Introducción al Monitoreo hidrológico
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El documento presenta un curso sobre monitoreo hidrológico en ecosistemas andinos, destacando la importancia de medir variables climáticas y hidrológicas para adquirir conocimiento y asegurar la gestión sostenible de estos ecosistemas. Se abordan parámetros específicos como la precipitación, temperatura, humedad del suelo y propiedades del suelo, junto con métodos y herramientas para su medición. Además, se discuten técnicas de análisis de datos y modelamiento para comprender mejor la dinámica hídrica en la región.
Introducción al Monitoreo hidrológico
- 1. Introducción al Monitoreo hidrológico Curso sobre hidrología y Monitoreo hidrológico en ecosistemas Andinos Iniciativa Regional de Monitoreo hidrológico de Ecosistemas Andinos iMHEA PRAA
- 2. Introducción Para que y por que medir? • Medir es aprender o adquirir el conocimiento de “algo”. Llegamos al saber mediante el conocimiento de aquella cosa, el cual adquirimos a través de la observación y la medición • Identificar los parámetros básicos con los cuales podemos caracterizar ese “algo” es muy importante, pues nos dirige directamente al conocimiento del “algo”. Inevitablemente en la mayoría de los casos involucra una o varias mediciones. • Medir es seguridad: Al transcurrir el tiempo, las sucesivas mediciones suministran una valiosa información permitiendo nuevos conocimientos y conocimientos mas profundos y descubrir necesidades de nuevas mediciones
- 3. Variables a medir • Clima: Precipitación, temperatura, humedad relativa, velocidad y dirección del viento, radiación solar, evaporación • Precipitación (vertical y horizontal) y su distribución espacial - • Interceptación de la precipitación por el dosel del bosque (u otras coberturas) y por la capa de hojarasca (horizonte orgánico) o capa de musgos • Infiltración de la precipitación • Drenaje superficial • Humedad del suelo • Caudal o drenaje desde una cuenca
- 4. Otras variables importantes • Levantamiento de suelos • Propiedades del suelo: Físicas, químicas, hidráulicas • Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura. • Parámetros específicos: Resistencia de los estomas, distribución y cantidad de raíces finas en el suelo. • Evapotranspiración • Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)
- 5. Escalas de medición • Espacial Mediciones a nivel de cuenca: Precipitación, caudal, estudio de suelos y mapa de elevación digital • Mediciones a nivel de parcela (dentro de la cuenca): Clima, las variables hidrológicas, propiedades del suelo, vegetación y los parámetros específicos
- 6. • Temporal Mediciones cada hora (intensidad de los eventos) Mediciones diarias: monitoreo a mediano y largo plazo Promedios mensuales: con fines de modelación a largo plazo
- 7. Selección del sitio La selección del sitio donde se instalara la estación meteorológica deber estar basada en ciertos criterios, de acuerdo con las necesidades para las cuales se tomaran los datos, así como con el sitio mismo, de tal manera que el área de emplazamiento sea representativa de las condiciones del medio que la rodean, por lo tanto se deberán evitar por ejemplo la influencia de ciudades (efecto de calentamiento urbano), árboles cercanos, fuertes pendientes o cimas de montañas.
- 10. Torres auto-soportadas Todas las variables climáticas en un gradiente altitudinal
- 12. Cómo medir las variables hidrológicas Instrumentos – Unidades de medición
- 13. Clima – Estaciones meteorológicas
- 14. Parámetros Meteorológicos Gran numero de las llamadas estaciones meteorológicas en muchos países se refieren exclusivamente a datos de precipitación diaria o mensual y solo en aquellos casos donde la estación es clasificada como completa se puede encontrar información de los siguientes parámetros: • Precipitación • Temperatura del aire • Humedad relativa • Radiación solar • Velocidad y dirección del viento • Evaporación (tanque clase A)
- 15. Temperatura y humedad relativa del aire Termógrafo: Registra la temperatura del aire en grados Celsius °C. Higrotermógrafo: Registra, simultáneamente, la temperatura (°C) y la humedad relativa del aire (%).
- 16. Velocidad y dirección del viento Anemómetro Recorrido del viento en m/s Posición con respecto al norte (grados) Dirección y magnitud del viento
- 17. Radiación solar (Piranómetro, W/m2)
- 19. Precipitación - pluviómetros - pluviográfos
- 21. Pluviómetros corta vientos: + 6%
- 22. Precipitación Horizontal • Lluvia que es transportada por el viento • Niebla
- 25. Interceptación de la precipitación
- 26. Pluviómetro externo Distribución de los pluviómetros dentro del Bosque Medición de la precipitación neta
- 29. Escorrentía troncal o flujo caulinar Medición - Collares de plástico - Mangueras alrededor del tronco - Espuma fija
- 30. Capa de hojarasca Si - Criterios de selección - No
- 31. Drenaje desde la Capa de Hojarasca Platos de drenaje de succión cero
- 32. Almacenamiento de agua por C de H. – Parcelas de saturación
- 33. El compartimiento suelo Infiltración Dinámica del agua en la hojarasca - musgo Dinámica del agua en el suelo Drenaje sub-superficial - percolación
- 34. Relación Precipitación – escorrentía Medición Infiltración - Métodos
- 35. Simulador de Lluvia de gota fina y escorrentia superficial
- 36. Emplazamiento de Anillos para medir Infiltración
- 38. Humedad del suelo, TDR
- 39. Tensiómetros Tensiómetros Tensión de humedad (Mili -centibar)
- 40. Relación agua-suelo-vegetación - Evapotranspiración Transpiración por la vegetación Evaporación del agua interceptada
- 41. Medición de la ET
- 42. Flujo de Savia (Xilemático)
- 43. Medición del caudal: Aforos puntuales Flotador Correntómetro Mediciones del canal
- 44. Aforadores tipo estándar Para la determinación o cuantificación más exacta del caudal de una quebrada o río, se han diseñado algunas estructuras tipo estándar, con formulas calibradas para cada tipo. Entre estas estructuras las más comunes son: Triangular Rectangular - combinado
- 46. Otras variables • Propiedades físicas del suelo Densidad aparente (Kg/m3) Textura PorosidadMuestreo de suelos Capacidad de AA Conductividad hidráulica Retención de humedad
- 47. Propiedades químicas del suelo
- 48. Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura
- 49. Distribución de raíces finas en el suelo
- 50. Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)
- 51. Datos…. • 1. Procesamiento de Series de datos • Base de datos • Análisis de calidad de datos • Análisis estadístico – tendencias 2. Modelamiento • Hidrológico?... Ecohidrológico? • Extrapolación espacial – temporal • Predicciones escenarios hipotéticos