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FACULTAD DE AGRONOMIA UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA. El proceso del escurrimiento. Mario García Petillo Unidad de Hidrología, GD Ingeniería Agrícola, Departamento de Suelos y Aguas mgarciap@fagro.edu.uy. Esquema de la charla. Introducción El proceso del escurrimiento
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FACULTAD DE AGRONOMIA UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA El proceso del escurrimiento Mario García Petillo Unidad de Hidrología, GD Ingeniería Agrícola, Departamento de Suelos y Aguas mgarciap@fagro.edu.uy
Esquema de la charla • Introducción • El proceso del escurrimiento • Factores que lo afectan • Predicción del escurrimiento • Caudal pico • Rendimiento de agua
Definición El escurrimiento es la parte de la precipitación que fluye sobre el terreno, o que va a partes subterráneas, y eventualmente, hacia mares u océanos.
Importancia de su conocimiento y manejo • Erosión • Aprovechamiento por los cultivos • Tajamares • Desagües
PP TOTAL Infiltración Otras extracciones Exceso de PP Escurrimiento superficial Escurrimiento subsuperficial Percolación Profunda Escurrimiento subsuperficial rápido Escurrimiento subsuperficial lento Escurrimiento subterráneo Escurrimiento directo Escurrimiento de base ESCURRIMIENTO TOTAL
El ciclo del escurrimiento INICIO DE LA LLUVIA
Factores que afectan el escurrimiento • Climáticos • Lluvia • Intensidad • Duración • Distribución • Frecuencia • Precipitación antecedente • Agua en el suelo
Factores que afectan el escurrimiento • Climáticos • Intercepción • Especie • Composición • Densidad • Estado de crecimiento
Factores que afectan el escurrimiento • Climáticos • Evapotranspiración • Radiación • Temperatura • Velocidad del viento • Humedad relativa
Factores que afectan el escurrimiento • Fisiográficos • De la cuenca en sí • Geométricos • Tamaño • Pendiente • Forma • Longitud de la pendiente
Factores que afectan el escurrimiento • Fisiográficos • De la cuenca en sí • Físicos • Condiciones de la superficie del suelo • Uso del suelo • Drenaje interno • Permeabilidad
Factores que afectan el escurrimiento • Fisiográficos • De la red de drenaje • Capacidad de carga • Sección • Pendiente • Rugosidad
Intercepción Intercepción de la lluvia por un monte de Eucaliptus L. Martínez y P. Durán (2002) Medidas promedio de 9 meses Árboles de 7 años de edad • Precipitación total 176 mm/mes • Precipitación directa 156 mm/mes • Precipitación fustal 13 mm/mes • Intercepción 7 mm/mes (4%)
Efecto de la pendiente V f(h0.5) > pendiente, > V, < tiempo para infiltrar, > escurrimiento EC f(V2) V*2 EC*4 Cant f(V5) V*2 Cant*32 Tam f(V6) V*2 Tam*64
Efecto del tipo de suelo Planosol – Horizonte A Fr.Ar., profundidad 50 cm, AD 62 mm Brunosol – Horizonte A Fr.Arc., profundidad 20 cm, AD 40 mm Lluvias - Verano 69/70 162 mm (p<1%) - Verano 70/71 688 mm (p<7%)
Modificación de los coeficientes de escorrentía por el desarrollo forestal (Silveira y Alonso, 2004)
Efecto de la red de drenaje Capacidad de carga (factores de la fórmula de Manning)
Cuenca Es toda superficie del terreno limitada por divisorias de agua
Cuenca chica • Menos de 1000 km2 (100.000 has) • La mayoría del esc sobre el terreno • No hay efecto de retardo • Picos de esc muy cerca de picos de pp • Sensible a cambios de uso del suelo • Sensible a lluvias intensas y cortas
Cuenca grande • Mayor de 1000 km2 • Importante efecto de los cursos de agua • Retardo del escurrimiento • Importante papel de almacenamiento de aguas de drenaje
4. Predicción del escurrimiento 4.1. Caudal pico de escurrimiento
Selección del método de cálculo • Si TdeC < 20’ Método Racional • Si TdeC > 20’ y Ac > 400 há Método S.C.S. • Si TdeC > 20’ y Ac < 400 há Ambos métodos
Conceptos básicos • Supuestos en que se basa
Coeficiente C: Para obtener el coeficiente de escorrentía “C” de tabla, es necesario estimar la pendiente de la cuenca y fijar el período de retorno a utilizar L.C.N. = Longitud de las curvas de nivel (m) I.V. = intervalo vertical (m) entre las curvas de nivel Area de la cuenca (m2) Período de Retorno (T) T = Período de retorno r = Riesgo asumido vu = Vida útil de la obra
Criterios de diseño generalizado para estructuras de control de agua (Período de Retorno) Fuente: adaptados de Chow, V.T., Hidrología Aplicada
RELACIONES LLUVIA/ESCURRIMIENTOCoeficientes de escorrentía “C” para ser usados en el Método Racional. Fuente: Chow, V.T., 1994. Hidrología aplicada. Los valores son los utilizados en Austin, Texas.