EVAPOTRANSPIRACION

July 23, 2019 | Author: Claritha Pocco Gala | Category: Evapotranspiración, Meteorología, Naturaleza, Hidrología, Física aplicada e interdisciplinaria
Share Embed Donate


Short Description

evapotranspiracion...

Description

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Contenido

INTRODUCCIÓN ......................................................... ................................................................. ....................... 2 PRESENTACION ................................................................................................................................................ 3 CAPITULO I ....................................................... ................................................................. .................................. 5 EVAPOTRANSPIRACION ............................................................... ................................................................. . 5 1. DEFINICION:.............................................................. ................................................................. ............ 5 1.1. EVAPORACIÓN: ......................................................................................... .................................. 5 1.2. TRANSPIRACION:................................................................ ........................................................ 5 1.3. EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN (ET): ................................................................................................. 6 1.3.1. UNIDADES:.............................................................. ................................................................. . 6 1.3.2. FACTORES QUE AFECTAN A LA EVAPOTRANSPIRACIÓN: EVAPOTRANSPIRACIÓN: .................................. .... 6 VARIABLES CLIMÁTICAS: ................................................................ ............................................. 6 FACTORES DE CULTIVO:  ................................................................................................ .............. 7 MANEJO Y CONDICIONES AMBIENTALES: AMBIENTALES:................................................................ .............. 7 2. EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN DE CULTIVOS ETC: ........................................................ ....................... 7 2.1. COEFICIENTE DE CULTIVO (KC): ............................................................................................ 8

2.2. FACTORES QUE AFECTAN EL ET C : ............................................................... ....................... 9 3. EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL ( ETr ): ): .......................................................... .................................. 9 4. EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP): ............................................................................. 10 5. METODOS DE CALCULO:  ................................................................................................................ 10 5.1. METODOS CLIMATOLOGICOS: CLIMATOLOGICOS: ................................................................................ ............. 10 MÉTODO FAO PENMAN-MONTEITH: ........................................................ ................................ 10  MÉTODO DE BLANEY Y CRIDDLE:  .............................................................................. ............. 11  MÉTODO DE HARGREAVES: ...................................................................................................... 13   EL MÉTODO DE THORNTHWAITE: ............................................................ ................................ 14 5.2. METODOS DIRECTOS O INSTRUMENTALES: INSTRUMENTALES: ................................................................. .. 15  A) EVAPOTRANSPIRÓMETROS: La ecuación del balance de masa en un suelo cubierto de vegetación se puede escribir de la siguiente forma: ....................................................... ..................... 15 B) LISÍMETROS: ............................................................. ................................................................. .......... 16 C) PARCELAS Y CUENCAS EXPERIMENTALES:  ............................................................................. 17 D) VIDRIERAS: .............................................................. ................................................................. .......... 17 6. DEMANDA DE AGUA PARA USO AGRICOLA: ................................................................ ............ 17 6.1. DEFINICIONES:........................................................... .............................................................. .. 17 CÉDULA DE CULTIVOS: ......................................................... ...................................................... 17  MÓDULO DE RIEGO: ................................................................ ..................................................... 17  DEMANA DE AGUA DE USO AGRÍCOLA: ........................................................... ..................... 17  7. EJERCICIOS DE EVAPOTRANSPIRACION .................................................................................. 19 CONCLUSIONES .............................................................................................................................................. 35 BIBLIOGRAFIA  ...................................................................................................Error! ................................................................................................... Error! Bookmark not defined.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 1

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

INTRODUCCIÓN La evapotranspiración es la combinación de la evaporación desde la superficie de suelo y la transpiración de la vegetación. Los mismos factores que dominan la evaporación desde una superficie de agua abierta también dominan la evapotranspiración, las cuales son: el suministro de energía y el transporte de vapor. Además, el suministro de humedad a la superficie de evaporación es un tercer factor que se debe tener en cuenta. A medida que el suelo se seca, la tasa de evapotranspiración cae por debajo del nivel que generalmente mantiene en un suelo bien humedecido. Este capítulo explica los conceptos y las diferencias entre evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo), la evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETc) y la l a evapotranspiración del cultivo bajo varias condiciones de manejo y ambientales (ETc ). También examina los factores que afectan la evapotranspiración, las unidades en las cuales se expresa normalmente y la manera en la cual puede ser determinada.

 Autor: El grupo HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 2

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

PRESENTACION  A continuación se presenta presenta el siguiente trabajo, que consta consta del siguiente tema:   Evapotranspiracion



En el siguiente trabajo desarrollaremos todo acerca del tema relacionado con la evapotranspiración donde se estudiara el tema de irrigación y cultivos, también se realizara algunos ejercicios con los métodos encontrados en el tema, coeficientes de los cultivos y conceptos básicos .  A continuación comenzaremos comenzaremos con el desarrollo explicando todos los términos mencionados en esta presentación.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 3

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

 A nuestros padres por su apoyo incondicional, que gracias a ellos sobresalimos cada día hacia adelante, así también a nuestros colegas y familiares quienes comparten el día a día de nuestra existencia.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 4

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

CAPITULO I

EVAPOTRANSPIRACION 1.

DEFINICION:

1.1. EVAPORACIÓN: La evaporación es el proceso por lo que el agua líquida se convierte vapor de agua y se retira de la superficie evaporante. El agua se evapora de una variedad de superficies, tales como lagos, ríos suelos y la vegetación mojada.

1.2. TRANSPIRACION: Es la vaporización del agua líquida contenida en los tejidos de la planta y su posterior

perdida

hacia

la

atmosfera.

Los

cultivos

pierden

agua

predominantemente a través de las estomas. Estos son pequeñas aberturas en la hoja de la planta a través de las cuáles atraviesan los gases y el vapor de agua de la planta hacia la atmósfera. El agua, junto con algunos nutrientes, es absorbida por las raíces y transportada a través de la planta. La vaporización ocurre dentro de la hoja, en los espacios intercelulares, y el intercambio del vapor con la atmósfera es controlado por la abertura estomática. Casi toda el agua absorbida del suelo se pierde por transpiración y solamente una pequeña fracción se convierte en parte de los tejidos vegetales.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 5

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

1.3. EVAPOTRANSPIRACIÓN (ET): Es la combinación de dos procesos separados por los que el agua se pierde a través de la superficie del suelo por evaporación y por otra parte mediante transpiración del cultivo. La evaporación y la transpiración ocurren simultáneamente y no hay una manera sencilla de distinguir entre estos dos procesos. A parte de la disponibilidad de agua en los estratos superficiales, la evaporación de un suelo cultivado es determinada principalmente por la fracción de radiación solar que llega a la superficie del suelo. Esta fracción disminuye a lo largo del ciclo del cultivo a medida que el dosel del cultivo proyecta más y más sombra sobre el suelo. En las primeras etapas del cultivo, el agua se pierde principalmente por evaporación directa del suelo, pero con el desarrollo del cultivo y finalmente cuando este cubre totalmente el suelo, la transpiración se convierte en el proceso principal. En el momento de la siembra, casi el 100 % de la ET ocurre en forma de evaporación, mientras que cuando la cobertura vegetal es completa, más del 90 % de la ET ocurre como transpiración

1.3.1. UNIDADES: 

La tasa de evapotranspiración normalmente se expresa como mm/tiempo.

 Si

1mm=0,001m y 1ha=10000m 2, la pérdida de 1mm corresponde a 10m 3 de

agua/hectárea o sea 1 mm/día = 10 m 3/ha día.  También

puede ser expresada como energía recibida por unidad de área. La

energía se refiere a la energía o calor necesario para evaporar agua libre calor de vaporización.

1.3.2. FACTORES QUE AFECTAN A LA EVAPOTRANSPIRACIÓN: VARIABLES CLIMÁTICAS:  Radiación  La

solar

temperatura del aire

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 6

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

 La 

E.P. ING - CIVIL

humedad atmosférica

La velocidad del viento.

FACTORES DE CULTIVO: 

El tipo y la variedad de cultivo.



La altura de las plantas.



La etapa de desarrollo y la profundidad radicular.

MANEJO Y CONDICIONES AMBIENTALES: 

La cobertura del suelo.



La densidad de la vegetación.



El contenido de agua en el suelo.

 El



uso de fertilizantes.

El mal manejo del suelo o la presencia de estratos duros cerca a la superficie.

2. EVAPOTRANSPIRACIÓN DE CULTIVOS ETC: Se refiere a la evapotranspiración de cualquier cultivo cuando se encuentra exento de enfermedades, con buena fertilización y que se desarrolla en parcelas amplias, bajo óptimas condiciones de suelo y agua, y que alcanza la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas.La cantidad de agua requerida para compensar la pérdida por evapotranspiración del cultivo se define como necesidades de agua del cultivo. Las necesidades de agua del cultivo se refieren a la cantidad de agua que necesita ser proporcionada al cultivo como riego o precipitación, mientras que la evapotranspiración del cultivo se refiere a la cantidad de agua perdida a través de la evapotranspiración. La necesidad de riego básicamente representa la diferencia entre la necesidad de agua del cultivo y la precipitación efectiva. El requerimiento de agua de riego también incluye agua adicional para el lavado de sales, y para compensar la falta de uniformidad en la aplicación de agua.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 7 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

La evapotranspiración del cultivo puede ser calculada a partir de datos climáticos e integrando directamente los factores de la resistencia del cultivo, el albedo y la resistencia del aire en el enfoque de Penman-Monteith. La relación ETc/ET0, puede ser determinada experimentalmente para diferentes cultivos y es conocida como el coeficiente del cultivo (Kc). Las diferencias en la anatomía de las hojas, características de los estomas, las propiedades aerodinámicas, e incluso el albedo, ocasionan que la evapotranspiración del cultivo difiera de la evapotranspiración del cultivo de referencia bajo las mismas condiciones climáticas. Debido a variaciones en las características del cultivo durante los diferentes periodos de crecimiento, para un determinado cultivo, Kc, cambia desde la siembra hasta la cosecha. La evapotranspiración de cultivos se obtiene de:

ETc= ET0*kc Donde: 

ET0: evapotranspiración de referencia



Kc: coeficiente de cultivo

2.1. COEFICIENTE DE CULTIVO (KC): Es un coeficiente de ajuste que permite calcular la ETr a partir de la ETp o ETo. Estos coeficientes dependen fundamentalmente de las características propias de cada cultivo, por tanto, son específicos para cada uno de ellos y dependen de su estado de desarrollo y de sus etapas fenológicas, por ello, son variables a lo largo del tiempo. Dependen también de las características del suelo y su humedad, así como de las prácticas agrícolas y del riego. Se hace alusión a estos Kc en numerosas publicaciones. Las variaciones en las características del cultivo a través de la temporada de crecimiento hacen que para un cultivo el kc varíe desde la siembra a la cosecha.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 8 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

2.2. FACTORES QUE AFECTAN EL ETC : - el contenido de agua del suelo - la capacidad del suelo de conducir agua - La capacidad de almacenamiento - la salinidad del agua - características del cultivo - prácticas culturales

3. EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL ( ETr ): Es la tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia. Estudia la demanda evaporativa de la atmosfera independientemente del tipo de cultivo, del desarrollo del cultivo y de las prácticas de manejo, depende exclusivamente de parámetros climáticos, por lo que expresa el poder de evaporación de la atmosfera en una localidad específica y época del año. La superficie de referencia corresponde a un cultivo hipotético de pasto con características específicas. Los únicos factores que afectan ET 0, son los parámetros climáticos. Por lo tanto, ET 0 es también un parámetro climático que puede ser calculado a partir de datos meteorológicos. ET 0 expresa el poder evaporante de la atmósfera en una localidad y en una época del año. Desde este punto de vista, el método FAO Penman-Monteith se recomienda cómo el único método de determinación de ET 0, con parámetros climáticos.

Figura 1 Evapotranspiracion del cultivo de referencia (ETo ) Fuente: propia

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 9

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

4. EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP): Es la máxima cantidad de agua que puede evaporarse desde un suelo completamente cubierto de vegetación, que se desarrolla en óptimas condiciones, y en el supuesto caso de no existir limitaciones en la disponibilidad de agua. Según esta definición, la magnitud de la ETp está regulada solamente por las condiciones meteorológicas o climáticas, según el caso, del momento o período para el cual se realiza la estimación. La diferencia entre los dos tipos es la necesidad de riego.

5. METODOS DE CALCULO: 5.1. METODOS CLIMATOLOGICOS:

MEDIDAS NECESARIAS THORNTHWAITE Temperatura

OTROS DATOS De la latitud por una tabla se obtiene el n° teórico de horas de sol.

HARGREAVES

Temperatura, radiación

La radiación solar se puede estimar

solar.

con temperaturas máximas y mínimas diarias.

TURC

Temperatura, horas reales

De las horas de sol se obtiene la

de sol.

radiación global incidente (cal/cm 2 .día) con una formula

PENMAN

Temperatura, horas reales

Por tablas se obtienen otros

de sol, velocidad del viento,

parámetros necesarios.

humedad relativa 

MÉTODO FAO PENMAN-MONTEITH:

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 10 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

La ecuación de Penman, desarrollada en 1948, combino el método del balance energético con el de transferencia de masa y obtuvo una nueva metodología para el cálculo de la evaporación de una superficie abierta en función de las horas de sol, temperatura, humedad atmosférica y velocidad del viento. La ecuación original fue posteriormente modificada por diversos autores e investigadores quienes incluyeron factores de resistencia aerodinámica y resistencia superficial. La ecuación de Penman-Monteith se presenta a continuación:

ET =

0,408Δ(Rn − G) +γ

9  u2(es− ea) T  7

Δ + γ(1 + 0,34u2)

Donde: 

Rn: es la radiación neta en la superficie del cultivo (MJ/m2·dia).



G: es el flujo del calor en el suelo (MJ/m2·dia).



es: es la presión de vapor de saturación en kipá-



ea: es la presión real de vapor en kPa.



(es − ea): es el deficit de presión de vapor en kPa.



u2: es la velocidad del viento a 2 metros sobre la superficie (m/s).

  Δ:

representa la pendiente de la curva de presión de vapor (kPa/°C).



γ: es la constante psicométrica (kPa/°C).



MÉTODO DE BLANEY Y CRIDDLE: Es conocido también como FAO-24 Blaney Criddle y se basó en estudios realizados en la zona del oeste de Estados Unidos y otros países, en los que se buscaba la correlación entre el agua consumida por las plantas, la temperatura y las horas de luz al día. El método original, desarrollado en 1942 por Blaney y Morin, fue modificado por Blaney y Criddle en 1945, 1950 y 1962,

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 11

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

y finalmente reformado por Doorenbos y Pruitt en 1977. Permite calcular la evapotranspiración potencial diaria con base en mediciones de temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y brillo solar. La ecuación se presenta a continuación:

ETP = a + b(0.46T aP + 8.13P)

 P:

(mm/dia)

es el cociente entre las horas de sol diarias promedio para un mes dado y

las horas totales en el año. Su valor depende de la latitud y se obtiene de la Tabla A.1. 

Ta : es la temperatura media mensual del aire para un mes dado (°C).



a y b son coeficientes de corrección en función de la humedad relativa (HR).



la velocidad del viento (W).

 insolación

real (S).

S=

n N

Donde: 

n es el brillo solar (hr/dia)



N es la duración del dia (hr/dia) El método de Blaney y Criddle no debe ser aplicado en zonas con condiciones climáticas extremas, pues al igual que el método de Thornthwaite pueden generar subestimaciones en climas áridos y sobreestimaciones en climas húmedos. Su uso se recomienda cuando solo se dispone de datos de temperatura y cuando los periodos analizados son superiores a un mes (Allen & Pruitt, 1986).

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 12

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”



E.P. ING - CIVIL

MÉTODO DE HARGREAVES: Hargreaves desarrollo una formula empírica para la estimación de la evaporación del tanque clase A en latitudes medias del hemisferio norte. La ecuación propuesta es función de la temperatura, la humedad relativa y el coeficiente mensual de luz solar. Posteriormente, basándose en dicha fórmula, propuso un método para el cálculo de la evapotranspiración real mensual: ETR = KC1DTFHCWCIC A 

(mm/mes)

Donde: 

K es un coeficiente que depende del tipo de cultivo y su etapa de crecimiento. En términos de evapotranspiración potencial (ETP), la ecuación anterior se modifica y se presenta a continuación: ETP= 0,0135 (tmed + 17,78) Rs

……ecuación(1)

Donde: 

ETP = evapotranspiración potencial diaria, mm/día.



tmed = temperatura media, °C.



Rs = radiación solar incidente, convertida en mm/día La radiación solar incidente, Rs, se evalúa a partir de la radiación solar extraterrestre (la que llega a la parte exterior de la atmósfera, que sería la que llegaría al suelo si no existiera atmósfera); ésta última aparece según los autores como R0  ó Ra, y la leemos en tablas en función de la latitud del lugar y del mes. En este documento nos referiremos a ella como R 0

Obtención de la Radiación Solar Incidente (Rs):

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 13

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Rs = R0 * KT * (tmax - t min)0,5 ………….ecuacion (2) Donde: Rs = Radiación solar incidente. R0 = Radiación solar extraterrestre. KT = coeficiente tmax = temperatura diaria máxima t min = temperatura diaria mínima Puesto que los valores de R 0 están tabulados y las temperaturas máximas y mínimas son datos empíricos relativamente fáciles de obtener, la dificultad para aplicar esta sencilla expresión la encontramos en el coeficiente KT. Para evaluar la Radiación Solar Extraterrestre (R 0) existen varias tablas, todas ellas en función de la latitud y del mes. Al final de este trabajo se incluye la tabla original está en Julio/m2/día , aquí la presentamos en mm./día (de agua evaporada). El coeficiente KT de la ecuación (2) es un coeficiente empírico que se puede calcular a partir de datos de presión atmosférica, pero Hargreaves (citado en Samani, 2000) recomienda: KT = 0,162 para regiones del interior. KT = 0,19 para regiones costeras.



EL MÉTODO DE THORNTHWAITE: Fue desarrollado a partir de datos de precipitación y escorrentía para diversas cuencas de drenaje. El resultado es básicamente una relación empírica entre la ETP y la temperatura del aire. A pesar de la simplicidad y las limitaciones obvias del método, funciona bien para las regiones húmedas. No es necesariamente el método más exacto ni tampoco el que tiene las bases teóricas más profundas. Por el contrario, probablemente esas características corresponden a aquellas que involucran flujo de vapor y balance d e calor. HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 14

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Los métodos que incluyen flujo de vapor y balance de calor requieren datos meteorológicos que, o no son medidos o son observados en pocos puntos, muy espaciados. Por el contrario, la fórmula empírica de Thornthwaite puede ser usada para cualquier zona en la cual se registran la temperatura máxima y temperatura mínima diarias. La fórmula de Thornthwaite es la siguiente:

ETP= 16 (10T/I)

a

Donde: 

ETP: evapotranspiración en mm.



I: índice calórico, constante para la región dada y es la suma de 12 índices mensuales.



i: donde i es función de la temperatura media normal mensual [i: (t/5)



T: temperatura media mensual (no normal) en ºC.



a: exponente empírico, función de I -7 3

-5 2

1,514

].

-2

a = 6,75.10 I -7,71.10 I + 1,79.10 I + 0,49239

5.2. METODOS DIRECTOS O INSTRUMENTALES:

A) EVAPOTRANSPIRÓMETROS: La education del balance de masa en un suelo cubierto de vegetación se puede escribir de la siguiente forma: ET=A-G- ΔR Donde: 

ET: es la evapotranspiración.

 A:

son las salidas o gastos de agua excepto los correspondientes a la

evapotranspiración.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 15

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

 ΔR:

E.P. ING - CIVIL

es la variación en la reserva de agua del suelo.

El evapotranspirómetro es un dispositivo que puede hacer medidas directas de evapotranspiración potencial a partir de la anterior ecuación. Consiste en uno o más depósitos excavados en el terreno y rellenos con el producto de la excavación. En la superficie se planta un césped vegetal continuo. En el fondo del depósito existe un tubo colector que recoge las salidas G a un depósito donde se miden. Las aportaciones A procedentes de la precipitación se miden con un pluviómetro, y las aportaciones de riego se conocen, éstas sirven para mantener el suelo con la humedad suficiente correspondiente a la capacidad de campo o retención del mismo, con lo cual la variación de la reserva de agua del suelo es nula. El intervalo de medidas suele ser de un día.

B) LISÍMETROS: Son depósitos de paredes verticales, abiertos en su parte superior, igual que los evapotranspirómetros, pero en este caso la variación de la reserva del suelo no es nula, por lo que se mide es la Evapotranspiración real. Los intervalos de tiempo en la medida pueden ser tan pequeños como se quiera, siempre y cuando se pueda estimar adecuadamente Δ R. Para medir ΔR se puede, o bien tomar muestras a distintos niveles en el

lisímetro y determinación de su humedad, o bien situar el lisímetro sobre una gran báscula y deducir ΔR por la diferencia existentes entre dos pesadas

sucesivas. Estos lisímetros de báscula permiten determinaciones de la evapotranspiración real en intervalos muy cortos (una hora o menos).

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 16

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

C) PARCELAS Y CUENCAS EXPERIMENTALES: Son superficies de algunos centenares de metros cuadrados en las que se miden las precipitaciones y la humedad del suelo en distintos puntos y a distintas profundidades. El cálculo de la Evapotranspiración se hace a partir de un balance hidrológico. El gran problema que hay es que puede existir flujo subterráneo procedente del exterior de la parcela, por ello, se suele impermeabilizar.

D) VIDRIERAS: Se utilizan en suelos en los que resulta imprescindible no alterarlos. Consiste en situar un bastidor metálico sobre el suelo, sin fondo, cuya cubierta es de vidrio. El agua evaporada se recoge en un canalillo para medir. No se suelen utilizar debido a su limitada precisión.

6. DEMANDA DE AGUA PARA USO AGRICOLA: 6.1. DEFINICIONES: CÉDULA DE CULTIVOS:



Es la planificación de los cultivos a implantarse en un área determinada en función a las condiciones climáticas, periodo de desarrollo de los cultivos y la disponibilidad de agua.

MÓDULO DE RIEGO:



Es la cantidad de agua consumida y que debe aplicarse a un cultivo durante su periodo vegetativo (m3/ha).

DEMANA DE AGUA DE USO AGRÍCOLA:



Es la cantidad de agua requerida por la cédula de cultivo. Dp= Da/ Ef

Lt/s

Donde: 

Dp: demanda de agua de uso agrícola o demanda de agua del proyecto.



D: demanda de agua neta para uso agrícola o demanda de agua del proyecto.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 17 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Da= Eto*kc-(PE + agua aportada) Donde: 

Etr = Kc* Eto (mm/mes)



PE: Precipitacion efectiva (mm/mes)



Agua aportada: Considera los excedentes de la precipitación durante las épocas de lluvia, que quedan almacenados en el suelo, para efectos de planificación de proyectos de riego, se considera cero dado que el objetivo es conocer la demanda de agua total del proyecto. Ef: eficiencia de riego Ef= Ec*Ed*Ea Donde:



Ec: efiiencia de conducción



Ed: efiiencia de distribucion



Ea: efiiencia de aplicacion

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 18 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

7. EJERCICIOS DE EVAPOTRANSPIRACION

EJERCICIO Nº 1 Determinar la evapotranspiración potencial (ETP) para el cultivo de maíz sembrando en la zona de lircay, con las siguientes características:    

cultivo: maíz Localización de la zona: 24º 40’ Fecha de siembra : 15 noviembre Fecha de cosecha: 10 de mayo

Método de blanney – criddle para determinar la evapotranspiración de los cultivos Las formulas a utilizarse son las siguientes:

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 19

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

HIDROLOGIA GENERAL.

E.P. ING - CIVIL

Pág. 20 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

HIDROLOGIA GENERAL.

E.P. ING - CIVIL

Pág. 21

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

HIDROLOGIA GENERAL.

E.P. ING - CIVIL

Pág. 22

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

HIDROLOGIA GENERAL.

E.P. ING - CIVIL

Pág. 23

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Solución :

Resolucion: paso nº 1: duración_mes(nov) = 16/30 = 0.53 duración_mes(may) = 10/31 = 0.32 duración_mes(dic) = 31/31 = 1

paso nº 2: De la tabla climatologica se toma e vaor de temeratura media mensua.

Paso nº 3: se reemplaza en .

Paso nº 4: (tabla Nº1). Con la localisacion de la zona 24º 40’ Convirtiendo a grados: 40/60 = 0.667  Ahora interpolamos:

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 24

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Paso nº 5: se reemplaza en la ecuación 1. Paso nº 6: se reemplaza en la ecuación 3. Paso nº 7: se reemplaza en la ecuación 4. Paso nº 8: se obtiene Kc de la tabla 2 y 3 si se trata de un cultivo anual o perenne.

 Ahora con estos datos obtendremos el grafico de curva de desarrollo de cultivo que es Kc entre número de meses:

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 25

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Paso nº9: se reemplaza en la ecuación 5. Paso nº10: se hace un ajuste a la ETp’. El ajuste se obtiene con K’(ecu nº 6) y KG(tabla nº 4). Para hallar K’ se utiliza la suma de f y ETp’. K’=61.06/80.73= 0.76

Para KG considerando que la zona de lircay se encuentre en una zona árida KG=0.85

Paso nº11: se reemplaza en la ecuación 7. La sumatoria de ETp=68.29cm 

Por lo tanto se concluye que la necesidad hídrica del cultivo de maíz para la zona de lircay con un ciclo vegetativo aprox. De 6 meses es de 68.39 . es importante recordar que este valor es el que se utiliza para el diseño de los sistemas de riego.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 26

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

EJERCICIO N° 02: Calcular la demanda de agua para irrigar 50 ha con cultivo de maíz (durante su primer mes de periodo vegetativo) en la zona de Huaraz para el mes de diciembre, sabiendo que Etr=56.2 mm/mes y PE=10mm/mes. Si además se conoce que: Eficiencia de conducción=55% Eficiencia de distribución=85% Eficiencia de aplicación=90%

Dd = Etr-(PE+Agua Aportada)

Ef = Ec + Ed + Ea SOLUCION: DATOS: DP para 50 ha = Lt/s? Etr = 56.2 mm/mes Pe = 10mm/mes Hallando la demanda de agua neta: Da = Etr – (PE + Agua Aportada) Da = 56.2mm/mes - (10mm/mes + 0) Da = 46.2mm/mes Hallando la eficiencia de riego (Ef): Ef = Ec*Ed*Ea Ef = 0.55*0.85*0.90 Ef = 0.42 = 42% Hallando la demanda de agua total (Dp): Dp = Da/Ef Dp=46.2/0.42 Dp = 110mm/mes HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 27 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

Hallando la demanda de agua total (Dp) para 50 ha: Dp = 110mm/mes x 50ha = 55000 mm/mes.ha 1m

Dp = 55000 mm/mes.ha x (1000mm

10000m2

1000Lt

Dp en (l/s) = 55000 m 3/mes * ( 1m 3

1ha

) = 55000 m 3/mes

1 mes 1 hora 31 dias 3600 s

) = 20.5 Lt/s

La demanda de agua total (Dp) para 50 ha = 20.5Lt/s

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 28 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

METODO EMPIRICO DE THORNTHWAITE EJERCICIO 3: CALCULAR LA EVAPOTRANSPIRACIÓN ANUAL TENIENDO COMO DATO EL  NÚMERO DE HORAS DE SOL Y LA TEMPERATURA MEDIA

MES

CALCULO DE

DIAS

N° DE HORAS

CALCULO DE Eto

LUZ DIA

CORREGIDO

TEMPERATUR

INDICE DE

Eto SIN

DEL

MEDIA °C

CALOR

CORREGIR

MES

ENERO

28

31

11

FEBRERO

30

28

11.5

MARZO

29

31

11.3

ABRIL

25

30

11

MAYO

20

31

10.5

JUNIO

17

30

10.4

JULIO

15

31

10.4

AGOSTO

12

31

10.3

SETIEMBRE

18

30

10.5

OCTUBRE

20

31

10.4

NOVIEMBRE

22

30

10.8

DICIEMBRE

25

31

11

I= a=

PRIMER PASO: HALLAMOS EL INDICE DE CALOR MENSUAL CON LA SIGUIENTE FORMULA

DONDE: i = índice mensual t = Temperatura media  PARA ENERO SU INIDICE DE CALOR i = (28/5)*1.514 i = 13.58  PARA FEBRERO SU INIDICE DE CALOR i = (30/5)*1.514 i = 15.07  PARA MARZO SU INIDICE DE CALOR i = (29/5)*1.514 i = 14.32  PARA ABRIL SU INIDICE DE CALOR i = (25/5)*1.514 i = 11.44  PARA MAYO SU INIDICE DE CALOR

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 29

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

i = (20/5)*1.514 i = 8.16  PARA JUNIO SU INIDICE DE CALOR  PARA JULIO SU INIDICE DE CALOR  PARA AGOSTO SU INIDICE DE CALOR  PARA SETIEMBRE SU INIDICE DE CALOR  PARA OCTUBRE SU INIDICE DE CALOR  PARA NOVIEMBRE SU INIDICE DE CALOR  PARA DICIEMBRE SU INIDICE DE CALOR

E.P. ING - CIVIL

i = 6.38 i = 5.28 i = 3.76 i = 6.95 i = 8.16 i = 9.42 i = 11.44

SEGUNDO PASO: HALLAMOS EL INDICE DE CALOR ANUAL CON LA SIGUIENTE FORMULA

I = 113.94 TERCER PASO: HALLAMOS EL EXPONENTE CON LA SIGUIENTE FORMULA

A = 6.75 x10*-7x113.94*3-7.71x10*-5x113.94+0.01792x113.94+0.49239 a = 2.53

CUARTO PASO: HALLAMOS LA EVAPOTRANSPIRACION SIN CORREGIR CON LA SIGUIENTE FORMULA



PARA EL MES DE ENERO Eto sin corregir:

ETPsin corr = 16(10(28)/113.94)*2.53 ETPsin corr = 155.85  PARA EL MES DE FEBRERO Eto sin corregir: ETPsin corr = 16(10(30)/113.94)*2.53 ETPsin corr = 185.60  PARA EL MES DE MARZO Eto sin corregir: ETPsin corr = 16(10(29)/113.94)*2.53 ETPsin corr = 170.33  PARA EL MES DE ABRIL Eto sin corregir: ETPsin corr = 16(10(25)/113.94)*2.53 ETPsin corr = 116.98  PARA EL MES DE MAYO Eto sin corregir:

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 30 

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

ETPsin corr = 16(10(25)/113.94)*2.53 ETPsin corr = 66.49        

PARA EL MES DE MAYO Eto sin corregir: PARA EL MES DE JUNIO Eto sin corregir: PARA EL MES DE JULIO Eto sin corregir: PARA EL MES DE AGOSTO Eto sin corregir: PARA EL MES DE SETIEMBRE Eto sin corregir: PARA EL MES DE OCTUBRE Eto sin corregir: PARA EL MES DE NOVIEMBRE Eto sin corregir: PARA EL MES DE DICIEMBRE Eto sin corregir:

ETPsin corr = 66.49 ETPsin corr = 44.06 ETPsin corr = 32.10 ETPsin corr = 18.24 ETPsin corr = 50.92 ETPsin corr = 66.49 ETPsin corr = 84.63 ETPsin corr = 116.98

QUINTO PASO: HALLAMOS LA EVAPOTRANSPIRACION CORREGIDO CON LA SIGUIENTE FORMULA



PARA EL MES DE ENERO Eto CORREGIDO: ETP = 155.85(11/12)(31/30) ETP = 147.63



PARA EL MES DE FEBRERO Eto CORREGIDO: ETP = 185.60(11.5/12)(28/30) ETP = 166.01



PARA EL MES DE MARZO Eto CORREGIDO: ETP = 170.33(11.3/12)(31/30) ETP = 165.74



PARA EL MES DE ABRIL Eto CORREGIDO: ETP = 116.98(11/12)(30/30) ETP = 107.23

       

PARA EL MES DE MAYO Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE JUNIO Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE JULIO Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE AGOSTO Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE SETIEMBRE Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE OCTUBRE Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE NOVIENBRE Eto CORREGIDO: PARA EL MES DE DICIEMBRE Eto CORREGIDO:

ETP = 60.12 ETP = 38.19 ETP = 28.74 ETP = 16.18 ETP = 44.56 ETP = 59.54 ETP = 76.17 ETP = 110.80

CUADRO FINALIZADO

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 31

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

N° DE

CALCULO DE Eto

INDICE

CALCULO DE

DIAS

HORAS

TEMPERATUR

DE

Eto SIN

DEL

LUZ DIA

MEDIA °C

CALOR

CORREGIR

MES

ENERO

28

13.58

155.85

31

11

147.63

FEBRERO

30

15.07

185.6

28

11.5

166.01

MARZO

29

14.32

170.33

31

11.3

165.74

ABRIL

25

11.44

116.98

30

11

107.23

MAYO

20

8.16

66.49

31

10.5

60.12

JUNIO

17

6.38

44.06

30

10.4

38.19

JULIO

15

5.28

32.1

31

10.4

28.74

AGOSTO

12

3.76

18.24

31

10.3

16.18

SETIEMBRE

18

6.95

50.92

30

10.5

44.56

OCTUBRE

20

8.16

66.49

31

10.4

59.54

NOVIEMBRE

22

9.42

84.63

30

10.8

76.17

DICIEMBRE

25

11.44

116.98

31

11

110.8

I=

113.94

a=

2.53

MES

CORREGIDO

1020.91

LA EVAPOTRANSPIRACION ANUAL ES: Es la suma total = 1020.91 

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 32

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

CONCLUSIÓN 

El factor climático considerado en el modelo, entiéndase la temperatura, es mucho más fácil de medir que la evaporación, mucho más precisa su lectura y menos costosos los equipos utilizados para su obtención.



Es más consistente para la región analizada, utilizar un modelo en función de la temperatura en lugar de la evaporación, pues la primera es menos variable en los valores decenales respecto a la media que la segunda.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 33

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA”

E.P. ING - CIVIL

SUGERENCIAS 

Se sugiere tener mas conocimientos acerca de los métodos utilizados.



Se sugeriría tener equipos necesraios en cad región para asi poder obtener datos con el cual se podría calcular lo necesario.

HIDROLOGIA GENERAL.

Pág. 34

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF