hidraulica

1. UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL
ASIGNATURA
HIDROLOGIA - 730008M
INTRODUCCIÓN
SEMANA 1
Profesor: Ing. Hernán Materón M.
Correo: hmateron@univalle.edu.co

2. DEFINICIÓN
La Hidrología es la ciencia que tiene por
objeto el estudio de las propiedades químicas
y físicas de las aguas continentales y
marítimas, su existencia y distribución, su
influencia sobre el medio ambiente,
incluyendo su relación con los seres vivos, de
sus movimientos y de las transformaciones
que experimentan a lo largo del ciclo del agua.

3. División de la Hidrología
HIDROLOGIA MARINA
Oceanografía
HIDROLOGÍA CONTINENTAL
Hidrología de aguas superficiales
Hidrología de aguas subterráneas
Hidrología Operativa
Hidrología Urbana
Hidrología estocástica
Hidrología Aplicada

4. Hidrología e Ingeniería
• La INGENIERÍA HIDROLÓGICA se refiere al
diseño y operación de los proyectos de
ingeniería para el control y uso del agua.
• La Hidrología presenta alta relación con otras
ciencias afines: Meteorología, Climatología,
Oceanografía, Geología, etc.

5. Meteorología
• La METEOROLOGÍA es la ciencia que estudia el
medio atmosférico, los fenómenos que en el se
producen y las leyes que los rigen.
• La METEOROLOGÍA es una de las ramas más
importantes de la física del globo. Es una ciencia
muy compleja, pese a que muchos sólo conocen
de ella los aspectos concernientes a la
climatología y la previsión del tiempo. Se divide
en teórica y aplicada.

6. Climatología
CLIMATOLOGIA es la ciencia de los climas, la que
por medio de registros periódicos a los diferentes
aspectos físicos, predice o prevé la presencia de un
fenómeno al reunir determinada característica.
El CLIMA se define como el conjunto de
fenómenos meteorológicos cuya repetición
periódica durante un largo período caracteriza, en
promedio, el tipo de tiempo que hace en un lugar
o en una región y su evolución a lo largo del año.

7. Aguas oceánicas
• Las aguas del océano son del dominio de la
ingeniería oceánica y de las ciencias marinas.
• La OCEANOGRAFÍA es la ciencia que estudia y
describe los océanos.
• La Oceanografía puede ser considerada como
dividida en tres grandes ramas:

8. Ramas de la Oceanografía
• OCEANOGRAFÍA FÍSICA, relativa a los fluidos, que
estudia la naturaleza de las masas de agua, sus
movimientos, sus interacciones con el aire que se halla
en contacto con ellas.
• OCEANOGRAFÍA dedicada a lo SÓLIDO, o sea a la
geomorfología del fondo, sedimentación, formación y
evolución de la corteza bajo los océanos.
• OCEANOGRAFÍA BIOLÓGICA, concerniente al mar como
medio en el que se desarrolla una fauna y una flora
características.

9. Humanidad y economía
• De todos esos fenómenos se desprenden
consecuencias que interesan a las actividades
humanas (contaminación de los mares,
aprovechamiento de sus riquezas, explotación
de la energía que en ellos se desarrolla,
influencia del mar sobre los climas, etc.) esa
oceanografía humana y económica constituye
una disciplina aparte: la OCEANOLOGÍA.

10. Límites de las ciencias
• Los límites entre la hidrología y todas estas
ciencias de la tierra son confusos y no tiene
objeto definirlos rígidamente. La distinción entre
la ingeniería hidrológica y otras ramas de la
hidrología aplicada también es vaga.
• Los fundamentos de la hidrología actual se
fundamentan en la experiencia aportada por
agrónomos, biólogos, físicos, ingenieros,
meteorólogos, geólogos y otros profesionales de
diferentes disciplinas.

11. Historia de la Hidrología
Fecha (A.C.) EVENTO
5500 Primera irrigación en Khuzistan (hoy día Irán)
3200 Reinado del rey Scorpion en Egipto. Primera evidencia de irrigación en
Egipto
3000 Rey Menes represó el Nilo y desvió su curso
3000 Nilómetros fueron usados para registrar las fluctuaciones del Nilo.
2850 Falla de la represa Sadd el-Kafara en Egipto
2750 Desarrollo de sistemas de abasto de agua y drenaje en el Valle Indu
2200 Varias obras hidráulicas en el gran YU en China
2200 Agua de manantial fue conducida hacia el palacio de Cnossos (Creta).
Presas de Embalses en Makhai y Lakorian en Irán.
1950 Conección del rio Nilo y el mar Rojo mediante un canal de navegación
durante el reinado de Seostris I.
1900 Sinnor (tunel de agua) construido en Gezer.
1850 Lago Moeris y otras obras del Faraon Amenemhet III.

12. Historia de la Hidrología (continuación)
Fecha (A.C.) EVENTO
1800 Nilómetros en la segunda catarata en Semna.
1750 Código de aguas del rey Hammurabi
1700 Pozo de Joseph cerca al Cairo, aproximadamente 100 m. profundidad
1500 Dos manantiales unidos por un pecador en la ciudad de Tell Taánnek.
Presa de Maruk en el Tigris cerca a Sammara, destruida en 1256 a.c.
1300 Sistemas de riego y drenaje en Nippur. Presa de Quatinah en el rio
Orontes en Siria construida bajo el reinado de Sethi I o de Ramses II.
1050 Medidores de agua usados en el Oasis Gadames en el Norte de África
750 Marib y otras presas en el rio Wadi Adhanah en la República Árabe de
Yemen.
714 Destrucción del sistema qanat (canales artificiales subterraneos) por el
rey Saragon II. Sistemas Qanat gradualmente se extendieron hacia Iran,
Egipto e India.
690 Construcción del canal de Sennacherib´s
600 Presa de embalse en el rio Murghab en Iran, destruida en 1258 a.c.

13. Aplicaciones de la Hidrología en la Ingeniería
Dimensionamiento y operación de obras:
Puentes, Cunetas, Sumideros, alcantarillas,
Bocatomas, vertederos, aliviaderos, reparto de
agua, medición de agua, control de erosión,
embalses, reservorios, lagos, sedimentadores,
ríos, canales, plantas de potabilización, plantas
de tratamiento de aguas residuales, riego,
drenaje de tierras, diques de protección,
navegación fluvial, generación de energía.

14. Este diagrama esquemático
ilustra la naturaleza dinámica
de la Tierra.
Las cuatros “ esferas” del
planeta interactúan de manera
constante y vigorosa entre sí
para producir un sistema muy
complejo.

15. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA TIERRA

16. SUPERFICIE DE LA TIERRA (Baungartner,1972)
Área 106 Mm2 Área en %
ÁREA OCEÁNICA 361 71
ÁREA CONTINENTAL 149 29
TOTAL 510 100

17. Usos de la tierra (Baumgartner, 1972)
Área 106
Mm2
Área en %
del total
Área en % de
continentes
Desiertos 52 10 35
Bosques 44 9 30*
Tierras con
vegetación
26 5 17
Tierras arables 14 3 9
Regiones polares 13 2 9
Oceános 361 71

18. Cantidad de agua en la superficie de la tierra
(año geofísico Internacional, Holy, 1982)
Presencia de agua 103 Gm3 Cantidad de agua
% de agua % de agua
dulce
Aguas oceánicas 1300000 97
Lagos salados/mares 100 0.008
Hielo Polar 28500 2.14 77.6
Agua atmosférica 12 0.001 0.035
Agua en organismos 1 0.000 0.003
Lagos agua dulce 123 0.009 0.335
Corrientes de agua 1 0.000 0.003
Zona no saturada 65 0.005 0.18
Zona saturada 8000 0.60 21.8
Total agua dulce 36700 2.77 100
Total agua 1337000 100

19. Balance de agua en la tierra
(año geofísico Internacional, Holy 1982)
Región Área 106 Precipitación Evaporación Escurrimiento
106 Mm2 m 103 Gm3 m 103 Gm3 m 103 Gm3
Océanos 361 1.12 403 1.25 449 - 0.13 - 46
Continentes 149 0.72 107 0.41 61 0.31 46

21. Procesos físicos de transferencia y de almacenamiento

22. CICLO DEL AGUA EN LA TIERRA

23. Ciclo de agua en unidades relativas

24. Diagrama de bloques del sistema hidrológico global

25. Clasificación hidrológica de modelos

26. Tipos de modelos hidrológicos

27. Clases de modelos