Importancia de la curva de masas en la determinación de la capacidad de un río como fuente de abastecimiento
La curva de masas es una herramienta fundamental en el análisis hidrológico aplicada a la planificación y diseño de sistemas de abastecimiento de agua. Permite evaluar la capacidad de un río para satisfacer una demanda determinada a lo largo del tiempo, comparando los volúmenes acumulados de aporte y los volúmenes acumulados de consumo. A través de esta gráfica es posible identificar períodos de excedencia y déficit, lo que resulta esencial para definir la capacidad de regulación necesaria en embalses o plantas de tratamiento.
¿Qué es la curva de masas y por qué es importante?
La curva de masas representa la suma acumulada de caudales o volúmenes de agua en función del tiempo. Se obtiene al graficar en el eje horizontal el tiempo (por ejemplo, meses) y en el eje vertical el volumen acumulado correspondiente. Esta herramienta permite visualizar el comportamiento de los recursos hídricos de manera integrada, revelando patrones de almacenamiento y déficit.
Su importancia radica en que facilita:
- Evaluar la capacidad del río para atender demandas constantes o variables.
- Estimar el volumen de almacenamiento necesario para cubrir períodos secos.
- Analizar la sostenibilidad de una fuente de abastecimiento antes de su aprovechamiento.
- Apoyar el diseño de presas, embalses o sistemas de regulación de caudales.
Procedimiento para obtener la curva de masas
El procedimiento para construir una curva de masas es el siguiente:
- Recolectar datos de caudales mensuales del río, idealmente a lo largo de varios años.
- Calcular los volúmenes mensuales multiplicando el caudal medio por el número de segundos del mes.
- Obtener el volumen acumulado sumando mes a mes los volúmenes calculados.
- Graficar los volúmenes acumulados en el eje vertical contra el tiempo en el eje horizontal.
- Superponer la curva de demanda acumulada correspondiente al consumo esperado de la población.
La diferencia entre ambas curvas (oferta y demanda acumulada) permite identificar los períodos donde el suministro es suficiente (la curva del río está por encima) y los períodos de déficit (la demanda supera a la oferta).
Ejemplo práctico: análisis del déficit entre abril y mayo
Supongamos que se dispone de los caudales medios mensuales de un río (en m³/s) para un año hidrológico. A partir de estos valores se calculan los volúmenes acumulados y se compara con la demanda constante mensual. El resultado se muestra en la siguiente tabla:
| Mes | Caudal medio (m³/s) | Volumen mensual (10⁶ m³) | Volumen acumulado (10⁶ m³) | Demanda acumulada (10⁶ m³) |
|---|---|---|---|---|
| Enero | 8.5 | 22.0 | 22.0 | 20.0 |
| Febrero | 9.0 | 21.8 | 43.8 | 40.0 |
| Marzo | 7.5 | 20.1 | 63.9 | 60.0 |
| Abril | 5.0 | 12.9 | 76.8 | 80.0 |
| Mayo | 4.5 | 12.0 | 88.8 | 100.0 |
| Junio | 6.0 | 15.6 | 104.4 | 120.0 |
| Julio | 9.0 | 24.1 | 128.5 | 140.0 |
| Agosto | 10.0 | 26.8 | 155.3 | 160.0 |
| Septiembre | 11.0 | 28.4 | 183.7 | 180.0 |
| Octubre | 9.5 | 25.4 | 209.1 | 200.0 |
| Noviembre | 8.0 | 20.7 | 229.8 | 220.0 |
| Diciembre | 8.5 | 22.0 | 251.8 | 240.0 |
Como puede observarse, entre los meses de abril y mayo la demanda acumulada supera a la oferta, generando un déficit de abastecimiento de aproximadamente 11,2 millones de m³. Este déficit representa el volumen mínimo que debería almacenarse en un embalse o compensarse mediante fuentes alternativas para garantizar la continuidad del servicio.
Curva de masas del río y demanda acumulada
Conclusión
La curva de masas es una herramienta esencial para el diseño y planificación de sistemas de abastecimiento de agua. Su correcta interpretación permite determinar la capacidad de regulación necesaria, prever déficits estacionales y tomar decisiones más sostenibles en la gestión del recurso hídrico. En el ejemplo desarrollado, el déficit observado entre abril y mayo evidencia la necesidad de infraestructura de almacenamiento o gestión complementaria del recurso, reafirmando la importancia de este método en la ingeniería hidráulica moderna.
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