CAPITULO 3 Indice de Thornthwaite 2018

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN ESPECIALIZACIÓN EN INFRAESTRUCTURA INFRAESTRUCTURA VIAL

DISEÑO DE PAVIMENTOS

ÍNDICE DE THORNTHWAITE

Ing. CARLOS HERNANDO HIGUERA SANDOVAL MSc.

Tunja, 2018

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ÍNDICE DE THORNTHWAITE Es un método o sistema de clasificación del clima para una región determinada. En Colombia es una de las metodologías adoptada para establecer dicha clasificación, la cual se basa en el e l balance hídrico del suelo.

Metodología para determinar el Índice de Thornthwaite 1. De acuerdo a la metodología metodología de Thornthwaite se determina determina el balance hídrico de un lugar o región determinada empleando los valores de precipitación (P), evapotranspiración potencial (ETP) mensual y la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo (FVAA). 2. Los conceptos y los términos involucrados en el balance hídrico se exponen a continuación:1 -

Almacenamiento de Agua Útil (A). Existe cuando la precipitación es mayor que la ETP, quedando una reserva de humedad que se acumula mes a mes y no puede ser superior a la capacidad de campo.

-

Exceso (E). Existe si la precipitación es mayor que la Evapotranspiración potencial y hay un sobrante de agua a gua una vez completado el almacenamiento del suelo. El exceso anual es la suma de los excesos producidos pro ducidos mes a mes durante todo el año.

-

Déficit (D). Ocurre cuando la precipitación es menor a la Evapotranspiración potencial, se evapora y transpira toda el agua precipitada, la cantidad que hace falta para completar el total de ETP se s e toma del almacenamiento y, si aún no se completa el valor de ETP el faltante se considera como déficit. La suma de los valores mensuales se conoce como déficit anual.

-

Evapotranspiración Real (ETr). Según el método de Thornthwaite, es la Evapotranspiración que realmente ocurre en función del agua disponible (Precipitación más almacenamiento). Máximo puede ser igual a la





-

Evapotranspiración Potencial (ETP). Es la cantidad de agua que se puede evaporar de la superficie del suelo y que transpirarían las plantas si el suelo estuviera a capacidad de campo, es decir, si tuviera un contenido máximo (óptimo) de humedad.

-

Índice de Aridez (Ia). Es la relación entre la deficiencia anual y la Evapotranspiración potencial anual, expresado en porcentaje:  =

-

 

∗ 100

Índice de Humedad (Ih). Está dado por la relación entre el exceso anual de agua y la Evapotranspiración potencial anual, expresado en porcentaje: ℎ =

 

∗ 100

Estos índices son consecuencia del dominio de elementos durante cierta época del año que determinan la variación estacional de la humedad efectiva. -

Factor de Humedad (Fh) o Índice de Thornthwaite. En esta expresión, se hace una consideración anual del comportamiento de los elementos climáticos, utilizando para ello el 100% del índice de humedad y el 60% del índice de aridez: ℎ = ℎ − 0.6

-

Capacidad de Almacenamiento del Suelo La capacidad de almacenamiento de agua en el suelo (FVAA), se obtuvo a través del diagrama de fracción volumétrica de agua aprovechable en el suelo según la textura, la que se multiplicó por la profundidad efectiva de los suelos (PS) de acuerdo a la clase de ellos existentes en la zona de estudio.  =  ∗ 

Dónde:  

FVAA = Fracción volumétrica de agua aprovechable en el perfil (mm). PS = Profundidad efectiva del suelo (cm).





En seguida se presenta un mapa que maneja el IDEAM para establecer el Índice de Estacionalidad de la Precipitación en Colombia. IMAG IMAG EN 1 ÍNDICE ÍNDICE DE E STACIONALIDAD STACIONALIDAD DE LA PR ECIPITACIÓN EN COLOMBIA. COLOMBIA.





En el siguiente mapa se observa la regionalización realizada por el IDEAM para Colombia de acuerdo al índice de disponibilidad hídrica en la capa agrícola de suelo de Thornthwaite y balances hídricos. IMAG IMAG EN 1 ÍNDICE ÍNDICE DE DISPONIBILIDAD DISPONIBILIDAD HÍDRICA HÍDRICA E N LA CAPA AGR ÍCOLA DE SUELO DE THORNTHW THORNTHWAITE AITE Y BA LANCES HÍDRICOS. HÍDRICOS.





Enseguida se presenta el mapa del Índice de Aridez realizado por el IDEAM para el territorio colombiano. IMAG IMAG EN 2 ÍNDICE ÍNDICE DE A RIDEZ









La fórmula utilizada para caracterizar un clima, según Thornthwaite, está compuesta por tres letras y unos subíndices. Las dos primeras letras, mayúsculas, se refieren al “Índice de humedad” y al “Índice térmico” de la zona, respectivamente, mientras que la tercera corresponde a la “Variación estacional de la humedad”.2 TABLA 24. 24. CLAS IFICAC IFICAC IÓN IÓN DE A CUERDO AL ÍNDICE ÍNDICE DE HUM HUMEDAD

FUENTE: FUENTE: DISPONIBLE E N HTTPS://ES.SCRIBD.COM/DOC/16567801/PRACTICA-5-CLASIFICACIONN HTTPS://ES.SCRIBD.COM/DOC/16567801/PRACTICA-5-CLASIFICACIONCLIMATICA-THORNTHWAITE#DOWNLOAD TABLA 25. 25. CLASIFICACIÓN DE AC UERDO AL ÍNDICE TÉR MICO





TABLA 26 CLASIFICACIÓN DE ACUER DO A LA VAR IACIÓN ESTACIONAL ESTACIONAL DE LA HUMEDAD HUMEDAD

FUENTE: FUENTE: DISPONIBLE E N HTTPS://ES.SCRIBD.COM/DOC/16567801/PRACTICA-5-CLASIFICACIONN HTTPS://ES.SCRIBD.COM/DOC/16567801/PRACTICA-5-CLASIFICACIONCLIMATICA-THORNTHWAITE#DOWNLOAD

Ejemplo de Cálculo Índice de Thornthwaite Se tienen los siguientes datos correspondientes a los años de registro 1987 - 2007 de la estación climatológica del aeropuerto Perales (2124504), ubicada en el área de influencia de la cuenca en cercanías de la zona urbana del municipio de Ibagué – Tolima. – Tolima. Se solicita determinar el Índice de Thornthwaite al igual que establecer su respectiva clasificación. MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE

CONCEPTO Temperatura °C 23.8

Precipitación, mm

ETP (mm)

Déficit (mm)

Excedente (mm)

60.9

77

0

24.2

76.05

74.7

0

24

103.13

81

7.42

23.7

167

77.7

89.29

23.8

158

81.6

76.37

24.1

77.8

81.9

0

24.5

58.28

87.9

0

25.3

51.9

93.7

24.6

111.1

84.6

0

23.5

151.2

76.7

25.42

0.8

0





Entonces se escoge el tipo de clima de acuerdo a éste valor, el cual es:



PASO 2. Selección del tipo de región según la ETP (mm)

Como el valor de la Evapotranspiración Potencial Anual (ETP) es de 961.70 mm, entonces la región es:



-

PASO 3. Selección del símbolo de acuerdo a la variación estacional de la humedad. Índice de humedad ℎ =

 

∗ 100 =

258.54  961.7 

∗ 100

ℎ = 26.88

-

Índice de aridez  =

 

∗ 100 =

0.80  961.7 

∗ 100

 = 0.083

A partir de los dos resultados anteriores se deduce que la región es con gran exceso de agua en temporada invernal. 

PASO 4. Zonificación climática de acuerdo a la clasificación de Thornthwaite

En síntesis, la zona o región climática se clasifica como B1B’3W2, lo cual indica que es una zona ligeramente húmeda Meso térmica Templada Seca caracterizada por





investigaciones más profundas relacionadas con este tema, ya que a nivel nacional gracias a la labor que realiza el IDEAM, quien es el encargado de realizar este tipo de zonificación, genera información cuya utilidad se aplica en diferentes campos como en el sector agrícola, pero también para el diseño de infraestructuras de carácter vial.

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