INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD VICTORIA

2

UNIDAD 1: CUENCA HIDROLOGICA.

1.1 GENERALIDADES.Una cuenca hidrogrfica es un territorio drenado por un nico sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a travs de un nico ro, o que vierte sus aguas a un nico lago endorreico. Una cuenca hidrogrfica es delimitada por la lnea de las cumbres, tambin llamada divisoria de aguas. El uso de los recursos naturales se regula administrativamente separando el territorio por cuencas hidrogrficas, y con miras al futuro las cuencas hidrogrficas se perfilan como las unidades de divisin funcionales con ms coherencia, permitiendo una verdadera integracin social y territorial por medio del agua. Tambin recibe los nombres de hoya hidrogrfica, cuenca de drenaje y cuenca imbrfera.

Una cuenca hidrogrfica y una cuenca hidrolgica se diferencian en que la primera se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrolgica incluye las aguas subterrneas (acuferos).

1.2 BALANSE HIDROLOGICO.El estado inicial (en el instante t) de la cuenca o parte de esta, para efecto del balance hidrico, puede definirse como, la disponibilidad actual de agua en las varias posiciones que esta puede asumir, como por ejemplo: volumen de agua circulando en los ros, arroyos y canales; volumen de agua almacenado en lagos, naturales y artificiales; en pantanos; humedad del suelo; agua contenida en los tejidos de los seres vivos; todo lo cual puede definirse tambin como la disponibilidad hdrica de la cuenca.

1.3 PROPIEDADES FICIOLOGICASLas principales caractersticas de una cuenca son:La curva de la cota superficie: esta caracterstica da adems una indicacin del potencial hidroelctrico de la cuenca.El coeficiente de forma: da indicaciones preliminares de la onda de avenida que es capaz de generar.El coeficiente de ramificacin: tambin da indicaciones preliminares respecto al tipo de onda de avenida.En una cuenca se distinguen los siguientes elementos:Divisoria de aguasLa divisoria de aguas o divortium aquarum es una lnea imaginaria que delimita la cuenca hidrogrfica. Una divisoria de aguas marca el lmite entre una cuenca hidrogrfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ros distintos. Otro trmino utilizado para esta lnea se denomina parteaguas.El divortium aquarum o lnea divisoria de vertientes, es la lnea que separa a dos o ms cuencas vecinas. Es la divisoria de aguas, utilizada como lmite entre dos espacios geogrficos o cuencas hidrogrficas.El ro principalEl ro principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o mximo) o bien con mayor longitud o mayor rea de drenaje, aunque hay notables excepciones como el ro Misisipi o el ro Mio en Espaa. Tanto el concepto de ro principal como el de nacimiento del ro son arbitrarios, como tambin lo es la distincin entre ro principal y afluente. Sin embargo, la mayora de cuencas de drenaje presentan un ro principal bien definido desde la desembocadura hasta cerca de la divisoria de aguas. El ro principal tiene un curso, que es la distancia entre su naciente y su desembocadura.

1.4 TIPOS DE CUENCAS HIDROGRAFICASExisten tres tipos de cuencas:Exorreicas: drenan sus aguas al mar o al ocano. Un ejemplo es la cuenca del Plata, en Sudamrica.Endorreicas: desembocan en lagos, lagunas o salares que no tienen comunicacin fluvial al mar. Por ejemplo, la cuenca del ro Desaguadero, en Bolivia.Arreicas: las aguas se evaporan o se filtran en el terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y caadones de la meseta patagnica central pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningn ro u otro cuerpo hidrogrfico de importancia. Tambin son frecuentes en reas del desierto del Sahara y en muchas otras partes.

UNIDAD 2 PRECIPITACION2.1 ANTESEDENTES En meteorologa, la precipitacin es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmsfera y llega a la superficie terrestre. Este fenmeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni roco, que son formas de condensacin y no de precipitacin. La cantidad de precipitacin sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad, o monto pluviomtrico.La precipitacin es una parte importante del ciclo hidrolgico, llevando agua dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favoreciendo la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren agua para vivir. La precipitacin se genera en las nubes, cuando alcanzan un punto de saturacin; en este punto las gotas de agua aumentan de tamao hasta alcanzar una masa en que se precipitan por la fuerza de gravedad. Es posible inseminar nubes para inducir la precipitacin rociando un polvo fino o un qumico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, acelerando la formacin de gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitacin, aunque estas pruebas no han sido satisfactorias, prcticamente en ningn caso.Si bien la lluvia es la ms frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo. Cada una de estas precipitaciones puede a su vez clasificarse en diversos tipos.

2.1 TIPOS DE LLUVIASLluvia. Es un trmino general para referirse a la mayora de precipitaciones acuosas. Puede tener cualquier intensidad, aunque lo ms frecuente es que sea entre dbil y moderada.Llovizna (o gara). Lluvia muy dbil en la que a menudo las gotas son muy finas e incluso pulverizadas en el aire. En una llovizna la pluviosidad o acumulacin es casi inapreciable. Popularmente se le llama gara, orvallo, sirimiri, pringas o calabobos.Chubasco (o chaparrn). Es una lluvia de corta duracin, generalmente de intensidad moderada o fuerte. Los chubascos pueden estar acompaados de viento.Tormenta elctrica. Es una lluvia acompaada por actividad elctrica y, habitualmente, por viento moderado o fuerte, e, incluso, con granizo. Las tormentas pueden tener intensidades desde muy dbiles hasta torrenciales, e, incluso, a veces son prcticamente secas. La combinacin de tormentas secas y chubascos puede presentarse en cualquier caso. Es decir, un chubasco fuerte con tormenta tiene un rea de lluvia reducida, la cual puede estar rodeada por una especie de crculo de mayor tamao donde se dejan sentir los truenos y relmpagos pero no llueve.Aguacero. Es una lluvia torrencial, generalmente de corta duracin. Sinnimo de chubasco o chaparrn.Monzn. Lluvia muy intensa y constante propia de determinadas zonas del planeta con clima estacional muy hmedo, especialmente en el ocano ndico y el sur de Asia.Manga de agua (o tromba). Es un fenmeno meteorolgico de pequeas dimensiones pero muy intenso, que mezcla viento y lluvia en forma de remolinos o vrtices.Roco. No es propiamente una lluvia, sino una forma de condensacin de la humedad del ambiente en las noches fras y despejadas, cuando el vapor de agua se condensa formando pequeas gotas en las hojas de las plantas o en otras superficies fras.2.3 REGISTROS PLUVIOMETRICOS Y PLUVIOGRAFICOSLa pluviometra a nivel mundial es funcin principalmente de la latitud as como de la distribucin de mares y tierras.En lneas generales, a nivel mundial se pueden establecer las siguientes zonas:a) Zona polar. Precipitaciones bajas del orden de 100-200 mm/ao, todas ellas en forma de nieve durante el inicio del invierno.b) Zona templada. Precipitaciones del orden de 800-900 mm/ao, producidas en su mayor parte por los ciclones extratropicales al inicio del invierno y de la primavera; puntualmente precipitaciones tormentosas de verano.c) Zona desrtica. Precipitaciones muy bajas de 50-100 mm/ao y muy irregulares (tanto en el espacio como en el tiempo).d) Zona tropical. Alta pluviosidad con valores en torno a los 3000 mm/ao, con lluvias diarias convectivas que pueden alcanzar los 5.000 e incluso 10.000 mm/ao.

2.4 PRECIPITACION EN UNA ZONAEn esencia toda precipitacin de agua en la atmsfera, sea cual sea su estado (slido o lquido) se produce por la condensacin del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se origina cuando dichas masas de aire son forzadas a elevarse y enfriarse. Para que se produzca la condensacin es preciso que el aire se encuentre saturado de humedad y que existan ncleos de condensacin.a) El aire est saturado si contiene el mximo posible de vapor de agua. Su humedad relativa es entonces del 100 por 100. El estado de saturacin se alcanza normalmente por enfriamiento del aire, ya que el aire fro se satura con menor cantidad de vapor de agua que el aire caliente. As, por ejemplo, 1 m de aire a 25 C de temperatura, cuyo contenido en vapor de agua sea de 11 g, no est saturado; pero los 11 g lo saturan a 10 C, y entonces la condensacin ya es posible.b) Los ncleos de condensacin (que permiten al vapor de agua recuperar su estado lquido), son minsculas partculas en suspensin en el aire: partculas que proceden de los humos o de microscpicos cristales de sal que acompaan a la evaporacin de las nieblas marinas. As se forman las nubes. La pequeez de las gotas y de los cristales les permite quedar en suspensin en el aire y ser desplazadas por los vientos. Se pueden contar 500 por cm y, sin embargo, 1 m de nube apenas contiene tres gramos de agua.Las nubes se resuelven en lluvia cuando las gotitas se hacen ms gruesas y ms pesadas. El fenmeno es muy complejo: las diferencias de carga elctrica permiten a las gotitas atraerse; los ncleos, que a menudo son pequeos cristales de hielo, facilitan la condensacin. As es como las descargas elctricas se acompaan de violentas precipitaciones. La tcnica de la lluvia artificial consiste en sembrar el vrtice de las nubes, cuando hay una temperatura inferior a 0 C, con yoduro de sodio; ste se divide en minsculas partculas, que provocan la congelacin del agua; estos cristales de hielo se convierten en lluvia cuando penetran en aire cuya temperatura es superior a 0 C.1

2.4 ANALISIS DE REGISTRO DE LLUVIAS Precipitacin media sobre una zonaa) PROMEDIO ARITMTICO: Se suma la altura de las lluvias registradas en un cierto tiempo en cada una de las estaciones localizadas dentro de la zona y se dividen entre el nmero total de estaciones.b) MTODO DE THIESSEN: Es necesario conocer la localizacin de las estaciones en la zona bajo estudio ya que para su aplicacin se requiere delimitar la zona de influencia de cada estacin dentro del conjuntoc) MTODO DE LAS ISOYETAS: Se necesita un plano de isoyetas de la precipitacin registrada en las diversas estaciones de la zona de estudio.

UNIDAD 3 ESCURRIMIENTO E INFILTRACION3.1 PROCESO DE ESCURRIMIENTOLa capacidad de estimar con exactitud la escorrenta que producirn la lluvia y/o el deshielo es uno de los aspectos ms importantes del proceso de prediccin de crecidas.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 tambin escorrenta superficial o 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 denomina interflujo o flujo subsuperficial, constituye el volumen de agua que en hidrologa se conoce generalmente como escorrenta 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.

3.2 TIPOS DE ESCURRIMIENTOEl flujo sub-superficial.Est constituido por el flujo lateral desde la zona de humedad del suelo. Luego de la infiltracin el agua en el suelo contina movindose en funcin de los gradientes hdricos, especialmente el gradiente vertical y si se encuentra con una capa relativamenteimpermeable, se produce un flujo lateral el cual culmina con su intercepcin por los cauces. El flujo subsuperficial es muy importante en cuencas con suelos permeables yestratificados. Junto con el escurrimiento conforma el llamado flujo rpido (quick flowen ingls) y que generalmente se considera como escorrenta directa.Flujo subterrneo.El flujo subterrneo est conformado por el agua que fluye desde el almacenamientodel agua subterrnea hacia los cauces. Este ocurre cuando los cauces interceptan el aguasubterrnea, ya sea desde el nivel fretico como de acuferos ms profundos. Este flujo esllamado flujo base o caudal base. El flujo base ocurre siempre que exista unalmacenamiento subterrneo. El caudal mnimo de un cauce es llamado caudal de estiaje.

3.3 MEDICION DE ESCURRIMIENTO Y REGISTROS DE AFOROMedicin de la escorrenta.

La medicin de la escorrenta requiere de tres actividades: a) aforos, b) registro deniveles y c) determinacin de la relaciones nivel-gasto. Los aforos se refieren a la medicinde la escorrenta en un momento dado y en un lugar determinado. Los registros de nivelesconsisten en la medicin y tabulacin continua de los niveles de los cauces. Ladeterminacin de las relaciones nivel-gasto consiste en la preparacin de curvas oecuaciones para determinar el gasto o caudal a partir de los niveles medidos. En el anexo Cse describe en ms detalle algunos mtodos de medicin.Los aforos.Un aforo es la medicin del caudal instantneo de un cauce. Existen varios mtodosde medicin de la escorrenta los cuales se basan en diferentes principios fsicos. Losmtodos existentes se pueden catalogar en cuatro categoras: a) aforadores, b) velocidad rea, c) aforos qumicos y d) ultrasonido. El mtodo ms sencillo es el aforo volumtrico, elcual se puede realizar en cauces muy pequeos. Los aforadores son estructuras hidrulicas que permiten determinar el flujo encauces y canales. Estos aparatos tienen la ventaja de su fcil uso, sin embargo slo puedenser utilizados en cauces medianos y pequeos. Los principales aforadores son:- Canaletas (Parshall, RBC, Balloffet, Cutthroat, etc)- Vertederos (triangular, rectangular)- Orificios

3.4 ANALISIS DE REGISTROS DE ESCURRIMIENTOCualquiera que sea el mtodo de aforo, este no puede utilizarse continuamente. Para poder tener un registro continuo de la escorrenta es necesario medir el nivel del cauce mediante la colocacin de miras o de limngrafos. Los niveles son correlacionados con los gastos mediante la utilizacin de grficos o ecuaciones.Las miras son reglas graduadas que se colocan de tal manera que puedan leerse cualquier nivel del ro. Por lo general se colocan de manera escalonada en los taludes del cauce. Los limngrafos son aparatos que registran continuamente los niveles del curso de agua. Estos consisten de un sistema de tuberas que conectan el cauce con un pozo de amortiguacin dentro del cual se coloca un flotador que asciende o desciende de acuerdo a las fluctuaciones de los niveles del ro. Conectado al flotador se coloca un aparato registrador que dibuja un grfico de los niveles o el limnigrama.Actualmente existen limnigrafos basados en diferentes principios y que registran los niveles en forma digital, teniendo la capacidad de almacenar y transmitir los datos. En el Anexo C se detalla el uso de estos aparatos. La figura 4.3 muestras un esquema de una estacin limnimtrica.

3.5 PROCESO DE INFILTRACIONLa infiltracin es 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 la precipitacin o 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 producir escorrenta a 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.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.

3.6 MEDICION DE LA INFILTRACION Los mtodos para medir la infiltracin se dividen en mtodos directos e indirectos.Mtodos directos: Valorar la cantidad de agua infiltrada sobre una superficie de suelo:Lismetros: Es un depsito enterrado, de paredes verticales, abierto en su parte superior y relleno del terreno que se quiere estudiar. La superficie del suelo est sometida a los agentes atmosfricos y recibe las precipitaciones naturales. El agua de drenaje es medida, al igual que la humedad y la temperatura del suelo a diferentes profundidades. Los inconvenientes son la necesidad de perodos largos, la reconstruccin del suelo no es adecuada ya que no se reproduce exactamente igual el proceso que el mismo sufri debido al accionar de la naturaleza y el hombre.Simuladores de lluvia: Aplican agua en forma constante reproduciendo lo ms fielmente el acontecer de la precipitacin. Las gotas son del tamao de las de la lluvia y tienen una energa de impacto similar, comparndose los efectos. Varan en tamao, cantidad de agua necesaria y mtodo de medicin. El rea de lluvia es variable entre 0,1 m2 y 40 m2. La diferencia entre precipitacin y escorrenta representa la valoracin del volumen infiltrado.Infiltrmetros: Para realizar el ensayo de infiltracin en el campo se utiliza el infiltrmetro. Es un aparato sencillo, de uno o dos tubos de chapa de dimetro fijo. Se clava en el suelo a una profundidad variable, se le agrega una cierta cantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en infiltrarse.

3.7 ANALICIS DE LA INFILTRACIONEl anlisis de la infiltracin en el ciclo hidrolgico es de importancia bsica en la relacin entre la precipitacin y el escurrimiento, por lo que a continuacin se introducen los conceptos que la definen, los factores que la afectan, los mtodos que se usan para medirla y el clculo de dicha componente en grandes cuencas.Se denomina capacidad de infiltracin a la cantidad mxima de agua que puede absorber un suelo en determinadas condiciones, valor que es variable en el tiempo en funcin de la humedad del suelo, el material que conforma al suelo, y la mayor o menor compactacin que tiene el mismo.Factores que afectan la capacidad de infiltracin: Influyen en el proceso de infiltracin: entrada superficial, transmisin a travs del suelo, capacidad de almacenamiento del suelo, caractersticas del medio permeable, y caractersticas del fluido. Entrada superficial: La superficie del suelo puede estar cerrada por la acumulacin de partculas que impidan, o retrasen la entrada de agua al suelo.Transmisin a travs del suelo: El agua no puede continuar entrando en el suelo con mayor rapidez que la de su transmisin hacia abajo, dependiendo de los distintos estratos.Acumulacin en la capacidad de almacenamiento: El almacenamiento disponible depende de la porosidad, espesor del horizonte y cantidad de humedad existente.Caractersticas del medio permeable: La capacidad de infiltracin est relacionada con el tamao del poro y su distribucin, el tipo de suelo arenoso, arcilloso-, la vegetacin, la estructura y capas de suelos.Caractersticas del fluido: La contaminacin del agua infiltrada por partculas finas o coloides, la temperatura y viscosidad del fluido, y la cantidad de sales que lleva.

UNIDAD 4 EVALUACION Y USO CONSUTIVO4.1 EVAPORACION Y EVAPOTRANSPIRASIONLa evaporacin es un proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estado lquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer la tensin superficial. A diferencia de la ebullicin, la evaporacin se puede producir a cualquier temperatura, siendo ms rpido cuanto ms elevada sea esta. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullicin. Cuando existe un espacio libre encima de un lquido, una parte de sus molculas est en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presin de vapor saturante, la cual no depende del volumen, pero vara segn la naturaleza del lquido y la temperatura. 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 la ebullicin.1 En hidrologa, la evaporacin es una de las variables hidrolgicas importantes al momento de establecer el balance hdrico de 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 el vapor de agua, al condensarse se transforma en nubes y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o roco.La evapotranspiracin se 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.Dentro del intercambio constante de agua entre los ocanos, los continentes y la atmsfera, la evaporacin es el mecanismo por el cual el agua es devuelta a la atmsfera en forma de vapor; en su sentido ms amplio, involucra tambin la evaporacin de carcter biolgico que es realizada por los vegetales, conocida como transpiracin y que constituye, segn algunos la principal fraccin de la evaporacin total. Sin embargo, aunque los dos mecanismos son diferentes y se realizan independientemente no resulta fcil separarlos, pues ocurren por lo general de manera simultnea; de este hecho deriva la utilizacin del concepto ms amplio de evapotranspiracin que los engloba.

4.2 MEDIO DE LA EVAPORACIONLa evapotranspiracin constituye un importante componente del ciclo y balance del agua. Se estima que un 70% del total de agua recibida por una zona (precipitacin) es devuelta a la atmsfera a travs del proceso, mientras que el 30% restante constituye la escorrenta superficial y subterrnea. Junto con ser un componente del ciclo hidrolgico, la evapotranspiracin interviene en el balance calorfico y en la redistribucin de energa mediante los traspasos que de ella se producen con los cambios de estado del agua, permitiendo as un equilibrio entre la energa recibida y la perdida. El conocimiento de las prdidas de agua mediante el proceso permite tener un acercamiento a las disponibilidades del recurso y consecuentemente puede realizarse una mejor distribucin y manejo del mismo.En trminos aplicados, quizs una de las ms conocidas referencias al fenmeno venga de la climatologa y de la consideracin y utilidad de la evapotranspiracin como un indicador de aridez de las distintas zonas, basado en un largo registro de observaciones de distintos elementos climticos en un nmero suficiente de aos. Sin embargo, donde la evapotranspiracin ha ganado un lugar realmente importante es en la evaluacin de los volmenes de agua involucrados, que teniendo inters en s mismos, son indispensables en las tareas de planificacin y gestin de los recursos hdricos, en ciertos estudios medioambientales y en la cuantificacin de las demandas hdricas de la vegetacin, especialmente de los cultivos.

4.3 USO CONSUTIVOLos primeros estudios que abordaron el tema del riego hablaron de utilizacin consuntiva, cantidad de agua que se expresaba en metros cbicos por hectrea regada. Luego, en 1941, la Divisin de Riegos del Ministerio de Agricultura de los Estados Unidos y la Oficina Planificadora de Recursos Nacionales, definieron el concepto de uso consuntivo o evapotranspiracin como la suma de los volmenes del agua utilizada para el crecimiento vegetativo de las plantas en una superficie dada, tanto en la transpiracin como en la formacin de tejidos vegetales y de la evaporada por el terreno adyacente ya sea proveniente de la nieve o de las precipitaciones cadas en un tiempo dado.2 Ms tarde, en 1952, H.F. Blaney y W.D. Criddle definieron uso consumo o evapotranspiracin en trminos muy similares a los anteriores como la suma de los volmenes de agua usados por el crecimiento vegetativo de una cierta rea por conceptos de transpiracin y formacin de tejidos vegetales y evaporada desde el suelo adyacente, proveniente de la nieve o precipitacin interceptada en el rea en cualquier tiempo dado, dividido por la superficie del rea.3Existe acuerdo entre los diversos autores al definir la ETP, concepto introducido por Charles Thornthwaite en 1948, como la mxima cantidad de agua que puede evaporarse desde un suelo completamente cubierto de vegetacin, que se desarrolla en ptimas condiciones, y en el supuesto caso de no existir limitaciones en la disponibilidad de agua.4 Segn esta definicin, la magnitud de la ETP est regulada solamente por las condiciones meteorolgicas o climticas, segn el caso, del momento o perodo para el cual se realiza la estimacin.El concepto de ETP es ampliamente utilizado y desde su introduccin ha tenido gran influencia en los estudios geogrficos del clima mundial; de hecho su diferencia respecto de las precipitaciones (Pp-ETP) ha sido frecuentemente usada como un indicador de humedad o aridez climtica. Tambin ha influido sobre la investigacin hidrolgica5 y ha significado el mayor avance en las tcnicas de estimacin de la evapotranspiracin.6

UNIDAD 5 AVENIDAS MAXIMAS5.1 ESCURRIMIENTO EN CUENCAS NO AFORADAS.Entendemos que una cuenca no aforada es aquella que no ha sido medida calculada, marcada o investigado con una precisin el caudal y como ende su escurrimiento de esta misma, como tal hay mtodos empricos para hallar el escurrimiento neto que se mencionara adelante.

Existen diversos mtodos para estimar la avenida mxima que puede producirse en una cuenca. La mayora de ellos son poco precisos ya que no tienen en cuenta los parmetro relevantes como el clima, la pendiente, la forma de la cuenca, etc. una de las ecuaciones propuestas son por Dickens en 1869 y GnaguilletDickens Gnaguillet

Donde Qm: caudal mximo a la salida de la cuenca como consecuencia de una lluvia mxima (m3/s) S: Superficie de la cuenca (Km2) = coeficientes de ajuste a dimensionalPara periodos de retorno entre 10 y 500 aos y cuencas de menos de 30km2. Dal-Re et al ha desarrollado una ecuacin, pero este mtodo no es vlido para precipitaciones anuales superiores a 1.500mm o inferiores a 500mm

5.2 ESCURRIMIENTO DE CUENCAS AFORADASLa mayor parte de los estudios y proyectos de obras de ingeniera civil incluyen el dimensionamiento de elementos destinados a evacuar los caudales de avenida evitando daos en lo proyectado, aguas arriba y aguas abajo. Aunque este tipo de clculos suelen adaptarse a una metodologa comn en sus aspectos bsicos, difieren notablemente en los datos e hiptesis de partida y en los parmetros de diseo, con lo cual los resultados no siempre resultan homogneos.

Como consecuencia de ello, algunos diseos quedan insuficientes para evacuar los caudales producidos, creando cuellos de botella que generan problemas de inundaciones. En el otro extremo, otros diseos basados en hiptesis ms conservadoras, dan lugar a sobre dimensionamientos que encarecen innecesariamente las obras de drenaje.

5.3 ANALISIS DE AVENIDAS MAXIMAS.La mayor parte de los estudios y proyectos de obras de ingeniera civil incluyen el dimensionamiento de elementos destinados a evacuar los caudales de avenida evitando daos en lo proyectado, aguas arriba y aguas abajo. Aunque este tipo de clculos suelen adaptarse a una metodologa comn en sus aspectos bsicos, difieren notablemente en los datos e hiptesis de partida y en los parmetros de diseo, con lo cual los resultados no siempre resultan homogneos.

Como consecuencia de ello, algunos diseos quedan insuficientes para evacuar los caudales producidos, creando cuellos de botella que generan problemas de inundaciones. En el otro extremo, otros diseos basados en hiptesis ms conservadoras, dan lugar a sobre dimensionamientos que encarecen innecesariamente las obras de drenaje.

Se define como avenida mxima al mximo caudal que se puede presentar a la salida de una cuenca y siempre ser consecuencia de una lluvia mxima. Se define como lluvia mxima a la mayor altura de agua que meteorolgicamente puede darse durante un tiempo dado y en un periodo de tiempo prefijado. A este periodo de tiempo prefijado se le denomina periodo de retorno (T) que se define como el promedio de aos que ha de transcurrir para que se presente una sola vez la lluvia mxima. Oscila entre 5 y 500 aos, cumplindose que cuanto mayor es el periodo de retorno, mayor es la altura de agua de la lluvia mxima.

Las avenidas causan daos de dos tipos debido a la fuerza de corriente durante la crecida que se produce, tal como la erosin de la base de un puente o por desborde de agua que producen inundaciones.

Unaavenida(en algunos lugares se denomina tambin comocrecida de un ro, lago ...,creciente,riadaoaguas altas) es la elevacin del nivel de uncurso de agua significativamente 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.

Unacrecida elementalslo afecta a uno o variosafluentesy puede tener causas muy diferentes:pluvial, debido a laslluvias continuas sobre una cuenca poco permeable o que ya se ha empapado de agua;nivel, provocada por lafusinde lasnieves, el deshieloque provoca la ruptura del obstculo congelado que retena las aguas, etc.

5.4 DETERMINACION DE AVENIDA MAXIMA.Entendemos que una cuenca no aforada es aquella que no ha sido medida calculada, marcada o investigado con una precisin el caudal y como ende su escurrimiento de esta misma, como tal hay mtodos empricos para hallar el escurrimiento neto que se mencionara adelante.

Existen diversos mtodos para estimar la avenida mxima que puede producirse en una cuenca. La mayora de ellos son poco precisos ya que no tienen en cuenta los parmetro relevantes como el clima, la pendiente, la forma de la cuenca, etc. una de las ecuaciones propuestas son por Dickens en 1869 y GnaguilletDickens Gnaguillet

Donde Qm: caudal mximo a la salida de la cuenca como consecuencia de una lluvia mxima (m3/s) S: Superficie de la cuenca (Km2) = coeficientes de ajuste a dimensionalPara periodos de retorno entre 10 y 500 aos y cuencas de menos de 30km2. Dal-Re et al ha desarrollado una ecuacin, pero este mtodo no es vlido para precipitaciones anuales superiores a 1.500mm o inferiores a 500mm.INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD VICTORIA|HIDROLOGIA SUPERFICIAL