Hidrologia

La hidrología es la ciencia que estudia las aguas continentales y comprende la geo hidrología, la limnologia y la hidrografía o estudio de los ríos.

 CIRCULACION DE LAS AGUAS

¿Cuál es la fuente de las aguas que llevan los ríos al mar? Esta pregunta, al igual que la incógnita acerca del origen de las aguas subterráneas, se  responde con facilidad en los tiempos actuales: las aguas lluvias. Sin embargo, no parecía tan lógico hasta mediados del siglo XVII. En la antigüedad, Aristóteles y otros pensadores griegos sostenían que las aguas lluvias no eran suficiente para proveer de aguas a los ríos tales como el Nilo y el Danubio, que vierten cantidades enormes  de agua al mar. Por tanto, el pensamiento general  era que las aguas que alimentaban los ríos provenían de fuentes  del interior  de la tierra y no de aguas meteóricas.

 CICLO HIDROLOGICO

Las aguas que se precipitan en forma de nieve o lluvias se encaminan en diferentes direcciones. Parte del agua se evapora casi inmediatamente después de su caída a la superficie de la tierra. Parte es absorbida por la raíces de las plantas y transpirada en forma de vapor de agua a la atmosfera;  otra parte es retenida  en los tejidos de las plantas; otra porción penetra los materiales permeables de la superficie, donde es almacenada temporalmente, dando lugar  a las aguas subterráneas. Por ultimo una parte fluye  superficialmente y forman las corrientes de agua que se denominan ríos, arroyos, quebradas etcétera.

 CONCEPTOS

Se define como escorrentía la cantidad de agua que fluye  por la superficie en forma de corrientes superficiales. Proveniente no solo del flujo que sigue a las lluvias. Sino de las fuentes subterráneas que brotan en los llamados manaderos. La escorrentía, precisamente produce la erosión.

Los hidrólogos  definen como evapotranspiración la cantidad de agua que retorna a la atmosfera atreves de la evaporación y la transpiración de las plantas. La cuantifican como la diferencia entre la precipitación y la escorrentía. Esta suposición es demasiado simplificada, ya que hay otros factores difíciles de medir pero localmente muy importantes  como la filtración, a través de rocas permeables directamente hacia el mar (como ocurre en algunas lavas muy permeables en Hawái),  o la filtración en masas  de aguas superficiales hacia zonas  de terreno resbaladizo en rocas. Otra parte permanece en los tejidos  de plantas y animales o en combinación de minerales durante el proceso de meteorización.

El sol es la principal fuente de energía  para el movimiento de las aguas. El sol calienta la superficie del mar y de la tierra produciendo la evaporación y estimula el crecimiento de las plantas que transpiran el vapor del agua hacia la atmosfera atreves de sus poros. El viento lleva este vapor hacia otras áreas donde se condensa  y cae en forma de lluvia o de nieve.

Las proporciones de precipitación (escorrentía) varían de acuerdo con diferentes factores como:

Intensidad de la precipitación: precipitaciones muy fuertes hacen que la mayor parte del caudal se transforme en flujo superficial, mientras que lluvias de poca intensidad son evaporadas o percoladas en el suelo.

 Permeabilidad del suelo: restringe el flujo a proporciones inferiores a 1/6del total de aguas meteóricas. Los desiertos,  donde el suelo está en general  muy seco y goza de permeabilidades  muy altas, no presenta flujo superficial  excepto después de tormentas de mucha intensidad.

 Vegetación: tiende a  retardar la escorrentía porque detiene  el agua en su follaje o porque la absorbe.  Suelos con abundante vegetación  detienen o retardan el moviendo de las aguas. Se ha notado un incremento grande de escorrentía en zonas donde la vegetación se quema a destruye.

 Temperatura: la temperatura afecta notablemente la escorrentía. Demasiado frio por debajo del punto de congelación la detiene, mientras que temperaturas muy altas aceleran la evaporación, disminuyendo la escorrentía.

 Considerando estos factores es posible establecer la cantidad de agua que está produciendo erosión, y se llega a cifras cercanas a 1 100 000m3/s. si bien no toda esta energía  es erosiva. Si se puede inferir que el factor más importante en la erosión es el moviendo de las aguas.

 AGUAS SUBTERRANEAS

Las aguas subterráneas han sido conocidas y explotadas desde la antigüedad. En el Antiguo Testamento se encuentra citas de pozos artesianos y aljibes que aprovechan este recurso. Hay descripciones de túneles de aguas subterráneas en Egipto y en la antigua Persia que se remontan a unos 800 años a.C. los filósofos griegos ya describían, en forma bastante fantasiosa, los orígenes de las aguas subterráneas.

Hasta el siglo XVII se creía que el origen de las aguas subterráneas no podía estar en las aguas meteóricas, pues se consideraba que la cantidad de lluvias era insuficiente y la permeabilidad de las rocas inadecuada para permitir el paso de cantidades apreciables de agua. Por tanto, las teorías basaban su origen en conductos subterráneos entre el mar y las rocas almacenadoras, con complicados procesos de desalinización. También se explicaba  como la condensación de vientos subterráneos.

Quizá la contribución más importante de la Antigüedad fue la del arquitecto Vitruvio (siglo I a. C.), quien explico, en teoría, la infiltración del agua en las rocas permeables y su emersión en zonas distantes. Para Vitruvio la cantidad de lluvia era mucho mayor que la cantidad de agua que fluía sobre la superficie, de modo que dedujo el fenómeno llamado de percolación.

Las teorías de Vitruvio fueron ignoradas hasta la segunda mitad del siglo XVII. Independientemente, y quizá sin conocer los escritos del arquitecto  Romano, Pierre Perrault (1608-1680), abogado francés interesado en las aguas subterráneas, midió la cantidad de lluvia y nieve precipitada en la cuenca del Sena y la descarga de dicho rio. Sus hallazgos fueron sorprendentes: el Sena vertía solamente un sexto del total del agua precipitada en su cuenca. Por tanto, el problema se invirtió, ya que era necesario explicar a donde se iban los cinco sextos del agua precipitada que no arrastraba el Sena.

Perrault publico sus hallazgos en un artículo llamado L’origine  des fontaines, iniciando la ciencia de la hidrología.

Christiaan Huygens (1629-1695), considerado el padre de la Hidrodinámica, vivió en Paris durante la época de los estudios de Perrault. Conoció sus trabajos y lo estímulo a terminarlos, por lo que Perrault dedico su libro a Huygens.

Otra contribución de gran importancia en la ciencia de las aguas subterráneas fue la de Edmund Halley (1656-1742), astrónomo inglés, quien hizo medidas de la evaporación de las aguas del mar deduciendo que la cantidad evaporada era suficiente para proporcionar  el suministro de aguas de lluvia para las fuentes subterráneas y corrientes superficiales.

Posteriormente, en el siglo XIX, Henry Darcy enuncio la ley que lleva su nombre, consideraba la base de la hidráulica, y que regulaba el movimiento de los fluidos en los sedimentos. A partir de la publicación de los trabajos de Darcy, la ciencia de las aguas subterráneas avanzo rápidamente.            

Compartir Publicación

Leave a Reply

avatar
  Suscribete  
Notificar a