Procesos de cuenca y escorrentía
Los procesos de cuenca y escorrentía se refieren a cómo la lluvia y el deshielo en una cuenca se dividen en infiltración, almacenamiento y escorrentía, y cómo esa escorrentía se concentra y se encauza hacia la salida.
Definition
Los procesos de cuenca y escorrentía son el conjunto de mecanismos físicos mediante los cuales la precipitación que cae sobre una cuenca de drenaje se divide, almacena y transmite como escorrentía a la salida de la cuenca, considerados a escala de ladera y cuenca.
Scope
Esta área abarca los mecanismos de ladera que generan el caudal de los arroyos, el marco del hidrograma unitario que relaciona la lluvia con el hidrograma de inundación resultante, la estructura geomórfica de las cuencas y el encauzamiento del flujo a través de ellas, y el caso especial de la acumulación y el deshielo de la nieve. Sirve de puente entre los procesos difusos de la superficie terrestre y los flujos concentrados tratados en la hidrología de aguas superficiales.
Sub-topics
Core questions
- ¿Mediante qué mecanismos la lluvia se convierte en caudal de arroyo en una ladera?
- ¿Cómo relaciona el hidrograma unitario la lluvia efectiva con el hidrograma de escorrentía?
- ¿Cómo controlan la forma de la cuenca, la red de drenaje y el encauzamiento el momento del flujo?
- ¿Cómo gobiernan la acumulación y el deshielo de la nieve la escorrentía en regiones frías y montañosas?
Key concepts
- Capacidad de infiltración y flujo superficial
- Exceso de saturación y áreas de fuente variable
- El hidrograma unitario y la convolución
- Red de drenaje y geomorfología de la cuenca
- Encauzamiento del flujo y tiempo de concentración
- Acumulación y deshielo de la nieve
Key theories
- Flujo superficial por exceso de infiltración (Hortoniano)
- Cuando la intensidad de la lluvia excede la capacidad de infiltración del suelo, el exceso escurre por la superficie; el concepto de Horton vinculó la capacidad de infiltración con la generación de escorrentía de tormenta y dominó el pensamiento temprano sobre lluvia-escorrentía.
- Exceso de saturación y áreas de fuente variable
- En muchas cuencas húmedas y vegetadas, la escorrentía se genera donde el suelo se satura desde abajo, de modo que la escorrentía de tormenta proviene de áreas de fuente parciales o variables en expansión, en lugar de uniformemente en toda la cuenca.
- El hidrograma unitario
- El hidrograma unitario trata la cuenca como un sistema lineal cuya respuesta a una unidad de lluvia efectiva puede convolucionarse con una secuencia de lluvia para predecir el hidrograma de escorrentía, una herramienta fundamental de la hidrología de cuencas aplicada.
Clinical relevance
La comprensión de la generación de escorrentía es esencial para predecir inundaciones, diseñar sistemas de drenaje y aguas pluviales, estimar el rendimiento hídrico de las cuencas, evaluar los efectos hidrológicos del cambio de uso del suelo y forestal, y gestionar el suministro de agua impulsado por el deshielo.
History
La teoría de la infiltración de Horton de la década de 1930 enmarcó la escorrentía como exceso de infiltración; los estudios de campo en las décadas de 1960 y 1970, notablemente por Hewlett y por Dunne, revelaron la escorrentía por exceso de saturación y de área de fuente variable en cuencas húmedas, lo que reconfiguró la comprensión de cómo las cuencas generan el caudal de los arroyos e influyó en modelos distribuidos posteriores.
Debates
- Mecanismo dominante de generación de escorrentía
- Los hidrólogos debatieron si la escorrentía de tormenta está dominada por el flujo superficial por exceso de infiltración hortoniano o por el exceso de saturación y el flujo subsuperficial de tormenta de áreas de fuente variable; ahora se reconoce que el mecanismo dominante depende del clima, los suelos, la vegetación y el uso del suelo.
Key figures
- Robert E. Horton
- Thomas Dunne
- Keith J. Beven
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- horton1933
- dunne1970
Frequently asked questions
- ¿Por qué no toda la lluvia escurre hacia los ríos?
- Gran parte de la lluvia se infiltra en el suelo, es interceptada por la vegetación o se almacena en depresiones, y una gran parte se evapora o transpira posteriormente; solo la porción que excede la infiltración y el almacenamiento, o que emerge de áreas saturadas, se convierte en caudal de arroyo.
- ¿Qué es una cuenca hidrográfica?
- Una cuenca hidrográfica, o cuenca de captación, es el área de tierra que drena toda la precipitación que cae sobre ella hacia una salida común, como un punto en un río; es la unidad espacial fundamental para analizar la escorrentía y el balance hídrico.