HIDROLOGÍA SUPERFICIAL

Por Laura A. Ibáñez Castillo

¿Que es la Hidrología? Hidrología es la ciencia natural que estudia el agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades físicas y químicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos (Chow, V.T., 1964). O La Ciencia que Estudia el Agua

Divisiones de la Hidrología • Hidrología Superficial • Hidrología Subterránea (Relacionada con otras disciplinas: Hidrometeorología, Hidráulica, Química, Ingeniería)

CICLO HIDROLÓGICO

Hidrología Superficial Describe la relación entre lluvia y escurrimiento lo cual es de importancia para los diversos usos del agua ya sea para usos domésticos, agricultura, control de inundaciones, generación de energía eléctrica y drenaje rural y urbano. Describe la dinámica de flujo del agua en sistemas superficiales (ríos, canales, corrientes, lagos, etc.,)

PROCESOS QUE INTERVIENEN EN EL CICLO DEL AGUA (Pensar en su medición y Estadísticas) • • • • • • • •

Evaporación Transpiración Radiación y mov. Masas de aire Condensación Precipitación Infiltración Percolación ESCURRIMIENTOS EN RÍOS

Estación Meteorológica

Pluviómetro

Pluviómetro

Pluviógrafo

Pluviografo-Pluviograma

Evaporímetro

ESTACIÓN AUTOMATIZADA (Davis Meteorological Instrumentation) •PRECIPITACIÓN •TEMPERATURA •VIENTO •RADIACIÓN •HUMEDAD ATMÓSFERICA •HUMEDAD DEL SUELO

¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Comprender los fenómenos involucrados en el ciclo hidrológico para comprender la importancia de colección y análisis de datos • Dar pautas para proponer un manejo integral sustentable en cuenca • Definir el diseño de las obras hidráulicas que explotaran las fuentes de agua superficiales

¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Determinar la capacidad de almacenamiento que debe tener una presa • Determinar la altura de puentes que cruzan los ríos • Pronóstico de grandes avenidas para que con anticipación se evacuen las zonas que estan por inundarse

¿A que ayuda la Hidrología Superficial? • Dimensionar obras de protección contra inundaciones • Determinar el diseño de drenaje parcelario y urbano • Determinar el diseño de vertedores en las presas • Operar las presas

HIDROLOGÍA Y SU APOYO EN LA AGRICULTURA DE RIEGO CUANDO SE DEPENDE DE PRESAS ESTIMAR DISPONIBILIDADES DE AGUA MENSUALES QUE ENTRARAN A UNA PRESA PARA DE ESTA MANERA CON ANTICIPACIÓN VER SI LOS CULTIVOS PROPUESTOS PODRAN SEMBRARSE SIN PROBLEMAS DE DEFICIT O DESPERDICIO DE AGUA EN PRESAS

Distribución de agua en el mundo (millones de km3 y %) • • • • • • •

Oceanos 1,338 96.5% Hielo polar 24 1.7% Agua subterranea 23 1.7% Lagos 0.17 0.013% Hum. del suelo 0.016 0.0012 Hum. Atm. 0.013 0.001 Ríos 0.00212 0.0002

AGUA DULCE 2/3 Partes es hielo polar y la mayor parte de lo que resta es agua subterránea encontrada en profundidades de 200 a 600 m. Más alla de esta profundidad el agua es salina. Solo 0.006% es contenida en ríos.

MEXICO (Estimaciones de la CNA) Hay una precip. Annual de 1520 Km3 de los cuales escurren 440; a la fecha se ha construido infraestructura para regular 134 km3; de estos se aprovechan 73 km3 en usos consuntivos y 113 se destinan a no consuntivos (generacion ene. Electr.).

Distribución de Usos Consuntivos en Mexico • • • •

76% Agricultura 17% poblaciones 5% usos industriales 2% en otros

Propósitos de manejar el agua • • • • •

Suministro muncipal e industrial Irrigación Generación de energía eléctrica Navegación, recreación Manejo ambiental, manejo de calidad de aguas, reducción de daños por inundaciones, control de erosión

HIDROLOGÍA Y LAS CUENCAS

COMISION NACIONAL DEL AGUA

MEXICO: REGIONALIZACIÓN DE LA CNA

UPRyPS/Coordinación de Consejos de Cuenca

II

VI

I

I

Península de Baja California

II III IV V

Noroeste Pacifico Norte Balsas Pacifico Sur

VI VII

Río Bravo Cuencas Centrales del Norte

VIII Lerma-Santiago-Pacífico

III

VII IX VIII

XII

XIII IV

IX

Golfo Norte

X XI

Golfo Centro Frontera Sur

XII

Península de Yucatán

XIII Valle de México

X V

XI

Los limites hidrológicos obedecen criterios geográficos, los limites administrativos obedecen a criterios políticos y de administración.

REGIONES HIDROLÓGICAS DE MEXICO

ESTADO DE MÉXICO • RH-26 Pánuco 35.4% (R. Moctezuma, Cuenca lago de Texcoco) • RH-12 Lerma Santiago 23.9% • RH-18 Balsas 40.7% (Sistema Cutzamala)

ESTADO DE MÉXICO-PRESAS (43 presas, las + importantes) • Presa de Valle de Bravo sobre el R. Ixtapan = 401 millones de m3 (RH Balsas) • Presa Villa Victoria sobre el R. Los Lobos= 218 millones de m3 (RH Balsas) • Huapango sobre el R. Huapango = 130 millones de m3 (RH Pánuco, Mpio. Jilotepec) • Tepetitlán sobre el R. Jaltepec = 92 millones de m3 (RH Lerma, Municipio San Felipe del Progreso) • Presa La Angostura en Chiapas = 19 000 millones de m3 • Presa MH en Sinaloa = 3500 millones de m3

CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS

Una cuenca es una zona de la superficie terrestre en donde (si fuera impermeable) las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas por el sistema de corrientes hacia un mismo punto de salida. La definición anterior se refiere a una cuenca superficial; asociada a cada una de éstas existe también una cuenca de agua subterránea.

CONCEPTOS BASICOS SOBRE CUENCAS Desde el punto de vista de su salida, existen fundamentalmente dos tipos de de cuencas: endorreicas y exorreicas. Las endorreicas el punto de salida esta dentro de los límites de la cuenca y generalmente es un lago; en las exorreicas su punto de salida esta en los límites de las cuencas y está en otra corriente o mar. El parteaguas es una línea imaginaria formada por los puntos de mayor nivel topográfico y que separa la cuenca de las cuencas vecinas.

TIPOS DE CUENCAS

INSTRUMENTACION PARA MEDICIÓN Cuantificar las variables que intervienen en el ciclo del agua a través de: • Estaciones meteorológicas (evaporímetro, pluviografo, termometros, medición de radiación, viento,etc.,) • Aforo de escurrimientos sobre parcelas, laderas y ríos para medir escurrimientos (Q=Area*Velocidad)

INSTRUMENTACIÓN PARA MEDICIÓN • Calcular demandas de agua de los cultivos • Pruebas de infiltración • Medir volúmenes de almacenamiento al principio y fin de mes en presas

FUENTES DE INFORMACIÓN DE CUENCAS YALGUNOS PARÁMETROS • Boletínes Hidrológicos (por región hidrológica) • INEGI: Sintésis por estado, cartas (de varios tipos), fotogr. Aéreas, imágenes satelite • ERIC III Cd: Extractor rápido de información meteorológica (editado por el IMTA hasta 2004) • CLICOM: Base de datos del clima actualizada que se obtiene directamente en el SMN (hasta la del año inmediato anterior) • BANDAS Cd: Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales