Puerto Ordaz, Julio 2016 EDICIÓN Nº 1 PVP: 850 Bs

METODOS DE

ESTIMACIÓN

BALANCE HIDRICO Y

ENERGETICOTANQUES DE

EVAPORACIÓN

EVAPORACÓN Y

EVAPOTRANSPIRACIÓN

AUTORESCENTENO, LEIFFER.

MUÑOZ, ALYNSSON.

PALMA, OSMARY.

VIRRIEL, LISETH.

VIVAS, CAROLINA.

AGENTES AUTORIZADOS - CARACAS

JOYERIA DAGRO, C.C. SAN IGNACIO- JOYERIA FIRENZE, SAMBIL CARACAS

JOYERIA TENDENZA, SAMBIL CARACAS- JOYERIA TENDENZA, C.C LIDER-

JOYERIA VICTORIA, C.C.C.T

A lo largo de los años un objetivo

ampliamente perseguido por el Programa

Hidrológico Internacional para América

Latina y el Caribe (PHI-LA revista

científica), ha sido la publicación de

una centrada en los recursos hídricos.

En julio de 2016 con gran ilusión, vio la

luz HIROVIR, cuyo objetivo es presentar

bajo un enfoque holístico los aspectos

científicos directamente relacionados con el

agua. Con esta iniciativa, la revista intenta

cubrir un nicho que integre de forma

multidisciplinar los resultados procedentes

de la investigación científica y

socioeconómica, los aspectos legales, el

uso de tecnologías innovadoras junto con

la gestión integrada y apropiada de los

recursos disponibles.

Todo ello sin olvidar la correcta

transferencia de los aspectos científicos a

la sociedad, administradores, gestores y

planificadores.

Sin embargo, nuestra mayor pretensión es

que HIDROVIR constituya en su campo un

marco de referencia internacional por su

contrastada calidad y relevancia científica,

donde no solo tengan cabida científicos y

profesionales del agua de América Latina y

el Caribe. Sin duda, ese reconocimiento

solo será posible en la medida en que la

revista recoja las contribuciones y

colaboraciones de los técnicos e

investigadores de la región en especial, y

aquellas contribuciones relevantes de otras

áreas de influencia.

Nuestras

secciones

Evaporación

Definición

4

6 ProcesosEstados del agua

7 Métodos de

EstimaciónBalances

9 Energía CinéticaDefinición y fórmula

10Fórmulas

semiempiricas Definición y tipos

11 Tanques de

evaporaciónDefinición y tipos

14Calculo de la

evaporación

La evaporación, proceso en virtud del

cual el agua pasa del estado líquido o

sólido al estado gaseoso mediante la

transferencia de energía calórica.

En el ciclo hidrológico la evaporación

es un proceso importante, hasta el punto

de que, a nivel continental, entre un 70 y

un 75 por ciento de la precipitación anual

total retorna a la atmósfera por

evaporación y transpiración. En climas

cálidos, la pérdida

por evaporación en ríos, canales

y equipos de almacenamiento de

agua a cielo abierto es de vital

importancia, ya que la

evaporación detrae una

proporción considerable del

suministro total de agua.

La mayor parte del agua

utilizada para fines beneficiosos

acaba retornando a los ríos y

acuíferos y puede ser reutilizada,

mientras que el agua perdida por

evaporación desaparece

completamente del suministro

aprovechable.

HIDROVIR 4

Los embalses presentan grandes

superficies expuestas a evaporación y son,

por ello, un factor importante de pérdida de

agua, aunque posiblemente reducen la

evaporación natural, ya que confinan en

embalses profundos las masas de agua,

que de otro modo se ocuparían grandes

extensiones.

Los factores que controlan la

evaporación son conocidos desde hace

mucho tiempo, pero es difícil evaluarlos a

causa de la interdependencia

efectos. Por lo general, sin

embargo, la evaporación acusa los

efectos de la temperatura, del

viento, de la presión atmosférica,

de la humedad, de la calidad del

agua, de la profundidad del agua,

del tipo y naturaleza del suelo, y de

la forma de la superficie.

HIDROVIR 5

as moléculas de agua en ríos,

arroyos, canales, lagos, lagunas y

embalses están en continuo movimiento.

Las que llegan a la superficie del líquido

aumentan su temperatura por efecto de

la radiación solar, y en consecuencia su

velocidad. Crece su energía cinética

hasta que algunas moléculas logran

liberarse de la atracción de las

moléculas adyacentes y atraviesan la

interface líquido - gas convirtiéndose en

vapor...

Procesos

La capa de aire inmediatamente

por encima de la superficie se satura

de humedad y simultáneamente a la

evaporación se desarrolla el proceso

inverso por el cual las moléculas se

condensan y vuelven al estado

líquido. El carácter distintivo del

proceso lo establece la diferencia

entre la cantidad de moléculas que

abandonan el líquido y la cantidad de

moléculas que vuelven a él. Si esta

diferencia es positiva se produce

evaporación, si es negativa se

produce condensación.

HIDROVIR 6

MÉTODOS DE

ESTIMACIÓN

Estos métodos se denominan teórico-

empíricos, dado que son formulados

basándose en mediciones periódicas del

fenómeno y de la mayoría de los factores

que lo afectan. Estos métodos se

denominan teórico-empíricos, dado que son

formulados basándose en mediciones

periódicas del fenómeno y de la mayoría de

los factores que lo afectan. Los dos métodos

principales balance energético y

aerodinámico se basan en la influencia tanto

del viento como de la energía del sol sobre

el proceso de evaporación.

Tornillo micrométrico instalado

en el tanque evaporímetro

BALANCE HIDRICO

Determina el balance de agua en el suelo a lo

largo de un año, conociendo los datos de las

precipitaciones medias mensuales y la

evaporación mensual estimada. Consiste en

establecer una igualdad entre las entradas y

salidas de agua en una zona concreta. En un

intervalo de tiempo determinado, la ecuación del

balance hídrico de un embalse, lago o superficie

de agua libre es

HIDROVIR 7

HIDROVIR 8

MEDIDA DE GRADIENTES DE HUMEDAD Y

VELOCIDAD DEL VIENTO

Este método también se conoce como "aerodinámico",

"transferencia o intercambio de masa" y "de difusión

turbulenta del vapor".

Relaciona la evaporación con los gradientes de humedad y

de velocidad del viento, pues, por una parte, el vapor

tenderá a pasar de puntos de mayor contenido de humedad

a puntos con menor contenido, y por otra, la turbulencia en

el aire facilita la evaporación.

BALANCE ENERGETICO

La cantidad de agua que puede evaporarse, depende

fundamentalmente de la energía disponible para

efectuar el cambio de estado.

HIDROVIR 9

ENERGÍA CINÉTICA

Para que las moléculas de un líquido

se evaporen, deben estar localizadas

cerca de la superficie, moverse en la

dirección apropiada y tener la energía

cinética suficiente como para vencer las

fuerzas intermoleculares de la fase

líquida.

Sólo una pequeña proporción de las

moléculas cumplen con estos criterios,

por lo que la tasa de evaporación es

limitada. Ya que la energía cinética de

una molécula es proporcional a su

temperatura, la evaporación se produce

más rápido conforme la temperatura es

más alta. Como las moléculas que se

mueven más rápido escapan, las

moléculas restantes tienen una energía

cinética media inferior, y por tanto la

temperatura del líquido disminuye.

Este fenómeno se conoce como

refrigeración evaporativa, y es la razón

por la cual la evaporación

del sudor refresca el cuerpo humano. La

evaporación también tiende a producirse

más rápidamente con tasas de flujo más

altas entre la fase gaseosa y líquida, y en

líquidos con presión de vapor más alta.

Energía debida movimiento

trasnacional del sistema considerado

como un todo, respecto a una referencia

(normalmente la superficie terrestre) ó a

la rotación del sistema alrededor de un

eje.

E= A-G- ΔR

FÓRMULAS

SEMIEMPIRICAS

Son desarrolladas por científicos en base al estudio del

comportamiento de los factores que inciden en la

evaporación. Para su utilización se requieren datos

obtenidos en una estación meteorológica. Con estos datos,

utilizando Cuadros empíricos, se van determinando los

diferentes términos que integran las fórmulas.

FÓRMULA DE THORNTHWAITE

Thornthwaite utiliza como variable

primaria para el calculo de

evapotranspiración potencial la

media mensual de las temperaturas

medias diarias del aire. Con ella se

calcula un índice del calor mensual,

según la formula:

E= 16(10T/i)A

Es un método mas correcto.

Combina la formula de Dalton,

multiplicada por una función de la

velocidad del viento, con el

método del balance energético,

con lo que consigue eliminar (es).

Su fórmula es:

E= ΔRn + yEa / ΔR+y

FÓRMULA PENMAN

Se utilizan dependiendo de los datos disponibles y el

ajuste de los resultados a las condiciones locales. La fórmula

de Penman ha resultado ser el método más preciso,

requiriendo datos de temperatura, humedad, viento y

radiación solar (insolación) obtenidos en una estación

meteorológica completa.

HIDROVIR 10

TANQUES DE EVAPORACIÓN

HIDROVIR 11

Los tanques pueden ser de sección

cuadrada o circular, instalados

enteramente por encima del terreno o

insertados en éste de modo que el nivel

de agua sea aproximadamente el mismo

que el del suelo. Pueden estar también

instalados en plataformas flotantes

ancladas, en la superficie de lagos u

otras masas de agua.

Para estimar la evaporación en

masas de agua libre se utilizan

por lo general registros de

evaporación en tanque. Al instalar

un tanque de evaporación, será

importante asegurarse de que su

emplazamiento está

razonablemente nivelado y exento

de obstrucciones.

Los tanques de evaporación pueden

ser superficiales y enterrados:

o Los tanques dispuestos por encima

del nivel del suelo son fáciles de instalar

y los resultados no son falseados por el

rebote de las gotas de lluvia en los

terrenos colindantes; pero son sensibles

a la temperatura del aire y a la insolación.

Algunas veces las paredes exteriores del

tanque se aíslan térmicamente para

reducir el intercambio de calor con el

ambiente.

o Los tanques enterrados son

menos sensibles a la temperatura

del aire y a la radiación de calor por

las paredes; pero son más difíciles

de instalar y mantener, además

recogen detritos y el efecto del

rebote de las gotas de lluvia que

caen en los terrenos colindantes

introduce errores en la medición.

HIDROVIR 12

HIDROVIR 13

Tanques

HIDROVIR 14

CALCULO DE LA EVAPORACIÓN DIARIA

La evaporación diaria se calcula por

medio de la diferencia de los niveles

del agua en el tanque en días

sucesivos durante el período

considerado.

Siendo E la evaporación; P la altura

de las precipitaciones producidas

durante las dos mediciones de los

niveles; y delta d la altura de agua

añadida o sustraída del tanque.

El valor estimado de la evaporación diaria deberá ajustarse por medio

de un Coeficiente del Tanque para tomar en cuenta la radiación de

calor por las paredes y el fondo del tanque; así como la diferencia de

escala entre el tanque y un lago, embalse o cuenca fluvial. Este

coeficiente es 0.7 cuando la temperatura del agua y del aire es igual.

En estaciones ubicadas en zonas áridas la temperatura del agua es

menor que la del aire, y el Coeficiente del Tanque puede ser 0.6 o

menos. En estaciones ubicadas en zonas húmedas la temperatura del

agua es mayor que la del aire, y el Coeficiente del Tanque es de 0.8 o

más.

EVAPOTRANSPIRACIÓN

HIDROVIR 15

Es el vapor de agua producido en

una cuenca fluvial por efecto del

crecimiento de su flora. La

evaporación y los usos fitonutrientes

abarcan la transpiración vegetal y la

evaporación en superficies libres, el

suelo, la nieve, el hielo y la

vegetación. Será importante distinguir

aquí entre en la evapotranspiración y

los usos fitonutrientes. Los usos

fitonutrientes solo difieren de la

evapotranspiración en que abarcan el

agua utilizada para formar los tejidos

vegetales.

Al calcular la evapotranspiración se

incluyen tanto la transpiración como la

evaporación del suelo. La

evapotranspiración real se puede

determinar analizando al mismo

tiempo los registros de pluviosidad y

de escorrentía de una cuenca fluvial.

Hay una diferencia importante entre la

evapotranspiración y la evaporación

en superficies libres. La transpiración

está asociada al crecimiento de la

planta y, por lo tanto, solo habrá

evapotranspiración cuando la planta

está creciendo, lo que dar lugar a

variaciones diurnas y estacionales. La

transpiración añade pues estas

variaciones al volumen anual normal

de evaporación en superficies libres.