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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION BARINAS

BACHILLER: ANDARA G. ERICKA R. C.I: 17.617.730 ALTUVE ANA: 19.056.976 BOLAÑOS YONATHAN: 19.881.367 GARCIA LUIS GARCÍA RUDY: 19.143.336 GONZALES WILLIAMS: 20.336.694 SECCION: C-0 DIURNO

Escurrimiento La expresión escurrimiento superficial suele referirse al volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca, menos la retención superficial y la infiltración. El escurrimiento superficial o directo es función de la intensidad de la precipitación y de la permeabilidad de la superficie del suelo, de la duración de la precipitación, del tipo de vegetación, de la extensión de la cuenca hidrográfica considerada, de la profundidad del nivel freático y de la pendiente de la superficie del suelo. La aportación de una cuenca se representa comúnmente en una gráfica llamada hidrógrafa, que consiste en una curva que representa las oscilaciones, respecto el tiempo, del nivel del agua de un río en una sección dada del mismo. En el caso de un río con un tiempo de descarga muy largo, los caudales que por él circulan al cabo de un tiempo, son el resultado de la acumulación del escurrimiento superficial con la aportación subterránea. Significado e importancia del escurrimiento De acuerdo con las partes de la superficie terrestre en las que se realiza el escurrimiento superficial es un componente del ciclo hidrológico el cual resulta de la lluvia y/o caudal lateral que no llega a infiltrarse sobre la superficie de la tierra. El escurrimiento va a depender de la topografía, el clima, la geología y el tipo de suelo. El flujo base del escurrimiento decrece en un período de sequía debido a que el agua subterránea se drena hacia el río o arroyo, y así el nivel freático desciende. Términos que se emplean para la medida del escurrimiento Coeficiente de escurrimiento Es la relación entre la cantidad de agua escurrida y la cantidad de agua precipitada. Se expresa en porcentaje. Para ello, el INEGI (1993) propone un método que toma en cuenta la permeabilidad de rocas y suelos, la densidad de la cubierta vegetal y la variación espacial de la lluvia. Según el método usado, la intersección de la permeabilidad de los suelos y la densidad de la cubierta vegetal, da un valor de K. Este valor se lleva a la gráfica para determinar el

coeficiente de escurrimiento que se obtiene de la intersección del valor de K con la precipitación media anual previamente calculada para la cuenca en estudio. Nivel de agua Es la altura del agua de los ríos en la sección en que se mide. Se expresa en unidades lineales. Velocidad Es la relación del espacio recorrido por el agua de las corrientes en un tiempo determinado. Se puede hablar de velocidad media, superficial o a diferentes profundidades. Se expresa en m/seg. Gasto o caudal Es el volumen de agua que pasa por determinada sección del río en un intervalo de tiempo. Resulta de multiplicar la velocidad del agua por el área de la sección donde se midió dicha velocidad. Se refiere a gasto o caudal instantáneo, máximo, mínimo y medio. Se expresa en m3/seg. Avenida Es el aumento del caudal del río debido a la intensidad o frecuencia de las precipitaciones. Puede durar horas o días. No necesariamente causa inundaciones. Hidrógrafa de escurrimiento Es una gráfica que nos muestra la descarga, caudal o gasto de un río en función del tiempo. Durante un período de sequía la descarga estará compuesta enteramente de contribuciones subterráneas, como se observa en la Figura. A medida que el río o arroyo drena agua de la reserva subterránea, el nivel freático decae, dejando cada vez menos agua para alimentarlo. Si no hay una recarga del agua subterránea, el escurrimiento será cero.

Fuentes de escurrimiento El escurrimiento es el deslizamiento virgen del agua, que no ha sido afectado por obras artificiales hechas por el hombre. De acuerdo con las partes de la superficie terrestre en las que se realiza el escurrimiento, en una cuenca este se divide en: • Escurrimiento superficial o escorrentía. Es la parte del agua que escurre sobre el suelo y después por los cauces de los ríos. Factores que afectan el escurrimiento superficial. El escurrimiento superficial, depende fundamentalmente de dos tipos de factores: Meteorológicos: se pueden considerar la forma, el tipo, la duración y la intensidad de la precipitación, la dirección y la velocidad de la tormenta, y la distribución de la lluvia en la cuenca. Fisiográficos: se pueden considerar las características físicas de la cuenca (superficie, forma, elevación, pendiente), tipo y uso del suelo, humedad antecedente de mismo • Escurrimiento sub superficial. Es la parte del agua que se desliza a través de los horizontes superiores del suelo hacia las corrientes. Una parte de este tipo de escurrimiento entra rápidamente a formar parte de las corrientes superficiales y a la otra le toma bastante tiempo el unirse a ellas. • Escurrimiento subterráneo. Es aquél que, debido a una profunda percolación del agua infiltrada en el suelo, se lleva a cabo en los mantos subterráneos y que, posteriormente, por lo general, descarga a las corrientes fluviales. A la parte de la precipitación que contribuye directamente al escurrimiento superficial se le llama precipitación en exceso. El escurrimiento subterráneo y la parte retardada del escurrimiento sub superficial constituyen el escurrimiento base de los ríos. La parte de agua de escurrimiento que entra rápidamente en el cauce de las corrientes es a lo que se llama escurrimiento directo y es igual a la suma del escurrimiento sub superficial más la precipitación que cae directamente en los cauces.

Parámetros de estudio. El estudio del escurrimiento de los ríos como parte del ciclo hidrológico, incluye la distribución del agua y su trayectoria desde que se precipita sobre la tierra hasta que alcanza la red hidrográfica o vuelve directamente a la atmósfera a través de la evapotranspiración. La distribución del volumen total de agua caída durante una precipitación dada, depende tanto de las características y condiciones físicas -naturales o artificiales- de la cuenca, como de las características de la propia precipitación. Al comienzo de una precipitación fuerte, una gran cantidad de agua es interceptada por la vegetación; el agua así almacenada sobre la superficie de la capa vegetal se encuentra muy expuesta al viento y ofrece una enorme área de evaporación, de tal forma que las precipitaciones de corta duración y poca intensidad pueden llegar a ser completamente consumidas por la intercepción de las plantas, por la pequeña cantidad de agua que se infiltra a través del suelo y por el agua que llena los charcos y pequeñas depresiones de la superficie del suelo. Para que el agua llegue a infiltrarse, la superficie del suelo debe presentar una serie de condiciones adecuadas. Cuando a lo largo de una precipitación, el poder de intercepción y de almacenamiento en la superficie del suelo han sido ya agotados, y cuando la precipitación es tal que su intensidad excede la capacidad de infiltración del suelo, comienza ya el escurrimiento superficial propiamente dicho. La superficie del suelo se cubre en ese momento con una fina película de agua llamada película de retención superficial. Una vez que el agua corre sobre la superficie del suelo y alcanza los cauces de la red hidrográfica, comienza a aparecer el escurrimiento superficial en los cauces. Medición del escurrimiento (aforos) La hidrometría, es la rama de la hidrología que estudia la medición del escurrimiento. Para este mismo fin, es usual emplear otro término denominado aforo. Aforar una corriente, significa determinar a través de mediciones, el caudal que pasa por una sección dada y en un momento dado.

Existen diversos métodos, para determinar el caudal de una corriente de agua, cada uno aplicable a diversas condiciones, según el tamaño de la corriente o según la precisión con que se requieran los valores obtenidos. Los métodos más utilizados son: •

Aforos con flotadores

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Aforos volumétricos

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Aforos químicos

•

Aforos con vertederos

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Aforos con correntómetro o molinete

Aforos con flotadores Una forma sencilla de aproximar el valor del caudal de un cauce, es realizar el aforo con flotadores. Por este método, se mide la velocidad superficial (v) de la corriente y el área de la sección transversal (A), luego con estos valores aplicando la ecuación de continuidad, se calcula el caudal con la formula: Q=v×A Para realizar este aforo, se debe escoger en lo posible un tramo recto del cauce de longitud L. Aforo volumétrico Este método consiste en hacer llegar la corriente, a un depósito o recipiente de volumen (V) conocido, y medir el tiempo (T) que tarda en llenarse dicho depósito. Para calcular el caudal, hacer: Calcular o medir el volumen del depósito o recipiente (V). Con un cronómetro, medir el tiempo (T), requerido para llenar el depósito. Calcular el caudal con la ecuación: Q = V/T Donde: Q = caudal, en l/s ó m3/s

V = volumen del depósito, en l o m3 T = tiempo en que se llena el depósito, en s Este método es el más exacto, pero es aplicable solo cuando se miden caudales pequeños. Por lo general, se usa en los laboratorios para calibrar diferentes estructuras de aforo, como sifones, vertederos, aforador Parshall, etc. Las medidas con recipiente, se deben repetir 3 veces, y en caso de tener resultados diferentes, sacar un promedio, ya que se puede cometer pequeños errores al introducir el recipiente bajo el chorro. Aforo químico Consiste en inyectar, en el curso de agua que se quiere aforar, el cual tiene un contenido natural de sales de concentración C0 (gramos de sal por litro de agua), un caudal constante q de una solución concentrada C1, de un producto químico. Esta solución se diluye en el agua del río para dar lugar a una mezcla homogénea de concentración C2, de la que se puede sacar muestras, aguas abajo. Aforo con vertederos Este método consiste en interponer una cortina en el cauce con el fin de represar el agua y obligarla a pasar por una escotadura (vertedero) practicado en la misma cortina Aforos con correntómetros o molinetes Para este método, se emplea el correntómetro o molinete. Estos son aparatos que miden la velocidad, en un punto dado del curso del agua. Esta velocidad es medida en los instrumentos, por medio de un órgano móvil, que detecta la velocidad de la corriente y transmite las indicaciones de un interruptor encargado de cerrar un circuito eléctrico, cuando ha dado un cierto número de vueltas, sobre un contador o contómetro (de impulsiones de sonido, señales luminosas, digitales, etc.). Componentes genéticos Forma y tipo de la precipitación La manera de como se origina la precipitación, y la forma que adopta la misma, tiene gran influencia en la distribución de los escurrimientos en la cuenca. Así por ejemplo, si la

precipitación es de origen orográfico, seguramente ocurrirá en las zonas montañosas en la parte alta de la cuenca, por lo que los escurrimientos se regularizarán notablemente durante su recorrido, y se tendrán valores relativamente bajos del caudal en la descarga. El efecto de la forma de la precipitación, se manifiesta principalmente en el tiempo de concentración de los escurrimientos. Si la precipitación cae en forma de lluvia, con intensidad y duración suficiente, el escurrimiento superficial se presentará casi de inmediato, no ocurriendo lo mismo cuando la precipitación es en forma de nieve, donde la respuesta de la cuenca, será más lenta debido al tiempo necesario para que se produzca el deshielo. Intensidad de precipitación Cuando la intensidad de lluvia excede a la capacidad de infiltración del suelo, se presenta el escurrimiento superficial, observándose para incrementos posteriores en la intensidad de lluvia, aumento en el caudal transportado por el río. Esta respuesta, sin embargo, no es inmediata, pues existe un retardo debido al tamaño de la cuenca, al almacenamiento en las depresiones y al efecto regulador de los cauces. Duración de la precipitación La capacidad de infiltración del suelo disminuye durante la precipitación, por lo que puede darse el caso, que tormentas con intensidad de lluvia relativamente baja, produzcan un escurrimiento superficial considerable, si su duración es extensa. En algunos casos, particularmente en las zonas bajas de la cuenca, para lluvias de mucha duración el nivel freático puede ascender hasta la superficie del suelo, llegando a nulificar la infiltración, aumentado por lo tanto, la magnitud del escurrimiento. Se ha observado, que los caudales que se presentan en la descarga de una cuenca, son máximos cuando el tiempo que tardan en concentrarse (tiempo de concentración), es similar a la duración de la tormenta que los origina. Distribución de la lluvia en la cuenca

Es muy difícil, sobre todo en cuencas de gran extensión, que la precipitación se distribuya uniformemente, y con la misma intensidad en toda el área de la cuenca. El escurrimiento resultante de cualquier lluvia, depende de la distribución en tiempo y espacio de ésta. Si la precipitación se concentra en la parte baja de la cuenca, producirá caudales mayores, que los que se tendrían si tuviera lugar en la parte alta, donde el efecto regulador de los caudales, y el retardo en la concentración, se manifiesta en una disminución del caudal máximo de descarga. Dirección y velocidad de la tormenta La dirección y velocidad con que se desplaza la tormenta, respecto a la dirección general del escurrimiento, en el sistema hidrográfico de la cuenca, tiene una influencia notable en el caudal máximo resultante y en la duración del escurrimiento superficial. En general, las tormentas que se mueven en el sentido de la corriente, producen caudales de descarga mayores, que las que se desplazan hacia la parte alta de la cuenca. Otras condiciones meteorológicas Aunque la lluvia es el factor más importante que afecta y determina la magnitud de un escurrimiento, no es el único que debe considerarse. Existen condiciones meteorológicas generales que influyen, aunque de una manera indirecta en el escurrimiento superficial, como es el caso de la temperatura, la velocidad del viento, la humedad relativa, la presión barométrica, etc. Estimación de sus magnitudes Las magnitudes se evalúan en cantidad de agua por unidad de superficie, pero se traducen generalmente en alturas de agua; la unidad más utilizada es el milímetro. Al ser estas dos magnitudes físicamente homogéneas, se las puede comparar calculando, ya sea su diferencia (precipitaciones menos evaporación), ya sea su relación (precipitaciones sobre evaporación). El balance es evidentemente positivo cuando la diferencia es positiva o cuando la relación es superior a uno. Se elige una u otra expresión en función de comodidades o de obstáculos diversos. El escurrimiento a partir de una unidad de superficie

se contará en las pérdidas. La infiltración se considera como una puesta en reserva bajo forma de napas subterráneas o de agua capilar en el suelo. Factores fisiográficos Superficie de la cuenca Debido a que la cuenca, es la zona de captación de las aguas pluviales que integran el escurrimiento de la corriente, su tamaño tiene una influencia, que se manifiesta de diversos modos en la magnitud de los caudales que se presentan. Se ha observado que la relación entre el tamaño del área y el caudal de descarga no es lineal. A igualdad de los demás factores, para cuencas mayores, se observa una disminución relativa en el caudal máximo de descarga, debido a que son mayores, el efecto de almacenaje, la distancia recorrida por las aguas, y por lo tanto, el tiempo de regulación en los cauces naturales. Otro factor importante, que afecta la relación entre el caudal y la superficie de la cuenca, es que la máxima intensidad de lluvia, que puede ocurrir con cualquier frecuencia, decrece conforme aumenta la superficie que cubre la tormenta, por lo que para cuencas mayores, se tendrán intensidades de precipitación (referidas a la superficie de la cuenca), y caudales específicos de descarga menores. Forma de la cuenca Para tomar en cuenta, cuantitativamente la influencia que la forma de la cuenca, tiene en el valor del escurrimiento, se han propuesto índices numéricos, como es el caso del factor de forma y el coeficiente de compacidad. El factor de forma, expresa la relación entre el ancho promedio y la longitud de la cuenca, medida esta última desde el punto más alejado hasta la descarga. El ancho promedio se obtiene, a su vez, dividiendo la superficie de la cuenca entre su longitud. Para cuencas muy anchas o con salidas hacia los lados, el factor de forma puede resultar mayor que la unidad. Los factores de forma inferiores a la unidad, corresponden a cuencas más bien extensas, en el sentido de la corriente. El coeficiente de compacidad, es indicador de la regularidad geométrica de la forma de la cuenca. Es la relación entre el perímetro de la cuenca, y la circunferencia de un círculo con igual superficie que él de la de la cuenca.

Elevación de la cuenca. La elevación media de la cuenca, así como la diferencia entre sus elevaciones extremas, influye en las características meteorológicas, que determinan principalmente las formas de la precipitación, cuyo efecto en la distribución se han mencionado anteriormente. Por lo general, existe una buena correlación, entre la precipitación y la elevación de la cuenca, es decir, a mayor elevación la precipitación es también mayor. Pendiente. La pendiente media de la cuenca, es uno de los factores que mayor influencia tiene en la duración del escurrimiento, sobre el suelo y los cauces naturales, afectando de manera notable, la magnitud de las descargas; influye así mismo, en la infiltración, la humedad del suelo y la probable aparición de aguas subterránea al escurrimiento superficial, aunque es difícil la estimación cuantitativa, del efecto que tiene la pendiente sobre el escurrimiento para estos casos. Tipo y uso del suelo El tamaño de los granos del suelo, su ordenamiento y comparación, su contenido de materia orgánica, etc., son factores íntimamente ligados a la capacidad de infiltración y de retención de humedad, por lo que el tipo de suelo, predominante en la cuenca, así como su uso, influye de manera notable en la magnitud y distribución de los escurrimientos. Estado de humedad antecedente del suelo La cantidad de agua existente en las capas superiores del suelo, afecta el valor del coeficiente de infiltración. Si la humedad del suelo, es alta en el momento de ocurrir una tormenta, la cuenca generará caudales mayores debido a la disminución de la capacidad de infiltración.

Introducción El agua de las precipitaciones al caer a la tierra se dispersan y se movilizan en distintas formas una de ellas es el escurrimiento, el cual forma parte importante del ciclo hidrológico y es factor indispensable para el balance hídrico de la tierra. El escurrimiento es el deslizamiento virgen del agua, que no ha sido afectado por obras artificiales hechas por el hombre. En la presente investigación vamos a estudiar el concepto de escurrimiento superficial, así mismo detallaremos las fuentes del escurrimiento y los tipos de escurrimiento según la superficie donde se desliza el agua que escurre. Es necesario conocer los parámetros de estudio del escurrimiento, para conocer la trayectoria y distribución geográfica del agua en la tierra y determinar qué factores geográficos intervienen en este proceso y sus magnitudes. De allí la necesidad de realizar esta investigación para tener una clara referencia del proceso de escurrimiento como parte del ciclo hidrológico.

Conclusión El escurrimiento es la parte de la precipitación que aparece en las corrientes fluviales superficiales, perennes, intermitentes o efímeras, y que regresa al mar o a los cuerpos de agua interiores. Dicho de otra manera, es el deslizamiento virgen del agua, que no ha sido afectado por obras artificiales hechas por el hombre, y va a depender de la topografía, el clima, la geología y el tipo de suelo. De acuerdo con las partes de la superficie terrestre en las que se realiza el escurrimiento. Su estudio como parte del ciclo hidrológico, incluye la distribución del agua y su trayectoria desde que se precipita sobre la tierra hasta que alcanza la red hidrográfica o vuelve directamente a la atmósfera a través de la evapotranspiración. La descarga, caudal o gasto de un río en función del tiempo se puede conocer mediante una hidrógrafa; Otra manera de conocer el volumen de escurrimiento superficial que entra a una cuenca, es calcular el coeficiente de escurrimiento. Los factores geográficos que pueden afectar el escurrimiento son muy variados y uno de ellos es la forma de la cuenca. La influencia que la forma de la cuenca, tiene en el valor del escurrimiento, se han propuesto índices numéricos, como es el caso del factor de forma y el coeficiente de compacidad. El factor de forma, expresa la relación entre el ancho promedio y la longitud de la cuenca, medida esta última desde el punto más alejado hasta la descarga. El ancho promedio se obtiene, a su vez, dividiendo la superficie de la cuenca entre su longitud. Para cuencas muy anchas o con salidas hacia los lados, el factor de forma puede resultar mayor que la unidad.

Relación Permeabilidad-Densidad de vegetación

Hidrógrafa mostrando la recesión del flujo base en estación de verano seco

Tipos de escurrimiento o escorrentía

Aforo volumétrico

Molinete de eje vertical

Fuentes de escurrimiento

Bibliografía Serie Textos Universitarios Principios de hidrogeografía. Estudio del ciclo hidrológico. www.igeograf.unam.mx www.geologia.uson http://html.rincondelvago.com/hidrologia_3.html.