Introducción al Monitoreo hidrológico

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Curso Internacional “Hidrología y Monitoreo Hidrológico en Ecosistemas Andinos” 10-14 de junio de 2013. Piura, Perú.
Presentación de C. Tobón del PRAA

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Introducción al Monitoreo hidrológico

  1. 1. Introducción al Monitoreo hidrológico Curso sobre hidrología y Monitoreo hidrológico en ecosistemas Andinos Iniciativa Regional de Monitoreo hidrológico de Ecosistemas Andinos iMHEA PRAA
  2. 2. Introducción Para que y por que medir? • Medir es aprender o adquirir el conocimiento de “algo”. Llegamos al saber mediante el conocimiento de aquella cosa, el cual adquirimos a través de la observación y la medición • Identificar los parámetros básicos con los cuales podemos caracterizar ese “algo” es muy importante, pues nos dirige directamente al conocimiento del “algo”. Inevitablemente en la mayoría de los casos involucra una o varias mediciones. • Medir es seguridad: Al transcurrir el tiempo, las sucesivas mediciones suministran una valiosa información permitiendo nuevos conocimientos y conocimientos mas profundos y descubrir necesidades de nuevas mediciones
  3. 3. Variables a medir • Clima: Precipitación, temperatura, humedad relativa, velocidad y dirección del viento, radiación solar, evaporación • Precipitación (vertical y horizontal) y su distribución espacial - • Interceptación de la precipitación por el dosel del bosque (u otras coberturas) y por la capa de hojarasca (horizonte orgánico) o capa de musgos • Infiltración de la precipitación • Drenaje superficial • Humedad del suelo • Caudal o drenaje desde una cuenca
  4. 4. Otras variables importantes • Levantamiento de suelos • Propiedades del suelo: Físicas, químicas, hidráulicas • Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura. • Parámetros específicos: Resistencia de los estomas, distribución y cantidad de raíces finas en el suelo. • Evapotranspiración • Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)
  5. 5. Escalas de medición • Espacial Mediciones a nivel de cuenca: Precipitación, caudal, estudio de suelos y mapa de elevación digital • Mediciones a nivel de parcela (dentro de la cuenca): Clima, las variables hidrológicas, propiedades del suelo, vegetación y los parámetros específicos
  6. 6. • Temporal Mediciones cada hora (intensidad de los eventos) Mediciones diarias: monitoreo a mediano y largo plazo Promedios mensuales: con fines de modelación a largo plazo
  7. 7. Selección del sitio La selección del sitio donde se instalara la estación meteorológica deber estar basada en ciertos criterios, de acuerdo con las necesidades para las cuales se tomaran los datos, así como con el sitio mismo, de tal manera que el área de emplazamiento sea representativa de las condiciones del medio que la rodean, por lo tanto se deberán evitar por ejemplo la influencia de ciudades (efecto de calentamiento urbano), árboles cercanos, fuertes pendientes o cimas de montañas.
  8. 8. Instrumentos de medición
  9. 9. Torres auto-soportadas Todas las variables climáticas en un gradiente altitudinal
  10. 10. Instrumentos en torres
  11. 11. Cómo medir las variables hidrológicas Instrumentos – Unidades de medición
  12. 12. Clima – Estaciones meteorológicas
  13. 13. Parámetros Meteorológicos Gran numero de las llamadas estaciones meteorológicas en muchos países se refieren exclusivamente a datos de precipitación diaria o mensual y solo en aquellos casos donde la estación es clasificada como completa se puede encontrar información de los siguientes parámetros: • Precipitación • Temperatura del aire • Humedad relativa • Radiación solar • Velocidad y dirección del viento • Evaporación (tanque clase A)
  14. 14. Temperatura y humedad relativa del aire Termógrafo: Registra la temperatura del aire en grados Celsius °C. Higrotermógrafo: Registra, simultáneamente, la temperatura (°C) y la humedad relativa del aire (%).
  15. 15. Velocidad y dirección del viento Anemómetro Recorrido del viento en m/s Posición con respecto al norte (grados) Dirección y magnitud del viento
  16. 16. Radiación solar (Piranómetro, W/m2)
  17. 17. Evaporación (mm/día)
  18. 18. Precipitación - pluviómetros - pluviográfos
  19. 19. Precipitación - Radar
  20. 20. Pluviómetros corta vientos: + 6%
  21. 21. Precipitación Horizontal • Lluvia que es transportada por el viento • Niebla
  22. 22. Anemómetro ultrasónico y espectrofotómetro
  23. 23. Interceptación de la precipitación
  24. 24. Pluviómetro externo Distribución de los pluviómetros dentro del Bosque Medición de la precipitación neta
  25. 25. Canoas Automáticas
  26. 26. Canoas Medición manual
  27. 27. Escorrentía troncal o flujo caulinar Medición - Collares de plástico - Mangueras alrededor del tronco - Espuma fija
  28. 28. Capa de hojarasca Si - Criterios de selección - No
  29. 29. Drenaje desde la Capa de Hojarasca Platos de drenaje de succión cero
  30. 30. Almacenamiento de agua por C de H. – Parcelas de saturación
  31. 31. El compartimiento suelo Infiltración Dinámica del agua en la hojarasca - musgo Dinámica del agua en el suelo Drenaje sub-superficial - percolación
  32. 32. Relación Precipitación – escorrentía Medición Infiltración - Métodos
  33. 33. Simulador de Lluvia de gota fina y escorrentia superficial
  34. 34. Emplazamiento de Anillos para medir Infiltración
  35. 35. Infiltrómetro de disco
  36. 36. Humedad del suelo, TDR
  37. 37. Tensiómetros Tensiómetros Tensión de humedad (Mili -centibar)
  38. 38. Relación agua-suelo-vegetación - Evapotranspiración Transpiración por la vegetación Evaporación del agua interceptada
  39. 39. Medición de la ET
  40. 40. Flujo de Savia (Xilemático)
  41. 41. Medición del caudal: Aforos puntuales Flotador Correntómetro Mediciones del canal
  42. 42. Aforadores tipo estándar Para la determinación o cuantificación más exacta del caudal de una quebrada o río, se han diseñado algunas estructuras tipo estándar, con formulas calibradas para cada tipo. Entre estas estructuras las más comunes son: Triangular Rectangular - combinado
  43. 43. Aforador tipo Parshall
  44. 44. Otras variables • Propiedades físicas del suelo Densidad aparente (Kg/m3) Textura PorosidadMuestreo de suelos Capacidad de AA Conductividad hidráulica Retención de humedad
  45. 45. Propiedades químicas del suelo
  46. 46. Estructura de la vegetación: IAF, fracción de cobertura
  47. 47. Distribución de raíces finas en el suelo
  48. 48. Mapa de elevación digital de la cuenca – tamaño de la cuenca y tipo de coberturas (distribución porcentual)
  49. 49. Datos…. • 1. Procesamiento de Series de datos • Base de datos • Análisis de calidad de datos • Análisis estadístico – tendencias 2. Modelamiento • Hidrológico?... Ecohidrológico? • Extrapolación espacial – temporal • Predicciones escenarios hipotéticos

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