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HIDROLOGÍA SUPERFICIAL
Por Laura A. Ibáñez Castillo
¿Que es la Hidrología?
Hidrología es la ciencia natural que estudia elHidrología es la ciencia natural que estudia el
agua, su ocurrencia, circulación y
distribución en la superficie terrestre, sus
propiedades físicas y químicas y su relación
con el medio ambiente, incluyendo a los
seres vivos (Chow, V.T., 1964).seres vivos (Chow, V.T., 1964).
O
La Ciencia que Estudia el Agua
Divisiones de la Hidrología
• Hidrología Superficial• Hidrología Superficial
• Hidrología Subterránea
(Relacionada con otras disciplinas:
Hidrometeorología, Hidráulica, Química,Hidrometeorología, Hidráulica, Química,
Ingeniería)
CICLO HIDROLÓGICO
Hidrología Superficial
Describe la relación entre lluvia yDescribe la relación entre lluvia y
escurrimiento lo cual es de importancia para
los diversos usos del agua ya sea para usos
domésticos, agricultura, control de
inundaciones, generación de energía
eléctrica y drenaje rural y urbano.eléctrica y drenaje rural y urbano.
Describe la dinámica de flujo del agua en
sistemas superficiales (ríos, canales,
corrientes, lagos, etc.,)
PROCESOS QUE INTERVIENEN EN
EL CICLO DEL AGUA (Pensar en su
medición y Estadísticas)
• Evaporación• Evaporación
• Transpiración
• Radiación y mov. Masas de aire
• Condensación
• Precipitación
• Infiltración• Infiltración
• Percolación
• ESCURRIMIENTOS EN RÍOS
Estación Meteorológica
Pluviómetro
Pluviómetro
Pluviógrafo
Pluviografo-Pluviograma
Evaporímetro
ESTACIÓN AUTOMATIZADA
(Davis Meteorological Instrumentation)
•PRECIPITACIÓN
•TEMPERATURA
•VIENTO
•RADIACIÓN
•HUMEDAD
ATMÓSFERICA
•HUMEDAD DEL
SUELO
¿A que ayuda la Hidrología
Superficial?
• Comprender los fenómenos involucrados en• Comprender los fenómenos involucrados en
el ciclo hidrológico para comprender la
importancia de colección y análisis de datos
• Dar pautas para proponer un manejo
integral sustentable en cuenca
• Definir el diseño de las obras hidráulicas• Definir el diseño de las obras hidráulicas
que explotaran las fuentes de agua
superficiales
¿A que ayuda la Hidrología
Superficial?
• Determinar la capacidad de almacenamiento• Determinar la capacidad de almacenamiento
que debe tener una presa
• Determinar la altura de puentes que cruzan
los ríos
• Pronóstico de grandes avenidas para que• Pronóstico de grandes avenidas para que
con anticipación se evacuen las zonas que
estan por inundarse
¿A que ayuda la Hidrología
Superficial?
• Dimensionar obras de protección contra• Dimensionar obras de protección contra
inundaciones
• Determinar el diseño de drenaje parcelario y
urbano
• Determinar el diseño de vertedores en las• Determinar el diseño de vertedores en las
presas
• Operar las presas
HIDROLOGÍA Y SU APOYO EN LA
AGRICULTURA DE RIEGO CUANDO
SE DEPENDE DE PRESAS
ESTIMAR DISPONIBILIDADES DE AGUA
MENSUALES QUE ENTRARAN A UNA
PRESA PARA DE ESTA MANERA CON
ANTICIPACIÓN VER SI LOS CULTIVOS
PROPUESTOS PODRAN SEMBRARSE
SIN PROBLEMAS DE DEFICIT O
DESPERDICIO DE AGUA EN PRESAS
Distribución de agua en el mundo
(millones de km3 y %)
• Oceanos 1,338 96.5%• Oceanos 1,338 96.5%
• Hielo polar 24 1.7%
• Agua subterranea 23 1.7%
• Lagos 0.17 0.013%
• Hum. del suelo 0.016 0.0012• Hum. del suelo 0.016 0.0012
• Hum. Atm. 0.013 0.001
• Ríos 0.00212 0.0002
AGUA DULCE
2/3 Partes es hielo polar y la mayor parte de lo2/3 Partes es hielo polar y la mayor parte de lo
que resta es agua subterránea encontrada en
profundidades de 200 a 600 m. Más alla de
esta profundidad el agua es salina. Solo
0.006% es contenida en ríos.
MEXICO
(Estimaciones de la CNA)
Hay una precip. Annual de 1520 Km3 de losHay una precip. Annual de 1520 Km3 de los
cuales escurren 440; a la fecha se ha
construido infraestructura para regular 134
km3; de estos se aprovechan 73 km3 en
usos consuntivos y 113 se destinan a no
consuntivos (generacion ene. Electr.).consuntivos (generacion ene. Electr.).
Distribución de Usos
Consuntivos en Mexico
• 76% Agricultura• 76% Agricultura
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Propósitos de manejar el agua
• Suministro muncipal e industrial• Suministro muncipal e industrial
• Irrigación
• Generación de energía eléctrica
• Navegación, recreación
• Manejo ambiental, manejo de calidad de• Manejo ambiental, manejo de calidad de
aguas, reducción de daños por
inundaciones, control de erosión
HIDROLOGÍA Y LAS CUENCAS
MEXICO: REGIONALIZACIÓN DE LA CNAMEXICO: REGIONALIZACIÓN DE LA CNA
I Península de Baja California
II Noroeste
III Pacifico Norte
IV Balsas
V Pacifico SurII
COMISION NACIONAL
DEL AGUA
UPRyPS/Coordinación de Consejos de Cuenca
V Pacifico Sur
VI Río Bravo
VII Cuencas Centrales del Norte
VIII Lerma-Santiago-Pacífico
XI Frontera Sur
IX Golfo Norte
XII Península de Yucatán
XIII Valle de México
X Golfo Centro
I
II
III
VI
VII
VIII
IX
X
XIIXIII
Los limites hidrológicos obedecen criterios geográficos, los limites
administrativos obedecen a criterios políticos y de administración.
IV
V
X
XI
REGIONES HIDROLÓGICAS DE MEXICO
ESTADO DE MÉXICO
• RH-26 Pánuco 35.4% (R. Moctezuma,• RH-26 Pánuco 35.4% (R. Moctezuma,
Cuenca lago de Texcoco)
• RH-12 Lerma Santiago 23.9%
• RH-18 Balsas 40.7% (Sistema Cutzamala)
ESTADO DE MÉXICO-PRESAS
(43 presas, las + importantes)
• Presa de Valle de Bravo sobre el R. Ixtapan = 401 millones• Presa de Valle de Bravo sobre el R. Ixtapan = 401 millones
de m3 (RH Balsas)
• Presa Villa Victoria sobre el R. Los Lobos= 218 millones
de m3 (RH Balsas)
• Huapango sobre el R. Huapango = 130 millones de m3
(RH Pánuco, Mpio. Jilotepec)
• Tepetitlán sobre el R. Jaltepec = 92 millones de m3 (RH
Lerma, Municipio San Felipe del Progreso)Lerma, Municipio San Felipe del Progreso)
• Presa La Angostura en Chiapas = 19 000 millones de m3
• Presa MH en Sinaloa = 3500 millones de m3
CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Una cuenca es una zona de la
superficie terrestre en donde (sisuperficie terrestre en donde (si
fuera impermeable) las gotas de
lluvia que caen sobre ella
tienden a ser drenadas por el
sistema de corrientes hacia un
mismo punto de salida.
La definición anterior se refiere a
una cuenca superficial;
asociada a cada una de éstasasociada a cada una de éstas
existe también una cuenca de
agua subterránea.
CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS
Desde el punto de vista de su
salida, existen
fundamentalmente dos tipos de
de cuencas: endorreicas yde cuencas: endorreicas y
exorreicas.
Las endorreicas el punto de
salida esta dentro de los límites
de la cuenca y generalmente es
un lago; en las exorreicas su
punto de salida esta en los
límites de las cuencas y está enlímites de las cuencas y está en
otra corriente o mar.
El parteaguas es una línea
imaginaria formada por los
puntos de mayor nivel
topográfico y que separa la
cuenca de las cuencas vecinas.
TIPOS DE CUENCAS
INSTRUMENTACION PARA
MEDICIÓN
Cuantificar las variables que intervienen en elCuantificar las variables que intervienen en el
ciclo del agua a través de:
• Estaciones meteorológicas (evaporímetro,
pluviografo, termometros, medición de
radiación, viento,etc.,)
• Aforo de escurrimientos sobre parcelas,• Aforo de escurrimientos sobre parcelas,
laderas y ríos para medir escurrimientos
(Q=Area*Velocidad)
INSTRUMENTACIÓN PARA
MEDICIÓN
• Calcular demandas de agua de los cultivos• Calcular demandas de agua de los cultivos
• Pruebas de infiltración
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FUENTES DE INFORMACIÓN DE
CUENCAS YALGUNOS
PARÁMETROS
• Boletínes Hidrológicos (por región hidrológica)• Boletínes Hidrológicos (por región hidrológica)
• INEGI: Sintésis por estado, cartas (de varios
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• ERIC III Cd: Extractor rápido de información
meteorológica (editado por el IMTA hasta 2004)
• CLICOM: Base de datos del clima actualizada que
se obtiene directamente en el SMN (hasta la delse obtiene directamente en el SMN (hasta la del
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• BANDAS Cd: Banco Nacional de Datos de Aguas
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HIDROLOGIA

  • 2. Por Laura A. Ibáñez Castillo
  • 3. ¿Que es la Hidrología? Hidrología es la ciencia natural que estudia elHidrología es la ciencia natural que estudia el agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades físicas y químicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos (Chow, V.T., 1964).seres vivos (Chow, V.T., 1964). O La Ciencia que Estudia el Agua
  • 4. Divisiones de la Hidrología • Hidrología Superficial• Hidrología Superficial • Hidrología Subterránea (Relacionada con otras disciplinas: Hidrometeorología, Hidráulica, Química,Hidrometeorología, Hidráulica, Química, Ingeniería)
  • 6. Hidrología Superficial Describe la relación entre lluvia yDescribe la relación entre lluvia y escurrimiento lo cual es de importancia para los diversos usos del agua ya sea para usos domésticos, agricultura, control de inundaciones, generación de energía eléctrica y drenaje rural y urbano.eléctrica y drenaje rural y urbano. Describe la dinámica de flujo del agua en sistemas superficiales (ríos, canales, corrientes, lagos, etc.,)
  • 7. PROCESOS QUE INTERVIENEN EN EL CICLO DEL AGUA (Pensar en su medición y Estadísticas) • Evaporación• Evaporación • Transpiración • Radiación y mov. Masas de aire • Condensación • Precipitación • Infiltración• Infiltración • Percolación • ESCURRIMIENTOS EN RÍOS
  • 14. ESTACIÓN AUTOMATIZADA (Davis Meteorological Instrumentation) •PRECIPITACIÓN •TEMPERATURA •VIENTO •RADIACIÓN •HUMEDAD ATMÓSFERICA •HUMEDAD DEL SUELO
  • 15. ¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Comprender los fenómenos involucrados en• Comprender los fenómenos involucrados en el ciclo hidrológico para comprender la importancia de colección y análisis de datos • Dar pautas para proponer un manejo integral sustentable en cuenca • Definir el diseño de las obras hidráulicas• Definir el diseño de las obras hidráulicas que explotaran las fuentes de agua superficiales
  • 16. ¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Determinar la capacidad de almacenamiento• Determinar la capacidad de almacenamiento que debe tener una presa • Determinar la altura de puentes que cruzan los ríos • Pronóstico de grandes avenidas para que• Pronóstico de grandes avenidas para que con anticipación se evacuen las zonas que estan por inundarse
  • 17. ¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Dimensionar obras de protección contra• Dimensionar obras de protección contra inundaciones • Determinar el diseño de drenaje parcelario y urbano • Determinar el diseño de vertedores en las• Determinar el diseño de vertedores en las presas • Operar las presas
  • 18. HIDROLOGÍA Y SU APOYO EN LA AGRICULTURA DE RIEGO CUANDO SE DEPENDE DE PRESAS ESTIMAR DISPONIBILIDADES DE AGUA MENSUALES QUE ENTRARAN A UNA PRESA PARA DE ESTA MANERA CON ANTICIPACIÓN VER SI LOS CULTIVOS PROPUESTOS PODRAN SEMBRARSE SIN PROBLEMAS DE DEFICIT O DESPERDICIO DE AGUA EN PRESAS
  • 19. Distribución de agua en el mundo (millones de km3 y %) • Oceanos 1,338 96.5%• Oceanos 1,338 96.5% • Hielo polar 24 1.7% • Agua subterranea 23 1.7% • Lagos 0.17 0.013% • Hum. del suelo 0.016 0.0012• Hum. del suelo 0.016 0.0012 • Hum. Atm. 0.013 0.001 • Ríos 0.00212 0.0002
  • 20. AGUA DULCE 2/3 Partes es hielo polar y la mayor parte de lo2/3 Partes es hielo polar y la mayor parte de lo que resta es agua subterránea encontrada en profundidades de 200 a 600 m. Más alla de esta profundidad el agua es salina. Solo 0.006% es contenida en ríos.
  • 21. MEXICO (Estimaciones de la CNA) Hay una precip. Annual de 1520 Km3 de losHay una precip. Annual de 1520 Km3 de los cuales escurren 440; a la fecha se ha construido infraestructura para regular 134 km3; de estos se aprovechan 73 km3 en usos consuntivos y 113 se destinan a no consuntivos (generacion ene. Electr.).consuntivos (generacion ene. Electr.).
  • 22. Distribución de Usos Consuntivos en Mexico • 76% Agricultura• 76% Agricultura • 17% poblaciones • 5% usos industriales • 2% en otros
  • 23. Propósitos de manejar el agua • Suministro muncipal e industrial• Suministro muncipal e industrial • Irrigación • Generación de energía eléctrica • Navegación, recreación • Manejo ambiental, manejo de calidad de• Manejo ambiental, manejo de calidad de aguas, reducción de daños por inundaciones, control de erosión
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27. HIDROLOGÍA Y LAS CUENCAS
  • 28. MEXICO: REGIONALIZACIÓN DE LA CNAMEXICO: REGIONALIZACIÓN DE LA CNA I Península de Baja California II Noroeste III Pacifico Norte IV Balsas V Pacifico SurII COMISION NACIONAL DEL AGUA UPRyPS/Coordinación de Consejos de Cuenca V Pacifico Sur VI Río Bravo VII Cuencas Centrales del Norte VIII Lerma-Santiago-Pacífico XI Frontera Sur IX Golfo Norte XII Península de Yucatán XIII Valle de México X Golfo Centro I II III VI VII VIII IX X XIIXIII Los limites hidrológicos obedecen criterios geográficos, los limites administrativos obedecen a criterios políticos y de administración. IV V X XI
  • 30. ESTADO DE MÉXICO • RH-26 Pánuco 35.4% (R. Moctezuma,• RH-26 Pánuco 35.4% (R. Moctezuma, Cuenca lago de Texcoco) • RH-12 Lerma Santiago 23.9% • RH-18 Balsas 40.7% (Sistema Cutzamala)
  • 31. ESTADO DE MÉXICO-PRESAS (43 presas, las + importantes) • Presa de Valle de Bravo sobre el R. Ixtapan = 401 millones• Presa de Valle de Bravo sobre el R. Ixtapan = 401 millones de m3 (RH Balsas) • Presa Villa Victoria sobre el R. Los Lobos= 218 millones de m3 (RH Balsas) • Huapango sobre el R. Huapango = 130 millones de m3 (RH Pánuco, Mpio. Jilotepec) • Tepetitlán sobre el R. Jaltepec = 92 millones de m3 (RH Lerma, Municipio San Felipe del Progreso)Lerma, Municipio San Felipe del Progreso) • Presa La Angostura en Chiapas = 19 000 millones de m3 • Presa MH en Sinaloa = 3500 millones de m3
  • 32. CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en donde (sisuperficie terrestre en donde (si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. La definición anterior se refiere a una cuenca superficial; asociada a cada una de éstasasociada a cada una de éstas existe también una cuenca de agua subterránea.
  • 33. CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS Desde el punto de vista de su salida, existen fundamentalmente dos tipos de de cuencas: endorreicas yde cuencas: endorreicas y exorreicas. Las endorreicas el punto de salida esta dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago; en las exorreicas su punto de salida esta en los límites de las cuencas y está enlímites de las cuencas y está en otra corriente o mar. El parteaguas es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas.
  • 35. INSTRUMENTACION PARA MEDICIÓN Cuantificar las variables que intervienen en elCuantificar las variables que intervienen en el ciclo del agua a través de: • Estaciones meteorológicas (evaporímetro, pluviografo, termometros, medición de radiación, viento,etc.,) • Aforo de escurrimientos sobre parcelas,• Aforo de escurrimientos sobre parcelas, laderas y ríos para medir escurrimientos (Q=Area*Velocidad)
  • 36. INSTRUMENTACIÓN PARA MEDICIÓN • Calcular demandas de agua de los cultivos• Calcular demandas de agua de los cultivos • Pruebas de infiltración • Medir volúmenes de almacenamiento al principio y fin de mes en presas
  • 37. FUENTES DE INFORMACIÓN DE CUENCAS YALGUNOS PARÁMETROS • Boletínes Hidrológicos (por región hidrológica)• Boletínes Hidrológicos (por región hidrológica) • INEGI: Sintésis por estado, cartas (de varios tipos), fotogr. Aéreas, imágenes satelite • ERIC III Cd: Extractor rápido de información meteorológica (editado por el IMTA hasta 2004) • CLICOM: Base de datos del clima actualizada que se obtiene directamente en el SMN (hasta la delse obtiene directamente en el SMN (hasta la del año inmediato anterior) • BANDAS Cd: Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales