Hidrología: El Estudio del Agua
La hidrología es el estudio científico de las aguas de la Tierra. Examina las propiedades del agua, así como su presencia, ocurrencia, distribución y movimiento sobre el planeta.
El Ciclo Hidrológico
También conocido como ciclo del agua, describe el movimiento vertical y horizontal del agua en estado gaseoso (vapor), líquido o sólido entre la superficie, el subsuelo, la atmósfera y los océanos.
El Balance Hídrico en Hidrología
Balance Hídrico
Caudal entrante (E) – Caudal saliente (S) = ± Cambio en almacenamiento (A)
es decir:
E – S = ±ΔA
(que también se conoce como ecuación de continuidad o de balance hidrológico/conservación de masa.)
Un enfoque en el balance hídrico nos permite calcular la cantidad de agua en un lugar en particular en términos generales.
Distribución del Agua
El agua del ciclo hidrológico está distribuida en distintos estados. Para comprender la naturaleza del agua, es preciso considerar no sólo cómo y dónde se halla distribuida, sino también su movimiento entre las distintas formas en que se encuentra almacenada.
Los Océanos
Almacenan más del 97 por ciento del agua de la Tierra en forma de agua salada que, a diferencia del agua dulce, suele contener cerca de 35 gramos por litro de sólidos disueltos, principalmente cloruro de sodio. El agua dulce, que suele contener menos de 1 gramo de sólidos disueltos por litro, forma los ríos y la mayoría de los lagos de nuestro planeta.
Nieve y Hielo
Los casquetes polares y los glaciares contienen un poco más del 2 por ciento del agua de la Tierra. La nieve acumulada en las montañas es una fuente importante de agua, especialmente en las regiones áridas y semiáridas. En ciertas zonas, la nieve representa una porción considerable de la precipitación anual.
Aguas Superficiales
El almacenamiento y la distribución del agua de superficie ocurren en lagos, lagunas, ríos y arroyos, estos representan menos del 0,01 por ciento del agua de la Tierra.
Aguas Subterráneas
Típicamente, el agua subterránea se encuentra en el acuífero, una región de roca no consolidada y partículas de suelo debajo de la superficie terrestre.
Agua Atmosférica
Es producto del transporte y la distribución del vapor de agua por los procesos de transpiración, evaporación y sublimación.
Condensación y Precipitación
La condensación es el cambio de fase que se produce cuando el agua en estado gaseoso (en forma de vapor) pasa al estado líquido. Este proceso, que libera energía en forma de calor latente, es necesario para crear precipitación.
Descripción de la Precipitación
- Lluvia
- Llovizna
- Nieve
- Granizo
- Pedrisco
Tipos de Precipitación
- Precipitación Convectiva
- Precipitación Orográfica
- Precipitación Ciclónica
Medición de la Precipitación
Radar
La ventaja del radar es su capacidad de generar cálculos estimados de alta resolución mediante la detección directa de la precipitación.
Satélite
Los satélites proporcionan cálculos estimados de medición indirecta al menos varias veces al día.
Evaporación
La evaporación es el paso del agua del estado líquido al estado gaseoso, es decir, lo opuesto de la condensación.
Transpiración
La transpiración es el proceso por el cual la humedad que las plantas extraen del suelo mediante el sistema radicular eventualmente se evapora.
Sublimación
La sublimación es la conversión directa de la nieve y el hielo en vapor de agua atmosférico. Este proceso puede reducir el contenido de agua de la capa de nieve acumulada sin que se derrita.
Agua Superficial
El agua superficial o de superficie representa la parte del ciclo del agua en que el agua en estado líquido fluye sobre la superficie terrestre.
Infiltración
La infiltración se define como el movimiento del agua que atraviesa la superficie y penetra el perfil del suelo.
Composición del Suelo
El suelo se compone de partículas minerales, materia orgánica y espacio poroso, que es el espacio vacío entre la partículas del suelo.
Características de los Acuíferos
Un acuífero es aquel estrato o formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas.
Rendimiento Hídrico y Flujo del Agua
Cuando baja el nivel freático, el material del acuífero produce cierto porcentaje de agua.
Recarga
La recarga es la introducción de agua superficial en un lugar de almacenamiento de agua subterránea, como un acuífero.
Extracción
La extracción es el proceso de retirar el agua subterránea artificialmente a través de un pozo o de una red de pozos.
Capa de Nieve y Deshielo
La nieve y el hielo son componentes esenciales del ciclo hidrológico, especialmente en latitudes altas y en lugares de montaña.
Características de la Capa de Nieve
La capa de nieve acumulada está formada por una mezcla de cristales de hielo, aire, impurezas y, si está derritiéndose, agua líquida.
Deshielo
La capa de nieve sufre cambios entre el momento en que la nieve cae en la cuenca hidrográfica y el momento en que se derrite.
Cuenca Hidrográfica
Es toda aquella parte de terreno donde las aguas superficiales se concentran y pasan por un punto determinando el cause principal que la drena.
Líneas Divisorias o Parte de Aguas
Está formada generalmente por la máxima altura y es llamada así, porque divide las aguas de precipitación en dos; dirigiéndola hacia una u otra red de drenaje.
Red de Drenaje
La acción combinada de la geología y el clima producen las diferentes morfologías del relieve lo cual a su vez determina las formas del drenaje.
Estructura de la Red de Drenaje
El análisis cuantitativo de las redes hidrográficas se basa en el método de Horton-Strahler.