Balance Hidrico

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INDICE GERERAL INTRODUCCION OBJETIVOS RESULTADOS I.-Marco teórico II.-BALANCE HIDRICO DE UNA CUENCA HIDROGRÁFICA 1. Cuenca hidrográfica generalidades 2. La Ecuación del balance hídrico 2.2.1. Evapotranspiración potencial mediante Thornthwaite 2.2.2. Evapotranspiración potencial mediante Hargreaves 2.2.3. Evapotranspiración potencial y actual mediante la clasificación climática de Holdridge. 2.2.4. Captación neta 2.2.5. Escorrentía superficial 2.2.6. Infiltración III.-Principales Componentes de la ecuación de balance hídrico 3.1. Ciclo hidrológico 3.2. Precipitación • Generalidades • Calculo de precipitación media • Mapa de isoyetas 3.3. Caudal o aportación del rio • Generalidades • Mapa de escorrentía de isolineas

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INDICE GERERALINTRODUCCIONOBJETIVOSRESULTADOS I.-Marco tericoII.-BALANCE HIDRICO DE UNA CUENCA HIDROGRFICA 1. Cuenca hidrogrfica generalidades 2. La Ecuacin del balance hdrico2.2.1. Evapotranspiracin potencial mediante Thornthwaite2.2.2. Evapotranspiracin potencial mediante Hargreaves2.2.3. Evapotranspiracin potencial y actual mediante la clasificacin climtica de Holdridge.2.2.4. Captacin neta2.2.5. Escorrenta superficial2.2.6. InfiltracinIII.-Principales Componentes de la ecuacin de balance hdrico3.1. Ciclo hidrolgico3.2. Precipitacin Generalidades Calculo de precipitacin media Mapa de isoyetas3.3. Caudal o aportacin del rio Generalidades Mapa de escorrenta de isolineas Componentes del hidrograma de escorrenta: superficial y subterrnea3.4. Evaporacin Generalidades Evapotranspiracin Mapa de evaporacin3.5. Variaciones del agua almacenada en cuencas hidrogrficas Generalidades Almacenamiento de agua superficial Almacenamiento de humedad en el suelo Almacenamiento de aguas subterrneasIV.-Balance hdrico de masas de agua 1. Cuencas fluviales 2. Lagos y embalses 3. Pantanos 4. Cuencas de aguas subterrneas 5. Cuencas glaciaresCONCLUSIONESBIBLIOGRAFIA* Lista de tablas e imgenesINTRODUCCIONDurante su vida sobre la tierra el hombre ha sido testigo, muchas veces sin entenderlo, del desarrollo del ciclo del agua en la naturaleza. La distribucin de los climas, la formacin de las nubes y su inestabilidad, la produccin de las lluvias, la variacin de los niveles de los ros, y el almacenamiento de agua en depsitos superficiales o subterrneos son temas en cuyo estudio se ha venido profundizando a lo largo de los aos, conformando una rama de la fsica que se conoce como Hidrologa.La necesidad de conocer la distribucin y disponibilidad del recurso hdrico, debido a su aprovechamiento para el consumo poblacional y diversas actividades como generacin de energa, agricultura, agua potable, industria entre otros, son los que generan presin sobre este recurso y nos lleva a conocer y desarrollar este tema. El Balance Hdrico, que se sustenta en conocer cuanta del agua precipitada desde la atmsfera; llega a la superficie terrestre y genera escurrimiento superficial directo, relacionando las variables de precipitacin, evapotranspiracin y escurrimiento superficial.OBJETIVOS Objetivos GeneralesEstablecer en la medida de lo posible una informacin concisa, con principios y mtodos que sirvan en el desarrollo del tema balance hdrico. Objetivos Especficos Determinar un marco terico lo ms preciso posible para el lector. Determinar las ecuaciones de balance hdrico. Determinar los componentes principales en el balance hdrico. Determinar otros tipos de balance hdrico. Balance hdrico a nivel superficial para el Per.DESARROLLO TEMATICOI.-Marco tericoEl concepto de balance hdrico se deriva del concepto de balance en contabilidad, es decir, que es el equilibrio entre todos los recursos hdricos que ingresan al sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. Sintticamente puede expresarse por la frmula:Para la determinacin del balance hdrico se debe hacer referencia al sistema analizado. Estos sistemas pueden ser, entre otros: una cuenca hidrogrfica; un embalse; un lago natural; etc. Nos centraremos en este caso sobre el balance hdrico a nivel de una cuenca hidrogrfica, en el cual las entradas de agua a la cuenca puede ser a travs de Precipitaciones (lluvia; nieve; granizo; condensaciones), Aporte de aguas subterrneas desde cuencas hidrogrficas colindantes, Transvase de agua desde otras cuencas, asociadas a Descargas de centrales hidroelctricas o de aguas servidas de ciudades situadas en la cuenca. Mientras que la salida de aguas puede darse mediante la Evapotranspiracin (de bosques y reas cultivadas con o sin riego); Evaporacin desde superficies lquidas (como lagos, estanques, pantanos, etc.); Infiltraciones profundas que van a alimentar acuferos; Derivaciones hacia otras cuencas hidrogrficas; derivaciones para consumo humano y en la industria; Salida de la cuenca, hacia un receptor o hacia el mar.II.-BALANCE HIDRICO DE UNA CUENCA HIDROGRFICAEl estado inicial (en el instante t) de la cuenca o parte de esta, para efecto del balance hdrico, puede definirse como, la disponibilidad actual de agua en las varias posiciones que esta puede asumir, como por ejemplo: volumen de agua circulando en los ros, arroyos y canales; volumen de agua almacenado en lagos, naturales y artificiales; en pantanos; humedad del suelo; agua contenida en los tejidos de los seres vivos; todo lo cual puede definirse tambin como la disponibilidad hdrica de la cuenca.1. Cuenca hidrogrfica generalidadesEn su acepcin ms simple, se conoce como cuenca hidrogrfica al rea drenada por un ro. LaCuenca es una unidad natural hidrolgica y geofsica, con lmites definid os que facilitan la planificacin y el aprovechamiento de sus recursos. Los limites de la cuenca dependen de suTopografa y estn determinados por la lnea divisoria de aguas. En la cuenca es posible efectuar un balance del ciclo hidrolgico, cuantificando con mayor precisin el agua disponible. Divisoria de aguas: La divisoria de aguas o divortium aquarum es una lnea imaginaria que delimita la cuenca hidrogrfica. Una divisoria de aguas marca el lmite entre una cuenca hidrogrfica y las cuencas vecinas. El agua precipitada a cada lado de la divisoria desemboca generalmente en ros distintos. Partes de una cuenca:-Cuenca alta, que corresponde a la zona donde nace el ro, el cual se desplaza por una gran pendiente.-Cuenca media, la parte de la cuenca en la cual hay un equilibrio entre el material slido que llega trado por la corriente y el material que sale. Visiblemente no hay erosin.-Cuenca baja, la parte de la cuenca en la cual el material extrado de la parte alta se deposita en lo que se llama cono de deyeccin.2. La Ecuacin del balance hdrico 2.2.1. Evapotranspiracin potencial mediante ThornthwaiteMediante la frmula de Thorntwhaite se calcula la evapotranspiracin potencial (ETP). La real es la que se mide en las estaciones meteorolgicas con el tanque de evaporacin.Thornthwaite introdujo el trmino evapotranspiracin potencial (ETP) para expresar "la cantidad de agua que perder una superficie completamente cubierta de vegetacin en crecimiento activo si en todo momento existe en el suelo humedad suficiente para su uso mximo por las plantas". Es difcil que en la prctica se den todas las condiciones para que tenga lugar la ETP, pero es un mtodo que se estableci a partir de las medidas realizadas en latitudes medias, donde dan buenos resultados por su similitud con la realidad.Ejemplo 1.-Clculo de la E.T.P. Evapotranspiracin potencial mensual (mm)ETP = 16 x (10 T / I) aI = ndice de calor anual = suma de los 12 valores del ndice de calor mensual (i)Donde:i= ( T / 5 ) elevado a 1,514T = temperatura media mensual en C.a = funcin del ndice de calor anual (I), que simplificado equivale a 0,016 elevado a 0,5; a se calcula como:a = 0,000000675 I elevado a 3 - 0,0000771 I elevado a 2 + 0,01792 I + 0,49239Para el clculo de la ETP de un mes determinado se debe corregir la ETP mediante un coeficiente que tenga en cuenta el nmero de das del mes y horas de luz de cada da, en funcin de la latitud. Para lo cual se introduce el ndice de iluminacin mensual en unidades de 12 horas, que deber multiplicar a la ETP para obtener la ETP segn Thornthwaite (mm/mes) final.ETP (corregida) = ETP L (mm/mes)ETP : evapotranspiracin mensual en mmL : factor de correccin del nmero de das del mes (Ndi) y la duracin astronmica del daNi -horas de sol:Li = Ndi/30 Ni/12 (Tablas de L mensuales por latitud) 2.2.2. Evapotranspiracin potencial mediante HargreavesLa frmula de Hargreaves (Hargreaves y Samani, 1985) para evaluar la Evapotranspiracin Potencial necesita solamente datos de temperaturas y de Radiacin Solar. La expresin general es la siguiente:ET0 = 0,0135 (tmed + 17,78) Rs (1)Donde:ET0 = evapotranspiracin potencial diaria, mm/datmed = temperatura media, CRs = radiacin solar incidente, convertida en mm/daLa radiacin solar incidente, Rs, se evala a partir de la radiacin solar extraterrestre (la que llega a la parte exterior de la atmsfera, que sera la que llegara al suelo si no existiera atmsfera); sta ltima aparece segn los autores como R0 Ra, y la leemos en tablas en funcin de la latitud del lugar y del mes. Aqu nos referiremos a ella como R0.Obtencin de la Radiacin Solar Incidente (Rs)Rs = R0 * KT * (tmax - t min)0,5 (2)Donde:Rs = Radiacin solar incidenteR0 = Radiacin solar extraterrestre (tabulada)KT = coeficientetmax = temperatura diaria mximat min = temperatura diaria mnimaPuesto que los valores de R0 estn tabulados y las temperaturas mximas y mnimas son datos empricos relativamente fciles de obtener, la dificultad para aplicar esta sencilla expresin la encontramos en el coeficiente KT.Para evaluar la Radiacin Solar Extraterrestre (R0) existen varias tablas, todas ellas en funcin de la latitud y del mes.El coeficiente KT de la expresin (2) es un coeficiente emprico que se puede calcular a partir de datos de presin atmosfrica, pero Hargreaves recomienda KT = 0,162 para regiones del interior y KT = 0,19 para regiones costeras.Frmula simplificadaSustituyendo el valor de Rs de (2) en la expresin inicial (1), y tomando para el coeficiente KT el valor medio de 0,17, resulta la expresin:ET0 = 0,0023 (tmed + 17,78) R0 * (tmax - tmin)0,5 (3)Donde:ET0 = evapotranspiracin potencial diaria, mm/datmed = temperatura media diaria, CR0 = Radiacin solar extraterrestre, en mm/da (tabulada)tmax = temperatura diaria mximat min = temperatura diaria mnima 2.2.3. Evapotranspiracin potencial y actual mediante la clasificacin climtica de Holdridge.

Las agrupaciones de asociaciones con base en la cuantificacin de algunos parmetros climticos se denominan segn Holdridge Zonas de Vida. Son conjuntos naturales de asociaciones, sin importar que cada grupo incluya una cadena de diferentes unidades de paisaje o de medios ambientales, que pueden variar desde pantanos hasta crestas de colinas. Al mismo tiempo, las zonas de vida comprenden divisiones igualmente balanceadas de los tres factores climticos principales, es decir, calor, precipitacin y humedad.La progresin logartmica de temperatura y de valores de precipitacin, suministra una base terica slida para establecer divisiones igualmente balanceadas. Holdridge se bas en los estudios de Mitscherlich, el cual mostr que, cuando un elemento es un factor limitante en la alimentacin de las plantas; las adiciones de ese elemento hasta la cantidad que pueda ser utilizada, deben incrementarse en progresin logartmica, si se desea obtener una secuencia de incrementos iguales en la produccin. Figuras 1.Las zonas de vida se definen con base en los valores promedios anuales de calor, utilizndose el concepto de biotemperatura. Este autor define la biotemperatura promedia como un promedio de las temperaturas en C a las cuales tiene lugar crecimiento vegetativo, en relacin con el periodo anual. Esta frmula se utiliza en Latitudes bajas y bajas elevaciones ( Qp, la planta se marchita o tiene que variar sus condiciones de desarrollo. Si Q1 Qp, la planta tiene suficiente circulacin de agua y se desarrolla satisfactoriamente. Por ltimo, los excesos de circulacin de agua con Q1