Escorrentias y cuencas

CAPITULO 6. ESCORRENTIA Y CUENCA HIDROLOGICA

6.1 DEFINICIÓN

Se denomina escorrentía superficial al agua procedente de la lluvia que circula por la superficie y se concentra en los cauces. La escorrentía superficial es función de las características topográficas, geológicas, climáticas y de vegetación de la cuenca y está íntimamente ligada a la relación entre aguas superficiales ysubterráneas de la cuenca.

6.2 Descripción del proceso de escorrentía

Supóngase que en una cuenca se inicia un proceso de lluvia. Las primeras gotas de lluvia son retenidas y almacenadas por las hojas y tallos de la cubierta vegetal, a partir de un cierto límite las gotas comienzan a alcanzar el suelo y después de un breve período de tiempo, casi todas las gotas alcanzan el suelo.
En un segundoproceso, el suelo a través de sus capas de depósitos de restos vegetales y sobre todo en sus depresiones, almacena una cierta cantidad de agua. Es decir, se inicia el proceso de percolación del agua a las capas inferiores (infiltración).
Cuando la capacidad de almacenamiento del suelo, ya descontada la infiltración, está en el límite, se inicia el proceso de circulación superficial del agua. En estacirculación superficial se pueden distinguir dos partes:
- una correspondiente al flujo subsuperficial o mejor llamado hipodérmico, que corresponde a la capa de agua que circula próxima al suelo;
- y otra al flujo superficial propiamente dicho, que circula con mayor velocidad. Es este último el que genera realmente lo que se entiende en ingeniería como escorrentía propiamente dicha.
Elbalance final se puede expresar como P = I + E + F + A + Pneta , siendo:
P = precipitación total;
I = precipitación interceptada por la cubierta vegetal;
E = evaporación y evapotranspiración;
N = Infiltración;
A = almacenamiento del suelo (encharcamiento);
Pneta = precipitación neta o efectiva;
Por ello el primer problema consistirá en separar de la precipitación total laspérdidas existentes para llegar a la precipitación neta o efectiva.

6.3 FASES DE LA ESCORRENTÍA

Se distinguen dos fases fundamentales en la escorrentía:
1. Fase de ladera. No existe cauce establecido. En esta fase se pueden dar tres tipos de circulación:
- Horton. A medida que circula el agua se infiltra.
- Betson. La escorrentía empieza en un lapso corto de tiempo.
-Anne. En un determinado frente influye la línea de carga.
2. Fase de redes fluviales. Es la fase de circulación, en la que todo el agua que circula por laderas confluye en un cauce principal de la cuenca

6.4 Hidrograma real de una cuenca (ver gráfico pág. 134)

Se denomina hidrograma de una cuenca en un punto al registro de caudales circulantes en función del tiempo. La distribución delluvia en función de t se denomina hietograma.
Se denomina tiempo de lluvia al período de tiempo en el que la lluvia produce escorrentía.
En el hidrograma se distinguen las siguientes partes:
a) Caudal de base. Corresponde al caudal circulante por el río antes de iniciarse la lluvia y después de que los efectos de la lluvia han desaparecido.
b) Curva de concentración. Es la rama ascendentedel hidrograma, función de la intensidad y distribución de la lluvia así como de las características de la cuenca. Las condiciones iniciales de la cuenca (humedad del suelo, vegetación, etc.) influyen decisivamente en la curva de concentración.
c) Punta del hidrograma. Es el punto de caudal máximo.
d) Curva de bajada. Es la primera parte de la rama descendente del hidrograma.
e) Curva deagotamiento. Corresponde a la parte final de la curva de bajada del hidrograma y contiene los caudales subterráneos que corresponden a menores velocidades de circulación del agua. Los caudales hipodérmicos o subsuperficiales son intermedios a los anteriores y sus valores mayores corresponden al entorno del punto de inflexión de la curva de bajada del hidrograma.
f) Tiempo de punta. Es el...