Todo sobre la Hidrología
¿Qué es la Hidrología?
La hidrología es una rama de las ciencias de la Tierra que estudia el agua, su ocurrencia, distribución, circulación, y propiedades físicas, químicas y mecánicas en los océanos, atmósfera y superficie terrestre.
Hidrología es la ciencia que trata de las aguas de la Tierra, su ocurrencia, circulación y distribución, sus propiedades físicas y químicas y su influencia sobre el medio ambiente, incluyendo su relación con los seres vivientes.
¿Cuál es el Significado de Hidrología?
La hidrología se define etimológica viene de dos palabras griegas, (hidro, logos), que significan agua, estudio o tratado.
¿Cuál es el Objetivo de la Hidrología?
El objetivo primario de la hidrología es el estudio de las interrelaciones entre el agua y su ambiente. Ya que la hidrología se interesa principalmente en el agua localizada cerca de la superficie del suelo, se interesa particularmente en aquellos componentes del ciclo hidrológico que se presentan ahí--esto es, precipitación, evapotranspiración, escorrentía y agua en el suelo.
Los principales objetivos de la hidrología, al diseñar una obra de ingeniería, pueden resumirse en dos grandes grupos:
a) La obtención de la avenida máxima que con una determinada frecuencia puede ocurrir en un cierto lugar.
b) Conocimiento de la cantidad, frecuencia y ocurrencia del transporte del agua sobre la superficie terrestre.
¿Cuáles son las Características de la Hidrología?
La hidrología se describe como una rama de las ciencias de la tierra que se encarga del estudio de los cuerpos de aguas presentes en la corteza terrestre y en la atmósfera, en cuanto a:
- -Distribución espacial y temporal.
- -Propiedades físico-químicas.
- -Movimientos y transformaciones.
- -Erosión de los suelos e impactos sobre obras de ingeniería.
- -Relación con el medio ambiente y la vida.
- -Precipitaciones.
- -Escorrentía.
- -Humedad de los suelos.
- -Evapotranspiración.
- -Equilibrio de la masas glaciares, entre otros.
En la actualidad, la hidrología tiene un papel crítico en el planeamiento del uso de los recursos hidráulicos, llegando a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería relativos al suministro y disposición de aguas, drenajes, protección contra la acción de ríos y recreación.
Con el soporte de la hidrología es que podemos obtener parámetros de diseños básicos para abordar diferentes estudios y obras relativos a la ingeniería civil.
Por ejemplo, las inundaciones son eventos hidrológicos extremos y catastróficos que bien pueden mitigarse mediante el estudio de la hidrología.
¿Cuál es la División de la hidrología?
La hidrología puede catalogarse, de acuerdo con la forma de análisis, y el uso que se dará de los resultados. Puede clasificarse, aun sabiendo de la limitación de cualquier clasificación en:
Hidrología aplicada o ingeniería hidrológica
En la hidrología cualitativa el énfasis está dado en la descripción de los procesos. Por ejemplo en la determinación de las formas y causas que provocan la formación de un banco de arena en un río, estudio asociado al transporte sólido de los cursos de agua; o al análisis de la ocurrencia de condensaciones en determinados puntos de una carretera, que afectan la visibilidad y por lo tanto pueden aconsejar a cambiar el trazado de la misma.
Hidrología hidrométrica
La hidrología hidrométrica, o hidrometría, se centra en la medición de las variables hidrológicas, se trata básicamente de trabajos de campo, donde el uso adecuado de los instrumentos de medición, la selección adecuada de los locales en los cuales las medidas son efectuadas y la correcta interpretación de los resultados es fundamental para la calidad de la información recabada. Ayudando en su totalidad a poder calcular aspectos relacionados con cauces y las dependencias hidrológicas.
Hidrología cuantitativa
El énfasis de la hidrología cuantitativa esta en el estudio de la distribución temporal de los recursos hídricos en una determinada cuenca hidrográfica. Los instrumentos más utilizados en esta rama de la hidrología son los instrumentos matemáticos, modelos estadísticos y modelos conceptuales.
Hidrología en tiempo real
Es la rama más nueva de la hidrología, y se populariza a partir de los años 1960 - 70, con el auge de las redes telemétricas, donde sensores ubicados en varios puntos de una cuenca transmiten, en tiempo real los datos a una central operativa donde son analizados inmediatamente para utilizarlos en auxilio de la toma de decisiones de carácter operativo, como abrir o cerrar compuertas de una determinada obra hidráulica.
¿Cuáles son las Ramas de la Hidrología?
La Asociación Internacional de Hidrología Científica (IASH, por su sigla en inglés de International Association of Scientific Hydrology) propone la siguiente división de la hidrología:
- Oceanografía, estudio de los océanos y mares.
- Meteorología, estudio del agua en la atmósfera.
- Hidrología superficial, Estudio de las aguas continentales, (en el lenguaje corriente a esta rama se le conoce frecuentemente como hidrología, sin otra especificación).
La hidrología superficial se divide a su vez en:
- Hidrología agrícola
- Hidrología forestal
- Hidrología urbana
- Hidrología de regiones áridas y semiáridas
- Hidrología de zonas pantanosas
- Hidrología de control de avenidas o crecientes
- Hidrometeorología, estudia los problemas comunes a los campos de la Meteorología y la Hidrología Superficial.
- Limnología, estudio de los lagos.
- Potamología, estudio de los ríos.
- Hidrogeología, estudio de las aguas subterráneas.
- Criología, estudio del agua sólida (nieve y hielo).
¿Cuáles son los Campos relacionados con la Hidrología?
- Química acuática
- Ingeniería civil
- Climatología
- Ingeniería ambiental
- Geomorfología
- Hidrografía
- Ingeniería hidráulica
- Limnología
- Oceanografía
- Geografía física
- Hidrogeología
- Ecohidrología
- Hidrometeorología
- Hidroclimatología
- Hidrosedimentología
- Hidroarqueología
- Hidroquímica
- Hidrobiología
- Hidrogeografía
- Hidroinformática
- Transporte de sedimentos
- Geomorfología fluvial
- Geomorfología deltaica
- Potamología
- Legislación de aguas
¿Cuál es la aplicación de la Hidrología?
La hidrología posee aplicaciones prácticas tales como, investigaciones y estudios, diseño y operación de obras, aprovechamiento, control y conservación del agua.
Estudio y construcción de obras hidráulicas:
Fijación de las dimensiones hidráulicas en las obras de ingeniería como son la determinación de los caudales máximos esperados en un vertedero, alcantarilla o sistema de drenaje urbano.
Proyectos de Presas:
Determinación de la capacidad de embalse requerido para asegurar el suministro adecuado de agua para irrigación o consumo municipal e industrial, así como los métodos de construcción.
Drenajes:
Evaluación de las condiciones de alimentación y de escurrimiento natural de las aguas y del nivel freático.
Irrigación:
Estudio de los fenómenos de evaporación e infiltración y aprovechamiento de las aguas.
Regulación de los cursos de aguas y control de inundaciones:
Estudio de variación de caudales y previsión de crecientes máximas así como el establecimiento del efecto que producen las embalses, diques y otras obras sobre las avenidas de corrientes de aguas (crecientes).
Control de la contaminación hídrica:
Análisis de la capacidad de los cuerpos receptores de efluentes de sistemas de aguas industriales y urbanas.
Control de la erosión:
Mediante el análisis de:
-Intensidad y frecuencia de las precipitaciones máximas.
-Determinación de coeficientes de escorrentía superficial.
-Estudio de la acción erosiva de las aguas.
-Protección de esta mediante recursos (vegetación, etc…)
Aprovechamiento Hidroeléctrico Multipropósito:
Estudio económico y dimensionamiento de las instalaciones, determinando caudales máximos, mínimos y promedios de las aguas, sedimentación, evaporación e inflación, operación de sistemas hidráulicos complejos, reacción y preservación del medio ambiente y vida acuática.
* Determinación del equilibrio de agua de una región.
* Diseño de proyectos de restauración ribereños.
* Mitigación y predicción de inundaciones, desprendimiento de tierras y riesgo de sequía.
* Pronóstico de inundaciones en tiempo real y advertencias.
* Diseño de esquemas de irrigación y administración de la productividad agrícola.
* Parte del módulo de riesgo en modelado de catástrofes.
* Suministro de agua potable.
* Diseño de presas para abastecimiento de agua o generación de energía hidroeléctrica.
* Diseño de puentes.
* Diseño de alcantarillas y sistemas de drenaje urbano.
* Análisis del impacto de la humedad antecedente en sistemas de alcantarillado sanitarios.
* Predicción de cambios geomorfológicos, como erosión o sedimentación.
* Evaluación de los impactos de cambio ambiental natural y antropogénico en los recursos del agua.
* Evaluación del riesgo de transporte de contaminantes y establecimiento de pautas de política ambiental.
¿Cual es la importancia de la Hidrología?
En la actualidad la hidrología tiene un papel muy importante en el planeamiento del uso de los Recursos Hidráulicos, y ha llegado a convertirse en parte fundamental de los proyectos de ingeniería que tienen que ver con suministro de agua, disposición de aguas servidas, drenaje, protección contra la acción de ríos y recreación.
Los estudios hidrológicos son fundamentales para:
- El diseño de obras hidráulicas, para efectuar estos estudios se utilizan frecuentemente modelos matemáticos que representan el comportamiento de toda la cuenca sustentada por la obra en examen;
- La operación optimizada del uso de los recursos hídricos en un sistema complejo de obras hidráulicas, sobre todo si son de usos múltiples. En este caso se utilizan generalmente modelos matemáticos conceptuales, y se procesan en tiempo real;
- El correcto conocimiento del comportamiento hidrológico de como un río, arroyo, o de un lago es fundamental para poder establecer las áreas vulnerables a los eventos hidro meteorológicos extremos;
- Prever un correcto diseño de infraestructura vial, como caminos, carreteras, ferrocarriles, etc
En la actualidad, la hidrología ha cobrado un papel sustancial en lo que respecta al planeamiento de la utilización de los recursos hidráulicos y por caso es imprescindible su presencia cuando en ingeniería se planean obras que se hallan vinculadas al suministro del agua.
Entonces, para el diseño de obras hidráulicas es recurrente el uso de modelos matemáticos que se encargarán de representar el comportamiento de una cuenca, por ejemplo.
Por otra parte, disponer de un satisfactorio conocimiento del comportamiento hidrológico que ostenta un río, un arroyo, o el lago de una determinada zona, será muy importante a la hora de poder prevenir graves consecuencias tras un fuerte temporal de lluvias, es decir, conocer esto permitirá identificar las áreas más vulnerables a escenarios como el indicado y así estar preparados ante las contingencias. Sin dudas, las inundaciones son eventos climáticos que pueden prevenirse a partir del estudio de esta disciplina.
También, la hidrología, aporta su granito de arena a la hora de planear un correcto diseño en lo concerniente a la infraestructura vial de una ciudad, sus caminos, las autopistas, las vías del ferrocarril.
Al profesional que se desempeña en esta área se lo conoce como hidrólogo.
