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1. Introducción a los Hidrogramas

Definición: Un hidrograma es una representación gráfica del caudal de agua en un río o canal a lo largo del tiempo, normalmente como respuesta a un evento de precipitación.

Relevancia: Los hidrogramas permiten analizar el comportamiento del agua en una cuenca, evaluar el riesgo de inundaciones y diseñar infraestructuras de mitigación de impactos hídricos, como las cuencas de retención y bioretención.

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2. Elementos Clave del Hidrograma

Caudal Máximo (Pico de Crecida): Representa el momento en el que el flujo de agua alcanza su valor máximo durante un evento de tormenta.

Tiempo de Ascenso y Descenso: Estos indican la rapidez con la que aumenta y disminuye el caudal en respuesta a la lluvia, afectando la "flashiness" del flujo.

Duración del Evento de Crecida: Determina cuánto tiempo dura el flujo elevado, afectando la erosión y el potencial de daño aguas abajo.

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5. Aplicación de los Hidrogramas para la Planificación y Gestión del Agua

Optimización del Diseño de Infraestructuras: Los hidrogramas ayudan a determinar el tamaño y capacidad adecuados de las infraestructuras de retención para reducir el impacto de eventos de tormenta.

Escenarios Climáticos Futuros: La información derivada de los hidrogramas es esencial para prever cómo los cambios en los patrones de lluvia, debido al cambio climático, afectarán la gestión hídrica en zonas urbanas y rurales.

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3. Importancia de los Hidrogramas en la Gestión Hídrica

Prevención de Inundaciones: Los hidrogramas permiten predecir y gestionar el riesgo de inundaciones al identificar los patrones de flujo en diferentes tipos de eventos meteorológicos.

Diseño de Infraestructuras Verdes: Las estructuras como las cuencas de bioretención se diseñan para mitigar los efectos de los picos de flujo detectados en los hidrogramas.

Mitigación del Impacto Urbano: En áreas urbanas, los hidrogramas muestran el aumento en la "flashiness" debido a superficies impermeables, lo que ayuda a diseñar soluciones como techos verdes o jardines de lluvia.

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4. Caso de Estudio: Efectividad de las Cuencas de Bioretención

Descripción del Estudio: El artículo examina cómo dos cuencas de bioretención en Texas lograron reducir los picos de caudal en más del 80% y mitigar la "flashiness", mejorando así la calidad de los ecosistemas fluviales aguas abajo.

Resultados Clave: A pesar de la variabilidad en los eventos de lluvia, las cuencas de bioretención fueron efectivas en reducir la magnitud del flujo y prolongar la duración del evento, disminuyendo la erosión de los cauces.

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ARTÍCULO CIENTÍFICO:

Laub, B. G., Von Bon, E., May, L., & Garcia, M. (2024). The hydrologic mitigation effectiveness of bioretention basins in an urban area prone to flash flooding. Water, 16(2597). https://doi.org/10.3390/w16182597

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Ejemplo que muestra cómo se construyeron hidrogramas con y sin cuenca a partir de

cambios en la profundidad del agua a lo largo del tiempo en las cuencas de biorretención. El panel (a) muestra los cambios registrados.

en profundidad (línea negra) en la cuenca sur durante un evento de escorrentía el 3 de noviembre de 2021. Un aumento en

La profundidad representa una afluencia a la cuenca (resaltada por flechas naranjas), que habría pasado

aguas abajo como flujo sin la cuenca instalada. La disminución de profundidad representa el drenaje del

cuenca (resaltada con una flecha azul), que fue bombeada aguas abajo fuera de la cuenca. El panel (b) muestra

el caudal resultante que habría ocurrido aguas abajo de la cuenca sin la cuenca (naranja

línea) y el caudal real con el lavabo colocado (línea azul).

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Diagramas de caja que comparan métricas de flujo entre hidrogramas previos a la construcción (Pre), con y sin cuenca para la cuenca del campus central. Los cuadros muestran los percentiles 25 y 75 (rango intercuartil) y la línea oscura indica la mediana. Los bigotes se extienden ±1,5 veces el rango intercuartil, con valores fuera de los bigotes indicados como puntos individuales