apuntes

1. HUANUCO; ABRIL 2024
PROF. ING. WILLIAM PAOLO TABOADA
UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO
Facultad de Ingeniería
E.A.P. Ingeniería Civil
PRIMERA UNIDAD: HIDROLOGIA, CANTIDAD Y
CALIDAD DE AGUA
CURSO: ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

2. PRIMERA UNIDAD: HIDROLOGIA, CANTIDAD Y CALIDAD
DEL AGUA.
INDICE:
I.Introducción
II.Objetivos
III.Desarrollo del Tema: Hidrología, Cantidad y
Calidad del Agua
IV.Líneas de Investigación
V.Bibliografía

3. I. INTRODUCCIÓN
❑ Las estructuras hidráulicas son las obras de
ingeniería necesaria para lograr el aprovechamiento
de los recursos hídricos y controlar su acción
destructiva.
❑ Al proyectar una obra hidráulica de debe buscar que
su utilización sea de uso múltiple para beneficiar en
varios sectores de la economía.
Historia:
- En la historia el hombre se vio obligado a aprender a
utilizar y controlar el agua. Es así que las
civilizaciones antiguas se desarrollaron en las
proximidades de los grandes ríos que constituían un
camino fácil para la comunicación, eran fuente de
riego y para consumo humano.

4. HIDRAULICA INCA

5. Ejemplo: Central Hidroeléctrica de Chaglla
GENERALIDADES
Al proyectar una Est. Hidráulica se debe buscar que la
funcionalidad sea de uso múltiple, entre los cuales se
pueden mencionar:
a) Hidroenergía: utilización de
la energía de las aguas pluviales

6. b) Mejoramiento hídrico: Uso de aguas para
irrigación de tierras.
Cocha: Distrito de Churubamba
Caja de válvula
Dique
Aliviadero

7. hídrico: Uso de aguas para
c) Mejoramiento
irrigación de tierras.
LagunaAcococha – Distrito de Margos
Canal de Riego – Huanuco Pampa

8. d) Suministro de agua para el consumo humano.
Captación de manantial
Barraje fijo
Captación del río Higueras
manantial

9. Docente: M. Sc. Ing. JAVIER EDUARDO LÓPEZ CABELLO
e) Control de avenida e inundaciones
Rio Higueras
Rio Higueras
Rio Vizcarra
Gaviones

10. f) Utilización de otras reservas hídricas: cría de
peces
Piscigranja Piscigranja

11. EL CICLO DEL AGUA

12. ELAGUA EN EL PLANETA
Nuestra tierra es el planeta azul, el planeta del agua
✓ El 97 % del agua en el planeta es salada (mares y los
océanos).
✓ Solamente el 3% del agua dulce.
✓ El 79% de este 3% está congelada formando los casquetes
polares y glaciares.
✓ El 20% del agua dulce del planeta es agua subterránea .
✓ El 1% del agua dulce del planeta es agua superficial.

13. PORCENTAJE AGUA DULCE Y AGUA SALADA
97%
3%
Agua Salada
Agua Dulce

14. AGUA DULCE. DISTRIBUCIÓN
79%
20%
1%
Casquetes polares
Agua Subterranea
Agua Superficial

15. EL CICLO DEL AGUA
✓ El sol calienta las aguas.
✓ El agua se evapora, y este vapor asciende a las capas
altas de la atmósfera, condensándose en forma de
nubes (Evaporación).
✓ El viento traslada estas nubes hacia el interior.
✓ A medida que las nubes ascienden la temperatura baja
aumentando la condenación de las nubes
(Condensación).
✓ Este aumento de la condensación desencadena
precipitaciones en forma de lluvia o nieve.
(Precipitación).
✓ Parte de esta agua precipitada va a parar a los ríos ,
parte se infiltra al terreno alimentando las aguas
subterráneas y parte es incorporada por los organismos
vivos.
✓ El agua de los ríos y el agua que vuelve a la superficie
desde el subsuelo se unen para desembocar en el mar.

16. EL CICLO DEL AGUA

17. EL CICLO INTEGRAL DEL AGUA
El agua es un bien natural escaso .
Antes de que podamos disfrutar de ella en
nuestros hogares, el agua debe seguir un
complejo proceso, que comienza con su
captación en la naturaleza y prosigue con la
potabilización y el suministro a nuestros
domicilios.
Asimismo, tras el consumo, el agua pasa por
una fase de saneamiento y depuración, antes de
ser devuelta en perfectas condiciones a nuestros
ríos.
La totalidad de este proceso se conoce como
"Ciclo integral del agua".

18. EL CICLO INTEGRAL DEL AGUA
ABASTECIMIENTO
SANEAMIENTO
DEPURADORA
(EDAR)

19. LA CUENCA HIDROGRAFICA
La cuenca hidrográfica es un área de captación natural del agua de
precipitación de la lluvia que hace converger los escurrimientos hacia un
único punto de salida. Este punto de salida es denominado exutorio. Una
cuenca hidrográfica está compuesta por un conjunto de superficies
vertientes constituidas por la superficie del suelo y de una red de drenaje
formada por los cursos de agua que confluyen hasta llegar a un
lecho único en el punto de salida.

20. Podemos visualizar una delimitación de cuenca hidrográfica a partir de
carta y de modelo digital de elevación.

21. Para la delimitación manual de las cuencas hidrográficas
seguiremos las etapas indicadas por Sperling.

22. ✓ Inicialmente, debemos definir el punto inicial (exutorio) a partir
del cual será realizada la delimitación
está situado en la parte más baja del
principal.
de la cuenca. El exutorio
trecho del curso de agua
✓ Reforzar
la
marcación del curso de agua principal y de los
afluentes los cuales cruzan las curvas de nivel, de las más altas a
las más bajas para definición de los fondos de valle
✓La delimitación de la cuenca hidrográfica comienza a partir del
exutorio, conectando los puntos mas elevados, teniendo por base
las curvas de nivel.

23. En las cimas de los cerros se debe verificar si la lluvia que cae del
lado de adentro del límite realmente se escurrirá sobre el
terreno rumbo a las partes bajas cruzando perpendicularmente
las curvas de nivel en dirección al curso del agua en estudio.
Para facilitar la definición de los límites debemos diferenciar las
vaguadas de los divisores de aguas.

24. Presentado un modelo digital de elevación obtenido a partir de
las curvas de nivel presentadas, donde podemos identificar las
características de vaguada demarcadas por el propio drenaje y el divisor de
aguas demarcado por la línea amarilla que separa el escurrimiento.
La delimitación de la cuenca debe retornar al punto inicial definido
como exutorio.

25. TIPOS DE CUENCAS
a) Por su tamaño geográfico:
Las cuencas hidrográficas pueden ser:
Grandes
Medianas o
Pequeñas

26. Panamá)
b) Por su ecosistema
Según el medio o el ecosistema en la que se encuentran,
establecen una condición natural así tenemos:
Cuencas
Cuencas
Cuencas
Cuencas
áridas, (Cuenca del río Cañete)
tropicales ( Cuenca del Canal de
frías (Cuenca del Lago Titicaca)
húmedas

27. c) Por su objetivo
Por su vocación, capacidad natural de sus recursos,
características, las cuencas pueden denominarse:
objetivos y
Hidroenergéticas
Para agua poblacional,
Agua para riego,
Agua para navegación Ganaderas
De uso múltiple

28. d) Por su relieve
Considerando el relieve y accidentes del terreno, las cuencas
pueden de-nominarse:
Cuencas
Cuencas
Cuencas
planas,
de alta montaña,
accidentadas o quebradas

29. e) Por la dirección de la evacuación de las aguas
Existen tres tipos de cuencas:
Exorreicas o abiertas: drenan sus aguas al mar o al océano. Un
ejemplo es la cuenca del Río Rímac, en la Vertiente del Pacífico.

30. Endorreicas o cerradas: desembocan en lagos,
lagunas o salares que no tienen comunicación fluvial al
mar. Por ejemplo, la cuenca del río Huancané, en la
Vertiente del Titicaca.

31. Arrecias: las aguas se evaporan o se filtran en el
terreno antes de encauzarse en una red de drenaje. Los arroyos, aguadas y
cañadones de la meseta patagónica central pertenecen a este tipo, ya que no
desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. También
son frecuentes en áreas del desierto del Sáhara y en muchas otras pares.

32. LA PRECIPITACION
Se define precipitación a toda forma de humedad, que
originándose en las nubes, llega hasta la superficie terrestre. De
acuerdo a esta definición, las lluvias, las granizadas, las garuas y las
nevadas son formas distintas del mismo fenómeno de la precipitación.

33. Origen de la precipitación
Debido a su calentamiento cerca de la superficie, motivado por
diferencias de radiación, las masas de aire ascienden hasta alturas de
enfriamiento suficientes para llegar a la saturación.

34. TIPOS DE PRECIPITACIONES

35. Precipitaciones convectivas.
Son causadas por el ascenso de aire cálido más liviano que el aire frío de
los alrededores. Las diferencias de temperatura pueden ser sobre todo el
resultado de calentamiento diferenciales en la superficie o en la capa
superior de la capa de aire. La precipitación conectiva es puntual y su
intensidad puede variar entre aquella correspondiente a lloviznas ligeras
y aguaceros.

36. Precipitaciones orográficas.
Resultan del ascenso del aire cálido hacia una cadena de montañas. Las
regiones que quedan del otro lado de las montañas pueden sufrir la
ausencia de lluvias," puesto que todas las nubes son interceptadas y
precipitadas en el lado de donde ellas provienen.
Es el caso de la Selva Alta de nuestro país, la región más lluviosa,
donde las nubes provienen de la Selva Baja.

37. CICLÓNlCA
Precipitaciones ciclónicas.
Se producen cuando hay un encuentro de nubes de
diferentes temperaturas: las más calientes son impulsadas a las partes más
altas donde precipitan.

38. 4. INFILTRACIÓN

39. INFILTRACIÓN
La Infiltración es el proceso de paso del agua a través
de la superficie del suelo hacia el interior de la tierra. Este concepto
hay que distinguirlo del de Percolación, que es el movimiento del agua
dentro del suelo. Ambos fenómenos están relacionados, puesto que la
Infiltración no puede continuar libremente hasta que la Percolación
haya removido el agua de las capas superiores del suelo.

40. Mecanismo de generación de la Infiltración
Cuando se produce un aguacero, el agua que no es interceptada
alcanza el suelo. A partir de ese instante ocurren tres fenómenos
diferentes: El primero es la acumulación de agua en forma de
Detención Superficial, dependiendo de la permanencia del agua en la
superficie del terreno, se activa el mecanismo de Infiltración. El agua
que el terreno no es capaz de filtrar ni retener, escurre, formando la
Escorrentía Superficial o Directa.

41. Figura 1. Esquema representativo de los mecanismos de
generación de Infiltración.

42. Factores que influyen en la Infiltración
La Precipitación
La temperatura.
El contenido inicial de humedad en el suelo tiene una
gran influencia.
Las condiciones de la superficie del terreno.

43. 5. EVAPORACIÓN Y
EVAPOTRANSPIRACIÓN

44. EVAPORACIÓN
Y
EVAPOTRANSPIRACIÓN
La evaporación es una fase permanente de ciclo hidrológico,
vale decir que en todo momento existe evaporación de toda
superficie húmeda. La evaporación es considerada un fenómeno
físico donde el agua pasa de un estado líquido a un estado gaseoso
o de vapor, también existe otro tipo de evaporación provocada por
las plantas a la que se le conoce como transpiración.

45. FACTORES METEOROLÓGICOS QUE AFECTAN LA
EVAPORACIÓN
De todos los factores que intervienen en la evaporación, los
principales son los meteorológicos:
Radiación solar
Temperatura del aire
Presión de vapor
Viento y en menor grado
La presión atmosférica.

46. Evaporación en Embalses
Medir directamente la evaporación en el campo no es posible,
en el sentido en que se puede medir la profundidad de un río, la
precipitación, etc. Debido a esto se han desarrollado una varias de
técnicas para poder estimar la evaporación desde la superficie de un
embalse entre ellas tenemos

47. EVAPOTRANSPIRACIÓN
La evapotranspiración constituye las pérdidas totales de agua que se
transfieren del suelo a la atmosfera vía evaporación y debido a la
transpiración de las plantas.
Es la ocurrencia concurrente de la evaporación y la transpiración.
Es difícil efectuar una separación practica entre ambas; debe saberse
distinguir entre evapotranspiración potencial y evapotranspiración
actual.