Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” Del 10 al 14 de junio de 2013. Piura, Perú Por Wouter Buytaert y Boris Ochoa Tocachi

1. Taller de evaluación Wouter Buytaert
Boris Ochoa Tocachi

2. Tutorial
Calcular el cambio en el almacenamiento de agua
de la cuenca para el siguiente periodo de tiempo:
Fecha & hora P1 P2 Q ET
[mm h-1] [mm h-1] [m3 s-1] [mm h-1]
15/06/02 19:00 0 0.1 0.045 0.03
15/06/02 20:00 0.2 0.3 0.054 0.01
15/06/02 21:00 0.8 0.7 0.065 0
15/06/02 22:00 2.8 1.1 0.104 0
15/06/02 23:00 5.2 8.2 0.212 0
16/06/02 00:00 1.8 5.6 0.311 0
16/06/02 01:00 2.6 2.2 0.370 0
16/06/02 02:00 0.4 0.5 0.290 0
16/06/02 03:00 0 0.1 0.215 0
16/06/02 04:00 0 0 0.170 0
16/06/02 05:00 0 0 0.136 0
16/06/02 06:00 0 0 0.115 0.05
16/06/02 07:00 0 0 0.102 0.08
16/06/02 08:00 0 0 0.091 0.12
16/06/02 09:00 0 0 0.085 0.15
16/06/02 10:00 0 0 0.079 0.17
16/06/02 11:00 0 0 0.074 0.21
16/06/02 12:00 0 0 0.070 0.24
16/06/02 13:00 0 0 0.065 0.28
Área de la cuenca = 2.54 km2
Infiltración constante de
0.23 mm day-1
Ejercicio 1

3. Mapa de la cuenca:
P1
P2
Estación de medición de caudal
Pluviógrafo P2 está localizado a 100 m de la salida de la cuenca (estación de medición
de caudal). P1 está localizado a 800 m aguas arriba de P2.

4. En la misma cuenca del Ejercicio 1, se presenta la siguiente información acerca de las
propiedades de los suelos:
- Los suelos son del tipo franco arenoso (sandy loam)
- La profundidad promedio del suelo es 60 cm, encima de un lecho rocoso casi
impermeable
1. ¿Es probable que ocurra flujo superficial por exceso de infiltración durante el evento?
2. Una analista determinó el contenido de agua en el suelo dentro de la cuenca antes del
evento de precipitación usando muestras de suelo gravimétricas. Ella tomó 5 muestras
a diferentes profundidades usando anillos de 100 cm3
, secándolas en laboratorio en
un horno a 105 ºC, y obteniendo los siguientes resultados (los pesos incluyen el peso
del anillo):
Peso total [g] Peso seco [g] Peso del anillo [g] Profundidad [cm]
192.6 171.3 50.3 10
203.2 178.9 50.6 20
215.6 187.3 50.1 30
219.6 185.4 49.8 40
244.9 202.4 49.6 50
Ejercicio 2

5. 2.1. Calcular el contenido gravimétrico y volumétrico de agua, densidad aparente en
seco y porosidad de las muestras de suelo. La densidad de la fracción sólida es
2.65 g cm-3
.
Avanzado:
2.2. Grafique el perfil vertical del contenido de agua volumétrico y el potencial de la
matriz.
2.3. Calcule la cantidad de precipitación que habría infiiltrarse para saturar el perfil de
suelo completamente [mm]. ¿Es probable que flujo superficial por exceso de
saturación ocurra en esta ubicación?
3. Un sensor TDR de 60 cm de longitud instalado verticalmente en el mismo lugar
donde las muestras de suelo fueron tomadas, ha medido un contenido de agua
volumétrico sobre el perfil de suelo de 31.8 % el 16/06/2002 a las 06h00.
Calcule la cantidad de agua almacenada en el suelo desde el inicio del evento de
precipitación a las 06h00. ¿Es el valor que se obtiene compatible con la
precipitación medida?

6. Curva de retención de agua
Recursos adicionales

7. Curva de conductividad hidráulica

8. Propiedades físicas del suelo
El suelo comprende tres fases:
Volumen (L3
) Masa (M)
Sólido Matriz de suelo VS MS
Líquido Agua VL ML
Gas Aire VG MG (Negligible)
Densidad de sólidos
Densidad aparente
seco
Densidad aparente
total
Porosidad
Relación de vacíos
ρS =
M S
V S
VT = VS+VL +VG MT = MS+ML
ρT =
M S+ M L
V T
ε=
V L+ V G
V T
Fórmula de interrelación:
ε=
e
1+ e
=
ρS−ρB
ρS
Valores típicos:
Arcilla Arena/grava
ρB [g cm-3
] 1.1 1.6
ε [-] 0.6 0.2
e [-] 1.5 0.25