Planificación de Hidrología Aplicada (2021)

El agua en la naturaleza. Evolución del conocimiento. Concepto moderno de la hidrología. Las actividades hidrológicas en relación con el uso y control de los recursos hídricos. Concepto de ambiente y sistema hidrológico. Procesos, fenómenos y variables. El ciclo hidrológico, distintos niveles de desagregación. Representación, variables intervinientes. Procesos determinísticos y probabilísticos. Relación de dependencia. Establecimiento de balances en diferentes escalas de espacio y de tiempo. Año hidrológico. Efectos de la intervención del hombre sobre las relaciones hidrológicas. Problemas de análisis hidrológico que se plantean.

 Naturaleza y composición de la atmósfera. El agua en la atmósfera, presión de vapor, nubes, formación de la precipitación. Radiación. Energía emitida por el sol, constante solar. Balance de radiación, esquema simplificado. Circulación general atmosférica. Centros ciclónicos y anticiclónicos. Ubicación de la República Argentina.

 Medición de la precipitación, pluviómetros y pluviografos. Medición de variables en el abrigo meteorológico, temperaturas, y tensión de vapor. Medición de radiación y heliofanía. Presion atmosférica y vientos. Plantas de evaporación, componentes y método de observación. Medición de niveles y aforos líquidos y sólidos de cursos de agua. Mediciones de humedad de suelo. Mediciones de nivel de aguas subterraneas. Normas generales de instalación y mantenimiento de estaciones. Redes de observación, diseño y operación.

El concepto de cuenca como área de captación. Determinación de límites superficiales y subterráneos de aportes. Elementos de almacenamiento y conducción, áreas de llanura y de pendientes marcadas. Tamaño y forma de las cuencas, índices de compacidad. Relieve y pendientes de cuencas, índices de pendientes. Curva hipsométrica y modelos geométricos. La red hidrográfica función y formas carácteristicas. Densidad de drenaje. Coeficientes de bifurcación, de longitudes y de áreas.

Origen y tipo de precipitaciones. Distribución en el tiempo de las precipitaciones. Curvas cronológicas. Índices. Medias deslizantes. Distribución en el año de las precipitaciones. Distribución estacional e índices. Distribución estadística de las precipitaciones. Distribución para valores anuales y mensuales. Gauss Log-Normal. Cálculo de los estimadores de la muestra y de  los parámetros de las leyes. Ajuste gráfico y test de adecuación de las leyes. Selección de años típicos, húmedos y secos. Cantidad y frecuencia de días con precipitaciones. Distribución en el espacio de las precipitaciones. Cálculo de valores promedios para un área, método de la media aritmética, polígonos de Thiessen.

La intercepción como almacenamiento transitorio. Determinación experimental de la intercepción. Luvia efectiva. Proceso de infiltración y su relación con los almacenamientos superficiales, de humedad y freática. Ecuaciones del movimiento del agua en el suelo. Capacidad de infiltración. Relaciones hietogramas, capacidad y tasa de infiltración y escurrimiento para una tormenta. Lluvia eficaz y neta o en exeso. Relación capacidad de infiltración-humedad del suelo, índices. Relaciones simples hietogramas-hidrogramas. Capacidad de absorción media aparente en una cuenca.

UNIDAD TEMATICA 7: ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL. Conformación del escurrimiento superficial, subsuperficial y de base. Componentes del hidrograma. Relación con el hietograma. Tiempo de crecida. Tiempo concentración. Tiempo de base. Tiempo de respuesta. Segmento de pico. Tiempo de recesión. Curva de agotamiento. Factores que afectan al hidrograma: característica de la tormenta, precipitación, antecedentes, características físicas de la cuenca. Separación del escurrimiento directo del escurrimiento de base en hidrogramas simples. Bases para regionalización. Escurrimiento en regímenes nivales.

La evaporación como variable hidrológica, su relación con los distintos niveles de almacenamiento. El proceso físico de evaporación. Balance de energía solar y disponibilidad para los procesos de evaporación. Factores condicionantes. Reducción de valores medidos a reservorios y lagos. Métodos de estimación: balance hidrológico, balance energético, transferencia de masas, flujo turbulento. Fórmulas físicas, semiempíricas y empíricas. La evapotranspiración como variable hidrológica, su relación con los distintos niveles de almacenamiento. Evapotranspiración potencial, real y máxima.

Mediciones directas: evapotranspirómetros, lisímetros, parcelas de ensayos. Estimación indirecta de la evapotranspiración potencial y real. Fórmulas físicas semiempíricas y empíricas.

 El agua en el subsuelo. Porosidad. Tipo de aguas en el suelo. Nociones sobre granulometría. Conceptos y elementos constitutivos del sistema hidrológico subterraneo (continente=geología; contenido=fluido). Tipos de acuiferos. Carácter hidrolitológico de los materiales. Hidrodinámica. Ley de Darcy. Ley de Dupuit. Gradiente hidráulico. Permeabilidad. Caudal y velocidad de escurrimiento. Cartografía hidrogeológica. Mapas piezométricos y de isoprofundidades. Perfiles de depresión. Morfología  de la superficie piezométrica. Líneas de corriente. Relaciones agua superficial-subterranea. Componentes del hidrograma. Recarga natural y artificial de acuíferos.

 Aplicación del balance por año hidrológico. Déficit de escurrimiento anual. Estimación del déficit anual a partir de datos de temperaturas y precipitación. Curvas déficit-aportación-precipitación, estimación indirecta de aportaciones anuales. Métodos de correlación con parámetros físicos y con precipitaciones. Modelos de balances simples con paso del tiempo mensual. Caracterización hidrometeorológica e hidrológica de una cuenca o región. Elaboración de informes.

Evaluación de las disponibilidades hídricas de una cuenca o región. Planificación del uso y control de los recursos hídricos, determinación de parámetros principales y de límites de intervención. Estudios hidrológicos para programas de control y mitigación de crecidas e inundaciones rurales y urbanas. Estudios hidrológicos para riego y drenaje. Estudios hidrológicos para presas y reservorios. Estudios hidrológicos para obras de paso, de toma, de protección y especiales.

Fatorelli, S. y Fernández , P.
DISEÑO HIDROLOGICO
Water Assessment & Advisory Global Network- WASA-GN
ISBN: ISBN:978-987-05-2738

Organización Meteorológica Mundial
Guía de prácticas hidrológicas Volumen I Hidrología – De la medición a la información hidrológica
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