1.- ¿Qué es la hidrología?

La Hidrología es una ciencia que se encarga de estudiar todas las dinámicas del agua del planeta tierra, los océanos, la atmósfera
y la superficie terrestre (escorrentía, precipitaciones, evapotranspiración, humedad del suelo y el equilibrio de las masas glaciares),
es decir estudia las propiedades físicas, químicas y mecánicas del agua, su distribución, circulación y su flujo en todo el planeta.

Esta ciencia proporciona una mejor adaptabilidad al ser humano en el entorno donde habita, al comprender sus "ciclos
hidrológicos", cómo funciona, cómo se producen estos, y cómo a través del sistema hidrológico, se puede aprovechar este
valioso recurso a través de las "cuencas hidrográficas" donde se almacena este vital líquido.

Figura 1: Hidrología

2.- Historia de la Hidrología

La historia de esta disciplina inicia en la Antigüedad, ya que el conocimiento sobre el agua y sus ciclos era fruto de
elucubraciones de los antiguos naturalistas, como los griegos Tales de Mileto (c. 624-546 a. C.), Platón (c. 427-347 a. C.) y
Aristóteles (384-322 a. C.), o los romanos Séneca (4 a. C. – 65 d. C.) y Plinio “el viejo” (23-79 d. C.).

Sin embargo, el carácter especulativo de este conocimiento no impidió la construcción de las grandes obras hídricas de la
antigüedad, como los pozos de Arabia, los Kanats de Persia o los sistemas de irrigación y canales de las antiguas Roma y Egipto.
Así comenzó a comprenderse su vital importancia no sólo como elemento bioquímico, sino como fuerza formadora del mundo.

3.- Objetivos de estudio en la Hidrología

 Entender los mecanismos y procesos del ciclo hidrológico (reservorios y flujos) y su interacción con la litósfera,
atmósfera y biosfera.
 Profundizar conocimientos sobre el rol desempeñado por el agua dentro del planeta (Interacción Hidrósfera - Biósfera;
Hidrósfera - Litósfera; Hidrósfera - Atmósfera).
 Cuantificar el impacto humano o antrópico pasado, presente y futuro sobre los recursos hídricos.
 Proveer elementos para desarrollar estrategias para el uso racional y protección del recurso agua, de los sistemas
hidrológicos y de las condiciones ambientales asociadas.
 Figura 2: Mediciones Hidrológicas

La hidrología actualmente en Proyectos de Ingeniería juega un papel fundamental en el uso de los recursos hidráulicos para el
suministro de aguas en las ciudades y poblados, las disposiciones de las aguas servidas, el drenaje y la planificación civil para
protección contra la posible acción de los fenómenos o desastres naturales que pudieran ocasionar los ríos o las lluvias, también el
uso de recursos hidrológicos para la recreación (parques).

4.- Clasificación de la Hidrología

*Hidrología cualitativa
Su énfasis está en la descripción de los procesos.

Por ejemplo, en la determinación de las formas y causas que provocan la formación de un banco de arena en un río, estudio
asociado al transporte sólido de los cursos de agua; o al análisis de la ocurrencia de condensaciones en determinados puntos de
una carretera, que afectan la visibilidad y por lo tanto pueden aconsejar a cambiar el trazado de la misma.

*Hidrología hidrométrica

La hidrología hidrométrica, o hidrometría, se centra en la medición de las variables hidrológicas. Se trata básicamente de trabajos
de campo, donde el uso adecuado de los instrumentos de medición. La selección adecuada de los locales en los cuales las medidas
son efectuadas y la correcta interpretación de los resultados es fundamental para la calidad de la información recabada, ayudando
en su totalidad a poder calcular aspectos relacionados con cauces y las dependencias hidrológicas.

Figura 3: Hidrometría
*Hidrología cuantitativa

Estudia la distribución temporal de los recursos hídricos en una determinada cuenca hidrográfica. Los instrumentos más utilizados
en esta rama de la hidrología son los instrumentos matemáticos, modelos estadísticos y modelos conceptuales.

*Hidrología en tiempo real

Es la rama más reciente gracias a los avances tecnológicos, donde los sensores para mediciones de caudales, niveles, calidad del
agua, entre otros, ubicados en varios puntos de una cuenca, transmiten en tiempo real los datos a una central operativa donde los
datos son analizados para la toma de decisiones.

Figura 4: Monitoreo Hidrológico en tiempo real

*Hidrología forestal

Es el estudio del ciclo hidrológico, es decir, la circulación del agua entre la Tierra y la atmósfera en los montes, bosques o demás
áreas naturales.

5.- Ramas de la Hidrología

La hidrología comprende numerosas ramas especializadas:

*La hidrometeorología
Es una ciencia, encargada del estudio de los fenómenos atmosféricos, como la lluvia, el viento o los cambios drásticos en la
temperatura, las propiedades de la atmósfera y principalmente la relación con el tiempo atmosférico y la superficie de los mares y
la tierra.

Figura 5: Estación hidrometeorológica

La Hidrología tiene mucha relación con la climatología y la meteorología, ya que el agua es el principal causante de los cambios
atmosféricos y por ende del clima.

*Oceanografía

Es una de las ramas de la geografía que estudia los lagos, ríos, océanos, mares y cualquier otra zona del mundo acuático de la
tierra, investigando todo lo asociado a él: desde los procesos físicos, geológicos, biológicos y químicos que se origina en los mares
y en los océanos. La oceanografía también es llamada de distintas formas como oceanología, ciencias del mar y ciencias marinas.

Figura 6: Oceanografía

*Hidrología superficial.
El estudio del comportamiento de las aguas en la corteza terrestre. La hidrología superficial al mismo tiempo se divide en:

 Hidrología agrícola.
 Hidrología forestal.
 Hidrología urbana.
 Hidrología de regiones áridas y semiáridas.
 Hidrología de áreas pantanosas.
 Hidrología de control de crecientes o avenidas.
*Limnología

Pertenece a una rama de la ecología que estudia todo lo relacionado con los ecosistemas acuáticos continentales, en otros
términos, aquellos ecosistemas acuáticos localizados en continentes. Esta rama solo incluye los ríos, las lagunas, los lagos,
marismas, charcas y estuarios, dejando aún lado los no continentales, por ejemplo los océanos y los mares.

Figura 7: Limnología

*Potamología

Es la ciencia que se encargará del análisis de todo lo que los ríos se refiere, como por ejemplo su caudal, sus afluentes, su
corriente y la importancia de éstos. La potamología es una rama interdisciplinaria de la geología.

Figura 8: Potamología

*Hidrogeología

También conocida como una rama de la geología que estudia las aguas subterráneas con respecto a su circulación, su captación y
condicionamiento geológico. La definición de hidrogeología indica que esta ciencia se encarga específicamente de la formación y
el origen de las aguas subterráneas, su difusión, forma de yacimiento, régimen, movimiento y reservas, su estado (sólido,líquido y
gaseoso) su interrelación con las rocas y los suelos y sus propiedades físicas, bacteriológicas, químicas y radiactivas
 Figura 9: Hidrogeología

*Criología

Es una rama de la hidrología que se encarga del estudio de la caracterización de las masas de hielo y nieve. La criología explora
todos los fenómenos relacionados con las bajas temperaturas.

Figura 10: Criología

6.- Ciclo Hidrológico

El ciclo hidrológico es el conjunto de transferencias de agua entre la atmósfera, tierra y mar en sus tres estados: Sólido, líquido y
gaseoso en el que el motor de este movimiento es el Sol.

El ciclo comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano u otros cuerpos de agua superficiales, como lagos y
ríos. A medida que se eleva, el vapor se enfría y se transforma en agua líquida, (en este proceso, puede haber recorrido distancias
que alcanzan los 1000 km). A este fenómeno se le llama condensación. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y
nubes. Cuando las gotas de agua caen por su propio peso se presenta el fenómeno denominado precipitación. Si en la atmósfera
hace mucho frío, el agua precipita en estado sólido, es decir, como nieve o granizo (con estructura cristalina en el caso de la nieve
y granular en el caso del granizo). En cambio, cuando la temperatura de la atmósfera es más bien cálida, el agua precipita en su
estado líquido, o sea, en forma de lluvia.

El agua precipitada tiene varios destinos:

 Una parte es aprovechada por los seres vivos.

 Otra vuelve directamente a la atmósfera por evaporación.
 Parte de ella se escurre por la superficie del terreno (lo que se conoce como escorrentía superficial) y se concentra en
surcos, originando así las líneas de agua por donde fluirá hasta llegar a un río, un lago o el océano. Parte del agua se filtra
por el suelo y a partir de ahí puede volver a la atmósfera por un fenómeno llamado evapotranspiración o bien alcanzar las
capas freáticas y formar parte de un almacén de agua subterránea. Tanto la escorrentía superficial como la subterránea
van a alimentar los cursos de agua que desaguan en lagos y océanos.

En diferentes momentos, toda esta agua vuelve de nuevo a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación. Por eso se dice
que la cantidad total de agua que existe en la Tierra se ha mantenido constante, considerando al agua un RECURSO
RENOVABLE.
7.- Importancia de la hidrología

Los recursos hídricos son fundamentales para el ser humano como fuente de agua potable y como recurso utilizado en la industria,
y actualmente como fuente de energía hidráulica, mareomotriz etc. Por tanto la hidrología se ha convertido en la ciencia
indispensable para proyectos civiles e industriales de la humanidad que facilitan el desarrollo.

Esta ciencia es indispensable para ramas como la climatología, la geología y la planificación urbana en las distintas ingenierías
civiles, es por ello que es necesario conocer el comportamiento del agua en sus distintas etapas y condiciones a la hora de
planificar actividades económicas o de diseñar estrategias medioambientales.

Figura 11: Recursos hídricos para uso civil

8.- Aplicaciones de la hidrología

Posee numerosas aplicaciones en el mundo contemporáneo, la mayoría de las cuales tienen que ver con la comprensión física,
química y mecánica del agua. Así, es posible emplear la hidrología en:

1.- Ingeniería civil

Es fundamental para el planeamiento, diseño y operación de los proyectos hidráulicos, pues estos son los que se orientan hacia los
parámetros hidrológicos de diseño.

Algunos proyectos de ingeniería civil donde se aplica la hidrológicas son como:

*Represas

Estructura que tiene como objetivo desviar o detener el agua, o ambas cosas, para aprovecharla o evitar que cause daños.

Figura 12: Hidrologia civil,Represas

*Sistemas de alcantarillado

Sistema de red de alcantarillado creado con la función de evacuar el agua de las ciudades, ya sea precedente de los episodios de
lluvias, o el agua residual generada por la actividad humana.

Figura 13: Hidrología civil, Sistema de alcantarillado

*Embaulamiento de ríos

Es un tipo de obra que define el curso del río en sitios específicos, brindando seguridad a edificaciones y habitantes en los
márgenes contiguos y dando continuidad a diferentes tipo de conducciones como a los ejes viales que lo cruzan.

Figura 14: Hidrología civil, embaulamiento de ríos

2.- Abastecimiento Urbano

Es el uso asociado a la satisfacción de los requerimientos futuros de demanda de agua para consumo doméstico, uso público,
comercial, e industrial, principalmente.

Figura 15: Hidrología civil, abastecimieto urbano

3.- Riego Agrícola

Mediante el aprovechamiento del agua se garantiza la oferta de agua necesaria en el suelo para garantizar el crecimiento de las
plantas empleadas en la producción agrícola. Los estudios hidrológicos en este uso se centran en el análisis del Clima,
Evapotranspiración y Lluvia en períodos cortos.

Figura 15: Hidrología agrícola

4.- Diseño de plantas hidroeléctricas, undimotrices o semejantes

Este es el caso en que se captan caudales de corrientes superficiales (ríos) y se aprovechan las diferencias de cota para generar
energía eléctrica a través de la transformación de la energía hidráulica.

Figura 16: Hidroeléctrica y energía undimotriz

5.- Control de Crecidas

Comprende las obras y acciones encaminadas a impedir los daños que ocasionan los desbordamientos de aguas en los ríos u otros
cuerpos superficiales en centros urbanos, plantaciones, etc.
 Figura 17: Control de crecidas e inundaciones

6.- Control de Erosión

Consiste en impedir la acción erosiva del agua, tanto en cauces como en el suelo.

Figura 18: Control de erosión

9.- Equipos utilizados en la Hidrología

Los parámetros o elementos los cuales la Hidrología se enfoca para realizar sus estudios en las cuencas hidrológicas son el nivel
de agua, caudal de agua y calidad del agua. Algunos de los equipo más utilizados para dicho propósito son:

*Pozometros

Se utilizan para determinar el nivel del agua de forma rápida y precisa en aguas subterráneas.
 Figura 19: Pozometros para medición de nivel de agua

*Molinetes de caudal

Instrumento usado para medir la velocidad del agua en un canal abierto, que puede variar desde una pequeña escorrentía, hasta
una inundación en un río.
Figura 20: Molinete y contador para medición de caudal
 Figura 21: Medición de caudal en ríos

*Radar de velocidad Superficial

El radar de velocidad superficial es utilizado para realizar mediciones sin contacto de la velocidad superficial del flujo en ríos,
canales o tuberías cuando se necesitan datos fiables de forma constante y permanente, además de estar diseñados para soportar
condiciones climáticas adversas

Figura 22: Medición superficial de canal

*Sondas multiparamétricas (Calidad de agua)

Las sondas multiparamétricas son instrumentos que sirven para medir la calidad del agua en aguas superficiales y aguas
subterráneas. Pueden equiparse de forma personalizada de acuerdo al parámetro que se desea medir.
 Figura 23: Medición de calidad de agua con sondas

*Centros de Investigaciones Hidrológicas

Gracias a los avances de la electrónica y las telecomunicaciones actualmente existen diversidad de equipos que pueden ser
instalados en cualquier cuenca hidrológicas y que pueden tanto registrar cómo comunicar en tiempo real los parámetros
hidrológicos a centros de investigación y control donde los investigadores puedan realizar sus estudios sin tener que tomar
mediciones físicas en sitio.

Figura 24: Centro de investigación hidrológicos