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TEMAS DE INVESTIGACION PARA
     SUSTENTAR ANTES DEL SEGUNDO PARCIAL
1.  El psicrómetro y las tablas psicrométricas   13. Manejo y control de aguas en la
                                                     explotación minera
2.  Vientos, rosa de los vientos, usos,
                                                 14. Métodos de protección en eventos
    aplicaciones, instrumentos                       extraordinarios: avalanchas, crecientes,
3. El Pluviómetro y el pluviógrafo                   inundaciones
4. El anemómetro y anemógrafo.                   15. Amenaza, vulnerabilidad y riesgo en el
                                                     manejo de eventos extraordinarios
5. El termohigrágrafo y la caseta                16. El uso de la hidrología en el diseño de
    meteorológica                                    puentes estructurales .
6. Evaporación real y evapotranspiración         17. Tornados, huracanes y tormentas
    potencial.                                   18. Estaciones Limnimétricas y limnigráflcas.
7. Evaporímetro, Usos y métodos de cálculo       19. Instrumentos para medir caudales por
                                                     vadeo
    para la agricultura
                                                 20. Instrumentos para medir caudales por
8. El agua y la energía eléctrica en                 estructuras
    hidrología.                                  21. El uso de la hidrología en el diseño de
9. Normatividad y legislación sobre aguas,           distritos de riego
                                                 22. La presión atmosférica. El barómetro, el
10. Los pronósticos del clima y la hidrología        altímetro
    satelital                                    23. Fenómenos lícteos
11. Geomorfología y modelado de paisaje:         24. Fenómenos eléctricos
12. Drenaje interno en vías y caminos, obras     25. Transporte de sedimentos y material de
    de arte, según el régimen pluvial                arrastre
Capítulos
1.1 Introducción al estudio de la hidrología
1.2 El ciclo hidrológico
1.3 El sistema hidrológico
1.4 Modelo del sistema hidrológico
1.5 Clasificación de los modelos
    hidrológicos
Terminología que debe manejar al
           finalizar el capítulo
• Ciclo del agua.        • Hidrología.
• Balance hídrico.       • Modelo hidrológico
• Sistema hidrológico.   • Cuenca (hoya).
• Sistema hidrológico
  global.
• Sistema hidrológico
  regional (local).
• Volumen de control.
1.1 Introducción al

ESTUDIO DE LA HIDROLOGÍA
Contenido
• Definición de Hidrología     • Hidrología Aplicada
• Desarrollo histórico de      • Objetivos de la Hidrología
  la                             Aplicada.
  Hidrología.                  • Aplicaciones de la
• Clasificación de la            Hidrología.
  hidrología a nivel de        • Institutos y agencias
  pregrado.                      gubernamentales
• División de la Hidrología.     encargados de los
• Ciencias auxiliares de la      asuntos
  Hidrología.                    hidrológicos.
• Materia que trata la         • Práctica N° 1.
  Hidrología Superficial.
Definición de Hidrología
• Hidro (agua) y logos • Es una Ciencia de la Tierra.
  (estudio, doctrina).   • Abarca la historia completa
                             del agua sobre la Tierra.
                           • Estudia las diferentes fases
                             del ciclo hidrológico, es decir,
                             la circulación ininterrumpida
                             del agua entre la Tierra y la
                             atmósfera.
                           • Abarca todas las ciencias
                             hídricas:
                              Las aguas oceánicas son del
                              dominio de la ingeniería
                              oceánica y de las ciencias
                              marinas (oceanografía).
¿Qué es la Hidrología?
Trata la presencia del agua en la Tierra:
• Su ocurrencia (existencia), circulación
   (movimiento) y distribución (en la atmósfera, en
   la superficie del terreno y en el subsuelo -suelo y
   rocas supra e infrayacentes).
• Sus propiedades físicas y químicas.
• Su interacción (influencia) con el medio
   ambiente.
• Su relación con los seres vivos y en particular con
   el hombre.
¿Qué es la Hidrología?
• Es una ciencia amplia e interdisciplinaria:
   – Está lejos de tener un desarrollo completo.
   – Se apoya en otras ciencias auxiliares (ecléctica):
      • Requiere material de otras ciencias para su propia
        interpretación y uso.
      • Se aplican varios métodos analíticos y estadísticos.
• El conocimiento hidrológico se emplea
  para:
   – Uso y control de los recursos hídricos.
   – Diseño de obras de defensa.
Desarrollo histórico de la
                Hidrología
• Origen en varias        • Inicios vinculados a:
  esferas conexas:           – Primeras obras de
  –   Geografía física.        ingeniería de la
  –   Meteorología.            antigüedad que servían
                               para abastecer de agua a
  –   Geología.
                               las ciudades o para regar
  –   Hidráulica.              campos de cultivo.
  –   Entre otras.           – Los intentos de
                               eminentes eruditos por
                               comprender el medio
                               físico que nos rodea.
Desarrollo histórico de la
             hidrología
• Por evidente que pueda parecer el ciclo
  hidrológico (concepto fundamental) hoy,
  hubo de transcurrir mucho tiempo para
  que se lograra comprender su
  mecanismo:
  – Ni siquiera los intelectos más brillantes del
    Renacimiento pudieron evitar algunas
    hipótesis falsas.
Desarrollo histórico de la
               hidrología
• Se reconocen diez períodos :
  –   Período de la especulación.
  –   Período de la observación.
  –   Período de las mediciones.
  –   Período de la experimentación.
  –   Período de la modernización.
  –   Período del empirismo.
  –   Período de la racionalización.
  –   Período de la teorización.
  –   Período de la globalización.
  –   Período de la virtualización.
División de la Hidrología
• Ponce y Palaniappan (1993-2006), afirman
  que la Hidrología se clasifica según:
  –   Un modo general.
  –   La escala temporal.
  –   La región climática.
  –   La región ecológica.
  –   La región geomórfica.
  –   Su metodología de estudio.
  –   El tópico.
  –   Los campos relacionados.
Clasificación general
• Hidrología del agua en                – Hidrología del agua
  la atmósfera:                           subsuperficial:
  — Hidrometeorología.                      • Hidrología del agua subterránea
                                              o del nivel freático- freatología-
• Hidrología del agua en I                    (agua de la zona de saturación):
  los mares y océanos:                           – Hldrogeología
                                                 – GeoHidrología
   – Oceanografía (aspectos de              • Hidrología de la zona de
     masa y circulación).                     aireación o zona vadosa (agua
• Hidrología del agua                         de la humedad del suelo).
  terrestre:
   – Hidrología del agua
     superficial:
       • Potamología:
            – Agua de las corrientes
              superficiales.
       • Limnología:
            – Agua represada en los
              lagos y ciénagas.
       • Glaceología (crilogía):
            – Masas de nieve y hielo.
Escala temporal
• Hidrología de    • Hidrología de flujo de
  avenidas.          base.
• Hidrología de    • Hidrología de flujos
  sequías.           pequeños.
• Hidrología de
  rendimiento de
  cuencas.
Regiones climáticas
• Hidrología de zonas    • Hidrología nórdica.
  áridas y semiáridas.   • Hidrología polar.
• Hidrología tropical.
Regiones ecológicas
• Hidrología de           • Hidrología agrícola.
  bosques.                • Hidrología urbana.
• Hidrología de
  praderas.
• Hidrología de tierras
  silvestres.
Regiones (zonas) geomórficas
• Hidrología de cuencas            • Hidrología de lagos.
  hidrográficas.                   • Hidrología de humedales.
• Hidrología de zonas nevadas.     • Hidrología de zonas de suelos
• Hidrología de zonas                orgánicos.
  montañosas/áreas                 • Hidrología de costas y deltas.
  volcánicas.                      • Hidrología de estuarios.
• Hidrología de piedemonte.        • Hidrología global.
• Hidrología de zonas cársticas.   • Hidrología de hoyos en las
• Hidrología de conos aluviales.     praderas.
• Hidrología de llanuras
  inundables.
• Hidrología de corrientes de
  agua.
Materia que trata la Hidrología
           Superficial

• El estudio de la Hidrología de las aguas
  superficiales puede dividirse en tres
  partes:
  – Estudio de los procesos hidrológicos.
  – El análisis hidrológico.
  – El diseño hidrológico.
Procesos hidrológicos
•   Descripción de los principios que         •   Mediciones hidrológicas
    rigen los fenómenos                           (recolección de datos):
    hidrológicos.                                  – Necesidad de disponer de datos
•   Visualización del sistema                        básicos adecuados.
    hidrológico como un volumen de                 – Las características complejas de los
                                                     procesos naturales que tienen
    control generalizado.                            relación con los fenómenos
     – Empleo del teorema de transporte              hidrológicos hacen difícil el
       de Reynolds (o ecuación de                    tratamiento de muchos de los
       volumen de control general) de la             procesos hidrológicos mediante un
       mecánica de fluidos para aplicar              razonamiento lógico deductivo
       las leyes físicas que rigen la masa,          riguroso:
       el momentum (cantidad de                         •   No siempre es posible partir de una
       movimiento) y la energía en el                       ley básica y determinar con base en
       flujo de las aguas atmosférica,                      ésta el resultado hidrológico
       superficial y subsuperficial.                        buscado.
                                                        •   En su lugar, es necesario partir de
                                                            un conjunto de hechos observados,
                                                            analizarlos, y con este análisis
                                                            establecer las normas sistemáticas
                                                            que gobiernan tales hechos.
Análisis hidrológico
• Utilización de métodos               – Análisis de eventos extremos:
                                           • Problemas típicos de Hidrología
  computacionales para                       implican;
  tareas                                     – a) Cálculo de extremos que no se
                                                observan en una muestra de
  específicas:                                  datos de corta duración.
   – Modelado del proceso                    – b) Determinación de las
                                                características hidrológicas en
     lluvia- escorrentía.                       lugares donde no se ha llevado a
   – Tránsito de caudales                       cabo un registro de dalos
                                                {lugares que resultan mucho más
     (avenidas):                                numerosos que aquellos donde
     • Atención al tema del tránsito            se dispone de datos.
       de crecientes utilizando el           – c) Cálculo de la acción humana
       método de la                             sobre las características
       onda dinámica donde                      hidrológicas de un área.
       herramientas                    – Secuencia de temas presentados
       computacionales                   en la forma en que los análisis
       estandarizadas                    tratan la variabilidad en el espacio
       hacen posible la aplicación
       general de este método.           y en el tiempo y la aleatoriedad
                                         del comportamiento del sistema
                                         hidrológico.
Diseño hidrológico
• Se centra en el            – El cálculo de crecientes
  estudio                      de diseño (para varios
                               tipos de problemas):
  de:
                               • Alcantarillado de aguas
   – Los riesgos                 de lluvias.
     inherentes del diseño     • Estructuras para el
     hidrológico.                control de crecientes.
   – La selección de           • Estructuras para el
                                 embalse y suministro de
     tormentas de diseño
                                 agua.
     y de la precipitación
     máxima probable.
Aplicaciones de la hidrología
• Investigación y estudio, diseño y operación
  de obras para el aprovechamiento,
  control y conservación
  del agua:
  – Escogencia de fuentes
    de abastecimiento de agua para uso doméstico
    o industrial.
Aplicaciones de la hidrología
• Estudio y construcción
  de obras hidráulicas:
  – Fijación de las
    dimensiones hidráulicas
    de obras de ingeniería
    (puentes, otras).
     • Determinación de los
       caudales máximos que
       puedan esperarse en un
       vertedero, en una
       alcantarilla de carretera
       o en un sistema de
       drenaje
       urbano.
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Aplicaciones de la hidrología
Práctica 1
1. Construya una lista de    • 2. Seleccione un evento
   instituciones que en el     hidrológico importante tal
   ámbito nacional,            como una creciente o una
   regional o local que se     sequía que haya ocurrido
   encargan de los asuntos     cerca de usted y describa
   hidrológicos y cuáles       sus efectos. (cada grupo
   son sus                     analiza un evento
   responsabilidades           ocurrido en una zona
   específicas para cada       diferente del país, citando
   uno de ellos. (3            fuentes bibliográficas)
   entidades como
   mínimo y por lo menos
   una en cada ámbito)
Práctica 1
• Seleccione un proyecto de recursos
  hidráulicos a escala local, regional,
  nacional o internacional.
  – Explique los propósitos del proyecto y
    mencione sus principales características
  – Qué puntos específicos de hidrología se
    tocaron en cada punto?
  – (cada grupo trabaja un proyecto diferente y
    realice un resumen)

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Clase 1 introducción hidrología

  • 1.
  • 2. TEMAS DE INVESTIGACION PARA SUSTENTAR ANTES DEL SEGUNDO PARCIAL 1. El psicrómetro y las tablas psicrométricas 13. Manejo y control de aguas en la explotación minera 2. Vientos, rosa de los vientos, usos, 14. Métodos de protección en eventos aplicaciones, instrumentos extraordinarios: avalanchas, crecientes, 3. El Pluviómetro y el pluviógrafo inundaciones 4. El anemómetro y anemógrafo. 15. Amenaza, vulnerabilidad y riesgo en el manejo de eventos extraordinarios 5. El termohigrágrafo y la caseta 16. El uso de la hidrología en el diseño de meteorológica puentes estructurales . 6. Evaporación real y evapotranspiración 17. Tornados, huracanes y tormentas potencial. 18. Estaciones Limnimétricas y limnigráflcas. 7. Evaporímetro, Usos y métodos de cálculo 19. Instrumentos para medir caudales por vadeo para la agricultura 20. Instrumentos para medir caudales por 8. El agua y la energía eléctrica en estructuras hidrología. 21. El uso de la hidrología en el diseño de 9. Normatividad y legislación sobre aguas, distritos de riego 22. La presión atmosférica. El barómetro, el 10. Los pronósticos del clima y la hidrología altímetro satelital 23. Fenómenos lícteos 11. Geomorfología y modelado de paisaje: 24. Fenómenos eléctricos 12. Drenaje interno en vías y caminos, obras 25. Transporte de sedimentos y material de de arte, según el régimen pluvial arrastre
  • 3. Capítulos 1.1 Introducción al estudio de la hidrología 1.2 El ciclo hidrológico 1.3 El sistema hidrológico 1.4 Modelo del sistema hidrológico 1.5 Clasificación de los modelos hidrológicos
  • 4. Terminología que debe manejar al finalizar el capítulo • Ciclo del agua. • Hidrología. • Balance hídrico. • Modelo hidrológico • Sistema hidrológico. • Cuenca (hoya). • Sistema hidrológico global. • Sistema hidrológico regional (local). • Volumen de control.
  • 5. 1.1 Introducción al ESTUDIO DE LA HIDROLOGÍA
  • 6. Contenido • Definición de Hidrología • Hidrología Aplicada • Desarrollo histórico de • Objetivos de la Hidrología la Aplicada. Hidrología. • Aplicaciones de la • Clasificación de la Hidrología. hidrología a nivel de • Institutos y agencias pregrado. gubernamentales • División de la Hidrología. encargados de los • Ciencias auxiliares de la asuntos Hidrología. hidrológicos. • Materia que trata la • Práctica N° 1. Hidrología Superficial.
  • 7. Definición de Hidrología • Hidro (agua) y logos • Es una Ciencia de la Tierra. (estudio, doctrina). • Abarca la historia completa del agua sobre la Tierra. • Estudia las diferentes fases del ciclo hidrológico, es decir, la circulación ininterrumpida del agua entre la Tierra y la atmósfera. • Abarca todas las ciencias hídricas: Las aguas oceánicas son del dominio de la ingeniería oceánica y de las ciencias marinas (oceanografía).
  • 8. ¿Qué es la Hidrología? Trata la presencia del agua en la Tierra: • Su ocurrencia (existencia), circulación (movimiento) y distribución (en la atmósfera, en la superficie del terreno y en el subsuelo -suelo y rocas supra e infrayacentes). • Sus propiedades físicas y químicas. • Su interacción (influencia) con el medio ambiente. • Su relación con los seres vivos y en particular con el hombre.
  • 9. ¿Qué es la Hidrología? • Es una ciencia amplia e interdisciplinaria: – Está lejos de tener un desarrollo completo. – Se apoya en otras ciencias auxiliares (ecléctica): • Requiere material de otras ciencias para su propia interpretación y uso. • Se aplican varios métodos analíticos y estadísticos. • El conocimiento hidrológico se emplea para: – Uso y control de los recursos hídricos. – Diseño de obras de defensa.
  • 10. Desarrollo histórico de la Hidrología • Origen en varias • Inicios vinculados a: esferas conexas: – Primeras obras de – Geografía física. ingeniería de la – Meteorología. antigüedad que servían para abastecer de agua a – Geología. las ciudades o para regar – Hidráulica. campos de cultivo. – Entre otras. – Los intentos de eminentes eruditos por comprender el medio físico que nos rodea.
  • 11. Desarrollo histórico de la hidrología • Por evidente que pueda parecer el ciclo hidrológico (concepto fundamental) hoy, hubo de transcurrir mucho tiempo para que se lograra comprender su mecanismo: – Ni siquiera los intelectos más brillantes del Renacimiento pudieron evitar algunas hipótesis falsas.
  • 12. Desarrollo histórico de la hidrología • Se reconocen diez períodos : – Período de la especulación. – Período de la observación. – Período de las mediciones. – Período de la experimentación. – Período de la modernización. – Período del empirismo. – Período de la racionalización. – Período de la teorización. – Período de la globalización. – Período de la virtualización.
  • 13. División de la Hidrología • Ponce y Palaniappan (1993-2006), afirman que la Hidrología se clasifica según: – Un modo general. – La escala temporal. – La región climática. – La región ecológica. – La región geomórfica. – Su metodología de estudio. – El tópico. – Los campos relacionados.
  • 14. Clasificación general • Hidrología del agua en – Hidrología del agua la atmósfera: subsuperficial: — Hidrometeorología. • Hidrología del agua subterránea o del nivel freático- freatología- • Hidrología del agua en I (agua de la zona de saturación): los mares y océanos: – Hldrogeología – GeoHidrología – Oceanografía (aspectos de • Hidrología de la zona de masa y circulación). aireación o zona vadosa (agua • Hidrología del agua de la humedad del suelo). terrestre: – Hidrología del agua superficial: • Potamología: – Agua de las corrientes superficiales. • Limnología: – Agua represada en los lagos y ciénagas. • Glaceología (crilogía): – Masas de nieve y hielo.
  • 15. Escala temporal • Hidrología de • Hidrología de flujo de avenidas. base. • Hidrología de • Hidrología de flujos sequías. pequeños. • Hidrología de rendimiento de cuencas.
  • 16. Regiones climáticas • Hidrología de zonas • Hidrología nórdica. áridas y semiáridas. • Hidrología polar. • Hidrología tropical.
  • 17. Regiones ecológicas • Hidrología de • Hidrología agrícola. bosques. • Hidrología urbana. • Hidrología de praderas. • Hidrología de tierras silvestres.
  • 18. Regiones (zonas) geomórficas • Hidrología de cuencas • Hidrología de lagos. hidrográficas. • Hidrología de humedales. • Hidrología de zonas nevadas. • Hidrología de zonas de suelos • Hidrología de zonas orgánicos. montañosas/áreas • Hidrología de costas y deltas. volcánicas. • Hidrología de estuarios. • Hidrología de piedemonte. • Hidrología global. • Hidrología de zonas cársticas. • Hidrología de hoyos en las • Hidrología de conos aluviales. praderas. • Hidrología de llanuras inundables. • Hidrología de corrientes de agua.
  • 19. Materia que trata la Hidrología Superficial • El estudio de la Hidrología de las aguas superficiales puede dividirse en tres partes: – Estudio de los procesos hidrológicos. – El análisis hidrológico. – El diseño hidrológico.
  • 20. Procesos hidrológicos • Descripción de los principios que • Mediciones hidrológicas rigen los fenómenos (recolección de datos): hidrológicos. – Necesidad de disponer de datos • Visualización del sistema básicos adecuados. hidrológico como un volumen de – Las características complejas de los procesos naturales que tienen control generalizado. relación con los fenómenos – Empleo del teorema de transporte hidrológicos hacen difícil el de Reynolds (o ecuación de tratamiento de muchos de los volumen de control general) de la procesos hidrológicos mediante un mecánica de fluidos para aplicar razonamiento lógico deductivo las leyes físicas que rigen la masa, riguroso: el momentum (cantidad de • No siempre es posible partir de una movimiento) y la energía en el ley básica y determinar con base en flujo de las aguas atmosférica, ésta el resultado hidrológico superficial y subsuperficial. buscado. • En su lugar, es necesario partir de un conjunto de hechos observados, analizarlos, y con este análisis establecer las normas sistemáticas que gobiernan tales hechos.
  • 21. Análisis hidrológico • Utilización de métodos – Análisis de eventos extremos: • Problemas típicos de Hidrología computacionales para implican; tareas – a) Cálculo de extremos que no se observan en una muestra de específicas: datos de corta duración. – Modelado del proceso – b) Determinación de las características hidrológicas en lluvia- escorrentía. lugares donde no se ha llevado a – Tránsito de caudales cabo un registro de dalos {lugares que resultan mucho más (avenidas): numerosos que aquellos donde • Atención al tema del tránsito se dispone de datos. de crecientes utilizando el – c) Cálculo de la acción humana método de la sobre las características onda dinámica donde hidrológicas de un área. herramientas – Secuencia de temas presentados computacionales en la forma en que los análisis estandarizadas tratan la variabilidad en el espacio hacen posible la aplicación general de este método. y en el tiempo y la aleatoriedad del comportamiento del sistema hidrológico.
  • 22. Diseño hidrológico • Se centra en el – El cálculo de crecientes estudio de diseño (para varios tipos de problemas): de: • Alcantarillado de aguas – Los riesgos de lluvias. inherentes del diseño • Estructuras para el hidrológico. control de crecientes. – La selección de • Estructuras para el embalse y suministro de tormentas de diseño agua. y de la precipitación máxima probable.
  • 23. Aplicaciones de la hidrología • Investigación y estudio, diseño y operación de obras para el aprovechamiento, control y conservación del agua: – Escogencia de fuentes de abastecimiento de agua para uso doméstico o industrial.
  • 24. Aplicaciones de la hidrología • Estudio y construcción de obras hidráulicas: – Fijación de las dimensiones hidráulicas de obras de ingeniería (puentes, otras). • Determinación de los caudales máximos que puedan esperarse en un vertedero, en una alcantarilla de carretera o en un sistema de drenaje urbano.
  • 25. Aplicaciones de la hidrología
  • 26. Aplicaciones de la hidrología
  • 27. Aplicaciones de la hidrología
  • 28. Aplicaciones de la hidrología
  • 29. Aplicaciones de la hidrología
  • 30. Aplicaciones de la hidrología
  • 31. Aplicaciones de la hidrología
  • 32. Aplicaciones de la hidrología
  • 33. Aplicaciones de la hidrología
  • 34. Práctica 1 1. Construya una lista de • 2. Seleccione un evento instituciones que en el hidrológico importante tal ámbito nacional, como una creciente o una regional o local que se sequía que haya ocurrido encargan de los asuntos cerca de usted y describa hidrológicos y cuáles sus efectos. (cada grupo son sus analiza un evento responsabilidades ocurrido en una zona específicas para cada diferente del país, citando uno de ellos. (3 fuentes bibliográficas) entidades como mínimo y por lo menos una en cada ámbito)
  • 35. Práctica 1 • Seleccione un proyecto de recursos hidráulicos a escala local, regional, nacional o internacional. – Explique los propósitos del proyecto y mencione sus principales características – Qué puntos específicos de hidrología se tocaron en cada punto? – (cada grupo trabaja un proyecto diferente y realice un resumen)