по Alejandra Sahagún 4 лет назад
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Se basa en el principio de que "Entre mas agua haya en un río mas diluirá un soluto"
Concentración del trazador puesto en el río
Concentración del trazador medido después de la mezcla
Escurrimiento máximo instantáneo
Curvas numéricas
Método racional modificado
Método racional
Huellas máximas
Escurrimiento medio anual
Caudal (en sentido histórico y contemporáneo)
Otros parámetros importantes
Diferentes investigadores usan diferentes técnicas de acuerdo a las condiciones del sitio y a su preferencia personal.
Muy difícil
Canales excavados en el suelo
Perfil alterado
Características del interflujo
Parcelas y lotes de escurrimiento
Área de una ladera
Ascendentes y laterales
Canales colectores en el fondo
Medición utrasónica
Propagación de las ondas de sonido en el agua
Área transversal conocida
Método 2
Efecto Doppler
Velocidad de las partículas en la corriente
Longitud de onda de la ondas ultrasónicas
Partículas suspendidas
Entre más rápido vaya la partícula, más pequeña va a se la longitud de onda.
Este instrumento trabaja bien en pequeñas corrientes (menor de 5 m de ancho) y requiere un poco de materia suspendida.
Método 1
Tiempo que tarda una onda emitida
Transmisor
Receptor (del otro lado del río)
Entre más rápido vaya el agua, más deflexión (desviación) va a sufrir el camino de la onda y tardará más en llegar al otro lado del río.
Requiere un ancho del río mayor a 5m y se vuelve poco preciso cuando hay altos niveles de sólidos suspendidos.
Vertederos y canales
Registro contínuo
Descarga del río
Área de la sección transversal
Se establece una estructura rígida sobre la corriente para que siempre fluya a través de un área conocida. Una simple medida de altura de la corriente dará el área de la sección transversal (con un pozo aquietador).
Velocidad
Para aislarla se reduce la velocidad de la corriente (o la acelera) para tener una velocidad constante en un área conocida que corta transversalmente. Se logra con un área que disminuye la velocidad del río antes de la estructura de medición, como un estanque.
Forma de la sección transversal
Está determinada por el régimen de corriente del río y el tipo de datos de corriente que se requiere.
Canal de aforo trapezoidal
Acelera la velocidad
No hay retención de sedimentos
Vertedero en V
Asolve
Sensibilidad a bajos niveles
Se adapta para descargar en altos niveles
Relaciones nivel vs descarga
Donde se han tomado múltiples mediciones de la descarga es posible detectar una relación matemática entre el nivel del río y la descarga.
Curva de calibración
La curva de calibración no es linear, un reflejo del banco del río. Conforme el río se llena, se requiere un mayor volumen de agua para causar un cambio en el nivel que en profundidades menores.
Pozo aquietador
Frecuencia y medición de las mediciones y de la estabilidad del perfil de la cama del río
Método área-velocidad
El caudal o descarga es un volumen de agua por unidad de tiempo (m3/s).
Se puede conceptualizar como la velocidad del agua (m/s) pasando a través de un área (m2) que hace un corte transversal.
Este método mide la velocidad del caudal, el área que corta transversalmente el caudal y los multiplica.
Pequeños ríos
Corrientes pequeñas, turbulentas con un lecho rugoso
Se divide el caudal en pequeñas secciones
Medidor de caudal
Este es una especie de hélice insertada en la corriente que registra el número de vueltas de la hélice en el tiempo. Esta lectura se puede convertir fácilmente en una velocidad de flujo.
Ecuación
Procesos de escurrimiento:
Todos estos mecanismos contribuyen a la corriente fluvial. Su importancia relativa depende de las características de la cuenca y de la lluvia.
Zona saturada (agua subterránea)
Contrariamente a la sabiduría hidrológica convencional que sugiere que el agua subterránea contribuye al flujo base pero no al flujo de tormenta.
Hipótesis de la franja capilar
La adición de una pequeña cantidad de lluvia infiltrante a la zona adyacente inmediata a la corriente causa que el agua del suelo cambie de un estado no saturado (bajo tensión) a un estado saturado (una presión de poro positiva expulsando agua).
Esta condición provee la cresta de agua subterránea que:
no solo proporciona un impulso rápido para el desplazamiento del agua subterránea que ya está en una posición de descarga, sino que también produce un aumento en el tamaño del área de descarga de agua subterránea, que es esencial para producir grandes contribuciones de agua subterránea a la corriente.
La manera en que la curva descendente de un hidrograma atenúa en el caudal de lluvia sugiere que puede derivarse de un movimiento más lento del agua.
Estudios trazadores que se enfocan a saber dónde estuvo el agua antes de entrar a la corriente como flujo de lluvia han encontrado que una gran cantidad consiste en "agua vieja".
Movimiento rápido
Matriz del suelo
Redes contínuas
Analogía del techo de paja
Cuando la paja se coloca en un techo inclinado, es muy eficiente mover el agua al fondo del techo (las canaletas son análogas a una corriente) sin un flujo superficial visible. Esto se debe a la dirección de flujo preferencial a lo largo, en lugar de entre, de las pajillas inclinadas.
Conductividad hidráulica
Dirección vertical
Pendiente descendiente
Flujo contínuo
Lento
Flujo de pistón
Desplaza al de abajo de la columna "agua previa"
La analogía se hace a un pistón donde la presión de arriba de la cámara del pistón conduce a una liberación de presión en la parte inferior.
La lluvia infiltrada a través de una ladera es análoga a la presión aplicada de arriba y en este caso los límites son la pendiente de arriba y la roca subyacente.
En este caso, es el gradiente hidráulico creado por la adición de agua al fondo de la columna del suelo, ya cerca de la zona saturada, lo que fuerza el agua a lo largo de la base donde las conductividades hidráulicas son más altas.
Matriz del suelo o Caminos de flujo preferenciales
En condiciones de infiltración normales y verticales, el gradiente hidráulico tienen un valor de -1 y la conductividad hidráulica saturada es la capacidad de infiltración.
Movimiento no es solo vertical
Dirección a la pendiente, lentamente
Kelliher and Scotter (1992) encontraron un valor de conductividad hidráulica saturada Ksat de 13 mm/hora para una suelo franco arenoso fino.
Lo que indica que debe haber otro mecanismo, más allá del flujo de matriz, operando en la corriente subpuerficial.
Áreas en la cuenca
Áreas parciales
Ocurriera como una lámina de agua en la cuenca
Primeros en sugerir que ocurre otro mecanismo de escurrimiento superficial. Derivado de observaciones en el este de E.U.A. donde durante una tormenta era común encontrar que toda la lluvia se infiltraba en el suelo.
Flujo de retorno
Agua que estuvo abajo, en el suelo, pero regresa a la superficie.
Áreas saturadas
Actúan como redes de canales extendidas.
Escurrimiento por exceder la saturación
Hewlett and Hibbert suponen que la tabla de agua está lo más cerca de la superficie y, en consecuencia, es más probable que alcance la superficie más rápidamente, en la parte adyacente de los canales de corriente y la base de las laderas.
Ver animación "Escurrimiento por exceder la saturación"
Ver en SATURATION EXCESS FLOW
Otras áreas en la cuenca
Estos incluyen huecos de laderas, concavidades de pendiente (en sección) y donde hay un adelgazamiento del suelo que recubre una base impermeable.
Escurrimiento superficial saturado
En estas situaciones, es probable que cualquier flujo de retorno vuelva a la superficie ya que el volumen de tierra que lo recibe no es lo suficientemente grande como para la cantidad de agua que ingresa.
Zonas húmedas en latitudes medias
Picos hidrográficos
Tormenta a tormenta
Áreas fuente variables
Intensidad de precipitación
Tasa de infiltración
Ver animación "Relación entre lluvia, infiltración y escorrentía"
Intensidad de lluvia ≤ tasa de infiltración
Ver en INFILTRATION TERMS
Lámina de agua
Escurrimiento por exceder la infiltración
Ver animación "Escurrimiento por exceder la infiltración"
Intensidad de lluvia ≥ capacidad de infiltración
Ver en INFILTRATION EXCESS FLOW
Baja capacidad de inflitración
Es común en zonas áridas y semiáridas la presencia de tasas de lluvia extremadamente altas que pueden provocar escurrimiento superficial por exceder la infiltración y eventos rápidos de inundación.
Ejemplos de tasas bajas de infiltración pueden encontrarse en suelos compactados (por movimiento de vehículos en un campo agrícola), caminos y áreas pavimentados, suelos muy costrosos y suelos hidrófobos.
Zonas áridas y semiáridas
Es común encontrar tasa de lluvia extremadamente altas.
Inundaciones repentinas
Estudios
Los investigadores que midieron capacidades de infiltración del suelo encontraron invariablemente que eran mucho más altas que las tasas normales de lluvia.
Volúmen de agua en un periodo de tiempo definido.
Su unidad de medida son los cumecs (m3/s)
Hidrograma
Ejemplo
Términos hidrológicos visualizados en este diagrama:
Características
Tormenta
Intensidad y duración
Cuenca (aguas arriba)
Flujo base
Caudal máximo
Lluvia
Ver animación "Cuenca de drenaje" (en General Runoff Terms)
Precipitación
Superficie
Velocidades
