La Hidrología y la Ingeniería Civil.

La Hidrología es la ciencia que tiene por objeto  el estudio general de todos los procesos relacionados con el ciclo del agua en el planeta, tanto en lo que se refiere a ocurrencia como a acumulación y circulación.

La hidrología es la ciencia que estudia el agua y sus manifestaciones en la atmósfera, sobre y debajo de la superficie terrestre; estudia asimismo sus propiedades y sus interrelaciones naturales.

En el concepto anterior se debe entender que el concepto “agua” comprende el conjunto de fases en las que ésta se encuentra en la naturaleza (sólida, líquida o gaseosa).

 Su objetivo es obtener parámetros de diseño básicos para abordar diferentes estudios y obras relativos ala Ingeniería Civil.es de suma importancia, aunque no parezca o mucha gente no escuche hablar del tema, todo complejo, ya sea habitacional o industrial, todo proceso de urbanización, toda obra civil de vías terrestres tales como puentes, carreteras, autopistas, todo fraccionamiento, colonias, etc. Cualquier edificio complejo como un campus universitario, un estadio, un gimnasio de usos múltiples etc., requieren diseños por estudios hidrológicos. Conocer las posibilidades y el comportamiento de las precipitaciones meteóricas de la zona es sumamente necesario para evitar inundaciones (desde sencillas hasta graves) para evaluar la necesidad de elementos de drenaje como un puente, un bordo de contención, un canal, etc. Evaluar la necesidad de obras de protección o aprovechamiento hidráulico como las presas (con las cuales también podría generarse energía). Por ejemplo, para calcular la cantidad de agua que debe transportar una alcantarilla, se debe conocer la cantidad de lluvia que caerá en el área correspondiente.

Asimismo podríamos subdividir ala Hidrologíaen:

• Hidrología Superficial: la cual estudia las corrientes de agua que riegan la superficie de la tierra y su almacenamiento en depósitos naturales (lagos, lagunas, ciénagas).
• Hidrología Subterránea: en la que se incluyen los estudios del agua subterránea (acuíferos).

Desde el punto de vista de la Ingeniería Civil, veremos que la Hidrología incluye los métodos para determinar el caudal como elemento de diseño de las obras que tienen relación con el uso y protección del agua, como es el caso de represas, canales, acueductos y drenaje pluvial, entre otros.

Importancia y objetivos dela Hidrología.

En el aspecto más general, un Proyecto Hidráulico está íntimamente ligado a los usos que el hombre hace del agua, pudiendo ser éstos los que la utilizan con fines de aprovechamiento y los que suministran protección contra los posibles efectos dañinos de ésta.

De esta forma, el uso de la Hidrología en la Ingeniería Civil, es fundamental para el planeamiento, diseño y operación de los proyectos hidráulicos, pues es el que se orienta hacia los parámetros hidrológicos de diseño. Sin embargo, dada la dependencia de esta ciencia de los aspectos meteorológicos y ambientales, los resultados deberán ser considerados como estimados en muchos casos y por lo tanto será necesario complementar las incertidumbres con métodos probabilísticos.

Si el diseño en Ingeniería Civil se orienta al uso del agua con fines de Aprovechamiento, la Hidrología es empleada, por ejemplo, para estimar la posibilidad o no de realizar el abastecimiento de demandas de agua en una población, desde

fuentes superficiales (Ríos, lagos) o Subterráneas.

Entre los usos más comunes del agua con fines de Aprovechamiento se destacan:

• 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. Una vez que se ha determinado el valor dela Demanda de agua, los métodos dela Hidrología permiten realizar el análisis de la fuente que va a suministrarla. El estudio hidrológico incluye aquí el análisis de Caudales Medios y Mínimos en la fuente, entre otros.
• 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 (consumo consuntivo). Los estudios hidrológicos en este uso se centran en el análisis del Clima, Evapotranspiración y Lluvia en períodos cortos.
  • Hidroelectricidad. 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. Para este tipo de Proyectos de Ingeniería Civil, los estudios hidrológicos determinan la capacidad que tiene la fuente para suministrar la demanda de energía, analizan las magnitudes de las crecientes que pueden atacar a las obras civiles y cuantifican los procesos de sedimentación y determinan las condiciones de la descarga.

Otro de los usos del agua es cuando se realizan obras de Protección, entre las que podríamos mencionar:

• 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.
• Control de Erosión. Consiste en impedir la acción erosiva del agua, tanto en cauces como en el suelo.

Con las obras de Protección,la Hidrologíada ala Ingeniería Civillos métodos que analizan los regímenes de caudales medios y extremos (máximos) de las corrientes de agua en los tramos de influencia de las obras viales, en las zonas que requieren de alcantarillados de aguas lluvias, y en las zonas inundables adyacentes a los cauces.

Finalmente, sean Obras de Aprovechamiento o de Protección, podremos pensar que los métodos dela Hidrologíarecolectan y procesan información histórica, programan y ejecutan actividades de campo en topografía, batimetrías, aforos líquidos y sólidos, toma y análisis de muestras de sedimentos, entre otros. Los resultados de éstos producen información sobre los siguientes aspectos:

• Características climatológicas y morfométricas de las zonas que tienen influencia sobre el área del proyecto Civil.
• Selección y capacidad de la fuente que suministrará el caudal que se entregará a los beneficiarios del proyecto.
• Magnitud de los eventos extremos (Crecientes y Sequías), que pueden poner en peligro la estabilidad de las obras civiles, o a los procesos de navegación o el suministro confiable de agua a los usuarios.
• Transporte de sedimentos hacia las obras de captación y almacenamiento, o erosión de cauces naturales.

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