“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”

Universidad Los Ángeles De Chimbote

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CICLO HIDROLÓGICO

CURSO : GEOLOGÍA

CATEDRÁTICO :

ALUMNO : CESAR AUGUSTO AREVALO LAYZA

ESPECIALIDAD : INGENIERIA CIVIL

CICLO : IV

PUCALLPA – PERÚ

2014

EL   CICLO HIDROLÓGICO (CICLO DEL AGUA)

Es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de

la hidrósfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención

mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos

lugares a otros o cambia de estado físico. El agua de la hidrósfera procede de

la desfragmentación del metano, donde tiene una presencia significativa, por

los procesos del vulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al

manto con los sedimentos oceánicos de los que forma parte cuando éstos

acompañan a la litósfera.

La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo

en los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de

agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo compartimento por su

importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes

glaciares antártico y groenlandés, con una participación pequeña de

los glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes altas y medias, y de

la banquisa. Por último, una fracción menor está presente en

la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes. Esta fracción

atmosférica es sin embargo muy importante para el intercambio entre

compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se

asegura un suministro permanente a las regiones de la

superficie continental alejadas de los depósitos principales.

El ciclo del agua tiene una interacción constante con el ecosistema ya que los

seres vivos dependen de este elemento para sobrevivir.Y a su vez ayudan al

funcionamiento del mismo. Por su parte, el ciclo hidrológico presenta cierta

dependencia de una atmósfera poco contaminada y de un grado de pureza del

agua para su desarrollo convencional, y de otra manera el ciclo se entorpecería

por el cambio en los tiempos de evaporación, condensación.

Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

·     

1.º Evaporación: El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la

superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de

la transpiración en plantas y sudoración en animales. Los seres vivos,

especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se

incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar

la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la

superficie helada de los glaciares o la banquisa.

2.º Condensación: El agua en forma de vapor sube y se condensa formando

las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas.

3º Precipitación: Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes

se enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua

para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie

terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve

o granizo) o líquida (lluvia).

4º Infiltración: Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través

de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra

y la que circula en superficie (escorrentía) depende de

la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal.

Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún,

por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos

extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que

contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza

la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas,

intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno.

5º Escorrentía: Este término se refiere a los diversos medios por los que el

agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los

climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los

llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de

erosión y de transporte de sedimentos.

6º Circulación subterránea: Se produce a favor de la gravedad, como la

escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta

en dos modalidades:

Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en

rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, y es una circulación

siempre pendiente abajo.

Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que

llena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar

por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad.

7º Fusión: Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado

líquido al producirse el deshielo.

8º Solidificación: Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por

debajo de 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan,

precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia

entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una

solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja

altura. Al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua de la

nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir,

que adoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que en el

caso del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una

nube lo que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo

y aumentando de tamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del

mar se produce una manga de agua (especie de tornado que se produce

sobre la superficie del mar cuando está muy caldeada por el sol) este hielo

se origina en el ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al núcleo

congelado de las grandes gotas de agua. El proceso se repite desde el

inicio, consecutivamente por lo que nunca se termina, ni se agota el agua.

CANTIDAD DE AGUA EN EL MUNDO

Desde el espacio sideral a 160 000 km, nuestro planeta destaca en el fondo

negro del vacío como una esfera azul, cruzada por las manchas blancas de las

nubes. Tres cuartas partes de su superficie la cubren los mares y los océanos,

y de las tierras emergidas una décima parte la cubren los glaciares y las nieves

perpetuas.

El agua conforma todo el paisaje del planeta: aparente en ríos, lagos, mares,

nubes y hielos; sutil en la humedad superficial; notada sólo en el rocío de la

madrugada; oculta dentro de la corteza terrestre misma en donde hay una gran

cantidad, hasta cinco kilómetros de profundidad.

El volumen de agua en nuestro planeta se estima en unos 1 460 millones de

kilómetros cúbicos. Un kilómetro cúbico es un volumen muy grande: mil

millones de metros cúbicos.

Noventa y cuatro por ciento del volumen total del agua existente en la Tierra

está en los mares y océanos, cuatro por ciento dentro de la corteza terrestre,

hasta una profundidad de 5 km. El resto en los glaciares y nieves eternas y en

lagos, humedad superficial, vapor atmosférico y ríos.

Origen y tipos de contaminación:

Los tipos de contaminación se diferencian según su origen. Podemos distinguir:

Difusa. Su origen no está claramente definido, aparece en zonas amplias y no

tiene foco emisor concreto.

Puntual. Es producida por un foco emisor determinado, y afecta a una zona

concreta. La contaminación natural consiste en la presencia de determinadas

sustancias en el agua sin que intervenga la acción humana.

La contaminación de origen urbano es el resultado del uso del agua en

viviendas, actividades comerciales y de servicios, lo que genera aguas

residuales, que son devueltas al receptor con un contenido de residuos fecales,

deshechos de alimentos y en la actualidad con un incremento de productos

químicos.

La contaminación de origen agrícola deriva del uso de plaguicidas, pesticidas,

biocidas, fertilizantes y abonos, que son arrastrados por el agua de riego,

llevando consigo sales compuestas de nitrógeno, fósforo, azufre y trazas de

elementos organoclorados que pueden llegar al suelo por lixiviado y contaminar

las aguas subterráneas.

La contaminación de origen industrial es una de las que produce un mayor

impacto, por la gran variedad de materiales y fuentes de energía que puede

aportar al agua.

Otras fuentes de contaminación de origen antropogénico son:

Los vertederos de residuos, tanto urbanos como industriales y agrarios.

La contaminación por restos de combustibles, como lubricantes,

anticongelantes, asfaltos.

La contaminación de agua por fugas en conducciones y depósitos de

carácter industrial.

Las mareas negras, ocasionadas por el vertido de petróleo crudo sobre el

mar, principalmente como consecuencia de accidentes de os grandes

buques petroleros o como resultado de limpieza.

Factores y nivel de contaminación:

Existen una serie de factores que contribuyen a disminuir o a agravar los

procesos de contaminación de las aguas, como son las características del

receptor y de la zona donde éste se encuentra, y los usos previos del agua.

Si tenemos en cuenta las características del receptor, debemos distinguir:

Tipo de receptor, es decir, si se trata de aguas superficiales o

subterráneas.

Cantidad y calidad del receptor.

Características dinámicas o estáticas, que le dan mayor o menor poder,

respectivamente, de "dispersión" de la contaminación y la posibilidad de

una mayor autodepuración en el caso de que el agua no quede

concentrada en un punto.

Características de biocenosis, es decir, la mayor o menor presencia de

organismos capaces de degradar la materia contaminada.

Por lo que se refiere a las características de la zona donde se localiza el

receptor, puede existir en ella diferentes aportes de aguas contaminadas que

aumenten el grado de contaminación del receptor, influyendo también las

particularidades climáticas y geomorfológicas de la zona, que aportan las

características al receptor.

En cuanto a los usos previos del agua del receptor, referidos concretamente al

tipo y cantidad de vertidos que el agua ha tenido que soportar con anterioridad,

así como a la existencia o no de sistemas de depuración en el receptor que

contribuyan a aumentar o disminuir el grado de contaminación que provocaría

una utilización posterior.

Contaminantes del agua y sus efectos

Según su naturaleza, los contaminantes del agua se pueden clasificar en

físicos, químicos y biológicos.

Los contaminantes del agua son todas aquellas sustancias químicas, seres

vivos o formas de energía que se encuentran en proporciones superiores a las

consideradas normales.

Contaminantes físicos.

Contaminantes químicos, elementos y compuestos de naturaleza química

variada, que alteran las propiedades del agua e hipotecan sus usos, que

pueden ser orgánicos, inorgánicos y gases.

Contaminantes biológicos, como la materia orgánica que participa en los

procesos de descomposición y los microorganismos presentes en el agua,

cuyo efecto más importante es la producción o transmisión de

enfermedades, como el tifus, cólera, disentería, paludismo, etc., cuando

sobrepasan unos valores límites.

Influencia humana en el ciclo hidrológico:

El agua disponible destinada a cubrir necesidades del ser humano se

localiza principalmente en los continentes en estado líquido. Las acciones

más destacadas en la actualidad son:

La construcción de presas y embalses que, mediante el laminado de los

cursos de agua, permite regular y retener el agua.

La explotación y rellenado de acuíferos.

La recolección del rocío mediante rampas y canales que van a parar a

depósitos subterráneos.

Los trasvases o transferencias de agua de unas cuencas hidrográficas a

otras.

La desalación o tratamientos de agua del mar o agua salobre, para eliminar

su contenido de sal.

En un futuro se plantean, entre otras, las siguientes intervenciones:

La cobertura de presas para evitar las grandes pérdidas de agua por

evaporación.

La formación de lluvia artificial a través de estructuras como el "acelerador

hidrológico" o el empleo de aviones que "siembran las nubes" con sales de

plata para originar núcleos que permitan que el vapor del agua se condense

sobre ellos y se genere lluvia.

Los procesos del ciclo hidrológico decurren en la atmósfera y en la superficie

terrestre por lo que se puede admitir dividir el ciclo del agua en dos ramas:

aérea y terrestre. El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su

vez, en tres grupos: una que es devuelta a la atmósfera por evapotranspiración

y dos que producen escurrimiento superficial y subterráneo. Esta división está

condicionada por varios factores, unos de orden climático y otros dependientes

de las características físicas del lugar donde ocurre la precipitación.

Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, origina escurrimiento

superficial y la evaporación directa del agua que se acumula y queda en la

superficie. Si ocurre en un suelo permeable, poco espeso y localizado sobre

una formación geológica impermeable, se produce entonces escurrimiento

superficial, evaporación del agua que permanece en la superficie y aún

evapotranspiración del agua que fue retenida por la cubierta vegetal. En ambos

casos, no hay escurrimiento subterráneo; este ocurre en el caso de una

formación geológica subyacente permeable y espesa.

La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del

agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen

de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven

las nubes. La fuerza de gravedad da lugar a la precipitación y al escurrimiento.

El ciclo hidrológico es un agente modelador de la corteza terrestre debido a la

erosión y al transporte y deposición de sedimentos por vía hidráulica.

Condiciona la cobertura vegetal y, de una forma más general, la vida en la

Tierra. El ciclo hidrológico puede ser visto, en una escala planetaria, como un

gigantesco sistema de destilación, extendido por todo el Planeta. El

calentamiento de las regiones tropicales debido a la radiación solar provoca la

evaporación contínua del agua de los océanos, la cual es transportada bajo

forma de vapor de agua por la circulación general de la atmósfera, a otras

regiones.

Compartimentos e intercambios de Agua

El agua se distribuye desigualmente entre los distintos compartimentos, y los

procesos por los que éstos intercambian el agua se dan a ritmos heterogéneos.

El mayor volumen corresponde al océano, seguido del hielo glaciar y después

por el agua subterránea.

DepósitoVolumen (enmillones de km3)

Porcentaje

Océanos 1370 97.25

Casquetes y glaciares 29 2.05

Agua subterránea 9.5 0.68

Lagos 0.125 0.01

Humedad del suelo 0.065 0.005

Atmósfera 0.013 0.001

Arroyo y ríos 0.0017 0.0001

Biomasa 0.0006 0.00004

Depósito Tiempo medio de residencia

Glaciares 20 a 100 años

Nieve estacional 2 a 6 meses

Humedad del suelo 1 a 2 meses

Agua subterránea: somera 100 a 200 años

Agua subterránea:

profunda10.000 años

Lagos 50 a 100 años

Ríos 2 a 6 meses

El tiempo de residencia de una molécula de agua en un compartimento es

mayor cuanto menor es el ritmo con que el agua abandona ese compartimento

(o se incorpora a él). Es notablemente largo en los casquetes glaciares, a

donde llega por una precipitación característicamente escasa, abandonándolos

por la pérdida de bloques de hielo en sus márgenes o por la fusión en la base

del glaciar, donde se forman pequeños ríos o arroyos que sirven de aliviadero

al derretimiento del hielo en su desplazamiento debido a la gravedad. El

compartimento donde la residencia media es más larga, aparte el océano, es el

de los acuíferos profundos, algunos de los cuales son «acuíferos fósiles», que

no se renuevan desde tiempos remotos. El tiempo de residencia es

particularmente breve para la fracción atmosférica, que se recicla muy deprisa.

Energía del Agua

El ciclo del agua disipa una gran cantidad de energía, la cual procede de la que

aporta la insolación. La evaporación es debida al calentamiento solar y

animada por la circulación atmosférica, que renueva las masas de aire y que

es a su vez debida a diferencias de temperatura igualmente dependientes de la

insolación. Los cambios de estado del agua requieren o disipan mucha energía,

por el elevado valor que toman el calor latente de fusión y el calor latente de

vaporización. Así, esos cambios de estado contribuyen al calentamiento o

enfriamiento de las masas de aire, y al transporte neto de calor desde las

latitudes tropicales o templadas hacia las frías y polares, gracias al cual es más

suave en conjunto el clima planetario.

Balance del agua

Si despreciamos las pérdidas y las ganancias debidas al vulcanismo y a la

subducción, el balance total es cero. Pero si nos fijamos en los océanos, se

comprueba que este balance es negativo; se evapora más de lo que precipita

en ellos.

Y en los continentes hay un superávit; precipita más de lo que se evapora.

Estos déficit y superávit se compensan con las escorrentías, superficial y

subterránea, que vierten agua del continente al mar.

CONCLUSIÓN

El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por

medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de

vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La

transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera,

en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la

transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo

del agua sólida a vapor de agua).

La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el

fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las cantidades

movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se

denomina evapotranspiración.

El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se

condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar

1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y

nubes y, posteriormente, a precipitación.

La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase

sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se

presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con

estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo.

La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la

atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua

(rocío) o por congelación del vapor (helada) y por intercepción de las

gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).

BIBLIOGRAFÍA

http://hidrografianurr.blogspot.com/p/ciclo-hidrologico.html

http://www.monografias.com/trabajos69/ciclo-hidrologico-agua/ciclo-

hidrologico-agua2.shtml#ixzz3JWjCsLe4