evapo.transp

8/10/2019 Evapo.transp

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Hidrometeorologa

MSc Ever Menacho Casimiro

2014II


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EVAPORACION y EVAPOTRANSPIRACION La evaporacin es un componente del ciclo hidrolgico. Hay evaporaci

todo momento y desde toda superficie hmeda.

Considerada como un fenmeno puramente fsico, la evaporacin es eldel agua al estado de vapor; sin embargo hay otra evaporacin, la provopor la actividad de las plantas y que recibe el nombre de transpiracin.

De modo general, la evaporacin se puede estudiar por separado, a parlas superficies libres del agua (lagos, embalses, ros, charcas), a partirnieve, a partir del suelo y a partir de las plantas (transpiracin).

O bien se puede estudiar la evaporacin total en una cuenca, sin tomcuenta las formas particulares que adopta; a esta evaporacin total seevapotranspiracin.


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Factores

De todos los factores que intervienen en la evaporalos principales son los meteorolgicos: radiacin stemperatura del aire, la presin de vapor, el vientomenor grado la presin atmosfrica.

Estos factores son los que provocan la evaporaDebido a que la radiacin solar es el factorimportante, la evaporacin vara con la latitud,

del ao, hora del da y condiciones de nubosidad.


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Balance Hdrico

Este mtodo consiste en escribir la ecuacin debalance hdrico en trminos de volmenes: S1 + I + P - O Og - E = S2 S : almacenamiento

I : volumen de entrada P : precipitacin O : volumen de salida 0g :infiltracin

E : evaporacin


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n duracin de insolacin efectiva (medida por un helig D duracin del da astronmico (desde la salida hasta la

puesta del sol). n/D = 0 cielo completamente cubierto n/D = 1 cielo completamente despejado RA : Es la cantidad de radiacin solar, en caloras por da

un plano horizontal de 1 cm2., entrante en el tope de laatmsfera.

Es una funcin de la posicin geogrfica y la poca del a

(tabla 3.1).


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Aplicacin


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Balance Energtico de Penman El mtodo consiste en escribir la ecuacin de balan

trminos de energas, en la forma que veremos lueg La cantidad de energa emitida de la superficie rad

est dada por la ley de Stefan Boltzmann:


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La cantidad de energa en el tope de la atmsfera seindica por RA.

La cantidad Rc que penetra la atmsfera y alcanza lasuperficie terrestre es mucho menor que RA. Se pue

estimar mediante la formula


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Una parte de esta energa es reflejada y la cantidad neta RI retenpor la superficie terrestre es :

Parte de la radiacin neta RI es re-irradiada, da y noche, comoradiacin RB. La atmsfera misma irradia hacia arriba y hacia aba

y las nubes interfieren ambos flujos de radiacin.

Se ha encontrado, empricamente, que el flujo neto de radiacinsaliente puede encontrarse con la frmula:


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La cantidad neta de energa remanente en la superficie, ydisponible para varias prdidas, es el llamado calor almacena

El calor almacenado H de una rea dada de agua es usado de

cuatro maneras:


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Comentarios de cada termino


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2. de meteorologa dinmica se obtiene:

t : temperatura de la superficie libre


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Si la temperatura de la masa de agua permanconstante , o el lago es poco profundo , oconsideran periodos cortos de 10 a 20 das ,

puede despreciarse.

El valor de A es negativo cuando un tanque lleno cagua , en un desierto caliente y seco. Es cero cuanel embalse es grande.


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Penman introdujo dos formulas:

El valor viene representado por la tg.

Puesto que t y t difieren muy poco y puestoque t es desconocido , se puede usar lapendiente de la tangente a la curva en la absesto se calcula usando la tabla 1.1


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La segunda formula es la expresin semiempirica:

Que da la evaporacin desde la superficie del agpara el caso de las temperaturas del aire (t) yagua(t) son iguales. Ea expresada en mm/dia


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En trminos de calor :

Dividiendo las ecuaciones

se obtiene:


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Reemplazando:

Dividiendo


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De donde finalmente :


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Calcular Eo usando el mtodo del balanceenergtico para los mismos datos del ejempanterior.


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Evapotranspiracin


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Evapotranspiracin

Del agua que una planta absorbe del suelo slo una parte mpequea se queda para formar los tejidos de la plantaresto regresa a la atmsfera en forma de vapor, configurala transpiracin.'

Este fenmeno de la transpiracin constituye una fase mimportante del ciclo hidrolgico, porque es el mecanisprincipal por medio del cual el agua precipitada a tiregresa a la atmsfera.


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Al estudiar el balance hdrico de una cuenca,inters recae en la de terminacin de las prditotales de agua, es decir por evaporacin ytranspiracin.

Adems, desde el punto de vista prctico es mdifcil evaluar por separado cada prdida.prdidas totales de agua constituyen

evapotranspiracin.


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El trmino "evapotranspiracin potencial" fuintroducido por Thornthwaite y se definecomo la prdida total de agua que ocurrira en ningn momento existiera deficiencia deagua en el suelo para el uso de la vegetacin

Eo= evapotranspiracin potencial mensual

CAUDALES


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CAUDALES Para llegar a conocer los recursos hidrulicos de una cuenca es necesario aver

el caudal, diariamente, a la misma hora, y durante el mayor nmero posibaos. As es como se llega a conocer el rgimen de los ros.

Los trminos caudal, gasto y descarga son sinnimos. Aforar significa mcaudales. El principal mtodo para aforar corrientes naturales es ecorrentmetro.

Despus de seleccionar adecuadamente la seccin del ro, se establece la sede aforo y se procede a medir diariamente el caudal; tambin se mide elLuego de un tiempo es posible dibujar la curva de descarga del ro en el lugar

estacin.

Es una curva de caudales versus niveles o alturas de agua. Se usa en proyectos

Los niveles se miden con limnmetros o limngrafos instalados a un costadoestacin de aforo.

Dibujada la curva de descarga pueden suspenderse los aforos directos,bastara entonces con medir el nivel para conocer el caudal.

CORRENTOMETRO


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CORRENTOMETRO


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LIMNIGRAFOS


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La unidad bsica de flujo es el m3 /seg. El volumenflujo se puede expresar en m3 , pero como esto llenmeros demasiado grandes se acostumbra expresamiles de m3 (m MC) o en millones de m3 (MMC).

Los caudales pueden expresarse tambin en m3/seg/kpara comparar casos d flujo en ros con reas tributadiferentes, y son iguales al caudal en m3/seg divientre el rea de drenaje en km 2 .

Caudales medios


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Caudales medios

En poca de caudales estables solo es necesa

determinar el caudal (m

3

/seg) una vez al da, siemprla misma hora. Ese valor es considerado el caumedio diario.

En poca de variacin de caudales es necesa

determinar el caudal dos o tres veces al da a finobtener el caudal medio diario. Ahora, el promemensual de las descargas medias diarias proporciondescarga media mensual y el promedio de stasdescarga media anual.


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HIDROGRAMA


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REGIMEN DE RIOS PERUANOS

CURVA DURACION


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La curva de duracin, llamada tambin curva de persistencia, es una curva que indica el porcentaje del tiempo durante el cual caudales han sido igualados o excedidos. Para dibujarla, los gastos medios diarios, semanales o mensuales, se ordenan de acue

magnitud y luego se calcula el porcentaje de tiempo durante el cual ellos fueron igualados o excedidos . As el caudal de persis

es el caudal que es igualado o excedido el 75% del tiempo, por ejemplo, 9 de los 12 meses del ao.

CONSTRUCCION DE CURVAS DE DURACION


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CONSTRUCCION DE CURVAS DE DURACION

Dibujar la curva de duracin para los datos de la tabla de abajo. Las cifras son cadi l 3/


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medios mensuales en m3/seg.

Si se va a instalar una central hidroelctrica en el sitio donde se han medido los caudaletabla Cul es el valor del caudal medio mensual con un perodo de retorno de 10 aos

Curva Masa


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QU capacidad mnima del embalse

AC volumen que hay que tener almacenado antes que empiece el perodoQR volumen que hay que almacenar durante el perodoEn Q colmada la capacidad del reservorioEn T reservorio vaco

CAUDAL REGULADO


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Problema


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Una corriente proporciona los siguientes volmenes en un perodo de 80 das en el de un posible reservorio.a) Dibujar la Curva masa.b) Determinar los caudales medio, mximo y mnimo.c) Que capacidad de reservorio se necesita para asegurar un caudal regulado igualcaudal medio del perodo si el reservorio arranca el perodo estando lleno?d) Qu cantidad de agua se perdera en este caso por el aliviadero de demasas deembalse?

INFILTRACION


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INFILTRACION Cuando llueve, parte de la lluvia es retenida en la cobert

vegetal como intercepcin y en las depresiones del terrcomo almacenamiento superficial. Conforme continalluvia, el suelo se cubre de una delgada capa de agua conocomo detencin superficial y el flujo comienza pendieabajo hacia los cursos, lo que constituye la escorresuperficial.

Inmediatamente debajo de la superficie tiene lugarescorrenta sub superficial y las dos escorrentas, la superfy la sub superficial, constituyen la escorrenta directa.


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La infiltracin es el paso del agua a travs de la supe

del suelo hacia el interior de la tierra.

La percolacin es el movimiento del agua dentrosuelo y ambos fenmenos, la infiltracin y la percolac

El agua que se infiltra en exceso de la escorrsubsuperficial puede llegar a formar parte delsubterrnea, la que eventualmente puede llegar acursos de agua.

DISTRIBUCION DE AGUA PRECIPITADA


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DISTRIBUCION DE AGUA PRECIPITADA

El agua de un ro, en general. puede as estar formada de dos partes.Una parte de escorrenta (superficial y subsuperficial) que recibe el nombre de esco

directa y otra parte de agua subterrnea que recibe el nombre de' flujo base.

Factores


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Factores La capacidad de infiltracin depende de muchos factores. Los principales son:

- tipo de suelo- el contenido de materia orgnica- el contenido de humedad,- la cobertura vegetal y la poca del ao.

De aquellas caractersticas del suelo que afectan la infiltracin la porosidad es posiblemente laimportante.

La porosidad determina la capacidad de almacenamiento y tambin afecta la resistencia al fluj La infiltracin tiende a aumentar con el aumento de la porosidad.

El aumento en el contenido de materia orgnica tambin tiende a aumentar la capacidad deinfiltracin, debido sobre todo a que produce un aumento en la porosidad.

CICLO DE LA ESCORRENTIA


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Las aguas procedentes de las precipitaciones llegan al cauce del ro por diferentes vas:

- escorrenta superficial- escorrenta subsuperficia1- agua subterrnea- lluvia que cae en el espejo de agua

ndice de infiltracin


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ndice de infiltracin

El ms simple de estos es el ndice ,definido como la tasa de precipitacin porencima de la cual el volumen de lluvia es igual al volumen de escorrenta directa


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HIDROGRAMA HISTOGRAMA

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