Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Balance hidrológico y balance hídrico, Excesos hídricos superficiales -…
Balance hidrológico y balance hídrico
Cuando se desea llevar a cabo un balance de cualquier tipo, se necesita definir el espacio y tiempo de aplicación. Refiere a que la salida de un sistema (de materia o energía) es igual a la entrada (también de materia o energía) la variación de almacenamiento. Se diferencia un balance de otro en cuanto al espacio seleccionado y al tiempo en el cual se miden las variables. A mayor superficie espacial, intervienen componentes o variables globales y el paso de tiempo elegido debe ser cada vez mayor, dado que algunas variables cambian en pocas horas y no tiene sentido analizarlas
El
balance hídrico
en un lote permite cuantificar el déficit (necesidad de riego) o estimar el agua disponible en el suelo al inicio del ciclo de un cultivo. con paso de tiempo anual por ejemplo, permite obtener información sobre i) volumen de las precipitaciones. ii) volumen de escurrimiento o excedentes. iii) volumen anual de evapotranspiración real. iv) variación de niveles freáticos y por ende cambios en el almacenamiento del acuífero libre. v) período en el que se produce un déficit de agua o sequía y el cálculo de demanda de agua para riego en ese período. vi) variación del almacenamiento superficial.
Para conocer la evolución de las variables hidrológicas, se necesita contar con instrumental estaciones limnimétricas y estaciones meteorológicas
COMPONENTES
PRECIPITACION
: por medio de los cuales las gotitas que forman las nubes se pueden aumentar su tamaño y caen por su propio peso hacia la superficie de la Tierra. por encima de 0ºC, caen en forma de lluvia; mientras que con temperaturas menores a 0ºC las gotas de lluvia se congelan y precipitan en forma de nieve o de granizo.
Interpretación de los datos de lluvia, los registros de precipitación se deben tener en cuenta la lámina, la intensidad y la duración de la lluvia, constituyen el hietograma que considera la distribución en el tiempo de la lluvia.
Lámina (L) el total de la lluvia caída en un determinado tiempo, se expresa en mm.
Duración (D) como el período de tiempo en que ocurrió la lluvia.
Intensidad la tasa de la precipitación caída en un intervalo de tiempo (L/D) expresada generalmente en milímetros por hora (mm/hora), puede ser suave (valores hasta 3 mm/h), moderada (mayor de 3 y hasta 10 mm/h) y fuerte (mayor de 10 mm/h).
La precipitación media es la lámina media caída sobre un área dada.
Los registros decádicos (10 días) o mensuales de cada año de duración de la
serie se ordenan de mayor a menor, según la ecuación de Weibull Fe=100*n/m+1
La inversa de la probabilidad de excedencia, expresada en tanto por uno, indica
tiempo de retorno o recurrencia (TR) y representa la cantidad de años, en promedio, que la variable de análisis es superada.
AGUA DE SUELO
: El agua del suelo no se encuentra en estado puro, sino como una solución acuosa de varios electrolitos, por lo que es de uso común denominarla “solución del suelo ". Si el agua ocupa todos o gran parte de los espacios porosos del suelo, éste se encontrará parcial o completamente saturado. Por el contrario, cuando en el espacio poroso se encuentra muy poca cantidad de agua, el cultivo sufrirá estrés hídrico que redundará en una merma en sus rendimientos.
Existen diferentes tipos o estados del agua en el suelo, con sus respectivos porcentajes: de retención con sus fases capilar y de adsorción, cuyo límite superior representa el concepto de capacidad de campo y gravífica, cuyo intervalo de acción comienza en el punto anterior y culmina en saturación, cuando se llenaron con agua todos los poros del suelo.
Cuantificación del agua en el suelo: el volumen total del suelo (V) está representado por la suma de los volúmenes parciales de las partículas sólidas (Vs), del aire (Var) y del agua (Va), la suma de Va y Var representa el volumen del espacio poroso (Vp), como masa del suelo húmedo (m), masa de suelo seco (ms), masa del agua (ma) y masa del aire (mar).
Contenido de agua en base a volumen (): (cm3 cm-3, m3 m-3) en este caso representa el Va (cm3, m3) presente en una muestra de suelo respecto a V. =(d/da)x w.
Almacenamiento de agua en el suelo: L = (m3 de agua/m2 de suelo)
para conocer la lámina de agua almacenada en el perfil enraizable, se multiplica la profundidad por el contenido hídrico volumétrico. Cada espesor de suelo por separado y luego se suma el producto de las diferentes profundidades.
Es el almacenamiento del agua en los poros no capilares, es decir el agua gravífica
.
Variación de almacenamiento de agua en el suelo (L): (L Lf -Li) representa la diferencia de agua almacenada en un dado período de tiempo, Lf (mm) y Li (mm) representan la cantidad de agua almacenada al final y al inicio del período, L al final de un dado período puede ser (+) o (–).
Si fuese (–) significa que hubo extracción por parte del cultivo flujo capilar descendente.
Si fuera (+) significa que hubo recarga del perfil cuyo origen es la infiltración de agua de lluvia o de riego, o también del ascenso capilar que se genera desde el acuífero libre o capa freática cuando éste se encuentra próximo a la superficie.
Contenido de agua en base a masa (W): W (g g-1, kg kg-1) expresa la relación entre la masa de agua (g, kg) y la masa de las partículas o de sólidos (g, kg). W=ma/ms. en porcentaje (%) sería w (%)= (m-ms)/ms x100
EVAPOTRANSPIRACION
: La estimación de evapotranspiración máxima de un cultivo (ETcm) puede realizarse de modo indirecto.a partir de la evapotranspiración de referencia (ETo) y del coeficiente único de cultivo (Kc).En caso de no disponer de registros históricos de las variables mencionadas, pueden utilizarse otras ecuaciones indirectas para estimar evapotranspiración potencial (ETP), como la de Thornthwaite que sólo requiere de registros mensuales de temperatura media del aire
ESCORRENTINA SUPERFICIAL
: el exceso de agua comienza a acumularse temporalmente en pequeñas depresiones de la superficie del suelo o simplemente escurre (Es), dos componentes,
exceso de lluvia
que contribuye directamente a formar la escorrentía superficial, y
precipitación efectiva
es la precipitación remanente como evaporación, evapotranspiración, intercepción por vegetación no aporta a la escorrentina superficial. Los
sistemas hidrológicos
típicos están formados en un primer momento por el flujo en forma de lámina sobre la superficie del suelo, por la pendiente habrá flujo por gravedad hacia los cursos de agua o canales de drenaje, que se van agrupando en cauces de orden superior formando luego los tributarios principales de los grandes ríos, cuando la cuenca carece de pendiente no existe un sistema de drenaje jerarquizado pues predomina el escurrimiento en forma laminar, estos
sistema son no típicos
predominan los movimientos verticales limitados por la presencia de lagunas naturales u obras de infraestructura como terraplenes, canales y colectores. La
condición aclinal
de la roca sobre la cual se encuentran los sistemas hidrológicos no típicos dificulta la identificación de divisorias de aguas, el escurrimiento es afectado por cualquier obra estructural los excedentes hídricos pueden escurrir atravesando la divisoria original, las
cuencas típicas
exorreicas, la escorrentía superficial se concentra en un único punto de salida en forma de caudal total, las escorrentía directa que llega rápidamente al sistema de canales de drenaje después de una lluvia, formando la creciente y flujo base aquella componente proveniente del movimiento del agua subterránea.
HIDROGRAMA: La Hidráulica define al caudal como el volumen de agua que fluye a través de un conducto (abierto o cerrado) por unidad de tiempo la velocidad del agua multiplicado por la sección transversal. El hidrograma es la representación del caudal en el punto de salida de la cuenca respecto del tiempo. De las lluvias tiene caudal nulo (coordenadas x,y =0) significa que el cauce es intermitente que conducen agua únicamente después de una lluvia que genera escorrentía superficial, generalmente en cuencas pequeñas (menores a 250 ha). En ríos caudalosos donde se distinguen períodos de estiaje, es decir cuando no hay precipitaciones sobre la cuenca de aporte, y épocas de crecientes, las cuales pueden ser normales o extraordinarias dependiendo la magnitud de las lluvias que se obtiene con un hidrograma es el volumen de agua que sale de la cuenca, conocido como derrame, y matemáticamente se representa a través del área bajo la curva del hidrograma
CAPA FREATICA
:Un acuífero es una formación geológica que almacena y transmite agua. El acuífero está en contacto directo con la presión atmosférica se denomina libre y su nivel superior se puede medir desde la superficie del terreno a través de una perforación, Debajo del acuífero libre pueden estar presentes acuíferos semiconfinados o confinados. Cuando se mide la profundidad de la freática y se conoce la cota de la superficie del terreno. En áreas de llanura, con relieve plano y sin cauces jerarquizados, el movimiento horizontal del agua es muy lento debido a la falta de gradiente hidráulico cuando aumenta el nivel freático y no se realizan prácticas de drenaje subterráneo, la principal descarga ocurre a través de la evapotranspiración. El incremento de las lluvias por encima de lo normal y el incremento del nivel freático no solo es visual sino que se puede verificar estadísticamente. FORMULA.
ALMACENTAMIENTO SUPERFICIAL
: es muy importante en área de llanura. Puede acumularse naturalmente el agua es a través de las hoyas de deflación de diferentes tamaños que en períodos húmedos se convierten en espejos de agua temporarios, reduciendo la productividad de la superficie afectada y generalmente ocasionando la pérdida total del cultivo allí implantado. Consisten en depresiones circulares y elípticas de tamaño variable, originadas durante el período seco por efecto de la erosión eólica.
Excesos hídricos superficiales
ENCHARCAMIENTO
: Suelo saturado por lluvias ocurridas “in situ” o ascenso del nivel freático. terreno, no hay escorrentía y permanece en superficie hasta infiltrar o evapotranspirara (predominio componente vertical).
ANEGAMIENTO
: Estadio posterior al encharcamiento, originado en suelos saturados por lluvias provenientes de lotes ubicados aguas arriba, que puede agravarse con las ocurridas
INUNDACIÓN
: Condición extrema por desbordes de ríos, arroyos, canales con anegamiento generalizad, el agua superficial excedente ocupa el terreno hasta que el nivel del cauce se normaliza y el agua escurre con velocidad variable quedando el suelo anegado o encharcado en función de la magnitud de la crecida.