E6 Escorrentía Superficial y Generación De Caudal

Tópico

La escorrentía superficial es el flujo de agua que se mueve sobre la superficie del suelo hasta llegar, eventualmente, a los cursos de agua de la cuenca. Se genera por dos mecanismos principales: la escorrentía hortoniana, que ya se mencionó al hablar de la infiltración, ocurre cuando la tasa de lluvia supera la capacidad de infiltración del suelo; la escorrentía por saturación, en cambio, ocurre cuando el suelo ya está completamente saturado y el nivel freático alcanza la propia superficie, generando escorrentía incluso con tasas de lluvia bajas. Es la combinación entre el clima, la textura del suelo y el estado de humedad previo del terreno la que determina cuál de estos dos mecanismos termina dominando en cada evento de lluvia.

El hidrograma unitario es la función de transferencia propia de cada cuenca: describe cómo responde el caudal de esa cuenca ante un milímetro de escorrentía efectiva repartido de manera uniforme en un tiempo de lluvia unitario, y es precisamente esta función la que transforma la precipitación efectiva que cae sobre la cuenca en el caudal que finalmente se mide a la salida de esa misma cuenca.

La convolución de este hidrograma unitario con la precipitación efectiva de un evento real produce el hidrograma de crecida que ya se describió en otro documento de este conjunto; el tiempo de concentración, definido como el tiempo que tarda la lluvia caída en el punto más lejano de la cuenca en llegar hasta la salida, es precisamente el que determina cuánto dura ese mismo hidrograma unitario.

La separación de las distintas componentes de un hidrograma permite distinguir el flujo directo, la escorrentía superficial más rápida, que responde en cuestión de horas, del caudal base, la descarga proveniente del agua subterránea que ya se describió al hablar de los acuíferos, que responde mucho más lentamente, en días o incluso meses.

El análisis de las curvas de recesión de ese mismo caudal base permite, además, cuantificar tanto el almacenamiento del acuífero que lo alimenta como su tasa de descarga, las mismas propiedades que ya se relacionaron antes con la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento del acuífero.

El comportamiento esperado de toda esta generación de caudal incluye hidrogramas de crecida cuyo tiempo hasta el pico es inversamente proporcional al tamaño de la cuenca, y directamente proporcional a la intensidad de la lluvia que los originó. Así, desde los dos mecanismos de generación con los que arranca este documento hasta esa proporcionalidad del tiempo de pico con la que termina, pasando por el hidrograma unitario, el tiempo de concentración y la separación entre flujo directo y caudal base, la escorrentía superficial y la generación de caudal hacen que cada gota de lluvia que cae sobre una cuenca termine convertida, tarde o temprano, en el caudal que se mide a la salida de esa misma cuenca.

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