Post on 06-Oct-2018
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4.- Ciclo hidrológico y procesos hidrológicos
Sistema cerrado: Ciclo Hidrológico Global
2
Sistema abierto: Ciclo Hidrológico Local
VegetaciónEvapotranspiración
Intercepción
Precipitación
Infiltración
Vegetación
Escorrentíacortical Trascolación
superficie
Suelo / Regolita
Capa freática Cauce
Escorrentiasuperficial
ExfiltraciónInfiltración
Escorrentíasubsuperficial
Percolación
Cauce
3
- +Zona saturada
Zona de transición
Prof
undi
dad
Hum
edad
Zona de humedecimiento
Zona de transmisión
+ -Frente de humedad
Bodman y Colman, 1943
SIMULADOR DE LLUVIA: Calvo; Gisbert; Palau; Romero
(1988)
4
Respuesta hidrológica del suelo: escala microparcela
0
2000
mm
/h
2000
mm
/h
0
0 60
min
0
0 60
min
2000 2000
0
0 60
min
mm
/h
0
0 60
min
mm
/h
5
El agua en el suelo
6
+
Redistribución del agua en el perfil de suelo (Calvo et al, 2003)
Humedad (%)- 50
10
(2)
)
0(1)
H d d
0
(2)(3)
0
30
20 (3)(1)
Pro
fun
did
ad (
cm)
+ -25 cm
Humedadd
15 cm
0
40 cm
40
7
BENIDORM SUR
0
10
20
30
40
50
60
BE5101
BE5201
BE5401
BE5501
BE5601
BE5801
BE5901
BE6001
BENIDORM NORTE
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60
BE0101
BE0201
BE0301
BE0401
BE0501
BE0801
BE1001
-1)
Variación temporal y espacial de la escorrentía (Boix, 2000)
0 20 40 60
CALLOSA SUR
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60
CS5301
CS5601
CS5701
CS6201
60
0 20 40 60
CALLOSA NORTE
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60
CS0101
CS0201
CS0301
CS0401
CS0501
CS0601
CS0701
CS0801
CS0901
60
Esc
orre
ntía
(m
m h
-
COCOLL SUR
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60
CC5501
CC5601
CC5801
CC6101
COCOLL NORTE
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60
CC0301
CC0501
CC0601
CC0701
CC0801
CC0901
CC1001
Tiempo (min)
Cisjordania (Israel)
30
40
50
n r
ate
mm
h-1
Semiárido
Infiltración
0
10
20
0 20 40 60 80 100
Accumulated rain (mm)
Infi
ltra
tio
n
Medio árido
Arido
8
101520
2530
mm
h-1
4
6
8
gl-1
Fc
Sc
05
500 660 900 1000
Average pp
0
2
Creta (Grecia)
P
QtQp
Q0Pno
saturado
(I-f) t = Pe = Q0t tormentaI intensidad precipitaciónf capacidad de infiltraciónPe exceso de precipitaciónQ0 flujo superficial
Modelos clásicos de generación de escorrentía
Qgsaturado
P
QQ0(s)
Pnosaturado
P
QPno
saturado
Q0 f j p fQg flujo subterraneoQ0(s)flujo superficial saturación
Horton (1933)
Qt
Qg
Qp
saturado
Qt
Qg
Qp
saturado
saturado
Hewlett (1961)
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Primeros estudios en el mediterráneo:
- Lavee y Yair 70-80’s- Destacan de entrada la complejidad que conlleva la
variabilidad espacial
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FI08
15304560
esc
(m
m)
15304560
Hum
(%
)
FI010
015304560
0 20 40 60
esc
(m
m)
015304560
Hum
(%
)
FI09304560
c (m
m)
304560
m (
%)
Distribución espacial deEscorrentía y Humedad(Corell, 1997)
FI05304560
mm
)
304560
(%)
FI06
015304560
0 20 40 60
esc
(m
m)
015304560
Hum
(%
)
0
0 20 40 60
e
0
H
60
m) 60 )
015
0 20 40 60
esc
015 H
um
FI07
015304560
0 20 40 60
esc
(m
m)
015304560
Hum
(%
)
FI01
015304560
0 20 40 60
esc
(m
m)
015304560
Hum
(%
)
01530
0 20 40 60
esc
(m
01530
Hum
FI02
015304560
0 20 40 60
esc
(m
m)
015304560
Hum
(%
)
FI03
0153045
0 20 40 60
esc
(m
m
0153045
Hum
(%
11
0 mm a-1
ontr
ibuy
ente
Ari
do
ido
ore
s a-
bió
tico
sho
rton
iana
Modelos de generación de escorrentía en condiciones mediterráneas
500 mm a-1
Des
cens
o de
l áre
a co
Sem
i-ár
Hú
med
o
res
bió
tico
sF
act o
sat
urac
ión
Esc
. h
Lavee et al., 98
1200 mm a-1 D
Fac
tor
Esc
.
1- A medida que las condiciones climáticas se aridizan se produce un incremento del área contribuyente
2- Factores abióticos controlan la generación de escorrentíaen las condiciones más áridas, en cambio en las condicionesmás húmedas, factores bióticos ejercen el control sobrela producción de escorrentía
3- En todo este rango climático hay discontinuidad del flujosuperficial atendiendo a un mosaico zonas de producción(sources) y zonas de reinfiltración de escorrentía (sinks).Con el clima cambia la resolución espacial
4- Desconexión hidrológica entre los distintos elementos de la ladera, salvo en eventos lluviosos de gran magnitud o con elevada humedad antecedente
Qo
Suelo NO saturado
Escorrentía hortoniana
discontinua
S l NO
Suelo saturado
Qo
Qo (s)-------------------- umbral ------------------------
Escorrentia mixta:
Saturación+Hortoniana
Suelo NOsaturado
Qo (s)
Calvo et al. 2003
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VegetaciónEvapotranspiración
Intercepción
Precipitación
Infiltración
Vegetación
Escorrentíacortical Trascolación
superficie
Suelo / Regolita
Capa freática Cauce
Escorrentiasuperficial
ExfiltraciónInfiltración
Escorrentíasubsuperficial
Percolación
Cauce
Flujos de agua y sedimentos en los canales
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Hidráulica de canales abiertos
Fuerza implicadas
Medición Escorrentía y Sedimentos en Canales
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Medición Escorrentía y Sedimentos en Canales
Medición Escorrentía y Sedimentos en Canales
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Transporte de sedimentos
Transporte de sedimentos
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Medición En Continuo Carga de Fondo en CanalesData
Logger
Sensor nivel
Flujo
Carga de fondo
Sensor presión
Incisión o agradación: equilibrio
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Procesos vs Formas
Crecidas (hidrograma)
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Regímenes Fluviales
Regímenes Fluviales
Segre: nivopluvial
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VegetaciónEvapotranspiración
Intercepción
Precipitación
Infiltración
Vegetación
Escorrentíacortical Trascolación
superficie
Suelo / Regolita
Capa freática Cauce
Escorrentiasuperficial
ExfiltraciónInfiltración
Escorrentíasubsuperficial
Percolación
Cauce
Evapotranspiración:
El agua pasa de la superficie de la Tierra a la atmósfera por dos mecanismos distintos: Evaporación y Transpiración.
Evaporación: Proceso de cambio de estado del agua (de líquido a gas). Y ocurre cuando: (i) hay agua disponible (ii) la humedad relatiba del aire sea menor que la de la superficie.La evaporación requiere importantes cantidades de energía (unas 600 Calorias para evaporar 1 gramo de agua).
Transpiración: Es el proceso de pérdida de agua por las plantas a través de los estomas (pequeñas aperturas situadas en la a través de los estomas (pequeñas aperturas situadas en la cara inferior de las hojas y conectadas a los tejidos del sistema vascular de las plantas)En muchas plantas es un proceso pasivo, dependiente del la humedad atmosférica y del suelo.
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Evapotranspiración es el termino que uno los dos procesos.
La tasa de evapotranspiración depende de:
La energía disponible—La energía disponible.
—El gradiente de humedad entre la planta y laatmósfera.
—La velocidad del viento sobre la superficie.
—La disponibilidad de agua (humedad del suelo, precipitación antecedente).
VegetaciónEvapotranspiración
Intercepción
Precipitación
Infiltración
Vegetación
Escorrentíacortical Trascolación
superficie
Suelo / Regolita
Capa freática Cauce
Escorrentiasuperficial
ExfiltraciónInfiltración
Escorrentíasubsuperficial
Percolación
Cauce
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Interceptación
Escorrentíacortical
Trascolación
Experimento
VegetaciónEvapotranspiración
Intercepción
Precipitación
Infiltración
Vegetación
Escorrentíacortical Trascolación
superficie
Suelo / Regolita
Capa freática Cauce
Escorrentiasuperficial
ExfiltraciónInfiltración
Escorrentíasubsuperficial
Percolación
Cauce
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Aguas subterráneas
No confinado
Confinado