7/23/2019 HIDROLOGIA:EVAPOTRANSPIRACION
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HIDROLOGIAEVAPORACION
EVAPOTRANSPIRACION-
INFILTRACION
I ng. CARLOS MANUEL TEPE GASTULO
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EVAPORACION: Fenmeno fsico que transforma elagua en vapor. Requiere 600 cal por gramo.
TRANSPIRACION: Proceso biolgico mediante el
cual la planta absorbe agua de suelo y la evapora a
travs de sus hojas.EVAPO-TRANSPIRACION: evaporacin +
transpiracin.
EVAPORACION POTENCIAL: Es la cantidad de
vaor de agua que se puede ser emitida desde unasuperficie libre de agua. La evaporacin potencial
representa la demanda evaporativa de la atmosfera.
DEFINICIONES
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EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL: Cantidad
de agua evaporada y transpirada si ha existido en todo
momento un exeso de humedad disponible. EVPOTRANSPIRACION REAL: es la cantidad de
agua perdida por el complejo suelo-planta en las
condiciones meteorolgicas, edafolgicas (en las que se
incluye el contenido de humedad y la fuerza con que
esta humedad es mantenida)
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Al realizar el balance hdrico de una cuenca, es frecuente
disponer de datos de precipitaciones y de escorrenta
(aforos La diferencia P- Escorrntia Total se denomina
dficitde escorrentaqueriendo decir simplemente la
precipitacin no ha generado escorrenta. Si se trata deuna cuenca hidrogeologicamente cerrada, el balance lo
estamos realizando para una serie de aos
(preferiblemente mas de 30), Sabemos que el dficit de
escorrenta solo puede ser debido a la ET, por lo tanto,en estas condiciones serian conceptos equivalentes.
DEFICIT DE ESCORRENTIA
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USO CONSUNTIVO
Engloba lo evapotranspirado y el agua que la planta se
queda para su crecimiento que es proporcionalmente
muy poca. Por tanto, cuantitativamente es un concepto
equivalente a ET.
La unidad de medida es el mm. Si decimos que en un dia
de verano la Et puede ser de 3 o 4 mm, es fcil intuirlo
para hablar de evaporacin desde un lago, pero en un
terreno con vegetacin, hemos de pensar que el agua que
se ha evapotranspirado equivaldria a una lamina devegetacin, hemos de pensar que el agua que se ha
evapotranspirado equivaldra a una lamina de 3 a 4 mm .
A veces tambin se utiliza
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Para poder comprender los procesos asociados a laevapotranspiracin debemos conocer algunos conceptossencillos referentes al almacenamiento del agua en elsuelo.
ZONAS DE HUMEDAD EN EL SUELO
Lo que se encuentra por encima de la superficie freticase denomina de aireacin. La humedad en ella puedeestar distribuida de un modo irregular, peroesquemticamente podemos distinguir tres subzonas.
AGUA EN EL SUELO
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GRADO DE HUMEDAD: peso de agua en una muestrarespecto al peso de muestra seca, expresado en % .Porejemplo: Peso de una muestra de suelo =220kg.Peso despusde secar las muestra en la estufa =185kg.Grado deHumedad=35/185*100=19%.
CAPACIDAD DE CAMPO: Grado de humedad en elmomento en que el suelo ha perdido su agua gravifica.
PUNTO DE MARCHITEZ: Grado de humedad cuando lasplantas no pueden absorber mas agua.
AGUA UTILIZABLE POR LAS PLANTAS: Diferenciasentre dos anteriores.
CONTENIDO DE HUMEDAD DEL
SUELO
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FACTORES QUE CONTROLAN
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Balance de agua.
Balance de energa.
Formulas Empiricas.
Mediciones directas.
EVAPORACION: METODOS
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BALANCE DE AGUA
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FORMULAS EMPIRICAS
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MEDICION DIRECTA
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Medicin de la evaporacin
Evapormetro
De forma cilndrica, de 25.4 cm de profundidad y 120.7 cm de
dimetro, de construccin metlica. El fondo est colocado sobre un
bastidor a 1.5 cm del suelo.
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MEDICION DIRECTA
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ESTACION METEOROLOGICA
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Etr: Evapotranspiracin real. La que efectivamente se
produce tiene en cuenta las condiciones de humedad
disponible y de cobertura vegetal.
Etp : Evapotranspiracin potencial. La que se produce
en condiciones optimas de humedad y esta en funcin
del tipo de cultivo o cobertura vegetal.
Et0: Evapotranspiracin de referencia.Etp que sirve de
referencia para estimar la de otros cultivos.Calculada
para una superficie extensa cubierta de pasto verde dealtura uniforme entre 8 y 15 cm que crece en forma
normal, cubre completamente el suelo con sus sombra y
no carece de agua.
EVAPOTRANSPIRACION
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EVAPOTRANSPIRACION
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METODO DE THORNTHWAITE
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METODO DE THORNTHWAITE
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METODO DE TURC
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METODO PENMAN
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Infiltracin
Flujo de agua que escurre hacia el interior
de la tierra a travs de la superficie.
Es la velocidad con la que entra el agua en
el perfil del suelo.
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PERMEABILIDAD: Es el movimiento de agua en el
flujo saturado en cada uno de los horizontes del suelo.
DRENAJE: es la eliminacin del agua de superficie
ESCURRIMIENTO: es la eliminacin del agua
superficial debida al relieve.
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La infiltracin el agua posee un rol fundamental en losprocesos de escorrenta como respuesta a unaprecipitacin dada en una cuenca, dependiendo de su
magnitud lluvias de iguales intensidades, puedenproducir caudales diferentes. As tambin lo es, elestudio de la recarga de acuferos. La infiltracindepende de muchos factores, por lo que su estimacinconfiable es bastante difcil y es imposible obtener una
relacin nica entre todos los parmetros que lacondicionan.
INFILTRACION
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Infiltracin
Factores de inf luencia
Tipo y extensin de cobertura vegetal
Condicin de la superficie y el subsuelo
Temperatura
Intensidad de lluvia
Propiedades fsicas del suelo y del agua
Calidad del agua
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Capacidad de infiltracin. Se denomina capacidad deinfiltracin a la cantidad mxima de agua que puede absorberun suelo en determinadas condiciones, valor que es variableen el tiempo en funcin de la humedad del suelo, el materialque conforma al suelo, y la mayor o menor compactacin quetiene el mismo.
Factores que afectan la capacidad de infiltracin:
Influyen en el proceso de infiltracin: entrada superficial,transmisin a travs del suelo, capacidad de almacenamientodel suelo, caractersticas del medio permeable, ycaractersticas del fluido.
Entrada superficial: La superficie del suelo puede estarcerrada por la acumulacin de partculas que impidan, oretrasen la entrada de agua al suelo.
Transmisin a travs del suelo: El agua no puede continuarentrando en el suelo con mayor rapidez que la de sutransmisin hacia abajo, dependiendo de los distintos estratos.
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Acumulacin en la capacidad de almacenamiento: El
almacenamiento disponible depende de la porosidad,
espesor del horizonte y cantidad de humedad existente.
Caractersticas del medio permeable: La capacidad de
infiltracin est relacionada con el tamao del poro y su
distribucin, el tipo de suelo arenoso, arcilloso-, la
vegetacin, la estructura y capas de suelos.
Caractersticas del fluido: La contaminacin del agua
infiltrada por partculas finas o coloides, la temperatura y
viscosidad del fluido, y la cantidad de sales que lleva.
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Medicin de la infiltracin
Infiltrmetros
Carga constante
Simuladores de lluvia
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Los mtodos para medir la infiltracin se dividen en mtodosdirectos e indirectos.
Mtodos directos: Valorar la cantidad de agua infiltradasobre una superficie de suelo:
1. Lismetros: Es un depsito enterrado, de paredes
verticales, abierto en su parte superior y relleno del terrenoque se quiere estudiar. La superficie del suelo est sometida alos agentes atmosfricos y recibe las precipitacionesnaturales. El agua de drenaje es medida, al igual que lahumedad y la temperatura del suelo a diferentes
profundidades. Los inconvenientes son la necesidad de
perodos largos, la reconstruccin del suelo no es adecuada yaque no se reproduce exactamente igual el proceso que elmismo sufri debido al accionar de la naturaleza y el hombre
Ensayos de la infiltracin
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El agua de drenaje es medida, al igual que la humedad y
la temperatura del suelo a diferentes profundidades. Los
inconvenientes son la necesidad de perodos largos, la
reconstruccin del suelo no es adecuada ya que no se
reproduce exactamente igual el proceso que el mismo
sufri debido al accionar de la naturaleza y el hombre
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Aplican agua en forma constante reproduciendo lo ms
fielmente el acontecer de la precipitacin. Las gotas sondel tamao de las de la lluvia y tienen una energa de
impacto similar, comparndose los efectos. Varan en
tamao, cantidad de agua necesaria y mtodo de
medicin. El rea de lluvia es variable entre 0,1 m2 y 40m2 . La diferencia entre precipitacin y escorrenta
representa la valoracin del volumen infiltrado.
Simuladores de lluvia
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Infiltrmetros: Para realizar el ensayo de infiltracin en
el campo se utiliza el infiltrmetro. Es un aparato
sencillo, de uno o dos tubos de chapa de dimetro fijo.
Se clava en el suelo a una profundidad variable, se le
agrega una cierta cantidad de agua y se observa eltiempo que tarda en infiltrarse.
INFILTRMETROS
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Tubos: Es un tubo de cilndrico de 0,20 a 0,25 cm de
dimetro y un alto de 0,60 m, que se hinca en el suelo,
midindose el descenso del agua, con el principal
inconveniente que el agua infiltrada por el crculo del
fondo, en las zonas del suelo a los lados del aparato
participan tambin en la infiltracin; dando medidas
superiores a la realidad.
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Infiltrmetros:
Son dos anillos concntricos, usndose el interior, de 23
cm. de dimetro para determinar la velocidad de
infiltracin, mientras que el exterior de 35 cm se inunda
a las mismas profundidades para disminuir los efectos
de frontera en el anillo interior. Los anillos se insertan en
el suelo a la profundidad mnima necesaria para evitar
las fugas de los mismos. La medicin es menor que la
anterior y ms concordante con la capacidad real delsuelo.
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Se determina la capacidad de infiltracin considerando
una cuenca perfectamente controlada, con datos precisos
de precipitacin, evaporacin y escorrenta, se puede
determinar la infiltracin.
Ensayo de infiltracin: Los ensayos de infiltracin
permiten conocer la variacin de la capacidad de
infiltracin en funcin del tiempo, decreciente a medida
que transcurre el mismo. Los ensayos ms simples y
difundidos son los que se desarrollan con los anillosconcntricos.
Mtodos indirectos:
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Los datos obtenidos de campo se vuelcan en una planilla
registrndose las distintas alturas de agua y los tiempos
correspondientes. Los intervalos de tiempo dependen del
suelo donde se hace la medicin. Con los datos de alturay tiempo se obtienen los deltas de ambos. La capacidad
de infiltracin se obtiene haciendo el cociente entre
cantidad de agua infiltrada y el intervalo de tiempo: f =
Variacin altura / Variacin de tiempo. Se obtienen dos
curvas: De lmina acumulada, y la curva de capacidad
de infiltracin, ambas en funcin del tiempo:
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Estimacin de la infiltracin
Criterio de Horton
ktcoc
effff
Donde
f = capacidad de infiltracin (cm/hr)
k = decaimiento de la capacidad de infiltracin.fc = capacidad de infiltracin de equilibrio.fo = capacidad de infiltracin inicial.
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Tiempo
fo
fc
f
Estimacin de la inf i l tracin
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Estimacin de la infiltracin
ndice de Infiltracin media