ÍNDICE - IX Consult
27
.1 ÍNDICE Página Prefacio xxxi PARTE A- GENERALIDADES CAPÍTULO 1- INTRODUCCIÓN A LA GUÍA ..... .......... .. .. ... .. .. . 1.1 Alcance de la Guía .. .............................. ... .... ......... . 1.2 Plan y contenido de la Guía ....................................... . 1.3 Referencias cruzadas entre la Guía y el Manual de Referencia dei HOMS ......... ...... •.. .... .. ........... 3 CAPÍTULO 2 - ACTIVIDADES DE LA OMM RELACIONADAS CON EL AGUA ........................................... 5 2.1 Generalidades ...... .. .............................................. 5 2.1.1 Objetivos y alcances de las actividades relacionadas con el agua ..... 6 2.1.2 Organización dei programa ......................................... 9 2.1.3 Aplicación dei programa ....... .. ...... . ..... .. ........ . ........... 10 2. 1.4 Desarrollo de los recursos humanos ...... .. ........................ 11 2.1.5 Cooperación Técnica ...................... . ........................ 11 2.2 Bases de datos intemacionales .... . ...... .... ... ....... . ... ......... 12 2.2.1 Servicio de referencias e información sobre datos hidrológicos (INFOHYDRO) .. .... ............... ... ........ 12 2.2.2 Centro Mundial de Datos de Escorrentía (CMDE). .......... ... ..... 13 2. 2.3 Servicio mundial de referencias e información sobre datos climáticos (INFOCLIMA) . .... . ..... .. ................ . 14 2.3 Sistema de Hidrología Operativa para Fines Múltiples (HOMS) . . . . . . 15 2.3 .1 Estructura dei HOMS .. ............... ................. .. .... ...... 15 2.3.2 Organización y funcionarniento dei HOMS . . ...... ...... ......... .. 15 2.4 Formación en hidrología ............... . ...................... .... . 20 Referencias .......... .............. ...... . ..... .. ............ .. ..... ..... ..... 23 CAPÍTULO 3 - SERVI CIOS HIDRÓLOGICOS . ...... ....... . ... ....... 25 3. I Funciones de los Servicios Hidrológicos . . .... ...................... 25 3.1.1 Usos de la información hidrológica ................................. 25 3.1.2 Funciones y responsabilidades de un Servicio Hidrológico .. .... .. .. 26 3.1.3 Tipos de datos requeridos .......... ........ ........................ 29
Transcript of ÍNDICE - IX Consult
.1
ÍNDICE
Página
Prefacio xxxi
PARTE A- GENERALIDADES
CAPÍTULO 1-INTRODUCCIÓN A LA GUÍA ..... .......... .. . . ... .. .. . 1.1 Alcance de la Guía . . .............................. ... .... ......... . 1.2 Plan y contenido de la Guía ....................................... . 1.3 Referencias cruzadas entre la Guía y el
Manual de Referencia dei HOMS ......... ...... •.. .... .. ........... 3
CAPÍTULO 2 - ACTIVIDADES DE LA OMM RELACIONADAS CON EL AGUA ........................................... 5
2.1 Generalidades ...... .. .............................................. 5 2.1.1 Objetivos y alcances de las actividades relacionadas con el agua ..... 6 2.1.2 Organización dei programa ......................................... 9 2.1.3 Aplicación dei programa ....... .. ...... . ..... . . ........ . ........... 10 2.1.4 Desarrollo de los recursos humanos ...... .. ........................ 11 2.1.5 Cooperación Técnica ...................... . ........................ 11 2.2 Bases de datos intemacionales .... . ...... .... ... ....... . ... ......... 12 2.2.1 Servicio de referencias e información sobre
datos hidrológicos (INFOHYDRO) .. .... ............... ... .... .... 12 2.2.2 Centro Mundial de Datos de Escorrentía (CMDE). .......... . . . ..... 13 2.2.3 Servicio mundial de referencias e información
sobre datos climáticos (INFOCLIMA) . .... . ..... .. ................ . 14 2.3 Sistema de Hidrología Operativa para Fines Múltiples (HOMS) . . . . . . 15 2.3.1 Estructura dei HOMS .. ............... ................. .. .... ...... 15 2.3.2 Organización y funcionarniento dei HOMS . . ...... ...... ......... .. 15 2.4 Formación en hidrología ............... . ...................... .... . 20 Referencias .......... .............. ...... . ..... .. ............ .. ..... ..... ..... 23
CAPÍTULO 3 - SERVI CIOS HIDRÓLOGICOS . ...... ....... . ... ....... 25 3. I Funciones de los Servicios Hidrológicos . . .... ...................... 25 3.1.1 Usos de la información hidrológica ................................. 25 3.1.2 Funciones y responsabilidades de un Servicio Hidrológico .. .... .. .. 26 3.1.3 Tipos de datos requeridos .......... ........ ........................ 29
iv ÍNDICE
,I
3.1.4 Predicción de fenómenos extremos en tiempo real ... . .. . .......... . 3.2 Organización de los Servicios Hidrológicos y Meteorológicos ..... . Referencias ............................................................. . .... .
CAPÍTULO 4 - NORMAS Y REGLAS IDDROLÓGICAS ..... .. ...... . 4.1 Unidades y símbolos .... . ....... . .. . ........... . .... .. . .. . .. .. ... . . 4.2 Prácticas y procedimientos recomendados ............. , ... , . .. ... . . 4.3 Exactitud de las mediciones hidrológicas .... ... .. . . . ... . .......... . 4.3 .1 Principios básicos ................ ........ ........... .... .......... . 4.3.2 Definiciones de los términos relacionados con la exactitud .. . ...... . 4.3.3 Tipos de error . . .......... . .... . .. . .... . ... . ..... . . . .... . . ......... . 4.3.4 Fuentes de errores .... .. .. . ................................ .. ..... .. 4.3 .5 Errores de medición secundarios .................................. . 4.3.6 Caracterizáción de los instrumentos y métodos de observación . ... . . 4.3.7 Exactitud recomendada en las mediciones hidrológicas .... . . ..... . . 4.4 Claves hidrológicas ................ . .................... , ......... . 4.4.1 Generalidades ..................................................... . 4.4.2 Claves ................................. . .......................... . 4.4.3 Identificación de estaciones de observación hidrológica .. ... , .... . . . 4.4.4 Claves BUFR y GRIB ........................ ....... ........ ..... . Referencias .. ..... ..... .......... ... .... ... ................................. ..
CAPÍTULO 5 - ORGANIZA ClONES INTERNACIONALES QUE REALIZAN ACTIVIDADES EN MATERIA DE HIDROLOGÍA Y RECURSOS HÍDRICOS ... .. .. . .
5.1 Generalidades . ............................... .. ..... ... ........... . 5.2 Organizaciones Intergubemamentales (OlG) ...................... . 5.3 Naturaleza y coordinación de las actividades de las organizaciones
de las Naciones Unidas en eI desarrollo de los recursos hídricos .. ... 5.4 Organización de la cooperación en el sistema de las
Naciones Unidas a nivel mundial, regional y sectorial ......... .. .. . . 5.5 Organizaciones No Gubemamentales (ONG) .. . ... ...... . . .. . . . .. . . 5.6 Cooperación institucional en cuencas f1uviales
y lacustres intemacionales ......................................... . Referencias . ........ ..... ...................... . .. . ............... .. ........ ..
PARTE B - INSTRUMENTOS IDDROLÓGICOS Y MÉTODOS DE OBSERV ACIÓN Y DE ESTIMACIÓN
CAPÍTULO 6 - RESUMEN DE LOS INSTRUMENTOS HIDROLÓGICOS Y MÉTODOS DE OBSERV ACIÓN
6.1 El ciclo hidrológico como materia de observación .. . ......... .. ... . 6.2 Técnicas emergentes .. . .... . ...... . . . ... . ...... . ............. . .... .
Página
30 31 33
35 35 35 50 50 51 54 55 56 57 58 59 59 59 60 60 60
63 63 63
63
76 76
86 86
87 87 90
ÍNDICE v
Página .. )
6.2.1 Teledetección ......... . .. .. ......................... .. . ...... ...... 90 6.2.2 Microelectrónica . . ..... . . .. ..... . .. ... ..... .. . .. . .......... ... .. .. . 90 6.2.3 Microprocesadores . . .. ... .. .... . .... .. . . .......... ............. .. .. 91 6.2.4 Registradores automáticos de varios parámetros .. .. .. . .. . ......... . 92 Referencias ......... ............. .. .......................... .. .. .. .. ... ...... 94
CAPÍTULO 7 - MEDlCIÓN DE LAS PRECIPITACIONES ... . ... . . . .. . 95 7.1 Condiciones generales ....... .. ...... .... . ... . ....... ..... .. . ..... . 95 7.2 Emplazarniento deI pluviómetro . ... .. .............. . ............... 95 7.3 Pluviómetros no registradores ....... . . . ........ .. ...... ... .. ..... . . 98 7.3.1 Generalidades ...................................................... 98 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.5 7.5.1 7.5.2 7.6 7.6.1 7.6.2 7.6.3 7.6.3.1 7.6.3.2 7.6.3.3 7.6.3.4 7.6.3.5 7.6.4 7.6.4.1 7.6.4.2 7.6.4.3 7.6.5 7.7 7.8
Pluviómetros normalizados . ......... . . ................. .... . ... ... 98 Pluviómetros totalizadores .. ... .. .... . . . . . ..... ... ............ ..... 99 Métodos de medición ................... ........ ...... ... .... . ..... 99 Error y exactitud de las lecturas ..................................... 100 Corrección de errores sistemáticos ................. . ........ ........ 101 Aparatos registradores . .. ........ ............. ..................... 105 Pluviógrafo de pesada .... ...... ............................. ....... 105 Pluviógrafo de flotador ........ . ............... . . . .... .... ......... . 107 Pluviógrafo de cangilones .. ...... ... . .... .... ........... . ... . ..... . 108 Registradores de intensidad de las lluvias ........................... 109 Métodos de registro .. . .... .. ............ .... .... .... ......... . .. ... 109 Nevadas .. ... .......... .... ...... . ........ .. ........... ... .'... . ... . 109 Espesor de la nevada . ... . .................... .. ...... .. . . .......... 109 Equivalente de una nevada en agua ............. ..... . . . ............ 110 Medición de la precipitación por radar . .. .. ......... . .......... . .... 111 Uso deI radar en hidrología ............................ .. ........... 111 Ecuación radar - precipitaciones ... .. . . .... . .. . . . . ... ... . . .... ..... 111 Factores que afectan a las mediciones ............................... 112 Tipo de precipitaciones ... ....... . .... ... .. . .. .. ... .. .. .... .. ..... .. 112 Anchura deI haz ............................... . .. .... ..... . ... . .... 112 Refracción deI haz .......... .... ................................... 113 Atenuación atmosférica ..... . . . . ...... . . ........................... 113 Atenuación por la distancia ............. .. ... . ............ . ... . ..... 114 Métodos y procedirnientos ........... .. ............. . ............ . . 114 Métodos fotográficos .............................................. 114 Técnicas manuales . . ........ ............ .... ........ ....... .. ...... 115 Técnicas automáticas ... ................... .. . .. .. ... .. ... . . . . .... . 116 Radar Doppler ........ .... .. .. ............. ........................ 116 Observaciones por satélite .. . . ... ...... ...... .......... . . .. .. ....... 117 Rocío ................. . . ..... ... . .... .. .. . . . .. .. ......... . ......... 118
vi
7.9 7.9.1 7.9.1.1 7.9.1.2
ÍNDICE
Muestreos para controlar la calidad de las precipitaciones .... ...... . Colectores de muestras .......... . ..... . ... . . ... .. . ............... . . CoJectores de lluvia ........................... . ................... . Colectores de nieve ... .. ..... .. . .... .... .. ................ ... . ... . .
Página l
119 120 120 120
7.9.1.3 Recoleccióndedeposiciónseca .... . .. .... . ... . ............ . ... . ... 121 Referencias . ....... ............................. . .............. ... ..... .... ... 121
CAPÍTULO 8 - CAPA DE NIEVE ......................... .. . . ..... ... .. .. 123 8.1 Generalidades... . ... . .... ....... ........ .......... .. ............... 123 8.2 Rutas nivométricas .............. .. ................................. 123 8.2.1 Puntos de medición ........................................... ..... 124 8.2.2 Equipo extractor de muestras de nieve ............ .. ........ ... ..... 125 8.2.3 Procedimientos para tomar muestras de nieve ....................... 127 8.2.4 Exactitud de las mediciones ...... .. .... ..... .. ................ ... .. 128 8.3 Profundidad y extensión de la capa de nieve ........ ..... . . . . . . . . . . . 128 8.3.1 Mediciones con estacas graduadas para medir la nieve .......... . .. . 128 8.3.2 Medición con un muestreador de nieve ....... . ..................... 129 8.3.3 Medición por métodos fotogramétricos .......................... ... 129 8.4 Nivómetros de isótopos radiactivos ........... ... ... ... .. ..... ...... 130 8.4.1 Nivómetros de isótopos radiactivos verticales ....................... 130 8.4.2 Nivómetros de isótopos radiactivos horizontales .................... 131 8.5 Almohadas de nieve ............. . .... . ... . .... ..................... 131 8.6 Radiación gamma natural ....... .. ................................. 132 8.6.1 Medición aérea de la capa de nieve . ...... . ......................... 132 8.6.2 Medición sobre el terreno .......................................... 133 8.7 Medición dei equivalente en agua de la nieve
utilizando la radiación cósmica .......... . .......................... 134 Referencias ... . ... . ........... ............. . ...................... . ........... 134
CAPÍTULO 9 - EV APORACIÓN Y EV APOTRANSPIRACIÓN ..... . .. 135 9.1 Generalidades..... ............ . . . ....... . .... . . ...... . . ............ 135 9.2 Tanque de evaporación ............................... .. ........... . 135 9.3 Evaporímetros y lisímetros ........ .... ....... . ..................... 137 9.4 Evaporación de la nieve .......................... .. ................ 138 9.5 Métodos indirectos ....... . ...... . ........ . ................ .. .... . . . 139 9.5.1 Generalidades..... .... .... . ... .. ........ .. ............... .. ........ 139 9.5.2 Radiación solar ................. ... ...... . ......................... 139 9.5.3 Radiación de onda larga .............................. . ............ . 139 9.5.4 Temperatura dei aire .......................... ...... ........ . ...... 140 9.5.5 Temperatura de la superficie dei agua ........... . ................... 140 9.5.6 Humedadopresióndevapordelaire ... . .......................... . 141 9.5.7 Viento .......... . ............... ... . .. ......... . ... ...... .......... 142
ÍNDICE
,1 9.5.8 Dispositivos de integración ................ .... ................... . . Referencias .. .. ............................... ... .. . ........................ . .
CAPÍTULO 10 - NIVELES DE RÍos, LAGOS Y EMBALSES . .... .... . 10.1 Generalidades . ... .......... .... . ...... ... . ... ... .. . .. .. ... ... ... .. . 10.2 Instrumentos para medir el nivel ............. . ..................... . 10.2.1 Limnímetros ............................. .......... ............... . 10.2.2 Limnígrafos ..................................................... . . . 10.3 Procedirnientos para medir el nivel ................................ . 10.3.1 Establecirniento dei cero dellimnímetro ........ .... ... ... ...... . .. . 10.3.2 Limnígrafos ...................... .. ...................... . ... ... . 10.3.3 Funcionarniento de los Iimnígrafos en inviemo ................. .. . . 10.4 Frecuencia de las mediciones dei nivel .................. . ....... .. . . Referencias .... . ................... .. ... . . ................................... .
CAPÍTULO 11-MEDICIONES DEL CAUDAL . .......... ....... .. .... . . 11.1 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.3.1 11.2.3.2 11.2.3.3 11.2.4 11.2.5 11.2.5.1 11.2.5.2 11.2.5.3 11.2.5.4 11 .2.6 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.3.4 11.3.5 11.4 11.4.1 11.4.2 11.4.3 11.4.4
Generalidades ............. . . ..................... .... ............. . Medición con molinete hidrométrico .... ... ............. .. ....... . . Selección dei sitio ... .... .......................................... . Medición de la sección transversal ............................... .. . Medición de la velocidad ................ .... . . . . ... ... ...... . ... . . . Instrumentos para la medición de la velocidad ... . ... .............. . Medición de la velocidad usando el molinete ................... . .. . Deterrninación de la velocidad media en la vertical . . ... . ........... . Cálculo dei caudal ........................................... . . ... . Medición dei caudal bajo una capa de hielo ..... . ............... ... . Selección dei sitio ....................................... .... .... .. . Equipo . .. ... .. .................................................... . Medición dei caudal . . .. .................... . ........ ........ , ..... . Cálculo dei caudal ....... . ............. .... ....................... . Exactitud . ...... .. ... ...... ....................................... . Medición dei caudal por el método dei flotador ........ ..... ....... . Selección de secciones .... . ....................................... . Flotadores ...... . ... . ... . ... . ........... . ...... ....... ... ... . ... . . . Procedirnientos de medición . . .... ... .......... . .... .... ..... .... .. . Cálculo de la velocidad ..... . . ..... .. .. ... .. . .... . . .... .... ..... .. . . Cálculo dei caudal .. ................. . .......... . ................. . Medición dei caudal por el método de dilución .. . . .. .. .. ....... .... . Condiciones generales .... .. ... ............. . .. ........ ... ... ..... . Selección dei sitio .............................................. ... . Trazadores y equipo de detección ................ ... .... .. ......... . Cálculo dei caudal ............. . .................................. .
vii
Página
142 142
143 143 143 143 144 145 145 145 145 146 146
147 147 147 148 148 150 150 150 151 153 154 154 154 155 156 156 156 156 157 157 157 158 158 158 159 159 160
Vlll
11.5 11.6 11.6.1 11.6.2 11.6.3 11.6.4 11.6.5
11.6.6
11.7 11.7.1 11.7.2 11.7.3 11.7.3.1 11.7.3.2 11 .7.4 11.8 11.8.1
ÍNDICE
Página
I Medición deI nivel correspondiente . .. ...... . ..... .... . ..... ........ 161 Cálculo deI caudal por métodos indirectos .......................... 161 Generalidades ...................................................... 161 Inspección sobre el terreno ......................................... 162 Medición por la pendiente deI caudal . ......................... . .... 162 Medición deI caudal a través de alcantarillas ........................ 162 Medición deI caudal por contracción deI ancho de la comente ...................................................... 162 Medición dei caudal sobre presas y terraplenes de autopistas ....................... . .... . ...... . . ... .. ....... ..... . Medición deI caudal en condiciones difíciles .... ...... ..... .... .... . Cauces inestables ... .. ... ............ .. . ... .... . ..... .......... . .. . Ríos de montafia ................................................. . . Medición de caudales inestables ................................... . Medición deI caudal durante las crecidas ............. ...... ....... . . Medición dei caudal en tramos con mareas ......................... . Crecimiento de la maleza en ellecho deI rio . . .. .................. .. . Métodos no tradicionales de medición deI caudal ........ . ......... . Generalidades .. . .................. . ............. .. .... ... ... . . .... .
11 .8.2 Método dei bote móvil ........................... . ................ .
163 163 163 164 165 165 166 169 169 169 170 170 171 173
11.8.3 Método ultrasónico (acústico) ... .... . . . ....... .. ..... . ..... . . .. . . . . 11.8.4 Método electromagnético ....................................... .. . Referencias .. . ...... . . ... ............... ...................................... .
CAPÍTULO 12 - ESTACIONES DE AFORO DE CAUDALES ......... . 175 12.1 12.2 12.3 12.4 12.4.1 12.4.2 12.4.3 12.4.4 12.5 12.5.1 12.5.2
Objetivo de las estaciones de aforo de caudales ................ . . .. . 175 Se\ección dei sitio ....... . ..................... . .................... 175 Controles de la relación nivel·caudal ........ . .... .. . . . . .... . ....... 176 Estructuras de medición ....................... . ........ .. .... ....... 177 Campo de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Selección de la estructura ......... . .. . .. ...... . ....... ..... ... . . . . . . 178 Medición deI nivel dei agua . ... . .. .. ... . .. . .. ......... ... . . ........ 178 Funcionarniento de las estructuras de medición ..................... 179 Relación nivel·caudal ........... .. . ... ..... ... .... ... ... .... ... . ... 179 Estabilidad de la relación nivel·caudal ............................. . Frecuencia en la medición deI caudal ............. .. ........... . ... .
Referencias ....... . .... .. ... ......... ... . ..... . . ... . .... .. ... ... .... ........ . .
179 181 181
CAPÍTULO 13 - CAUDAL DE SEDIMENTOS ........ .. .... ... ... . . .... . 13.1 Generalidades ..................................................... . 13.2 Selección dei sitio .... .. . ... .. ...... ... ......... ........... ...... . . . 13.3 Medición dei caudal de sedimentos en suspensión ................. .
183 183 183 183
ÍNDICE ix
Página
13.3.1 13.3.2 13.3.3 13.3.4 13.3.5
• I, Muestreadores y aforadores in situ ........................ .. ...... . . 183 Métodos de medición ................ .. .... ... . ..... ... ............ 184 Determinación de la concentración de sedimentos . ... . .. . . . . . . . . . . . 185 Cálculo dei caudal de sedimentos en suspensión .... . . ......... . .... 186 Registro continuo deI caudal de sedimentos en suspensión .... ......... ... , ...... . .... . ...... .. ...... ........ .. .
13.4 Medición deI caudal de arrastre de fondo ............... ....... .... . 13.4.1 Instrumentos ........... . .. , .. , .................................... . 13.4.2 Método de medición .............. . ... .............. ....... ....... . 13.4.3 Cálculo deI caudal de material de fondo .. . . . ........ ...... .. . . .... ,. 13.4.4 Registro continuo deI caudal de arrastre .. ... ... . ........ . ...... .... . Referencias ............................. ........ .... . .... .... ........ . ... .. . . .
CAPÍTULO 14 - HIELO EN RÍos, LAGOS Y EMBALSES . .. .. . . ..... . 14.1 Generalidades .......................................... ..... ..... . . 14.2 Elementos deI régimen de hielos ......... , .................... . .... . 14.3 Métodos de observación ... . .. .. ....... . ....... ................. .. ,. 14.4 Época y frecuencia de las observaciones, ........................... . 14.5 Exactitud . .. .. ......... ... .. . .. .. ...... . .. ......... .... ..... ...... . Referencias .............. ............................. , .. . . ...... ...... ... ... .
CAPÍTULO 15 - MEDICIÓN DE LA HUMEDAD DEL SUELO . . ..... . 15.1 15.2 15.2.1 15.2.2 15.2.2.1 15.2.2.2 15.2.3 15.3 15.4 15.4.1 15.4.2 15.4.3 15.4.4 15.5 15.6 15.6. 1 15.6.2 15.7 15.8
Generalidades ...... .... ... ... .. ..... . , ................. . ......... . . Método gravimétrico ........... . ... .... .. . . . .... ...... ... ......... . Recolección de muestras .......... . ... . , ... , ............. . .. , .. ' .. . Descripción de los instrumentos de muestreo . ....... .. .. .. ... .... . . Barreno . ....................... , ..... . ..... ... ... ................. . Tubo sacamuestras o portatestigos .. ........ .... ................... . Procedimiento de laboratorio . . ........... , .. . ..... ...... .. ...... .. . Método de resistencia eléctrica ..... . ..... . .. . ..... ... .. . .. ....... . . Método neutrónico .. ........ ..... ......... . . .. . .. ... . ...... ....... . Instrumentos ........ .. . . ... . .. ... .. ......... .. ................. .. . . Tubos de acceso ... . ..... ..... ...... ,. " .... .. .................... , Calibración . . .. ................. . . . . ... , .. . .. , . . ......... . ........ . Mediciones y exactitud .... .... .. , ..... , . . . .. " ... ... . . .. . .... , ... '. Atenuación de rayos gamma ... . ........ . . ' ........ .. ..... . . ...... . Métodos dieléctricos ...... . ... .... ........ .. . , .. . . .. . ... ... ..... .. . ReflectometIÍa en el domínio temporal ....... . . . ... , . ... .... . .... .. Método de capacitancia , ..... . ....... . ... ....... . . .. ............. . . TeIedetección ... .................... ... ..... . ... .. ... .... ....... . . . Método tensiométrico ................... .... ... . .. ..... ...... ..... .
Referencias .................. ..... ........ . .. . .... " ." . . ............. . ... .. . .
186 187 187 188 189 190 190
191 191 191 191 192 192 193
195 195 195 196 197 197 197 198 198 199 199 199 200 200 201 201 202 203 203 204 206
x ÍNDICE
CAPÍTULO 16 - AGUAS SUBTERRÁNEAS ............................ . 16.1 Generalidades ... . .... ... ..... . .. ......... .. .. .... ..... .. .. ... . .... . 16.2 Instalación de pozos de observación ...... ... .... . ..... .. .. . ....... . 16.3 Prueba de pozos de observación . ................ .. .. . ...... ... . .. . . 16.4 Sellado y relleno de pozos abandonados .................. . ..... .. . . 16.5 . Instrumentos y métodos de observación .. ............. .... .. . . .... . 16.5.1 Instrumentos manuales ............................................ . 16.5.2 Instrumentos automáticos ...... ......... . ............. ... . ........ . 16.5.3 Extractores de muestras para pozos que no se bombean ..... .... .. . . 16.5.4 Sensores de salinidad y temperatura .. .... ..... .................... . 16.6 Control de la calidad de las aguas subterráneas .............. . .. . ... . Referencias ..... . ........... .. . . .... .. .. . .. ... . ........ ...... . .. .. ... ..... . .. .
CAPÍTULO 17 - CALIDAD DEL AGUA ...... . . . ...... ... . . ..... . .. . . .. . 17.1 17.2 17.2.1 17.2.1.1 17.2.1.2 17.2.2 17.2.3 17.2.3. 1 17.2.3.2 17.2.3.3 17.2.3.4
17.3 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.4 17.4.1 17.4.2 17.4.2.1 17.4.2.2 17.4.2.3 17.4.2.4 17.4.2.5 17.5 17.5.1 17.5.2 17.5.2. 1
Generalidades .. . ..... .... .. .. .. ........... . .. .... .. . ..... .. . ... .. . . Métodos de muestreo .. . ... ..... . ..... .. ............ .... . . ........ . Tipos de muestras ........ . . . .. .... . .. .... ... ..... . ..... .. . ........ . Muestras tomadas aI azar ...... .... . .... ............... ........ .... . Muestras compu estas ...... . . ... . .................. . . ... . .. ... . . .. . Recolección de una muestra representativa ... .... . ................ . Técnicas y equipos de muestreo sobre eI terreno ................... . Muestreadores de gancho ........ .... . .. . ... ... .. ..... ............ . Muestreadores de oxígeno disuelto ............................. . .. . Muestreadores automáticos ..... ............... . . .... .. . .... ...... . Procedimientos de muestreo según la ubicación de la estación y la temporada ............................ . ..... .. ..... . Preparación de los trabajos sobre el terreno ..... .. ..... . ........... . Preparación general .... . .............. . ........ ..... . .... .. ....... . Selección de los volúmenes de las muestras ............ .. ... . . ..... . Lista de control previa aI trabajo sobre el terreno . .. ..... .. .... .. .. . . Procedimientos de conservación y filtración sobre el terreno ....... . Filtración .... ....... ...... .. .... . ... ........... ... .. .... . ..... .. .. . Técnicas de conservación . . .. ....... . . .... ... ............. ........ . Contenedores . .. ........... .. . .. . . ... .. ....... . . . ..... . .. . .. . ..... . Adición de conservantes químicos ................ ........... . . .... . Congelación ...................................................... . Refrigeración ..................................................... . Aspectos prácticos de la conservación ... ... ....... .. . ........ ..... . Mediciones sobre el terreno ... ... ....... . .............. ......... .. . Control automático ................................................ . Parámetros medidos sobre el terreno .... .. ... . . ..... .. ... . .... ..... . Medición dei pH .................................................. .
Página
l207 207 208 214 216 217 217 219 223 223 224 225
227 227 227 227 227 228 228 228 228 232 232
233 234 234 . 234 234 235 235 236 236 237 237 237 237 238 238 238 238
17.5.2.2 17.5.2.3 17.5.2.4 17.5.2.5 17.5.2.6 17.5.2.7 17.5.2.8 17.6 17.6.1 17.6.2 17.7 17.7.1 17.7.2 17.8 17.8.1 17.8.2
íNDICE
.1
Medición de la conductividad Medición deI oxígeno disuelto . .. ... ... . .. ... ...... .. .. . ........... . Medición de la temperatura . . ........ ....... . .. . ................. .. . Medición de la turbiedad .. ...... .. . ..... ...................... . ... . Medición deI color .. .. .. . .. . ............................. .. ....... . Medición de la transparencia .. .. . .. .. ... ......... ...... . .. .. . .. .. . . Resumen general de los procedimientos sobre el terreno ........ ... . Medición de la radioactividad ........... . ............. . ...... .... . . Fuentes de radioactividad deI agua ....... . ........... .. ........... . . Recolección y conservación de muestras ..... ......... ...... ....... . Muestreo para análisis biológicos . . ... . . .. . . .. . .... ............. .. . . Análisis microbiológico . .. . . ... .. .... ... .. ...... ... .. ... ......... . . Organismos multi celulares ............... . .. .. .... .... ... .. ....... . Demanda bioquímica de oxígeno . . . . . ... . ... ... ... .... .. ....... ... . Métodos de medición .. . . . .. ....... .......... ... ...... ..... . ...... . Exactitud ... . . .... ... .......... . . . ........... .. ......... .. ........ . .
Referencias ................... ... . ........ .... . .... .... .... ................ .. .
CAPÍTULO 18 - CONSIDERA ClONES DE SEGURIDAD .... .. . .. . .. . . 18.1 18.2 18.2.1 18.2.2 18.2.3 18.3 18.3.1 18.3.2 18.4 18.4.1 18.4.2 18.4.3 18.4.4 18.4.5 18.4.6 18.4.7 18.5 18.5.1 18.5.2 18.5.3 18.5.4 18.6 18.7
Generalidades .... ... .. ...... . ....... ... . .. ..... ...... ........ .. ... . Seguridad en estaciones registradoras ..... . ......... .. .... ... . ... .. . Acceso ....... .......................... . .......................... . Plataformas ......... . .... .. ... . . ........... .. ... ..... . ... ........ . . Pozos ............... ...... ........................................ . Precauciones cuando se trabaja desde puentes ............. ... .... .. . Riesgos debidos ai tráfico de vehículos ....... . ......... . . .... ..... . Riesgos debidos aI equipo suspendido . ... ......................... . Precauciones durante el vadeo ............ . .. .. .... .... . . ..... ... .. . Generalidades ..................................................... . Evaluación de la situación .... . . . .... .... . .... ........... ..... ..... . Uso de chalecos salvavidas ............. . . .... .. . .. ..... .......... . . Líneas de seguridad y Iíneas indicadoras . . .. .. . ... .... ... .... ...... . Técnica de vadeo .... .. ........ ... .... .. .... . ............ . ......... . En caso de accidente .................................. . ........... . Responsabilidad .......... . ....... . .......... . .... . ... . . .. ........ . Precauciones cuando se trabaja desde embarcaciones . . .. . ... . ... .. . Generalidades ......................................... . ........... . Chalecos salvavidas y equipo de seguridad ........................ . Uso de cables de maniobra ........................................ . Uso de botes neumáticos .......................................... . Precauciones cuando se utiliza un teleférico .. .. ....... ... .. .... .... . Precauciones cuando se manejan equipos .... .. . .. .... ... .. ... .. ... .
xi
Página
240 240 242 242 243 243 244 244 244 245 245 245 248 250 250 251 252
253 253 253 253 253 253 254 254 254 255 255 255 255 255 255 256 256 256 256 256 257 257 258 258
xii ÍNDICE
18.7.1 Inspección ....... .. . .... . . . . ................. . .................... . 18.7.2 Sierra de cadenas .. .. .. ... .. .... ............ .......... ... ..... . .... . 18.7.3 Equipoe1éctrico ................. .. ..... . ... ...... ............ . .... . 18.7.4 Herramientas mecánicas .. ... . .... ...... . .. ... ... ......... .... ... . . 18.7.5 Ropa protectora y equipo de seguridad ............... . ... .. ........ . 18.7.6 Productos radioactivos ............................................ . 18.7.7 Precauciones en el monitoreo de aguas subterrâneas ... ............ . 18.8 Precauciones cu ando se manejan productos químicos .............. . 18.9 Precauciones especiales en condiciones de mucho frío ............. . 18.9.1 Hipoterrnia(exposición) .......................................... . 18.9.2 Congelación ...................................... .. .............. . 18.9.3 Trabajo sobre lagos y cursos de agua cubiertos de hielo ............ . 18.9.4 Trabajo en zonas montafiosas .............. . .... . ........ ... ....... . 18.9.5 Supervivencia en aguas heladas ................................... . 18.10 Precauciones especiales en condiciones de mucho calor ............ . 18.10.1 Insolación (hipoterrnia) .. .. . . ....... .......... . ..... . .... ..... .... . 18.10.2 Quemaduras de sol .. . .... . ............. . ..... .... .... .. . .......... . 18.11 Viaje y transporte ....... ... .......... ... ........ ............. .. . . . . 18.1 1.1 Generalidades ............ . ... ..... . ... . ........ ...... . . . .......... . 18.1 1.2 Helicópteros .................. . ...... ............ ... .. ....... . .. . . . 18.1 1.3 Vehículos de motor .. .. ..... .. ......... . ...... .. ...... . ........... . 18.12 Caja de herramientas y raciones de supervivencia ........ . ........ . . 18.13 Otros riesgos ....... .. . . ...... . . . ...... . ................. .. ........ . Referencias ...... ................ . ....... . ............. ..... . ................ .
PARTE C - RECOLECCIÓN, PROCESO Y DIFUSIÓN DE DATOS HIDROLÓGICOS
CAPÍTULO 19 - PAPEL DE LOS DATOS HIDROLÓGICOS EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN ................... .. .
19.1 Sistemas de información .......... . ........ ........ .. .... ..... ... . . 19.2 Técnica informática ...... ......... ..... ... . . .......... . .. ..... . . . . . 19.3 Personal y formación profesional . . .. .............. ....... . .. ...... . Referencias ........ .. .............. ... ... . .... .. ..... .. . . ..... .. ... ........ . . .
CAPÍTULO 20 - DISENO Y EV ALUACIÓN DE REDES
20.1 20.1. 1 20.1.2 20.1.3 20.1.3.1
HIDROLÓGICAS ... .... ... . ....... ..... . ..... .... ..... . Conceptos generales sobre el disefio de redes . .... . ................ . Definición de disefio de red ............ . ............. .... .......... . Métodos de substitución . ...... . . ..... . .. . ... ...... .. ........... . . . . La red básica . . ....... ........ . .... . .. ..... . ....... .... . ....... . ... . La red mínima ...... ... .... .. . ......... ... . .... ...... ... .... ... ... .
Página
,! 258 258 259 259 259 259 260 260 261 261 262 262 263 263 264 264 264 264 264 265 265 265 266 266
267 267 269 270 271
273 273 274 276 276 277
20.1.3.2 20.1.4 20.1.4.1 20.1.4.2 20.1.4.3 20.1.5 20.2 20.2.1 20.2.1.1 20.2.1.2
ÍNDICE
. ! Expansión de la base de infonnación . . . ... . ... . . ..... . ...... .. .... . Disefio de redes integradas . ....... ... . .. . ........ . .. . ...... . ... .. . . Estaciones para fines operativos .. .. . . ......... .. ...... .... . . . ... . . . Estaciones de referencia . . . .... ... . . .. . . .......... . ... . . . ... .. . .. .. . Cuencas representativas ... . . . ................ .. .. .. . .......... . ... . Análisis de una red .. . ............................ .. ... .. . .. .. .. . . . . Densidad de estaciones para una red mínima .. . ... ...... ...... ... . . . Densidades mínimas para estaciones climatológicas ... . ...... .. .. . . Estaciones pluviométricas .... . ........ . ........... . ... ... ... .. . . . . . Estudio nivométrico ..... . . ..... . .... . ..... . .. . ... ..... . . . ........ . .
20.2.1.3 Estaciones de evaporación .. .. .. . . .. . . . ...... . ..... .... . . . .... . . . .. . 20.2.2 Densidades mínimas para estaciones hidrométricas . . . . .. . ... . . .. .. . 20.2.2.1 Estaciones de flujo fluvial .................. .. ........... .. .... .... . 20.2.2.2 Nivel de nos ........... . . .... . .......... . ............. . ......... .. . 20.2.2.3 Nivel de lagos y embalses ... . ..... . . . . . ......... . ... . . . . .. ... . . . . . . 20.2.2.4 Caudal de sedimentos y sedimentación . . . .. . . ... ... .. . . .......... . . 20.2.2.5 Estaciones de medición de la calidad dei agua .. . . ... . ... ... .. . . .. .. . 20.2.2.6 Temperatura dei agua .......... ...... .. ....... . .......... .. . .. . . .. . 20.2.2.7 Capa de hielo en nos y lagos . . .......... . ... . .... . .. . . .. ... ...... .. . 20.3 Observaciones dei agua subterránea . ........... . . . ... . .. .... ..... . . 20.4 Requisitos específicos para controlar la calidad dei agua .. . .. . .. .. . . 20.4.1 Parámetros de calidad dei agua ...... . . . ... . . . . . . .. . . .. . . . .. . . ..... . 20.4.2 Calidad dei agua superficial ...... .. . . . . .... ... .. ... . .. . ...... . .... . 20.4.3 Calidad de las precipitaciones . .... . ....... . ... . . . . . .. ... . . . . . ..... . 20.4.4 Calidad de los sedimentos ...... . . . ..... . ... ... . . . .. . . ............. . 20.4.5 Calidad dei agua subterránea .. .. ... ... . ........ .. . .. . ..... . . . . .. .. . Referencias .. ... . . .. . . .. . .... . ..... . ...... ... .. ...... . . . ... . ... ... ... ........ .
CAPÍTULO 21- RECOLECCIÓN DE DATOS . ... . .. . . . ...... .. . ... . .. . 2l.l 21.2 21.2.1 21.2.2 21.2.2.1 21.2.2.2 21.2.2.3 21.2.2.4 21.2.2.5 21.3 21.3.1 21.3.2 21.4
Selección dei sitio . . ............... . . . . . . .. . .... .. ... . . .. ..... . . . .. . Identificación de la estación ..... ... . ....... . ..... . .. .. .. .. .. . . .. . . . Identificación de los sitios de recolección de datos . . . .. ....... . . ... . Infonnación descriptiva . ..... . ..... . ..... .... . ........ . ......... . . . Descripción de una estación ... . .. .. ..... . .. .... . . .... . . . .. .. . ..... . Croquis detallado de la ubicación de la estación ... .. ....... .. ...... . Mapa . .. ..... . ... . ... . .... ................. . . ..... ... .... . . . .. . ... . Coordenadas ... ....... . . ........... ..... .. ..... . ........ .. .. ... .. . . Descripción narrativa . .. ... .... . .. ... .. .. .. .. ....... . .. . ... . ..... .. Frecuencia y programa de visitas a una estación .. . ..... . . . .... .. . . . . Estaciones manuales .. .. .. ... .. . .. . . ... . . . .... . ...... . .... . . . .. . .. . Estaciones registradoras . . . .. . . .. . ...... .. .... ... .. . .. . . ... . ..... .. . Manteninúento de los sitios de recolección de datos . .... ... .. ...... .
xiii
Página
277 278 279 280 280 280 282 284 284 286 286 287 287 289 289 289 290 291 291 292 294 294 296 300 301 303 303
305 305 305 305 309 309 312 312 313 314 314 314 315 316
xiv ÍNDICE
Página
21.5 Observaciones 317 21.5.1 Estaciones manuales .. ....... . ........ .. .... .. ... . ....... . . ..... . .. 317 21.5.2 Estaciones registradoras ... .. .... . . . .......... . . .. .................. 319 21.5 .3 Informes en tiempo real ....... . . ... ........ ... ... . .... .... .. .. ..... 320 21.5.4 Instrucciones adicionales para los observadores ... . ...... ........ . .. 320 21.6 Sistemas de transmisión .. .... . ... ..... . . . ................ .. .... .. .. 321 21.6.1 Generalidades.. ...... .. ....... . .. . .. ...... .... .. .. ........... .. .... 321 21.6.2 Líneas de transmisión ............. ....... .. ... ........ .......... . . . 322 21.6.3 Criterios de selección de los sistemas de transmisión ... .. . ...... .... 323 21.7 Control de la calidad dei agua ......... . . ... .. ... ................... 324 21.7.1 Identificación de la estación . ......... .... .. ... ... ........ ..... ..... 324 21.7.2 Hojas de terreno parael monitoreo de la calidad dei agua ............ 324 21.7.3 Transporte de las muestras ............. . ..... . ............ ........ . 324 21 .7.4 Verificaci6n de calidad in situ de los datos sobre la calidad dei agua ... 325 21.8 Recolección de datos especiales ..... .... . .. . .. ........ ... .......... 328 21.8.1 Requerimientos....... .. .... .. ....... .... .. . ... .. ......... .... ..... 328 21.8.2 Estudio de chubascos por medi o de diversos recipientes . . .. . ...... .. 328 21.8.3 Datos suministrados por radares meteorológicos y por satélites ...... 328 21.8.4 Niveles y caudales extremos ... . . ........... ....... . ... ... ... . ...... 329 Referencias . . .. ..... ... .. . .. ...... ........ . .. . ...... ... .. . ......... . .. .. .. ... . 329
CAPÍTULO 22 - CONTROL DE DA TOS Y CODIFICACIÓN . ......... 331 22.1 22.1.1 22.1.2 22.1.3 22.1.4 22.2 22.2.1 22.2.2 22.2.3 22.2.3.1 22.2.3 .2 22.2.3 .3 22.2.3.4 22.2.3.5 22.2.3.6 22.2.3.7 22.2.4 22.3 22.3.1 22.3.2
Control de calidad y detección de errores ..... ........ .... ... ..... . . Inspección de las estaciones . ... ......... ........... .. .. ... ........ . Control preliminar de los datos .. . ............. .. . ....... . ......... . Detección dei error .... . ....... .. ... .. ............. . .............. . . Resultados dei control de calidad .................................. . Procedimientos de validación . ..... .... ........ ..... ............ .. . Procedimientos gene rales ................. .. .. .. .. .... . ... ... .... . . Técnicas combinadas ... .. ......... ..... .. ..... ...... .. . .. . .. ... .. . Procedimientos específicos de validación .......................... . Datos çlimatológicos ........ ... . ...... .. . ......................... . Datos de precipitación .. . .. .... ....... .. .. .... ..... ... ... . ........ . . Datos de hielo y nieve .. . .......................... ... ..... . ....... . Datos de niveles dei agua .................. ..... ............ ... . ... . Datos de aforos de río ... ... .... . .... .. .. ... ...... .. . ..... .. . ... . .. . Datos de calidad dei agua ....... ... . ....... .. ... . ....... . .. ........ . Datos de sedimentos . .. .. .. ... .... . . ..... ... . . .. . ... .... . .... ... .. . Datos faltantes ......... . .. ... .... . ............... . . ... ...... .. . . .. . Codificación de datos .......................... . . ............... . . . Códigos de ubicación .......... . .. .... .... . ....... .... ............ . Códigos para las variables (parámetros) ........... .. .......... . .... .
331 331 332 333 335 335 336 337 339 341 342 342 343 344 345 347 347 347 350 350
ÍNDICE
.1' 22.3.3 Códigos de calificación de datos .. . . ....... .. ...... .. ... .. . . .... .. . . 22.3.4 Códigos de datos faltantes . .. . . . .......... . .. . . ....... .. .... ..... .. . 22.3.5 Códigos de transmisión ...... .. ... .... ... ... ... ... . .............. . . Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 23 - PROCESO PRIMARIO DE DATOS .................. . 23.1 Generalidades ..................................................... . 23.2 Entrada de datos . . . ....... . ................. . ..................... . 23.2.1 Uso dei teclado .. . .... .. ....... . . .................................. . 23.2.2 Proceso de gráficos ... ... ... .... .... ... ... . . ... . .. . ...... . ........ . 23.2.3 Estaciones manuales que utilizan la telemetria ....... ............. . . 23.2.4 Estaciones automatizadas ......... .... ...... .. ....... .. . ......... . . 23.2.4.1 Banda de papel y registradores de cassette ................. . ..... .. . 23.2.4.2 Memorias de estado sólido .. ........... . .... .... .. . ... .......... .. . 23.3 Procedimientos de proceso ... . ..... ...... ... .... ......... ..... .. .. . 23.3.1 Procedimientos generales dei proceso primario ............ .... . ... . 23.3.2 Procedimientos específicos dei proceso primario . .. ..... . . . ........ . 23.3.2.1 Datos climatológicos ......... .. . .. . . . ... . .. . ..... .. ....... .. ... ... . 23.3.2.2 Observaciones de la evaporación y de la evapotranspiración ....... . 23.3.2.3 Datos de precipitación ............................................. . 23.3.2.4 Datos de caudales ...... . ... . ... . .. . ... ..... . ........... . ...... .. . . . 23.3.2.5 Datos sobre la calidad dei agua .................................... . Referencias ... ... ... . ...................... . . .... . ........ ... ............ .. .. .
CAPÍTULO 24 - ALMACENAMIENTO Y RECUPERACIÓN DEDATOS ............................................. .
24.1 Almacenamiento de datos originales . . ...... . .. . . .. .... ....... ..... . 24.2 Gestión y almacenamiento de datos procesados .. .... .. . ... ... . .... . 24.2.1 Generalidades .......... ... . ....................................... . 24.2.2 Control dei flujo de datos .... ... .. .. ... ... ..... .... . ......... .. .. .. . 24.2.3 Procedimientos de actualización ...................... .. ... ... ..... . 24.2.4 Compresión y exactitud ......... .. ... ............... . ...... .. ..... . 24.2.5 Organización de los archivos físicos ............................... . 24.2.6 Organización de los archivos lógicos ....... .. ............. .. ... . .. . 24.2.7 Extracción de datos de una sola variable ........................... . 24.2.8 Almacenamiento de datos en línea y fuera de línea ......... .... . . .. . 24.3 Recuperación de datos ...... .... ............ . ..................... . Referencias .... .. .. ... ....... ...... .......... ..... ...... . ..... . ........ .. ... . .
CAPÍTULO 25 - DIFUSIÓN DE DA TOS ................................ . 25.1 Generalidades ........ ...... ... ............... . ................ .... . 25.2 Catálogos de inforrnación . . .... . .............. ......... .. .. ... ... . .
xv
Página
351 351 357 357
359 359 360 360 363 364 365 366 368 368 368 372 372 373 373 374 378 380
381 381 381 381 383 383 385 387 388 390 391 393 396
397 397 398
xvi ÍNDICE
Página
25.3 Informes de resumen ............. . . . . ... . .. .... ...... .. ... ...... ... 400 25.4 Publicación de los datos ............................................ 403 25.4.1 Objetivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 25.4.2 Frecuencia de las publicaciones . ... . ............................... 404 25.4.3 Contenido y formato ............................................... 404 25.5 .. Soportes magnéticos ... ........... ........... ..... ........ .. . ...... 407 25.5.1 Cintas magnéticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 25.5.2 Discos magnéticos ...... ...... . . ........... ... . ....... .... ... . ... . . 409 25.5.3 Discos ópticos .. . .................................................. 409 25.6 Formatos de intercambio de datos en tiempo real ... .. . .. . ........... 410 Referencias ................................................... . . . .. . . .. .. . .. . . 410
PARTE D-ANÁLISIS IllDROLÓGICO
CAPÍTULO 26 - INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS IllDROLÓGICO 26.1 Métodos de análisis utilizados en hidrología ...................................... .. 26.2 Propósito de la Parte D ............................. .. .................. .......... .............. ..
CAPÍTULO 27 - ANÁLISIS DE FRECUENCIAS ....................... . 27.1 Uso deI análisis de frecuencias en hidrología .. .... . . . .............. . 27.2 Series estadísticas y periódos de retomo ........................... . 27.3 Enfoque matemático para el análisis de frecuencias ................ . 27.3.1 Distribuciones de probabilidades usadas en hidrología ...... ... . . .. . 27.3.2 Estimación de parámetros . . ....................................... . 27.3.3 Homogeneidad de datos ....... . ... . ....... ... . . .. ......... . .. .. . . . . Referencias ........................................................... . ...... .
CAPÍTULO 28 - FRECUENCIA E INTENSIDAD
28.1 28.1.1 28.1.1.1
. 28.1.1.2
DE LA LLUVIA ................... . ................ . Frecuencia de la lIuvia .............. . ............................. . Lluvia puntual ........................................ . ........ . .. . Ajuste de datos para intervalos de observación fijos .... .. ...... ... . . Estimación indirecta de datos de frecuencia de lIuvia puntual ............... . ... . .............................. .
28.1.1.3 Lluvias máximas observadas ..... . ...... . . . . ... . .................. . 28.1.2 Nivel de lIuvia en una región ... . ... ................ ..... ..... ..... . 28.1.3 Mapas generalizados .................... .. .. . .. ... ................ . 28. 1.4 Sequía .......... . .. .. . .............. . ..... . ........................ . 28.2 Intensidad de la lIuvia ........................... . . ...... ... .... . . . . 28.2. I Lluvia puntual ....................... . .. . .. ... . .. . . ... . ..... ... ... . 28.2.2 Lluvia en una región .......... . ........................ . . . ... .. . .. . Referencias ...... .. .... . .. . . . ..... . . . ...... . ... ......... ...... ... . ... .. . . ... . .
411 411 412
413 413 413 415 415 416 416 417
419 419 419 419
420 423 425 425 426 426 426 428 429
ÍNDICE
.!
CAPÍTULO 29 - ANÁLISIS DE LA LLUVIA DE
29.1 29.2 29.3 29.4 29.4.1 29.4.2 29.4.3 29.4.4 29.4.5 29.4.6 29.4.7 29.4.8 29.4.9 29.4.10
UNA TORMENTA . .. .. ................. .. .. ... . . . . .... . Generalidades ........... . ....... . ..... .............. .. ... ......... . Curvas de valores acumulados .. . .. . .. . . ..... ... ...... .... .. ... .. .. . Análisis de altura-superficie-duración de la lluvia .. . .. ..... . ...... . Precipitación Máxima Probable (PMP) ............. .. .. . . ....... . . . Métodos para calcular la PMP ........... ................ ........ .. . Estimaciones preliminares ... .. .. ... ..... . ....................... .. Selección de la duración de la lluvia de disefio . ... .. .. . . . . ......... . Selección de subcuencas . . ............ ... .. ........ .. . ... . .. . ... .. . Transposición de tormentas ...... . ..... ... . ..... . .... .. . .. . ... . .. . . Selección y análisis de las tormentas principales ..... . ........ . . . . . . Maximización de las tormentas seleccionadas . . . .. . ............. . . . Orientación de los modelos de lluvia de tormenta . .. ... .. . ........ . . Uniformidad regional de las estimaciones . .. . .... .. ..... . .. . ...... . . Estimaciones en ausencia de datos .. .. .. .... . . ... .... . ... ... . .. .. . . .
Referencias . . .. . .................. . ... . .. .... . .. .. .. .... . .... . . . . .. ..... . .. .. .
CAPÍTUL030-INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS DEPRECIPITACIÓN ................... . ..... .. . ...... .
30.1 Generalidades . .. .. . ............. .. .... .... .... . . . . .. ... . .. .. ... ... . 30.2 Ajuste de los datos .............. . ... ..... . .... . ... . . . .... ......... . 30.2.1 Período básico normalizado de observaciones .. ..... ... . .. . ....... . 30.2.2 Análisis mediante la curva de doble acumulación . . ..... . .......... . 30.2.3 Estimación de datos faltantes .... . .. ................ .. ... .... .... . . . 30.3 Distribución espacial . ........ . ..... . . ....... . .... .. ... ........ . .. . . 30.3.1 Representación en mapas de isoyetas . ... . .. . .. . ......... . . . . . . .... . 30.3.2 Evaluación de los efectos fisiográficos .. . ... . .. ................. ... . 30.4 Cálculo de la precipitación media de una zona . ... . . . . . . .. . .. .. ... . . 30.4.1 Media aritmética ... .. . . ...... .... .. .. . . . ......... .. . ..... . ....... . . 30.4.2 Método de los polígonos . . ... . .. . . . . .. .. . .. . ... ........ . ...... . ... . 30.4.3 Método de isoyetas .. .. . .. ... .. . ..... . .... ............. . .... .. . .... . 30.4.4 Método deI porcentaje dei valor normal ....... .. . ..... . .. . ... .. . ... . 30.4.5 Método hipsométrico .. . .... . . .. . . .. . ..... .. ..... .... .... .. . ...... . Referencias .. .. . ....... . ............ .. .. ... . . ........... . . .. ..... . . . . .. .. . ... .
CAPÍTULO 31- ANÁLISIS DEL ESCURRIMIENTO DE LA FUSIÓN DE NIEVE .. .... ..... . .......... ......... . .
31.1 Generalidades ..... ........... . ..... .... . .... . . .. .. ................ . 31.2 Teoría de la fusión de la nieve en un punto determinado . .. . . ... . . .. . 31.3 Estimación dei derretimiento de la nieve
en una cuenca en ausencia de lluvia . .. . ... . . . . .. . . . .. .. ... .. .. .... . .
xvii
Página
431 431 431 432 432 433 435 435 436 436 437 437 438 438 438 441
443 443 443 444 445 446 446 446 447 448 448 449 450 450 450 452
453 453 453
457
xviii ÍNDICE
.. ) 31.4 Estimación dei derretimiento de la nieve
31.5 31.6 31.7 31.7,J 31.7.2 31.7.3 31.8 31.8.1 31.8.2
en una cuenca con lluvia ..... .. .... .. ......................... . .... . Estimación dei escurrimiento debido al deshielo .. .. .............. . . Evaporación a partir de una capa de nieve ..................... . .... . Máximos probables de precipitación y derretimiento de nieve . . .... . Introducción ............ . ... ......... . ........... .. . . ......... ... . . Acumulación máxima probable de nieve .......................... . Estimación dei derretimiento de nieve ............................. . Escurrimiento de un deshielo de período corto . . . ....... ..... ... . .. . Regiones planas .. .. .... .... ................. ... ..... .. ............ . Terreno montafíoso . ...... .... .................................... .
Referencias ... .... .. . ... ..... . .... .... . ... ... .. .............. .. .............. .
CAPÍTULO 32-EV ALUACIÓN DE DATOS DE
32.1 32.2 32.3 32.3.1 32.3.2
FLUJO FLUVIAL ... ....... ...... ....... . ............ .. . Generalidades ... .. ........ . ................. ..... ............ .... . . Ajuste de datos ............... . .......................... .. .. ...... . Distribución espacial ............. . ... . ............................ . Mapas de la escorrentía anual media .. . . ..... . . .. .. ... . . .. . ... . ... . . Escurrimiento media a partir de datos de precipitación y de temperatura . ....................................... . ......... .
32.3.3 Correlación entre estaciones ...... . . .... ... . .. .. ... .. .......... .... . 32.3.4 Longitud efectiva de un registro extendido .. . . .. ..... .. .... ........ . Referencias ...... .. ....... ........ . ............... . ................. . ........ .
CAPÍTULO 33 - RELACIONES LLUVIA - ESCURRIMIENTO . ... .. . 33.1 Generalidades .. .. ... .. . ........................................... . 33.2 33.2.1 33.2.2
33.2.3 33.3 33.3.1 33.3.1.1
33.3.1.2 33.3.1.3 33.3.2 33.4
Volúmenes de escurrimiento ...................................... . Índice de precipitación anterior ...... ... ...... .... . ...... . .... ... .. . Caudal de base inicial como índice deI volumen de escurrimiento . .................. ... ... ..... ... . . . .... .. .. ... ... . Técnicas de evaluación de la humedad ..... .. ..... . ......... .. ..... . Distribución de un escurrimiento en eI tiempo ................... . . . Hidrograma unitario .... . ...... . ............ . ..... . ........... . ... . Construcción deI hidrograma unitario a partir de registros de escurrimientos . ........... . ................... .. ........ ... . .. . . Deducción por métodos sintéticos ... ... ........... .. ..... . ........ . Conversión de la duración de un hidrograma unitario .. . ....... . ... . Método de las isocronas .. .. .. .... ..... ... .... ...... .. ..... ... . ... . . Modelos distribuidos ...... .. . .. ....... .. .. . . ...................... .
Referencias
Página
460 461 463 464 464 464 465 466 466 466 466
467 467 467 468 468
469 472 474 474
475 475 475 475
478 479 480 480
481 484 485 486 488 488
ÍNDICE
. 1
CAPÍTULO 34 - TRÁNSITO DE AVENIDAS ........................... . 34.1 Generalidades ...... . ....... ... . .. .. . .. ........... . . .. ............ . . 34.2 Métodos hidrodinámicos .. ............ ...... .... .... . ..... .... . ... . 34.2.1 Método completo ... ........ ............ . . ..... .. .. .... ......... .. . 34.2.2 Difusión y tránsito cinemático ... . ......... .. .... ... ...... . ........ . 34.3 Métodos hidrológicos ............................................. . 34.4 Tránsito de avenidas en embalses ... .. . ............................ . Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 3S - ANÁLISIS DE ESTIAJES Y SEQUÍAS . .... .. ........ . 35.1 Generalidades ..................................................... . 35.2 Curvas de duración de caudales ............................ ...... .. . 35.3 Frecuencia de caudales bajos ...................................... . 35.4 Análisis estadístico de sequías ..................................... . 35.5 Análisis de la curva de recesión ... ... .................. . . . .. ....... . Referencias .... .... ........ ... ............... . ................ . .......... . ... .
CAPÍTULO 36 - FRECUENCIA DE CRECIDAS ....................... . 36.1 Análisis de los datos recopilados en las estaciones ................. . 36.1.1 Caudal máximo .......... .. ... . ....... .. . ........ .. .. .. ........... . 36.1.2 Análisis estadístico de hidrogramas de crecidas .................... . 36.2 Regionalización de caudales de crecidas .... .. ..... .. .... .......... . 36.2.1 Método de crecida Índice ................. ... ....... . .... ... ....... . 36.2.2 Métodos basados en la regresión ................................... . Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 37-ESTIMACIÓN DE LA EV APORACIÓN EN LAGOS YEMBALSES ................... . ... . ..... . .. . .......... .
37.1 Generalidades ..................................................... . 37.2 Método deI balance hídrico .. .... .. .. ... ............ ...... ......... .
xix
Página
489 489 489 489 492 493 495 496
497 497 497 499 500 501 503
505 505 505 506 507 507 508 510
513 513 513
37.2.1 37.2.2 37.2.3 37.2.4 37.3 37.3.1 37.3.2 37.3.3 37.3.4 37.3.5
Caudales afluente y efluente ............ . . .............. ... ......... 514 Precipitación ....................................................... 514 Infiltración neta y almacenamiento en las orillas .................... 514 Variación deI volumen almacenado en el embalse ................... 514 Método deI balance energético .............................. ... . ... 514 Radiación de onda larga reflejada ... .. .. ..... . ........... .... . ... . .. 516 Radiación emitida por el embalse ................................... 516 Variación de la energía almacenada ................................ 516 Energía utilizada para la evaporación ...................... .... ... . . 517 Energía transmitida por convección a la masa de agua o por ésta como calor sensible .. ... ........ ............. ............ 517
37.3.6 Energía transmitida por advección por el agua evaporada ........... 518
xx
37.3.7 37.3.8 37.4 37.4.1 37.4.2 37.4 .. 3 37.4.4 37.4.5 37.5
ÍNDICE
Intercambio de energía entre el agua dei embalse y el fondo Evaporación ....... ..... ............ .. .. ........ ............. .... . . Métodos aerodinámicos ........................................... . Valor dei coeficiente N ............................................ . Viento .. . . ... . .......................... . ................ ...... . . . . Temperatura en la superficie dei agua . ... . ...... ...... ............. . Humedad o presión deI vapor de agua en el aire ......... ........... . Método de correlación turbulenta .................................. . Combinación de lasecuaciones dei método aerodinámicQ y las dei balance energético ...... . ..... .... . ................. . ..... .
37.6 Extrapolación a partir de mediciones de tanques ................... . Referencias .. ....... .............. ............... ... . .. . ......... ....... ..... .
CAPÍTULO 38 - ESTIMACIÓN DE LA EV APOTRANSPIRACIÓN EN UNA CUENCA ............ . .................... .. .. .
38.1 Generalidades ....... ... .. . ........................... . ....... ..... . 38.2 Evapotranspiración potencial ...................................... . 38.3 Evapotranspiración real ................................. . ...... . . . . 38.4 Método deI balance hídrico ........ .... ............................ . 38.4.1 Precipitación .... ... ..... ................ . .............. ...... ..... . 38.4.2 Escurrimiento .............. . . ....... ....... . .... .................. . 38.4.3 Variación dei almacenamiento .. ....... .. .... ............... .. .... . 38.4.4 Infiltración profunda ............................................ . . . 38.5 Método dei balance energético ............. ... .. .................. . 38.6 Método aerodinámico .... .. .. .. .. ..... .... .... .............. . ..... . 38.7 Método de Penman-Monteith ..................................... . 38.8 Método de Priestley-Taylor (de radiación) ...... .. ...... .... . ...... . 38.9 Método complementario .. ......................... . ...... ...... .. . Referencias ......... ............ ..... ......... . . ... .. . ....... . .. . .... . ....... .
CAPÍTULO 39 - MODELIZACIÓN DE SISTEMAS IllDROLÓGICOS 39.1 Generalidades .. .. . .. ... ... .. .. .... . . . .......... . .. ......... .. ..... . 39.2 Modelos de caja negra (enfoque sistemático) ............. .. ....... . 39.3 Modelos conceptuales ................................ ... . . .... .. . . . 39.3.1 Modelo dei Centro Hidrometeorológico de la ex URSS ............ . 39.3.2 Modelo Sacramento . .. ........................ ... ................. . 39.3.3 Modelo tanque . ...... . .......... .. ... .. ........ .... .... ..... ...... . 39.3.4 Selección de modelos . ................. ........... . . ..... .. ....... . 39.4 Modelos hidrodinámicos ................. ... .......... ... ..... .... . 39.5 Evaluación de parámetros . ........ . ......................... ...... . 39.6 Simulación estocástica de series hidrológicas de tiempo ............ . 39.6.1 Modelos markovianos lag-I ...... ... ....... .. . ........... . .... ... . .
Página
518 518 520 521 522 522 522 523
523 526 531
532 532 532 532 534 534 534 534 535 535 535 536 536 536 537
539 539 540 542 542 544 547 548 550 552 553 554
ÍNDICE xxi
Página .1
39.6.2 Modelos autoregresivos de media móvil (ARMA) ................. . 39.6.3 Modelos fraccionales gaussianos de ruido y de proceso
de línea quebrada . .................. .. ........... . ....... ...... . .. . 39.7 Modelización de la calidad de agua ... ... ..... ....... .............. . 39.7.1 Generalidades ... .. . ...................... . .. . . . ........... . . . ... .. . 39.7.2 Tipos de modelos ... ... . ......... .. . ........ .... ..... ... ... ....... . 39.7.3 Modelos dei transporte de contaminantes en un río ................. . 39.7.4 Aplicaciones y ejemplos .. . ........... .... ........................ . 39.8 Selección de modelos ... .. ... . . ....... ........... ......... .. .. . ... . Referencias .. . . .. ................ ....... . .. ............................ . . .... .
CAPÍTULO 40-MEDICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS ..... .. .... ..... . ....... . . . ... ........ .
40.1 Generalidades ..................................................... . 40.2 Sistemas de referencia .... ... ... . ...... .... .. ... ..... ... . .. ........ . 40.3 Mediciones puntuales ................ . .... .... . ... ........ ........ . 40.4 Problemas Iineales ....... . ........ ... .. .. ........ ................ . . 40.4.1 Corriente de agua ..... . . ..... ........... . .. . .. .. ....... ..... . .. ... . 40.4.2 Red de drenaje .... .. ......... . ............ . . ... ... .. .... . ...... ... . 40.4.3 Perfil de la corri ente de agua ........................... ............ . 40.4.4 La red de drenaje o hidrográfica .... . . . .................... ... ... .. . 40.4.5 Sección transversal ........ .. ............... . .......... ............ . 40.4.6 Características físicas ............................................. . 40.5 Mediciones de superficie .......... . ............................... . 40.5.1 La cuenca ... . ........ . . . ... . .......................... ..... ...... . . 40.5.2 La malla ... .. ................. . ..... . .. . ............. ... . ......... . 40.6 Mediciones volumétricas ..... .... ..... ... ... .. .. ..... .. .. ...... ... . 40.6.1 Métodos batimétricos .......................... . ..... ... ........ .. . 40.6.2 Métodos topográficos ............................................. . 40.7 Sistemas de información geográfica ... ............ .. .. .... . ....... . Referencias ...................... .. .. . .. .. ........................... .. ..... . .
PARTE E - PREDICCIÓN HIDROLÓGICA
CAPÍTULO 41- INTRODUCCIÓN A LA PREDICCIÓN
41.1 41.2 41.3 41.3.1 41.3.2 41.4
IDDROLÓGICA ........................................ . Generalidades ....... . ....... . ..................................... . Características de las predicciones ........ .. .... .. .. . .. ........... . . Efectividad de las predicciones hidrológicas .. . .............. .. .... . Exactitud y oportunidad ........................................... . Costo y beneficio de las predicciones hidrológicas ......... ........ . Servicio de predicción hidrológica ................................. .
555
556 556 556 557 558 558 559 560
565 565 565 566 566 567 567 569 570 570 571 571 571 577 577 577 578 578 579
581 581 581 583 584 585 588
xxii
41.4.1 41.4.2 41.5
ÍNDICE
Página I
Organizaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 Actividades .... ... . . ...... ...... ............ ... .. . ...... ... .. ...... 590 Difusi6n de predicciones y avisos ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590
CAPÍTULO 42 - DATOS NECESARIOS PARA LA PREDICCIÓN HIDROLÓGICA . .... .. . . . .. ... .............. . .. . ....... 593
42.1 Generalidades ............................ ..... .... . .... ...... . ..... 593 42.2 Datos para desarrollar los procedimientos de predicci6n ............. 593 42.2.1 Variables hidrol6gicas ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594 42.2.2 Características de la cuenca ......................................... 594 42.2.3 Características deI río .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594 42.3 Datos requeridos en la preparaci6n de una predicci6n . .............. 595 42.3.1 Lluvia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595 42.3.2 Nieve. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . 595 42.3.3 Niveles y caudales ..................... . ........................... 596 42.3.4 Otras necesidades de datos .... . .. .... ....................... . ...... 5% 42.4 Uso de predicciones meteorol6gicas .. . . ................. .... .. .. ... 596 42.5 Precisi6n de las observaciones y frecuencia de las mediciones ....... 597 42.6 Adquisici6n de datos con fines operativos . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597 42.6.1 Redes ..... . .... .. .......................................... . .. .. . .. 597 42.6.2 Teledetecci6n. . . . .. .. .. . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ... . . . . . 600 42.6.2.1 Radar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600 42.6.2.2 Métodos basados en Satélites . . .. ............ ... . . ......... .. .... ... 601 42.6.2.3 Detecci6n con aeronaves .... . •..... ... .. .. .. .... . . ... .... ........ .. 603 42.6.3 Sistemas de comunicaci6n ........... ....... ..... .... ... . . . . . . . . . . . 603 42.6.3.1 Satélites . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 605 42.6.3.2 Impulso meteórico .... . .............. . . .. . ..... .. ..... . .... .. ... ... 605 Referencias ...................... .... .... .... ... ... ............... ..... .. ..... 606
CAPÍTULO 43 - MÉTODOS DE PREDICCIÓN . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . 607 43.1 Generalidades . ........................ . ........ .. .. .. ... ... ........ 607 43.2 Correlaci6n y regresi6n ......... . .. . ........... .... ...... .......... 608 43.3 Índice de humedad . .... ..... ... .... ....... ...... . . ........... . .... . 609 43.4 Predicci6n deI nivel de cresta ................. . ..................... 610 43.5 Predicci6n de flujo basada en el volumen almacenado ..... ......... . 612 43.6 Predicci6n de decrecida ...................................... . ..... 613 43.7 Modelos conceptuales de flujo fluvial . . .. . ....... . ........ ... .... . . 613 43.8 Tránsito de avenidas .......... . ........................... ... ...... 614 43.9 Análisis de series cronol6gicas ..................................... 614 43.10 Técnicasdeajustedepredicci6n .......... .. . . .. ... ....... . . . ....... 615 43.11 Predicci6n probabilística . ... ..... ... ............................... 616 Referencias .............. ... ...... . ....... . ........ . . .. . .. .. .. .. . .. . . . .. . . . . . . 617
ÍNDICE
.1
CAPÍTULO 44 - PREDICCIONES DE CRECIDA Y DE ABASTECIMIENTO DE AGUA . ...... .. ............ .. .
44.1 Generalidades ....... .. ............. ... ........... ... ...... ...... . . . 44.2 Predicciones de crecidas .......................................... . 44.3 Crecida repentina ... .. .. ... ..... . ...................... . ... .. ..... . 44.3.1 Generalidades ......................... .... .... .. . . . . . .. . ..... . . ... . 44.3.1.1 Programas de predicción .... . .. . . ... ........ .. . . .. .... .. ..... . .... . 44.3.1.2 Sistemasdealarma ................. .. .............. . .............. . 44.3.1.3 Vigilancias y avisos ............................................... . 44.3.1 .4 Crecidas repentinas y calidad deI agua ............................. . 44.3.2 Inundaciones en áreas urbanas ............ . .. . ........... . ......... . 44.3.3 Rotura de presas ............................. . . .. ......... .. ...... . 44.4 Marea de tormenta en los ríos ...................................... . 44.5 Predicción de abastecimiento de agua .. .. ............. . ............ . 44.6 Caudal bajo (caudal de estiaje) ........ . ...... ..... .. . ............. . Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 45 - PREDICCIONES DE FUSIÓN DE NIEVES ... ....... . 45.1 Generalidades ...... . . ... ......... . ............ . ... .... ..... . .. . .. . . 45.2 Procesos de escorrentía por fusión de nieve en ríos de tierras bajas
45.3 45.3.1 45.3.2 45.3.3 45.3.4 45.4
y de montafías ..................................................... . Modelos de predicción ............................................ . Métodos de índice ................................................. . Modelos conceptuales .................... . ... ... ..... ............. . Predicción extendida de flujo fluvial ............................... . Datos de entrada . .. .. ... ..... .......... . .. .. . ....... . . ... .. ....... . Predicciones a corto y mediano plazo de la escorrentía por fusión denieve .. .... .. ..... .. .... . .... . .. . ......... ... .. . ........ . . ..... . .
45.5 Predicciones de fusión de nieve a largo plazo . . ... .... .. ..... ... ... . 45.6 Predicciones estacionales de fusión de nieve para regiones llanas ... . 45.7 Predicciones estacionales de fusión de nieve para regiones montafíosas Referencias . ...... .... . . . .. . ... . .... . .......... .. ............... . .... .. .... .. .
CAPÍTULO 46 - PREDICCIONES DE LA FORMACIÓN
46.1 46.2 46.3 46.3.1 46.3.2 46.4 46.4.1
Y LA ROTURA DE HIELO . ............................ . Generalidades ..... ... .............. . ..... . ............. .. ..... .... . Predicciones de la formación deI hielo ............................. . Predicciones de la rotura de hielo .................................. . Predicciones de la rotura de hielo en embalses ..................... . Predicciones de la rotura de hielo en ríos ........................... . Predicciones deI hielo a largo plazo ................................ . Formación de hielo ................... . ...... .......... . ..... .. .... .
xxiii
Página
619 619 619 620 620 621 621 621 622 622 623 624 624 626 627
629 629
629 630 630 632 632
. 633
634 634 635 636 637
639 639 639 642 643 643 644 644
xxiv ÍNDICE
46.4.2 Rotura de hielo ....................... . .. ..... ... . ..... ... .. . ...... . 46.4.3 Uso de la circulación atmosférica ...... ...... .............. .. . ..... . Referencias .... . .............. .... ............ .. .. .. .. .......... . ............ .
PARTEF-APLICACIONESPARALAGESTIÓNDELOS RECURSOS HÍDRICOS
CAPÍTULO 47 - INTRODUCCIÓN A LAS APLICA ClONES PARA LA GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS ..... .
47.1 Generalidades .... ........................ . . ......... ... .... ..... .. . 47.2 Objetivos de un proyecto de gestión de recursos hídricos .... ..... .. . 47.3 Proyectos de múltiples aplicaciones .. .. .... .. .. . .. ... ...... ....... . 47.4 Sistemas de recursos hídricos ........................... . ... . ...... . 47.5 Investigación preliminar de los proyectos de gestión de recursos
hídricos . ... ... . ..... .. ............... . ......... ...... . ....... . ... . . Referencias ............ ... ..... .... .... ... .. ............... . . .. .. ... . ....... . .
CAPÍTULO 48 - DESARROLLO SOSTENffiLE DE LOS RECURSOS
48.1 48.2 48.2.1 48.2.2 48.3 48.3.1 48.3.2 48.4 48.4.1 48.4.2 48.4.3 48.5
HÍDRICOS ............................................. . Generalidades . .. ................................... . . ........... .. . Variabilidad dei recurso . .......... ........ ... . . . . .... .......... . . . . Cambios naturales ........................... ... . .... ...... .... ... . Cambios antropógenos .. ...... ...... ..... . .............. . . .. .. ... . . Cambios de actitud en la gestión de los recursos hídricos . . ......... . Gestión de cuencas ........... . .................................... . Fragmentación de la gestión ........................... . ........... . Programas de datos sobre el agua . .. ..... ... ............... .. . ... .. . Evaluación de las necesidades de datos para el futuro .............. . Carácter y eficacia de las redes .... . ........ ....... . .. .. ... ........ . Opciones de estrategias para las redes ..... .... ...... .. ..... ........ . Conclusiones . ..... .. . ...... .. . .... .. .... ...... .... . ............ . ..
Referencias ................................ .. ................................ .
CAPÍTULO 49 - CALIDAD DEL AGUA Y PROTECCIÓN DE LOS
49.1 49.2 49.2.1 49.2.2 49.3
49.3.1 49.3.2
RECURSOS HÍDRICOS ............ . .................. . Generalidades . .................................................... . Relación entre la cantidad y la calidad dei agua .................... . Arroyos Y rios .. . .. . ........... . .......... .. ..... . ....... ..... .. . . .. Grandes lagos y embalses ......... . ..... . ......................... . Efectos de los proyectos de recursos hídricos en la calidad dei agua de arroyos y rios ................... ... ............................ . Presas y diques ........ .. .... . ........ .... .. . ... ... . . . .... . . ..... .. . Obras de regulación dei rio ... .. .............. .. ........ . . . .. . .. ... .
Página
645 645 645
647 647 647 648 648
649 652
653 653 653 653 654 654 656 656 657 657 659 660 661 661
663 663 663 663 665
666 666 667
ÍNDICE xxv
Página 1
49.3.3 49.4
Reducción y aumento deI caudal ...... . ....... ... .. . .... . . . . . . . . . . . 667 Efectos de los proyectos de recursos hídricos en la calidad de agua en grandes lagos y embalses ........................ . ... ...... .. ... . 668
49.5 49.5.1 49.5.2 49.5.3 49.5.4 49.6
Cambios en la calidad deI agua debido a la contaminación .... . ..... 668 Eutrofización ..................................... ................. 668 Materia orgánica y autodepuración ...... . .. . . . ...... .... .......... . 669 Adsorción y acumulación de contarninantes ............ ........... . 669 Contarninación térmica ............ . ....... . .. .............. .. ..... 670 Medidas para reducir los efectos de la contarninación en la calidad deI agua ........... .. .... ...... . .... .. . . . .... ....... ... . ............ 670
49.6.1 49.6.2
Medidas preventivas .. .. ...................... ... . ................. 670 Medidas correctivas ..... . .................... .......... ...... . .. . .. 671
Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO SO - EV ALUACIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS ... . 50.1 Generalidades ..................................................... . 50.2 Necesidad de una evaluación de los recursos hídricos .............. . 50.3 Usos de la información sobre los recursos hídricos ................. . 50.4 Tipos de información relativa a los recursos hídricos ..... ... .... . .. . 50.5 Componentes de un programa de evaluación de recursos
hídricos . ......... .. .. . ........................... . ........ ... ... .. . 50.6 Evaluación de las actividades de evaluación de recursos
hídricos ........... .. ....... . ................. ... .. ... .. ........... . Referencias . ..... ........ .... .... .............................. ............. . .
CAPÍTULO Sl-ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DE AGUA ....... . 51.1 Generalidades .... . ......... ... ..... ............ ................ . .. . 51.2 Usode1agua ........................ .. . ........................... . 51.2.1 Surninístro de agua a nível urbano . ... .. .. ... ... ................... . 51.2.2 Uso doméstico .................................................... . 51.2.3 Uso comercial ............. . ........................... .... .. .. . .. . 51.2.4 Riego ........................ . .................................... . 51.2.5 Ganadería ... . ..................................................... . 51.2.6 Uso industrial ......................... . ...... ......... . ........ .. . 51.2.7 Energía termoeléctrica ...... . ................. ....... . . .... ... .... . 51.2.8 Reducción de la contarninación ........... ......... .. . . . .. ... .. . ... . 51.2.9 Recreación, estética y tradición ............. . ... ............... .. .. . 51.2.10 Conservación de la pesca y la vida silvestre .. .. ..... . . . . . . ......... . 51.2.11 Navegación .. .... . .. .... ... ... ....................... ............. . 51.2.12 Control de inundaciones ........................................... . Referencias .............................................. . ... .......... . . .... .
671
673 673 673 674 675
678
680 681
683 683 683 685 685 685 686 686 687 687 687 688 688 688 688 689
xxvi ÍNDICE
Página
CAPÍTULO 52-ESTIMACIÓN DE LA CAPACIDAD DE UN EMBALSE 691 52.1 Generalidades .......................................... . ..... . ..... 691 52.2 Evaluación de las pérdidas de agua desde los sistemas lúdricos de
52.2.1 52.2.2 52.2.3 52.2.4 52.3 52.4 52.5 52.5.1 52.5.2 52.6 52.6.1 52.6.2 52.7 52.8 52.9
superficie ......................................................... . Naturaleza de las pérdidas ......... ......... . ... .. . ..... ..... ..... . . Pérdidas en zonas de regadío . . .. . ........... ... .... .. ... . ..... . . . . . Evaporación en los embalses ...................... . .... .. ... ... ... . Infiltración en los embalses .... . ................ . . . . ... . . ......... . . Influencia deI emplazamiento deI embalse ..... . ..... . .......... . .. . Influencia de la sedimentación .... .. ............. . . . . . . . .. .. . ...... . Análisis secuencial .... . .. . . ........... . ...... ...... ...... . ........ . Método numérico . ...... . ................ . ................... . .... . Método gráfico ......... .. .. ....... ... ... . .. ... ...... . ... . . ... ... . . Método prõbabilístico ....... . ... .. ....... . ... . . . .. . . . ............. . Métodos rigurosos ..... .. . .................. .. . . . .......... . .... .. . Métodos aproximados ... . . . . ...................................... . Relación almacenamiento-extracción-fiabilidad .................. . Embalses para fines múltiples . . .... .... . .......................... . Sistemas de embalses ........ ..... . ... . .... . . ... ..... . . .... . ...... .
52.10 Efectos incidentales de los embalses ..... . . . . . .. . . ... ... . ... . . . .. .. . 52.10.1 Efectos en los regímenes hidráulicos e hidrológicos ... ...... . . .. . .. . 52.10.2 Efectos en el medi o ambiente ...................................... . 52.11 Estimación de los niveles máximos dei embalse .. . .... ....... .. .. . . . 52.11.1 Sobreelevación dei nivel por efecto dei viento ......... .. . .. . ...... . 52.11.2 Olas generadas por el viento .. .... .. ..... .... .... .... . . . .. . ........ . 52.11.3 Ondulaciones periódicas de la superficie dei agua . ............. . ... . Referencias ... ................ ...... .. .. ... ......... ....... ............ ..... . .
692 692 692 693 693 694 694 694 694 697 697 698 699 701 702 702 704 704 704 704 705 705 706 707
CAPÍTULO 53 - ESTIMACIÓN DE LAS CRECIDAS DE DISENO ... .. 709 53.1 Generalidades.. . ..... ....... . . ....... . ...... ... .. .... . . .. . . . . . . .... 709 53.2 Clase de crecidas de disefio . .... . . .. .. . ..... . ... .. .. .. . .. ....... . ... 710 53.2. 1 Magnitud y métodos de cálculo . ... .. ... .. . . . . . . .... .. . .. . . . . . . ..... 710 53.2.2 Período de vida útil ................... . .. . ..... . .... . . . .. .. . ..... . . . 710 53.2.3 Crecidas de disefio para grandes embalses . .. .......... . ..... . ... .. . 711 53.2.4 Crecida máxima probable (CMP) .............. .. ...... . .... . . ... ... 712 53.2.5 Crecida de proyecto estándar (CPE) ................................ 713 53.3 Preparación de datos ...... .. ........... .. . . .... ....... . . ....... .... 713 53.4 Técnicas para el cálculo de crecidas de disefio ... .. . . . .... .. .. ... .. . 714 53.4.1 Métodos empíricos ......................... . ... .. ....... ......... .. 714 53.4.2 Modelos determinísticos ... .......... ... . .. . ... ........... ..... .... 715 53.4.3 Métodos probabilísticos .......... . . . . . ............... . . ........ . ... 715 Referencias . . ... ... . ....... ......... . ... .. . . ........ ..... .......... . .. . . .... .. 717
ÍNDICE xxvii
Página j
CAPÍTULO 54 - CONTROL DE CRECIDAS ........................... . 54.1 Generalidades ..................................................... . 54.2 Embalses para el control de crecidas .............................. . . 54.2.1 EI problema de disefio ............................................. . 54.2.1.1 Almacenamiento de retención regulado ............................ . 54.2.1.2 Almacenamiento de retención no regulado en el río ................ . 54.2.1.3 Almacenamiento de retención no regulado fuera dei río ... ......... . 54.2.2 Consideraciones sobre el funcionamiento para la elaboración
54.2.3 54.2.3.1 54.2.3.2 54.2.3.3 54.3 54.3.1 54.3.2 54.3.3 54.4 54.4.1 54.4.2 54.5
deI disefio ......................................................... . Otras consideraciones referentes a los embalses .................... . Intervalo de tiempo entre crecidas sucesivas ....................... . Efectos de la sedimentación ....................................... . Efectos dei desarrollo de la zona aguas arriba ...... .. ..... ......... . Otras medidas estructurales ..... ...... ...... .............. ... ... .. . Desviación . ................. . ......... ... .. ..... ....... ........... . Modificación de cauces .... ............................. .......... . Diques y muros de protección contra las crecidas .................. . Medidas no estructurales ..... ....... ......... ........ ............. . Control de las planicies de inundación ....... .... . ........ .. ...... . . Aviso de crecidas ................ ................................. . Diseno de las obras de drenaje de cuencas urbanas y de pequenas cuencas rurales .................................................... .
54.5.1 Características de los sistemas de drenaje .......................... . 54.5.2 Cálculo de las descargas de los sistemas de drenaje ................ . 54.6 Efectos en el ciclo lúdrológico ..... .......... ... ................... . Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 55 - RIEGO Y DRENAJE ............... .................... . 55.1 Riego .. ....................... . ..... ................... ........... . 55.1.1 Necesidades de agua de las cosechas ............................... . 55.1.1.1 Método de Blaney-Criddle ........................................ . 55.1.1.2 Humedad deI suelo ................................................ . 55. L 1.3 Calidad deI agua ..... . ............. .................... .......... .. 55.1.2 Pérdidas de agua ..... .. ......... ........ .... ...................... . 55.2 Drenaje agrícola .. ......... ..................... .................. . 55.2.1 Definición ........................................................ . 55.2.2 Factores que afectan el drenaje .................................... . 55.2.3 Beneficios deI drenaje agrícola ...... ...... ... . ...... ... ........... . 55.2.4 Tipos básicos de drenaje ................... ........ ............... . 55.2.4.1 Drenaje de alivio .................. ... ...... ................ ....... . 55.2.4.2 Drenaje de intercepción ........................................... . 55.2.5 Métodos de drenaje artificial ....... ... . .. ......................... .
719 719 719 719 720 721 721
722 722 722 722 723 723 723 723 724 725 725 725
726 726 727 728 728
729 729 729 730 731 731 731 732 732 733 734 735 735 735 735
xxviii ÍNDICE
55.2.5.1 Drenaje superficial ................................................ . 55.2.5.2 Drenaje subsuperficial .................... . ....................... . 55.2.6 Factores económicos ..................... ..... ............... . .... . Referencias .. ...... ... ...... .... ................... .............. . ... ........ .
CAPÍTULO 56 - ENERGÍA HIDROELÉCTRICA Y PROVECTOS .. ENERGÉTICOS ....................................... .
56.l 56.2 56.2.1 56.2.2 56.2.3 56.2.4 56.3 56.3.1 56.3.2 56.3.3 56.3.4 56.3.5
Generalidades ..................................................... . Energía hidroeléctrica ........ . ...... . ..... ....... ......... ..... ... . Ventajas .......................................................... . Potencial de un lugar .............................................. . Disposiciones operacionales ....................................... . Calidad deI agua .................................. . ..... . ......... . Proyectos relativos a la producción de energía ..................... . Generación de energía a partir de combustibles fósiles o nucleares ... . Extracción y procesamiento deI carbón ..................... .... ... . Extracción y procesamiento deI uranio ............... . ............. . Producción de petróleo ......... . ................... ...... ......... . Producción de metanol .. .. ........ ......... . .. ... .. ...... ... ...... .
Referencias .................................................................. .
CAPÍTULO 57 - NA VEGACIÓN Y CORRECCIÓN DE UN CAUCE ... 57.1 57.l.l
57.l.l.l 57. l. l.2 57. l. 1.3 57.1.2 57.l.2.1 57.l.2.2 57.l.2.3 57.1.3 57.2 57.2.1 57.2.2 57.2.2.1
57.2.2.2
Aplicación de la hidrología a la navegación .... ............. .. ..... . Aplicación de datos hidrológicos a la caracterización de las vías fluviales ................................................ . Parámetros geométricos ............................... . ........ . .. . Parámetros hidrológicos ........................................... . Parámetros hidráulicos . .................... ...... .. ........... .. .. . Utilización de los datos hidrológicos en la navegación operacional ... . Recopilación de datos .... . . ............. . ......... . .... . ... . ...... . Predicciones ...................................................... . Transmisión de datos y predicciones ............................... . Navegación en lagos, óos y canales .............................. . . . Aplicación de los datos hidrológicos a la corrección de un cauce . .. . Evolución y caracterización de los meandros .... .. . ......... ...... . Deterrninación de la descarga y alturas de disefio ..... . ............. . Deterrninación de la descarga de disefio para la regulación dellecho mayor ...... ... ...... ... .... ..... .... . .................. . . Deterrninación de la descarga de disefio para la regulación dellecho medio ....... .. ... ............ ... .. ............... . ....... .
Página
735 736 737 737
739 739 739 740 741 745 746 746 747 750 751 751 752 752
753 753
753 755 755 759 759 759 761 761 761 762 762 765
765
766
ÍNDICE xxix
Página
CAPÍTULO 58 - GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS URBANOS 769 58.1 Generalidades ...... . ................. . . . ... ..... . .. ................ 769 58.2 Drenaje de aguas pluviales en zonas urbanas .... .... . . .. ............ 770 58.3 Modelización de sistemas de precipitaciones, escorrentía y drenaje
de aguas pluviales .. ..... ......... ....... .. ......... . ............... 771 Referencias .......... .................................. .. .. ..... ... .. ......... 772
CAPÍTULO 59 -TRANSPORTE DE SEDIMENTOS Y DEFORMACIÓN DEL LECHO DEL RÍo ................................ .
59.1 Generalidades ....................... . ............................. . 59.2 Erosión de las captaciones .... . .................... . ...... . ...... . . . 59.3 Erosión de los cauces . ... .. ....................... ..... ...... . ..... . 59.4 Transporte de sedimentos en los cauces ............................ . 59.4.1 Transporte de sedimentos en suspensión .... .. .. . ............... . .. . 59.4.2 Transporte de la carga dellecho ................................... . 59.5 Sedimentación ....... ... ... .. .. .. .. ............ . .. ..... . ......... . . 59.6 Medidas que deben tomarse para la regulación de sedimentos .. .. . . . Referencias ............ . ................. . .. ............. ... ........ ..... .. .. .
Índice temático .. .. .... ... .... .... .. . .............. . .... . ................ .. ... .
773 773 773 774 774 774 775 776 778 778
779
