Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Campeche AL D INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CAMPECHE INGENIERÍA CIVIL HIDROLOGIA SUPERFICIAL GRUPO: VV6 SEMESTRE 6° MAESTRO. ING. JOSE LUIS PACHECO FLORES PRESENTA: MATRICULA BARRIENTOS ROCHA DIEGO ABRAHAM 20470155 SAN FRANCISCO DE CAMPECHE, CAMP., A 15 DE FEBRERO DEL 2023. 1 INTRODUCCIÓN La cuenca hidrológica es una unidad territorial en la que se recoge y se vierte el agua de lluvia y el agua de los ríos hacia un punto común, ya sea un lago, un río principal o el mar. En esta zona, todos los elementos que conforman el ciclo hidrológico interactúan, desde la evaporación hasta la precipitación, pasando por la infiltración y la escorrentía. Es decir, la cuenca hidrológica es un sistema integral que permite el flujo y la regulación del agua a través de un territorio determinado. La importancia de las cuencas hidrológicas es fundamental para el desarrollo sostenible, la conservación de los recursos naturales y la calidad de vida de las comunidades. En una cuenca hidrológica se llevan a cabo actividades humanas como la agricultura, la pesca, la industria y el turismo, que dependen directa o indirectamente del agua. Por ello, su gestión adecuada es esencial para garantizar la sostenibilidad de los ecosistemas acuáticos y la protección de la salud humana. En esta cuartilla, profundizaremos en los elementos y las características de las cuencas hidrológicas, y su importancia en la conservación de los recursos hídricos. 2 CUENCA HIDROLÓGICA ¿Qué es una cuenca hidrológica y para qué sirve?. La cuenca hidrológica es la zona de la superficie terrestre en la cual, todas las gotas de agua procedentes de una precipitación que caen sobre ella se dirigen hacia el mismo punto de salida; generalmente este punto de salida es el que tiene la altura o cota menor de toda la cuenca. Muchas de las veces se suele confundir el significado de una cuenca hidrológica con el de una cuenca hidrográfica; estas se diferencian debido a que en la cuenca hidrográfica solo se consideran los escurrimientos superficiales, mientras que la cuenca hidrológica considera los escurrimientos superficiales como los subterráneos. Generalidades (Definiciones, desarrollo histórico y administración de los recursos). 1.1.1 Definiciones Hidrología Es la ciencia que estudia el comportamiento del agua, enfocándose al ciclo hidrológico global así como a los procesos involucrados en la parte continental de dicho ciclo. Las variaciones del agua en las etapas terrestres, oceánica y atmosférica, así como el movimiento del agua sobre o debajo de la superficie terrestres incluyendo procesos físicos, químicos y biológicos. Ciclo hidrológico La tierra contiene grandes cantidades de agua de las cuales, el 97.5 % son aguas saladas, el otro 2.5 % son aguas dulces. De todo el total de agua solo un 0.6 % de agua es dulce y se encuentra en forma de lago, ríos, acuíferos y vapor. El ciclo hidrológico está compuesto por: Evaporación, precipitación, escurrimiento e infiltración, cada parte del ciclo es importante para dar lugar al balance hidrológico. 3 Figura 1 Ciclo Hidrológico Calidad de vida. Es el grado en la que un miembro de una sociedad satisface sus necesidades materiales. Su clasificación se fundamenta en indicadores de satisfacción básica a través de juicios de valor. (Universitaria Politécnica, 2014) Cuenca Hidrológica La cuenca son las zonas donde el agua precipitada se transfiere a otras zonas más bajas por medio de un sistema de drenajes (canales), concentrándose para descargar en otras cuencas o finalmente al océano. Dependiendo de su punto de salida existen dos tipos de cuencas, las endorreicas y las exorreicas. Las endorreicas; son las que desembocan en los lagos sin llegar al mar. Las exorreicas; son las que desembocan en los océanos, mares, etc. 4 Figura 2 Tipos de cuencas hidrológicas 1.1.2 Desarrollo histórico. La primera regionalización nacional, que considero como criterios básicos la orografía e hidrografía, fue elaborada en los años 60 por la entonces Dirección de Hidrología de la Secretaría de Recursos Hidráulicos, agrupando para ello las cuencas del país en 37 regiones hidrológicas y que hoy día prevalecen como base de los estudios técnicos en materia de agua y de las diferentes regionalizaciones realizadas a lo largo del tiempo. Posteriormente y con el propósito de formular el Plan Nacional Hidráulico 1975 (SRH, 1975), se definieron trece regiones administrativas y 102 subregiones hidrológicas conforme a criterios que incorporan además de los aspectos hidrológicos. 5 Balance hidrológico El agua, recurso de la humanidad el cual se encuentra en un ciclo continuo debido a los diferentes procesos que conlleva su almacenamiento y explotación, es cuantificable y debido a los requerimientos actuales del hombre, es necesario conocer con exactitud ese movimiento y definirlo para aprovechar de forma racional los recursos hídricos y que no se modifiquen de forma irreversible los componentes que intervienen en el ciclo del agua. El balance hidrológico tiene por objeto cuantificar los recursos y volúmenes de agua del ciclo hidrológico de acuerdo con el axioma de Lavoisier (el cual nos dice que nada se crea ni se destruye, solo se transforma. Lo que nos lleva a suponer que todo recurso hídrico puede ser medible a manera de pérdida o uso natural y de esta manera poderse administrar) este axioma permite establecer las relaciones entre las variables hidrológicas. Figura 3 Proceso para cuantificar los recursos hídricos 6 1.2.2. Precipitaciones atmosféricas Por medio de precipitaciones atmosféricas llega agua a la superficie de la tierra. Parte de estas precipitaciones se evaporan en contacto con el aire o puede ser absorbida por las plantas para posteriormente ser transpirada por las mismas. Fenómeno que denominaremos como “evapotranspiración”. Figura 4 Proceso de evapotranspiración. El agua puede seguir dos caminos: parte fluye por la superficie de la corteza y otra parte por se infiltra en el terreno. El agua de infiltración aún puede ser captada por el suelo y las plantas sufriendo entonces fenómenos de evapotranspiración o puede circular hipodérmicamente junto con agua que a su vez circulan en la superficie denominándose aguas de escurrimiento. El agua que alcanza una zona más profunda constituye una verdadera agua de infiltración que se junta con las aguas subterráneas alimentando a la zona acuífera. 7 Figura 5 Caminos donde circula el agua. Ecuación de continuidad La ecuación de continuidad se basa en que la diferencia que se produce entre las entradas y las salidas del agua de agua se traduce en el agua que se queda almacenada. Entradas- salidas= variación de almacenamiento Sabiendo de antemano este concepto, podemos definir que la precipitación se expresa como: P= E + R + I + e Dónde: e= error cometido en estimaciones. E= evapotranspiración. R= escurrimiento. I= infiltración. Para que esta ecuación pueda ser aplicada, debemos tener en cuenta dos condiciones importantes: Unidad hidrológica: todas las aguas medidas y comparadas deben permanecer al mismo acuífero. Periodo de tiempo: el periodo de medición deberá ser de al menos un año. Propiedades fisiográficas. 8 Para el estudio de las cuencas hidrológicas se necesitan diferentes métodos en los cuales se puedan obtener características de las cuencas. Existen fundamentos de los cuales nos ofrece información relevante acerca del ciclo hidrológico. La pendiente media es la de una línea recta que, apoyándose en el extremo de aguas abajo de la corriente, hace que se tengan áreas iguales entre el perfil del cauce y arriba y abajo de dicha línea (véase figura 10). Figura 6 Pendiente del cauce principal Taylor y Schwarz proponen calcular la pendiente media como la de un canal de sección transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido que la corriente en cuestión. �� �� = � Donde: ��: Densidad de drenaje ��: Longitud total de las corrientes �: Área de la cuenca Tipos de cuencas hidrográficas. En su acepción más simple, se conoce como cuenca hidrográfica es un área drenada por un rio. La cuenca es una unidad natural hidrológica y geofísica, con límites definidos que facilitan la planificaci6n y el aprovechamiento de sus recursos. Los límites de la cuenca dependen de su topografía y están determinados por la línea divisoria de aguas. En la cuenca es posible efectuar 9 un balance del ciclo hidrológico, cuantificando con mayor precisión el agua disponible. Asimismo, las cuencas hidrográficas facilitan la percepción del efecto negativo de las acciones del hombre sobre su entorno, evidenciándolas en la contaminación y en la calidad del agua evacuada por la cuenca, quedando claro, por cierto, que el agua es el recurso integrador y el product0 resultante de la cuenca. Una cuenca y una cuenca hidrológica se diferencian en que la cuenca se refiere exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las aguas subterráneas (acuíferos). Clasificación de las cuencas. Son arreicas cuando no logran drenar a un río mar o lago, sus aguas se pierden por evaporación o infiltración sin llegar a formar escurrimiento subterráneo. Son criptorreicas cuando sus redes de drenaje superficial no tienen un sistema organizado o aparente y corren como ríos subterráneos (caso de zonas cársticas).Cuencas cuyas corrientes de agua son subterráneas, alimentadas por la infiltración casi inmediata de la lluvia a través de suelos porosos. Son endorreicas cuando sus aguas drenan a un embalse o lago sin llegar al mar. Son exorreicas cuando las vertientes conducen las aguas a un sistema mayor de drenaje como un gran río o mar Figura 7 Cuenca exorreica. Figura 8 Cuenca endorreica. 10 Figura 9 Cuenca arreica. 11 CONCLUSIÓN En conclusión, una cuenca hidrológica es una región geográfica delimitada por las alturas topográficas que se caracteriza por ser una unidad natural de gestión del agua. En esta zona, todas las precipitaciones que caen en ella se convierten en escorrentía que fluye hacia un río o arroyo principal. La importancia de las cuencas hidrológicas radica en que son la fuente principal de agua para el abastecimiento humano, la agricultura y la industria. Además, cumplen una función esencial en la regulación del clima, la biodiversidad y la conservación de los suelos. Es fundamental gestionar de manera adecuada las cuencas hidrológicas para garantizar su sostenibilidad a largo plazo. Esto implica llevar a cabo una planificación y gestión integrada del agua, que tenga en cuenta tanto las necesidades de las poblaciones como la preservación del ecosistema. En resumen, las cuencas hidrológicas son una pieza clave en la gestión del agua y su correcto manejo es crucial para asegurar el acceso sostenible y equitativo a este recurso vital. 12
