ESCURRIMIENTOS ESCURRIMIENTOS1Proceso Lluvia Proceso Lluvia--Escurrimiento Escurrimiento2Elproceso lluvia - escurrimientoPrecipitacinInfiltracin Evapotranspiracin Intercepcin EscurrimientoSuperficialPercolacinEscurrimientoSubsuperficialLentoEscurrimientoSubsuperficialRpidoEscurrimiento BaseEscurrimiento DirectoEscurrimiento TotalLa transformacin de la lluvia en escurrimiento es el ms complejo de los procesos del ciclo hidrolgico.En En todo todo sistema sistema o o subsistema subsistema del del ciclo ciclo hidrolgico, hidrolgico, el el principio principioEL BALANCE HIDROLGICOque que indica indica que que el el agua agua ni ni se se crea crea ni ni se se destruye destruye se se refleja refleja en en la ladenominada denominada Ecuacin Ecuacin de de Balance Balance Hidrolgico, Hidrolgico, la la cual cual permite permiterelacionar relacionar las las cantidades cantidades de de agua agua que que circulan circulan por por el el ciclo, ciclo, sta staes es: :EntradasEntradas Salidas = Cambio en Almacenamiento Salidas = Cambio en Almacenamiento EntradasEntradas Salidas = Cambio en Almacenamiento Salidas = Cambio en Almacenamientoprecipitacin (P),evaporacin (E),transpiracin (T),EL BALANCE HIDROLGICOtranspiracin (T),escurrimiento superficial (R),infiltracin (I),escurrimiento subterrneo (G) yalmacenamiento (S)La La ecuacin ecuacin de de balance balance hidrolgico hidrolgico ser ser::PP RR EE-- T T-- I =I = SSEvapotranspiracin1,095 km3/aoPrecipitacin1,528 km3/aoEscurrimientosuperficial virgen417 km3/aoExportaciones0.44 km3/ao1,528 km /aoImportaciones50 km3/aoPrec1, 528ETP 1,095SubT433Imp-Exp50Recarga de acuferos66 km3/aoDisp Nat 483Esc 417Rec Ac66Disp media hab/ao, en m3.1970 : 9,815;2000 : 4,706; 2030 : 3,721ESCURRIMIENTOS ESCURRIMIENTOS Volmenes mensuales/anuales Hidrogramas---gastos caudales7Factores Factores que que Influyen Influyen en elen el escurrimiento escurrimiento Factores meteorolgicos Factores fisiogrficos Factores tipo suelo Factores uso suelo8 Presencia de almacenamientos naturaleso artificiales amortiguadoresFactores Fisiogrficos queFactores Fisiogrficos que Influyen en los escurrimientos Influyen en los escurrimientos Tamao y forma del rea drenada Distribucin de la red de corrientes Pendientes de laderas y cauces Almacenamientos naturales oartificiales que amortiguan9artificiales que amortiguanavenidasLa influencia del Uso del Suelo enLa influencia del Uso del Suelo en los escurrimientos los escurrimientos La presencia o ausencia de cubiertavegetal (urbanizacin) reduce o vegetal (urbanizacin) reduce oincrementa las velocidades con quese mueve el agua en la cuencainfluenciando el gasto pico. La cubierta vegetal incrementa lacantidad de agua infiltrada en el10cantidad de agua infiltrada en elsuelo La vegetacin intercepta lluviaEVENTOSHIDROMETEOROLGICOS(EXTREMOS)ACTIVIDADESANTROPOGNICASCARACTERSTICASFISIOGRAFIAPROBLEMTICA(EXTREMOS)ALTASPRECIPITACIONESGRANDESPENDIENTESCARACTERSTICASFISIOGRFICASDE LAS CUENCASCAMBIOUSO DELSUELOALTASVELOCIDAESDE FLUJOPRDIDADE ESPECIESENDMICASDEFORESTACINEROSININVASIN DEPRDIDADE SUELOSMENORES TIEMPOSDE CONCENTRACININUNDACINARRASTRE DE MATERIALGRUESO Y FINODE FLUJOINVASIN DECAUCES FEDERALESDE ROSREDUCCIN DECAPACIDAD HIDRULICAAFOROS AFOROS12AFOROS AFOROS Seccin de Control (vertedores) Seccin velocidad (molinete) Seccin Pendiente (huellas mximas)13 Curva Elevaciones-Gastos(mantenerla actualizada con datosobtenidos de varios aforos)Aforador Tipo H16Lectura de escalas en serie20212223TELEMETRA24BASE DE DATOS BANDAS BASE DE DATOS BANDAS25Disponibilidad de datos de escurrimiento2000 estaciones con datos histricos 600 en operacin actual (aproximadamente) 600 en operacin actual (aproximadamente) Estaciones de nivel Aforos directosFuentes de informacin: BANDAS, GASIR, CFE1,1001,2001,300Estaciones hidromtricas activas3004005006007008009001,0001,10001002003001922 1928 1934 1940 1946 1952 1958 1964 1970 1976 1982 1988 1994612 hidromtricas en 1999319 en regiones 12, 18 y 2635 con sedimentos en 1999282930Recordar que volmenRecordar que volmen escurrido es escurrido esEl rea bajo el hidrograma31323334Curva Elevaciones-Gastos( )boH H a Q =Q = gasto en m3/sH=elevacin del nivel del agua, metros35H=elevacin del nivel del agua, metrosHo= elevacin en la cual el gasto es nulo, metrosa y b= parmetros de la ecuacinQ = A *V Velocidad con molinete Velocidad con molinete Area de un cauce natural( )1 1112ni i iiA y x x +== 36Esquema del proceso Lluvia Esquema del proceso Lluvia--Escurrimiento Escurrimiento--Hidrograma HidrogramaL l u v i aI n t e r c e p c i n p o r v e g e t a c i nE v a p o r a c i n y E V T *A l m a c e n a m i e n t o e n p e q u e a s d e p r e s i o n e sA l m a c e n a m i e n t o a m o r t i g u a d o rI n f i l t r a c i nF l u j oS u p e r f i c i a lI n t e r f l u j oF l u j o S u p e r f i c i a lD i r e c t oA g u a S u b t e r r n e aF l u j o B a s eD i r e c t oQ e n h i d r o g r a m a s o37Q e n h i d r o g r a m a s oe s c u r r i m i e n t o e nc o r r i e n t e s* P a r a u n a t o r m e n t a d e d u r a c i n m e n o r a 2 4h o r a s ( d a n u b la d o ) l a E V T p u e d e s e rd e s p r e c ia b l e . R e p r e s e n t a p o r m u c h oa p r o x i m a d a m e n t e 2 % . S il o q u e s e h a c e e su n b a l a n c e h id r o l g i c o s e m a n a l, m e n s u a ly / o a n u a ls d e b e s e r c o n s id e r a d a .Hidrograma Hidrograma Un hidrograma es una grfica continua tiempo contra gasto Un hidrograma es una grfica continua tiempo contra gasto (volumen / unidad de tiempo) producido por una lluvia de cualquier magnitud para una duracin especfica. Un hidrograma puede ser el resultado de un proceso de aforos en un ro.HIDROGRAMA DE TORMENTA20000Gasto en ft3/sec380500010000150000 2 4 6 8 10 12 14 16 18Tiempo en horasGasto en ft3/secHidrograma Unitario Hidrograma Unitario(Sherman, 1932; Horton, 1933) (Sherman, 1932; Horton, 1933) El hidrograma que resulta de 1-mm de lluvia exceso (o 1 pulgada o 1 El hidrograma que resulta de 1-mm de lluvia exceso (o 1 pulgada o 1 cm) distribuido uniformemente en espacio sobre un rea para una duracin dada. Los puntos clave:1-mm de lluvia EXCESOLa lluvia exceso est distribuda uniformemente en espacio sobre un reaLa lluvia exceso tiene una duracin asociada39La lluvia exceso tiene una duracin asociadacomo determinar Qmax ? como determinar Qmax ? DETERMINAR HIDROGRAMA TOTAL SOLO DETERMINAR EL Qmax- Mtodo de Envolvente mximas por regin hidrolgica- Mtodo Racional --- periodo de retorno40- Mtodo Racional --- periodo de retorno- Anlisis de frecuencia de la serie anual de gastos mximos- Frmulas empricasFrmula emprica de Fuller (U.S.)( ) + = log 8 . 0 1 Tr Q Qbm Tr( )||

\|+ =+ =3 . 066 . 21log 8 . 0 1Aq QTr Q Qmm TrQTr=gasto para un periodo de retorno41QTr=gasto para un periodo de retornoQm=valor medio de gasto mx. instantaneoq= valor medio de los gastos mximos diarios, m3/sA=rea de la cuenca en Km2Tr = periodo de retornoFrmula emprica de Gete (Espaa)( ) A Tr QTrlog 16 4+ =QTr=gasto para un periodo de retorno42QTr=gasto para un periodo de retornoQm=valor medio de gasto mx. instantaneoq= valor medio de los gastos mximos diarios, m3/sA=rea de la cuenca en Km2Tr = periodo de retornocomo determinar volmenescomo determinar volmenes escurridos ? escurridos ? Escurrimientos por cuencapropia (CNA-NOM011) Manual de pequeas obras parariego y abrevadero (ColegioPostgraduados, 1988) SCS aplicada con informacindiaria de pluviometro32 . 20203208 . 55082 +

+ = = =NPNPQ P Le esc43diaria de pluviometroQ y P en cm; N=nmero de curva