Clase 1 introducción hidrología

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.

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.

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.

• 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.

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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