evaporacion ter112jhon

8/16/2019 evaporacion ter112jhon

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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

INTRODUCCIÓN

Se presenta en este trabajo un resumen del tema“EVAPORACIÓN ”

como parte delcurso de IDR!L!GÍA "ue se #mparte a los alumnos de In$en#er%a C#l' con la

(#nal#dad de (ac#l#tar al alumno el estud#o ) conoc#m#ento en tal d#sc#pl#na*

Una $ran parte del a$ua "ue lle$a a la t#erra' &uel&e a la atm+s(era en (orma de &apor'

,e&aporac#+n-' o a tra&.s de las plantas ,transp#rac#+n-/ dada la d#(#cultad de med#r por

separado ambos t.rm#nos' se determ#na con la e&apotransp#rac#+n* La #n(luenc#a de

estos (en+menos sobre el c#clo 0#drol+$#co es mu) #mportante/ en promed#o' m1s del

234 de la prec#p#tac#+n "ue lle$a a la t#erra es de&uelta a la atm+s(era por

e&apotransp#rac#+n' alcan5ando este porcentaje en al$unos lu$ares 0asta el 634* Desde

el punto de sta de la #n$en#er%a 0#drol+$#ca es #mportante conocer' por un lado' la

cant#dad de a$ua "ue se p#erde por e&aporac#+n en $randes dep+s#tos' como presas'

la$os o en s#stemas de conducc#+n' )' por otro lado' la cant#dad de a$ua "ue es necesar#o

a los s#stemas de r#e$o' para determ#nar las (uentes ) d#mens#ones de los s#stemas de

abastec#m#ento*

1. OBJETIVOS

1.1.OBJETIVO GENERAL

In&est#$ar ) e7pl#car los procesos (%s#cos de e&aporac#+n ) e&apotransp#rac#+n*

1.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS

De(#n#r el proceso de la e&aporac#+n*E7pl#car los (actores "ue controlan la e&aporac#+n*Dar a conocer los d#(erentes m.todos e #nstrumentos para la med#c#+n de la

e&aporac#+n*

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2. JUSTIFICACIÓN

Este trabajo lo real#5amos como muestra del aprend#5aje ) desarrollo pr1ct#co delcurso/ el cual' nos a)udar1 a conocer todo lo "ue respecta a los procesos deE&aporac#+n ) E&apotransp#rac#+n*

9or este mot#&o dec#d#mos real#5ar una #n&est#$ac#+n ) recop#lac#+n de #n(ormac#+nde d#&ersos med#os' s#endo cu#dadoso con cada p1rra(o de #n(ormac#+n recop#lada para opt#m#5ar el entend#m#ento ) (1c#l comprens#+n lo "ue abarca en este tema*

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3. MARCO TEÓRICO

EVAPORACIÓN

3.1.Defini i!n

9roceso (%s#co por el cual el a$ua camb#a de estado l%"u#do a $aseoso' retornandod#rectamente a la atm+s(era en (orma de &apor' a part#r de super(#c#es de a$ua l#brecomo oc.anos' la$os ) r%os' de 5onas pantanosas' del suelo' ) de la &e$etac#+n 0;meda*

Los (en+menos de e&aporac#+n #nterenen en el c#clo 0#drol+$#co desde el momento en"ue las prec#p#tac#ones lle$an a la super(#c#e del suelo* En (#n' el a$ua "ue #mpre$na lascapas super(#c#ales del terreno' procede de las lluas rec#entes' #n(#ltradas en pe"ue


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En la F#$ura 8 se obser&a' a med#da "ue el tama


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3.3.1. F$% ()"& E +:%i "& &(+e%fi ie& -e ",(" )i6%e4

Buc0as e7pres#ones emp%r#cas se 0an desarrollado para est#mar la e&aporac#+ndesde super(#c#es de a$ua l#bre' relac#on1ndola con al$unos (actores "ue #n(lu)en enel (en+meno' en$lobando los dem1s en coe(#c#entes emp%r#cos ,constantes para cadalu$ar-' "ue deben ajustarse se$;n las med#das e7per#mentales obten#das*

La ma)or parte de las (+rmulas emp%r#cas "ue se 0an propuesto se basan en el planteam#ento apro7#mado de la le) de Dalton , Ev= k (e s− e a ) -

E7#ste una $ran cant#dad de (+rmulas de este t#po' pero todas ellas son mu)s#m#lares' por lo "ue en este apartado se menc#onaran solamente al$unas*

3.3.1.1. F!% ()" -e Me7e%

9ropuesta en el a


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e a ) e s se determ#nan con base en la temperatura ) la 0umedad relat#&amed#as mensuales ) con a)uda de la F#$ura *

3.3.1.2. F!% ()" -e Fi# ,e%")-

es− e

a

Ev = (0.4 + 0.449 ∗V o )∗ ¿ -

3.3.1.3. F!% ()" -e R$8;e%

Ev= 0.497 ∗(1 − 0.0005 ∗ P )∗(1 +0.6 ∗V o)∗(e s− ea )

3.3.1./. F!% ()" -e L(,e$n F%"n i"4

Ev =

0.398 ∗d∗273 + t 273

∗760

P − e s∗(e s− e a )

3.3.1.9. F!% ()" -e )$& &e%*i i$&


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V o &eloc#dad del ento sobre la super(#c#e del a$uad n;mero de d%as del mest temperatura med#a mensual de las m17#mas d#ar#as' en C

P at pres#+n atmos(.r#ca' en mm $

Cabe tener presente "ue e s ' ea ' V ) 9 son &alores med#os d#ar#os cuando se

calcula E ) med#os mensuales s# se calcula Evm * Todas estas (+rmulas t#enen&al#de5 local o re$#onal* Se deber1 prec#sar el &alor de los coe(#c#entes "ue ellascont#enen por med#o de obser&ac#ones locales*

3.3.1.?. N$ $,%" " -e Pen "n

En 86> 9enman propuso dos (ormas de calcular la e&aporac#+n d#ar#a ,Eo- en mm*'a part#r de una super(#c#e l#bre de a$ua* La pr#mera de ellas es med#ante el uso de unnomo$rama ) se$unda med#ante un balance ener$.t#co* 9ara el uso del nomo$ramase re"u#ere la s#$u#ente #n(ormac#+n?

t temperatura med#a del a#re*0 0umedad relat#&a med#au: &eloc#dad med#a del ento a :m de altura' en m se$*n D durac#+n relat#&a de #nsolac#+nn durac#+n de #nsolac#+n e(ect#&aD durac#+n del d%a astron+m#co ,desde la sal#da 0asta la puesta del sol-n D 3 ,c#elo completamente cub#erto-n D 8 ,c#elo completamente despejado-RA &alor de An$ot* Es la cant#dad de rad#ac#+n solar' en calor%as por d%aen un plano 0or#5ontal de 8 cm:*' entrante en los l%m#tes e7ter#ores de laatm+s(era* Es una (unc#+n de la pos#c#+n $eo$r1(#ca ) la .poca del a


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A&er#$uar el &alor de Eo para los s#$u#entes datos?

t :3 Cn D 3*>

0 3*2RA 3 cal ,cm:@d#a-u: m s

E8 se lee en la pr#mera parte del nomo$rama @8*3 mm d%aE: se lee en la se$unda parte del nomo$rama J:*= mm d%aE= se lee en la tercera parte del nomo$rama J8* mm d%a

Lue$o?

Eo E8 J E: J E=Eo @8*3 J :*= J 8* Eo =*8 mm d#a

Fi,(%" . Nomo$rama de 9enman

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3./. Me-i i!n -e )" E*"+$%" i!n

Con el (#n de 0omo$ene#5ar las med#das de las ma$n#tudes "ue #nterenen en el c#clo0#drol+$#co' la e&aporac#+n se m#de en m#l%metros 9or lo $eneral se acompa


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3./.1. T"n'(e& -e E*"+$%" i!n

Uno de los #nstrumentos m1s empleados para la med#c#+n de la e&aporac#+n est1const#tu#do por tan"ues' t#enen como pr#nc#p#o com;n la med#da del a$ua perd#da por e&aporac#+n conten#da en un dep+s#to de re$ulares d#mens#ones* Generalmente son

(abr#cados de 0#erro $al&an#5ado' 5#nc o cobre' d#(erenc#1ndose los d#st#ntos modelosentre s%' por su tama


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a- Tan"ue t#po OKO

Construct#&amente re;ne las m#smas cond#c#ones del t#po OAO* Su d#1metro #nter#or es de 8' :6 m ) su altura de 3' 8 m* Se #nstala enterr1ndolo de modo "ue su bordesobresal$a 83 cm del terreno' con(ormando al m#smo alrededor del tan"ue con un

pe"ue m de lado ) 3'> :m de altura* 9ara #nstalarlo se lo ent#erra en el terreno de manera "ue sus ar#stassuper#ores "ueden a 83 cm sobre la super(#c#e de a"u.l* El n#&el de a$ua en el tan"ue

es manten#do enrasando apro7#madamente con el terreno ad)acente*

3./.1.3. T"n'(e& f)$#"n#e&

Los tan"ues o e&apor%metro (lotante es m1s ut#l#5ado por el Serc#o Geol+$#co de losEE*UU*' es de secc#+n c#rcular' con un 1rea de 3': m: ,= p#es cuadrados- ) > '2 cm ,8 pul$adas- de pro(und#dad* Est1 soportado por rod#llos (lotantes en el centro de una balsade >':3 7 >' 3 metros* El n#&el del a$ua en el tan"ue es el m#smo "ue el del a$ua

c#rcundante* 9osee adem1s' de(lectores d#a$onales para reduc#r el e(ecto de las olas*Este t#po de tan"ues son para estud#ar la e&aporac#+n de $randes super(#c#es de a$ua*

Su #nstalac#+n suele ser d#(%c#l por los problemas de amarre ) estab#l#dad/ adem1s' lasmed#c#ones' aparte de ser muc0o menos c+modas "ue en t#erra pueden &erse (alseadas'sobre todo en d%as de entos (uertes' por el a$ua #ntroduc#da en el tan"ue por el oleaje ola &ert#da (uera de a"u.l bajo la acc#+n de los mom#entos de balanceo*

3./.1./. M0#$-$& -e e-i i!n en )$& #"n'(e&

9ara la med#c#+n del a$ua e&aporada en los tan"ues' se real#5a con (recuenc#a de una

med#c#+n por d%a' a #$ual 0ora' e7#sten dos m.todos? B.todo &olum.tr#co' cons#ste enmed#r los &ol;menes de a$ua "ue es prec#so a* Tan"ue enterrado


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per#+d#camente al tan"ue para reponer en .ste el n#&el #n#c#al o de re(erenc#a' el "ue seobt#ene 0ac#endo "ue el a$ua del dep+s#to enrase con la punta met1l#ca de un &1sta$o'soldado al (ondo o a la pared del tan"ue*

Bed#da de los n#&eles de a$ua' cons#ste en med#r la d#(erenc#a de la e&aporac#+n

produc#da en el t#empo transcurr#do entre las med#c#ones ,:> 0rs*-* En este caso' el n#&el puede determ#narse med#ante un torn#llo med#dor' "ue cons#ste en un &1sta$o roscado )$raduado "ue term#na en un $anc0o sem#c#rcular de punta a(#lada ,d#r#$#da enconsecuenc#a 0ac#a arr#ba-' la "ue se enrasa con el n#&el del a$ua*

3./.1.9. In%( en#") $ +)e en#"%i$

La e&aporac#+n depende de las cond#c#ones atmos(.r#cas' por lo tanto en cadaempla5am#ento deben reco$erse en (orma s#mult1nea datos meteorol+$#cos' pr#nc#palmente la &eloc#dad med#a del ento' temperatura del a#re' temperatura de lasuper(#c#e del a$ua' 0umedad del a#re ) prec#p#tac#+n ,Cuadro 8-*

9ara med#r la temperatura del a$ua del tan"ue' se ut#l#5an term+metros comunes$raduados en $rados cent%$rados* El term+metro se lo coloca sobre un (lotador demadera o pl1st#co le&emente #ncl#nados' de modo "ue la parte super#or del bulbo "uedea = + > mm* por debajo de la super(#c#e del a$ua ) prosto de un separador "ue eta sucontacto con las paredes del tan"ue* La lectura se real#5a en (orma d#recta' s#n sacarlodel a$ua*

Cuadro 8* E"u#pam#ento de una estac#+n e&apor#m.tr#ca

3./.2. E*"+$%: e#%$&

3./.2.1. E&apor%metros de balan5a ,Bodelo P#ld-

Cons#ste en un pe"ue 0oras' como parte del a$ua se 0abr1 e&aporado ) con ello 0abr1 sub#do el plat#llo' se puede leer d#rectamente en la escala' el n;mero de m#l%metros "ue 0a bajado el n#&el de a$ua*

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3./.2.2. E&apor%metro t#po L#n$stone

9resentan al a#re' una es(era porosa 0ueca ,t#po L#n$stone- o un d#sco ,t#poKellan#-' de porcelana porosa' con a$ua dest#lada en su parte #nter#or ) encomun#cac#+n con un rec#p#ente "ue ase$ura la repos#c#+n del l%"u#do' a)udado por la pres#+n atmos(.r#ca ,F#$ura b-*La reducc#+n del a$ua conten#da en a"u.l' #nd#ca la cant#dad e&aporada* En la pr1ct#ca se ut#l#5an (recuentemente como aparatos de #n&est#$ac#+n ) para e(ectuar determ#nac#ones de apl#cac#+n a$ron+m#ca' 0ab#.ndose empleado as#m#smo paraestud#os de transp#rac#+n*

3./.2.3. E&apor%metro de 9#c0.

Est1 (ormado por un tubo de dr#o' cu)as d#mens#ones &ar%an se$;n los modelos,de 8 a 8':> cm de d#1metro #nter#or ) de 8 a :2' cm de lar$o-' $raduado en mm'ab#erto por el e7tremo #n(er#or' "ue se cubre con un d#sco de papel de (#ltro detama 0oras*

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F#$ura a*

F#$ura b*


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3./.3. M TODO DE BALANCE ENERG TICO

Determ#na la e&aporac#+n por un#dad de super(#c#e ) se$undo' en (unc#+n de la rad#ac#+n neta"ue entra' de la dens#dad del a$ua' ) del calor latente de e&aporac#+n ,calor necesar#o para "ueuna sustanc#a camb#e de estado-?

E Rn ,L&Q( - mm d%aDonde L& ,:' 38Q83 @ :=23QT :3 C- $*

Ejemplo* Ut#l#5ando este m.todo' calcular la tasa de e&aporac#+n del a$ua desde una super(#c#eab#erta' s#endo la rad#ac#+n neta de :33 P m: ) la temperatura de : C ,la dens#dad del a$ua es662 $ m=-*

L& ,:' 38Q83 @ :=23Q: - :>>8 $/E :33 ,:>>8Q83=Q662- *::Q83@ m s 2'83 mm d%a*

Este m.todo se emplea en 5onas mu) e7tensas ,mar#smas' pantanos***-' donde pr1ct#camentes+lo se posee el dato de la rad#ac#+n solar*

3././. B")"n e


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El m.todo del balance 0%dr#co cons#ste en escr#b#r la ecuac#+n de balance 0%dr#co ent.rm#nos de &ol;menes?

Ev= (S1 − S2 )+ I + P− O − Og

D+nde?E& E&aporac#+nS Almacenam#entoI Caudal de Entrada9 9rec#p#tac#+n! Caudal de Sal#da!$ In(#ltrac#+n Subsuper(#c#al

En teor%a el m.todo es mu) s#mple' pero en la pr1ct#ca rara &e5 da resultados con(#ables*La ra5+n est1 en "ue los errores en la med#c#+n de los &ol;menes "ue #nterenen ) delos almacenam#entos repercuten d#rectamente en el c1lculo de la e&aporac#+n* De todoslos t.rm#nos "ue entran en la ecuac#+n' el m1s d#(%c#l de e&aluar es la #n(#ltrac#+n ,!$-' por"ue debe ser est#mada #nd#rectamente a part#r de n#&eles de a$ua subterr1nea' permeab#l#dad' etc*

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