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Ciclo urbano del agua y balance hídrico

La precipitación se divide en escorrentía, infiltración, evapotranspiración y cambios en el almacenamiento. Las superficies urbanas impermeables alteran las vías y la distribución del agua a lo largo del tiempo.

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Ciclo del agua y urbanización: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

El presupuesto de agua es un tipo de balance, similar a un balance energético, que contabiliza el agua que permanece dentro de un límite hidrológico definido.

Si la superficie está cubierta, la oportunidad de que se filtre al suelo disminuye, y la tasa de filtración puede aumentar. Incluso después de que cese la lluvia, el agua en el suelo y en los acuíferos continúa moviéndose.

Relaciones y condiciones de validez

El experimento alinea el límite del dominio con P=R+I+E+ΔS. El movimiento entre áreas de almacenamiento es un intercambio interno, por lo que no se considera como fuga fuera del límite o duplicación.

El modelo debe definir claramente el área inundada y el período de tiempo. El modelo de almacenamiento concentrado no reproduce fielmente la distribución real del drenaje y las precipitaciones, y por lo tanto no se utiliza para la predicción de inundaciones.

Qué observar en la simulación

A medida que aumenta el área impermeable, el espacio para que el agua se filtre en el suelo disminuye y aumenta la cantidad de agua que fluye hacia los ríos. Incluso cuando deja de llover, el agua sale del depósito.

Es un modelo de almacenamiento concentrado de superficie, suelo, agua subterránea y ríos calculado en mm de profundidad por área uniforme de cuenca. El volumen del suelo es de 70 mm y se utiliza un coeficiente de desplazamiento virtual. R es la descarga del río fuera de la cuenca, I es la infiltración profunda fuera del modelo, E es la evapotranspiración y ΔS es la suma de los cuatro embalses. La infiltración de superficie → suelo se registra por separado como movimiento interno. No predecimos inundaciones o inundaciones reales.

Relaciones y símbolos clave

P = R + I + E + ΔS

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
P, R, I, EPrecipitación, salida, infiltración profunda y evapotranspiraciónmm
ΔSCambio del almacenamiento total en todos los reservoriosmm

Ejemplo resuelto

¿Cuál es la diferencia entre I en el balance hídrico y la infiltración superficial → del suelo?

Dado que el suelo y el agua subterránea también están incluidos en el almacenamiento, si se suma la infiltración interna al flujo externo, se cuenta dos veces. R es la descarga de salida del arroyo e I es el agua que pasó el límite debajo del modelo.

Errores frecuentes

  • El agua que se infiltra en el suelo no desaparece inmediatamente por completo del área de drenaje.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

BCcampus · Physical Geology (inglés)