Clase II - Universidad Nacional Agraria La Molina

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
CLASE II
EL CICLO HIDROLÓGICO Y LA CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA DEL PERÚ
1. EL CICLO HIDROLÓGICO
El ciclo hidrológico es un término descriptivo aplicable a la circulación general
del agua en la tierra.
1.1 Definición
"Sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la atmósfera a la tierra y
volver a la atmósfera : evaporación desde el suelo, mar o aguas continentales,
condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo, escurrimiento
y nuevamente la evaporación."
El ciclo hidrológico involucra un proceso de transporte recirculatorio e indefinido
o permanente, este movimiento permanente del ciclo se debe
fundamentalmente a dos causas : la primera, el sol que proporciona la energía
para elevar el agua (evaporación); la segunda, la gravedad terrestre, que hace
que el agua condensada descienda (precipitación y escurrimiento).
Se puede suponer que el ciclo hidrológico se inicia con la evaporación del agua
en los océanos, el valor de agua resultante del proceso anterior es transportado
por las masas de aire en movimiento (viento) hacia los continentes. Bajo
condiciones meteorológicas adecuadas el vapor de agua se condensa para
formar nubes, las cuales a su vez dan origen a las precipitaciones.
No toda la precipitación llega al terreno, ya que una parte se evapora durante
su caída y otra es retenida (intercepción) por la vegetación, o los edificios,
carreteras, etc. y poco tiempo después, es retornada a la atmósfera en forma
de vapor.
Del agua que alcanza la superficie del terreno, una parte queda retenida en los
huecos e irregularidades del terreno (almacenamiento en depresiones) y en su
mayoría vuelve a la atmósfera por evaporación.
Otra parte del agua que llega al suelo circula sobre la superficie (lluvia
exceso) y se concentra en pequeños surcos que luego integran arroyos,
cuales posteriormente desembocan en los ríos (escurrimiento superficial)
que conducen las aguas a los lagos, embalses o mares, desde donde
evapora o bien, se infiltra en el terreno.
en
los
los
se
Por último, hay una tercera etapa que penetra bajo la superficie del terreno
(infiltración) y va rellenando los poros y fisuras del medio poroso. Si el agua
infiltrada es abundante, una parte desciende hasta recargar el acuífero o agua
subterránea, en cambio cuando el volumen infiltrado es escaso el agua queda
retenida en la zona no saturada (humedad del suelo), de donde vuelve a la
atmósfera por evaporación o principalmente, por transpiración de las plantas,
como en la práctica no es fácil separar ambos fenómenos, se suelen englobar
en el término evapotranspiración. Bajo la influencia de la gravedad, tanto el
escurrimiento superficial como el agua subterránea se mueve hacia las zonas
1
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
bajas y con el tiempo integran el escurrimiento total de un río para fluir hacia los
océanos.
Finalmente debe tenerse en cuenta que el movimiento del agua en cada fase
del ciclo hidrológico no es a velocidad constante, sino más bien es errático
tanto temporal como espacialmente. Cabe hacer notar también que las
cualidades del agua cambian durante su paso a través del ciclo hidrológico.
EL CICLO HIDROLOGICO
NIEVE
35
FORMACIÓN DE NUBES
ESCORRENTIA DE LA
FUSION DE NIEVE
EVAPOTRANSPIRACIÓN 65
FI
C
IA
L
SU
PE
R
A
N
CIÓ
RA
SPI
ANSUELO
TRE
L
D
AG
U
PE
R
IÓN
DE
L
BS
U
C
ETA
VEG
35
RETENCIÓN
SUPERFICIAL
INFILTRACION
PERCOLACIÓN
EANO
SU
A
DE L
C
DEL O
PROCEDENTE DE LA
FUSION DE NIEVES
INTERCEPCIÓN
JO
TIA
EN L
RR ICIA
CO F
ES PER
SU
FL
U
FI
CI
AL
DE CORRIENTES Y LAGOS
AL CAER
100
PERCOLACIÓN
INFILTRACION
ZONA NO SATURADA
HUMEDAD DEL SUELO
300
335
NIVEL FREÁTICO
OCEANO
ESCORRENTIA EN
CAUCE
ZONA SATURADA
CURSO:MET.DE ANÁLISIS EN RECURSOS DE AGUA/E.CH.V
FUENTE:RECURSOS HIDRAULICOS. Dr. A. ROCHA F.
FLUJO DE AGUAS SUBTERRANEAS
AL OCEANO O PARA EL ALMACENAMIENTO
PROFUNDO
2
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
1.2 Sistema Hidrológico
Se define como un conjunto de elementos o procesos físicos unidos a través de
alguna forma de interdependencia, que actúa sobre un grupo de variables de
entrada para convertirlas en las de salida. En estos sistemas cada uno de los
elementos o procesos integrantes es el resultado de complicadas
interrelaciones de muchos factores de gran variabilidad espacial y temporal,
cuyas características físicas no son medibles y por ello no son calculables.
3
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
2. CLIMATOLOGÍA DEL PERU
2.1. Generalidades
El Perú, por su ubicación geográfica debería ser un país tropical, de clima
cálido y lluvioso; sin embargo, es un país de variados climas subtropicales y
tropicales debido a la existencia de dos factores determinantes que modifican
completamente sus condiciones ecológicas, estos son: la Cordillera de los
Andes y las corrientes marinas del Humboldt y del Niño. De acuerdo a estos
factores determinantes, el Perú posee casi todas las variantes climatológicas
que se presentan en el mundo.
El clima de la costa es templado y húmedo gracias a la fría corriente marina
peruana. En la sierra, el clima varía desde el templado hasta el frío glacial; en
las planicies selváticas transandinas es cálido y húmedo, con abundantes
lluvias.
En términos generales, existen dos tipos de clima en la región costa: entre las
localidades de Lambayeque y Tacna, el subtropical, con temperatura media
que fluctúa entre 18° y 21°C y la excesiva humedad atmosférica que alcanza a
90 y 98%. Entre Tumbes y Piura es semitropical, de elevada temperatura con
una media anual de 24°C, lluvias periódicas de verano y abundante humedad.
El clima de la sierra es variado; las temperaturas medias varían entre 6°C y
16°C. Las cumbres nevadas sobre los 4500 msnm presentan un clima glacial y
el altiplano soporta un clima frígido; las vertientes bajas tienen temperaturas
moderadas y los valles profundos son cálidos.
Las precipitaciones pluviales, encima de los 3800 msnm son en forma de nieve
y granizo; por debajo de esta altitud hasta los 2500 msnm es abundante,
particularmente durante el verano (diciembre a abril).
El clima de la amazonía es cálido y húmedo, las precipitaciones pluviales son
abundantes durante todo el año, pero son más acentuadas durante los
primeros cuatro meses del año, período que influye en la creciente de los ríos.
La zona más lluviosa es la denominada Selva Baja. Las temperaturas medias
anuales fluctúan entre los 16°C y 35°C; registrándose las más bajas en la Selva
Alta y las más altas en el Llano Amazónico.
4
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
2.2. Tipos de Clima
En el Perú destacan principalmente los siguientes tipos climáticos:
2.2.1 Clima Semi-Cálido Muy Seco (Desértico-Arido-Sub Tropical)
Este tipo de clima constituye uno de los eventos climáticos más notables del
Perú, comprende casi toda la región de la costa, desde Piura hasta Tacna y
desde el litoral del Pacífico hasta el nivel aproximado de 2000 msnm,
representa el 14% de la superficie total del país.
Se distingue por ser su clima con precipitación promedio anual de 150 mm. y
temperatura media anuales de 18° a 19°C, decreciendo en los niveles más
elevados de la región.
2.2.2 Clima Cálido Muy Seco (Desértico o Arido Tropical)
Comprende el sector septentrional de la región costera, que incluye gran parte
de los departamentos de Tumbes y Piura, entre el litoral marino y la costa
aproximada de 1000 msnm. Representa menos del 3,0% (35 mil km2) de la
superficie territorial del país. Se caracteriza por ser muy seco, con más
precipitación media anual (alrededor de 200 mm.) y cálido, con una
temperatura promedio anual de 24°C, sin cambio térmico invernal definido.
2.2.3 Clima Templado Sub-Humedo (De Estepa y Valles Interandinos Bajos)
Este clima es propio de la región de la sierra, correspondiendo a los valles
interandinos bajos e intermedios, situados entre los mil y 3 mil m.s.n.m..
Las temperaturas sobrepasan los 20°C. y la precipitación anual se encuentra
por debajo de los 500 mm. aunque en las partes mas elevadas, húmedas y
orientales, puede alcanzar y sobrepasar los 1200 mm.
2.2.4 Clima Frio o Boreal (De los Valles Mesoandinos)
Este tipo climático de la región de la sierra, se extiende entre los 3 mil y 4 mil
msnm. Se caracteriza por sus precipitaciones anuales promedio de 700 mm. y
sus temperaturas medias anuales de 12°C. Presenta veranos lluviosos e
inviernos secos con fuertes heladas.
2.2.5 Clima Frigido (De Tundra)
Este tipo de clima, conocido como clima de Puna, corresponden a los sectores
altitudinales de la región andina comprendido entre los 4 mil y 5 mil msnm.
Cubre alrededor de 13,0% del territorio peruano (170 mil km2). Se caracteriza
por presentar precipitaciones promedio de 700 mm. anuales y temperaturas
también promedio anuales de 6°C. Comprende las colinas, mesetas y cumbres
andinas. Los veranos son siempre lluviosos y nubosos; y los inviernos (JunioAgosto), son rigurosos y secos.
5
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
2.2.6 Clima de Nieve (Gélido)
Este clima corresponde al de nieve perpetua de muy alta montaña, con
temperaturas medias durante todos los meses del año por debajo del punto de
congelación (0°C). Se distribuye en los sectores altitudinales que sobrepasan
los 5 mil msnm y que están representados mayormente por las grandes masas
de nieve y hielo de las altas cumbres de los andes peruanos.
2.2.7 Clima Templado moderado Muy Húmedo
Este tipo de clima predomina en la denominada ceja de selva, se caracteriza
por ser seco en invierno. Se estima que la cantidad de lluvia del mes más
lluvioso es 10 veces lo que se registra en el mes más seco.
2.2.8 Clima Semi - Cálido Muy Húmedo (Sub-Tropical muy Húmedo)
Este tipo de clima predomina en la selva alta o contra fuertes orientales
andinos boscosos. Se caracteriza por ser muy húmedo, con precipitaciones por
encima de los 2 mil mm. y con bolsones pluviales que sobrepasan los 5 mil
mm. como en la zona de Quincenal.
Las temperaturas están por debajo de 22°C. en su mayor extensión.
Temperaturas más elevadas se registran en los fondos de los valles y en la
transición a la llanura amazónica.
2.2.9 Clima Cálido Húmedo (Tropical Húmedo)
Este clima corresponde a las llanuras amazónicas peruanas y se caracterizan
por presentar precipitaciones promedios anuales de 2 mil mm. y temperaturas
de 25°C a más, sin cambio térmico invernal bien definido. El área se encuentra
bajo la influencia de este tipo climático y comprende alrededor de 43,0% de la
superficie territorial del país.
Referencia : INRENA, Cita Fuente : INEI. Dirección Ejecutiva de Cartografía y
Geografía, IGN. Atlas del Perú. Elaboración INEI-ORSTOM.
6
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
Fuente : INRENA
7
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
Fuente : INRENA
8
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
3. EL SISTEMA FLUVIAL DEL PERU
Los ríos de la costa son la principal fuente aprovechable para
abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones, energía y recarga del
agua subterránea, son torrenciales de fuerte pendiente y corto recorrido, de
descargas irregulares y de gran transporte de sólidos.
Los ríos de la Sierra se caracterizan por estar contenidos en valles
estrechos, con fuerte erosión en la cuenca, poca tierra agrícola y grandes
posibilidades de aprovechamiento hodroenergético.
Los ríos de la selva conducen grandes caudales, tienen pequeñas
pendientes, largos recorridos y fuerte inestabilidad y tendencia a la variación
de su curso.
Según el INRENA, se tiene lo siguiente:
Vertientes
Pacífico
Atlántico
Titicaca
Total
Ríos
381
564
62
1007
Orden
Cuarto
Sexto
Cuarto
Rios Principales
53
4
12
Además debe tenerse en cuenta que casi el 99% de los recursos hidráulicos
del Perú se encuentran de algún modo comprometidos internacionalmente: el
100% de las cuencas del Atlántico y del Titicaca y un pequeño porcentaje de
las cuencas del Pacífico. En la mayoría de casos el Perú es un país de aguas
arriba y en algunos otros es el país de aguas abajo. (Fuente : INRENA).
9
18/03/04
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - FA CULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA
CURSO : HIDROLOGIA APLICADA (IA-4026)
ING. EDUARDO CHAVARRI VELARDE
10
18/03/04