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TEMA 6 Evaporación y evapotranspiración - Coggle Diagram
TEMA 6
Evaporación y evapotranspiración
BALANCE DE AGUA
Es un método indirecto para calcular la evaporación.
Se basa en la ecuación de continuidad para un gran almacenamiento.
I=volumen de entradas al vaso en el ∆t (precipitación directa y escurrimiento)
O=volumen de salidas del vaso en el ∆t (infiltración y escurrimiento).
E=volumen de evaporación en el intervalo de tiempo ∆ t considerado.
∆V=cambio en el volumen almacenado en el ∆t
Se puede usar con fines estadísticos para estimar la evaporación en un vaso de almacenamiento dados vasos cercanos a él.
Para resultados sean confiables, I, O Y ∆V deben estar medidos con precisión
Como E es pequeño los errores de medición de I, O, ∆V provocan errores considerables en la estimación de E.
MEDICIÓN DE LA EVAPORACIÓN
Evaporímetros
Es un recipiente donde se coloca cierta cantidad de agua y se mide, el cambio en el tirante con frecuencia ∆t.
Tipos
Clase A.
fabricado de fierro galvanizado
La altura de evaporación se mide mediante una regla graduada, colocada dentro de un pequeño tubo aquietador.
Los valores medidos deben corregirse sumándoles la altura de precipitación registrada en el intervalo de tiempo en la estación pluviométrica más cercana, o mismo lugar que el evaporímetro.
EVAPOTRANSPIRACIÓN O USO CONSUNTIVO
Es determinante en el diseño de sistemas de riego, incluyendo las obras de almacenamiento, conducción, distribución y drenaje.
El volumen útil de una presa para abastecer a una zona de riego depende en gran medida del uso consuntivo.
hay dos métodos para el cálculo del uso consuntivo:
Thorntwaite.
Toma en cuenta sólo la temperatura media mensual, y las estimaciones se usan solo en estudios preliminares o de gran visión.
Blaney-Criddle
Aplicable a casos específicos.
Métodos
Método de Thorntwaite
calcula el uso consuntivo mensual en función de las temperaturas medias mensuales
Uj: Uso consuntivo en el mes j, en cm
Tj: Temperatura media en el mes j, en °C
a, I; Constantes
Ka: Constante que depende de la latitud y el mes del año
Las constantes I (Índice de eficiencia de temperatura) y a se calculan
Método de Blaney-Criddle
usa la temperatura, las horas de sol diarias, el tipo de cultivo, ciclo vegetativo, la temporada de siembra y la zona.
El ciclo vegetativo de un cultivo especifico es el tiempo que transcurre entre la siembra y la cosecha.
Evapotranspiración durante un ciclo vegetativo completo,
El = evapotranspiración durante el ciclo
vegetativo, cm.
F = factor de temperatura y luminosidad.
Kg = coeficiente global de desarrollo
El coeficiente global de desarrollo Kg varía entre 0.5 y 1.2.
Factor de temperatura y luminosidad F
EXTRACCIONES DE UN ALMACENAMIENTO PARA RIEGO
La evapotranspiración calculada representa la cantidad de agua que requieren las plantas en su desarrollo.
Es diferente de la que se debe extraer de una presa, debido a la precipitación disminuye el volumen de extracción necesario
Las pérdidas por evaporación e infiltración en las condiciones y los desperdicios lo aumentan.
volumen Di
Es necesario extraer del almacenamiento durante el periodo i
Donde
Hpi = Altura de precipitación media en la zona de riego en el periodo i
Acp = Área superficial de las conducciones
Wi = Volumen de desperdicio
hevi = Altura de evaporización media en la zona de riego en el periodo i
Eti = Evapotranspiración periodo i
Eficiencia del sistema (h)
Es deseable, eficiencias altas, así los almacenamientos necesarios resultan de poca magnitud.
En México y otros países va de 30 % <h <70 %
METODOS PARA DETERMINAR LA EVAPORACIÓN
Ley de Dalton
En los dos casos la evaporación es proporcional al gradiente de presión de vapor entre la zona de intercambio y la atmósfera.
k: constante de proporcionalidad
E: evaporación.
La zona de intercambio es angosta y su presión del vapor es difícil de medir pero ew tiene un valor cercano a es y es cercano a:
FÓRMULAS EMPÍRICAS
Se basan en el planteamiento aproximado de la ley de Dalton.
Método de Lugeon. (FRANCIA)
Método de Mayer. (INGLATERRA)
BALANCE DE ENERGÍA
Teoría de Penman
Se basa en el balance de energía para el cálculo
de la evaporación.
Wilson propuso el nomograma
Requiere los siguientes datos:
Relación de nubosidad, n/D.
Temperatura del aire Ta, °C.
La humedad relativa h, en %, que se calcula con la gráfica 6.2, en función de la presión de vapor y Ta.
La velocidad del viento V, en km/h, medida a 2m de la superficie.
Rc se calcula en función de la latitud y la época del año
FACTORES QUE AFECTAN EN EL PROCESO DE EVAPORACIÓN
Definiciones
Evaporación.
El agua pasa del estado líquido a estado gaseoso, en los almacenamientos, conducciones y en el suelo somero, y se transfiere a la atmósfera.
Transpiración.
vapor de agua que emiten las hojas de las plantas, misma que toman del suelo.
Evapotranspiración.
Es la combinación de evaporación y transpiración.
Uso consuntivo.
combinación de evapotranspiración y el agua que las plantas retienen para su nutrición (1%).
Debido a que nutrición es solo 1%, evapotranspiración y uso consuntivo se usan como sinónimos.
PROCESO DE EVAPORACIÓN
Se produce aumento de energía cinética de las moléculas de agua en la subsuperficie de un suelo húmedo o volumen de agua, producido por la radiación solar, el viento y las diferenciales en presión de vapor.
El aumento de energía cinética hace que moléculas de agua se eleven a la atmósfera.
En la atmósfera el agua se condensa y regresa al cuerpo de agua.
Zona de intercambio de moléculas
Pequeña zona situada junto a la superficie del agua.
Evaporación.
Cantidad de agua que logra salir de la zona de intercambio. E.g.
ea la presión de vapor del aire que se tiene en un momento dado
es la presión de vapor de saturación
ew es la presión de vapor en la zona de intercambio
es > ew
En este caso se produce evaporación mientras ea sea menor que ew
Cuando la presión del vapor del aire alcanza el valor ew, no hay paso de moléculas de la zona de intercambio a la atmósfera ( deja de evaporar) antes de que el aire se sature.
es < ew
La evaporación cesa cuando ea alcanza el valor es, aunque exista un gradiente de presión de vapor entre la zona de intercambio y la atmósfera.
comienza a invertirse el proceso y se produce condensación, pues ea > es.
