REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

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1 REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA HIDROGEOQUÍMICA Prof. Ramón Luis Montero M. Correos electrónicos:

2 REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

3 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL Concepto de cuenca hidrográfica La cuenca es un concepto geográfico e hidrológico que se define como el área de la superficie terrestre por donde el agua de lluvia escurre y transita o drena a través de una red de corrientes que fluyen hacia una corriente principal y por ésta hacia un punto común de salida que puede ser un almacenamiento de agua interior, como un lago, una laguna o el embalse de una presa, en cuyo caso se llama cuenca endorreica endorreica.. Cuando sus descargas llegan hasta el mar se les denominan cuencas exorréicas exorréicas.. Actualmente, se define a las cuencas hidrográficas como los territorios más apropiados para conducir los procesos de manejo, aprovechamiento, planeación y administración del agua y, en su sentido más amplio y general, como los territorios más idóneos para llevar a cabo la gestión integral de los recursos hídricos hídricos..

4 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL Concepto de cuenca hidrográfica

5 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL Dinámica de las aguas superficiales Cuando se refiere a la dinámica de las aguas superficiales, debe mantenerse en mente el ciclo de la escorrentía, puesto que este es el proceso predominante que permite la ocurrencia de las manifestaciones superficiales superficiales.. De este modo, los factores que afectan a la escorrentía son los mismos que controlan la dinámica de las aguas superficiales superficiales:: Intensidad y duración de las precipitaciones (clima) Permeabilidad de la superficie del terreno (geología) Extensión de la cuenca hidrográfica Características físicas de la cuenca hidrográfica Profundidad del nivel freático Pendiente de la superficie del terreno Uso de la tierra

6 Características físicas de la cuenca hidrográfica Condiciones que afectan la escorrentía a) Condiciones naturales inherentes al terreno b) Condiciones cuyo estado natural fue modificado por el hombre uso de la tierra Condiciones naturales Elevación y orientación de la cuenca Topografía (forma y pendiente del terreno) Tipo y cantidad de vegetación Tipo de suelo Geología

7 Partes de un sistema superficial Sistema colector Sistema de transferencia Sistema depositacional

8 Sistema superficial Ríos: Ríos: sistemas complejos influenciados por un número de variables importantes:: importantes Descarga Descarga:: Área x velocidad (m3/seg) Velocidad Gradiente Carga del sedimento Suspendida, tracción, saltación y disuelto disuelto.. Nivel base base:: nivel más bajo al cual el río puede erosionar su canal canal..

9 Descarga D= A x V (m3/sg) Velocidad No es uniforme a través de todo el canal, depende de de:: Forma y rugosidad del canal

10 Variables Forma y velocidad

11 Variables

12 Variables

13 Velocidad Ecuación de Manning V= (1,49 R2/3 S1/2) / n V: velocidad promedio (ft/s) R: radio hidráulico o radio del área de la sección transversal en pie cuadrado al perímetro humedecido humedecido.. S: gradiente de energía, el cual es la pendiente de la superficie del agua n: coeficiente de rugosidad de Mannimg También puede ser expresada como como:: V= 1 (1,49 R2/3 S1/2) n V: velocidad en m/s R: radio hidráulico, relación del área de la sección transversal (m (m2 2) dividida por el perímetro humedecido (m) (m)..

14 Aforos en cursos de agua La estación de aforos mide el régimen del río a través del conocimiento de caudales circundantes medios, instantáneos o aportes en cada unidad de tiempo más dilatada, día mes o año año.. Medición de niveles niveles--tiempos El nivel del río se ha de leer en una escala colocada al efecto, frecuentemente a intervalos que puedan reflejar las variaciones del caudal caudal.. Medidor Medidor:: escalas o limnimétros Limnigráfos Limnigráfos:: aparato fundamental en una estación de aforo aforo.. Limnigrama Limnigrama:: curva que registra en cada instante el valor del nivel o altura del río río.. Molinetes Molinetes:: para medir el caudal de una corriente de forma directa, sin tener que recurrir al empleo de una ecuación empírica, son usados los molinetes o flotadores o se realizan diluciones químicas químicas.. Molinetes hidráulicos hidráulicos:: destinados para medir mecánicamente la velocidad de la corriente del agua, en distintos puntos de la transversal del río río..

15 Aforos en cursos de agua Medida del nivel del río Medida de la velocidad del río

16 Carga disuelta y suspendida La composición química y la cantidad y composición de los sólidos suspendidos de muchas aguas superficiales es el resultado de la interacción entre el agua de lluvia y las rocas en o cerca de la superficie de la Tierra Tierra.. Las cuencas de los grandes ríos representan una unidad natural obvia dentro de ka cual pueden examinar la meteorización geoquímica y erosión sobre una escala continental.. continental El estudio o caracterización de un sistema de agua natural comprende al material disuelto, el sedimento suspendido y el sedimento de fondo fondo.. Ríos de aguas negras negras :: baja concentración iónica, presencia de sustancias húmicas y valores de ph menores de 7. Ríos de aguas blancas blancas :: alta concentración de sólidos disueltos y suspendidos, baja concentración de materia orgánica disuelta y ph básico básico.. Ríos de aguas claras claras :: ph ácido, baja concentración de sólidos disueltos y suspendidos y baja concentración de materia orgánica disuelta disuelta..

17 Material disuelto Partícula < 0,45 µm, constituido por especies inorgánicas inorgánicas:: Na+, K+, Ca Ca2 2+, Mg2 Mg 2+, HCO HCO3 3-, SO SO , NO NO3 3-, Cl Cl--; y orgánicas orgánicas:: ácidos húmicos, fúlvicos e hidrofílicos.. hidrofílicos Sólidos suspendidos Partícula > 0,45 µm, constituido por material inorgánico inorgánico:: óxidos, arcillas, carbonatos, cuarzo cuarzo;; y material orgánico orgánico:: restos de plantas, animales, sustancia húmicas.. húmicas Sedimentos de fondo Arena Arena--grava, constituido por resistatos resistatos:: cuarzo, ilmenita, circón, entre otros otros..

18 Factores que controlan la carga disuelta y suspendida en las aguas superficiales Químicos Biológicos Geológicos Morfológicos ph, Eh Vegetación, macro y microorganismos Estructuras, litología, tectónica, textura de la roca Relieve Relieve:: pendiente Velocidad de transporte > velocidad de meteorización Meteorización limitada Velocidad de transporte < velocidad de meteorización Transporte limitado Climáticos Directa Directa:: evaporación/dilución evaporación/dilución;; indirecta indirecta:: erosión/meteorización Antrópicos Actividades industriales, agrícolas, pecuarias y domésticas

19 Factores que controlan la carga disuelta y suspendida en las aguas superficiales

20 Factores que controlan la carga disuelta y suspendida en las aguas superficiales

21 HIDROGEOQUÍMICA Instituto de ciencias de la Tierra Asignatura Hidrogeoquímica