El escurrimiento es la parte de la precipitación
que aparece en las corrientes fluviales
superficiales, perennes, intermitentes o efímeras,
y que regresa al mar o a los cuerpos de agua
interiores. Dicho de otra manera, es el
deslizamiento virgen del agua, que no ha sido
afectado por obras artificiales hechas por el
hombre. De acuerdo con las partes de la
superficie terrestre en las que se realiza el
escurrimiento, éste se puede dividir en:
Escurrimiento superficial o escorrentía:.
Es la parte del agua que escurre sobre el
suelo y después por los cauces de los ríos.
Escurrimiento sub superficial::Es la parte
del agua que se desliza a través de los
horizontes superiores del suelo hacia las
corrientes. Una parte de este tipo de
escurrimiento entra rápidamente a formar
parte de las corrientes superficiales y a la
otra le toma bastante tiempo el unirse a
ellas.
PP TOTAL
Infiltración
Exceso de PP
Escurrimiento
superficial
Escurrimiento
subsuperficial
Escurrimiento
subsuperficial
rápido
Otras extracciones
Percolación
Profunda
Escurrimiento
subsuperficial
lento
Escurrimiento directo
Escurrimiento
subterráneo
Escurrimiento de base
ESCURRIMIENTO
TOTAL
Es aquél que, debido a una profunda percolación del
agua infiltrada en el suelo, se lleva a cabo en los
mantos subterráneos y que, posteriormente, por lo
general, descarga a las corrientes fluviales. A la parte
de la precipitación que contribuye directamente al
escurrimiento superficial se le llama precipitación en
exceso. El escurrimiento subterráneo y la parte
retardada del escurrimiento sub superficial constituyen
el escurrimiento base de los ríos.
 La parte de agua de escurrimiento que entra
rápidamente en el cauce de las corrientes es a lo que se
llama escurrimiento directo y es igual a la suma del
escurrimiento sub superficial más la precipitación que
cae directamente en los cauces.



El estudio del escurrimiento de los ríos como parte del ciclo
hidrológico, incluye la distribución del agua y su trayectoria desde
que se precipita sobre la tierra hasta que alcanza la red
hidrográfica o vuelve directamente a la atmósfera a través de
la evapotranspiración. La distribución del volumen total de agua
caída durante una precipitación dada, depende tanto de las
características y condiciones físicas -naturales o artificiales- de la
cuenca, como de las características de la propia precipitación.
Al comienzo de una precipitación fuerte, una gran cantidad de agua
es interceptada por la vegetación; el agua así almacenada sobre la
superficie de la capa vegetal se encuentra muy expuesta al viento y
ofrece una enorme área de evaporación, de tal forma que las
precipitaciones de corta duración y poca intensidad pueden llegar a
ser completamente consumidas por la intercepción de las
plantas, por la pequeña cantidad de agua que se infiltra a través
del suelo y por el agua que llena los charcos y pequeñas
depresiones de la superficie del suelo.
INICIO DE LA LLUVIA
Para que el agua llegue a infiltrarse, la superficie del
suelo debe presentar una serie de condiciones
adecuadas. Cuando a lo largo de una precipitación, el
poder de intercepción y de almacenamiento en la
superficie del suelo han sido ya agotados, y cuando la
precipitación es tal que su intensidad excede la
capacidad de infiltración del suelo, comienza ya
el escurrimiento superficial propiamente dicho. La
superficie del suelo se cubre en ese momento con una
fina película de agua llamada película de retención
superficial. Una vez que el agua corre sobre la
superficie del suelo y alcanza los cauces de la red
hidrográfica, comienza a aparecer el escurrimiento
superficial en los cauces.
 Parte
del agua que se infiltra en el suelo continúa
fluyendo lateralmente como un flujo hipodérmico, que
tiene lugar a pequeñas profundidades debido a la
presencia de horizontes relativamente impermeables
situados muy cerca de la superficie del suelo, avanzando
de este modo los cauces de la red sin haber sufrido una
percolación profunda. Otra parte de esta agua se per
cola hacia la zona de saturación de las aguas subterráneas
y eventualmente, alcanza la red hidrográfica para
suministrar el escurrimiento base de los ríos. Existe
todavía otra porción del agua infiltrada, que no llega a
alcanzar el nivel de saturación de las aguas subterráneas
y queda retenida encima del nivel freático, ésta es la
llamada zona de saturación incompleta.
 modelos
 modelos
 modelos
 modelos
 modelos
estadísticos
empíricos
conceptuales
de transporte
compuestos





Modelos estadísticos
Los modelos estadísticos estan basados en el análisis de
frecuencia acumulada de las escorrentías. Los pronósticos a
base del período de retorno sirven para evaluar la frecuencia
de escasez o de exceso de agua con el propósito de
regularizar el uso del agua o diseñar obras hidráulicas para el
control de inundaciónes.
Ademas, el análisis estadístico de la lluvia o de
la precipitación permite de estimar las recargas hidrológicas
respresentativas de la cuenca que despues pueden servir
como datos de entrada en los modelos matemáticos que
convierten las recargas en escorrentías, de modo que se
puede evaluar el régimen de la escorrentía
Modelos empíricos
Los modelos empíricos son modelos, o mas bien métodos,
que se desarrollaron por experiencia, relacionando
parámetros físicos hidrológicos con el fin de derivar la
escorrentía a base de ellos. Modelos empíricos bien
conocidos son:
El método racional, que rinde el caudal máximo de
escorrentía esperado en unidades de [L³/T] a base de una
intensidad de la precipitación máxima en [L/T] en un
período igual al tiempo de concentración de la cuenca.
El método del numero de curva,2 que rinde el volumen
total de la escorrentía total (L³), combinado con
el método del hidrograma unitaria, que calcula la
distribución del volumen en el tiempo lo que resulta en
un hidrograma del caudal en [L³/T]
Modelos conceptuales
Los modelos conceptuales son modelos basados
en algun idea o concepto del proceso de la
conversión de la lluvia en escorrentía.

Modelos de transporte
Los modelos de transporte hidráulico son modelos matemáticos a base
de ecuaciones hidráulicas usadas en la mecánica de fluidos, como la
de Saint Venant, para el flujo del agua en el lecho o cauce del río.
El transporte del agua se hace normalmente por ciertos tramos del río
definidos por una división de la cuenca entera en subcuencas.
La complejidad de las características de la superficie de cuencas hace
que los modelos de transporte todavía no son aplicables al proceso de
escorrentía hasta el momento que el agua llega a un lecho
o cauce bien definido.
Por ello estos modelos se usan para el caso que el agua ya entró en un
arroyo o río.

Modelos compuestos
Los modelos compuestos son modelos que tienen componentes de los
modelos conceptuales y de transporte.
La distinción entre modelos compuestos y modelos de transporte no es
siempre muy clara porque muchos modelos de transporte tambien
incluyen elementos de modelos conceptuales para determinar la
cantidad de agua que entra en el cauce del río, en tanto que el
método de la determinación puede variar de bien simple a muy
avanzado.
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


Ecuación de la escorrentía
La combinación de las dos ecuaciones anteriores
resulta en una ecuación diferencial la solución de la
cual se presenta como:
Q2 = Q1 exp { – A (T2 – T1) } + R [ 1 – exp { – A (T2 –
T1) } ]
Este es la ecuación de la escorrentía, del
escurrimiento, o de la descarga superficial hidráulica,
donde Q1 y Q2 significan los valores de Q al
tiempo T1 y T2 respectivamente mientras que T2–T1 es
el paso o intervalo en el tiempo durante el cual la
recarga neta R se puede suponer constante.
Computación del hidrograma total
Provisto que el valor de A es conocido se puede
obtener el hidrograma total (HT) utilizando un
número sucesivo de pasos en el tiempo y calculando
la escorrentía con la ecuación de la escorrentía al
final de cada paso partiendo de la escorrentía al final
del intervalo previo. La escorrentía inicial debe estar
conocido también.
 El
índice de escorrentía es un término usado
en hidrología. Si conocemos el caudal
relativo (módulo relativo) de un río, en una
sección determinada, podemos obtener el
índice de escorrentía multiplicándolo por un
valor constante: 31,557
 Ie = Mr (l/s/km²) · 31,557
 Ie = índice de escorrentía (mm)
 Mr = caudal relativo (módulo relativo)
expresado en (l/s/km²)
La recarga durante un intervalo unitario de
tiempo (T2–T1=1) se encuentra como: R = Lluvia –
Sd, a condición que R > 0, si no R = 0.
El almacenamiento actual al final del intervalo
unitario se calcula como Sa2 = Sa1 + Lluvia – R –
Ea, donde Sa1 es al almacenamiento actual al
comienzo del intervalo de tiempo.
 El método del Numero de Curva (NC)2 presenta
una alternativa para estimar la recarga neta.
Aquí, la abstracción inicial es comparable
con Sm–Si donde Si es el valor inicial de Sa en el
método del reservorio.

Los factores que afectan al escurrimiento se
refieren a las características del terreno (cuencas
hidrográficas),
y se dividen en dos grandes grupos: los climáticos y
los relacionados con la fisiografía.
 Son
aquéllos que determinan, de la cantidad
de agua precipitada, la destinada al
escurrimiento.
1. Precipitación. Es el elemento climático de más
importancia para el escurrimiento, debido a que
depende de ella. Interesan varios aspectos de este
elemento para el conocimiento del escurrimiento.

A) Forma de precipitación: Si la precipitación es en
forma líquida, el escurrimiento se presenta con relativa
rapidez; si es en forma sólida no hay ningún efecto, a
menos que la temperatura permita la rápida
licuefacción.

b) Intensidad de la precipitación: Cuando la
precipitación es suficiente para exceder la capacidad de
infiltración del suelo, se presenta el escurrimiento
superficial y cualquier aumento en la intensidad
repercute rápidamente en dicho escurrimiento.

c) Duración de la precipitación: Entre más dure la
precipitación mayor será el escurrimiento,
independientemente de su intensidad. Una lluvia
prolongada, aun cuando no sea muy intensa, puede
causar gran escurrimiento superficial, ya que con la
lluvia decrece la capacidad de infiltración.

d) Distribución de la precipitación en el espacio: Generalmente la
lluvia nunca abarca toda la superficie de la cuenca; para cuencas
pequeñas, los mayores escurrimientos superficiales resultan de
tormentas que abarcan áreas pequeñas, y para cuencas grandes,
resultan de aguaceros poco intensos que cubren una mayor
superficie.

e) Dirección del movimiento de la precipitación: La dirección del
centro de la perturbación atmosférica que causa la precipitación
tiene influencia en la lámina y duración del escurrimiento
superficial. Si la tormenta se mueve dentro del área de la cuenca,
el escurrimiento será mayor que si únicamente la atraviesa. Por
otro lado, si el temporal avanza en sentido contrario al drenaje, el
escurrimiento será más uniforme y moderado que si se mueve en el
sentido de la corriente.

f) Precipitación antecedente y humedad del suelo: Cuando el
suelo posee un alto contenido de humedad, la capacidad de
infiltración es baja y se facilita el escurrimiento.
 Se
relacionan por una parte con la forma y
características físicas del terreno y por la
otra con los canales que forman el sistema
fluvial.

A. Factores morfométricos: Son aquellas
particularidades de las formas terrestres que influyen
en el agua de la lluvia al caer a la superficie, por la
velocidad que adquiere, por los efectos que produce y
por el tiempo que tarda en llegar al punto de desagüe.

a) Superficie: La superficie de las cuencas hidrográficas
está limitada por la divisoria topográfica o parte aguas
que determina el área de la cual se derive el
escurrimiento superficial. Las cuencas pequeñas se
comportan de manera distinta a las cuencas grandes en
lo que se refiere al escurrimiento. No existe una
extensión definida para diferenciar a las cuencas
pequeñas de las grandes, sin embargo, hay ciertas
características que distinguen a unas de otras. Las
cuencas pequeñas son más sensibles al uso del suelo y a
las precipitaciones de gran intensidad que abarcan
zonas de poca extensión. En las cuencas grandes es muy
importante el efecto de almacenamiento en los cauces
de las corrientes.
 b)
Forma: Interviene principalmente en la manera
como se presenta el volumen de agua escurrido a la
salida de la cuenca. Generalmente los volúmenes
escurridos en cuencas alargadas son más uniformes
alo largo del tiempo, en cambio, en cuencas
compactas el agua tarda menos en llegar a la
salida, en donde se concentra en un tiempo
relativamente corto.
 El
río o arroyo típico de una región húmeda
recibe agua del nivel freático.
 Este es un río efluente o que gana agua. En
las regiones áridas, muchos ríos llevan
bastante agua en las partes altas. A medida
que llegan a una elevación más baja, su
cauce decrece debido a una menor
precipitación, lo que provoca un descenso en
el nivel freático, hasta el punto en que el río
cede agua al acuífero, y se
llama río influente. Algunos ríos pueden ser
de ambos tipos, cediendo agua en épocas de
sequía y recibiéndola en tiempos de lluvia



El cauce o lecho fluvial es la parte del fondo de
un valle por donde discurren las aguas en su curso: es
el confín físico normal de un flujo de agua, siendo sus
confines laterales las riberas.
El lecho menor, aparente o normal, es aquel por el
cual discurre agua incluso durante el verano (de ahí
que algunos le den el nombre permanente). El lecho
mayor o llanura de inundación, que contiene al
primero, sólo es invadido por el curso de
las crecidas y, en general, durante la estación anual
en que el caudal aumenta y cuyo periodo depende,
por su duración y por la época del año en que se
sitúa, del régimen propio de cada río.
La naturaleza de cualquier lecho fluvial es siempre
una función de la dinámica del flujo y de
los materiales geológicos locales que pueden
influenciar a dicho flujo.
 A)
Efluente,
 B) Influente,
 C) Efluente en período de lluvia
e influente en época de sequía
En hidrología, se denomina capacidad de
infiltración a la velocidad máxima con que el agua
penetra en el suelo. La capacidad de infiltración
depende de muchos factores; un suelo
desagregado y permeable tendrá una capacidad de
infiltración mayor que un suelo arcilloso y
compacto.
 Si una gran parte de los poros del suelo ya se
encuentran saturados, la capacidad de infiltración
será menor que si la humedad del suelo es
relativamente baja.
 Si los poros del suelo en las camadas superiores
del mismo ya se encuentran saturadas,
la infiltración se hará en función de la
permeabilidad de los estratos inferiores.

o Una precipitación intensa podrá provocar
la colmatación de los poros superficiales, con
partículas finas del suelo, reduciendo la
infiltración.
o En la figura anexa se puede ver la curva de la
capacidad de infiltración, variable en el tiempo,
sobrepuesta a un pluviograma horario,
gráficamente se muestra el escurrimiento
superficial, también variable en el tiempo.
o El índice de infiltración o capacidad media de
infiltración es utilizado para calcular el
escurrimiento en grandes áreas, donde sería difícil
aplicar la curva de capacidad de infiltración. Este
es equivalente a la velocidad media de infiltración.
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Escurrimiento