INTRODUCCION AL BALANCE HIDRICO DE CUENCAS HIDROGRAFICAS

1. BALANCE HIDRICO

2. Water Balance
I - Q = (dS/dt)
I = Inflow (L3/t)
Q = outflow (L3/t)
dS/dt = change in storage (L3/t)
Volume out of watershed =
(flow rate)*(time)
OR
(depth)*(watershed area)

3.  Water Balance
 P – R – G – E – T = ΔS
 P = Precipitation
 R = Surface Runoff
 G = Groundwater Flow
 E = Evaporation
 T = Transpiration
 ΔS = Change in Storage
 Water balance for each area is different
 Characteristics of the area alter how water
 leaves watershed or basin

4. Balance hídrico en un lago
Para un mes dado, un lago de 300
acres, tiene un ingreso de 15 cfs,
una salida de 13 cfs y un
incremento total en el
almacenamiento de 16 ac-ft. Una
estación USGS cercana al lago
registra una precipitación total
para el mes de 1.3 in. Asumir que
la infiltración es despreciable,
determinar las perdidas por
evaporación en pulgadas, para el
mes dado.

5. Resolviendo el balance hídrico del lago
∆ 𝑆 = 𝐼 + 𝑃 − 𝐸 − 𝑂
Donde:
∆S = Cambio en el Almacenamiento
I = Ingreso (Inflow)
P = Precipitación
E = Evaporación
O = Salida (outflow)
Despejando para Evaporación

6. 𝐸 = 𝐼 + 𝑃 − 𝑂 − ∆ 𝑆
𝐼 =
(15
𝑓𝑡3
𝑠
)(ac/43,560𝑓𝑡2)(12
𝑖𝑛
𝑓𝑡
)(3,600 s/hr)(24 hr/dia)(30 días/mes)(1 mes)
300 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
=35.7 in.
O=
(13
𝑓𝑡3
𝑠
)(ac/43,560𝑓𝑡2)(12
𝑖𝑛
𝑓𝑡
)(3,600 s/hr)(24 hr/dia)(30 días/mes)(1 mes)
300 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
=30.94 in.
P = 1.3 in.
∆S=
(16 𝑎𝑐−𝑓𝑡)(12
𝑖𝑛
𝑓𝑡
)
300 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
=0.64 in.
E = 35.7 – 30.94 +1.3 -0.64 = 5.42 in.

7. Balance hídrico en una piscina
 Una Piscina (20 ft x 20 ft x 5 ft)
tiene una pequeña rajadura en el
fondo. Mediciones de lluvia,
evaporación y niveles de agua son
tomados diariamente por 10 días,
para determinar que debería
hacerse para repararla. Estimar el
promedio diario de filtración en la
piscina por ft3/dia. Asumir que la
piscina tiene 5 ft de profundidad al
final del dia 1.
Dia Evaporaci
ón (in)
Lluvia
(in)
Nivel (in)
1 0.5 60
2 0 1.0
3 0.5
4 0 2.0
5 0.5
6 0.5
7 0 4.0
8 0.5
9 0.5
10 0.5 52

8. La ecuación del balance hídrico
𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 − ∆𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
Todos los valores deben ser en las mismas unidades, Por lo tanto,
el cambio total en el almacenamiento es de 52 − 60 = −8 𝑝𝑙𝑔.
La Precipitación es 1 + 2 + 4 = 7 𝑝𝑙𝑔.
La Evaporación es 7 ∗ 0.5 = 3.5 𝑝𝑙𝑔.
𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 7 − 3.5 − −8 = 11.5 𝑝𝑢𝑙𝑔.
La salida debe ser en
𝑓𝑡3
𝑑í𝑎
. El cambio de altura es distribuido sobre
en área de la piscina.
S𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 =
(11.5 𝑝𝑙𝑔)(1
𝑓𝑡
12 𝑝𝑙𝑔
)(20𝑓𝑡)(20𝑓𝑡)
10 𝑑í𝑎𝑠
Salida = 38.3
𝑓𝑡3
𝑑í𝑎

9.  Clear Lake has a surface area of 708,000 m2 (70.8 ha).
For a given month the lake has an inflow of 1.5 m3/s
and an outflow of 1.25 m3/s. A +1.0 -m storage change
or increase in lake level was recorded. If a
precipitation gage recorded a total of 24 cm for this
month, determine the evaporation loss (in cm) for the
lake. Assume that seepage loss is negligible.

10. E= I-O+ P- ∆S
Convert everything to centimeters
∆S= 100cm
Inflow =
(
1.5 𝑚3
𝑠𝑒𝑔
)(
100 𝑐𝑚
1 𝑚.
)(
3600 𝑠𝑒𝑔
1 ℎ.
)(
24 ℎ.
1 𝑑
)(
30 𝑑
1 𝑚.
)1 𝑚.
708,000 𝑚2 = 549.2 cm
outflow =
(
1.25 𝑚
3
𝑠𝑒𝑔
)(
100 𝑐𝑚
1 𝑚.
)(
3600 𝑠𝑒𝑔
1 ℎ.
)(
24 ℎ.
1 𝑑
)(
30 𝑑
1 𝑚.
)1 𝑚.
708,000 𝑚2 = 457.6 cm
 E= 549.2 cm- 457.6 cm+ 24 cm- 1.OO cm = 15.6cm
DATOS:
A = 708,000 m2
I = 1.5 m3/seg
O = 1.25 m3/seg
∆S= 1.00 m.
P = 24 cm
T = 1 month