BALANCE HIDROLOGICO

BALANCE HIDROLOGICO

El agua, aunque se encuentra en un movimiento cíclico contínuo, es cuantificable y debido a los requerimientos actuales del hombre, es necesario conocer con exactitud ese movimiento y definirlo, para aprovechar de forma racional los recursos hídricos y que no se modifiquen de forma irreversible, los componentes que intervienen en el ciclo del agua.

El balance hídrico tiene por objeto cuantificar los recursos y volúmenes de agua del ciclo hidrológico de acuerdo con el axioma de Lavoisier: "nada se crea ni se destruye, sólo se transforma". Este axioma en dinámica de fluidos se conoce como la Ecuación Continuidad. También permite establecer relaciones entre las distintas variables hidrológicas.

El establecimiento del balance hídrico en una cuenca o en una región determinada permite obtener información sobre:

• El volumen anual de escurrimiento o excedentes.

• El período en el que se produce el excedente y por tanto la infiltración o recarga del acuífero.

• Período en el que se produce un déficit de agua o sequía y el cálculo de demanda de agua para riego en ese período.

El establecimiento de un balance supone la medición de flujos de agua (caudales) y almacenamientos de la misma (niveles). Se pueden establecer balances de forma general, incluyendo aguas superficiales y subterráneas y parciales de sólo aguas superficiales, de un acuífero, del agua del suelo, etc. En cualquier caso, a la hora de establecer el balance se examinarán las entradas y las salidas al sistema analizado.

La propia idea de balance supone la medida independiente de los términos que intervienen en la ecuación de balance. Como toda medida física, está sujeta a error, que, en algunos casos es grande debido a diversas circunstancias. Por ello ha de actuarse con gran prudencia a la hora de obtener datos del balance.

Por medio de las precipitaciones atmosféricas (P), llega agua a la superficie de la Tierra. Parte de estas precipitaciones se evapora en contacto con el aire o es absorbida por las plantas y después transpirada por las mismas, fenómenos que denominaremos de forma general como evapotranspiración (E). El agua entonces sigue dos caminos: una parte fluye por la superficie de la corteza terrestre y otra parte se infiltra en el terreno. El agua de infiltración aún puede ser captada por el suelo y las plantas, sufriendo entonces fenómenos de evapotranspiración o puede circular hipodérmicamente junto con las aguas que circulan en superficie, denominándose el conjunto aguas de escurrimiento (R). La parte de agua infiltrada que alcanza una zona más profunda constituye la verdadera agua de infiltración (I) que se junta con las aguas subterráneas alimentando el acuífero.

La Ecuación de Continuidad se basa en que la diferencia que se produce entre las entradas y las salidas de agua se traduce en el agua que queda almacenada.

Entradas - Salidas = Variación del Almacenamiento

Aplicando estos conceptos, se expresa la precipitación como:

P = E + R + I + e

Siendo e el error cometido en las estimaciones o error de cierre, E la evapotranpiración, R el escurrimiento e I la infiltración.

Para poder aplicar esta ecuación hay que tener en cuenta dos condiciones importantes:

Ø Unidad hidrogeológica: es decir, que todas las aguas que se miden y comparan pertenezcan al mismo acuífero.

Ø Período de tiempo: el período de medición deberá de ser de al menos un año.

De modo más concreto podríamos reescribir la ecuación de forma que abarque todas las fuentes y sumideros de la zona en estudio de la siguiente forma:

e = P + Qse + Qte - E - Qss - Qts - ΔS

Donde:

e = error de cierre

P = aportación pluviométrica

Qse = caudal superficial entrante

Qte = caudal subterráneo entrante

E = evapotranspiración real

Qss = caudal de superficie saliente

Qts = caudal subterráneo saliente

ΔS = variación del almacenamiento (final - inicial). En condiciones ideales de medida debe ser igual al error de cierre.

La E se calcula mediante el balance hídrico o mediante fórmulas

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