Evaporación y Uso Consuntivo

INTRODUCCIÓN En el siguiente trabajo se presentará como se lleva a cabo el fenómeno de evaporización y uso consuntivo del agua, así como los usos que se le brindan al agua agua que que ya no regre regresa sa al cicl ciclo o hidr hidrol ológ ógic ico, o, el obje objetitivo vo es deter determi mina narr las las habilidades para la caracterización de los procesos del ciclo hidrológico y su aplicación aplicación al proyecto proyecto de obras hidráulicas hidráulicas tales como presas, abastecimiento abastecimiento de agua y alcantarillado.

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OBJETIVO Analiza Ana lizarr y compr ompren ende derr la evapo vapora rac ción ión del agua gua, así así como omo si uso uso, y escurrimiento principal de cuencas aforadas y no aforadas.







JUSTIFICACIÓN Investigar las avenidas máimas, donde podemos ver los tipos de escurrimiento aforado y no aforado, es de suma importancia ya que nos damos cuenta donde se tien tiene e un cont contro roll del del agua agua que que se podrí podría a obte obtener ner natura naturalm lment ente, e, tamb tambi! i!n n la evaporación y uso consuntivo es importante ya que así podemos ver que tipos de usos de le da el agua.







EVAPORACIÓN Y EVOTRANSPIRACION DESCRIPCION DEL FENOMENO

"el latín evaporatĭo , la evap evapor orac ació ión n es la acci acción ón y efec efectto de evap evapor orar ar o evaporarse. Este verbo, por su parte, hace referencia a la conversión de un líquido en vapor.

El concepto puede nombrar al proceso físico en sí mismo #una sustancia se separa de otra en su punto de ebullición$ ebullición$ o al paso del estado líquido líquido al gaseoso. %a sustancia en estado líquido adquiere la energía necesaria para vencer la tensión superficial& cuando toda la masa alcanza el punto de ebullición, comienza el proc proceso eso de evapo evaporac ració ión. n. %a evapo evapora raci ción ón es una una vari variab able le hidro hidroló lógi gica ca que que dete determ rmin ina a los los nive nivele less de una cuen cuenca ca hidro hidrogr gráf áfic ica. a. %a ener energí gía a inte intens nsifific ica a el movimiento de las mol!culas y las partículas comienzan a escaparse en forma de vapor. 'na parte de lluvia queda en los vegetales, interceptada por las hojas o troncos, desde donde hay evaporación. (tra parte llega al suelo y lo moja, así habrá tamb tambi! i!n n evapo evapora raci ción ón desd desde e el suel suelo o h)med h)medo, o, con vari variac acio ione ness del del grad grado o de humedad* una vez saturado el suelo, el agua corre por la superficie, aunque no por cauces, y tambi!n desde !sta se produce evaporación. +or )ltimo, una parte alcanza los cauces y entonces se tendrá evaporación desde superficies líquidas continuas, es decir, mares, lagos y ríos. +or eso se puede decir que todo tipo de agua en la superficie terrestre está epuesta a la evaporación.







del del líqu líquid ido o aume aument ntan an su temp tempera eratu tura ra por por efect efecto o de la radia radiaci ción ón sola solar, r, y en consecuencia su velocidad, creciendo por tanto su energía cin!tica hasta que algu alguna nass consi consigue guen n libe liberar rarse se de la atrac atracci ción ón de las las mol! mol!cu culas las adyace adyacent ntes es y atravesar la interface líquido-gas convirti!ndose en vapor. "e esta manera, la capa de aire inmediatamente por encima de la superficie se satura de humedad. imultáneamente a la evaporación se desarrolla tambi!n el proceso inverso por el cual cual las las mol! mol!cu cula lass se conde condens nsan an y vuel vuelve ven n al esta estado do líqui líquido do.. /demás, demás, es necesario que el medio que envuelve la superficie evaporante tenga capacidad para admitir el vapor de agua. Esto )ltimo se conoce como poder evaporante de la atmósfera. atmósfera. 0ay otra forma especial de evaporación, la que se produce a partir de la nieve y de los hielos, el paso no es del estado líquido al gaseoso, sino del sólido al gaseoso* este fenómeno se conoce como sublimación o volatilización. 1odos estos lugares donde se acumula el agua dan lugar al fenómeno físico de la evaporación, pero tambi!n eisten otros que hay que estudiar, las plantas que toman el agua del suelo por medio de sus raíces y a trav!s de su ciclo biológico la regr regre esan san a la atmósfera por medi medio o de la tran transp spir irac ació ión. n. %a transpiración es el proceso físicobiol biológ ógic ico o por el cual cual el agua agua camb cambiia de est estado líquido a gaseoso a trav!s del meta metabo bolilism smo o de las las plan planta tass y pasa a la atmósfera. Esencia cialmente es el mismo proceso físico que la evap evapor orac ació ión, n, ece ecept pto o que que la superficie desde la cual se escapan las mol!culas del líquido no es de agua libre, sino que es la superficie de las hojas. 2stas están compuestas por finas capas de c!lulas #mesodermo$ y poseen una delgada epidermis de una c!lula de espesor, la cual posee numerosas estomas. El espacio intercelular en el mesodermo contiene grandes espacios de aire entre cada estoma. %a humedad entre los espacios intercelulares se vaporiza y escapa de la hoja a trav!s de estas estomas. El n)mero de estomas por unidad de supe superf rfic icie ie varí varía a depe depend ndie iend ndo o de la espe especi cie e vege vegeta tall y las las cond condic icio ione ness ambien ambiental tales. es. %a evapot evapotran ranspir spiraci ación ón es la combin combinaci ación ón de los fenóme fenómenos nos de evaporación desde la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación. %a







%a cantidad de agua que realmente vuelve a la atmósfera por evaporación y transpiración se conoce con el nombre de evapotranspiración real. 2sta es la suma de las cantidades cantidades de vapor de agua evaporadas por el suelo y transpiradas por por las las plan planttas dur durant ante un perí períod odo o dete determ rmiinado nado,, bajo ajo las cond condiicion ciones es mete meteoro oroló lógi gica cass y de hume humeda dad d de suel suelo o eist eistent entes es.. El princ princip ipal al fact factor or que que determina la evapotranspiración real es la humedad del suelo, el cual puede retener agua conforme con la capacidad de retención específica de cada tipo de terreno. %a humedad del suelo es generalmente alimentada por la infiltración, y constituye una reserva de agua a ser consumida por la evaporación del suelo y las plantas. %a evaporación y la transpiració transpiración n son un proceso importante importante en el ciclo del agua. uando el sol calienta la superficie de una masa de agua, el líquido líquido se evapora y se transforma en una nube. /l producirse las precipitaciones #rocío, lluvia, nieve$, el agua vuelve a la cuenca y se completa el ciclo. Eisten, por supuesto, otras condiciones atmosf!ricas que inciden en este tipo de procesos, como la presencia de viento.

MEDICION DE LA EVAPORACIÓN %a evaporación natural puede ser medida como la p!rdida de agua desde la superficie o como la ganancia de vapor de agua por la atmósfera. %as mediciones en la fase líquida asumen o crean un sistema cerrado, como un tanque de evaporación o un lisímetro, y deduce la evaporación como la p!rdida neta de agua desde el sistema cerrado en un tiempo dado. %a medida en la fase de vapor muy com)nmente asume que la atmósfera es un sistema abierto, y determina la evaporación como una integración del coeficiente de flujo de vapor de agua #o equivalente al calor latente$ en el sistema abierto a trav!s de la frontera turbulenta, en la capa cercana a la superficie de la tierra. %a medición de la evaporación de etensiones libres de agua o de superficies terrestres, así como de la transpiración de la vegetación, es de gran importancia para para los los estud estudio ioss hidro hidroló lógi gico cos. s. %a evapo evaporac ració ión n y la evapo evapotr trans anspi pirac ració ión n son son tambi!n elementos importantes en cualquier estudio del balance hídrico. En la actualidad es difícil medir directamente la evaporación o la evapotranspiración de grandes superficies* sin embargo, eisten diferentes m!todos indirectos que dan resultados aceptables. En los embalses eistentes, las parcelas y las cuencas peque3as, las estimaciones pueden realizarse basándose en el balance hídrico,









+or su aparente simplicidad, los tanques de evaporación son los instrumentos más utilizados para estimar la evaporación potencial. Eisten numerosos modelos de tanque tanquess de evapora evaporació ción& n& unos unos son cuadrad cuadrados os y otros otros circula circulares* res* unos están están instalados por encima del nivel del suelo, y otros están enterrados de forma que el nivel de agua coincida aproimadamente con la del terreno. %os tanques enterrados tienden a eliminar eliminar los efectos efectos perjudiciales perjudiciales de los límites, límites, como la radiación sobre las paredes laterales y el intercambio de calor entre la atmósfera y el tanque, pero presentan dificultades para la observación, captan fácilmente basura, son difíciles de instalar, limpiar y reparar* además, las fugas no se detectan con facilidad y la vegetación que circunda al tanque puede tener ciertos efectos nocivos, y más a)n, puede eistir un intercambio apreciable de calor entre el tanque y el suelo. %a evaporación en un tanque flotante en un embalse o lago es más aproimada a la evaporación del vaso, que la de los evaporímetros instalados en su orilla. in embargo, se tienen dificultades para efectuar las mediciones, las salpicaduras distorsionan los cálculos y en general los costos de instalación y mantenimiento son elevados. Entre los variados tipos de tanques de evaporación utilizados, la (rganización 4eteorológica 4undial #(44$, recomienda el tanque tipo / de los Estados 'nidos como instrumento de referencia. Este es un tanque circular de 565 centímetros de diámetro y 67.8 centímetros de altu altura, ra, mont montad ado o sobre sobre un enrejado de madera de forma que su base está 7 ó 59 centímetros encima del suelo, permitiendo la circ circul ulac ació ión n del aire ire por por debajo. Está construido de fi lv i ad







LISIMETROS %a evapo evapotr tran ansp spir irac ació ión n se puede puede estim estimar ar por por medi medio o de lisí lisímet metros ros,, media mediant nte e m!todos m!todos de balance hídrico hídrico o balance t!rmico, t!rmico, con ayuda del m!todo de difusión difusión turbul turbulent enta a o mediant mediante e fórmul fórmulas as empíri empíricas cas basadas basadas en datos datos meteoro meteorológi lógicos cos observados. El uso de evaporímetros y lisímetros permite una medición directa de la evapotranspiración de superficies de terreno diferentes y la evaporación del suelo situado entre espacios cultivados. Estos instrumentos han demostrado ser suficientemente sencillos y eactos, siempre que satisfagan todos los requisitos concernientes a su inst instal alac ació ión n y t!cn t!cnic icas as de observación. %a transpiración de la vegetación se estima como la diferen rencia ent entre los valores de evapo evapotr tran ansp spir irac ació ión n y de evap evapor orac ació ión n del del terr terren eno o medidos al mismo tiempo.

BALANCE HIDRICO El m!todo del balance hídrico puede utilizarse para estimar la evapotranspiración, E1, cuando pueden medirse o estimarse la precipitación +, el escurrimiento <, y las variaciones del almacenamiento, :. %a ecuación utilizada es&

ET = P – Q – Qss ±S %a evapo evapotr tran ansp spir irac ació ión n anua anuall de una una cuen cuenca ca para para un a3o hídr hídric ico o pued puede e ser ser







El m!to m!todo do de bala balanc nce e ener energ! g!titico co pued puede e apli aplica cars rse e a la esti estima maci ción ón de la eva evapot potran ranspiración cuando la diferen rencia ent entre el balance de radiación y el flujo de calor en el suelo es importante y ecede los errores de medición. %a eva evapot potran ranspiración rea real es la cant cantid idad ad de agua agua,, epr epres esad ada a en mm=d, que es efectivamente evapora evaporada da desde desde la superfi superficie cie del suelo y transpirada por la cubierta vegetal.

USO CONSUNTIVO DEL AGUA Es el uso del agua que no se devuelve en forma inmediata al ciclo del agua. +or ejemplo, el riego es un uso consuntivo, mientras que la generación de energía el!ctrica mediante el turbinado del agua de un río, si la descarga es en el mismo río no es un uso consuntivo. En agricultura, el uso consuntivo es el agua que se evapora del suelo, el agua que transpiran las plantas y el agua que constituye el tejido tejido de las plantas. plantas. Es la cantidad cantidad de agua que debe aplicarse a un cultivo cultivo para que económicamente sea rentable, se epresa en mm=día.

FACTORES QUE AFECTAN EL USO CONSUNTIVO %os principales factores que influyen en el valor del uso consuntivo son& mperatu tura ra,, humed humedad ad rela relatitiva va,, vient vientos os,, lati latitu tud, d, lumi lumino nosi sida dad d y El cl! cl!"# "# 1empera precipitación.

L$s c%l&'$s# uperficie, variedad, ciclo vegetativo y hábitos radiculares. /gua&







Us$ ($!)s&c$ El uso para abastecimiento p)blico incluye la totalidad del agua entregada a trav!s de las redes de agua potable, las cuales abastecen a los usuarios dom!sticos, así como a las diversas industrias industrias y servicios servicios conectados a dichas redes. El disponer







da. %a cantidad consumida de agua para producir una cosecha es enorme& se necesitan entre uno y tres metros c)bicos de agua para cosechar un Cilo de arroz y 5.999 toneladas de agua para producir una tonelada de grano.

Us$ I+(%s&-"l En este rubro se incluye la industria que toma el agua que requiere directamente de los los ríos ríos,, arro arroyyos, os, lago lagoss o acuí acuífe fero ross del del país país.. onf onfor orme me al ist istem ema a de lasificación Industrial de /m!rica del ?orte #I/?$ las actividades secundarias, conoc conocid idas as trad tradic icio iona nalm lmen ente te como como Dla Dla indus industr tria ia, , están están conf conform ormad adas as por por los los sectores minería, electricidad, agua y suministro de gas por ductos al consumidor final, así como la construcción e industrias manufactureras.

Us$ *+ l" ,*+*-"c0+ (* *+*-,/" &)-!c" El agua incluida en este rubro se refiere a la utilizada en centrales de vapor duales, carboel!ctricas, de ciclo combinado, de turbogas y de combustión interna. "e acuerdo con lo reportado reportado por la omisión Federal de Electricidad Electricidad #FE$, en el a3o 699G, las centrales termoel!ctricas generaron 5H.7A 1Jh, lo que representó el G.AB del total de energía el!ctrica producida en el país.









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Evaporación y Uso Consuntivo

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