Hidrología

Juli Jimenez GomezWilmer Duran

Michael SerrataJennifer Gonzales

• HIDROLOGÍA: “…es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia,

• circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y

• físicas y su relación con el medio ambiente…”

• Es la ciencia que se dedica al estudio de la distribucion , espacial y temporal y las propiedades del agua presente en la atmosfera y el la corteza terrestre . Esto incluye la precipitaciones, la escorrentia , la humedad del suelo, la evaporacion y el equilibrio de las masas glaciares.

Historia de la hidrología

• El agua es esencial para la vida y su distribución y disponibilidad están asociadas con el desarrollo de las sociedades humanas. Por esta razón, los estudios sobre hidrología son , en cierto sentido, tan antiguos como las civilizaciones. Biswas (1970) llega a situar el origen de la hidrología varios milenios antes de Cristo. En la cuenca mediterránea, cuna de nuestra civilización, el interés por la gestión de los recursos del agua es ancestral. Así, uno de los planes de irrigación más antiguos que se conocen es el de la villa de Nippur en la Mesopotamia del siglo XIII a. C. (Kazmann,1971)

Importancia de la hidrología

• En la actualidad la hidrología tiene un papel muy importante en el planeamiento del uso de los Recursos Hidráulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería que tienen que ver con suministro de agua, disposición de aguas servidas, drenaje, protección contra la acción de ríos y recreación. De otro lado, la integración de la hidrología con la geografia matematica en especial a través de los sistemas de información geográfica ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de información existente y en la simulación de ocurrencia de eventos futuros.

• Toda obra civil de vias terrestres tales como puentes, carreteras, autopistas, todo fraccionamiento, colonias.

Cualquier edificio complejo como un campus universitario, un estadio, un gimnasio de usos

multiples, requieren diseños por estudios hidrologicos. Conocer las posibilidades y el comportamiento de las precipitaciones meteoricas de la zona es sumamente necesario para evitar inundaciones (desde sencillas

hasta graves) para evaluar la necesidad de elementos de drenaje como un puente, un bordo de contención,

un canal, etc. Evaluar la necesidad de obras de proteccion o aprovechamiento hidraulico como las

presas (con las cuales tambien podria generarse energia).

Aplicaciones de la hidrología

• Las inundaciones son eventos hidrológicos extremos que pueden prevenirse mediante el estudio de la hidrología.

En la actualidad la hidrología tiene un papel muy importante en el planeamiento del uso de los Recursos Hidráulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería que tienen que ver con suministro de agua, disposición de aguas servidas, drenaje, protección contra la acción de ríos y recreación. De otro lado, la integración de la hidrología con la Geografía matemática en especial a través de los sistemas de información geográfica ha conducido al uso imprescindible del computador en el procesamiento de información existente y en la simulación de ocurrencia de eventos futuros.

• La Hidrología aplicada fundamenta sus bases en la estadística, así es como podemos calcular la lluvia acumulada, predecir los períodos de retorno de un fenómeno natural como lo son las grandes lluvias que producen inundaciones, los períodos de sequía, la durabilidad del agua en un embalse, todo esto va en función de tiempo.

• La Hidrología aplicada se encarga de las cuencas de drenaje y su comportamiento ante factores de lluvia, hace pronósticos y su fin es elaborar caudales de diseño, es donde vemos los hidrogramas de caudal, los yetográmas, todo va dirigido más allá del ciclo del agua, aunque se sirve de él para la obtención de datos, como por ejemplo los recogidos en las estaciones totales y que utilizan la telemetría como medio para el envió de estos desde aquellas estaciones pluviométricas o pluviográficas que se encuentran en lugares muy distantes y/o inaccesibles.

• APLICACIONES DE LA HIDROLOGÍA • − Diseño y operación de embalses • − Abastecimiento de agua a poblaciones • − Irrigación • − Generación de Energía Eléctrica • − Obras de drenaje • − Control de inundaciones • − Erosión y control de sedimentos • − Estudio de la calidad del recurso hídrico • − Protección de los ecosistemas

Los estudios hidrológicos

• Los estudios hidrológicos son fundamentales para:• El diseño de obras hidráulicas, para efectuar estos estudios se

utilizan frecuentemente modelos matemáticos que representan el comportamiento de toda la cuenca sustentada por la obra en examen;

• La operación optimizada del uso de los recursos hídricos en un sistema complejo de obras hidráulicas, sobre todo si son de usos múltiples. En este caso se utilizan generalmente modelos matemáticos conceptuales, y se procesan en tiempo real;

• El correcto conocimiento del comportamiento hidrológico de como un río, arroyo, o de un lago es fundamental para poder establecer las áreas vulnerables a los eventos hidro meteorológicos extremos;

• Prever un correcto diseño de infraestructura vial, como caminos, carreteras, ferrocarriles

ESTUDIOS HIDROLOGICOS EN PROYECTOS DE INGENIERÍA

• 1. Localización• En los proyectos de ingeniería se define

inicialmente la zona de estudio que es el área de influencia del proyecto. En esta zona se delimitan tanto las áreas que van a ser beneficiadas por el proyecto como las hoyas vertientes de las corrientes naturales que las cruzan y de las que se seleccionan para ser utilizadas como captaciones.

• A continuación se realiza la monografía de la zona, la cual incluye aspectos geográficos, históricos, sociales, de uso de la tierra y de características de los suelos.

• 2. Recolección de información• La información que se recolecta para desarrollar un

estudio hidrológico comprende los siguientes aspectos:

• Cartografía• Hidrometeorología• Estudios anteriores.• Dentro de la información cartográfica se incluyen

los mapas con curvas de nivel a escalas entre 1:100.000 y 1:5.000, las fotografías aéreas y las imágenes de radar y de satélite. Esta información se procesa para determinar las características morfométricas, de capacidad de almacenamiento, y de suelos y uso de la tierra de las hoyas vertientes y de las zonas de importancia dentro del proyecto.

• 3. Trabajos de campo • Luego de analizar la información recolectada

el ingeniero está en capacidad de programar los trabajos de campo que permitan la complementación de la información existente. Entre estos trabajos se cuentan la ejecución de Levantamientos Topográficos y Batimétricos, la recolección y análisis de Muestras de los Sedimentos que transportan las corrientes, la instalación y operación de estaciones Climatológicas y Pluviometricas y la realización de Aforos.

• 4. Análisis de la información hidrológica• Terminada la etapa de recolección se procede

al análisis del clima, la precipitación, los caudales y los sedimentos.

La hidrología como ciencia

• La hidrología se nutre de disciplinas como la geología, química, edafología y fisiología vegetal, empleando muchos de sus principios y métodos.

• La hidrología se ha desarrollado como ciencia en respuesta a la necesidad de comprender el complejo sistema hídrico de la Tierra y ayudar a solucionar los problemas de agua. Los hidrólogos juegan un papel importante en la búsqueda de soluciones a los problemas del agua y, para los que estudien hidrología, los retos son interesantes.

División de la hidrología

• La hidrología se nutre de disciplinas como la geología, química, edafología y fisiología vegetal, empleando muchos de sus principios y métodos.

• La hidrología puede catalogarse, de acuerdo con la forma de análisis, y el uso que se dará de los resultados. Puede clasificarse, aun sabiendo de la limitación de cualquier clasificación en:

• Hidrología cualitativa• Hidrología hidrométrica• Hidrología cuantitativa• Hidrología en tiempo real• Hidrología forestal

Hidrología cualitativa• En la hidrología cualitativa el énfasis está dado en

la descripción de los procesos. Por ejemplo en la determinación de las formas y causas que provocan la formación de un banco de arena en un río, estudio asociado al transporte sólido de los cursos de agua; o al análisis de la ocurrencia de condensaciones en determinados puntos de una carretera, que afectan la visibilidad y por lo tanto pueden aconsejar a cambiar el trazado de la misma.

Hidrología hidrométrica

• La hidrología hidrométrica, o hidrometría, se centra en la medición de las variables hidrologicas, se trata básicamente de trabajos de campo, donde el uso adecuado de los instrumentos de medición, la selección adecuada de los locales en los cuales las medidas son efectuadas y la correcta interpretación de los resultados es fundamental para la calidad de la información recabada. Ayudando en su totalidad a poder calcular aspectos relacionados con cauces y las dependencias hidrológicas.

Hidrología cuantitativa

• El énfasis de la hidrología cuantitativa esta en el estudio de la distribución temporal de los recursos hídricos en una determinada cuenca hidrográfica. Los instrumentos más utilizados en esta rama de la hidrología son los instrumentos matemáticos, modelos estadísticos y modelos conceptuales.

Hidrología en tiempo real

• Es la rama más nueva de la hidrología, y se populariza a partir de los años 1960 - 70, con el auge de las redes telemétricas, donde sensores ubicados en varios puntos de una cuenca transmiten, en tiempo real los datos a una central operativa donde son analizados inmediatamente para utilizarlos en auxilio de la toma de decisiones de carácter operativo, como abrir o cerrar compuertas de una determinada obra hidráulica.

Hidrología forestal

• Es el estudio del ciclo hidrológico, es decir, la circulación del agua entre la Tierra y la atmósfera en los montes, bosques o demás áreas naturales.

• Gracias por su atención