Hidrología Agroforestal
- MUÑOZ CARPENA, R.
- RITTER RODRIGUEZ, A.
ISBN: 84-8476-245-9
Edición: 2005
Páginas: 360
Editor: MUNDI PRENSA LIBROS S.A
Idioma: Español
Prólogo
¿Cuáles son los recursos hídricos disponibles?. ¿Es la explotación actual equilibrada o avanzamos hacia la desertificación?. ¿Representa la contaminación actual del agua un riesgo?. ¿Podemos recuperar la cantidad y calidad de nuestros recursos?. ¿Cuál es el impacto actual y futuro de estas cuestiones en el medio agroforestal?.
Todas estas preguntas entran dentro del ámbito de la Hidrología. Su estudio entraña gran dificultad porque debemos enfrentarnos a dos hechos básicos. Por un lado, la imprevisibilidad del tiempo atmosférico que condiciona localmente la radiación solar en la superficie del suelo (motor del ciclo hidrológico) y las lluvias; componente fundamental del ciclo que condiciona la disponibilidad del agua como recurso. Por otro lado, la enorme heterogeneidad del sistema hidrológico (atmósfera, vegetación, fisiografía del terreno, suelo y subsuelo) que dificulta el estudio y la predicción de su comportamiento.
El tratamiento de estos temas en el dominio agroforestal y medioambiental obliga a un cambio de escala espacial y temporal con respecto a la normalmente empleada en otros dominios como en la ingeniería civil. La unidad de estudio agroforestal es normalmente la cuenca o subcuenca de dimensiones pequeñas, pudiéndose considerar incluso el campo agrícola en ocasiones como cuenca hidrológica; o la escala puntual como estudio de balance o flujo de agua y solutos a nivel de suelo normalmente en forma unidimensional. Uno de los retos de la Hidrogía Agroforestal, como hemos denominado esta obra, es su interrelación con el manejo y conservación del agua, no sólo en su cantidad, sino especialmente de su calidad. Otra particularidad de dominio agroforestal es que la mayoría de los procesos de contaminación del agua son del tipo denominado como difuso (no puntual) frente a los de tipo puntual más típicos de la actividad industrial y urbana. Puesto que el agua es el mecanismo de transporte de los contaminantes, la base de la protección de nuestros recursos es precisamente la Hidrología. Sin un conocimiento detallado de esta disciplina difícilmente se podrá avanzar en la protección medioambiental.
Para obtener respuestas válidas a estos temas, la hidrología debe estudiar sistemáticamente cada uno de los componentes o procesos del ciclo hidrológico, sus bases científicas, cuantificar su magnitud y definir la interacción con los otros componentes del balance hídrico. Este enfoque es el seguido en este texto.
La primera parte de la obra recoge una Introducción en la que se presenta el ciclo hidrológico y se describen las propiedades químicas y físicas del agua que le confieren su naturaleza particular.
La segunda parte está dedicada a la Hidrología Atmosférica, que estudia los intercambios entre la atmósfera y la superficie (precipitación, evaporación, condensación y rocío). La descripción de la precipitación ha de incluir, a parte de las bases físicas conocidas, el estudio de la variabilidad espacial y temporal que presenta. Al final de esta sección se introducen nociones del análisis de frecuencia hidrológica que permiten la predicción estocástica de la magnitud de los sucesos extremos de precipitación, de gran importancia en la ingeniería hidráulica como valor de diseño.
La tercera parte está dedicada a la Hidrología de Suelos. Aquí se introducen las propiedades físicas del suelo que condicionan su capacidad para absorber (infiltrar) total o parcialmente el agua de lluvia, así como para conducirla a su través hasta zonas más profundas donde se encuentran los acuíferos. Se introducen las ecuaciones físicas que permiten realizar predicciones de la cantidad de agua que permanece en la superficie al no poder absorberla el suelo (exceso de lluvia) así como la que drena y recarga los acuíferos.
La cuarta parte, Hidrología Superficial, arranca de esa cantidad de agua disponible en superficie y presenta los procesos de agregación pendiente abajo para dar lugar al fenómeno de la escorrentía. Se discuten métodos de estimación de las variables de diseño relacionadas con la escorrentía en cuencas hídricas agroforestales, también de gran interés en la ingeniería hidráulica.
En la última parte, Hidrología Subterránea o Hidrogeología, se introduce al estudio de las propiedades del agua subterránea así como de las formaciones geológicas que la contienen, con especial atención en los acuíferos: sus características, funcionamiento y explotación para abastecimiento de agua.
El planteamiento de la obra es analítico. Domina lo cuantitativo (cálculos y ecuaciones) frente a lo cualitativo, con la intención de dotar al lector de una “caja de herramientas” útiles en el diseño hidrológico. Siguiendo la filosofía de que el movimiento se demuestra andando, se han introducido ejemplos de cálculo en el texto durante la explicación así como ejercicios después de cada uno de los bloques temáticos (con soluciones incluidas al final del libro). Nuestra experiencia docente nos muestra que es al concluir la realización de los ejercicios cuando el estudiante relaciona los conceptos propuestos en el texto. Por ello se invita al lector interesado a adentrarse en la materia mediante su realización. Por último se proponen también tres proyectos o casos prácticos de diseño hidrológico, con los que se pretende la aplicación eminentemente práctica de los conceptos del libro y adentrar al lector en el interesante mundo del diseño hidrológico en la escala agroforestal.
Índice
PARTE I: INTRODUCCIÓN A LA HIDROLOGÍA.
Tema 1 Introducción a la hidrología.
PARTE II: HIDROLOGÍA ATMOSFÉRICA.
Tema 2 Relaciones agua-atmósfera.
Tema 3 Tormentas de diseño.
PARTE III: HIDROLOGÍA DE SUELOS.
Tema 4 Conceptos básicos sobre suelo-agua.
Tema 5 Potencial del agua en el suelo.
Tema 6 Medida de la humedad del suelo.
Tema 7 Movimiento de agua en el suelo.
Tema 8 Infiltración.
PARTE IV: HIDROLOGÍA SUPERFICIAL.
Tema 9 Escorrentía superficial.
Tema 10 Cálculo de la escorrentía de una tormenta de diseño.
PARTE V: HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA.
Tema 11 Hidrogeología.
Tema 12 Captación de aguas subterráneas.
Tema 13 Ensayos de bombeo.