Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú. Presentación de C. Tobón del PRAA

1. Introducción al Monitoreo hidrológico
Curso sobre hidrología y Monitoreo hidrológico en
ecosistemas Andinos
Iniciativa Regional de Monitoreo hidrológico de Ecosistemas Andinos
iMHEA
PRAA

2. Introducción
Para que y por que medir?
• Medir es aprender o adquirir el conocimiento de “algo”. Llegamos
al saber mediante el conocimiento de aquella cosa, el cual
adquirimos a través de la observación y la medición
• Identificar los parámetros básicos con los cuales podemos
caracterizar ese “algo” es muy importante, pues nos dirige
directamente al conocimiento del “algo”. Inevitablemente en la
mayoría de los casos involucra una o varias mediciones.
• Medir es seguridad: Al transcurrir el tiempo, las sucesivas
mediciones suministran una valiosa información permitiendo nuevos
conocimientos y conocimientos mas profundos y descubrir
necesidades de nuevas mediciones

3. Variables a medir
• Clima: Precipitación, temperatura, humedad relativa, velocidad y
dirección del viento, radiación solar, evaporación
• Precipitación (vertical y horizontal) y su distribución espacial -
• Interceptación de la precipitación por el dosel del bosque (u otras
coberturas) y por la capa de hojarasca (horizonte orgánico) o capa
de musgos
• Infiltración de la precipitación
• Drenaje superficial
• Humedad del suelo
• Caudal o drenaje desde una cuenca

4. Otras variables importantes
• Levantamiento de suelos
• Propiedades del suelo: Físicas, químicas, hidráulicas
• Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura.
• Parámetros específicos: Resistencia de los estomas,
distribución y cantidad de raíces finas en el suelo.
• Evapotranspiración
• Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la
cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)

5. Escalas de medición
• Espacial
Mediciones a nivel de cuenca:
Precipitación, caudal, estudio de
suelos y mapa de elevación
digital
• Mediciones a nivel de parcela
(dentro de la cuenca):
Clima, las variables hidrológicas,
propiedades del suelo, vegetación
y los parámetros específicos

6. • Temporal
Mediciones cada hora (intensidad de los eventos)
Mediciones diarias: monitoreo a mediano y largo plazo
Promedios mensuales: con fines de modelación a largo
plazo

7. Selección del sitio
La selección del sitio donde se instalara la estación
meteorológica deber estar basada en ciertos criterios, de
acuerdo con las necesidades para las cuales se tomaran
los datos, así como con el sitio mismo, de tal manera
que el área de emplazamiento sea representativa de las
condiciones del medio que la rodean, por lo tanto se
deberán evitar por ejemplo la influencia de ciudades
(efecto de calentamiento urbano), árboles cercanos,
fuertes pendientes o cimas de montañas.

9. Instrumentos de medición

10. Torres auto-soportadas
Todas las variables climáticas en un gradiente altitudinal

11. Instrumentos en torres

12. Cómo medir las variables hidrológicas
Instrumentos – Unidades de medición

13. Clima – Estaciones meteorológicas

14. Parámetros Meteorológicos
Gran numero de las llamadas estaciones meteorológicas en
muchos países se refieren exclusivamente a datos de precipitación
diaria o mensual y solo en aquellos casos donde la estación es
clasificada como completa se puede encontrar información de los
siguientes parámetros:
• Precipitación
• Temperatura del aire
• Humedad relativa
• Radiación solar
• Velocidad y dirección del viento
• Evaporación (tanque clase A)

15. Temperatura y humedad relativa del aire
Termógrafo: Registra la temperatura del aire en grados Celsius °C.
Higrotermógrafo: Registra, simultáneamente, la temperatura
(°C) y la humedad relativa del aire (%).

16. Velocidad y dirección del viento
Anemómetro
Recorrido del viento en m/s
Posición con respecto al
norte (grados)
Dirección y magnitud del
viento

17. Radiación solar (Piranómetro, W/m2)

18. Evaporación (mm/día)

19. Precipitación - pluviómetros - pluviográfos

20. Precipitación - Radar

21. Pluviómetros corta vientos: + 6%

22. Precipitación Horizontal
• Lluvia que es transportada por el viento
• Niebla

24. Anemómetro ultrasónico y
espectrofotómetro

25. Interceptación de la precipitación

26. Pluviómetro externo
Distribución de los pluviómetros
dentro del Bosque
Medición de la precipitación neta

27. Canoas
Automáticas

28. Canoas
Medición manual

29. Escorrentía troncal o flujo caulinar
Medición
- Collares de plástico
- Mangueras alrededor del
tronco
- Espuma fija

30. Capa de hojarasca
Si - Criterios de selección - No

31. Drenaje desde la Capa de Hojarasca
Platos de drenaje de succión cero

32. Almacenamiento de agua por C de H. –
Parcelas de saturación

33. El compartimiento suelo
Infiltración
Dinámica del agua en la
hojarasca - musgo
Dinámica del agua en el
suelo
Drenaje sub-superficial -
percolación

34. Relación Precipitación – escorrentía
Medición Infiltración - Métodos

35. Simulador de Lluvia de
gota fina y escorrentia
superficial

36. Emplazamiento de Anillos para medir
Infiltración

37. Infiltrómetro de disco

38. Humedad del suelo, TDR

39. Tensiómetros
Tensiómetros
Tensión de humedad
(Mili -centibar)

40. Relación agua-suelo-vegetación -
Evapotranspiración
Transpiración por la
vegetación
Evaporación del agua
interceptada

41. Medición de la ET

42. Flujo de Savia (Xilemático)

43. Medición del caudal: Aforos puntuales
Flotador
Correntómetro
Mediciones del
canal

44. Aforadores tipo estándar
Para la determinación o cuantificación más exacta del caudal de
una quebrada o río, se han diseñado algunas estructuras tipo
estándar, con formulas calibradas para cada tipo. Entre estas
estructuras las más comunes son:
Triangular Rectangular - combinado

45. Aforador tipo Parshall

46. Otras variables
• Propiedades físicas del suelo
Densidad aparente (Kg/m3)
Textura
PorosidadMuestreo de suelos
Capacidad de AA Conductividad
hidráulica
Retención de humedad

47. Propiedades químicas del suelo

48. Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura

49. Distribución de raíces finas en el suelo

50. Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la
cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)

51. Datos….
• 1. Procesamiento de Series de datos
• Base de datos
• Análisis de calidad de datos
• Análisis estadístico – tendencias
2. Modelamiento
• Hidrológico?... Ecohidrológico?
• Extrapolación espacial – temporal
• Predicciones escenarios hipotéticos