Este documento trata sobre la hidrología para el manejo de cuencas. Explica conceptos clave como el ciclo hidrológico, balance hidrológico y geología. También cubre la identificación y cuantificación de zonas de recarga hídrica, así como el manejo de estas zonas mediante la tenencia de la tierra, almacenamiento, aprovechamiento y administración del agua. Finalmente, proporciona información sobre prácticas de campo como el mapeo de zonas de recarga y recolección de datos e

1. Hidrología para el Manejo
de Cuencas
PARTE II

2. PUNTOS A TRATAR
1. CONCEPTOS
Ciclo hidrológico, Balance hidrológico, Geología, Suelos, Vegetación,
Relieve, Hidrogeología, Zona o área de recarga hídrica.
2. IDENTIFICACIÓN DE ZONAS DE RECARGA
Indicadores de recarga y Mapeo.
3. CUANTIFICACIÓN DE LA RECARGA HÍDRICA
Agua subsuperficial (Subálveo) y Agua subterránea
4. MANEJO DE ZONAS DE RECARGA
Tenencia, almacenamiento, aprovechamiento y administración.
5. PRÁCTICA

3. BALANCE HIDROLÓGICO

4. Donde están
las zonas de
recarga
P (Cuanto
llueve)
E (cuanto se
evapotranspira)
Escorrentía
superficial
Escorrentía
subsuperficia
l
Manantial
Uso de la tierra
Profundidad y
textura del suelo
Manto
rocoso:
Igneas
Sedimentaria
s
Metamórficas
Acuífero:
Confinado
No confinado K’
K
K: percolación
K’: percolación
profunda
Transmisividad
MARCO CONCEPTUAL

5. BALANCE HIDROLÓGICO
ENTRADAS = SALIDAS +/- ALMACENAMIENTO
Precipitación = Evapotranspiración + escorrentía
superficial + escorrentía subterránea +/-
almacenamiento
BALANCE HIDROGEOLÓGICO
Precipitación (+ agua de otras cuencas) =
Evapotranspiración + escorrentía superficial +
escorrentía subterránea (+ agua de otras cuencas) +/-
almacenamiento
CALCULAR OFERTA Y DEMANDA DE AGUA

6. Precipitación media sobre una cuenca
Cuenca con estaciones pluviométricas
Método aritmético
El método aritmético da una buena estimación
si los aparatos pluviométricos están
uniformemente distribuidos en la cuenca, si el
área de la cuenca es plana y la variación de las
medidas pluviométricas entre los aparatos es
pequeña.
P=
Donde:
n: número de aparatos pluviométricos
Pi : precipitación registrada en el aparato pluviométrico i (mm)
P : precipitación media (mm)
P=
i
n
i
P
n
1
1

7. EVAPOTRANSPIRACION
Turc, Hargreaves, Budokys, Holdridge:
ETP= 58.93 Tbio
Donde Tbio es la biotemperatura anual promedio. El resultado de la ecuación
da un punto en el diagrama sobre la línea de evaporación potencial. La
relación de evaporación potencial se determina dividiendo el valor de la
evapotranspiración potencial promedia entre la precipitación promedio anual.
.ESCORRENTÍA (Caudales)
Aforos (diversidad de metodologías)
Formulas (Curva número, Racional, otros)
La escorrentía es función de la profundidad total de precipitación y de un
parámetro de abstracción referido al número de curva de escorrentía o CN.
Este método es aplicable para cuencas menores a 250 km2 y se puede aplicar
para conocer la escorrentía mensual y generar mapas de isolíneas de
escorrentía como ayuda para el cálculo de la oferta.

8. Caudal mínimo ecológico
El caudal mínimo, ecológico o caudal mínimo remanente es el
caudal requerido para el sostenimiento del ecosistema, la
flora, y la fauna de una corriente de agua. Existen diversas
metodologías para conocer los caudales ecológicos:
- Las hidrológicas. Se basan en el comportamiento de los
caudales en los sitios de interés, para lo cual es necesario el
conocimiento de series históricas de caudales.
- Las hidráulicas. Consideran la conservación del
funcionamiento o dinámica del ecosistema fluvial a lo largo de
la distribución longitudinal del río, es decir que el caudal de
reserva que se deje en los distintos tramos permita que el río
siga comportándose como tal.

9. Caudal mínimo ecológico
Las de simulación de habitats. Estiman el caudal necesario para la
supervivencia de una especie en cierto estado de desarrollo.
En algunos casos se aproxima a partir de curvas de duración de
caudales medios diarios, proponiéndose como caudal mínimo ecológico
el caudal que permanece el 75% del tiempo y que representa el mínimo
caudal que puede fluir una vez se han hecho las captaciones.
Para diversos situaciones se ha adoptado como caudal mínimo ecológico
un valor que esta entre el 10 y el 30% del caudal medio mensual
multianual más bajo de la corriente en estudio.
Debido a la gran variedad de metodologías y de factores que pueden
actuar, es necesario realizar estudios que integren la parte hidrológica,
biológica y de calidad del agua para poder determinar el caudal mínimo
ecológico de su región

10. CALCULO DE LA DEMANDA
DEMANDA PARA USO POBLACIONAL
No de habitantes por tasa de consumo (150 litros por día)
DEMANDA INDUSTRIAL
(según la actividad y la regulación oficial)
DEMANDA AGRÍCOLA (riego)
ETcultivo = ETP x Kc
ETcultivo : Evapotranspiración del cultivo (mm)
ETP: evapotranspiración potencial (mm)
Kc: coeficiente de cultivo
El cálculo de la demanda para uso agrícola se calcula según la ecuación:
Da = (Sumatoria de todas las áreas x Kc) ETP
DEMANDA PARA USO PECUARIO (No de animales x tasa)
Uso consumptivo y no consumptivo

11. AGUAS SUBTERRÁNEAS............GEOLOGÍA: ROCAS

12. TIPOS DE ROCAS
• Sedimentos
• Sedimentarias (caliza, arenisca, lutita)
• Igneas o magmáticas (riolita, andesita, basalto)
• Metamórficas
Porosidad: favorable en las sedimentarias, ígneas
Fallas, fracturas, porosidad ...... Favorable para recarga.
TIPOS DE SUELOS Y RELIEVE
• Porosidad
• Permeabilidad
• Textura
• Concavidad
• Depresiones y ondulación (concentración)
• Pendiente suave y corrugado

13. TIPOS DE VEGETACIÓN Y USO DE LA TIERRA
Especies indicadoras de humedad.
Raíces profundas y pivotantes.
Permeabilidad.
Uso menos intensivo (compactación)
Almacenamiento de humedad en el suelo.
Uso de la tierra (bosques, plantaciones
forestales, cultivos permanentes, etc)
Uso de prácticas de conservación de suelos
y aguas.
Cosecha de agua.

14. HIDROGEOLOGIA
Es aquella parte de la hidrología que corresponde al
almacenamiento, circulación y distribución de las aguas
terrestres en la zona saturada de las formaciones geológicas,
teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas, sus
interacciones con el medio físico y biológico y sus reacciones a
la acción del hombre.

15. ACUIFERO
AQUA = AGUA FERO = LLEVAR
Cuerpo rocoso o formación geológica que
permite almacenar y transmitir agua y que
rinde cantidades de ésta para ser utilizada
como fuente de abastecimiento.

16. ACUIFERO

17. TIPOS DE ACUÍFEROS
Los acuíferos pueden ser libres o confinados.
Los acuíferos confinados están limitados en su parte
superior por un estrato impermeable y pueden llegar
a estar en presión dando lugar a los pozos
artesianos cuando el estrato superior impermeable
es perforado.
Los acuíferos libres no tienen ninguna capa
impermeable que lo limite, de modo que el nivel
freático aumenta o disminuye en función de la lluvia
que almacene.

18. MANANTIAL
Los manantiales son puntos o zonas de la superficie terrestre
en la que de modo natural, fluye una cantidad apreciable de
agua procedente de un acuífero. También es conocido como
naciente u ojo de agua.
MANANTIAL
SENARA

19. RECARGA
Proceso por el que se incorpora a un
acuífero agua procedente del exterior del
contorno que los limita.
Infiltración de la lluvia (la más importante en
general).
Aguas superficiales (importantes en climas poco
lluviosas).
Transferencia de agua desde otro sistema
acuífero.

20. TIPOS DE RECARGA
• Escorrentía
Superficial
• Escorrentía
subsuperficial
• Escorrentía
Subterránea
• Escorrentía
Sobterránea
Precipitación y humedad
antecedente
Rsup
Rssu
Rsub
Rsob

21. MAPEO DE LA RECARGA HIDRICA
Rsup
Rssu
Rsub
Rsob

22. RECARGA (REQUISITOS)
Agua disponible a infiltrarse, por lluvia
abundante (cantidad e intensidad).
Suelo y roca permeable en la superficie del
terreno.
Fracturas, fallas y grietas para facilitar la
infiltración y percolación profunda.
Debe existir comunicación hidráulica con los
acuíferos (canales y mantos).

23. ZONAS DE RECARGA DE UN ACUIFERO
IDENTIFICAR EN ESTA ZONA
DE RECARGA, LOS SITIOS
ESPECÍFICOS (críticos)
ZONA DE
DESCARGA

24. IDENTIFICACIÓN DE ZONAS DE RECARGA
Punto de captación.
Ubicación de manantial.
Pozo de bombeo.
Suelo, cobertura, relieve, uso de la tierra/vegetación (infiltración)
Rocas (porosidad, fallas, fracturas, meteorización)
Precipitación (cantidad e intensidad)
Tipos de acuíferos.
Clasificación.
Caracterización de la zona e identificación de áreas o sitios críticos.
Mapeo de las zonas de recarga , áreas críticas y mapeo del acuífero.
Valoración.

25. CUANTIFICACIÓN DE LA RECARGA HÍDRICA
ENTRADAS TOTALES
Recarga directa (aplicación por año)
Infiltración en el subsuelo (i, ejemplo: 42 mm o 0.042 m)
Ancho promedio de las fracturas (a, ejemplo: 0.005 m), o también poros
de las rocas.
Densidad promedio de estas fracturas y poros (d, ejemplo: 5
fracturas/metro)
Area de la cuenca o zona (A, ejemplo 5,244.14 has)
Por lo tanto la capacidad de infiltración al acuífero en un área sería:
Superficie de percolación p = A/d x a
p = (52.44 x 106/5 fracturas/metro) x 0.005 = 0.05244 x 106 m2
Por lo tanto el volumen de recarga sería: V = p x i = 0.05244 x 106 m2 x
0.042
V = 0.0022 x 106

26. Capacidad de almacenamiento:
Definiendo (t) 60% como la proporción de la recarga superficial
Para un profundidad h (ejemplo 50 cm)
La máxima capacidad de almacenamiento será:
Ca = Volumen de recarga directa x h x t
Ca = 0.0022 x 106 x 50 x 0.60 = 0.066 x 106 m3
SALIDAS
Bombeo o toma de captación (ejemplo 0.0418 x 106 m3)
Salidas subterráneas a través del río (s) ejemplo 40% de la capacidad
de almacenamiento
s = Ca x 0.40 = 0.066 x 106 m3 x 0.40m = 0.0264 x 106m3

27. BALANCE DE AGUAS SUBTERRANEAS
en millones de m3 (1 x 106)
ENTRADAS TOTALES 0.0682
Recarga directa: 0.0022
Capacidad de almacenamiento 0.0660 = 66,000 m3
SALIDAS TOTALES 0.0682
Bombeo o captación 0.0418
Salidas por el río 0.0264
Por lo tanto el caudal de aprovechamiento posible, solo por agua subsuperficial
que se conduce por los subálveos es de 66,000 m3 por año, igual a un mínimo de
183.33 m3/día

28. MANEJO DE ZONAS RECARGA
Tenencia de la tierra, propietarios y situación social.
Gestión administrativa.
Delimitación ¿cerco?
Verificación de la cuantificación y monitoreo
Importancia de la recarga, vale la pena (cantidad del recurso,
capacidad del acuífero)
Uso apropiado para facilitar la infiltración (manejo de suelos,
tipo de vegetación, insumos no contaminantes).
Riesgos.
Aprovechamiento racional.
Costo de la protección y manejo.

29. “La vulnerabilidad de un acuífero a la contaminación,
respresenta su sensibilidad para ser adversamente afectado por
una carga contaminante impuesta”, Foster e Hirata (1991)
“Una propiedad intrínseca del sistema de agua subterránea que
depende de la sensibilidad del mismo a los impactos humanos
y-o naturales”, Vrba y Zaporozec (1994)
VULNERABILIDAD DE ACUÍFEROS

30. “Se llama intrusión de
agua salada o marina al
movimiento permanente o
temporal del agua salada
tierra adentro,
desplazando al agua
dulce”, (Custodio & Llmas,
1983)
INTRUSIÓN
SALINA

31. CALIDAD DEL AGUA
Calidad natural del agua
(agua natural): se define
por su composición y el
conocimiento de los efectos
que puede causar cada uno
de los elementos que
contiene o el conjunto de
ellos para un uso específico
estableciendo así las
posibilidades de su
utilización.
Agua natural y agua de
buena calidad no son
sinónimos.

32. AGUA POTABLE
Es aquella agua que puede ser consumida por
el hombre sin peligro alguno para su salud.

33. CARACTERISTICAS DEL AGUA
QUIMICAS
FISICAS
BACTEREOLOGICAS
BIOLOGICAS
RADIACTIVAS

34. PARA EL TRABAJO DE CAMPO
DATOS E INFORMACIÓN
• Mapa de pendientes y relieve (red hídrica)
• Mapa de suelos, geomorfología y geología (rocas).
• Mapa de uso de la tierra (especies arbóreas)
• Precipitación y escorrentía.
• Balance hídrico.
• Ubicación de manantiales, captación de agua,
pozos de bombeo (sus datos)
• Conocimiento de pobladores.
• Sitios de humedad especial.
• Tenencia de la tierra.

35. Red de drenaje y concavidades
Textura de suelos,
profundidad y rocas
Tipo de
vegetación
y uso de la
tierra
ESQUEMA BASE
MANANTIAL
TIPOS DE
ZONA DE
RECARGA
(SITIOS CRÍTICOS)

36. Interesados en participar.
Ubicar punto, toma o manantial.
Determinar cuenca de recepción (aguas arriba de la
toma).
Identificar evidencias prácticas y conocimiento
empírico.
Identificar sitios y zonas por relieve (concavidad)
Utilizar elementos clave (suelo, vegetación, rocas).
Determinar área de influencia (GPS) o mapeo en
campo (trazo general)
Caracterización de las zonas identificadas.
Mapeo final y memoria descriptiva.
PROCEDIMIENTO BÁSICO: