, de acuerdo con los
volúmenes
y gastos que se deseen almacenar o
controlar.
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NFOQUE DE LOS PROBLEMAS HIDROLÓGICOS
En el diseño de presas, se determinará la capacidad
del vertedor y la elevación máxima del embalse, a
partir de la estimación de la tormenta de diseño y
de su conversión a una avenida generada en la
cuenca. Asimismo, se analizará el comportamiento
de las obras y la marea generadas por viento en el
embalse de la presa.
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NFOQUE DE LOS PROBLEMAS HIDROLÓGICOS
CICLO HIDROLÓGICO
CICLO HIDROLÓGICO
Es la circulación sin fin del agua en la tierra, este proceso
de transporte recirculatorio e indefinido o permanente, es
originado por dos causas.
1.- El sol que proporciona la energía necesaria para elevar
el agua como vapor en el proceso de evaporación.
2.- Gravedad terrestre, que hace que el agua condensada
descienda
como
procesos
de
precipitación
y
escurrimiento.
CICLO HIDROLÓGICO
La hidrología de una región está determinada por sus
patrones de tiempo atmosférico, cuyo comportamiento
promedio define el clima y por sus factores físicos como
son la topografía, la geología y la vegetación, por otra
parte las actividades humanas originan cambios y
alteraciones del Ciclo Hidrológico.
CICLO HIDROLÓGICO
Los fenómenos o procesos hidrológicos que integran ciclo hidrológico o bien la hidrología de un área o cuenca son complejos o pueden nunca ser entendidos, ante esta ausencia de conocimiento, el enfoque de sistemas presenta un medio para una representación simplificada.
Un sistema es una serie o secuencia de componentes interconectados para formar un todo . El Ciclo Hidrológico es un sistema, sus componentes son:
Precipitación Infiltración Evaporación Escurrimiento
CICLO HIDROLÓGICO
Subsistema del agua atmosférica
: precipitación,
evaporación, intercepción y transpiración.
Subsistema del agua superficial: flujo sobre el
terreno,
escurrimiento
superficial,
flujo
subsuperficial y subterráneo, escurrimiento en
cauces yal océano.
En todo sistema o subsistema del ciclo hidrológico, el principio que indica que el agua ni se crea ni se destruye se refleja en la denominada Ecuación de Balance Hidrológico, lo cual permite relacionar las cantidades de agua que circulan por el ciclo hidrológico.
ENTRADAS - SALIDAS = CAMBIO DE ALMACENAMIENTO
La simplicidad de la ecuación anterior es frecuentemente engañosa, ya que en la mayoría de los casos los términos de ella no pueden ser cuantificados adecuadamente y fácilmente.
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CUACIÓN DE BALANCE HIDROLÓGICO
Una ecuación de balance hidrológico generalizada puede ser desarrollada en base a los conceptos ilustrados en la figura .
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CUACIÓN DE BALANCE HIDROLÓGICO
G y S , son vectores o componentes de la ecuación originados en la superficie del terreno o en su interior, siendo las variables hidrológicas las siguientes:
Precipitación (P) Evaporación (E) Transpiración (T)
Escurrimiento Superficial (R) Infiltración (I)
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CUACIÓN DE BALANCE HIDROLÓGICO
G y S , son vectores o componentes de la ecuación originados en la superficie del terreno o en su interior, siendo las variables hidrológicas las siguientes:
De la figura anterior, la ecuación de balance hidrológico sobre el terreno será:
P + R1- R2 + Rg – Es – Ts – I = D Ss ---(!)
La ecuación de balance hidrológico bajo el terreno será:
I + G1- G2 – Rg – Eg – Tg = D Sg ---(2)
Y por ultimo la ecuación del balance hidrológico para todo el sistema, será igual a la suma de las ecuaciones 1 y 2.
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CUACIÓN DE BALANCE HIDROLÓGICO
La cual en forma simplificada se puede escribir como:
P – R – E – T – G = D S
La ecuación de balance hidrológico es una herramienta útil para obtener la estimación de la magnitud y distribución en el tiempo de las variables hidrológicas que en ella intervienen
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