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INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

APUNTES DE HIDROLOGÍA

MSC. LUIS MIGUEL SANTILLÁN QUIROGA

ABRIL-SEPTIEMBRE 2020

PERIODO ESPECIAL

Concepto de cuenca hidrográfica.

Una cuenca es el área de aguas superficiales que vierten a una red hidrográfica natural

con uno o varios cauces naturales, de caudal continuo o intermitente, que confluyen

en un curso mayor que, a su vez, puede desembocar en un río principal, en un

depósito natural de aguas, en un pantano o bien directamente en el mar. Una cuenca

hidrográfica y una cuenca hidrológica se diferencian en que la primera se refiere

exclusivamente a las aguas superficiales, mientras que la cuenca hidrológica incluye las

aguas subterráneas (acuíferos). Los límites de la cuenca o divisoria de aguas se definen

naturalmente y en forma práctica corresponden a las partes más altas del terreno que

encierra un río.

La cuenca hidrográfica se define como una unidad territorial en la cual el agua que cae

por precipitación se reúne y escurre a un punto común o que fluye toda al mismo río,

lago, o mar. También se define como una unidad fisiográfica conformada por la

reunión de un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve (Figura 6).

Figura 6. Cuencas del Ecuador (Fuente:

https://issuu.com/inamhi/docs/atlas_estudianti

l/8).

Dentro de una cuenca se pueden distinguir: la parte alta, la parte media y la parte baja.

En las partes altas, la topografía normalmente tiene mayor pendiente y generalmente

están cubiertas de vegetación natural. Tanto en la parte alta como en la parte media se

encuentran la gran mayoría de las nacientes y de los ríos; las partes bajas, a menudo

tienen más importancia para la agricultura y los asentamientos humanos, porque ahí

se encuentran las áreas más planas. Se presenta la cuenca como un verdadero sistema,

ya que está formada por un conjunto de elementos que se interrelacionan. Los más

importantes son: el agua, la vegetación bosque, el suelo y la geología. La cuenca tiene

gran importancia por la relación directa que existe entre la cuenca alta y la cuenca


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baja, de forma que las acciones que el hombre realiza en la parte alta afectan de

manera determinante en la parte baja. Por esta razón, la cuenca como sistema natural

reúne todas las condiciones para utilizarla como unidad planificadora en el

establecimiento de programas integrados que permitan la solución de problemas de

mucha complejidad (Franquet, 2005).

No hay que asimilar la cuenca hidrográfica con una cuenca fluvial puesto que ésta

última corresponde al área de drenaje del agua de lluvia hacia un rio que desemboca

en el mar o los océanos.

Existe una tipología de cuencas según el área que ocupan. Hablamos de Cuenca

cuando el área hidrográfica de su canal principal desemboca directamente a una gran

cuenca. Sin embargo, se excluyen de esta categoría las corrientes que no reúnen las

condiciones de área, orden y magnitud respectivas y se compone a su vez de subcuencas.

Las subcuencas se conforman de una red hidrográfica cuyo canal principal desemboca

directamente a una cuenca o la que desembocando en una gran cuenca, pero debido

a su extensión no se clasifica en la categoría de cuenca (Figura 7). Por último, las

microcuencas son la unidad menor que se identifican según el número y magnitud de

sus afluentes (llamado orden).

Figura 7. Cuencas y subcuencas del Guadalquivir (Fuente:

http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente).


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3. Características y parámetros morfométricos de las cuencas

hidrográficas.

La morfometría de cuencas es el estudio de las características físicas de una cuenca

hidrográfica a partir de un análisis cuantitativo de la topografía y las redes de drenaje

de una zona de estudio. El estudio morfométrico es fundamental para interpretar los

fenómenos que ocurren, como por ejemplo conocer el comportamiento del caudal y

de las crecidas de un río. Modificaciones en la forma, el tamaño y la pendiente afectan

a la respuesta del caudal recibido y pueden operar atenuar o intensificar el volumen

del flujo y la velocidad de su movimiento en una cuenca.

El análisis de cuencas y de sus elementos (subcuencas, talweg, divisoras de aguas, y

valles) se realizan mediante la interpretación visual de ortofotos, fotografías aéreas,

imágenes de satélite y mapas topográficos. En la actualidad ésta tarea se asiste con los

Sistemas de información geográfica (SIG) que permiten elaborar ésta información en

formato digital y con la posibilidad de realizar su análisis espacial.

En el análisis de las cuencas hidrográficas están englobados varios índices y parámetros

que se calculan con mediciones planimétricas y lineales considerando la forma de la

cuenca: Superficie de la cuenca (S), Perímetro (P) y el Máximo recorrido entre la

periferia y la salida de la cuenca (E). A partir de estos parámetros se calculan el Índice

de compacidad o coeficiente de compacidad de Gravelius (Kc) y el Alargamiento medio

de Caquot (Ca). Tales índices pretenden cuantificar la influencia de la forma en su

respuesta ante una aportación pluviométrica determinada.

Los cálculos de parámetros e índices morfométricos en una cuenca son:

Área (a): es el parámetro más importante que define la cuenca, delimita el

volumen total de agua que la cuenca recibe. El área de la cuenca tiene una gran

importancia por constituir el criterio de la magnitud del caudal, en condiciones

normales, los caudales promedios, mínimos y máxima instantáneos crecen a

medida que crece el área de la cuenca.

Perímetro (p): es la longitud del límite de la cuenca, es decir, la distancia que

habría que recorrer una línea recta si se transitara por todos los filos que

envuelven la cuenca.

Longitud de cauces (L): éste parámetro es importante porque existe una

relación directa entre las longitudes de los cauces y las áreas de las cuencas

hidrográficas correspondientes, de tal manera que el área crece con la longitud

y creciendo la superficie de captación.

Pendiente media de los cauces (Pm): Es la relación de la altura del cauce

principal (cota máxima menos cota mínima) y la longitud del mismo.

Pm = (Hmax ‐ Hmin / L) x 100


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Donde,

Hmax : cota máxima.

Hmin : cota mínima.

L : Longitud de los cauces.

Parámetros de forma de la cuenca: la geología es el factor más condicionante

de la fisiografía de una región y particularmente la forma que tienen las

cuencas hidrográficas. Para explicar la forma de la cuenca, se compara con figuras

geometrías conocidas como lo son: el circulo, el ovalo, el cuadrado y el rectángulo.

o Factor de forma de Horton (Hf): que expresa la relación existente entre

el área de la cuenca y un cuadrado de la longitud máxima o longitud

axial de la misma (adimensional).

Donde,

A : Área.

La : Longitud axial.

Hf = A / La 2

o Razón circular de Miller (Rc): es una razón circular adimensional,

definida como la razón del área de la cuenca al área de un círculo que

tiene el mismo perímetro de la cuenca (adimensional).

Donde,

A : Área.

Ac : Área de un circulo.

Rc = A / Ac

o Índice de alargamiento (Ia): éste índice propuesto por Horton, relaciona

la longitud máxima de la cuenca con su ancho máximo

perpendicularmente a la dimensión anterior (adimensional).

Donde,

La : Longitud axial.

a : Ancho máximo de la cuenca.

Ia =La/a


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o Tiempo de concentración (Tc): corresponde al tiempo teórico que se

demora una gota de agua desde la parte más alta de la cuenca hasta la

desembocadura de esta.

Donde,

Tc = (0.87 x L 8 ) / H

TC : Tiempo de concentración en horas y minutos.

L : Longitud de la cuenca principal.

H : Diferencia de altura en metros.

o Densidad de drenaje (Dd): es otra propiedad fundamental de una

cuenca definida por Horton en la que se relaciona la longitud de todos

los cauces de la cuenca con la superficie de esta última (adimensional).

Éste parámetro controla la eficiencia del drenaje y señala el estado erosivo

de la cuenca. La densidad de drenaje es expresada en Km/Km 2 , tomando

valores que van desde 0,5 Km/Km 2 (cuencas con drenaje pobre) hasta

3,5 Km/Km 2 (cuencas excepcionalmente bien drenadas).

Donde,

Dd = ∑ L / A

L : Longitud de la cuenca principal.

A : Área.

o Frecuencia de drenaje (Fd): se define como el número total de los cursos

fluviales de una cuenca, dividido por el área de esta.

Donde,

Fd = ∑ c / A

c : número de cauces drenantes de una cuenca.

A : Área de la cuenca.

La densidad y frecuencia de drenaje son dos parámetros que permiten

conocer la textura de drenaje, que corresponde al número y espaciado

relativo de los cursos de agua por unidad de área dentro de la cuenca.

o Mapa de Pendientes. Se refiere al grado de inclinación del terreno

expresado en porcentaje; los rangos de pendientes son variables dentro

de una región o cuenca hidrográfica. Es común hoy estimar las

pendientes a través de métodos cartográficos con la ayuda de un


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Sistema de Información Geográfica (SIG), a partir de información de

curvas de nivel.

Por otro lado, es importante realizar la clasificación de las redes de drenaje según

estructuras jerárquicas del orden. Ésta clasificación asigna números a los tramos que

refleja el grado de ramificación del sistema de drenaje. Los cauces de primer orden son

los que no tienen tributarios mientras que los cauces de segundo orden se forman en

la unión de dos cauces de primer orden y, en general, los cauces de orden n se forman

cuando dos cauces de orden n‐1 se unen. Cuando un cauce se une con un cauce de

orden mayor, el canal resultante hacia aguas abajo retiene el mayor de los órdenes. El

orden de la cuenca es el mismo que el de su cauce principal a la salida (Figura 8).

Figura 8. Ejemplo de una clasificación para una Cuenca Hidrográfica de Orden 4

(Fuente: http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com).

Por otro lado, la frecuencia de drenaje se define como el número total de los cursos

fluviales de una cuenca, dividido por el área de esta.

Frecuencia de drenaje= número de drenes / área (km 2 )

La densidad y frecuencia de drenaje son dos parámetros que permiten conocer la

textura de drenaje, que corresponde al número y espaciado relativo de los cursos de

agua por unidad de área dentro de la cuenca.

En cuanto al análisis de patrones de drenaje, el desarrollo de las formas de patrones de

drenaje, depende de factores relacionados con los materiales geológicos que

conforman una cuenca, el clima y la vegetación. El patrón de drenaje constituye por sí

mismo un resumen de las condiciones naturales. La precipitación cae en la tierra y el

escurrimiento superficial está influido por la capacidad de absorción del material, la

erosión, el nivel freático local y el tiempo durante el cual la tierra ha estado expuesta.


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Las zonas áridas tienen poca precipitación pero es donde se produce el mejor

desarrollo de los patrones de drenaje porque las lluvias intensas y de corta duración

combinadas con la ausencia de vegetación permiten que se definan bien los canales

que dan lugar a un patrón de drenaje bien desarrollado.

La dureza y masividad del material proporciona la resistencia relativa a la

meteorización que tiene su incidencia sobre el patrón de drenaje. Unas areniscas duras

y masivas pueden tener un patrón de drenaje de textura gruesa, no porque sean

permeables, sino porque se necesita un área relativamente grande para colectar un

caudal de agua con el necesario poder erosivo para cortar canales en el material

resistente.

En un mapa topográfico podemos encontrar una serie de diseños o patrones en la red

hidrográfica que se clasifican en cuatro grupos (Figura 9):

Figura 9. Patrones de drenaje (Fuente: Hidrochep.

https://sites.google.com/site/hydrotoolbox/home).

1. Patrones de drenaje erosionales en los que intervienen los procesos

degradantes de erosión hídrica.

Dendrítico: es el más común de los patrones de drenaje con

ramificaciones formando ángulos agudos. Se desarrolla libremente en

todas direcciones, sobre rocas de resistencia uniforme y sobre cualquier

tipo de material litológico, lo cual pone de manifiesto la falta de control


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estructural; la estructura puede ser simple o compleja. Se puede

presentar por lo general en pendientes suaves.

Subdentrítico o Pinnado: Es similar al dendrítico pero presenta

tributarios casi paralelos entre sí y más cortos. las corrientes o

tributarios del río principal se unen a él según ángulos agudos, esto

pone de manifiesto un incipiente control estructural y el efecto de

laderas excepcionalmente empinadas sobre las cuales se desarrollan los

tributarios.

Enrejado o Trellis: Este patrón de drenaje presenta control estructural y

presenta drenajes relativamente paralelos entre sí que se juntan en

ángulos rectos, reflejando la estructura de la roca madre. Este modelo

es característico de rocas estratificadas y fuertemente plegadas.

Radial: La dirección de las corrientes es radial a un punto que pueden

ser centrífugo o centrípeto.

o Centrífugo cuando las corrientes fluyen radialmente hacia fuera.

Suelen presentarse en un cono volcánico, un domo levantado o

en otros tipos de cumbres cónicas o subcónicas aisladas, casi

siempre alrededor de anticlinales.

o Centrípeto cuando las corrientes convergen hacia el interior.

Pueden presentarse en una cuenca con drenaje interno, cráteres

y dolinas.

Paralelo: se caracteriza por contar con cauces principales y tributarios

que son aproximadamente paralelos entre sí. Suelen presentarse por

controles topográficos relacionados con altas pendientes o controles

estructurales que conducen a corrientes paralelas o casi paralelas.

Anular: Este patrón presenta un control geológico que distribuye los

cauces de manera circular.

Rectangular: Es variante del drenaje dendrítico donde los tributarios se

unen entre si formando ángulos casi rectos. Se desarrolla siguiendo

líneas de falla, fracturas y diaclasas.

2. Patrones de drenaje deposicionales que deben su desarrollo y detalles

peculiares a la acción de procesos constructivos o de acumulación.

Reticular: constituye un entramado de canales, corrientes entrelazadas,

pantanos y ciénagas, que se encuentran sobre zonas costeras jóvenes y

muy planas. Durante las mareas altas, el agua del mar penetra en los

canales y pantanos; asimismo, con marea baja, los ríos corren aguas abajo.


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Dicotómico o Distributario: Se caracteriza por presentar varios canales

divergentes que corren desde ápice de los abanicos sobre la superficie

de la unidad. Aparece en los abanicos aluviales y en los deltas.

3. Patrones de corrientes individuales.

Recto: relacionado con una falla oculta o la canalización del río.

Trenzado o Entrelazado: El cauce se presenta dividido en numerosos

canales entrelazados y separados entre sí por islas o barras de lecho.

Meándrico: es un patrón muy común en las llanuras de inundación,

aunque muchas veces se pueden encontrar en lechos rocosos.

Yazoo: se presenta cuando las corrientes tributarias no son capaces de

romper el dique natural de los ríos mayores y éstas se ven obligadas a

correr un cierto trecho, paralelas a las corrientes principales antes de

unirse a ellas.

4. Patrones Especiales

Sumideros o Multibasinal: es característico de formaciones rocosas

solubles, tales como calizas, yeso, sal, gema, etc. También puede darse

sobre materiales insolubles y porosos como areniscas y conglomerados

(sufusión: drenaje subterráneo). Suelen tener forma redonda u oval y se

presentan sobre llanos de calizas masivas más o menos horizontales. Si

están inclinados dan lugar a sumideros alargados. Los sumideros se

desarrollan comúnmente en la intersección de diaclasas. Pueden estar

secos, con agua o rellenos derrubios. Estos patrones son siempre los

indicadores más apreciables de las áreas de calizas.

Barbado o Contorsionado: cuando los tributarios forman ángulos

obtusos con la corriente principal y se unen a las corrientes principales

en curvas de dirección aguas arriba. Este patrón puede presentarse por

fallas transversales en las corrientes principales.

Ilusorio: constituido por redes de canales artificiales construidas por el

hombre para drenar áreas pantanosas.

Rectilíneo o Artificial: se presenta en zonas planas y mal drenadas, en

donde el hombre ha construido camellones amplios y rectos, separados

por surcos, que en conjunto muestran un patrón uniforme a veces

perpendicular a la dirección del río que originó la planicie.


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4. Elementos del ciclo hidrológico.

En hidrología, se aplica la ley de conservación de la masa para determinar el balance

hidrológico en una cuenca cerrada para un intervalo de tiempo determinado,

asumiendo que la precipitación es la única fuente de agua. Según esto, la variación de

almacenamiento en el sistema es la diferencia entre las entradas (precipitación) y las

salidas (evapotranspiración y escorrentía).

VARIACIÓN ALMACENAMIENTO = PRECIPITACIÓN – EVAPOTRANSPIRACIÓN ‐ ESCORRENTÍA

Para largos periodos de tiempo donde la variación del almacenamiento es cero,

PRECIPITACIÓN = EVAPOTRANSPIRACIÓN + ESCORRENTÍA

4.1. La precipitación.

La precipitación es el resultado de la condensación del vapor de agua atmosférico que

se deposita en la superficie de la Tierra y constituye el componente principal del ciclo

hidrológico responsable de depositar la mayor parte del agua dulce en tierra. La

precipitación anual en la tierra es de 505.000 km³ (1000 mm/m 2 ), de los cuales

398.000 km³ lo hace en los océanos (79%) y 107.000 km³ en tierras emergidas (21%).

Según la AEMET (Agencia estatal de Meteorología) es un hidrometeoro compuesto de un

agregado de partículas acuosas, líquidas o sólidas, cristalizadas o amorfas, que caen

desde una nube o un grupo de nubes y alcanzan el suelo. Hay diferentes tipos de

precipitación (AEMET, 2015):

- Llovizna: Precipitación cuasi uniforme compuesta exclusivamente de pequeñas

gotas de agua (diámetro menor de 0,5 mm) muy numerosas, que pueden

reducir la visibilidad en mayor medida que la lluvia ligera.

- Lluvia: Precipitación de partículas de agua líquida en forma de gotas de

diámetro mayor de 0,5 mm o más pequeñas si caen de forma dispersa.

- Lluvia engelante: Lluvia formada por gotas de agua subfundida que se congela

al impactar sobre un objeto.

- Chubasco o aguacero: Precipitación, frecuentemente fuerte y de corta vida,

que cae desde nubes convectivas; las gotas o partículas sólidas en los

chubascos son usualmente mayores que los elementos correspondientes en otros

tipos de precipitación. Se caracterizan por su comienzo y final repentinos, grandes

y rápidos cambios de intensidad.

- Nieve: Precipitación de cristales de hielo aislados o aglomerados. La cota de

nieve es aquella a partir de la cual la precipitación cae en forma de nieve,

independientemente de si cuaja o no a ese nivel.


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- Granizo: Precipitación de pequeños glóbulos o trozos de hielo (pedrisco) con

diámetros de entre 5 mm y 50 mm o algunas veces más, y que caen separados

o agrupados irregularmente.

Hay diferentes formas de precipitación. La precipitación estratiforme o dinámica

ocurre como consecuencia del ascenso lento del aire en sistemas sinópticos, como en

los frentes fríos (azul), y antes de los frentes cálidos (rojo) (Figura 10).

Figura 10. Precipitación de actividad frontal (Fuente: Jonh Willey and Sons).

Otra forma de precipitación es la lluvia convectiva que proviene de nubes convectivas,

como los cumulonimbos o cúmulos congestus. La precipitación convectiva cae en un

tiempo relativamente corto sobre un área determinada con intensidades variables. A

latitudes medias, la precipitación convectiva tiene relación con los frentes fríos, las

líneas de chubascos y los frentes cálidos con humedad disponible (Figura 11).

Figura 11. Precipitación convectiva (Fuente:

http://esperandoaclio.blogspot.com.es/2014/12/elementos‐del‐clima‐precipitaciones.html).


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La lluvia por efecto orográfico se produce cuando un flujo de aire húmedo que

asciende por efecto orográfico (en el lado de barlovento) sufre procesos de

refrigeración adiabática. La condensación del agua se traduce en un clima más

húmedo, y mientras se va reduciendo, el aire se vuelve más seco. En la bajada de la

masa de aire (lado de sotavento) generalmente se calienta con pocas posibilidades de

lluvias (Figura 12). Este fenómeno se conoce con el nombre de efecto Föehn.

Figura 12. Precipitación convectiva en el Himalaya. Los vientos húmedos que vienen del sur (de

la parte inferior de la fotografía) pierden casi toda su humedad al remontar el Himalaya, por lo

que el aire llega seco a la meseta que queda al norte (Fuente: https://es.wikipedia.org).

La lluvia horizontal es un fenómeno natural propio de bosques nublados presentes en

zonas de gran altitud que se genera como consecuencia del choque constante de

nubes bajas o bruma con la vegetación. Esto ocasiona que las plantas condensen la

humedad del ambiente formando gotas de agua que luego precipitan (Figura 13).

Figura 13. Lluvia horizontal (Fuente:

http://www.cedaf.org.do/las_neblinas_reserva_cientifica/lluvia.php).


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La medida de la precipitación se realiza con los pluviómetros o aparatos que miden la

precipitación que se produce en un intervalo de tiempo determinado. El pluviómetro

no registrador mide la precipitación en un periodo de tiempo proporcionando el volumen

total de agua precipitada pero no aportan información sobre su distribución. Por otro

lado, el pluviómetro registrador o pluviógrafo mide la precipitación de modo continuo

en una gráfica (pluviograma) que es una curva de precipitación acumulada a lo largo de

un periodo de tiempo (Figura 14).

Figura 14. Izquierda: pluviógrafo registrador (Fuente: http://www.rumtor.com). Derecha:

pluviograma (Fuente: http://www.cienciesnaturals.com).

El análisis de un pluviograma puede darnos la información del volumen total de la

precipitación; la intensidad máxima de precipitación e intensidad puntual y la hora del

comienzo y fin de cada aguacero.

Otra técnica son las medidas mediante sistemas RADAR (Figura 15) que se basan en el

efecto que tienen sobre la reflectividad de las ondas, las gotas contenidas en la unidad

de volumen mediante la relación Marshall‐ Palmer:

Z=a R b

donde, Z es el factor de reflectividad, a y b son constantes que dependen de la

precipitación.


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Figura 15. Datos de precipitación suministrados por las estaciones RADAR

(Fuente: http://www.aemet.es).

Las medidas de precipitación se expresan en unidades de altura de agua sobre la

superficie plana horizontal para un periodo de tiempo concreto.

1 mm = 1 L/m 2

Los datos de precipitación sólo son representativos de la estación donde se realizan las

medidas y su entorno.

Para estudiar la precipitación de una cuenca es necesario contar con una red

pluviométrica con una densidad de estaciones variable dependiente de la orografía, de

media una estación cada 250 km 2 en zonas de relieve suave. Por poner algunas cifras y

magnitudes, la media anual en España es de menos de 300 mm en el SE y en zonas de

Galicia más de 1100 mm. La media del Cairo (Egipto) es de 20 ‐30 mm /año mientras

que en las zonas Monzónicas se pueden alcanzar hasta 5000 mm/año (Figura 16). Una

lluvia ligera tiene intensidades de 0.25 – 1 mm/hora, mientras que una lluvia torrencial

más de 20 mm/hora.


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Figura 16. Datos de precipitación anual mundial (Fuente:

https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html).

Para el tratamiento e interpretación de datos de precipitación hay que realizar los

siguientes pasos:

1. Validación de datos de precipitación

2. Completado de series de datos anuales

3. Representación de series de datos anuales (Yetograma)

4. Determinación de secuencias de años secos y húmedos

5. Cálculo del volumen de precipitación en una cuenca

En la validación de datos de precipitación tenemos que comprobar que no hay

errores. En toda red pluviométrica hay estaciones base de alta fiabilidad de medida

que van a servir para validar los datos de otras estaciones mediante el método de

dobles masas. Si la nube de puntos se alinea según una recta los datos son fiables. Un

cambio de pendiente en la recta indica un error sistemático y si los puntos no se

pueden ajustar a una recta implica errores aleatorios(Figura 17).

Figura 17. Izquierda, la nube de puntos se alinean según una recta y los datos son fiables.


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Centro, hay un cambio de pendiente en la recta que indica un error sistemático. Derecha, los

puntos no se pueden ajustar a una recta e implica errores aleatorios.

En los estudios hidrológicos y climáticos se recomienda el uso de series temporales de

no menos de 30 años para caracterizar esa variable adecuadamente en una cuenca. En

muchos casos existen años o periodos en los que no hay datos y hay que realizar el

completado de datos. En primer lugar determinamos el intervalo temporal de la serie

pluviométrica que debe ser la misma para todas las estaciones. Cuando hay lagunas de

datos se resuelve mediante correlación lineal entre la estación problema y otra

estación completa cuya fiabilidad proceso viene determinado por el coeficiente de

correlación entre las dos series (Figura 18).

Figura 18. Ejemplo de completado de datos de precipitaciones de la estación B a partir de la

estación base A.

La representación de los datos de precipitación o intensidad de una serie

correspondientes a una estación o grupo de estaciones en un gráfico de barras se

denomina Yetograma o Hietograma (Figura 19).

Figura 19. Representación de datos de precipitación en un Yetograma o Hietograma.


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Para determinar las secuencias de años secos y húmedos se representa la curva de

desviaciones acumuladas con respecto a la media. Las pendientes positivas

corresponden a secuencias húmedas mientras que las pendientes negativas

corresponden a secuencias secas (Figura 20).

Figura 20. Curva de desviaciones acumuladas con respecto a la media de la precipitación.

Cuando se pretende calcular el volumen de agua que ha precipitado en una cuenca, se

considera la precipitación media de toda la serie histórica y también de la precipitación

media de una secuencia húmeda y seca, representativas. A escala de cuenca se

considera el año más seco del periodo al año con menor precipitación en el mayor

número de estaciones, regla que se considera de igual modo que para el año más

húmedo. Los métodos usuales para calcular el volumen de agua precipitada sobre una

cuenca son:

- Media aritmética: Calcula la precipitación de una cuenca considerando la

precipitación media de todas las estaciones. Es un método rápido que en

cuencas con características climáticas homogéneas proporciona buenos

resultados. Siempre se utiliza para obtener una primera aproximación de la

precipitación en una cuenca

Pt = Pm * Área


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- Polígonos de Thiessen: A cada estación se le asigna un área de influencia que

multiplica por la precipitación de esa estación (Figura 21).

Figura 21. Proceso de elaboración de polígonos de Thiessen.

La precipitación total será la suma de todas las precipitaciones de los polígonos.

La precipitación media será la suma ponderada de todas las estaciones.

P i 1

n

PiAi

n

Ai

1

P = Precipitación regional

P i = Precipitación para cada estación i (mm)

A i = Área de cada estación i (km 2 )

n = Número de estaciones

- Isoyetas: Este método requiere de un conocimiento de la fisiografía de la

cuenca y de cierta experiencia. Se representas líneas de igual precipitación

teniendo en cuenta la correlación entre la altura de la estación y su

precipitación (Figura 22).

Figura 22. Isoyetas en una cuenca.


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- Modelos digitales de precipitaciones: Si existe una alta correlación entre la

precipitación de las estaciones y su altura, se puede obtener un MDP a partir de

un MDE con la ayuda de un Sistema de Información Geográfica (SIG) (Figura

23).

Figura 23. Izquierda y centro: Modelo digital de precipitaciones derivado del Modelo

digital de elevaciones. Derecha: Isoyetas precipitación

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