La escorrentía es el flujo de agua a través de la tierra y es un componente importante del ciclo hidrológico . La escorrentía que fluye sobre la tierra antes de llegar a un curso de agua se denomina escorrentía superficial o flujo superficial . Una vez en un curso de agua , la escorrentía se conoce como escorrentía de arroyo , escorrentía de canal o escorrentía de río . La escorrentía urbana es la escorrentía superficial creada por la urbanización .
El ciclo del agua (o ciclo hidrológico o ciclo hidrológico), es un ciclo biogeoquímico que implica el movimiento continuo del agua sobre, encima y debajo de la superficie de la Tierra . La masa de agua en la Tierra permanece bastante constante a lo largo del tiempo. Sin embargo, la partición del agua en los principales reservorios de hielo , agua dulce , agua salada y agua atmosférica es variable y depende de variables climáticas . El agua se mueve de un embalse a otro, como del río al océano , o del océano a la atmósfera. Los procesos que impulsan estos movimientos son la evaporación , la transpiración , la condensación , la precipitación , la sublimación , la infiltración , la escorrentía superficial y el flujo subterráneo. Al hacerlo, el agua pasa por diferentes formas: líquida, sólida ( hielo ) y vapor . El océano desempeña un papel clave en el ciclo del agua, ya que es la fuente del 86% de la evaporación global. [2]
El ciclo del agua implica el intercambio de energía, lo que conduce a cambios de temperatura . Cuando el agua se evapora, absorbe energía de su entorno y lo enfría. Cuando se condensa, libera energía y calienta el ambiente. Estos intercambios de calor influyen en el sistema climático .
La fase de evaporación del ciclo purifica el agua porque hace que las sales y otros sólidos recogidos durante el ciclo queden atrás. La fase de condensación en la atmósfera repone la tierra con agua dulce. El flujo de agua líquida y hielo transporta minerales por todo el mundo. También remodela las características geológicas de la Tierra, a través de procesos que incluyen la erosión y la sedimentación . El ciclo del agua también es esencial para el mantenimiento de la mayoría de la vida y los ecosistemas del planeta.
Las acciones humanas están afectando enormemente al ciclo del agua. Actividades como la deforestación , la urbanización y la extracción de aguas subterráneas están alterando los paisajes naturales ( cambios de uso del suelo ) y todas tienen un efecto en el ciclo del agua. [3] : 1153 Además, el cambio climático está provocando una intensificación del ciclo del agua . Las investigaciones han demostrado que el calentamiento global está provocando cambios en los patrones de precipitación, una mayor frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos y cambios en el momento y la intensidad de las precipitaciones. [4] : 85 Estos cambios en el ciclo del agua afectan los ecosistemas , la disponibilidad de agua , la agricultura y las sociedades humanas.
La escorrentía superficial (también conocida como flujo superficial o escorrentía terrestre) es el flujo ilimitado de agua sobre la superficie del suelo, a diferencia de la escorrentía de canales (o flujo de arroyos ). Ocurre cuando el exceso de agua de lluvia , agua de tormenta , agua de deshielo u otras fuentes ya no puede infiltrarse con suficiente rapidez en el suelo . Esto puede ocurrir cuando el suelo está saturado de agua en su máxima capacidad y la lluvia llega más rápido de lo que el suelo puede absorberla. La escorrentía superficial a menudo ocurre porque las áreas impermeables (como los techos y el pavimento ) no permiten que el agua penetre en el suelo. Además, la escorrentía puede ocurrir mediante procesos naturales o provocados por el hombre. [5]
La escorrentía superficial es un componente importante del ciclo del agua . Es el principal agente de erosión del suelo por el agua . [6] [7] La superficie terrestre productora de escorrentía que drena hacia un punto común se denomina cuenca de drenaje .
La escorrentía que se produce en la superficie del suelo antes de llegar a un canal puede ser una fuente difusa de contaminación , ya que puede transportar contaminantes de origen humano o formas naturales de contaminación (como hojas podridas). Los contaminantes de origen humano en la escorrentía incluyen petróleo , pesticidas , fertilizantes y otros. [8] Gran parte de la contaminación agrícola se ve exacerbada por la escorrentía superficial, lo que genera una serie de impactos aguas abajo, incluida la contaminación por nutrientes que causa eutrofización .
Además de causar erosión hídrica y contaminación, la escorrentía superficial en las zonas urbanas es una causa principal de inundaciones urbanas , que pueden provocar daños a la propiedad, humedad y moho en los sótanos e inundaciones en las calles.
La escorrentía urbana es la escorrentía superficial de agua de lluvia, riego de jardines y lavado de automóviles [9] creada por la urbanización . Durante el desarrollo del terreno se construyen superficies impermeables ( carreteras , estacionamientos y aceras ) . Durante la lluvia , las tormentas y otros eventos de precipitación , estas superficies (construidas con materiales como asfalto y concreto ), junto con los tejados , transportan aguas pluviales contaminadas a los desagües pluviales , en lugar de permitir que el agua se filtre a través del suelo . [10] Esto provoca descenso del nivel freático (porque se disminuye la recarga de aguas subterráneas ) e inundaciones ya que la cantidad de agua que queda en la superficie es mayor. [11] [12] La mayoría de los sistemas municipales de alcantarillado pluvial descargan aguas pluviales sin tratar a arroyos , ríos y bahías . Este exceso de agua también puede llegar a las propiedades de las personas a través de acumulaciones en los sótanos y filtraciones a través de las paredes y los pisos de los edificios.
La escorrentía urbana puede ser una fuente importante de inundaciones urbanas y contaminación del agua en comunidades urbanas de todo el mundo.Un modelo de escorrentía o modelo de lluvia-escorrentía describe cómo la lluvia se convierte en escorrentía en una cuenca de drenaje (área de captación o cuenca hidrográfica). Más precisamente, produce un hidrograma de escorrentía superficial en respuesta a un evento de lluvia, representado y ingresado como un hietógrafo . Los modelos de lluvia-escorrentía deben calibrarse antes de poder utilizarse.
Un modelo de escorrentía muy conocido es el embalse lineal , pero en la práctica tiene una aplicabilidad limitada.
El modelo de escorrentía con un embalse no lineal es de aplicación más universal, pero sigue siendo válido sólo para cuencas cuya superficie está limitada por la condición de que la lluvia pueda considerarse distribuida más o menos uniformemente sobre el área. El tamaño máximo de la cuenca depende entonces de las características de lluvia de la región. Cuando el área de estudio es demasiado grande, se puede dividir en subcuencas y los diversos hidrogramas de escorrentía se pueden combinar utilizando técnicas de enrutamiento de inundaciones .