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Hidrología es la ciencia que
estudia la distribución y movimiento del
agua sobre la tierra, sus reacciones
físico-químicas con otras substancias
de la naturaleza y con la vida del
planeta tierra en cualquiera de sus
fases: sólida (nieve), líquida (agua) o
gaseosa (vapor) interactuando con la
presión y temperatura.
HIDROLOGIA 1
 Hidrosfera: masa de agua dinámica en movimiento continuo,
evaporándose de los océanos a la atmósfera, precipitándose sobre
la tierra y volviendo de nuevo al océano a través de los ríos, cubre
aprox. El 70% de la sup. Terrestre y representa aprox. El 97% del
agua de la tierra, también incluye el agua dulce que se encuentra en
torrentes, lagos, glaciares y agua subterránea.
 Atmósfera: es la capa gaseosa que rodea la tierra, este manto de
aire es muy delgado comparado con el diámetro de la tierra, nos
proporciona el aire que respiramos y nos protege del intenso calor
solar y de las radiaciones ultravioletas, las interacciones de energía
que se producen entre la atmósfera y la superficie de la tierra es lo
que da lugar al clima.
 Biosfera: incluye toda la vida en la tierra, está concentrada cerca de
la superficie terrestre, se extiende desde el suelo oceánico hasta
varios kilómetros de la atmósfera, las plantas y los animales
dependen del ambiente físico para los procesos básicos de la vida
 Tierra sólida: es la que se localiza debajo de los océanos y de la
atmósfera conocida también como Litósfera.
Troposfera: capa inferior de la atmosfera con un espersor
De 10 km a 20 km donde se forman las nubes y las se
Desarrollan las variaciones del clima, en esta capa la
Temperatura del aire disminuye con la altitud en el orden
de 6.5 GC por/km.
Tropopause: es una capa de transicion colocada entre la
Troposfera y la estratosfera. Varia en altitud aprox. 8km.
En los polos y 18 km en el ecuador.
Estratosfera: es la region de la atmosfera arriba de la
Troposfera y abajo de la mesososfera en la cual la
Temperatura asciende con la altura. 50 km arriba de
La superficie terrestre la presencia de ozono es peculiar
Y la temperatura es ligeamente incrementada debido a
La absorsion de los rayos ultraviolet’.
Ionosfera: es la capa de la atmosfera terrestre que se
Extiende entre 80km y 500km. En esta capa abunda la
Ionisacion por efecto de las radiaciones ultravioleta del sol
La atmósfera terrestre tiene aproximadamente 13,000
km3. Aproximadamente el 10% de los recursos de agua
dulce del planeta que no se encuentran en el agua
subterránea ni en el permafrost forman parte de los
casquetes polares.
El vapor de agua de la envoltura gaseosa circula en la
atmosfera conteniendo un volumen anual considerable
recurrente que se estima entre 113,500 km3 y 120,000
km3. Esto ilustra lo esencial que son las precipitaciones en
la renovación de nuestros recursos hídricos naturales
sobre todo aquellos que se utilizan para abastecer los
ecosistemas naturales.
De la precipitación anual de la superficie terrestre 110,000
km3, aproximadamente se convierten en escorrentía
superficial y recarga de acuíferos (agua azul) y
aproximadamente 70,000 Km3 se almacenan en el suelo
(humedad del suelo) y rocas (agua verde).
Ciclo Hidrológico. El agua que se evapora de los océanos, lagos
embalses y ríos asciende en forma de vapor de agua hacia la atmósfera
en donde se condensa para formar las nubes, después el viento y la
presión atmosférica mueven el agua a través de todo el planeta desde la
atmósfera formando una envoltura gaseosa hacia la tierra y los mares en
forma de precipitación ya sea en estado sólido (nieve o hielo), líquida
(agua) o vapor. Esta agua se precipita debido a la incidencia de las
radiaciones solares y en su tránsito hacia la superficie terrestre una parte
de ella se pierde por evaporación, otra se pierde por el efecto de la
transpiración de las plantas (fotosíntesis) otra parte queda atrapada en
pequeñas depresiones de la superficie y la restante escurre
superficialmente o se infiltra hacia las capas inferiores del subsuelo
(Infiltración). El agua efectiva que produce escurrimiento escurre ya sea
superficialmente o sub-superficialmente a través de arroyos y ríos que
forman parte de las cuencas superficiales (Escurrimiento directo o
superficial) o cuencas subterráneas o acuíferos (Escurrimiento base).
Finalmente, el agua es transportada por los sistemas de drenaje hacia el
mar en donde nuevamente se evapora iniciándose otra nueva fase del
Ciclo Hidrológico.
Los procesos de Evaporación y Transpiración
(Evapo-transpiración) están estrechamente ligados
con el agua presente en la humedad del suelo y
actúan como fuerzas motrices sobre el agua que se
transfiere en el Ciclo Hidrológico. El movimiento a
través del suelo y la vegetación es considerable y
representa el 62% del agua dulce que se renueva
cada año a nivel global. Aproximadamente el 40%
del agua que cae en forma de precipitación sobre el
suelo proviene del vapor derivado del océano y el
60% restante viene de fuentes terrestres.
Ciclo Hidrológico
La tabla 1 muestra la cantidad de agua
existente en el mundo en donde se separa el
recurso hídrico tanto de agua dulce y agua
salada en sus diferentes estados y para los
diversos sistemas que componen nuestro
planeta bien sean: Oceános, Lagos, Embalses,
Ríos, Sistemas de drenaje, Cuencas
superficiales, cuencas subterráneas y los datos
incluidas en dicha tabla son de 1994. (ver la
fuente al pie de la tabla.
CIFRAS RECIENTES DE RECURSOS DE AGUA
DEL PLANETA TIERRA.
Boletín reciente de la UNESCO (23/12 2011) con relación a los recursos hídricos del planeta (ver página web.:
www.unesco.org/water/News/newsletter/260_es.shtml)
Tabla 1 Cantidad de agua en el mundo
Area (10 6 Km2) Volumen (Km3) % del
Total
%
Agua dulce
Oceanos 361.3 1,338,000,000 96.5
Agua Subterránea
dulce 134.8 10,530,000 0.76 30.1
Salada 134.8 12,870,000 0.93
Humedad del suelo 82.0 16,500 0.0012 0.05
hielo polar 16.0 24,023,500 1.7 68.6
hielo no polar y nieve 0.3 340,600 0.025 1.0
Lagos
dulces 1.2 91,000 0.007 0.26
salinos 0.8 85,400 0.006
pantanos 2.7 11,470 0.0008 0.03
Ríos 148.8 2,120 0.0002 0.006
Aguas biológicas 510.0 1,120 0.0001 0.003
Aguas atmosféricas 510.0 12,900 0.001 0.04
Agua total 510.0 1,385,984,610 100
Agua dulce 148.8 35,029,210 2.5 100
Tabla 1 de World Balance and Water Resources of the Earth, Copyright, UNESCO, 1978
La tabla 2 se refiere a un balance de agua anual
global que existe de manera recurrente en el
planeta tierra y que puede usarse con fines
preliminares para estimación de datos para la
realización anteproyectos de obras de
infraestructura hidráulica sin embargo se
recomienda que para fines de proyecto definitivo
de dichas obras se investiguen los datos de los
recursos hídricos en la manera apropiada.
Océano Tierra
Area (Km2) 361,300,000 148,800,000
Precipitación Km3/año 458,000 119000
Mm/año 1270 800
Pulg/año 50 31
Evaporación Km3/año 505000 72000
Mm/año 1400 484
Pulg/año 55 19
Escorrentía hacia océanos
y Ríos Km3/año 44700
Agua subterránea Km3/año 2200
Escorrentía total Km3/año 47000
Mm/año 310
Pulg/año 12
Balance anual de agua global
Tabla 2 de World Balance and Water Resources of the Earth, Copyright, UNESCO, 1978
Tabla 2 Balance anual de agua global
Ejemplo de Aplicación. A fin de visualizar el uso de las
tablas previamente mencionadas a continuación se plantea
un problema de cálculo del tiempo de residencia de la
humedad atmosférica global. Solución: de la tabla 1 el
volumen de la humedad atmosférica es 12,900 km3 y en la
tabla 2 la tasa de flujo de la humedad atmosférica es
458,000 + 119,000 = 577,000 km3/año por lo tanto El Tiempo
de residencia Tr que es el tiempo promedio que necesita
una molécula de agua para pasar a través de un subsistema
del ciclo hidrológico y se calcula dividiendo el Volumen de
agua de almacenamiento S por la tasa del caudal Q = 0.022
años = 8.2 dias.
En un clima templado el 33% de la precipitación total por lo general
vuelve a la atmosfera a través de vapor o evapo-transpiración, el 33% se
convierte en agua superficial a través de la escorrentía y el 34% restante
se convierte en agua subterránea y forma parte de la recarga de los
acuíferos.
En un clima semi-arido, el 50% del total de la precipitación retorna a la
atmósfera por evaporación o evapo-transpiración, el 30% se convierte en
agua superficial a través de la escorrentía y 20% forma parte de la
recarga de los acuíferos.
En un clima arido, el 70% se retiene en la atmosfera, por evaporación o
evapo-transpiración, 29% se convierte en agua superficial y únicamente
el 1% constituye la recarga de los acuíferos.
Definición de ciclo Hidrológico
 Describe el intercambio continuo de agua entre:
océanos atmósfera y continentes, impulsado por
la energía procedente del sol, es un sistema
global en el cual la atmósfera proporciona el
vínculo entre océanos y continentes. los
procesos implicados son: precipitación,
evaporación e infiltración (el mov. del agua al
interior de las rocas y suelo a través de rocas y
poros), la escorrentía (agua que fluye sobre la
tierra) y la transpiración (la liberación de vapor
de agua a la atmósfera por las plantas.
Componentes del Ciclo
Hidrológico
 Precipitación
 Evaporación
 Transpiración
 Evapotranspiración
 Infiltración
 Escorrentía superficial
 Escorrentía subterránea
Precipitacion
 Precipitación. Uno de los componentes primarios del ciclo hidrológico es la
precipitación, y es el factor esencial pues constituye la materia prima del referido
ciclo.
 Cuando el agua, en estado líquido o sólido llega a la superficie de la tierra se dice
que ha precipitado.
 El vapor de agua contenido en la masa de aire, a consecuencia de los cambios
de presión y temperatura y del movimiento de estas masas, ayudado, en
ocasiones, por minúsculos núcleos de condensación y material sólido en
suspensión, se reune en gotas de agua o cristales de hielo y cae venciendo las
resistencias que se le oponen, hasta llegar a la superficie terrestre.
 A veces se trata de una simple condensación del vapor de agua que rodea un
cuerpo más frío, y la precipitación se llama rocío cuando la temperatura es
superior a 0 ºC, o escarcha si el fenómeno ocurre a temperatura inferior a 0 ºC.
 Las gotas de agua son hasta 106 veces más grandes que los corpúsculos de
agua del aerosol que constituyen las nubes, estando su diámetro medio
comprendido entre 0. 5 mm y 2.5 mm. Si el diámetro medio de las gotas es
inferior a 0.5 mm la precipitación se llama llovizna.
 La precipitación sólida amorfa es el granizo y cristalizada es la nieve. Nieve en
gránulos, aguanieve etc, son formas intermedias.
 La precipitación es un fenómeno de tipo discontinuo y por eso no se puede hablar
de su variación diaria o anual del mismo modo que se ha hecho para otros
elementos metereológicos. Su distribución en el espacio y en el tiempo es muy
variable. Según los fenómenos metereológicos que las originan, o las
acompañan, hay tres tipos de precipitaciones.
Precipitación convectiva. Originada por el calentamiento de las masas de
aire próximas a la superficie de un suelo que ha recibido una fuerte
insolación. Suelen ser tormentas locales propias de la estación cálida.
Precipitación frontal o ciclónica. Con origen en las superficies de contacto
de masas de aire (frentes) con temperatura y humedad diferentes. Pueden
ser de frente cálido o frío, o bien estar originadas por oclusión de un frente.
Precipitación orográfica. Propias de zonas montañosas, por el enfriamiento
y consiguiente condensación de vapor de agua en las masas de aire que al
tropezar por una ladera ascienden por ella.
Medidas de las variables metereológicas. Datos básicos para los estudios
hidrológicos, son los metereológicos. Para obtenerlos existen multitud de
aparatos que dan valores de las variables metereológicas en intervalos de
tiempo fijados previamente, o bien registran de modo continuo su
variabilidad. Pero en general interesa el estudio de una zona más o menos
amplia, y el defecto común a todos ellos es el de estar situados en un
determinado punto, por lo cual a los errores propios del aparato, susceptibles
de corrección más o menos exacta, se sumará siempre el que se produce al
aplicar su medida a toda un área. Por eso no se debe exigir inflexiblemente,
una gran precisión del aparato.
Evaporación. Resultado del proceso físico en el que el agua
cambia de su estado líquido a gaseoso, retornando de nuevo a la
atmósfera en forma de vapor, también el agua en estado sólido
(nieve, hielo, etc), puede pasar directamente del estado sólido al
gaseoso por medio del proceso conocido como sublimación. No
se incluyen las gotas de agua en su recorrido descendente a la
superficie de la tierra, ya que estas tampoco se contabilizan como
aportación (precipitación) en un hipotético balance hídrico. La
energía que se requiere para lograr el cambio de las moléculas de
agua a vapor se proporciona por las radiaciones solares. El agua de
la superficie terrestre esta expuesta a la evaporación. El fenómeno
será tanto más difícil, cuanto menor sea la agitación de las
moléculas y tanto más intenso cuanto mayor sea la cantidad de
agua con posibilidad para evaporarse. Por lo que es necesario que
el aire que envuelve la superficie evaporante, tenga capacidad para
admitir el vapor de agua. Es lo que se conoce como poder
evaporante de la atmósfera.
Evaporación
Considerando una superficie de agua libre (lago, río, etc) como la manera
más simple del proceso éste puede esquematizarse de la siguiente manera:
Las moléculas de agua están en continuo movimiento. Cuando llegan a la
superficie del líquido, se calientan por efecto de la radiación solar, aumenta
su temperatura y en consecuencia su velocidad, creciendo por lo tanto la
energía cinética, hasta que algunas consiguen liberarse de la atracción de
las moléculas adyacentes, y atravesar las interfacies líquido-gas,
convirtiendose en vapor. Ahora bién la capa de aire inmediata a la superficie,
se satura pronto y ocurre simultáneamente a la evaporación el proceso
inverso, En el que las moléculas se condensan y vuelven al estado líquido.
La diferencia entre la cantidad de moléculas que abandonan el líquido y la
cantidad de moléculas que regresan a el. Marca el carácter global del
fenómeno. Si esta es positiva se está produciendo evaporación y si es
negativa condensación.
El calor absobido por la unidad de masa de agua para el cambio de estado
se llama calor latente de evaporación o de vaporización.
Evaporación
Transpiración
TRANSPIRACIÓN.- es el resultado del proceso físico-
Biológico, por el cual, el agua cambia del estado líquido a
gaseoso, a través del metabolismo de las plantas, y pasa por la
atmósfera.
En un sentido más amplio, se incluye también dentro de la
transpiración, el agua perdida por las plantas en forma líquida
(goteo o exudación), la cual mpuede alcanzar valores
importantes, así también debe incluirse el agua que la planta
incorpora a su estructura en el período de crecimiento.
Existen varios tipos de plantas según su manera de
abastecerse de agua: las Hidrofitas viven total o parcialmente
sumergidas en agua. Las Mesofitas y xerofitas, toman el agua de
la zona no saturada del suelo. Y finalmente las Freatofitas
pueden,alternativamente, tomar agua de la zona no saturada o de
la zona saturada del suelo. Estos últimos tres casos son los de
más interes desde el punto de vista práctico.
El agua del suelo, penetra por las células epidérmicas de los
pelos absorbentes de las raíces, debido al fenómeno de
ósmosis y a la inhibición que rompe el equilibrio osmótico
entre una célula y la contigua interior, pasando así el agua de
célula en célula, hasta llegar a los vasos y traqueiadas del
tallo a los que llega el agua con cierta presión, por causas no
bien definidas esta se llama presión reticular, y a su vez la
transpiración desde las hojas efectúa una potente aspiración
de esta agua. Se llama succión a la combinación de ambos
efectos. Cuando el agua alcanza la hoja, humedece las
membranas celulares del mesodermo y a través de la
cutícula o a través de pequeñas aberturas (estomas) se pone
en contaco con el aire que la recibe en forma de vapor, bien
porque ya ha habido evaporación en el interior de la hoja, o
bien al producirse evaporación por este contacto agua-aire.
Transpiración
EVAPOTRANSPIRACIÓN
En terrenos con vegetación los dos procesos de
evapopración y transpiración se unen dando lugar a la
necesidad de definir el efecto combinado el cual se llama
evapotranspiración.
Definición evapotranspiración es el proceso por el cual
el agua cambia del estado líquido a gaseoso y
directamente, o a través de las plantas, vuelve a la
atmósfera en forma de vapor, es decr, la
evapotranspiración no es un fenómeno distinto a los
descritos en el capítulo anterior, sino la suma de
evaporación y transpiración, y el término, sólo es aplicable
a una determinada área del terreno cubierta por
vegetación. Ya que cuando esta no exista
Evapotranspiración
Evapotranspiración
unicamente se podrá hablar de evaporación.
Como es lógico suponer, todos los conceptos que influyen
en la evaporación y en la transpiración, también lo hacen
en la evapotranspiración.
Desde un punto de vista práctico, dado que la
evapotranspiración depende, entre otros, de dos factores
variables y muy difíciles de medir: el contenido de humedad
del suelo y el desarrollo vegetal de la planta, Thornthwaite,
1948 introduce un nuevo concepto, optimizando ambos. La
llamada
Infiltración
Infiltración. Es el volumen de agua procedente de las
precipitaciones (a veces también de los ríos o de la recarga
artificial), que en un determinado tiempo, atraviesa la superficie
del terreno y, ocupa total o parcialmente los poros del suelo o de
las formaciones geológicas adyacentes.
No toda la infiltración alcanza la zona saturada (agua
subterránea), pues en menor o mayor proporción, una parte
queda en la zona superior (agua edáfica), y vuelve a la
atmósfera por los fenómenos de evapotranspiración. El volumen
de agua que alcanza la zona saturada en algunas ocasiones se
denomina lluvia eficaz, infiltración eficaz, recarga natural o
recarga profunda.
Humedecimiento del suelo. Es el volumen de agua
procedente de las precipitaciones, que no discurre sobre la
superficie del suelo, dando origen a la escorrentía superficial,
comprende la Infiltración, la retención superficial (charcos) y la
intercepción por la vegetación.
Embalse subterráneo. Es un medio poroso
natural (Formación geológica) de dimensiones
muy variables, capaz de almacenar en sus
poros un fluído y de permitir su movimiento
bajo la acción de las fuerzas gravitacionales.
Cuando está saturado de agua, viene a ser
sinónimo de acuífero y Unidad hidrogeológica.
Los embalses subterráneos no sólo contienen
un fluído, sino que permiten su flujo, y por ello
se suele aducir a ellos como sistemas de
conducción. Esta analogía muchas veces
puede ser poco apta, debido a las velocidades
extraordinariamente lentas con que se suele
mover el agua dentro de la mayor parte de las
formaciones geológicas, que se pueden
considerar acuíferos explotables. Las
velocidades de circulación del agua oscilan
entre 1.5 m/año hasta 15 m/día.
Recarga y Descarga Natural. Recarga natural es
el volumen de agua que entra en un embalse
subterráneo, durante un período de tiempo a causa de
la infiltración de las precipitaciones o de un curso del
agua. Y es equivalente a la infiltración eficaz.
Descarga Natural. Es el volumen de agua que en
un período de tiempo sale del embalse subterráneo a
través de los manantiales terrestres, subfluviales o
submarinos, y también por evapotranspiración, si la
zona saturada, queda próxima a la superficie en
amplias áreas.
La descarga natural equivale a la escorrentía
subterránea cuando los manantiales submarinos o
subfluviales y la descarga por evapotranspiración son
inexistentes o muy pequeños
Escorrentía. aportación de un río en un
determinado punto. Es el volumen de agua que
pasa por ese punto en un determinado período de
tiempo.
Se llama escorrentía directa a la que pasa
poco tiempo después de haber llovido o de
haberse fundido las nieves. Se llama escorrentía
Superficial aquélla que alcanza el punto
considerado. Habiendo circulado siempre sobre la
superficie del terreno. En la práctica, es asimilable
a la escorrentía directa.
Se denomina Escorrentía Subterránea la que llega al punto
después de haber circulado un trayecto más o menos largo
dentro de un acuífero o embalse subterráneo. Dada la lentitud
de movimiento del agua subterránea, esto puede suponer que
pasen semanas, meses o años, entre la lluvia que originó la
infiltración eficaz correspondiente y la llegada de esa agua al
punto del río considerado. Escorrentía o flujo básico es aquél
que pasa en los períodos en que no hay lluvias ni fusión de
nieve. Prácticamente es asimilable a la escorrentía subterránea,
excepto en los casos de ríos con zonas pantanosas amplias, o
lagos o embalses que
ejercen un efecto regulador sobre la escorrentía directa.
El concepto de escorrentía no exige necesariamente ir
asimilado a su medida en un punto de un río. Designa
también el modo general como puede circular o fluir el agua
en la corteza terrestre. La escorrentía superficial se
concentra enseguida en los cursos de agua: en cambio la
escorrentía subterránea, en ocaciones, puede hacer un
lento y largo camino a través de las formaciones
permeables, antes de que salga al exterior en un río o
manantial.
Área
(km2*103)
Volumen
(km3*103)
Altura
Equivalente (m)
%del agua
total
Tiempo de resid.
medio
Océanos 362 000 1 350 000 2700 97,6 3000 años
Tierras emergidas
Ríos volumen instantáneo
Lagos de agua dulce
Lagos de agua salada
825
700
1,7
125
105
0,003
0,25
0,20
0,0001
0,009
0,008
15-20 días
10 años
150 años
Humedad del suelo en la zona no
saturada
131 000 150 0,30 0,01 Semanas a años
Casquete de hielo y glaciares 17 000 26 000 50 1,9 Miles de años
Agua subterránea 131 000 7 000 14 0,5 Decenas a miles de
años
Total en las tierras emergidas 148 000 33 900 65 2,4 ---------------
Atmósfera (vapor de agua) 510 000 13 0,025 0,001 8 – 10 días
Total 510 000 1 384 000 2750 100 --------
Tabla núm. 1. Distribución de agua de la atmósfera (los datos proceden de Lvovitch (1967) y Nace (1969), estos valores deben
tomarse sólo como aproximaciones por recomendación de los propios autores).
Elementos del Balance Hidráulico Volumen en (km3) Altura en (mm) % de la precipitación sobre el globo
terrestre
Zonas periféricas de las tierras
emergidas (116*106 km2).
Precipitación
Aportación de los ríos a los océanos.
Evapotranspiración
102 100
37 400
64 700
873
320
553
19,4
7,0
12,4
Zonas endorreicas de las tierras
emergidas
(32*106 km2)
precipitación
evapotranspiración
7400
7400
231
231
1,4
1,4
Océanos
(362*106 km2)
Precipitación
Evaporación
Aportación de los ríos a los océanos.
411 500
447 900
37 400
1137
1240
103
72,9
86,2
7,0
Hidrosfera total.
(510*106 km2)
precipitación
evapotranspiraqción
520 000
520 000
1020
1020
100
100
Tabla núm. 2 Balance Hidráulico de la Hidrosfera (año medio) (según Lvovitch, 1970)
Modelos de drenaje
 Dendrítico
 Radial
 rectángular
 Enrejado
Modelos de Drenaje. Todos los modelos
de drenaje están compuestos por una red
interconectada de corrientes que, juntas,
forman modelos concretos. La naturaleza de
un modelo de drenaje puede variar mucho de
un tipo de terreno a otro, fundamentalmente
en respuesta a los diversos tipos de roca
sobre las cuales se desarrolla la corriente o al
modelo estructural de fallas y pliegues.
MODELOS DE DRENAJE
El modelo de drenaje más frecuente es el modelo
dendrítico (Fig. 10.23 a). Este modelo se
caracteríza por una ramificación irregular de
corrientes tributarias que recuerda la forma de un
árbol, el modelo Dendrítico se forma donde el
sustrato de roca subyacente es relativamente
uniforme, como en estratos sedimentarios planos o
en rocas ígneas masivas. Dado que el material
subyacente es esencialmente uniforme en su
resistencia a la erosión, no controla el modelo de
flujo de corriente. En cambio, el modelo viene
determinado fundamentalmente por la dirección de
la pendiente del terreno.
MODELO DENDRITICO
Cuando las corrientes divergen desde un área
central como los radios de una rueda, se dice
que el modelo es Radial. (Fig. 10.23 b). Este
modelo se desarrolla normalmente en zonas
volcánas aisladas y elevaciones de tipo domo.
MODELO RADIAL
En la (Fig. 10.23 c). Se ilustra un modelo rectangular, con
muchos recodos en ángulo recto. Este modelo se
desarrolla cuando el sustrato de roca está entrecruzado
por una serie de diaclasas y fallas. Dado que esas
estructuras son erosionadas con más facilidad que la roca
no fracturada, su modelo geométrico orienta la dirección
de las corrientes a medida que excavan sus valles.
MODELO RECTANGULAR
En la (Fig. 10.23 d) se ilustra un modelo de
drenaje de red enrejada, un modelo rectangular en
el cual los afluentes son casi paralelos entre sí y
tienen el aspecto de un jardín enrejado. Este
modelo se forma en áreas donde subyacen
bandas alternativas de roca resistente y menos
resistente y está particularmente bién desarrollado
en los apalaches plegados, donde estratos débiles
y fuertes afloran en cinturones casi paralelos.
MODELO ENREJADO
Ri = RA (0.29 cos λ + 0.52 n/N) ecuación 1
Ri = radiación global incidente sobre una superficie
horizontal a nivel del suelo, cal/cm2 .día
RA= intensidad teórica de radiación incidente, sobre una
superficie horizontal, suponiendo que no existe atmósfera en
cal/cm2.día, tabla 6.2
λ = latitud del lugar
n = número de horas de insolación, medidas con el
heliógrafo.
N= número máximo de horas de insolación según la
latitud del lugar y la fecha. Tabla
La fórmula 6.1 pertenece a la familia de fórmulas más general, siguiente:
Ri = RA (( a + b(n/N))
Los valores de a y b dados por diversos autores figuran en la tabla 6.4.
Tambien de manera empírica, se relaciona la radiación neta (radiación incidente –
radiación reflejada ) RN, con la insolación y otras variables, en la fórmula de Brunt
RN = Ri (1 – r) – Rc= Ri(1-r)-1440σ*Ta(0.56-0.092)(ed)0.5(1-0.09 m) ecuación 2
RN = Radiación neta en cal/cm2 día.
Ri = Radiación global incidente (medida con polarímetro o fórmulas 1 ó 2.
Re = Radiación reflejada de onda larga en cal/cm2 día
r = relación entre radiación incidente y radiación reflejada de onda corta (tabla 6.5)
σ = constante de Stefan Boltzman = 0.826 * 10-10 en cal/cm2 min °K
Ta = temperatura del aire en °K o absolutos.
ed = tensión de vapor de agua en el aire en mm de; Hg = ea * Hg/100, siendo ea ,
la tensión de vapor saturante a la temperatura del aire (tabla 6.6) y HR = humedad
relativa expresada en porcentaje.
m = coeficiente de nubosidad en décimas de cielo cubierto. Permiter y Billviller dan
para él la expresión: m = 10(1-n/N) y por tanto 1-0.9m = 0.1 + 0.9 n/N
Climatologi

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  • 1. Hidrología es la ciencia que estudia la distribución y movimiento del agua sobre la tierra, sus reacciones físico-químicas con otras substancias de la naturaleza y con la vida del planeta tierra en cualquiera de sus fases: sólida (nieve), líquida (agua) o gaseosa (vapor) interactuando con la presión y temperatura.
  • 2.
  • 3. HIDROLOGIA 1  Hidrosfera: masa de agua dinámica en movimiento continuo, evaporándose de los océanos a la atmósfera, precipitándose sobre la tierra y volviendo de nuevo al océano a través de los ríos, cubre aprox. El 70% de la sup. Terrestre y representa aprox. El 97% del agua de la tierra, también incluye el agua dulce que se encuentra en torrentes, lagos, glaciares y agua subterránea.  Atmósfera: es la capa gaseosa que rodea la tierra, este manto de aire es muy delgado comparado con el diámetro de la tierra, nos proporciona el aire que respiramos y nos protege del intenso calor solar y de las radiaciones ultravioletas, las interacciones de energía que se producen entre la atmósfera y la superficie de la tierra es lo que da lugar al clima.  Biosfera: incluye toda la vida en la tierra, está concentrada cerca de la superficie terrestre, se extiende desde el suelo oceánico hasta varios kilómetros de la atmósfera, las plantas y los animales dependen del ambiente físico para los procesos básicos de la vida  Tierra sólida: es la que se localiza debajo de los océanos y de la atmósfera conocida también como Litósfera.
  • 4. Troposfera: capa inferior de la atmosfera con un espersor De 10 km a 20 km donde se forman las nubes y las se Desarrollan las variaciones del clima, en esta capa la Temperatura del aire disminuye con la altitud en el orden de 6.5 GC por/km. Tropopause: es una capa de transicion colocada entre la Troposfera y la estratosfera. Varia en altitud aprox. 8km. En los polos y 18 km en el ecuador. Estratosfera: es la region de la atmosfera arriba de la Troposfera y abajo de la mesososfera en la cual la Temperatura asciende con la altura. 50 km arriba de La superficie terrestre la presencia de ozono es peculiar Y la temperatura es ligeamente incrementada debido a La absorsion de los rayos ultraviolet’. Ionosfera: es la capa de la atmosfera terrestre que se Extiende entre 80km y 500km. En esta capa abunda la Ionisacion por efecto de las radiaciones ultravioleta del sol
  • 5. La atmósfera terrestre tiene aproximadamente 13,000 km3. Aproximadamente el 10% de los recursos de agua dulce del planeta que no se encuentran en el agua subterránea ni en el permafrost forman parte de los casquetes polares. El vapor de agua de la envoltura gaseosa circula en la atmosfera conteniendo un volumen anual considerable recurrente que se estima entre 113,500 km3 y 120,000 km3. Esto ilustra lo esencial que son las precipitaciones en la renovación de nuestros recursos hídricos naturales sobre todo aquellos que se utilizan para abastecer los ecosistemas naturales. De la precipitación anual de la superficie terrestre 110,000 km3, aproximadamente se convierten en escorrentía superficial y recarga de acuíferos (agua azul) y aproximadamente 70,000 Km3 se almacenan en el suelo (humedad del suelo) y rocas (agua verde).
  • 6. Ciclo Hidrológico. El agua que se evapora de los océanos, lagos embalses y ríos asciende en forma de vapor de agua hacia la atmósfera en donde se condensa para formar las nubes, después el viento y la presión atmosférica mueven el agua a través de todo el planeta desde la atmósfera formando una envoltura gaseosa hacia la tierra y los mares en forma de precipitación ya sea en estado sólido (nieve o hielo), líquida (agua) o vapor. Esta agua se precipita debido a la incidencia de las radiaciones solares y en su tránsito hacia la superficie terrestre una parte de ella se pierde por evaporación, otra se pierde por el efecto de la transpiración de las plantas (fotosíntesis) otra parte queda atrapada en pequeñas depresiones de la superficie y la restante escurre superficialmente o se infiltra hacia las capas inferiores del subsuelo (Infiltración). El agua efectiva que produce escurrimiento escurre ya sea superficialmente o sub-superficialmente a través de arroyos y ríos que forman parte de las cuencas superficiales (Escurrimiento directo o superficial) o cuencas subterráneas o acuíferos (Escurrimiento base). Finalmente, el agua es transportada por los sistemas de drenaje hacia el mar en donde nuevamente se evapora iniciándose otra nueva fase del Ciclo Hidrológico.
  • 7. Los procesos de Evaporación y Transpiración (Evapo-transpiración) están estrechamente ligados con el agua presente en la humedad del suelo y actúan como fuerzas motrices sobre el agua que se transfiere en el Ciclo Hidrológico. El movimiento a través del suelo y la vegetación es considerable y representa el 62% del agua dulce que se renueva cada año a nivel global. Aproximadamente el 40% del agua que cae en forma de precipitación sobre el suelo proviene del vapor derivado del océano y el 60% restante viene de fuentes terrestres.
  • 9.
  • 10. La tabla 1 muestra la cantidad de agua existente en el mundo en donde se separa el recurso hídrico tanto de agua dulce y agua salada en sus diferentes estados y para los diversos sistemas que componen nuestro planeta bien sean: Oceános, Lagos, Embalses, Ríos, Sistemas de drenaje, Cuencas superficiales, cuencas subterráneas y los datos incluidas en dicha tabla son de 1994. (ver la fuente al pie de la tabla.
  • 11. CIFRAS RECIENTES DE RECURSOS DE AGUA DEL PLANETA TIERRA. Boletín reciente de la UNESCO (23/12 2011) con relación a los recursos hídricos del planeta (ver página web.: www.unesco.org/water/News/newsletter/260_es.shtml) Tabla 1 Cantidad de agua en el mundo Area (10 6 Km2) Volumen (Km3) % del Total % Agua dulce Oceanos 361.3 1,338,000,000 96.5 Agua Subterránea dulce 134.8 10,530,000 0.76 30.1 Salada 134.8 12,870,000 0.93 Humedad del suelo 82.0 16,500 0.0012 0.05 hielo polar 16.0 24,023,500 1.7 68.6 hielo no polar y nieve 0.3 340,600 0.025 1.0 Lagos dulces 1.2 91,000 0.007 0.26 salinos 0.8 85,400 0.006 pantanos 2.7 11,470 0.0008 0.03 Ríos 148.8 2,120 0.0002 0.006 Aguas biológicas 510.0 1,120 0.0001 0.003 Aguas atmosféricas 510.0 12,900 0.001 0.04 Agua total 510.0 1,385,984,610 100 Agua dulce 148.8 35,029,210 2.5 100 Tabla 1 de World Balance and Water Resources of the Earth, Copyright, UNESCO, 1978
  • 12. La tabla 2 se refiere a un balance de agua anual global que existe de manera recurrente en el planeta tierra y que puede usarse con fines preliminares para estimación de datos para la realización anteproyectos de obras de infraestructura hidráulica sin embargo se recomienda que para fines de proyecto definitivo de dichas obras se investiguen los datos de los recursos hídricos en la manera apropiada.
  • 13. Océano Tierra Area (Km2) 361,300,000 148,800,000 Precipitación Km3/año 458,000 119000 Mm/año 1270 800 Pulg/año 50 31 Evaporación Km3/año 505000 72000 Mm/año 1400 484 Pulg/año 55 19 Escorrentía hacia océanos y Ríos Km3/año 44700 Agua subterránea Km3/año 2200 Escorrentía total Km3/año 47000 Mm/año 310 Pulg/año 12 Balance anual de agua global Tabla 2 de World Balance and Water Resources of the Earth, Copyright, UNESCO, 1978 Tabla 2 Balance anual de agua global
  • 14. Ejemplo de Aplicación. A fin de visualizar el uso de las tablas previamente mencionadas a continuación se plantea un problema de cálculo del tiempo de residencia de la humedad atmosférica global. Solución: de la tabla 1 el volumen de la humedad atmosférica es 12,900 km3 y en la tabla 2 la tasa de flujo de la humedad atmosférica es 458,000 + 119,000 = 577,000 km3/año por lo tanto El Tiempo de residencia Tr que es el tiempo promedio que necesita una molécula de agua para pasar a través de un subsistema del ciclo hidrológico y se calcula dividiendo el Volumen de agua de almacenamiento S por la tasa del caudal Q = 0.022 años = 8.2 dias.
  • 15. En un clima templado el 33% de la precipitación total por lo general vuelve a la atmosfera a través de vapor o evapo-transpiración, el 33% se convierte en agua superficial a través de la escorrentía y el 34% restante se convierte en agua subterránea y forma parte de la recarga de los acuíferos. En un clima semi-arido, el 50% del total de la precipitación retorna a la atmósfera por evaporación o evapo-transpiración, el 30% se convierte en agua superficial a través de la escorrentía y 20% forma parte de la recarga de los acuíferos. En un clima arido, el 70% se retiene en la atmosfera, por evaporación o evapo-transpiración, 29% se convierte en agua superficial y únicamente el 1% constituye la recarga de los acuíferos.
  • 16. Definición de ciclo Hidrológico  Describe el intercambio continuo de agua entre: océanos atmósfera y continentes, impulsado por la energía procedente del sol, es un sistema global en el cual la atmósfera proporciona el vínculo entre océanos y continentes. los procesos implicados son: precipitación, evaporación e infiltración (el mov. del agua al interior de las rocas y suelo a través de rocas y poros), la escorrentía (agua que fluye sobre la tierra) y la transpiración (la liberación de vapor de agua a la atmósfera por las plantas.
  • 17. Componentes del Ciclo Hidrológico  Precipitación  Evaporación  Transpiración  Evapotranspiración  Infiltración  Escorrentía superficial  Escorrentía subterránea
  • 18. Precipitacion  Precipitación. Uno de los componentes primarios del ciclo hidrológico es la precipitación, y es el factor esencial pues constituye la materia prima del referido ciclo.  Cuando el agua, en estado líquido o sólido llega a la superficie de la tierra se dice que ha precipitado.  El vapor de agua contenido en la masa de aire, a consecuencia de los cambios de presión y temperatura y del movimiento de estas masas, ayudado, en ocasiones, por minúsculos núcleos de condensación y material sólido en suspensión, se reune en gotas de agua o cristales de hielo y cae venciendo las resistencias que se le oponen, hasta llegar a la superficie terrestre.  A veces se trata de una simple condensación del vapor de agua que rodea un cuerpo más frío, y la precipitación se llama rocío cuando la temperatura es superior a 0 ºC, o escarcha si el fenómeno ocurre a temperatura inferior a 0 ºC.  Las gotas de agua son hasta 106 veces más grandes que los corpúsculos de agua del aerosol que constituyen las nubes, estando su diámetro medio comprendido entre 0. 5 mm y 2.5 mm. Si el diámetro medio de las gotas es inferior a 0.5 mm la precipitación se llama llovizna.  La precipitación sólida amorfa es el granizo y cristalizada es la nieve. Nieve en gránulos, aguanieve etc, son formas intermedias.  La precipitación es un fenómeno de tipo discontinuo y por eso no se puede hablar de su variación diaria o anual del mismo modo que se ha hecho para otros elementos metereológicos. Su distribución en el espacio y en el tiempo es muy variable. Según los fenómenos metereológicos que las originan, o las acompañan, hay tres tipos de precipitaciones.
  • 19. Precipitación convectiva. Originada por el calentamiento de las masas de aire próximas a la superficie de un suelo que ha recibido una fuerte insolación. Suelen ser tormentas locales propias de la estación cálida. Precipitación frontal o ciclónica. Con origen en las superficies de contacto de masas de aire (frentes) con temperatura y humedad diferentes. Pueden ser de frente cálido o frío, o bien estar originadas por oclusión de un frente. Precipitación orográfica. Propias de zonas montañosas, por el enfriamiento y consiguiente condensación de vapor de agua en las masas de aire que al tropezar por una ladera ascienden por ella. Medidas de las variables metereológicas. Datos básicos para los estudios hidrológicos, son los metereológicos. Para obtenerlos existen multitud de aparatos que dan valores de las variables metereológicas en intervalos de tiempo fijados previamente, o bien registran de modo continuo su variabilidad. Pero en general interesa el estudio de una zona más o menos amplia, y el defecto común a todos ellos es el de estar situados en un determinado punto, por lo cual a los errores propios del aparato, susceptibles de corrección más o menos exacta, se sumará siempre el que se produce al aplicar su medida a toda un área. Por eso no se debe exigir inflexiblemente, una gran precisión del aparato.
  • 20. Evaporación. Resultado del proceso físico en el que el agua cambia de su estado líquido a gaseoso, retornando de nuevo a la atmósfera en forma de vapor, también el agua en estado sólido (nieve, hielo, etc), puede pasar directamente del estado sólido al gaseoso por medio del proceso conocido como sublimación. No se incluyen las gotas de agua en su recorrido descendente a la superficie de la tierra, ya que estas tampoco se contabilizan como aportación (precipitación) en un hipotético balance hídrico. La energía que se requiere para lograr el cambio de las moléculas de agua a vapor se proporciona por las radiaciones solares. El agua de la superficie terrestre esta expuesta a la evaporación. El fenómeno será tanto más difícil, cuanto menor sea la agitación de las moléculas y tanto más intenso cuanto mayor sea la cantidad de agua con posibilidad para evaporarse. Por lo que es necesario que el aire que envuelve la superficie evaporante, tenga capacidad para admitir el vapor de agua. Es lo que se conoce como poder evaporante de la atmósfera. Evaporación
  • 21. Considerando una superficie de agua libre (lago, río, etc) como la manera más simple del proceso éste puede esquematizarse de la siguiente manera: Las moléculas de agua están en continuo movimiento. Cuando llegan a la superficie del líquido, se calientan por efecto de la radiación solar, aumenta su temperatura y en consecuencia su velocidad, creciendo por lo tanto la energía cinética, hasta que algunas consiguen liberarse de la atracción de las moléculas adyacentes, y atravesar las interfacies líquido-gas, convirtiendose en vapor. Ahora bién la capa de aire inmediata a la superficie, se satura pronto y ocurre simultáneamente a la evaporación el proceso inverso, En el que las moléculas se condensan y vuelven al estado líquido. La diferencia entre la cantidad de moléculas que abandonan el líquido y la cantidad de moléculas que regresan a el. Marca el carácter global del fenómeno. Si esta es positiva se está produciendo evaporación y si es negativa condensación. El calor absobido por la unidad de masa de agua para el cambio de estado se llama calor latente de evaporación o de vaporización. Evaporación
  • 22. Transpiración TRANSPIRACIÓN.- es el resultado del proceso físico- Biológico, por el cual, el agua cambia del estado líquido a gaseoso, a través del metabolismo de las plantas, y pasa por la atmósfera. En un sentido más amplio, se incluye también dentro de la transpiración, el agua perdida por las plantas en forma líquida (goteo o exudación), la cual mpuede alcanzar valores importantes, así también debe incluirse el agua que la planta incorpora a su estructura en el período de crecimiento. Existen varios tipos de plantas según su manera de abastecerse de agua: las Hidrofitas viven total o parcialmente sumergidas en agua. Las Mesofitas y xerofitas, toman el agua de la zona no saturada del suelo. Y finalmente las Freatofitas pueden,alternativamente, tomar agua de la zona no saturada o de la zona saturada del suelo. Estos últimos tres casos son los de más interes desde el punto de vista práctico.
  • 23. El agua del suelo, penetra por las células epidérmicas de los pelos absorbentes de las raíces, debido al fenómeno de ósmosis y a la inhibición que rompe el equilibrio osmótico entre una célula y la contigua interior, pasando así el agua de célula en célula, hasta llegar a los vasos y traqueiadas del tallo a los que llega el agua con cierta presión, por causas no bien definidas esta se llama presión reticular, y a su vez la transpiración desde las hojas efectúa una potente aspiración de esta agua. Se llama succión a la combinación de ambos efectos. Cuando el agua alcanza la hoja, humedece las membranas celulares del mesodermo y a través de la cutícula o a través de pequeñas aberturas (estomas) se pone en contaco con el aire que la recibe en forma de vapor, bien porque ya ha habido evaporación en el interior de la hoja, o bien al producirse evaporación por este contacto agua-aire. Transpiración
  • 24. EVAPOTRANSPIRACIÓN En terrenos con vegetación los dos procesos de evapopración y transpiración se unen dando lugar a la necesidad de definir el efecto combinado el cual se llama evapotranspiración. Definición evapotranspiración es el proceso por el cual el agua cambia del estado líquido a gaseoso y directamente, o a través de las plantas, vuelve a la atmósfera en forma de vapor, es decr, la evapotranspiración no es un fenómeno distinto a los descritos en el capítulo anterior, sino la suma de evaporación y transpiración, y el término, sólo es aplicable a una determinada área del terreno cubierta por vegetación. Ya que cuando esta no exista Evapotranspiración
  • 25. Evapotranspiración unicamente se podrá hablar de evaporación. Como es lógico suponer, todos los conceptos que influyen en la evaporación y en la transpiración, también lo hacen en la evapotranspiración. Desde un punto de vista práctico, dado que la evapotranspiración depende, entre otros, de dos factores variables y muy difíciles de medir: el contenido de humedad del suelo y el desarrollo vegetal de la planta, Thornthwaite, 1948 introduce un nuevo concepto, optimizando ambos. La llamada
  • 26. Infiltración Infiltración. Es el volumen de agua procedente de las precipitaciones (a veces también de los ríos o de la recarga artificial), que en un determinado tiempo, atraviesa la superficie del terreno y, ocupa total o parcialmente los poros del suelo o de las formaciones geológicas adyacentes. No toda la infiltración alcanza la zona saturada (agua subterránea), pues en menor o mayor proporción, una parte queda en la zona superior (agua edáfica), y vuelve a la atmósfera por los fenómenos de evapotranspiración. El volumen de agua que alcanza la zona saturada en algunas ocasiones se denomina lluvia eficaz, infiltración eficaz, recarga natural o recarga profunda. Humedecimiento del suelo. Es el volumen de agua procedente de las precipitaciones, que no discurre sobre la superficie del suelo, dando origen a la escorrentía superficial, comprende la Infiltración, la retención superficial (charcos) y la intercepción por la vegetación.
  • 27. Embalse subterráneo. Es un medio poroso natural (Formación geológica) de dimensiones muy variables, capaz de almacenar en sus poros un fluído y de permitir su movimiento bajo la acción de las fuerzas gravitacionales. Cuando está saturado de agua, viene a ser sinónimo de acuífero y Unidad hidrogeológica.
  • 28. Los embalses subterráneos no sólo contienen un fluído, sino que permiten su flujo, y por ello se suele aducir a ellos como sistemas de conducción. Esta analogía muchas veces puede ser poco apta, debido a las velocidades extraordinariamente lentas con que se suele mover el agua dentro de la mayor parte de las formaciones geológicas, que se pueden considerar acuíferos explotables. Las velocidades de circulación del agua oscilan entre 1.5 m/año hasta 15 m/día.
  • 29. Recarga y Descarga Natural. Recarga natural es el volumen de agua que entra en un embalse subterráneo, durante un período de tiempo a causa de la infiltración de las precipitaciones o de un curso del agua. Y es equivalente a la infiltración eficaz. Descarga Natural. Es el volumen de agua que en un período de tiempo sale del embalse subterráneo a través de los manantiales terrestres, subfluviales o submarinos, y también por evapotranspiración, si la zona saturada, queda próxima a la superficie en amplias áreas. La descarga natural equivale a la escorrentía subterránea cuando los manantiales submarinos o subfluviales y la descarga por evapotranspiración son inexistentes o muy pequeños
  • 30. Escorrentía. aportación de un río en un determinado punto. Es el volumen de agua que pasa por ese punto en un determinado período de tiempo. Se llama escorrentía directa a la que pasa poco tiempo después de haber llovido o de haberse fundido las nieves. Se llama escorrentía Superficial aquélla que alcanza el punto considerado. Habiendo circulado siempre sobre la superficie del terreno. En la práctica, es asimilable a la escorrentía directa.
  • 31. Se denomina Escorrentía Subterránea la que llega al punto después de haber circulado un trayecto más o menos largo dentro de un acuífero o embalse subterráneo. Dada la lentitud de movimiento del agua subterránea, esto puede suponer que pasen semanas, meses o años, entre la lluvia que originó la infiltración eficaz correspondiente y la llegada de esa agua al punto del río considerado. Escorrentía o flujo básico es aquél que pasa en los períodos en que no hay lluvias ni fusión de nieve. Prácticamente es asimilable a la escorrentía subterránea, excepto en los casos de ríos con zonas pantanosas amplias, o lagos o embalses que
  • 32. ejercen un efecto regulador sobre la escorrentía directa. El concepto de escorrentía no exige necesariamente ir asimilado a su medida en un punto de un río. Designa también el modo general como puede circular o fluir el agua en la corteza terrestre. La escorrentía superficial se concentra enseguida en los cursos de agua: en cambio la escorrentía subterránea, en ocaciones, puede hacer un lento y largo camino a través de las formaciones permeables, antes de que salga al exterior en un río o manantial.
  • 33. Área (km2*103) Volumen (km3*103) Altura Equivalente (m) %del agua total Tiempo de resid. medio Océanos 362 000 1 350 000 2700 97,6 3000 años Tierras emergidas Ríos volumen instantáneo Lagos de agua dulce Lagos de agua salada 825 700 1,7 125 105 0,003 0,25 0,20 0,0001 0,009 0,008 15-20 días 10 años 150 años Humedad del suelo en la zona no saturada 131 000 150 0,30 0,01 Semanas a años Casquete de hielo y glaciares 17 000 26 000 50 1,9 Miles de años Agua subterránea 131 000 7 000 14 0,5 Decenas a miles de años Total en las tierras emergidas 148 000 33 900 65 2,4 --------------- Atmósfera (vapor de agua) 510 000 13 0,025 0,001 8 – 10 días Total 510 000 1 384 000 2750 100 -------- Tabla núm. 1. Distribución de agua de la atmósfera (los datos proceden de Lvovitch (1967) y Nace (1969), estos valores deben tomarse sólo como aproximaciones por recomendación de los propios autores).
  • 34. Elementos del Balance Hidráulico Volumen en (km3) Altura en (mm) % de la precipitación sobre el globo terrestre Zonas periféricas de las tierras emergidas (116*106 km2). Precipitación Aportación de los ríos a los océanos. Evapotranspiración 102 100 37 400 64 700 873 320 553 19,4 7,0 12,4 Zonas endorreicas de las tierras emergidas (32*106 km2) precipitación evapotranspiración 7400 7400 231 231 1,4 1,4 Océanos (362*106 km2) Precipitación Evaporación Aportación de los ríos a los océanos. 411 500 447 900 37 400 1137 1240 103 72,9 86,2 7,0 Hidrosfera total. (510*106 km2) precipitación evapotranspiraqción 520 000 520 000 1020 1020 100 100 Tabla núm. 2 Balance Hidráulico de la Hidrosfera (año medio) (según Lvovitch, 1970)
  • 35. Modelos de drenaje  Dendrítico  Radial  rectángular  Enrejado
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  • 38. Modelos de Drenaje. Todos los modelos de drenaje están compuestos por una red interconectada de corrientes que, juntas, forman modelos concretos. La naturaleza de un modelo de drenaje puede variar mucho de un tipo de terreno a otro, fundamentalmente en respuesta a los diversos tipos de roca sobre las cuales se desarrolla la corriente o al modelo estructural de fallas y pliegues. MODELOS DE DRENAJE
  • 39. El modelo de drenaje más frecuente es el modelo dendrítico (Fig. 10.23 a). Este modelo se caracteríza por una ramificación irregular de corrientes tributarias que recuerda la forma de un árbol, el modelo Dendrítico se forma donde el sustrato de roca subyacente es relativamente uniforme, como en estratos sedimentarios planos o en rocas ígneas masivas. Dado que el material subyacente es esencialmente uniforme en su resistencia a la erosión, no controla el modelo de flujo de corriente. En cambio, el modelo viene determinado fundamentalmente por la dirección de la pendiente del terreno. MODELO DENDRITICO
  • 40. Cuando las corrientes divergen desde un área central como los radios de una rueda, se dice que el modelo es Radial. (Fig. 10.23 b). Este modelo se desarrolla normalmente en zonas volcánas aisladas y elevaciones de tipo domo. MODELO RADIAL
  • 41. En la (Fig. 10.23 c). Se ilustra un modelo rectangular, con muchos recodos en ángulo recto. Este modelo se desarrolla cuando el sustrato de roca está entrecruzado por una serie de diaclasas y fallas. Dado que esas estructuras son erosionadas con más facilidad que la roca no fracturada, su modelo geométrico orienta la dirección de las corrientes a medida que excavan sus valles. MODELO RECTANGULAR
  • 42. En la (Fig. 10.23 d) se ilustra un modelo de drenaje de red enrejada, un modelo rectangular en el cual los afluentes son casi paralelos entre sí y tienen el aspecto de un jardín enrejado. Este modelo se forma en áreas donde subyacen bandas alternativas de roca resistente y menos resistente y está particularmente bién desarrollado en los apalaches plegados, donde estratos débiles y fuertes afloran en cinturones casi paralelos. MODELO ENREJADO
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  • 44. Ri = RA (0.29 cos λ + 0.52 n/N) ecuación 1 Ri = radiación global incidente sobre una superficie horizontal a nivel del suelo, cal/cm2 .día RA= intensidad teórica de radiación incidente, sobre una superficie horizontal, suponiendo que no existe atmósfera en cal/cm2.día, tabla 6.2 λ = latitud del lugar n = número de horas de insolación, medidas con el heliógrafo. N= número máximo de horas de insolación según la latitud del lugar y la fecha. Tabla
  • 45. La fórmula 6.1 pertenece a la familia de fórmulas más general, siguiente: Ri = RA (( a + b(n/N)) Los valores de a y b dados por diversos autores figuran en la tabla 6.4. Tambien de manera empírica, se relaciona la radiación neta (radiación incidente – radiación reflejada ) RN, con la insolación y otras variables, en la fórmula de Brunt RN = Ri (1 – r) – Rc= Ri(1-r)-1440σ*Ta(0.56-0.092)(ed)0.5(1-0.09 m) ecuación 2 RN = Radiación neta en cal/cm2 día. Ri = Radiación global incidente (medida con polarímetro o fórmulas 1 ó 2. Re = Radiación reflejada de onda larga en cal/cm2 día r = relación entre radiación incidente y radiación reflejada de onda corta (tabla 6.5) σ = constante de Stefan Boltzman = 0.826 * 10-10 en cal/cm2 min °K Ta = temperatura del aire en °K o absolutos. ed = tensión de vapor de agua en el aire en mm de; Hg = ea * Hg/100, siendo ea , la tensión de vapor saturante a la temperatura del aire (tabla 6.6) y HR = humedad relativa expresada en porcentaje. m = coeficiente de nubosidad en décimas de cielo cubierto. Permiter y Billviller dan para él la expresión: m = 10(1-n/N) y por tanto 1-0.9m = 0.1 + 0.9 n/N
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