Comprendiendo el Ciclo Hidrológico: Medición de Evaporación, Precipitación, Escorrentía e Infiltración

El Ciclo Hidrológico: Un Sistema Cerrado

La hidrología abarca el estudio del agua en todos sus aspectos. El agua circula continuamente entre distintos compartimentos de la hidrosfera. En el sistema de la hidrosfera, la cantidad de agua es constante. El agua que constituye la hidrosfera circula continuamente entre los distintos compartimentos de la hidrosfera, conservando su masa total.

Los estudios hidrológicos suelen hacerse sobre cuencas hidrográficas (engloba las aguas superficiales) e hidrogeológicas (engloba las aguas superficiales y subterráneas).

Medición de la Evaporación

Evaporación desde superficies libres: Hay métodos instrumentales como los tanques de evaporación, que tienen cierto margen de error. Existen tres tipos:

• Superficiales: Fácil instalación, sensibles a cambios de temperatura, recalentamiento de paredes.
• Enterrados: Difícil de instalar y limpiar, rebote de gotas, caída de sedimentos.
• Flotantes: Inestabilidad y rebote de gotas.

Otros métodos incluyen:

• Evaporímetro de balanza: Muy sensible al recalentamiento de paredes, inestabilidad por viento, pero permite un registro continuo.
• Evaporímetro Piché.

Evapotranspiración: La Pérdida de Agua desde el Suelo y las Plantas

La evapotranspiración es la pérdida de agua en forma de vapor desde el suelo y las plantas. Para medirla, podemos usar métodos directos como:

• Lisímetros: Se extrae el suelo capa a capa o en bloque (lisímetro monolito).
• Parcelas experimentales.

Si el suelo siempre tiene agua, se está calculando la evapotranspiración potencial. La evapotranspiración real debe tener en cuenta las condiciones reales. También hay fórmulas y el balance hídrico para su estimación.

Precipitación: El Retorno del Agua a la Superficie

La precipitación es la fase del ciclo hidrológico en la que el agua evaporada retorna a la superficie terrestre en forma líquida o sólida. Hay diferentes formas de medirla, como:

• Pluviómetro de Hellmann: Tiene una forma para que no se salgan las gotas y acaba en un embudo para que caiga rápido en el vaso, el cual está suspendido para evitar la evaporación.
• Pluviógrafo de sifón: Proporciona un registro para saber cuándo llueve más o menos.
• Método de polígonos de Thiessen.
• Método de isoyetas: Para cambios de terreno bruscos, obtiene la precipitación considerando que los puntos reciben la misma precipitación.

Escorrentía: El Agua que Fluye por la Superficie

La escorrentía es el agua que circula por la superficie terrestre hacia las masas oceánicas. Hay abstracciones, como aguas que se quedan en charcos, que no llegan al suelo o se infiltran. Los métodos para medirla son:

• Método del flotador.
• Volumétrico (con tuberías).
• De chorros verticales (hacia arriba o abajo).
• Molinete.
• Trazadores.
• Estaciones hidrométricas.
• Compuertas.
• Vertederos.
• Hidrogramas unitarios.

Infiltración: El Agua que Penetra en el Suelo

La infiltración es el agua que entra en el suelo y desciende por su perfil a través de los poros. Hay varias zonas:

• Zona de evapotranspiración.
• Zona intermedia (infiltración).
• Zona capilar (percolación).

Estas tres zonas forman la zona no saturada, antes de llegar a la zona saturada. Están separadas por el nivel freático. La infiltración depende de la permeabilidad del suelo, que es la capacidad para que el agua lo atraviese fácilmente. Para calcularla, tenemos la ley de Darcy.

Factores que Influyen en la Infiltración

Los factores que interfieren en la infiltración son:

• Textura: Partículas de diferentes tamaños.
• Estructura: Forma de las partículas.
• Temperatura.
• Acidez.
• Humedad.
• Cantidad de aire.
• Materia orgánica e inorgánica.
• Densidad (relacionada con los poros).
• Actividad biológica.
• Pendiente del terreno.
• Cobertura vegetal.
• Turbidez del agua.
• Intensidad de lluvia.

Técnicas para Medir la Infiltración

Las técnicas para medir la infiltración son:

• De inundación: Técnica de Muntz, de Porchet.
• Infiltrómetros: Simuladores de lluvia.
• Lisímetros: De drenaje o pesada.
• Balance hídrico.
• De cloruros.
• Con hietogramas y fórmulas.

El agua circula desde puntos con mayor potencial hidráulico hacia puntos con menor potencial. Estos puntos crean redes de flujo.