Preguntas de hidrología
- 1. PREGUNTAS DE HIDROLOGÍA 1.- Definahidrología La Hidrologíase ladefine comounaciencianatural que estudiatodaslasfasesdel agua,desde su ocurrencia,circulaciónydistribuciónentodalasuperficie terrestre,considerandosus propiedadesquímicas, físicasysurelaciónconel medio ambienteyconel ser humano. 2.- ¿ Cuánto porciento de los recurso hídricoses agua dulce? 2.60 % restante es agua dulce 3.- ¿Cada día cuanta agua se evapora? cada día 280 km3 de agua se evaporanenla atmósfera. 4.- Indique los porcentajesde distribucióndel agua dulce De todael agua que hay enla tierra,solamente el 2.60% es agua dulce,ademásde este 2.60% loscasquetespolaresalmacenanaproximadamenteel 2.27 %,el restode esta agua dulce esagua subterránea(0.32 %)yel agua superficialyatmosféricacomoson losríos, lagos,etc.constituyenel 0.01 %. El 70% del agua que se utiliza en la actualidad en el mundo está destinada a la agricultura. 5.- ¿Cuántos litros de agua necesita en promedio una persona? La Organización de las Naciones Unidas señala que cada persona necesita por lo menos un mínimo de 50 litros diarios para beber, bañarse, cocinar y otros menesteres. 6.- ¿Qué es el ciclo hidrológico? El ciclo hidrológico se lo define como el conjunto de cambios que experimenta el agua en la naturaleza, tanto en su estado sólido, líquido y gaseoso, así como también en su forma (agua superficial, agua subterránea, etc.). El ciclo hidrológico no tiene ni principio ni fin, es cíclico, periódico y errático, puede comenzar en cualquier punto del ciclo, es el foco principal de la hidrología 7.- Describa el ciclo hidrológico brevemente
- 2. Empezando con la evaporación: el agua que se encuentra en la superficie terrestre, ríos, lagos y mares, se evapora bajo el efecto de la radiación solar y el viento, el vapor resultante es transportado por las masas de aire en movimiento. En determinadas condiciones, el vapor se condensa formando las nubes que a su vez, pueden ocasionar las precipitaciones que caen a la tierra, durante su trayecto hacia la superficie de la tierra, el agua precipitada puede volver a evaporarse al ser interceptada por las plantas o las construcciones, sin embargo la mayor parte del agua precipitada escurre por la superficie hasta las corrientes de los ríos y lagos (flujo superficial) o en su defecto se infiltra en el suelo (flujo subsuperficial). El agua infiltrada después de satisfacer la humedad del suelo, puede percolar profundamente para recargar los acuíferos en depósitos subterráneos, de donde puede fluir hacia las corrientes de los ríos (escorrentía superficial), descargando posteriormente en el mar; el agua detenida en la capa vegetal del suelo es regresada a la atmósfera por transpiración. La precipitación en forma de nieve en las regiones glaciares, toma una ruta diferente en el ciclo hidrológico, acumulándose en las cimas de los glaciares y deslizándose cuando se presenta el deshielo escurriendo de manera lenta en pequeños cauces o quebradas hacia los valles. La cantidad de precipitación que el suelo puede absorber depende de varios factores: la cantidad y la intensidad de la precipitación, la condición anterior del suelo, la inclinación del paisaje, y la presencia de vegetación. En un proceso llamado transpiración, las plantas, a través de sus raíces, toman el agua que sube a través de sus diferentes partes y se evapora de la superficie de las hojas. El agua que se absorbe en el suelo también puede percolar a través del mismo hacia unas reservas terrestres llamadas acuíferos. 8.- Nombre los principales procesos implicados en el ciclo del agua Precipitación, evapotranspiración, escurrimiento superficial, interceptación, flujo a través de la zona no saturada, infiltración 9.- Describa cada proceso Proceso Descripción Evaporación . El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre el terreno y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración. Dado que no podemos distinguir claramente entre la cantidad de agua que se evapora y la cantidad de agua que es transpirada por los organismos vivos, utilizamos el término evapotranspiración. Precipitación La atmósfera pierde agua por condensación (lluvia y rocío) o por sublimación inversa (nieve y escarcha) que pasan según el caso al terreno, a la superficie del mar o a los casquetes polares. En el caso de la lluvia, la nieve y el granizo (cuando las gotas de agua de la lluvia se congelan en el aire) la gravedad determina la caída; mientras que en
- 3. el rocío y la escarcha el cambio de estado se produce directamente sobre las superficies que cubren. Infiltración El fenómeno ocurre cuando el agua que alcanza al suelo penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente (que la estorba) y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, interceptan la superficie del terreno Escorrentía Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y transporte. Circulación subterránea Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, se presenta en dos modalidades: primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas calizas, la cual es una circulación siempre cuesta abajo; en segundo lugar, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad. 10.- ¿Qué es un sistema hidrológico? El sistema hidrológico se la define como una estructura o volumen en el espacio, rodeada por una frontera que acepta el agua, la procesa y posteriormente le produce una salida, presentándose en este sistema procesos físicos, químicos y biológicos. 11.- Diga las partes del sistema hidrológico
- 4. 12.- Calcular el tiempo que la atmósfera retiene agua en estado gaseoso Por ejemploacontinuacióndeterminaremosel tiempode residenciapromediode la humedaden la atmósfera, que tambiénse loconoce comoel tiempoque necesitauna moléculade aguaenla atmósfera,parapasar de unestadogaseosoa un estadolíquidoyde estamanera poderprecipitar. Tr = Vh/Qh De acuerdoa datos estadísticosel caudal de aguapromedio(TablaNo1) que precipitaenel planetaes: Q precipitación =Q precipita enel océano +Q precipita en la tierra Qh = 458,000 Km3 /año+ 119,000 Km3 /año Qh = 577,000 Km3 /año añoKm Km Tr /577000 12900 3 3 Tr =12900/577000 Tr = 0.022 años = 8.2 días Comopodemosobservareste esel tiempopromediode residenciade la humedaden la atmósfera, esun tiempomuy corto y debidoaestospocosdías es que el climano se lopuede pronosticarde una maneramuyprecisa,más alláde unospocos días Tr = Tiempo de residencia promedio de la humedad en la atmósfera (años) Vh = Volumen de agua atmosférica (humedad) (Km3 ) Vh = 12,900 Km3 Qh = Tasa de flujo de la humedad desde la atmósfera como precipitación (caudal) (Km3 /año)
- 5. 13.- Por que crece más rápido el ancho que la profundidad en los ríos que viajan aguas abajo? Por que la pendiente es menor aguas abajo y el caudal se va a hacer mas ancho 14.-¿Por qué el material sólido en el fondo de los ríos se hace cada vez más fino? Cada río tiene una fuerza tractiva. Esto es debido a la pendiente, por eso aguas abajo aparecen granos finos 15.-Clasificar los modelos hidrológicos según su aplicación - modelos de escurrimiento - modelos hidráulicos para ríos - modelos de calidad de agua en ríos y presas - modelos de flujo subterráneo - modelos de sistemas hidráulicos para la distribución - modelos para la proyección de la demanda. 16.- Describa los modelos hidrológicos Deterministico, Estocástico, Parámetros medidos, ajustados Determinístico / estotástico: Deterministico: Este modelo nos indica que los procesos y las entradas libres de variación aleatoria, se conocen con certidumbre Estocástico: Los modelos estocásticos describen la variación aleatoria y la incorpora en la predicción de la respuesta. Parámetros medidos / ajustados Medidos: Los parámetros se determinan de las propiedades del sistema por mediciones directas o indirecta Ajustados: No se pueden medir los parámetros y se determinan ajustando o calibrando el modelo con valores de entrada y salida 17.- ¿Qué es una cuenca hidrográfica? La cuenca hidrográfica se la define como el área del terreno, donde todas las aguas precipitadas escurren y drenan por corrientes formando cursos de agua 18.- Procedimiento de delimitación de una cuenca En un plano o mapa en el cual esta representado su relieve superficial con curvas de nivel, se debe analizar los puntos o líneas imaginarias en los cuales se evidencia desniveles opuestos de escurrimiento, estas líneas se las denominan líneas divisorias de cuencas (divortium acuarum). El procedimiento más recomendado para delimitar una cuenca es el siguiente:
- 6. a) En el plano o carta hidrográfica marcar los puntos en los cuales se presentan las cotas más altas, estos puntos serán de paso obligatorio para la línea divisoria de cuencas. Posteriormente se procede a unir entre dos puntos máximos, a través de una línea imaginaria, la cual debe ubicarse equidistantes de dos curvas de nivel, recomendándose para ello realizar la interpolación entre las curvas de nivel. b) Identificar los cursos de agua y el sentido del escurrimiento, tanto del cause principal como de los secundarios o afluentes. La línea divisoria de cuencas nunca debe cortar un cause, sino por el contrario debe ubicarse o trazarse tratando en lo posible de seguir el escurrimiento hasta su convergencia 19.- Diga las partes principales de una cuenca 20.- Diga y describa brevemente las partes de una cuenca Parte Descripción Cuenca alta La cuenca alta comprende las laderas de las montañas o las cabeceras de los ríos, donde los cauces de los ríos son generalmente de rocas y fluyen por secciones bien estrechas y definidas, con pendientes altas y con gran capacidad para el transporte de sedimentos. Tienen secciones fijas y establecidas, tiene gran pendiente encima del 5%. Son secciones estrechas. Vel 4 m/s Cuenca media La cuenca media generalmente se la conoce como los valles de una cuenca, las secciones de los causes son más amplias, la pendiente se reduce, así como su velocidad erosiva, por lo tanto en este tipo de cuenca se reduce la producción de sedimentos. La pendiente es mayor al 1% y menor al 5%. Se empiezan a depositar sedimentos. Cuenca baja La cuenca baja generalmente se la conoce como la zona de los llanos de una cuenca, presentándose el cause de los ríos con secciones bastante amplias y pequeñas laderas, las pendientes del cause son muy suaves y las velocidades se reducen, formando los meandros. Es donde se produce la sedimentación. Su pendiente es menor al 1%. Tienen velocidades menores a 1m/s. Zona suceptible a inundaciones
- 7. 21. Diga y describa los tipos de cuencas Existen tres tipos de cuencas: Exorreicas: Estas cuencas fluyen sus aguas desde las cordilleras hasta el mar o al océano. Un ejemplo es la cuenca del río de la Plata, en Sudamérica Endorreicas: Estas cuencas desembocan sus aguas en lagos o lagunas, siempre dentro del continente. Por ejemplo, la cuenca del río Desaguadero, en Bolivia. Arreicas: En estas cuencas las aguas se evaporan o se infiltran en el terreno. Los arroyos, aguadas y cañadones de la meseta central patagónica pertenecen a este tipo, ya que no desaguan en ningún río u otro cuerpo hidrográfico de importancia. 22. Diga las cuencas hidrográficas de bolivia La Cuenca del Amazonas, la Cuenca del Plata y la Cuenca Endorreica del Altiplano, aproximadamente la superficie y los porcentajes de estas tres cuencas son: Cuenca Amazónica 722,137 Km2 65 % Cuenca del Plata 224,918 Km2 21 % Cuenca del Altiplano 151,526 Km2 14 % Total de Superficie Nacional 1,098,581 Km2 23.- Nombre, Describa y diga la formula del Indice de compacidad, factor de forma, rectángulo equivalente, Curva hipsométrica, Curva de frecuencia de altitudes (altitud más frecuente, altitud media).
- 8. Nombre Descripción Formula Indice de compacidad Este índice de compacidad se lo conoce también como el índice de Gravelious, se lo define como la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de la circunferencia de un círculo que tenga la misma superficie de la cuenca. Este índice de compacidad nos da una idea de la irregularidad y de la forma de la cuenca, y nos expresa la influencia del perímetro y el área de una cuenca en la escorrentía de la misma. Por ejemplo si el Ic > 1 las cuencas son más alargadas y por lo tanto se reducen las probabilidades de que estas sean cubiertas en su totalidad por una sola tormenta, esto tiene mucha importancia cuando se analizan los caudales en los puntos de control. Es importante considerar que: Si Ic = 1 cuenca circular Si Ic = 1.128 cuenca cuadrada Si Ic= 3 cuenca alargada Factor de forma Este parámetro es adimensional y relaciona el ancho promedio de la cuenca con la longitud máxima de la cuenca. Este factor de forma nos determina si una determinada cuenca (F1) tiene mayores probabilidades de tener una precipitación más intensa y simultanea, con respecto a otra cuenca (F2), que inclusive pueda tener una misma superficie maxL Bprom longitud ancho F Rectángulo equivalente El rectángulo equivalente es una transformación puramente geométrica, que permite representar a una cuenca hidrográfica asemejándola a un rectángulo, que tenga la misma área y perímetro de la cuenca. Esta determinación geométrica nos sirve para poder comparar el comportamiento hidrológico de una cuenca con respecto a otra. 2 12.1 11* 12.1 * Ic AIc L lado mayor del rectángulo 2 12.1 11* 12.1 * Ic AIc b lado menor del rectángulo Curva hipsométrica La curva hipsométrica es una representación de la cuenca hidrográfica, a través de una curva que se la traza utilizando la relación entre la altitud y la superficie de la cuenca que se encuentra por encima de las curvas de nivel. Las curvas hipsométricas nos ayudan a determinar el gran potencial erosivo que puede tener una cuenca o si la misma esta en una fase de equilibrio Curva de Las curvas hipsométricas nos ayudan a
- 9. frecuencia de altitudes determinar el gran potencial erosivo que puede tener una cuenca o si la misma esta en una fase de equilibrio a) Altitud más frecuente: Es la altitud que expresa el máximo valor en porcentaje de la curva de frecuencia de altitudes b) Altitud media: Es la ordenada media en la curva hipsométrica, en la cual el 50 % del área de la cuenca esta por encima y por debajo de esta altitud La elevación media de una cuenca es: Em = Elevación media de la cuenca (m.s.n.m.) Am = Área entre dos contornos (Km2) Zm = Elevación media entre dos contornos (m.s.n.m.) A ZmAm Em *