TY  - GEN
AU  - SANTIAGO RAMIREZ MORALES
TI  - Agua: Fuentes, Caracterización, Tecnología Y Gestión Sustentable
SN  - 9786076227084
AV  - TD 360 R36
PY  - 2017///
CY  - México
PB  - ALFAOMEGA
KW  - Química
N1  - Contenido
Preliminares
Capítulo 1
Hidrosfera
1.1 Objetivos del capítulo ........................... 1
1.2 Introducción .......................................... 1
1.3 Origen del agua y su
importancia para la vida ............................. 2
1.4 La hidrosfera en el planeta tierra ........ 3
1.5 Interacción entre los
subsistemas del planeta ............................ 4
1.6 Estado natural del agua ....................... 6
1.7 Aguas marinas ...................................... 7
1.7.1 Océanos ...................................... 8
1.7.2 Mares ......................................... 10
1.8 Aguas continentales ............................. 12
1.8.1 Aguas continentales
superficiales ......................................... 12
1.8.1.1 Ríos ................................... 12
1.8.1.2 Lagos ................................ 14
1.8.2 Aguas congeladas ...................... 16
1.8.2.1 Glaciares .......................... 16
1.8.2.2 Inventario y distribución
de glaciares ................................... 17
 1.8.3 Aguas subterráneas o freáticas . 19
Resumen ..................................................... 21
Preguntas de repaso y ejercicios ............... 22
Referencias ................................................. 23
Capítulo 2
Agua y sus propiedades
2.1 Objetivos del capítulo ........................... 27
2.2 Introducción .......................................... 28
2.3 Estructura del agua .............................. 28
2.4 Propiedades físicas del agua pura ...... 32
2.4.1 Calor específico .......................... 32
2.4.2 Cambios de estado .................... 33
2.4.3 Densidad .................................... 36
2.4.4 Viscosidad .................................. 38
2.4.5 Tensión superficial ..................... 40
2.4.6 Transparencia ............................ 45
2.4.7 Comparación de propiedades
físicas del agua y otros compuestos
de similar peso molecular ................... 46
2.5 Propiedades coligativas de las
soluciones acuosas .................................... 47
2.5.1 Poder disolvente del agua ......... 48
2.5.2 Difusión, ósmosis y
presión osmótica ................................. 50
2.5.3 Disminución de la
presión de vapor .................................. 52
2.5.4 Ascenso del punto de ebullición 53
2.5.5 Descenso del punto
de congelación ..................................... 54
2.6 Propiedades químicas del agua pura .. 55
2.6.1 Reacción con ácidos: PH ........... 56
2.6.2 Reacción con óxidos, metales
y no metales ......................................... 56
2.6.3 Formación de hidratos ............... 57
2.7 Propiedades de las aguas naturales ... 58
2.7.1 Reacciones del agua
en la naturaleza ................................... 58
2.7.2 Características del
agua atmosférica ................................. 59
2.7.3 Características de las aguas 
continentales superficiales .................. 60
2.7.4 Características de las aguas
continentales subterráneas ................. 61
2.7.5 Características de las aguas
marinas................................................. 63
2.7.6 Características fisicoquímicas
distintivas de las aguas marinas ......... 64
2.8 Funciones del agua en los seres vivos 67
2.8.1 Composición de los seres vivos . 67
2.8.2 El agua en organismos
unicelulares, plantas y animales ......... 68
2.8.3 El agua en el ser humano .......... 69
2.8.4 Reacciones químicas
en las células ....................................... 70
Resumen ..................................................... 71
Preguntas de repaso y ejercicios ............... 73
Referencias ................................................. 75
Capítulo 3
Hidrología
3.1 Objetivos del capítulo ........................... 77
3.2 Introducción .......................................... 77
3.3 Dinámica de la hidrosfera .................... 78
3.3.1 Ciclo hidrológico:
Interno y externo .................................. 78
3.3.2 Fases del ciclo hidrológico ......... 78
3.3.3 Alteraciones del
ciclo hidrológico ................................... 79
3.3.4 Balance hídrico general ............. 80
3.3.5 Balance hídrico específico ......... 81
3.3.5.1 Almacenamiento de
agua en un lago ............................. 83
3.3.6 Modelos para el análisis de
sistemas hidrológicos .......................... 86
3.3.6.1 Análisis de
sistemas hidrológicos ................... 86
3.3.6.2 Ejemplos de
modelos hidrológicos .................... 88
3.4 Medición de variables hidrológicas ..... 91
3.4.1 Precipitaciones .................... 91
3.4.1.1 Cálculo de la
precipitación media de
una cuenca ............................. 92
3.4.1.2 Ejemplo de cálculo
de la precipitación media .... 93
3.4.2 Evaporación ......................... 97
3.4.2.1 Almacenamiento de
agua en el suelo ..................... 98
3.4.2.2 Medición de
la evaporación ........................ 98
3.4.3 Transpiración ....................... 100
3.4.4 Evapotranspiración ............. 101
3.4.4.1 Medición de la
evapotranspiración ................ 101
3.4.5 Infiltración ........................... 106
3.4.5.1 Medición de la
infiltración .............................. 108
3.4.5.2 Ecuaciones empíricas
para calcular la infiltración .... 110
3.4.6 Escorrentía .......................... 112
3.4.6.1 Aplicación del balance
de masas al estudio
hidrológico del suelo .............. 113
3.4.6.2 Aplicación del balance
hídrico al cálculo de la
descarga de un acuífero ........ 115
3.5 Agua atmosférica ................................. 118
3.6 Hidrología continental .......................... 120
3.6.1 Ríos y arroyos ............................. 121
3.6.1.1 Morfología y clasificación
de los ríos ...................................... 123
3.6.2 Lagos .......................................... 125
3.6.2.1 Estratificación de
los lagos ........................................ 126
3.6.2.2 Productividad biológica
de los lagos ................................... 127
3.6.3 Embalses .................................... 130
3.6.4 Glaciares .................................... 133
3.6.4.1 Formación de
los glaciares .................................. 133
3.6.4.2 Clasificación de
los glaciares .................................. 134
3.6.4.3 Fluctuaciones de
los glaciares .................................. 136
3.6.5 Aguas subterráneas ................... 138
3.6.5.1 Origen de las
aguas subterráneas ...................... 138
3.6.5.2 Clasificación de
los acuíferos .................................. 139
3.6.6 Ecosistemas acuáticos .............. 142
3.6.6.1 Ecosistemas de
agua dulce..................................... 143
3.6.6.2 Ecosistemas de
aguas salobres .............................. 144
3.7 Hidrología oceánica ............................. 145
3.7.1 Olas............................................. 145
3.7.2 Mareas ....................................... 147
3.7.3 Circulación oceánica .................. 150
3.7.3.1 Componentes de la
circulación oceánica ..................... 150
3.7.3.2 Cinta transportadora
oceánica ........................................ 151
3.7.3.3 Otros factores que generan
o afectan la circulación oceánica . 151
3.7.3.4 Efectos de las
corrientes superficiales ................ 154
3.7.3.5 El fenómeno
El Niño/La Niña
(fenómeno ENOS) .......................... 155
3.7.3.6 Efectos de los océanos
sobre el clima ................................ 158
3.7.3.7 Biomas.............................. 158
3.7.3.8 Biomas estuarianos y
oceánicos ...................................... 159
Resumen ..................................................... 162
Preguntas de repaso y ejercicios ............... 166
Referencias ................................................. 170
Capítulo 4
Meteorología
4.1 Objetivos del capítulo ........................... 177
4.2 Introducción a la meteorología ............ 178
4.3 Composición y estructura
de la atmósfera ........................................... 179
4.4 Radiación solar ..................................... 182
4.5 Variables meteorológicas ..................... 185
4.5.1 Presión atmosférica ................... 185
4.5.2 Temperatura ............................... 190
4.5.3 Agua en la atmósfera .................192
4.5.3.1 Humedad ..........................193
4.5.3.2 Nubes ...............................194
4.5.3.3 Niebla ...............................196
4.5.3.4 Precipitación.....................197
4.5.3.4.1 Precipitación
líquida ...................................198
4.5.3.4.2 Medición de
la lluvia..................................200
4.5.3.4.3 Precipitación
sólida.....................................200
4.5.3.4.4 Medición de la
 precipitación de nieve........201
4.5.4 Sequía ......................................... 202
4.6 Movimientos del aire ............................ 203
4.6.1 Movimiento vertical .................... 203
4.6.2 Movimientos horizontales .......... 205
4.6.2.1 Viento................................ 205
4.6.2.2 Medición de la velocidad
y dirección del viento .................... 206
4.6.3 Frentes ........................................ 209
4.6.3.1 Frente frío ......................... 209
4.6.3.2 Frente cálido .................... 210
4.6.3.3 Frente ocluido .................. 210
4.6.4 Circulaciones .............................. 211
4.6.4.1 Circulaciones locales ....... 211
4.6.4.1.1 Brisas .................. 212
4.6.4.1.2 Monzones ........... 212
4.6.4.2 Circulación general
en la atmósfera ............................. 212
4.6.5 Movimientos violentos ............... 214
4.6.5.1 Tormenta .......................... 215
4.6.5.2 Huracán............................ 215
4.6.5.3 Tornado ............................216
4.7 Climatología .......................................... 217
4.7.1 Factores que
condicionan el clima ............................ 217
4.7.1.1 Factores ambientales ...... 218
4.7.1.2 Factores geográficos ....... 219
4.7.2 Predicción del tiempo ................ 219
4.7.3 Confección de un climograma ... 220
4.7.4 Tipos de climas .......................... 222
4.7.5 Cambio climático ....................... 226
4.7.5.1 Gases de
Efecto invernadero (GEI)............... 228
4.7.5.2 Cambio climático global .. 231
Resumen ..................................................... 235
Preguntas de repaso y ejercicios ............... 242
Referencias ................................................. 243
Capítulo 5
Hidráulica
5.1 Objetivos del capítulo ........................... 245
5.2 Introducción ........................................ 246
5.3 Hidrostática .......................................... 247
5.3.1 Fuerza y empuje ......................... 247
5.3.2 Ley de Pascal ............................. 248
5.3.3 Ley de Stevin .............................. 249
5.3.4 Empuje hidrostático ................... 250
5.4 Hidrodinámica ...................................... 254
5.4.1 Ecuación de continuidad ........... 254
5.4.2 Teorema de Bernoullli................ 256
5.4.3 Singularidades ........................... 258
5.4.3.1 Orificios ............................ 258
5.4.3.2 Vertedores o vertederos .. 262
5.5 Flujo de fluidos en conductos .............. 263
5.5.1 Flujo en tuberías ........................ 263
5.5.2 Flujo en canales ......................... 266
5.5.2.1 Cálculo de flujo en
un canal trapezoidal ..................... 266
5.5.2.2 Bases para el diseño
de canales de riego y drenaje ...... 270
5.6 Balsas de riego ..................................... 273
5.6.1 Tipos de balsas
según su constitución .......................... 274
5.6.2 Etapas previas para la
XII | Contenido __________________________________________________
construcción de una
balsa impermeabilizada ...................... 275
5.6.2.1 Lugar del
emplazamiento.............................. 275
5.6.2.2 Geología, hidrología y
demandas de agua ....................... 276
5.6.2.3 Aportes y requerimientos
de agua .......................................... 276
5.6.2.4 Formas geométricas
de las balsas ................................. 276
5.6.2.5 Componentes de
las balsas ......................................277
5.6.2.6 Construcción de
las balsas ...................................... 278
5.7 Bombas hidráulicas .............................. 280
5.7.1 Bomba centrífuga ....................... 280
5.7.2 Relaciones entre altura
manométrica, caudal y
potencia de bombas ............................ 281
5.8 Extracción de aguas subterráneas ...... 286
5.8.1 Prospección de aguas
subterráneas ........................................ 286
5.8.2 Captación de aguas
subterráneas ........................................ 287
5.8.3 Propiedades hidráulicas
de los acuíferos .................................... 289
5.8.3.1 Porosidad del material
que forma un acuífero ..................289
5.8.3.2 Permeabilidad ..................292
5.8.3.3 Transmisividad .................292
5.8.3.4 Coeficiente de
almacenamiento ...........................293
5.8.4 Ensayo de bombeo .....................293
Resumen .....................................................297
Preguntas de repaso y ejercicios ............... 302
Referencias ................................................. 305
Índice analítico; Ingeniería Ambiental
N2  - En el año 2000 más de 1,000 millones de personas carecían de agua potable y en el 2010 los humanos consumimos entre el 70% y 90% del agua disponible; estas cifras dan cuenta de lo fundamental que es adquirir conocimientos, comprender, analizar y aportar soluciones para un mejor uso del líquido.

La presente obra aborda temas de mucha importancia y complejidad como las fuentes desde donde obtiene el agua, los procedimientos para obtener agua potable y la utilización industrial de ésta enmarcada en el desarrollo sustentable.

Los problemas actuales relativos a estos temas precisan de conocimientos y comprensión cabales con los cuales se pueda hacer frente a ellos. Es necesario comprender la problemática referente a la disposición de agua en calidad y cantidad para poder buscar soluciones al abastecimiento actual y futuro de este vital recurso. Este libro contribuye al aumento de propuestas adecuadas para la gestión sustentable del agua
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