Hidrogramas de tormenta

Componentes de un hidrograma de tormentas

• Río descarga = la descarga del río mide la cantidad (volumen) de agua que pasa por el cauce del río en un momento dado. Si la descarga de un río es especialmente alta, puede significar que el agua ha desbordado las orillas provocando una inundación.

• Precipitación = cantidad de lluvia recibida durante un cierto periodo de tiempo.

• Pico de precipitación = punto en el que la cantidad de lluvia recibida es máxima.

• Miembro ascendente = el miembro ascendente es un indicador de la velocidad de reacción del río ante una tormenta. Por ejemplo, si el gradiente del limbo ascendente es pronunciado, entonces el río responde rápidamente, y si el gradiente es menos pronunciado, responde más lentamente.

• Caudalmáximo = el punto en el que el caudal del río es mayor durante la tormenta. Si la descarga máxima es alta, aumenta la probabilidad de que el río se desborde.

• Ramadescendente = la rama descendente muestra la disminución de la descarga del río a medida que se recupera de la tormenta. Cuanto más pronunciado es el limbo descendente, más rápidamente disminuye la descarga del río.

• Caudalbase = el caudal base se refiere a la cantidad de agua que hay en el río de forma ordinaria (es decir, incluso sin la tormenta). El caudal base puede variar en función de la época del año y de las condiciones climáticas y de la cuenca de drenaje circundante.

Hidrograma del tiempo de retardo

El tiempo de retardo es posiblemente la parte más importante del hidrograma de una tormenta. Esto se debe a que, al igual que ocurre con el limbo ascendente, el tiempo de retardo puede utilizarse como indicador de la rapidez con que un río responde a un episodio de tormenta.

Análisis de hidrogramas

Factores físicos

Hay muchas características de las cuencas de drenaje que pueden alterar la forma de un hidrograma de tormentas:

Si una cuenca de drenaje tiene una superficie grande, normalmente las precipitaciones que recibe tardan más en llegar al río porque tienen que recorrer una distancia mayor. Por lo general, esto se traduce en un tiempo de retardo más largo y en un limbo ascendente menos pronunciado. La forma de la cuenca de drenaje también desempeña un papel importante. Si una cuenca de drenaje tiene forma circular, las precipitaciones tardan menos en llegar al río por término medio, lo que da lugar a un hidrograma más llamativo. Esto se debe a que si la cuenca de drenaje fuera más rectangular, las precipitaciones recibidas en los puntos más alejados del río tardarían mucho más tiempo en llegar a él. Esto contribuiría a un tiempo de retraso significativamente mayor. Ademásde la forma del perímetro de la cuenca de drenaje, lainclinación (pendiente) de sus lados también altera las formas del hidrograma. Si los lados de una cuenca de drenaje son más empinados, las precipitaciones descenderán por ellos con mayor rapidez, dando lugar a un hidrograma llamativo. Por el contrario, si las laderas tienen pendientes más suaves, tardará más. La permeabilidad del suelo puede influir en el tiempo de retardo. Si el suelo es permeable, el agua puede filtrarse por los huecos. Sin embargo, si es impermeable, el agua no puede pasar. Esto provoca un aumento de laescorrentía superficial, que es la forma más rápida de que las precipitaciones lleguen al río. Por tanto, si la cuenca de drenaje es impermeable, tiende a haber un hidrograma más rápido y un mayor riesgo de inundación. Cualquier cosa que pueda afectar a lavelocidad a la que el agua viaja desde los alrededores de la cuenca de drenaje hasta el río también influye en el hidrograma de la tormenta. La vegetación puede afectar significativamente al tiempo de retardo. Esto se debe a que la vegetación intercepta las precipitaciones, lo que significa que tardan mucho más en llegar al río. El resultado es un tiempo de retardo más largo y un limbo ascendente más suave.

Factores humanos

Aunque el terreno que rodea a un río puede cambiar de forma natural, la influencia antropogénica puede alterar gravemente el entorno natural y la reacción de un río ante una tormenta. Una de las principales formas en que los humanos lo hacen es mediante el cambio del uso del suelo. La urbanización, en la que una proporción cada vez mayor de la población vive en zonas urbanas, suele conducir a la construcción de superficies impermeables. Como ya se ha dicho, la permeabilidad del terreno en una cuenca de drenaje es un factor clave que afecta al tiempo de retardo y, por extensión, al hidrograma de una tormenta. Los humanos también pueden alterar un hidrograma a través de su impacto en el caudal base de un río. A medidaque aumenta la demanda de agua, los seres humanos tienen que extraer más de ella, mediante un proceso denominado extracción de agua. Si se extraen cantidades significativas de agua de un río, su caudal base será menor. Esto significa que se necesitarán más precipitaciones en caso de tormenta para que el río se inunde.

Hidrograma urbano

Aunque tormentas de igual intensidad y duración puedan afectar a una zona urbana y rural al mismo tiempo, es probable que los hidrogramas de tormenta acaben teniendo un aspecto significativamente distinto entre sí. Esto se debe a los factores que acabamos de señalar. Un hidrograma urbano tiende a ser llamativo, por lo que tiene un tiempo de retardo corto y miembros de subida y bajada pronunciadas. Esto significa que el río suele tardar poco en responder a la tormenta y alcanzar un punto de caudal máximo. Ya sabemos que esto aumenta las posibilidades de que el río se desborde, lo que puede tener repercusiones negativas sobre las personas, sus bienes, las infraestructuras y el medio ambiente. Entonces, ¿por qué ocurre esto? El cambio en el uso del suelo por los seres humanos crea superficies no permeables en gran parte de la cuenca de drenaje. Esto aumenta la escorrentía superficial y reduce la posibilidad de procesos de infiltración. Además, las zonas urbanas suelen tener menos vegetación que las zonas rurales circundantes. Hemos visto antes que esto ayuda a que el agua llegue más rápidamente a un río al reducir la interceptación.

Los hidrogramas nos ayudan a decidir si deben establecerse o no elementos de Gestión del Suministro de Agua para proteger a las personas y la zona por la que fluye un río.