¿Qué diferencia hay entre ETP y ETR?

La ETP es la evapotranspiración que se produciría si el suelo dispusiera de toda el agua demandada por la atmósfera y la vegetación. La ETR es la que realmente se produce según el agua existente en el suelo, y siempre es menor o igual a la ETP.

¿Cómo se mide la escorrentía de una cuenca?

Puede medirse a partir de la velocidad (Q = v · A), mediante ensayos de dilución con trazadores o con una estación de aforos, que es el método más fiable.

Hidrograma de crecida y agotamiento: factores, evapotranspiración y medición de escorrentía en hidrogeología

Q: ¿Qué es un hidrograma?

Es la representación de la relación entre el caudal y el tiempo. Da información sobre el tipo de acuífero y la cantidad de reservas.

Resumen

El documento explica el hidrograma como relación caudal-tiempo y cómo interpretar sus curvas de crecida, punta, descenso y agotamiento según la recarga del acuífero. También recoge la ecuación de Maillet, la corrección de errores en la precipitación, la evaporación y transpiración con los conceptos de ETP y ETR, el balance de suelo de Thornthwaite y los métodos para medir la escorrentía de una cuenca.

Puntos clave

El hidrograma relaciona el caudal con el tiempo e informa sobre el tipo de acuífero y sus reservas.
Según la relación entre infiltración (I) y caudal (Q), el caudal sube (I > Q), se estabiliza (I = Q), desciende (I < Q) o entra en agotamiento (I = 0).
La forma del hidrograma depende del área de recarga, la intensidad de la precipitación y las características del acuífero.
La ecuación de Maillet calcula el caudal de un manantial como Qt = Q0 · e^(-αt).
La ETP es la evapotranspiración teórica máxima y la ETR es la real, que siempre es menor o igual a la ETP.
La escorrentía de una cuenca se mide por velocidad (Q = v · A), por ensayos de dilución con trazadores o con una estación de aforos, que es el método más fiable.

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Hidrograma: relación caudal-tiempo

El hidrograma muestra la relación entre el caudal y el tiempo. Da información sobre el tipo de acuífero y la cantidad de reservas.

¿Por qué se incrementa el caudal?

Recarga por precipitación → infiltración → recarga del acuífero → salida por manantial.

El caudal que sale por el manantial estará relacionado con las recargas que tenga el acuífero. Si aumenta la infiltración en el acuífero, aumenta el caudal del manantial.

1. I > Q:

Sube el nivel piezométrico y aumenta el caudal (curva de crecida).

2. I = Q:

El nivel piezométrico y el caudal se estabilizan (punta).

3. I < Q:

El nivel piezométrico y el caudal descienden (curva de descenso).

4. I = 0:

El nivel piezométrico y el caudal descienden dependiendo de las características del acuífero (curva de agotamiento).

Análisis del hidrograma

La forma depende del área de recarga, la intensidad de la precipitación y las características del acuífero.

Lluvias prolongadas y poco intensas → tiempo base mayor; lluvias cortas e intensas → tiempo base menor.
Tiempo de respuesta: bajo en acuíferos con alta permeabilidad.
Acuíferos porosos: dan hidrogramas con mayor tiempo base y menor caudal punta, al contrario que los kársticos o fisurados.

Ecuación de Maillet

El caudal vertido por un manantial en un momento determinado, debido al aporte de agua almacenada en el acuífero previo al evento de recarga, se puede calcular: Q_t = Q₀ · e^-αt

Agotamiento: influyen la superficie del acuífero y la porosidad eficaz.

Errores en la medida de la precipitación

Hay que detectar y corregir errores, y completar los datos:

Laguna de 3 datos: media con valores de 3 estaciones cercanas.
Laguna de más de 3 datos: a partir de otra estación con datos similares.

Tipos de errores: accidentales (impresión, observación) y sistemáticos (mala posición del pluviómetro).

Evaporación y transpiración

1. Evaporación:

Paso de agua en fase líquida a vapor por energía calorífica solar. Su importancia en el ciclo geológico depende de:

a. Cantidad de agua disponible
b. Energía disponible (calor positivo o negativo)

2. Transpiración:

Paso de agua en forma de vapor a la atmósfera a través de los seres vivos. Depende de:

a. Tipo de vegetal
b. Etapa de crecimiento vegetal
c. Densidad de la vegetación

Evapotranspiración potencial (ETP):

Evapotranspiración que se produciría en un suelo si dispusiera de toda el agua que demanda el poder evaporante de la atmósfera y la vegetación en desarrollo.

Evapotranspiración real (ETR):

Evapotranspiración que realmente se produce dependiendo del contenido en agua existente en el suelo.

*ETR: siempre es menor o igual a la ETP. La ETP es un valor teórico estimado a partir de características meteorológicas de la zona.

Balance de suelo (Thornthwaite):

Fórmula para conocer la cantidad de agua de la precipitación caída que queda disponible para recargar los acuíferos una vez satisfecha la ETR y la capacidad de campo del suelo:

P = ETR + ES + I; I = ARAU + Excedente

Cómo medir la escorrentía de una cuenca

A partir de la velocidad: Q = v · A. Micromolinete. Ríos pequeños.
Ensayos de dilución con trazadores: una sustancia se introduce en un medio con el fin de estudiar un determinado proceso según su evolución espacial y/o temporal. Montañas con secciones irregulares.
Estación de aforos: lugar del río equipado para proporcionar datos de altura de lámina de agua y su correspondiente caudal. Método más fiable.