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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
UNIDAD PROFESIONAL “LIC. ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
“HIDROLOGÍA APLICADA A INGENIERÍA DE RÍOS”
SEMINARIO DE TITULACIÓN PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL
PRESENTAN:
Castillo Muñoz Alberto Ezequiel Córdova Santiago José Damián Domínguez Bautista Efraín García Díaz Ana Laura Gutiérrez Martínez Israel Gutiérrez Romero Pedro
López Escobar José Alfredo Marín Rodríguez César Márquez Jiménez Miguel Ángel Mata Alonso Arturo Pozas Sánchez Jorge Alberto Rodríguez Balleza César Santos Mateos Enrique Vega Picos José Luis Xochicale Pérez Osvaldo
ASESOR: M. en C. Marco Antonio Arias COORDINADOR: Ing. Raúl Manjarrez Ángeles
A nuestros PADRES, FAMILIARES Y AMIGOS, por el apoyo incondicional y su comprensión brindados para alcanzar nuestros objetivos.
A los PROFESORES, que con entusiasmo y dedicación fueron la guía
esencial en nuestra preparación.
Al INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL, por abrigarnos en su seno y ser parte importante de su historia al proporcionarnos las herramientas que nos permitirán ser profesionistas que lleven a la vanguardia a nuestro país, México.
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HIDROLOGÍA APLICADA A INGENIERÍA DE RÍOS
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CAPÍTULO III ESCURRIMIENTO (HIDROGRAMAS)
3.1 Definición 3.2 Diferentes tipos de escurrimiento 3.3 Hidrogramas 3.3.1 Hidrograma unitario “común” 3.3.2 Hidrograma de una crecida 3.4 Elementos y parámetros de los hidrogramas 3.4.1 Separación de componentes 3.5 Aplicación de los hidrogramas 3.5.1 Hidrograma unitario 3.6 Análisis de los hidrogramas 3.6.1Separación de las componentes del hidrograma 3.6.2 Forma del hidrograma de agua subterránea 3.6.3 Métodos más utilizados para la separación de las componentes del hidrograma 3.6.4 Determinación de la curva de agotamiento 3.6.5 Curva de agotamiento de agua de un acuifero 3.7 Aforo de corriente 3.7.1 Secciones de control (tirante crítico) 3.7.2 Vertedores 3.7.2.1 De pared gruesa 3.7.2.2 De pared delgada 3.7.2.3 Rectangulares 3.7.2.4 Triangulares 3.7.3 Relación sección-pendiente 3.7.4 Relación sección-velocidad 3.7.5 Curvas elevaciones-gasto 3.7.5.1 Limnímetros 3.7.5.2 Limnígrafos 3.7.6 Estaciones hidrométricas 3.7.7 Otros métodos de aforo
CAPÍTULO IV AVENIDAS MÁXIMAS
4.1 Relación lluvia-escurrimiento 4.2 Métodos empíricos 4.2.1 Envolvente de Lowry 4.2.2 Envolvente de Creager 4.2.3 Fórmula racional 4.2.4 Fórmula de Gregory y Arnold 4.3 Métodos estadísticos 4.3.1 Conceptos de estadística y probabilidad 4.3.1.1 Distribución de frecuencia y probabilidad 4.3.1.2 Parámetros estadísticos
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HIDROLOGÍA APLICADA A INGENIERÍA DE RÍOS
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4.3.1.3 Prueba F y T 4.3.2 Método de Gumbel 4.3.3 Método de Nash 4.3.4 Distribución normal 4.3.4.1 Estimación de parámetros 4.3.4.2 Intervalos de confianza 4.3.5 Distribución lognormal 4.3.6 Precipitación máxima probable 4.3.7 Limites de aplicación 4.3.7.1 Método del error cuadrático mínimo 4.3.7.2 Pruebas de bondad del ajuste 4.3.7.3 Pruebas Kolmogorov-Smirnov 4.3.7.4 Limites de aplicabilidad
CAPÍTULO V TRÁNSITO DE AVENIDAS
5.1 Tipos de almacenamiento 5.2 Estimación del volumen optimo 5.3 Tránsito de avenidas en vasos 5.3.1 Método semigráfico 5.4 Tránsito de avenidas en cauces 5.4.1 Método de Muskingum.
CAPÍTULO VI INUNDACIONES
6.1 Inundaciones 6.2 Métodos empleados en el análisis del fenómeno de inundaciones 6.2.1 Modelos físicos 6.2.2 Modelos matemáticos 6.2.3 Modelos hidrológicos para el transito de avenidas. 6.3 Llanuras de inundación. 6.3.1 Ecuación de continuidad. 6.3.2 Tipos de flujo entre drenajes. 6.3.3 Flujos de fricción. 6.4 Metodología 6.4.1 Planteamiento metodológico 6.4.2 Condiciones iniciales y de frontera 6.5 Aplicación en la cuenca del río Culiacán, estado de Sinaloa. 6.5.1 Zona de estudio. 6.5.2 Problemática. 6.5.3 Transito de la avenida. 6.5.4 Cálculo de los tirantes normales. 6.5.5 Cálculo de la cota de superficie libre de agua. 6.5.6 Análisis de resultados. 6.5.7 Conclusiones y recomendaciones.
INTRODUCCIÓN
Durante su vida sobre la tierra el hombre ha sido testigo, muchas veces sin entenderlo, del desarrollo del ciclo del agua en la naturaleza. La distribución de los climas, la formación de las nubes y su inestabilidad, la producción de las lluvias, la variación de los niveles de los ríos, y el almacenamiento de agua en depósitos superficiales o subterráneos son temas en cuyo estudio se ha venido profundizando a lo largo de los años, conformando una rama de la física que se conoce como Hidrología.
La Hidrología en su definición más simple es la ciencia que estudia la distribución, cuantificación y utilización de los recursos hídricos que están disponibles en el globo terrestre. Estos recursos se distribuyen en la atmósfera, la superficie terrestre y las capas del suelo.
Como ha ocurrido con otras ciencias, a medida que los estudios hidrológicos se fueron desarrollando fue necesario dividir el tema general en una serie de tópicos especializados e interdisciplinarios que se agruparon bajo el nombre de Planeamiento de los Recursos Hidráulicos. En el planeamiento se incluyen como temas principales la Meteorología, la Hidrología Superficial y la Hidrología del Agua Subterránea.
La Meteorología trata de los fenómenos que se desarrollan en la atmósfera y de la relación que existe entre los componentes del sistema solar. La Hidrología Superficial estudia la distribución de las corrientes de agua que riegan la superficie de la tierra y los almacenamientos en depósitos naturales como lagos, lagunas o ciénagas. Por último, en la Hidrología del Agua Subterránea se incluyen los estudios de los almacenamientos subterráneos, o acuíferos, en lo referente a localización, volumen, capacidad de almacenamiento y posibilidad de recarga.
Los aspectos que tienen una relación muy estrecha con los anteriores en la planeación de proyectos de ingeniería son Geografía Física y Económica, Hidráulica Fluvial, Hidráulica Marítima, Hidrogeología, Geotecnia, Estadística, Teoría de Probabilidades, e Ingeniería de Sistemas.
La Hidrología Básica estudia los conceptos físicos del ciclo hidrológico, los métodos de recolección de información hidrológica y los procedimientos clásicos de procesamiento de datos estadísticos. Las técnicas que permiten la utilización de los recursos hidráulicos en proyectos de Ingeniería pertenecen al campo de la Hidrología aplicada.
OBJETIVO
El ingeniero que se ocupa de proyectar, construir o supervisar el funcionamiento de instalaciones hidrológicas debe ser capaz de resolver numerosos problemas relacionados con el análisis hidrológico cuantitativo, principalmente para la selección del evento de diseño.
Es por ello que el objetivo de la hidrología es la determinación de esos eventos, necesarios para el diseño de proyectos hidrológicos en general. La presente responde a la necesidad existente de una recopilación de información para material de consulta y el principal objetivo de este estudio es la de dar a conocer métodos para la obtención de volúmenes de escurrimiento, aforo de corrientes, gastos máximos de diseño y parámetros hidrológicos para el diseño de vasos y el transito de avenidas en cauces.
CAPÍTULO I
Cada año inundaciones producen mayores desastres porque el hombre deteriora progresivamente las cuencas y los cauces de los ríos y quebradas, deposita en ella basura, tapona drenajes naturales limitando las ciénagas, aumenta la erosión con talas y quemas, y habita u ocupa lugares propensos a inundaciones.
La cantidad de agua que llueve cada año es aproximadamente igual, pero por razones antes expuestas los daños que produce son cada vez mayores. La suma de los perjuicios causados anualmente por las inundaciones la convierte en una de las calamidades que producen mas perdidas y deterioro social.
Las crecientes son eventos extraordinarios que se presentan en los cauces de las corrientes naturales durante las cuales las magnitudes de los caudales con creces los valores medios que son normalmente en dichas comentes.
La predicción de la magnitud de la creciente para el diseño de obras hidráulicas ha sido siempre motivo de controversia debido a que los métodos que analizan crecientes deben realizar una proyección hacia el futuro, aplicando teoría de probabilidades, con un alto grado de incertidumbre.
Son muy pocos los cuales es posible solucionar los problemas de inundaciones de forma permanente. Algunas de las razones más importantes que no permiten la solución son el costo de las obras, los conflictos socioeconómicos de las regiones que conllevan intereses en el uso de la tierra y la escasa factibilidad económica de este tipo de proyectos.
El elemento de partida dentro de la investigación es buscar el motivo por el cual se presenta el problema y posteriormente dar una posible solución, esto también se conoce como hipótesis, la hipótesis deberá estar basada en el conocimiento científico al igual que las técnicas empleadas en el fenómeno, las técnicas pueden variar de acuerdo a los experimentos, buscando realizarlos en condiciones más diversas y siguiendo el método científico.
La definición más simple y entendible del método científico es la que lo determina como un conjunto de reglas que señalan el procedimiento de una investigación aplicando un método y partiendo de una base.
El método científico consiste en observar aquellos hechos que permitan al observador descubrir las leyes generales que lo rigen. La observación y la deducción de una ley son los pasos fundamentales del método, y cada uno de ellos esta sujeto a un afinamiento indefinido.
Una de las finalidades del trabajo científico es obtener resultados válidos que merezcan la confianza de la comunidad de especialistas, por eso siempre debe darse el proceso de investigación con el mayor rigor, y en base a reglas, como los que proponen Eigelberner y que son:
- Analiza el problema para determinar lo que se quiere, formando la hipótesis de trabajo para dar forma y dirección al problema que se esta investigando.
- Coleccionar hechos pertinentes
- Clasificar y tabular datos para encontrar similitudes, secuencias y correlaciones.
- Formular conclusiones por medio de procesos lógicos de inferencia y razonamientos.
- Probar y verificar las condiciones.
Por su parte Mario Bunge^2 propone los siguientes pasos para la aplicación del método científico:
- Enunciar preguntas bien fundadas y verosímilmente fecundas.
- Arbitrar conjeturas, fundadas y contrastables con la experiencia, para contestar las preguntas.
- Derivar consecuencias lógicas de las conjeturas.
- Arbitrar técnicas para someter las conjeturas a contrastación
- Someter a su vez a contrastación estas técnicas para comprobar su relevancia y la fe que merecen.
- Llevar a cabo la contrastación e interpretar sus resultados.
- Estimar la pretensión de verdad de las conjeturas y la fidelidad de las técnicas.
- Determinar los dominios en los cuales valen las conjeturas y las técnicas y formular los nuevos problemas originados por la investigación.
1.2 METODOLOGÍA DEL SEMINARIO Y SU ORGANIZACIÓN DE TRABAJO.
La metodología que se utilizo en este seminario fue mediante exposiciones por parte de los catedráticos, y por parte de los egresados, de igual manera los temas fueron distribuidos en equipos de tres personas para la parte teórica y en equipos de cinco personas para la realización de los proyectos.
Para la realización de este trabajo nos apoyamos en fuentes como:
Libros de texto Paginas de Internet Tesis
Todos estos con referencia y aplicados a la Ingeniería Hidráulica.
La ingeniería ante todo es una actividad creativa ya que estamos rodeados por una gran cantidad de ejemplos de ingeniería, es decir; todo o que observamos desde que nos levantamos es producto de esta creatividad. La casa, el edificio, en que vivimos fue construido con materiales que conjugaron el proceso que llamamos INGENIERIA, tales como concreto, tabiques, acero estructural, acabados, etc.
El agua que utilizamos en nuestra vida diaria y el cual aceptamos como una comodidad dentro de nuestra cotidianidad es también una muestra de la ingeniería. Los medios que empleamos para transportarnos a la escuela o al trabajo son una muestra mas de la ingeniería, así como lo que es también la electricidad que nos proporciona la luz o que hace posible el esparcimiento por medio de la radio, televisión o cine. La ingeniería es probablemente una de las profesiones más antiguas.
Los egipcios, romanos y los mayas desarrollaron actividades de ingeniería para poder darles a esas civilizaciones el impulso que hoy admiramos. La definición de esta profesión ha venido modificándose a través del tiempo, es decir; que a medida que las necesidades del mundo han cambiado, así la definición que se daba en el siglo XVII probablemente el mismo significado en la actualidad.
2 Filósofo y físico argentino. revisó el concepto tradicional del método científico, empleando las herramientas de la lógica
formal, y destacó el valor de la relación entre teoría y experiencia.
a) La planeación de la redacción b) La importancia que el tema pueda tener en los miembros de la comunidad profesional a la que los autores pertenecen. c) El tipo de información que puede tener la comunicación: trabajos de investigación, descripción de casos clínicos, de artículos de actualización, editoriales, cartas al editor, descripción de métodos y/o instrumentos y redacción de artículos diversos.
La lectura, es sin duda alguna, otro de los caminos para llegar a la escritura. Contribuye a enriquecer nuestro vocabulario y nuestra visión del mundo y a esclarecer nuestras ideas, a conformar nuestro pensamiento; nos familiariza, además, con formas gramaticales y léxicas propias de nuestro idioma.
No podemos ignorar que todas las actividades humanas, todas las ciencias y disciplinas siguen un orden establecido, están apoyadas en normas, esto es; están reglamentadas. El lenguaje no es una excepción. A la formulación de un enunciado seguimos un conjunto de reglas que todos los habitantes conocemos y compartimos. A la existencia de estas reglas se debe, precisamente, el que todos los miembros de una comunidad puedan utilizar la misma lengua y cuando lo hacen, se comprenden unos a otros.
La ortografía se ocupa de establecer la manera correcta de usar los signos de escritura (letras, signos de puntuación, acento, etc.) en alguna lengua determinada. Etimológicamente se deriva de las vocales griegas orthos = recto y graphia = escritura.
Es una disciplina que da una importancia mayor a la norma, es decir, a lo que convencionalmente se considera correcto o incorrecto. No es sin embargo, la ortografía una disciplina totalmente independiente, ya que para dominarla en todas y cada una de sus facetas se necesitan ciertos conocimientos de gramática y prosodia. En la escritura de términos con referencia fonética se tiende a representar lo que seria el lenguaje oral.
Además de mostrar la correcta realidad tecnológica del mensaje, la ortografía tiene múltiple variedad de usos y denotaciones. Entre otras muchas, una de las más importantes, es mostrar, a través de la acentuación gráfica, la entonación de las distintas palabras, y a partir de ésta, los distintos matices, del significado de la oración. El contexto del mensaje puede cambiar considerablemente con la simple ayuda de la ligera variación ortográfica que representa una tilde, que puede transformarse en interrogativo o exclamativo.
Así la acentuación gráfica permite aclara buena parte del significado total del mensaje, algunas otras normas ortográficas encuentran su principal misión en la diferenciación de aquellos homónimos o palabras que poseen la misma pronunciación y/o idéntica forma escrita que otra, aunque se refieren a significados distintos, aveces el completo seguimiento de las normas ortográficas sirve para mantener sonidos que, en la aplicación practica del lenguaje, han desaparecido a lo largo de los siglos y cuyos matices distintos permanecen ocultos.
Lo anteriormente citado da idea de la evidente necesidad de disponer de una serie de criterios contrastados que permitan regular y mantener dentro de unas determinadas pautas la ortografía de una lengua.
Resulta obvio que tales criterios ortográficos han de ser de aplicación eminentemente practica, en tanto que su utilidad y aprovechamiento han de verse reflejados en la corrección de la escritura.
Así en una oración simple que consta de sujeto y predicado, además de ser independiente, esto es, no forma parte de ninguna otra oración. Las palabras que ella la integran, de acuerdo a su función, pueden clasificarse en núcleos, modificadores y nexos.
Núcleos: palabras principales, centrales. Es sustantivo es el núcleo del sujeto; el verbo, del predicado.
Modificadores: dependen de los núcleos a los cuales complementan. El adjetivo y el articulo modifican al sustantivo, el adverbio al verbo.
Nexos palabras que sirven para unir, enlazar dos palabras, las conjunciones, los pronombres relativos y algunos adverbios.
En el caso de oraciones complejas, compuestas por dos oraciones: una de ellas es la oración principal y las otras pueden ser sustantivas, adjetivas o adverbiales, de acuerdo a la función que desempeñen dentro d e la oración principal.
Un párrafo contiene una idea central la cual se añaden otras de carácter secundario, debidamente distribuidas y ordenada, con el objeto de que resulte coherente y claro.
Son características principales de un párrafo:
- La presencia de una idea central alrededor de la cual se construyen ideas secundarias. El desarrollo de una idea central alrededor de la cual se construyen ideas secundarias.
- El ordenamiento interno que debe existir entre la idea central y el resto de las ideas que componen el párrafo.
- La selección de vocabulario preciso, correcto y claro.
Como hemos visto la lengua escrita esta regida por reglas gramaticales, tanto sintácticas. No obstante, además de las reglas oficiales que establecen las academias, existe un conjunto de posibilidades de uso del lenguaje y de sus signos que pueden ser establecidos por quien escribe, ya sea una persona a título individual o a uno colectivo, definiendo así a un estilo propio de redacción.
El establecimiento de estas reglas es especialmente útil cuando se publican textos que han sido escritos por diversas personas y, a pesar de ello, se quiere mantener cierta homogeneidad para facilitar la comprensión a los lectores.
Con el fin de alcanzar eficacia comunicativa, un texto debe redactarse de forma clara, sencilla pero no coloquial y sin ambigüedades.
Conviene huir de las construcciones recargadas y buscar siempre soluciones simples y fácilmente comprensibles. Además un texto ha de estar bien estructurado dividido en apartados que faciliten su comprensión, y cada apartado, si procede, puede subdividirse. La redacción de esta tesis, la hemos expresado en tercera persona, ya que representa un trabajo grupal a la cual todo el grupo ha contribuido a la formación del texto. 1.4 TIPOS BÁSICOS DE REDACCIÓN.
Los principales tipos básicos de redacción son los siguientes:
Ejemplo:
“Este informe esta dirigido en primera instancia a los directivos y miembros de la Asociación y al Embajador de Venezuela en Suiza, Dr. Alberto Guinand Baldó, como coparticipantes en este proceso de vinculación y formalización de la gestión de A.V.E.S. ante Venezuela y sus instituciones. El mismo formará parte de un reporte mayor de la coordinadora de las asociaciones Binacionales Venezolano - Europeas”.
Ejemplo:
El Seminario sobre las Asociaciones Binacionales Venezolano – Europeas, el cual tuvo como nombre “Seminario de Trabajo: papel de las Asociaciones Binacionales como apoyo a las misiones Diplomáticas”, fue producto del seminario realizado el 24 de octubre pasado en Ginebra Suiza, organizado por A.V.E.S. y al cual se invitaron todas las asociaciones que hacen vida a Europa y que tienen un trabajo vinculado a Venezuela. A raíz de una proposición hecha por el embajador de Venezuela ante Francia y la UNESCO, Dr. Francisco Kerdel Vegas, y apoyado por el embajador Albert Guinand Baldo, se formuló una solicitud al Ministerio de Relaciones Exteriores (MRE) para realizar este seminario en Caracas.
“El seminario fue instalado por el embajador Carlos Bivero, Director General del MRE y con la presencia del Ministro de Educación. Se desarrolló según el programa que se anexa.
Tuvo como objetivos:
- Presentar con la participación de las Asociaciones, los mecanismos más apropiados para garantizar el contacto regular y fluido de las asociaciones con las misiones diplomáticas y con las instituciones en Venezuela.
- Buscar definir las tareas comunes a todas las asociaciones, guardando las particularidades de cada una.
- Estudiar el establecimiento de pautas claras para el desarrollo de actividades concretas, dinámicas y óptimas para Venezuela.
- Desarrollo.- En este punto se podrán introducir los trabajos realizados a lo largo del mismo, así como las diferentes actividades realizadas.
- Resultados.- Aquellos en el mismo, así como gráficas, fotografías y/o materiales que ayuden a una mejor comprensión del mismo.
INSTRUCCIONES PARA LA CONFECCIÓN DE UN SEMINARIO DE CURSO.
- Los trabajos deberán ser escritos en tercera persona y mecanografiados a doble espacio.
- En el texto solo deben subrayarse o resaltarse con otro tipo de letra los nombres científicos correspondientes a géneros, subgéneros, especies y subespecies.
- En los nombres científicos de las especies que se citen, se indicará al menos una vez, nombre del autor.
Con relación al texto, se recomienda seguir el siguiente esquema (similar al de una Publicación Científica):
- Título (breve y concreto).
- Autores (nombre y primer apellido de cada uno).
- Resumen (no exceder de 250 palabras).
- Abstract (traducción de resumen al inglés).
- Introducción (antecedentes, problema, hipótesis y objetivos).
- Materiales y métodos
- Resultados
- Discusión
- Conclusiones
- Referencias Bibliográficas (solo lo citado en el texto).
- Los mapas, gráficos, dibujos y fotografías se denominan figuras y se numerarán con sus caracteres arábigos. Las figuras podrán ser hechas con tinta en papel diamante o blanco, o usando periféricos computacionales. Sus leyendas se indicarán al pie de cada figura.
- Las figuras deberán incluirse correlativamente y la referencia bibliográfica.
- Las tablas deberán numerase utilizando caracteres romanos y serán incluidas a continuación de las figuras. Se debe evitar la presentación de los mismos datos en tablas y figuras(repetición de resultados).
2.1 DEFINICIÒN DE HIDROLOGÌA
La Hidrología es la ciencia de la naturaleza que estudia el agua dentro del planeta Tierra, tanto en los aspectos de ocurrencia como acumulación y circulación desde el punto de vista cualitativo, cuantitativo y estadístico.
La hidrosfera es donde tiene lugar el ciclo hidrológico y se localiza entre los 15 Km. por encima de la superficie terrestre y 1 Km. por debajo.
La Hidrología contiene además de una parte cualitativa próxima a la Geografía, una parte cuantitativa relacionada con otras ciencias como la Física de la Atmósfera y la Meteorología que intervienen en la formación de nubes y en la precipitación. La Geología y mejor la Hidrogeología se utiliza al estudiar las aguas subterráneas. La Hidráulica es necesaria para el estudio del movimiento del agua. La Química se utiliza en lo relacionado con la composición y calidad de las aguas. La Agronomía y la Edafología permiten el conocimiento de las relaciones entre la capa vegetal y el agua.
La Estadística proporciona el soporte matemático que permite el estudio de la distribución de los fenómenos hidrológicos que son esencialmente estocásticos.
2.2 ANTECEDENTES HISTÒRICOS
La Hidrología como ciencia moderna se inicia en el siglo XIX con el desarrollo de la Física, con la aceptación del concepto de ciclo hidrológico y con la iniciación de medidas de precipitación y caudales. Pero desde la antigüedad existen referencias a medidas de caudales, debido a que los desarrollos de las grandes culturas fueron consecuencia de las actividades agrícolas próximas a grandes ríos. Existieron sistemas de regadíos en Egipto, China y Mesopotamia.
Para los griegos, asentados en una región montañosa predominantemente calcárea, sin ríos de gran importancia y donde la existencia de grutas es abundante se crea una teoría basada en el ascenso del agua del océano hasta las cavernas, de donde surgían las fuentes y que la sal era perdida en este ascenso. Los fenómenos de lluvia eran asociados a la Mitología.
Los Romanos mantienen estas mismas creencias que aún perduran a lo largo de la Edad Media. Es necesario llegar al Renacimiento para que se propongan nuevas teorías.
En el siglo XV, Leonardo da Vinci introduce la idea de la evaporación y la condensación. Unos años después Bernard Palissy propone ya con claridad el concepto de ciclo hidrológico.
En el siglo XVII Perrault, Mariotte y Halley avanzan dentro del concepto de ciclo hidrológico en los aspectos de escorrentía y evaporación. Por ejemplo Halley cuantifica la evaporación mundial y comprueba que es suficiente para cubrir todos los cursos de agua.
Durante los siglos XVIII y XIX los avances de la Hidráulica, Pitot, Bernouilli, Chezy, Venturi, etc.; hacen avanzar la Hidrología que por otra parte es empujada por las necesidades producidas por el desarrollo de las obras hidráulicas.
En la segunda mitad del siglo XIX, se generaliza la medida de precipitaciones y caudales. La
formulación de Darcy para el movimiento del agua en medios porosos impulsa el desarrollo de la Hidrogeología y de la Hidrología.
El siglo XX se inicia con el deseo de que la Hidrología aporte datos para la predicción de escurrimientos. Durante el primer tercio del siglo XX todos estos temas se abordan con formatos empíricos de escaso rigor, pero es a partir de los años 30 cuando se desarrollan teorías cuantitativas basadas en métodos estadísticos.
Es de enunciar La Teoría del Hidrograma Unitario de Sherman, Wienar (1948) que desarrolla el análisis estadístico de series temporales, Gumbel (1958) distribución de máximas, etc. Durante los años 60 la aparición de los ordenadores electrónicos permite mucha amplitud a los cálculos (gran volumen de seguridad), lo que ha permitido el desarrollo de modelos matemáticos.
2.3 CICLO HIDROLÒGICO
El agua en la naturaleza está en movimiento constante describiendo un circuito cerrado que se denomina ciclo hidrológico.
La radiación solar es la fuente de energía que mantiene en movimiento este ciclo. La radiación solar produce la evaporación del agua existente en las masas oceánicas así como en ríos, lagos y embalses. Otra parte de evaporación procede del propio suelo y de las masas vegetales, denominada evapotranspiración.
Por procesos atmosféricos (básicamente enfriamiento) el vapor de agua atmosférico se condensa y puede precipitarse en forma de lluvia, bien sobre el océano o bien sobre la superficie emergida de la tierra.
De la precipitación que afecta a las áreas no marinas una parte se evapora directamente, otra se retiene en la tierra pudiendo pasar a zonas internas (aguas subterráneas). La parte no retenida se denomina escorrentía y es la que produce las corrientes hidráulicas (ríos) que al alcanzar el mar cierran el ciclo hidrológico.
En el caso más general el agua puede ser almacenada en:
- Atmósfera (generalmente como vapor).
- Lagos, ríos y embalses (agua dulce).
- Océanos (agua salada).
- Acuíferos (aguas subterráneas).
- Suelo.
- Vegetación.
- Nieve y hielo.
La transferencia de agua entre cada uno de los elementos de almacenamiento anteriormente
