EL CICLO HIDROLÓGICO

DEL AGUA

Aristóteles (384-322 a.c.) consideraba que el flujo de los ríos

se encontraba en la condensación de vapor de agua

subterránea, producida por el flujo y la desalinización del agua

del mar.

EL ORIGEN DE LAS AGUA, ASÍ COMO

SU CIRCULACIÓN Y CICLO EN LA

NATURALEZA NO SE ACLARA HASTA

FINALES DEL SIGLO XVII

CIENTIFICO FUNDADOR DE LA HIDROLOGÍA, PIERRE

PERRAULT EN 1674 PUBLICA “DE L´ORIGINE DES

FONTAINES”

EFECTUA BALANCES HIDROLÓGICO DE UNA CUENCA

EN FRANCIA, CONCLUYENDO QUE EL VOLUMEN DE

LAS PRECIPITACIONES ERA SEIS VECES SUPERIOR A

LAS APORTACIONES DEL RÍO.

OTROS CIENCIFICOS EMPIEZAN A CUANTIFICAR LA

EVAPORACIÓN, INFILTRACIÓN PROFUNDA, MEDIDAS

DE CAUDALES DE MANANTIALES.

EL CICLO

HIDROLÓGICO

DEL AGUA

El Ciclo Hidrológico

El Ciclo Hidrológico

El Ciclo Hidrológico

MOTORES ?

GRAVEDAD

Distribución del agua en la hidrosfera

El Ciclo Hidrológico interno

BALANCE DE AGUA EN EL SUELO

ENTRADA = SALIDAS ± Variación de reservas

P = Esuperf. + Esubt. + ET

LAS PRECIPITACIONES

Definición: Cualquiera de las formas en la que el agua cae sobre la superficie terrestre

Clasificación: Precitaciones verticales y horizontales

Verticales: Lluvia, Llovizna, Aguacero, Nevada, Granizo.

Horizontales: Rocío, Escarcha, Niebla.

Cambios de estado

Lluvia: Gotas líquidas de 0,5 a 3 mm de diámetro, velocidad de caída 3 a 7 m/s

Nevada: Copos microscópicos de cristales de hielo hexagonales, que forman sobre el suelo capas estructura esponjosa.

Granizo: Gránulos de hielo concrecionados con un diámetro mayor de 1 mm en los que se alternan capas amorfas y cristalinas ( >5 mm pedrisco )

PRECIPITACIONES VERTICALES

PRECIPITACIONES HORIZONTALES

Rocío: El vapor de agua de las capas bajas atmosféricas se condensa sobre la superficie más fría que el aire ambiente.

Escarcha: El vapor de agua de las capas bajas atmosféricas se solidifica sobre la superficie más fría que el aire ambiente.

( Aportaciones de hasta 80 mm al año )

Nieblas: Minúsculas gotitas que flotan en el aire.

ORIGEN DE LAS PRECIPITACIONES

Punto de rocío: En una masa de aire para unas condiciones

determinadas de presión y temperatura puede existir una cantidadmáxima de vapor de agua sin condensarse. Aire saturado de aguaa la Tª Punto de rocío.

Humedad relativa: Relación entre la presión de vapor de una

masa de aire en condiciones determinadas de presión y Tª y la correspondiente a la misma masa saturada.

Humedad absoluta: Masa de vapor de agua contenida en un

volumen determinado de aire.

Presiónes

MEDIDA DE LAS PRECIPITACIONES

La unidad de medida es el mm, que equivale a la altura que alcanza un litro de agua sobre un m2 de superficie.

Instrumentos de medida

Medidores de cantidad: Pluviómetro.

Medidores de distribución: Pluviografos.

1 cm de altura de nieve = 1 mm de lluvia

EVAPORACIÓN, TRANSPIRACIÓN Y EVAPOTRANSPIRACIÓN

De las precipitaciones que llegan a la superficie terrestre, buenaparte retorna a la atmósfera en forma de vapor de agua. ( aguainterceptada, infiltrada, reservas de nieve, hielo, agua estancadas,en movimiento y agua almacenada en el suelo que es transpiradapor las plantas.)

EVAPORACIÓN DIRECTA

EVAPORACIÓN BIOLÓGICA

EVAPOTRANSPIRACIÓN

EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL: El agua que retornaa la atmósfera en forma de vapor a partir de un suelocompletamente cubierto de vegetación y suponiendo que noexiste limitación de humedad en el suelo. ETP

EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL: Para un mes se obtiene enrelación a las precipitaciones caídas, la ETP y ladisponibilidad de agua en el suelo. ETR

Depende de: nº de días del mes, nº de horas efectivas deluz solar (Latitud), temperatura media mensual.

ETR<=ETP

Evapotranspirómetros

Evapotranspirometro

Tanque regulador del nivel

freatico

Tanque de nivelación

El suelo se mantiene a

capacidad de campo y

con cobertura vegetal

total

miden EP

Características del suelo

Humedad: Peso de agua en una muestra respecto al peso de la muestra seca, expresado en (%)

Capacidad de Campo: Grado de humedad en el momento en que el suelo a perdido su agua gravífica (%)

Punto de marchitez: Grado de humedad cuando las plantas no pueden absorber más agua (%)

Agua utilizable por las plantas: Diferencia entre los dos anteriores.

INFILTRACIÓNInfiltración: Movimiento del agua a través de la superficie delsuelo hacia el interior por la acción de las fuerzas gravitacionesy capilares. Movimiento vertical.

Precipitación que llega al suelo parte se infiltra y otra escurre por la red de drenaje superficial.

La parte infiltrada:

Una parte se retiene en el suelo y es evapotranspirada.

Otra escapa de los procesos de ET al moverse hacia el subsuelo azonas mas profundas, hasta incorporarse a las capas freáticas yacuíferos. ( recarga de acuíferos y caudales de ríos )

ESCORENTIAFracción de la precipitación que nutre los cursos de agua de una cuenca

Según camino hasta red de drenaje:

Escorrentía superficial: Agua que no se infiltra y llega a la redde drenaje moviéndose por la superficie del terreno bajo laacción de la gravedad.

Escorrentía subsuperficial: Saturación de horizontes edáficosinferiores, el agua penetra en el suelo y se mueve por loshorizontes superiores.

Escorrentía subterránea: Agua se infiltra hasta alcanzar lacapa freática y que circula en régimen laminar a través de losacuíferos hasta desembocar en la red de drenaje superficial.

IMPORTANCIA DE LA ESCORRENTÍA

- ALIMENTA CORRIENTES DE RIOS Y ARROYOS

- APROVECHAMIENTO EN EPOCA DE ESTIAJE MEDIANTE SU ALMACENAMIENTO EN AZUDES Y PRESAS.

- ENERGÍA POTENCIAL PARA CREACIÓN DE ENERGIA ELECTRICA

- CAUSANTE DE AVENIDAS E INUNDACIONES

- PROVOCA LOS PROCESOS EROSIVOS.

- CONDICIONA LA COMPOSICION QUIMICA DE LAS AGUAS

ESTUDIO HIDROLÓGICO DE LAS CUENCAS

Cuenca hidrogeológica: Área definida topográficamenteque tiene una salida única para la escorrentía superficialy subterránea. Drenada por un río y sus afluentes querecogen el agua de las precipitaciones.

AFOROS (medidas de caudales)

Caudal = Sección x velocidad

m3 / s = m2 x m / s

AFOROS DIRECTOS

-Molinete:

Aforos químicos

AFOROS INDIRECTOS (Nivel de agua en el cauce y estimamos caudal)

Limnígrafos

Escalas limnimétricas

HIDROGRAMAHidrograma: Expresión gráfica del caudal en función del tiempo.

Separación de componentes en un hidrograma(Método simple)

ACUIFERO HIDROGRAMA

COMPOSICIÓN

QUÍMICA DEL

AGUA EN EL

CICLO

ΔΔ [HCO3-] y [Ca++]

Δ [Cl-], [SO4=], [NO3

-]

Δ [Mg++], [Na+]

≈ [K+]

Δ mineralización

Evolución a Cl – Na

Modificación por:

- Rocas solubles

Cambio composición

Salinización

AGUA EN LA ATMÓSFERA: vapor de H2O

AGUA DE LLUVIA: disolución gases atmosféricos

AGUA EDÁFICA:- disolución CO2 y ácidos húmicos

- ambiente árido: precipitación sales

- ambiente húmedo: percolación

AGUA EN Z.N.S: disolución de sales del terreno

AGUA EN LA Z.S: disolución progresiva de sales. Evulución:

- solubilidad de la roca (sal > yeso > caliza..)

- permanencia y contacto agua-roca:

HCO3- SO4

= Cl-

Ca++ Mg++

Na+

SALIDA A SUPERFICIE: - modificaciones químicas

- dilución con agua superficial

OCÉANOS Y MARES: - evaporación y concentración