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HIDROLOGA INC5101

CAPTULO 1. CUENCADr. Enrique MuozDepartamento de Ingeniera CivilUniversidad Catlica de la Santsima Concepcinemunozo@ucsc.clhttp://civil.ucsc.cl/academicos/emunoz.htmlDefinicinCuenca hidrogrficaUna Cuenca Hidrogrfica es un territorio que drena las aguas superficiales hacia un punto determinado por medio de cauces (ros).Una cuenca hidrogrfica queda delimitada por una lnea de cumbres o lnea divisoria de aguas.

DefinicinCuenca Hidrogrfica vs Cuenca Hidrolgica

Delimitacin de una Cuenca1.- Identificar la red de drenaje principal del mapa.2.- Esbozar los lmites de la cuenca.3.- Dibujar la divisoria de aguas. La divisoria de aguas pasa por los puntos ms altos de la cuenca y corta las curvas de nivel de manera perpendicular. Porqu?4.- Cuando la divisoria de aguas va aumentando su altitud corta la divisoria de aguas por su parte convexa.5.- Cuando la divisoria de aguas va decreciendo en altitud corta la divisoria de aguas por su parte cncava.U.- una cuenca bien delimitada nunca corta una quebrada o un ro, haya o no sido graficado en el mapa.

DefinicinEl ciclo HidrolgicoEl sol dirige el ciclo calentando el agua de los ocanos.Parte de este agua se evapora transformndose en vapor de agua y quedando en el ambiente.El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua.Las corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmsfera, junto con el agua de evapotranspiracin, que es el agua procedente de las plantas y la evaporacin del suelo.El vapor se eleva en el aire, donde las temperaturas ms fras hacen que se condense en nubes.Las corrientes de aire mueven las nubes alrededor del globo.DefinicinEl ciclo HidrolgicoLas partculas de las nubes chocan, crecen y caen del cielo como precipitacin.Algunas caen como precipitaciones de nieve y pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que almacenan el agua congelada durante miles de aos.En climas ms clidos, los bloques de nieve a menudo se descongelan y se derriten cuando llega la primavera, y el agua derretida fluye por la tierra.La mayor parte de la precipitacin cae sobre los ocanos o la tierra, donde, debido a la gravedad, fluye sobre la superficie.Una parte de ese agua entra en los ros a travs de valles en el paisaje, y la corriente mueve el agua hacia los ocanos.DefinicinEl ciclo HidrolgicoEl agua filtrada pasa a las aguas subterrneas, que se acumulan y son almacenadas como agua dulce en lagos.No toda el agua fluye por los ros. La mayor parte de ella empapa la tierra como infiltracin.Un poco de agua se infiltra profundamente en la tierra y rellena acuferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan cantidades enormes de agua dulce durante perodos largos del tiempo.Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y ocenica).Algunas aguas subterrneas encuentran grietas en la tierra y emergen. Con el tiempo, el agua sigue fluyendo, para entrar de nuevo en el ocano, donde el ciclo se renueva.El ciclo hidrolgico

Procesos HidrolgicosPrecipitacin. Es el vapor de agua condensado que cae a la superficie de la Tierra. La mayor parte de la precipitacin se produce como lluvia, aunque tambin incluye la nieve, el granizo, el goteo de la niebla, los copos de nieve y el aguanieve.Aproximadamente 505000 km de agua caen como precipitacin cada ao, y de ellos 398000 km caen sobre los ocanos (79%).

Interceptacin de dosel o Intercepcin. Es la precipitacin que intercepta el follaje de las plantas y las copas de los rboles. Es agua que finalmente se evapora y vuelve a la atmsfera ms que caer sobre la tierra.

Procesos HidrolgicosEscorrenta nival. Se refiere a la escorrenta producida al derretirse la nieve.

Escorrenta. Es la variedad de rutas por las cuales se mueve el agua a travs de la tierra. Incluye tanto la escorrenta superficial como la escorrenta a travs de canales. Cuando fluye, el agua puede infiltrarse en la tierra, evaporarse en el aire, almacenarse en lagos o embalses, o ser extrada para usos humanos, agrcolas u otros. Normalmente cuando se hace referencia a Escorrenta se refiere a escorrenta de tipo superficial.

Procesos HidrolgicosInfiltracin. Es el agua de la superficie de la tierra que penetra en el suelo (sub-superficie). Una vez infiltrada, el agua pasa a formar parte de la humedad del suelo o del agua subterrnea.Percolacin. Paso de agua a travs de medios porosos.Flujo o Escorrenta subsuperficial y subterrnea. Es el flujo de agua por el subsuelo, la zona vadosa (zona comprendida entre el nivel fretico y la superficie) y los acuferos. El agua subsuperficial puede volver a la superficie (por ejemplo, a travs de un brote o mediante bombeo humano), o finalmente filtrarse en los ocanos. El agua vuelve a la superficie de la tierra a una elevacin inferior a la de donde se infiltr, bajo la fuerza de la gravedad o la presin. El agua subterrnea tiende a moverse y rellenarse despacio, por lo que puede permanecer en los acuferos durante miles de aos.

Procesos HidrolgicosEvaporacin. Es la transformacin del agua lquida en gas cuando se mueve desde la tierra o las fuentes de agua hacia la atmsfera. La fuente de energa para la evaporacin es principalmente la radiacin solar. La evaporacin a menudo incluye la transpiracin de las plantas, y en conjunto se le llama evapotranspiracin.La evapotranspiracin anual total asciende a aproximadamente 505000 km de agua, de los cuales 434000 km se evaporan de los ocanos (86%).

Sublimacin. Es el cambio de estado directo desde agua slida (nieve o hielo) a vapor.

Procesos HidrolgicosAdveccin. Es el movimiento del agua (en estado slido, lquido o gaseoso) por la atmsfera. Sin adveccin, el agua que se evapora sobre los ocanos no podra precipitar sobre la tierra.

Condensacin. Es la transformacin del vapor de agua en gotitas de agua lquidas en el aire, que producen nubes y niebla.

14Caractersticas de una CuencaPartes de una cuencaParte alta. Predomina el fenmeno de la socavacin. Es decir que hay aportacin de material terreo hacia las partes bajas de la cuenca, visiblemente se ven trazas de erosinParte media. Hay medianamente un equilibrio entre el material slido que llega trado por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosin.Parte baja. Es la parte de la cuenca hidrogrfica en la cual el material extrado de la parte alta se deposita.

Caractersticas de una CuencaPartes de una cuenca (clasificacin segn topografa)Las partes accidentadas forman las montaas y laderas.Las partes onduladas y planas, forman los valles.Las partes por donde discurre el ro principal y sus afluentes (Cauce)Partes de una cuenca (clasificacin red de drenaje)

Caractersticas de una CuencaParmetros morfomtricos.rea (A). Es la magnitud ms importante que define la cuenca. Delimita el volumen total de agua que la cuenca recibe en cada.Permetro (P). es la longitud del lmite exterior de la cuenca y depende de la superficie y la forma de la cuenca.Longitud de la cuenca. Es la longitud de una lnea recta con direccin paralela al cauce principal.Longitud del cauce principal (Lc). Es la distancia entre la desembocadura y el nacimiento del ro. Algunos autores miden esta magnitud siguiendo el cauce principal y extendiendo la medida mediante la proyeccin de dicho cauce hasta la divisoria de aguas (lmite de la cuenca).

Caractersticas de una CuencaParmetros morfomtricos.Forma de la cuenca. es la configuracin geomtrica de la cuenca tal como est proyectada sobre el plano horizontal. La forma incide en el tiempo de respuesta de la cuenca, es decir, al tiempo de recorrido de las aguas a travs de la red de drenaje, y, por consiguiente, a la forma del hidrograma resultante de una lluvia dada. Para determinar la forma de una cuenca se utilizan varios ndices asociados a la relacin rea-permetro. Siendo los mas comunes:ndice de compacidad de Gravelius o razn de circularidad (Kc)Factor de forma (Kf)

Cuanto mas irregular sea la cuenca, mayor ser su coeficiente de compacidad. Una cuenca circular tendr un coeficiente de compacidad mnimo, igual a 1.Donde L es el recorrido principal de la cuenca, B es el ancho medio. Es de la divisin del rea de la cuenca entre la longitud del cauce principal, y A es el rea de la cuenca.Una cuenca con un factor de forma bajo esta menos sujeta crecidas que una de misma rea y mayor factor de forma. Porqu?Caractersticas de una Cuenca

K = 1.6K = 1.3K = 1.2K = 1.1Caractersticas de una Cuenca

Caractersticas de una CuencaCaractersticas de una CuencaParmetros morfomtricos.Orden de la cuenca. es un numero que refleja el grado de ramificacin de la red de drenaje. La clasificacin de los cauces de una cuenca se realiza a travs de las siguientes premisas:Los cauces de primer orden son los que no tienen tributarios.Los cauces de segundo orden se forman en la unin de dos cauces de dos cauces de primer orden y, en general, los cauces de orden n se forman cuando dos cauces de orden n-1 se unen.Cuando un cauce se une con un cauce de orden mayor, el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los ordenes. El orden de la cuenca es el mismo del su cauce principal a la salida.

Elementos de un roCauce o lecho. Conducto descubierto o acequia por donde corren las aguas para riegos u otros usos. Margen derecha. Si nos imaginamos parados en el medio del ro, mirando hacia donde corre el ro, la margen derecha es la que se encuentra a nuestra derecha. Margen izquierda.Aguas abajo. Con relacin a una seccin de un curso de agua, se dice que un punto esta aguas abajo, si se sita despus de la seccin considerada, avanzando en el sentido de la corriente. Aguas arriba. Es el contrario de la definicin anterior.Planicie de inundacin.Planicie de inundacin topogrfica.