Este documento presenta un resumen del ciclo hidrológico y el balance hídrico, incluyendo la ecuación de continuidad. Luego, muestra un ejemplo de cálculo del balance hídrico mensual para una cuenca hipotética de 100 km2 en Latinoamérica, incluyendo estimaciones de precipitación, evapotranspiración, evaporación y escorrentía para los meses de enero, febrero y marzo.

1. DIPLOMADO EN HIDROGEOLOGÍA
Por
Ing. LUIS DE FRANCESCH ORTIZ

2. CICLO HIDROLÓGICO
Ing. Luis De Francesch Ortiz
Balance hídrico
Caudal entrante (E) – Caudal saliente (S) = ± Cambio en almacenamiento (A)
es decir:
E – S = ±ΔA
(que también se conoce como ecuación de continuidad o de balance hidrológico/conservación de masa.)
Un enfoque en el balance hídrico nos permite calcular la cantidad de agua en un lugar en particular en
términos generales. El volumen de agua en cualquier punto de un sistema hidrológico se puede concebir
simplemente en términos de la diferencia entre el caudal que entra y sale del sistema y del cambio que se
produce en el almacenamiento. En otras palabras, el caudal entrante menos el caudal saliente equivale a
un cambio en almacenamiento.
En hidrología, este concepto se denomina también "ecuación de continuidad" o "conservación de masa". En
hidrología se utilizan también otras fórmulas más complejas para representar los procesos físicos tales
como la velocidad estimada del agua, y el movimiento del agua a través de una red de canales fluviales o a
través del suelo.

3. Ing. Luis De Francesch Ortiz
BALANCE HIDROLÓGICO
ENTRADAS – SALIDAS = VARIACIÓN DEL VOLUMEN ALMACENADO
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA

4. EJEMPLO DE BALANCE HÍDRICO
Se tiene una cuenca cultivada y cubierta
de vegetación, en la latitud 10ºS, longitud
75ºW, altitud promedio 100 msnm, Área=
100 km2 y perímetro = 40 km. Se le pide
realizar el balance hídrico del mes de
Enero, Febrero y Marzo.(Ver video)
Ing. Luis De Francesch Ortiz

5. PRECIPITACIÓN (P)
• La cuenca cuenta con 3 estaciones
meteorológicas ubicadas en las esquinas
noreste, noroeste y en el punto central
del lado sur.
• Determinar mediante polígonos de
Thiessen la precipitación media en la
cuenca para los meses de enero, febrero
y marzo.
NO NE
Sur
6.25
3.75
A=25
A=50
10
10

6. Ing. Luis De Francesch Ortiz
EVAPOTRANSPIRACIÓN (ETR)
Generalmente en la zona se presenta
una tasa anual n/N del 60% y se ha
encontrado que para los 3 meses de
verano las variables climatológicas han
sido uniformes para la pequeña cuenca.
Las mismas se presentan a continuación
junto con el coeficiente de cultivo.
Determinar por el método de Penman la
ETP de la cuenca para los meses de
enero, febrero y marzo.
   
e
e
V
W
WR
ETo s
n 


















100
1
27
,
0
1

7. Ing. Luis De Francesch Ortiz
Parámetro Ene Feb Mar
n (horas) 8 8 8
Tmed (ºC) 25 30 35
Tmed (ºK) 298 303 308
es (mb) 31.68 42.43 56.23
HR (%) 70 75 80
e (mb) 22.17 31.82 44.98
Vz=1m (m/s) 4 5 5
Vz=3m (m/s) 6 8 8
Vz=2m (m/s) 5 6.5 6.5
Vz=2m (km/d) 432.0 561.6 561.6
P (kPa) 100.1 100.1 100.1
(MJ/kg) cte. 2.26 2.26 2.26
0.07 0.07 0.07
0.19 0.24 0.31
W 0.72 0.77 0.81








W

8. Ing. Luis De Francesch Ortiz

9. Ing. Luis De Francesch Ortiz

10. Ing. Luis De Francesch Ortiz

11. Ing. Luis De Francesch Ortiz
Valores anuales
para la cuenca
tasa anual n/N del 60%
a 0,31
b 0,42

12. Ing. Luis De Francesch Ortiz
Parámetro Ene Feb Mar
n (horas) 8 8 8
Ra (mm) 16.36 16.27 15.51
N (horas) 12.60 12.40 12.10
a (anual) 0.31 0.31 0.31
b (anual) 0.42 0.42 0.42
Rg (mm) 9.43 9.45 9.12
albedo (tablas) 0.20 0.20 0.20
Rns (mm) 7.55 7.56 7.29

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EVAPORACIÓN (E)
La cuenca posee un embalse de 0.5 km2 en su punto más bajo,
en el cual para la E se tiene calibrada la fórmula empírica:
E(mm/mes)= 3,58 (1 + 0,58 Vz=2) (es – e)
Parámetro Ene Feb Mar
es (mb) 31.68 42.43 56.23
e (mb) 22.17 31.82 44.98
Vz=2m (km/d) 432.0 561.6 561.6
E (mm/mes) 389.2 553.4 586.6
E (MMC) 0.2 0.3 0.3
con V en km/h y e en mb.
Determinar la E del embalse en MMC para
los meses de enero, febrero y marzo.

16. Ing. Luis De Francesch Ortiz
El caudal soltado por el embalse para el valle ubicado aguas abajo ha
sido constante para la temporada e igual a 500 l/s.
ESCORRENTÍA O CAUDAL (Q)
Parámetro Ene Feb Mar
Q (m3/s) 0.5 0.5 0.5
Q (MMC) 1.3 1.2 1.3

17. Ing. Luis De Francesch Ortiz
Enero Febrero Marzo
P (MMC) 28.9 32.2 36.6
ETP (MMC) 17.8 20.9 22.8
ETR (MMC) 17.8 20.9 22.8
E (MMC) 0.2 0.3 0.3
Q (MMC) 1.3 1.2 1.3
S (MMC) 9.6 9.8 12.1
Sinicial (MMC) 12.0 12.0 12.0
Sfinal (MMC) 21.6 21.8 24.1
BALANCE HIDRICO
P – ETR – E – Q = S
PREGUNTA: ¿ EL AGUA DEL S DONDE ESTA?