Durante su vida sobre la tierra el hombre ha sido testigo, muchas veces sin entenderlo, del desarrollo del ciclo del agua en la naturaleza. La distribución de los climas, la formación de las nubes y su inestabilidad, la producción de las lluvias, la variación de los niveles de los ríos, y el almacenamiento de agua en depósitos superficiales o subterráneos son temas en cuyo estudio se ha venido profundizando a lo largo de los años, conformando una rama de la física que se conoce como Hidrología.
La Hidrología en su definición más simple es la ciencia que estudia la distribución, cuantificación y utilización de los recursos hídricos que están disponibles en el globo terrestre. Estos recursos se distribuyen en la atmósfera, la superficie terrestre y las capas del suelo.
Como ha ocurrido con otras ciencias, a medida que los estudios hidrológicos se fueron desarrollando fue necesario dividir el tema general en una serie de tópicos especializados e interdisciplinarios que se agruparon bajo el nombre de Planeamiento de los Recursos Hidráulicos. En el planeamiento se incluyen como temas principales la Meteorología, la Hidrología Superficial y la Hidrología del Agua Subterránea.
La Meteorología trata de los fenómenos que se desarrollan en la atmósfera y de la relación que existe entre los componentes del sistema solar. La Hidrología Superficial estudia la distribución de las corrientes de agua que riegan la superficie de la tierra y los almacenamientos en depósitos naturales como lagos, lagunas o ciénagas . Por último, en la Hidrología del Agua Subterránea se incluyen los estudios de los almacenamientos subterráneos, o acuíferos, en lo referente a localización, volumen, capacidad de almacenamiento y posibilidad de recarga.
Los aspectos que tienen una relación muy estrecha con los anteriores en la planeación de proyectos de ingeniería son Geografía Física y Económica, Hidráulica Fluvial, Hidráulica Marítima, Hidrogeología, Geotecnia, Estadística, Teoría de Probabilidades, e Ingeniería de Sistemas.
La Hidrología Básica estudia los conceptos físicos del ciclo hidrológico, los métodos de recolección de información hidrológica y los procedimientos clásicos de procesamiento de datos estadísticos. Las técnicas que permiten la utilización de los recursos hidráulicos en proyectos de Ingeniería pertenecen al campo de la Hidrología aplicada.
OBJETIVOS DE LOS ESTUDIOS HIDROLÓGICOS
Los proyectos que usan el agua como componente principal se clasifican de la siguiente manera:
1. Proyectos de Suministro de Agua.
Captan caudales (Q) de corrientes superficiales o de depósitos subterráneos para abastecer demandas de agua en áreas específicas.
Entre estos proyectos se cuentan los de Acueductos y Alcantarillados y los de Riego y Drenaje de Campos Agrícolas.
2. Proyectos de suministro de Energía Hidráulica.
Captan caudales (Q) de corrientes superficiales y aprovechan diferencias de cota (H) para entregar Energía Hidráulica a las Turbinas de las Centrales Hidroeléctricas.
Las turbinas convierten la Energía Hidráulica en Energía Mecánica la cual se transmite a los Generadores; éstos transforman la Energía Mecánica en Energía Eléctrica.
3. Diseño de Obras Viales, Drenajes de Aguas Lluvias y Estructuras de Protección contra ataques de ríos.
Los estudios hidrológicos analizan los regímenes de caudales medios y extremos de las corrientes de agua en los tramos de influencia de las obras viales, en las zonas que requieren de alcantarillados de aguas lluvias, y en las zonas inundables adyacentes a los cauces .
Los caudales de creciente y las avalanchas que se generan por deslizamientos son las variables importantes en este tipo de proyectos. Estas variables se relacionan luego con los niveles de inundación, con las velocidades de flujo y con los procesos de socavación lateral y de fondo.
4. Proyectos de Navegación Marítima y Fluvial..
Los estudios de Hidrología en los proyectos de Navegación Marítima consisten en el análisis del Estado del Tiempo en mar profundo, en la plataforma continental y en los litorales. El Estado del Tiempo es una variable hidrológica que relaciona Temperatura, Humedad, Presión Atmosférica y Vientos, y es responsable de la presencia de olas en la superficie del mar.
En los proyectos de Navegación Fluvial la Hidrología estudia los regímenes de caudales medios y extremos en los tramos navegables, las relaciones Caudal-Profundidad, y los volúmenes de sedimentos que se mueven como carga de fondo y en suspensión.
En desarrollo de estos proyectos los estudios hidrológicos recolectan y procesan información histórica, programan y ejecutan programas de campo en topografía, batimetrías, aforos líquidos y sólidos, toma y análisis de muestras de sedimentos. Los resultados de los estudios producen información sobre los siguientes aspectos:
El ciclo del agua, o Ciclo Hidrológico, explica el campo de aplicación de la Hidrología y su relación con otras disciplinas como son la Meteorología, la Oceanografía, la Hidráulica, la Geotecnia, las Ciencias naturales, etc.
El Ciclo comprende la circulación del agua desde los océanos hasta la atmósfera, luego a los continentes y nuevamente a los océanos.
ESTUDIOS HIDROLÓGICOS EN PROYECTOS DE INGENIERÍA
Los pasos que se siguen en un estudio hidrológico son los siguientes:
La información que se presenta a continuación ha sido obtenida mediante consultas realizadas por el autor en las siguientes publicaciones:
Atlas de Colombia, edición 1977, del Instituto Geográfico Agustín Codazzi, IGAC..
Atlas básico de Colombia, edición 1989, del IGAC,
Estudio Nacional de Aguas. Departamento Nacional de Planeación y Fondo Nacional de Proyectos de Desarrollo (FONADE). Bogotá, noviembre de 1989.
Estadísticas sobre el recurso agua en Colombia. Rodrigo Marín Ramírez. Publicado por el Instituto colombiano de hidrología, meteorología y adecuación de tierras (HIMAT). 2a. edición. 1992.
Anuarios Hidrológicos HIMAT
Publicaciones del Instituto colombiano de estudios ambientales, IDEAM.
La hidrografía de Colombia está compuesta de cinco vertientes principales que cubren el territorio nacional, el cual tiene una extensión de 1.141.748 km2.
