Evaporacion y Evpotranspiracion

8/16/2019 Evaporacion y Evpotranspiracion

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UNIDAD IV.

EVAPORACIÓN Y USOCONSUNTIVOHIDROLOGÍA SUPERFICIAL

Presentan:

EQUIPO 1: “LAS LEONAS”

C. Becerril Martínez Adalert! Mari!

C. S"nc#ez $ern"ndez Uriel de %es&s

C. Cr'z Martínez La'ra C!ns'el!

C. Le!nila

CATEDRÁTICO: DR. ESPINOZA NÁJERA CARLOS16:00 – 17:00 HRS.


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IN(ICEIN)*O(UCCI+N..........................................................................................................

,.1 E-APO*ACI+N / E-O)*ANSPI*ACI+N................................................................

,.0 ME(ICI+N (E LA E-APO*ACI+N............................................................................/

,.0.1 )an'es de e2a3!raci4n.........................................................................................

,.0.0 Lisi5etr!s.............................................................................................................6

,.0.6 Balance $ídric!.....................................................................................................7

,.0., Balance Ener78tic!................................................................................................7

,.6 USO CONSUN)I-O.................................................................................................

,.6.1 act!res 'e a9ectan el 's! c!ns'nti2!....................................................................

,.6.0 (eter5inaci4n del 's!............................................................................................2

BIBLIO*A;A...........................................................................................................11

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IN)*O(UCCI+NEn el siguiente trabajo se presentará como se lleva a cabo el fenómeno de

evaporización y uso consuntivo del agua, así como los usos que se le brindan al agua que ya

no regresa al ciclo hidrológico, el objetivo es determinar las habilidades para la caracterización

de los procesos del ciclo hidrológico y su aplicación al proyecto de obras hidráulicas talescomo presas, abastecimiento de agua y alcantarillado.

,.1 E-APO*ACI+N / E-O)*ANSPI*ACI+N

DESCRIPCIÓN DEL FENÓMENO:

Del latín evaporatĭo, la evaporación es la acción y efecto de evaporar o evaporarse.

Este verbo, por su parte, hace referencia a la conversión de un líquido en vapor.

F#*$3, 1. E4,5%3,'#)

El concepto puede nombrar al proceso físico en sí mismo (una sustancia se separa de

otra en su punto de ebullición) o al paso del estado líquido al gaseoso. La sustancia en estado

líquido adquiere la energía necesaria para vencer la tensión superficial: cuando toda la masaalcanza el punto de ebullición, comienza el proceso de evaporación.

La evaporación es una variable hidrológica que determina los niveles de una cuenca

hidrográfica. La energía intensifica el movimiento de las moléculas y las partículas comienzan

a escaparse en forma de vapor.


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Una parte de lluvia queda en los vegetales, interceptada por las hojas o troncos,

desde donde hay evaporación. Otra parte llega al suelo y lo moja, así habrá también

evaporación desde el suelo húmedo, con variaciones del grado de humedad; una vez saturado

el suelo, el agua corre por la superficie, aunque no por cauces, y también desde ésta se

produce evaporación. Por último, una parte alcanza los cauces y entonces se tendrá

evaporación desde superficies líquidas continuas, es decir, mares, lagos y ríos. Por eso se

puede decir que todo tipo de agua en la superficie terrestre está expuesta a la evaporación.

Considerando la evaporación desde una superficie de agua (lagos, ríos, etc.) como la

forma más simple del proceso, éste puede esquematizarse así: Las moléculas de agua están

en continuo movimiento. Cuando llegan a la superficie del líquido aumentan su temperatura

por efecto de la radiación solar, y en consecuencia su velocidad, creciendo por tanto su

energía cinética hasta que algunas consiguen liberarse de la atracción de las moléculas

adyacentes y atravesar la interface líquido-gas convirtiéndose en vapor. De esta manera, la

capa de aire inmediatamente por encima de la superficie se satura de humedad.Simultáneamente a la evaporación se desarrolla también el proceso inverso por el cual las

moléculas se condensan y vuelven al estado líquido. Además, es necesario que el medio que

envuelve la superficie evaporante tenga capacidad para admitir el vapor de agua. Esto último

se conoce como poder evaporante de la atmósfera.

Hay otra forma especial de evaporación, la que se produce a partir de la nieve y de los

hielos, el paso no es del estado líquido al gaseoso, sino del sólido al gaseoso; este fenómeno

se conoce como sublimación o volatilización.

Todos estos lugares donde se acumula el agua dan lugar al fenómeno físico de la

evaporación, pero también existen otros que hay que estudiar, las plantas que toman el aguadel suelo por medio de sus raíces y a través de su ciclo biológico la regresan a la atmósfera

por medio de la transpiración.

La transpiración es el proceso físico-biológico por el cual el agua cambia de estado

líquido a gaseoso a través del metabolismo de las plantas y pasa a la atmósfera.

Esencialmente es el mismo proceso físico que la evaporación, excepto que la superficie desde

la cual se escapan las moléculas del líquido no es de agua libre sino que es la superficie de

las hojas.

Éstas están compuestas por finas capas de células (mesodermo) y poseen unadelgada epidermis de una célula de espesor, la cual posee numerosas estomas. El espacio

intercelular en el mesodermo contiene grandes espacios de aire entre cada estoma. La

humedad entre los espacios intercelulares se vaporiza y escapa de la hoja a través de estos

estomas. El número de estomas por unidad de superficie varía dependiendo de la especie

vegetal y las condiciones ambientales.


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F#*$3,

La evapotranspiración es la combinación de los fenómenos de evaporación desde la

superficie del suelo y la transpiración de la vegetación. La dificultad de la medición en forma

separada de ambos fenómenos (el contenido de humedad del suelo y el desarrollo vegetal de

la planta) obliga a introducir el concepto de evapotranspiración como pérdida conjunta de un

sistema determinado.

La cantidad de agua que realmente vuelve a la atmósfera por evaporación y

transpiración se conoce con el nombre de evapotranspiración real. Ésta es la suma de las

cantidades de vapor de agua evaporadas por el suelo y transpiradas por las plantas durante

un período determinado, bajo las condiciones meteorológicas y de humedad de sueloexistentes.

El principal factor que determina la evapotranspiración real es la humedad del suelo, el

cual puede retener agua conforme con la capacidad de retención específica de cada tipo de

terreno. La humedad del suelo es generalmente alimentada por la infiltración, y constituye una

reserva de agua a ser consumida por la evaporación del suelo y las plantas.

La evaporación y la transpiración son un proceso importante en el ciclo del agua.

Cuando el sol calienta la superficie de una masa de agua, el líquido se evapora y se

transforma en una nube. Al producirse las precipitaciones (rocío, lluvia, nieve), el agua vuelve

a la cuenca y se completa el ciclo. Existen, por supuesto, otras condiciones atmosféricas que

inciden en este tipo de procesos, como la presencia de viento.

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,.0 ME(ICI+N (E LA E-APO*ACI+N

La evaporación natural puede ser medida como la pérdida de agua desde la superficie

o como la ganancia de vapor de agua por la atmósfera. Las mediciones en la fase líquida

asumen o crean un sistema cerrado, como un tanque de evaporación o un lisímetro, y deduce

la evaporación como la pérdida neta de agua desde el sistema cerrado en un tiempo dado. La

medida en la fase de vapor muy comúnmente asume que la atmósfera es un sistema abierto, y

determina la evaporación como una integración del coeficiente de flujo de vapor de agua (o

equivalente al calor latente) en el sistema abierto a través de la frontera turbulenta, en la capa

cercana a la superficie de la tierra.

La medición de la evaporación de extensiones libres de agua o de superficies

terrestres, así como de la transpiración de la vegetación, es de gran importancia para los

estudios hidrológicos. La evaporación y la evapotranspiración son también elementos

importantes en cualquier estudio del balance hídrico.En la actualidad es difícil medir directamente la evaporación o la evapotranspiración de

grandes superficies; sin embargo, existen diferentes métodos indirectos que dan resultados

aceptables. En los embalses existentes, las parcelas y las cuencas pequeñas, las

estimaciones pueden realizarse basándose en el balance hídrico, en el balance energético y

en métodos aerodinámicos.

,.0.1 )an'es de e2a3!raci4n

Por su aparente simplicidad, los tanques de evaporación son los instrumentos másutilizados para estimar la evaporación potencial. Existen numerosos modelos de tanques de

evaporación: unos son cuadrados y otros circulares; unos están instalados por encima del

nivel del suelo, y otros están enterrados de forma que el nivel de agua coincida

aproximadamente con la del terreno.

Los tanques enterrados tienden a eliminar los efectos perjudiciales de los límites, como la

radiación sobre las paredes laterales y el intercambio de calor entre la atmósfera y el tanque,

pero presentan dificultades para la observación, captan fácilmente basura, son difíciles de

instalar, limpiar y reparar; además, las fugas no se detectan con facilidad y la vegetación que

circunda al tanque puede tener ciertos efectos nocivos, y más aún, puede existir unintercambio apreciable de calor entre el tanque y el suelo.

La evaporación en un tanque flotante en un embalse o lago es más aproximada a la

evaporación del vaso, que la de los evaporímetros instalados en su orilla. Sin embargo, se

tienen dificultades para efectuar las mediciones, las salpicaduras distorsionan los cálculos y en

general los costos de instalación y mantenimiento son elevados.


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Entre los variados tipos de tanques de evaporación utilizados, la Organización

Meteorológica Mundial (OMM), recomienda el tanque tipo A de los Estados Unidos como

instrumento de referencia. Este es un tanque circular de 121 centímetros de diámetro y 25.4

centímetros de altura, montado sobre un enrejado de madera de forma que su base está 5 ó

10 centímetros encima del suelo, permitiendo la circulación del aire por debajo.Está construido de fierro galvanizado y es llenado hasta 5.1 centímetros bajo su borde.

Las mediciones se realizan apoyando en un tubo de nivelado un tornillo micrométrico cuya

punta se enrasa con el nivel del agua.

i7'ra 6

La evaporación diaria se calcula evaluando la diferencia entre los volúmenes de agua

en el tanque en días sucesivos, teniendo en cuenta las precipitaciones durante el períodoconsiderado. El volumen de evaporación entre dos observaciones del nivel del agua en el

tanque se estima mediante la fórmula:

E=P ± D∆

Donde P es la altura de precipitación entre las dos mediciones y D la altura del agua∆

añadida (+) o sustraída (-) del tanque.

,.0.0 Lisi5etr!s

La evapotranspiración se puede estimar por medio de lisímetros, mediante métodos de

balance hídrico o balance térmico, con ayuda del método de difusión turbulenta o mediante

fórmulas empíricas basadas en datos meteorológicos observados. El uso de evaporímetros y

lisímetros permite una medición directa de la evapotranspiración de superficies de terreno

diferentes y la evaporación del suelo situado entre espacios cultivados. Estos instrumentos

han demostrado ser suficientemente sencillos y exactos, siempre que satisfagan todos los

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requisitos concernientes a su instalación y técnicas de observación. La transpiración de

la vegetación se estima como la diferencia entre los valores de evapotranspiración y de

evaporación del terreno medidos al mismo tiempo.

i7'ra ,

,.0.6 Balance $ídric!

El método del balance hídrico puede utilizarse para estimar la evapotranspiración, ET,

cuando pueden medirse o estimarse la precipitación P, el escurrimiento Q, y las variaciones

del almacenamiento, S. La ecuación utilizada es:∆

ET = P – Q – Qss ±∆S

La evapotranspiración anual de una cuenca para un año hídrico puede ser estimada como

la diferencia entre la precipitación y el escurrimiento, si se puede establecer por estudios

geohidrológicos que la infiltración profunda es relativamente insignificante. Las fechas elegidas

para el comienzo y final del año hídrico deben coincidir con la estación seca, cuando la

cantidad de agua almacenada es relativamente pequeña y el cambio en almacenamiento de

un año a otro es mínimo.

Si se debe calcular la evapotranspiración para un período más corto, como una semana o

un mes, debe medirse la cantidad de agua almacenada en el suelo y en el canal del curso delagua. Esto es posible solo para cuencas pequeñas, y la aplicación del método de balance

hídrico para esos períodos cortos se limita generalmente a parcelas o cuencas experimentales

de algunas hectáreas.

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,.0., Balance Ener78tic!

El método de balance energético puede aplicarse a la estimación de la evapotranspiración

cuando la diferencia entre el balance de radiación y el flujo de calor en el suelo es importante y

excede los errores de medición. La evapotranspiración real es la cantidad de agua, expresada

en mm/d, que es efectivamente evaporada desde la superficie del suelo y transpirada por la

cubierta vegetal.

,.6 USO CONSUN)I-O

Es el uso del agua que no se devuelve en forma inmediata al ciclo del agua. Por ejemplo,

el riego es un uso consuntivo, mientras que la generación de energía eléctrica mediante el

turbinado del agua de un río, si la descarga es en el mismo río no es un uso consuntivo.

En agricultura, el uso consuntivo es el agua que se evapora del suelo, el agua que

transpiran las plantas y el agua que constituye el tejido de las plantas. Es la cantidad de agua

que debe aplicarse a un cultivo para que económicamente sea rentable, se expresa en

mm/día.

,.6.1 act!res 'e a9ectan el 's! c!ns'nti2! Los principales factores que influyen en el valor del uso consuntivo son:

El clima: Temperatura, humedad relativa, vientos, latitud, luminosidad y precipitación.

Los cultivos: Superficie, variedad, ciclo vegetativo y hábitos radiculares.

Agua: Calidad y disponibilidad practica de riego.


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i7'ra <

i7'ra =. act!res 'e a9ectan el 's! c!ns'nti2!

,.6.0 (eter5inaci4n del 's!

Uso doméstico

El uso para abastecimiento público incluye la totalidad del agua entregada a través de

las redes de agua potable, las cuales abastecen a los usuarios domésticos, así como a las

diversas industrias y servicios conectados a dichas redes.

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Figura 7. Uso en la generación de energía térmica

El porcentaje que representa el agua utilizada para usos consuntivos respecto al agua

renovable es un indicador del grado de presión que se ejerce sobre el recurso hídrico en un

país, cuenca o región. Se considera que si el porcentaje es mayor al 40% se ejerce una fuerte

presión sobre el recurso.

BIBLIO*A;A

http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Contenido/Documentos/Capitulo_3.pdf

http://www.fertitec.com/PDF/Clasificacion%20y%20Uso%20de%20las%20Aguas%

20de%20Riego.pdf

Evaluación de los recursos hídricos, Elaboración del balance hídrico integrado por

cuencas hidrográficas,programa hidrológico internacional de la UNESCO para Américalatina y el caribe. DOCUMENTO TECNICO DEL PHI – LAC Nº 4.

Demanda de agua por parte de los cultivos, Oscar Reckmann A, M. Sc. INIA La

Platina.

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