INTRODUCCIN.

La hidrologa es el estudio del movimiento, distribucin y calidad del agua en todas las zonas de la Tierra, y se dedica tanto al ciclo hidrolgico como a los recursos de agua. Los hidrlogos trabajan en ciencias ambientales o geolgicas, geografa fsica, e ingeniera civil y ambiental. Los dominios de la hidrologa incluyen la hidrometeorologa, la hidrologa superficial, la hidrogeologa, la administracin del drenaje y la calidad del agua.

La oceanografa y la meteorologa no estn incluidas porque en ellas el agua es slo uno de muchos aspectos importantes. La investigacin hidrolgica es til en cuanto que nos permite entender mejor el mundo en el que vivimos, y tambin proporciona conocimientos para la ingeniera ambiental, poltica y planificacin.

La hidrologa ha sido objeto de investigacin e ingeniera desde hace milenios. Por ejemplo, sobre el ao 4000 a.C. el Nilo fue represado para mejorar la productividad agrcola de las tierras, que antes eran estriles. Las ciudades de Mesopotamia fueron protegidas de los desbordamientos con altas paredes de tierra. Los acueductos fueron construidos por los antiguos griegos y romanos, mientras que en China se construyeron obras para controlar las inundaciones y la irrigacin. Los cingaleses usaron la hidrologa para construir las complejas obras de irrigacin de Sri Lanka, e inventaron vlvulas que permitieron la construccin de grandes embalses, presas y canales que todava funcionan.

Las observaciones de los procesos hidrolgicos se usan para hacer predicciones sobre el futuro comportamiento de los sistemas hidrolgicos (flujo de agua y calidad del agua). Uno de los principales intereses actuales en la investigacin hidrolgica es la Prediccin en Cuencas No calibradas (BAR), es decir, en cuencas donde existen muy pocos datos o ninguno.

A continuacin se presentan los periodos que corresponden a la evolucin de la hidrologa dentro de las distintas pocas de la historia:1) PERIODO DE ESPECULACIN.

El agua es la sustancia esencial para la vida, por esta razn est asociada con el desarrollo de la sociedad, por el cual se ha realizado estudios de la hidrologa desde tiempos pasados por civilizaciones como por ejemplo en el perodo de especulacin los romanos y los griegos meditaban e imaginaban a cerca del ciclo del agua, uno de ellos fue el griego Platn que puso que la lluvia poda ser el origen de las aguas que circulan por los ros.

Sin embargo existi otra persona que se acerc ms al concepto y pudo describir el ciclo hidrolgico que fue el romano Marcus Vitruvius que relacion las ideas de lluvia y nieve con agua subterrnea. Tambin Aristteles explic el mecanismo de la precipitacin y Vitrubio, ya que crea que el agua de la superficie se deba a la condensacin del agua, es decir, que se refera a que existen unos vapores subterrneos ascendentes, el cual fue entendido trescientos aos ms tarde en el perodo de observacin en donde Leonardo Da Vinci y Bernard Palissy ampliaron el concepto del ciclo hidrolgico, debido a las mltiples observaciones de campo que fueron ms cualitativas que cuantitativas.

2) PERIODO DE OBSERVACIN.

Leonardo Da Vinci(1452-1519) tena dos conceptos acerca del ciclo hidrolgico, el correcto, sostena que de la evaporacin de los mares y de los lagos formando nubes y su posterior condensacin, mientras que el incorrecto, deca que el agua fluye tambin desde el interior de la tierra hasta las montaas y all aparece a travs de fisuras. Gracias a sus observaciones y mediciones l tuvo un concepto claro de la continuidad es decir de que hay un mismo volumen de agua en canales de diferente dimensin y que lo que vara es la velocidad. Bernard Palissy francs (1510-1590) quin presagi y acert, que el origen nico de fuentes y ros era la infiltracin y retorno en superficie del agua de precipitacin.Desafortunadamente tanto los trabajos de Bernard Palissy como lo mismo que los de Leonardo, no tuvieron influencia en los contemporneos, ya que todava exista el dominio por las ideas clsicas y religiosas. Otro personaje de esa poca que contribuy fue Jacques Besson, afirmando que el agua de precipitacin es suficientemente para mantener ros y fuentes. Ya que observ que el caudal decrece cuando baja la precipitacin, y verific que la evaporacin y precipitacinson iguales en cantidad.

3) PERIODO DE MEDICIN.

En el periodo de medicin inicia con los franceses Perrault (1613-1688) y Mariotte (1620-1684), y el ingls Halley (1656-1742), por sus procesos de cuantificacin. Pierre Perrault con sus estudios acerca de la precipitacin y medicin de los caudales en el ro Sena en Paris, demostrando que, contrariamente a lo que se haba credo, la precipitacin era suficiente para alimentar el flujo fluvial y el de las fuentes, puesto que estim la pluviometra en la cuenca de Pars El ingls Edmond Halley (1656-1742), que experimentaba con la evaporacin para comprobar que produca suficiente agua para la generacin de la lluvia que alimenta el flujo de los ros.

Para esto determin la cantidad de agua evaporada de los ocanos tomando un recipiente con dimensiones conocidas y lo llen con agua, luego calent hasta alcanzar la temperatura del mar en poca de verano, despus de una hora midi de nuevo el agua y hall que se haba perdido una cierta cantidad, as llegando a la conclusin de que el nivel de los lagos y ocanos creca por la aportacin de los ros hasta llegar al lmite en que pierde por evaporacin lo que gana en agua fluvial.4) PERIODO DE EXPERIMENTACIN

Perodo de experimentacin se dio en el siglo XVIII se realizaron experimentos en los cules dieron lugar al descubrimiento de instrumentos de medicin como el piezmetro de Bernoulli, y modelos a escala de Smeaton.

Los escoceses Hutton, Playfair y Lyell al comprender la adecuacin que existe entre los valles fluviales y los caudales de los ros, aportaron para las bases de laciencia hidrolgica, en donde se utilizaba una estimacin de la velocidad del agua, para el cual se hizo un mejor desarrollo de los mtodos de medicin un ejemplo de esto fue el tubo de Pitot que fue de gran importancia.

5) PERIODO DEL EMPIRISMO.

Periodo de empirismo entre los aos 1800-1930 hubo un progreso muy significativo ya que el conocimiento sobre la hidrologa experiment un crecimiento y con el llegaron los inicios de las mediciones sistemticas del flujo fluvial, aforos de aguas superficiales con la ayuda de la instrumentacin para aforos, vertedores. Los investigadores Manning y Francis, emprendieron el desarrollo en el campo de la evaporacin, que relaciona la precipitacin con la altitud.

6) PERIODO DE LA RAZN.

Periodo de racionalizacin la hidrologa se vuelve ms analtica que emprica, ya que se ide frmulas empricas para la solucin de algunos problemas hidrolgicos. El investigador Sherman propuso hidrogramas que se confeccionaran con relacin a un mdulo con el fin de que fuesen todos comparables, representando un gran avance en la modelizacin de las relaciones precipitacin/escorrenta.El ingeniero Horton emprendi la determinacin de la escorrenta superficial y la erosin en las vertientes. Tambin hizo una aportacin para el desarrollo de la Hidrologa que fue el establecimiento, con fines ecolgicos del Laboratorio de Hidrologa de Coweeta, por estas razones es conocido como el padre de la Hidrologa en los Estados Unidos.

7) PERIODO DE TEORIZACIN

Periodo de teorizacin con la ayuda de las computadoras y libros se puede realizar un anlisis matemtico y poner en prctica los experimentos con los instrumentos sofisticados de hoy en da basndonos en las tcnicas de investigacin de operaciones.

8) PERIODO DE MODERNIZACIN (POCA ACTUAL)

En este periodo de modernizacin gracias a los grandes avances tecnolgicos la Hidrologa revoluciona, ya que se cuenta con bases y datos que es accesible gracias a los programas y sistemas que contamos como:

Software: HEC-HMS, SWAT, HEC-RAS. Imgenes de satlite: LANDSAT y SPOT para interpretar uso de suelo. Sistemas de Informacin Geogrfica (GIS).Cartografa Digital. RADAR para pronsticos de lluvia (NEXRAD). Sistemas de alerta de inundaciones en tiempo real (sensores).

PEQUEA SNTESIS DE LOS PIONEROS DE LA HIDROLOGA.

Sobre el ao 4000 a.C. el Nilo fue represado para mejorar la productividad agrcola de las tierras, que antes eran estriles. Las ciudades de Mesopotamia fueron protegidas de los desbordamientos con altas paredes de tierra. Los acueductos fueron construidos por los antiguos griegos y romanos, mientras que en China se construyeron obras para controlar las inundaciones y la irrigacin.

Marcus Vitruvius, en el siglo I d.C., describi una teora filosfica del ciclo hidrolgico, en la cual se deca que la precipitacin que cae en las montaas se infiltra en la superficie de la tierra y provoca corrientes y brotes en las tierras bajas. Con la adopcin de un acercamiento ms cientfico, Leonardo da Vinci y Bernard Palissy alcanzaron de forma independiente una representacin exacta del ciclo hidrolgico. Hasta el siglo XVII no empezaron a cuantificarse las variables hidrolgicas.

Los pioneros de la ciencia moderna de la hidrologa fueron Pierre Perrault, Edme Mariotte y Edmund Halley. Midiendo la precipitacin, la escorrenta y el rea de drenaje, Perrault demostr que la precipitacin era suficiente para explicar el flujo del Sena. Marriotte combin la velocidad y las medidas de corte transversal del ro para obtener la descarga, de nuevo en el Sena. Halley demostr que la evaporacin del Mar Mediterrneo era suficiente para explicar la efusin de los ros que fluyen al mar.Los avances durante el siglo XVIII incluyeron el piezmetro de Bernoulli y la ecuacin de Bernoulli (obtenidos por Daniel Bernoulli), as como el tubo de Pitot. En el siglo XIX se desarroll la hidrologa de agua subterrnea, con la ley de Darcy, la frmula de Dupuit-Thiem y la ecuacin del flujo capilar de Hagen-Poiseuille.

Los anlisis racionales comenzaron a sustituir al empirismo en el siglo XX, mientras que las agencias gubernamentales comenzaban sus propios programas de investigacin hidrolgicos. De particular importancia fue la unidad hidrogrfica de Leroy Sherman, la teora de la infiltracin de Robert E. Horton y la prueba/ecuacin de los acuferos de C.V. Theis.

Desde los aos 1950, el estudio de la hidrologa ha tenido una base ms terica que en el pasado, gracias a los avances en el entendimiento fsico de los procesos hidrolgicos y por el uso de ordenadores y sistemas de informacin, sobre todo geogrficos.INSTITUTO TECNOLGICO DEOAXACA

Ingeniera civil

Asignatura: Hidrologa Superficial

Presenta: Guzmn Gmez Eduardo

Prof.: Espinoza Njera Carlos

Fecha: 12 / Febrero / 2015

Grupo: CA