EVAPOTRANSPIRACIÓN
I.
El
informe
que
a
INTRODUCCIÓN
continuación
se
presenta
trata
de
la
“EVAPOTRANSPIRACIÓN” ésta depende de las condiciones atmosféricas:
radiación, viento, humedad; del suelo: color, abastecimiento de agua, exposición, y de la vegetación: aparato radicular, extensión y morfología del área foliar. Siendo lo más importante el primero, lo que ha llevado a definir la evapotranspiración potencial. La importancia de éste tema también radica en la aplicación en la carrera profesional, que nos veremos obligados a aplicar por ejemplo en la construcción de un canal, para poder saber qué cantidad de agua hay que conducir a un terreno determinado. En la agricultura más que la transpiración es interesante conocer la cantidad de agua perdida por una masa vegetal en un tiempo dado, incluida la evaporación del suelo. Se suele estimar que el clima es uno de los factores más importantes que determina el volumen de las pérdidas de agua por evapotranspiración de los cultivos. Prescindiendo de los factores climáticos la evapotranspiración a un cultivo dado queda también determinada por el propio cultivo, al igual que sus características de crecimiento. El medio local las condiciones de suelo y su humedad y, prácticas agrícolas y de regadío y otros factores pueden influir también en la tasa de crecimiento de la evapotranspiración evapotranspiración Se utiliza diversos métodos para predecir la evapotranspiración evapotranspiración a partir de variables climáticas, debida a la dificultad de obtener mediciones directas y exactas en condiciones reales en este informe realizaremos por el método de HARGREAVES. El Grupo.
HIDROLOGIA
1
EVAPOTRANSPIRACIÓN
II.- OBJETIVO OBJ ETIVOS S 2.1.
GENERAL: “
2.2.
Determinación de la demandad de agua de los cultivos”
ESPECIFICOS:
Calculo de la evapotranspiración evapotranspiración potencial
Calculo de la evapotranspiración evapotranspiración real o actual
Determinación del volumen total de agua que se va utilizar.
III. MARCO TEÓRICO 3.1. EVAPOTRANSPIRACION:
La evapotranspiración es la combinación de evaporación desde la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación. Los mismos factores que dominan la evaporación desde la superficie de agua abierta también dominan la evapotranspiración, los cuales son: El suministro de energía y el transporte de vapor. Es la suma de las cantidades de agua evaporada desde el suelo y la transpirada por las plantas. El conocimiento de la evapotranspiración o uso consuntivo es un factor determinante en el diseño de sistemas de riego, incluyendo las obras de almacenamiento, conducción, distribución y drenaje. Especialmente, el volumen útil de una presa para abastecer a una zona de riego depende en gran medida del uso consuntivo. 3.2 EVAPOTRANSPIRACION EVAPOTRANSPIR ACION POTENCIAL (ETP):
La evapotranspiración evapotranspiración potencial es la cantidad de de agua evaporada y transpirada por un cultivo de tamaño corto (generalmente pastos), que cubre la superficie en estado activo de crecimiento y con un suministro adecuado y continúo de agua. Es la cantidad máxima de agua capaz de ser perdida por una capa continua de vegetación que cubra todo el terreno cuando es ilimitada i limitada la cantidad de agua suministrada al suelo1.
1
REYES Pág. 84
HIDROLOGIA
2
EVAPOTRANSPIRACIÓN
3.3. EVAPOTRANSPIRACION REAL:
La evapotranspiración real o actual es la tasa de evaporación y transpiración de un cultivo, que crece en un campo extenso (1 o más hectáreas) en condiciones optimas de suelo, fertilidad y suministro de agua. Es la cantidad de agua perdida por el complejo suelo planta en las condiciones meteorológicas, edafológicas en las que influye el contenido de humedad es mantenida, biológicas (en las que influye el tipo de cultivo y su fase de crecimiento y desarrollo) existentes 2. 3.4. FACTORES QUE AFECTAN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN
Como se sabe la evapotranspiración es un intercambio de agua entre dos cuerpo, con una fuente (superficie evaporante) y un receptor (atmósfera). Entre los factores relativos a la atmósfera pueden ser mencionados: a)
TEMPERATURA Y HUMEDAD DEL AIRE .- Como se sabe la
temperatura y humedad del aire acondicionan la humedad de vapor del mismo actuando por lo tanto como factores ligados a la gradiente de vapor entre la superficie y el aire vecino. La elevación de la temperatura aumenta el valor de la presión de saturación del vapor de agua, permitiendo que mayores cantidades de vapor de agua puedan estar presente en el mismo volumen de aire para el estado de saturación. b)
VIENTO.- El viento actúa mecánicamente en el fenómeno,
renovando el contacto con las masas de agua o con la vegetación, alejando del lugar las masas de aire del lugar que ya tienen un grado de humedad elevado. c)
TIPO DE SUELO .- La capacidad del suelo para transferir agua de la
napa freática hasta la superficie, vía capilaridad controlara la tasa 2
REYES CARRASCO Pág. 87
HIDROLOGIA
3
EVAPOTRANSPIRACIÓN
real de evaporación, pero en compensación introduce la transpiración. d)
RADIACIÓN SOLAR.- La cantidad de energía solar que alcanza la
tierra, por unidad de superficie calculada en el límite de la atmósfera es de aproximadamente a 2 cal/min*cm² es denominado constante solar. e)
OTROS FACTORES .- Pueden ser como la presión atmosférica,
salinidad del agua, textura del suelo, etc. Que afectan en menor grado el fenómeno de la evapotranspiración. 3.5. METODO DE HARGREAVES (Radiación)
El cálculo de la evapotranspiración potencial mediante las formulas de G.H. HARGREAVES , se hacen en base a la Radiación solar equivalente y en base a la Temperatura; el método que emplearemos en nuestro trabajo será “En base a la RADIACIÓN SOLAR”, cuyas formulas
son3: ETP = 0.0075*RSM*TMF RSM = 0.075*RMM*S0.5 DONDE: ETP: Evapotranspiración potencial en (mm/mes). RSM: Radiación solar equivalente en (mm/mes). RMM: Radiación Extraterrestre Equivalente en (mm/mes): RMM = Ra * DM Ra
: Radiación Equivalente en (mm/día). Se obtiene de acuerdo a la latitud del lugar. DM : Número de días del mes.
3 MAXIMO
VILLON Pág. 306
HIDROLOGIA
4
EVAPOTRANSPIRACIÓN
S
: Porcentaje de horas de sol: S = (n/N)*100
n
: Horas de sol promedio del lugar.
N
: Horas de sol posible según la latitud.
TMF: Temperatura Media mensual en ºF. Evapotr anspiración Real (ETR)
La evapotranspiración real es la cantidad de agua, expresada en mm/día, que es efectivamente evaporada desde la superficie del suelo y transpirada por la cubierta vegetal. La misma, forma parte del flujo de balance de energía: 3.6
Evapotranspiración
Como la evaporación ya no ocurre desde una lámina líquida sino de la superficie de terreno cubierto con vegetación activa el fenómeno se conoce como evapotranspiración, ya que en el se combinan la evaporación del y terreno inmediatas de las plantas y la transpiración del vegetal desde el mesófilo. 3.6.1 Evapotr anspiración Potencial (ETP)
Es la máxima evapotranspiración posible en condiciones favorables, con el suelo provisto de humedad a capacidad de campo y cubierto con vegetación densa, uniforme y tamaño pequeño. La ETP se produce en un cultivo con temperatura 15ºC en condiciones de humedad óptima y área cubierta del 100% cubierta del área folear 4. 3.6.1.1
Métodos para el cálculo de evapotr anspiración:
Estos métodos están agrupados en: a.
Métodos Directos
Mediante este método se determina las dotaciones de riego y se efectúa la plantación de riegos con pruebas efectuadas directamente en el campo o laboratorio.
b.
4 Cesar
Parcela o granja experimental
Milla Pág. 58
HIDROLOGIA
5
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Se acondiciona cada campo con un sistema de control del gasto del agua al ingreso y a la salida de tal manera de conocer con exactitud el volumen de agua realmente aprovechado. El consumo del cultivo cubierto puede ser expresado en altura de lámina mediante: d mm
(W * Pa
Donde: : W : Pa D P Ef
: : : :
* D) ( P * E f )
...................(2.3)
numero de capas del suelo diferencia del contenido de humedad de la Muestra dentro del intervalo considerado densidad aparente de la capa del suelo profundidad de la capa mojada del suelo precipitación en mm eficiencia de precipitación según intensidad de la lluvia, pendiente, y grado de cobertura
c. Lisímetros
Están constituidos por tanques calibrados, buena capacidad volumétrica en el cual se ha introducido un volumen de igual cantidad de suelo no disturbado para desarrollar en le la cubierta vegetal en la estudiada5. 3.6.2 Evapotr anspiración real (Eta)
Es la que se presenta en condiciones reales del medio considerando fluctuaciones que expresan niveles variables en humedad del suelo con una cubierta vegetal incompleta6. ETa Kc ETP ...................(2.3)
*
Donde: Kc : ETP : Eta :
coeficiente consuntivo Evap. Potencial Evap. Real
3.7
Uso Consuntivo Es la cantidad de agua gastada o consumida en un área dada
3.8
Import ancia de la Evapotranspiración
5 6
REYES CARRASCO Pág. 89 Cesar Milla Pág. 58
HIDROLOGIA
6
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Es principalmente para el planeamiento de proyectos agrícolas, determinándose la necesidad del agua de los cultivos que será uno de los factores que interviene en el diseño de la estructura o la infraestructura de riego. Para estimar la evapotranspiración potencial existen varias fórmulas empíricas; para el presente estudio se ha evaluado considerando las recomendaciones por Hargreaves7. Los elementos meteorológicos necesarios para la aplicación del método son: o Factores de evapotranspiración potencial o Temperatura media mensual o Humedad relativa en % 3.9
Cédulas de Cultivo
Para la zona en estudio se considera lo siguiente: capacidad del uso de la tierra Aptitud de tierras para riego Cultivos ponderables Año agrícola Periodos de siembra
3.10 Precipitación Efectiva (Pe)
Es la cantidad neta de agua neta utilizada por las plantas, se estima tomando en cuenta por USBR tomando como base la precipitación promedio de la cuenca 3.10.1 Precipitación efectiva para el área reducida
Se calcula reconociendo que en algunos meses van a ver áreas en descanso y también la evapotranspiración real para algunos cultivos va a ser menor que la Pe. 3.11 coefic iente de uso consunti vo
El uso consuntivo es uno de los factores más importantes tanto para establecer la demanda de agua en los sistemas de riego, como para determinar los intervalos entre riegos. Siendo de esta manera un dat que requiere planificación del riego tanto en le nivel parcelario como en la totalidad del proyecto8 3.12 Demanda del agua (UC) 7 8
VEN TE CHOW Pág. 95 VEN TE CHOW Pág. 96
HIDROLOGIA
7
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Es la cantidad de agua necesaria que consume la cubierta vegetal, como para la formación de los tejidos vegetales dentro de las condiciones que fija el medio ambiente. Donde: UC. En m3/Ha.*Día o en ltrs/seg*día
3.13 Demanda de agua de Cosecha
Está dado por la diferencia de la evapotranspiración real y la precipitación efectiva 3.14. Cálcul o de la Evapotransp iración Potencial
La fórmula de Hargreaves es la siguiente 9: ETP
......
MF * TMF * CH * CE
(4.12)
Donde ETP :
Evapot. Potencial (mm/mes)
MF
:
factor mensual de latitud (tablas)
TMF :
temperatura media mensual (ºF)
CE
corrección por altitud
:
CE 1 0.04
( Altitudm.s.n.m) 2000
CH
factor de corrección por humedad
:
1/ 2
CH 0.166 * (10 HR)
, paraHR 64%
CH 1,00 , paraHR 64%
HR
9
:
Humedad relativa media mensual
Cesar Milla Pág. 59
HIDROLOGIA
8
EVAPOTRANSPIRACIÓN
3.15. Requerimiento de Agua de los culti vos
La Evapotranspiración de agua en los cultivos se determina multiplicando la Evapotranspiración potencial por el coeficiente de cultivo Kc así 10: ETC
K C * ETP
.....
(4.13)
Donde: ETC = Evapotranspiración de los cultivos (mm) ETP = Evapotranspiración potencial (mm) Kc = Coeficiente de cultivo
Cálculo De La Evapotranspiración Potencial (ETP)
, para la zona de Marcará,
para lo cual se emplea la fórmula de Hargreaves. La fórmula de Hargreaves es la siguiente: ETP
MF * TMF * CH * CE
Donde: ETP :
Evapot. Potencial (mm/mes)
MF
:
factor mensual de latitud (tablas)
TMF :
temperatura media mensual (ºF)
CE
corrección por altitud
:
CE 1 0.04
( Altitudm.s.n.m) 2000
CH
factor de corrección por humedad
:
1/ 2
CH 0.166 * (10 HR)
, paraHR 64%
CH 1,00 , paraHR 64%
HR
10
:
Humedad relativa media mensual
Cesar Milla Pág. 60
HIDROLOGIA
9
EVAPOTRANSPIRACIÓN
3.16. Balance hídric o de superficie. Modelización
Del agua que cae en la isla (precipitación=P), una parte vuelve a la atmósfera bien por evaporación directa o por transpiración de la vegetación (evapotranspiración=ETR). Otra parte escurre por la superficie (escorrentía superficial=ES) confluyendo en los barrancos hasta alcanzar el mar. El resto se introduce en el terreno y se incorpora al sistema acuífero (infiltración=I). 3.17. BALANCE HIDROLÓGICO DE SUPERFICIE: P= ETR + ES + I
En estos momentos, en los que más del 90% de los recursos hídricos que se consumen en la isla son de procedencia subterránea, es fundamental la determinación de este balance para conocer, el alcance de la recarga al sistema acuífero. Por este motivo, se ha desarrollado un MODELO DE SIMULACIÓN DE HIDROLOGÍA DE SUPERFICIE, que analiza el comportamiento de cada unidad territorial (celdas cuadradas de 1 kilómetro de lado) en que se divide la superficie total de la isla. Dado que se trata de un modelo desagregado, además de las series climáticas mensuales, en cada "celda" territorial se precisa de diversa información procedente de la red hidrográfica insular: distribución superficial en cuencas, cauces existentes, interconexión hidráulica entre celdas en función de la orientación de los distintos cauces, etc. Para la caracterización hidrológica de estas unidades territoriales también se requiere, entre otros datos de entrada, el umbral de escorrentía (Po), el umbral de infiltración en cauces (Io), la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo (Rx) así como los coeficientes de evaporación (Ke) y transpiración (Kt) 11. Este modelo permite la determinación del balance hidrológico a diferentes niveles de desagregación del territorio, deduciéndose tanto el alcance cuantitativo de la infiltración como su distribución territorial. Para este proceso se realizan simulaciones al nivel de aguaceros diarios, agregándose los resultados obtenidos por periodos de tiempo no inferiores 11
VEN TE CHOW Pág. 95
HIDROLOGIA
10
EVAPOTRANSPIRACIÓN
al mensual. Todo ello, a partir de la estimación, directa o empírica, de los demás elementos intervinientes: precipitación, evapotranspiración real y escorrentía12. BALANCE HIDRICO DE SUPERFICIE Media del período 1986/87 a 1992/93 Mm/año
hm3/año
% s/P
395
807,6
100
Evapotranspiración (ETR) 213
435,5
54
Escorrentía (ES)
7
14,3
2
Infiltración (I)
175
357,8
44
Precipitación (P)
3.18. METODOS PARA DETERMINAR ELCOEFICIENTE DE USO CONSUNTIVO.
Método del tanque evapori métrico de cubeta Clase A
Se basa en la estimación, por medida directa, de la evaporación producida en un tanque que integra los efectos de la radiación, el viento, la temperatura y la humedad. El tanque en el que se realizan las lecturas esta normalizado por el National Weather Service de E.E.U.U. y está ampliamente difundido 13. En el empleo de este método interviene no solo la medida directa de la evaporación E0, sino también un coeficiente corrector de las lecturas o coeficiente de cubeta denominado K p, pudiendo expresar la ET 0 por la expresión:
El valor de Kp está relacionado con las condiciones de humedad relativa, viento y ambiente circundante a la ubicación de la cubeta Clase A, ajustándose a la ecuación de regresión propuesta por Frevert et al en 1983.
12 13
VEN TE CHOW Pág. 95 REYES CARRASCO Pág. 89
HIDROLOGIA
11
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Método de Blaney - Criddl e - FAO
Se basa en el método de Blaney & Criddle (1950), que fue modificado por Doorembos y Pruitt (1977) para la FAO, en el cual se incluía la influencia de la radiación, viento y humedad relativa, pudiendo expresarse el valor de ET 0 por este método como:
En 1986, Allen y Pruitt, desarrollaron el método Blaney & Criddle con las modificaciones introducidas por Doorembos y Pruitt, con el fin de ajustarlo a las medidas de lisímetro y a su desviación estándar, teniendo en cuenta para ello la aridez del lugar de ubicación de la estación y su entorno. La expresión, puede definirse como:
En esta ecuación, a y b representan los valores tabulados por Doorembos y Pruitt (1977), y cuyas ecuaciones han sido desarrolladas por Frevert et al (1983)14.
Método de Penman - Monteith - FAO
Monteith (1965), desarrolló un modelo que incluye la resistencia de la superficie de la cubierta vegetal y que es conocida como la ecuación de Penman-Monteith. En 1990, Smith et al, propusieron una modificación de la anterior ajustando la ET0 para un cultivo hipotético, pudiendo expresarse como:
En esta ecuación están representados,
la variación de la presión de
vapor saturante respecto a la temperatura, pendiente de la curva presión 14
VEN TE CHOW Pág. 95
HIDROLOGIA
12
EVAPOTRANSPIRACIÓN
de vapor y temperatura (kph/ºC),
constante psicrométrica (kPa/ºC), Rn
radiación neta expresada en términos de evaporación (mm), G flujo de calor del suelo (MJ/m2*dia),
calor latente de vaporización (MJ/kg),
constante psicrométrica modificada (kPa/ºC) siendo , T temperatura (ºC), U velocidad del viento (m/s) y ( ea - ed) déficit de presión de vapor (kPa).
Método de Radiación - FAO
Método desarrollado para la FAO por J.Doorenbos y W.O.Pruitt en 1977. Se diferencia de otros métodos basados en ecuaciones de combinación en que emplean valores de radiación solar y no radiación neta.
En esta ecuación a y b representan los coeficientes de calibración climática propuestos por Frevert et al. (1982). Los basados en ecuaciones de combinación en que emplean valores de radiación solar y no radiación neta. En esta ecuación a y b representan los coeficientes de calibración climática propuestos por Frevert et al. (1982) 15.
EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL SEGÚN THORNTHWAITE
ETP SEGUN THORNTHWAITE
Thornthwaite (1948) propone la fórmula:
e = 16× (10× tm/I)a
e : evapotranspiración mensual sin ajustar en mm (mm/mes)
15
REYES CARRASCO Pág. 91
HIDROLOGIA
13
EVAPOTRANSPIRACIÓN
tm : temperatura media mensual en ° C I : índice de calor anual I = Sumatorio (ij); j = 1,..., 12 (que se calcula sumando los doce índices de calor mensual). i j = (tm j/5) 1,514 a : parámetro que se calcula a partir de I según la expresión: a = 0,000000675× I 3 - 0,0000771× I 2 + 0,01792× I + 0,49239 Para valores de temperatura media mensual superiores a 26,5 ° C, la ETP sin ajustar (en mm/mes) se obtiene directamente16: Para el cálculo de la ETP de un mes determinado será preciso corregir la ETP sin ajustar "e" mediante un coeficiente que tenga en cuenta el número de días del mes y horas de luz de cada día, en función de la latitud. Para lo cual se introduce el índice de iluminación mensual en unidades de 12 horas, que deberá multiplicar a la ETP sin ajustar para obtener la ETP según Thornthwaite (mm/mes) final: ETPTho = e × L (mm/mes) 17. e:
evapotranspiración mensual sin ajustar en mm
L:
factor de corrección del número de días del
mes (Ndi) y la
duración astronómica del día Ni -
horas de so L:
factor de corrección del número de días del mes (Nd i)
y la duración astronómica del día. N i = horas de sol Li = Ndi/30 × Ni/12
PERÍODO DE DESARROLLO VEGETATIVO
Se trata de un procedimiento simple para el cálculo de la duración del período vegetativo (GS), estimándose por el número de meses del año en que la temperatura media sobrepasa los 5 oC (CEC, 1992)18.
16
VEN TE CHOW Pág. 95 REYES CARRASCO Pág. 91 18 Cesar Milla Pág. 61 17
HIDROLOGIA
14
EVAPOTRANSPIRACIÓN
IV.
METODO DE TRABAJO.
4.1.
Obtención de datos de Temperatura promedio y Humedad Relativa promedio respecto al terreno con los datos de las estaciones de Huaraz, Carhuaz, Yungay.
4.2.
Seleccionar los cultivos que se sembraran y conseguir toda su respectiva información sobre la época de siembra, periodo vegetativo, y la cantidad de terreno que se deberá destinar para el cultivo.
4.3.
Realizar los respectivos cálculos necesarios para el cálculo de evapotranspiración potencial. ETP
4.4.
MF * TMF * CH * CE
Realizar los cálculos para hallar el Kc mensual de cada cultivo, teniendo en cuenta la ETP, frecuencia de riego, velocidad del viento = 3 m/s, y la humedad relativa promedio mensual.
4.5.
Calcular la evapotranspiración real ETR. ETR
4.6.
Kc * ETP
Calcular la cuanto de agua en volumen se necesita en m 3/s, para luego poder calcular la demanda de agua de los cultivos. Esto depende del área de cultivo que se tiene destinado para cada cultivo y el número de días del mes respectivo.
V.
CÁLCULOS Y RESULTADOS. 5.1.
Datos de temperatura y HR prom edio para el terreno donde se realizó los trabajos.
ESTACION
ALTITUD (msn m)
TERRENO
3340
ESTACION
ALTITUD
HIDROLOGIA
E
F
M
14,97 14,68 14,53
TEMPERATURA PROMEDIO (mm) A M J J A S
14,65 15,26 15,2 14,09 14,66 15,41
O
N
D
15,4 15,583 15,644
HUMEDAD RELATIVA PROMEDIO (mm) 15
EVAPOTRANSPIRACIÓN (msn m) TERRENO
3340
5.2.
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
75,4 84,34 80,15 81,049 72,08 67,1 64,38 65,11 64,82 70,89 72,538 73,972
El periodo vegetativo . PERIODO VEGETATIVO DE LOS CULTIVOS
Cultivo
rea (ha)
Papa semi Tardía
20
Maíz Tardío
15
Trigo semi precoz rea Total
15
Enero Febrero Marzo Abril ******* ******* *******
Mayo Juni o Jul io Agos to
******* ******* *******
Set.
Oct.
Nov.
******* ******* ******* ******* ******* ******* *******
******* *******
******* ******* ******* ******* *******
50
(*) Periodo vegetativo
El terreno tiene las siguientes coordenadas: LATITUD 9:09:09
5.3.
LONGITUD 77:44:28
Calculo de la evapotr anspiración potencial (ETP) para el cultivo de PAPA:
CALCULO DE L A EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL POR EL METODO DE HARGREAVES PARA EL CULTIVO DE PAPA. ETP Mes Temp . ºC TMF (ºF) MF HR (%) CH CE (mm/mes) ENERO 58,940 2,54 75,40 0,82 1,007 123,97 14,97 FEBRERO 58,426 2,25 84,34 0,66 1,007 86,97 14,68 MARZO 58,151 2,36 80,15 0,74 1,007 102,18 14,53 ABRIL 58,370 2,06 81,05 0,72 1,007 87,55 14,65 MAYO 59,467 1,90 72,08 0,88 1,007 99,54 15,26 JUNIO 59,435 1,72 67,07 0,95 1,007 97,74 15,24 JULIO 57,361 1,82 64,38 0,99 1,007 104,34 14,09 AGOSTO 58,385 2,03 65,11 0,98 1,007 116,86 14,66 SETIEMBRE 59,735 2,20 64,82 0,98 1,007 130,30 15,41 OCTUBRE 59,713 2,45 70,89 0,90 1,007 132,05 15,40 NOVIEMBRE 60,050 2,45 72,54 0,87 1,007 128,72 15,58 DICIEMBRE 60,160 2,59 73,97 0,85 1,007 133,03 15,64
ETP (mm/día) 3,999 3,106 3,296 2,918 3,211 3,258 3,366 3,770 4,343 4,260 4,291 4,291
CE = Factor de corrección para la altitud del lugar HR = Humedad Relativa TMF = 1.8 x T°C + 32 ETP = Evapotranspiración Potencial MF = Factor mensual de latitud. CH = Factor de corrección para la humedad relativa ETP = TMF*MF*CE*CH
5.4.
Calculo de la evapotr anspiración potenci al (ETP) para el cultivo de MAIZ:
HIDROLOGIA
Dic.
16
EVAPOTRANSPIRACIÓN CALCULO DE L A EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL POR EL METODO DE HARGREAVES PARA EL CULTIVO DE MAIZ. ETP Mes Temp . ºC TMF (ºF) MF HR (%) CH CE (mm/mes) ENERO 58,94 2,54 75,40 0,82 1,0067 123,98 14,97 FEBRERO 58,43 2,25 84,34 0,66 1,0067 86,98 14,68 MARZO 58,15 2,36 80,15 0,74 1,0067 102,19 14,53 ABRIL 58,37 2,06 81,05 0,72 1,0067 87,56 14,65 MAYO 59,47 1,90 72,08 0,88 1,0067 99,55 15,26 JUNIO 59,44 1,72 67,07 0,95 1,0067 97,75 15,24 JULIO 57,36 1,82 64,38 0,99 1,0067 104,36 14,09 AGOSTO 58,39 2,03 65,11 0,98 1,0067 116,87 14,66 SETIEMBRE 59,74 2,20 64,82 0,98 1,0067 130,32 15,41 OCTUBRE 59,71 2,45 70,89 0,90 1,0067 132,07 15,40 NOVIEMBRE 60,05 2,45 72,54 0,87 1,0067 128,73 15,58 DICIEMBRE 60,16 2,59 73,97 0,85 1,0067 133,04 15,64 CE = Factor de corrección para la altitud del lugar TMF = 1.8 x T°C + 32 MF = Factor mensual de latitud.
ETP (mm/día) 3,999 3,106 3,296 2,919 3,211 3,258 3,366 3,770 4,344 4,260 4,291 4,292
HR = Humedad Relativa ETP = Evapotranspiración Potencial CH = Factor de corrección para la humedad relativa
ETP = TMF*MF*CE*CH
5.5.
Calculo de la evapotr anspiración potencial (ETP) para el cult ivo de TRIGO: CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL POR EL METODO DE HARGREAVES PARA EL CULTIVO DE TRIGO.
Mes ENERO FEBRERO
Temp. ºC TMF (ºF) 14,97 14,68
HIDROLOGIA
58,94 58,43
MF
HR (%)
2,54 2,25
75,40 84,34
CH
CE
0,82 1,0668 0,66 1,0668
ETP (mm/mes) ETP (mm/d ia) 131,38 92,17
4,238 3,292 17
EVAPOTRANSPIRACIÓN MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
14,53 14,65 15,26 15,24 14,09 14,66 15,41 15,40 15,58 15,64
58,15 58,37 59,47 59,44 57,36 58,39 59,74 59,71 60,05 60,16
2,36 2,06 1,90 1,72 1,82 2,03 2,20 2,45 2,45 2,59
80,15 81,05 72,08 67,07 64,38 65,11 64,82 70,89 72,54 73,97
CE = Factor de corrección para la altitud del lugar TMF = 1.8 x T°C + 32 MF = Factor mensual de latitud.
0,74 0,72 0,88 0,95 0,99 0,98 0,98 0,90 0,87 0,85
1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668 1,0668
108,29 92,79 105,50 103,59 110,59 123,85 138,10 139,95 136,42 140,99
3,493 3,093 3,403 3,453 3,567 3,995 4,603 4,515 4,547 4,548
HR = Humedad Relativa ETP = Evapotranspiración Potencial CH = Factor de corrección para la humedad relativa
ETP = TMF*MF*CE*CH
5.6.
Calculo de Kc mensual para la papa.
De acuerdo a las tablas y con los datos que el periodo vegetativo de la papa semi tardía es de 40/40/60/40, lo cual comprende los meses de Setiembre. Octubre, Noviembre, Diciembre, Enero y Febrero. Se presenta la siguiente grafica.
GRAFICO DE Kc PARA LA PAPA 1.2
1
0.8 Kc Lineal
c K e d r 0.6 o l a V
SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
0.4
ENERO FEBRERO 0.2
0 0
50
100
150
200
Tiempo (Dias)
HIDROLOGIA
18
EVAPOTRANSPIRACIÓN
5.7.
Calculo de Kc mensual para el maíz.
De acuerdo a las tablas y con los datos que el periodo vegetativo del maíz tardío es de 35/55/65/45, lo cual comprende los meses de Noviembre - Mayo. Se presenta la siguiente grafica.
GRAFICO DE Kc PARA EL MAIZ 1.2
1 Kc Lineal NOVIEMBRE
0.8 c K e d r 0.6 o l a V
DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO
0.4
ABRIL MAYO 0.2
0 0
50
100
150
200
250
Tiempo (Dias)
5.8.
HIDROLOGIA
Calculo de Kc mensual para el Trigo.
19
EVAPOTRANSPIRACIÓN
De acuerdo a las tablas y con los datos que el periodo vegetativo del maíz tardío es de 15/30/65/50, lo cual comprende los meses de Noviembre - Mayo. Se presenta la siguiente grafica, con un periodo de riego de 7 días y velocidad del viento de 3 m2/s.
GRAFICO DE Kc PARA EL TRIGO 1.2
1 Kc Lineal 0.8
ENERO
c K e d r 0.6 o l a V
FEBRERO MARZO ABRIL
0.4
MAYO JUNIO
0.2
0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Tiempo (Dias)
5.9.
Resultados de los Kc RESUMEN DEL COEFICIENTE DE CULTIVO Kc
Cultivo Papa Maíz Trigo
Área (ha) 20 15 15
Enero Febrero Marzo 1,03 0,89 0,46
0,82 1,06 1,01
1,06 1,06
Abr il
Mayo Junio
0,94 1,04
0,61 0,68
0,30
Julio Agosto -
-
Set.
Oct.
Nov.
Dic.
0,44 -
0,51 -
0,97 0,44 -
1,06 0,55 -
5.10. Calculo de ETR mensual para cada cultivo.
Para la papa. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE PAPA. ETP ETR Mes Kc (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 123,97 1,03 127,684 FEBRERO 86,97 0,82 71,316
HIDROLOGIA
20
EVAPOTRANSPIRACIÓN MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
102,18 87,55 99,54 97,74 104,34 116,86 130,30 132,05 128,72 133,03
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,44 0,51 0,97 1,06
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 57,33 67,35 124,86 141,01
Para el maíz. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE MAIZ. ETP ETR Mes Kc (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 123,98 0,89 110,341 FEBRERO 86,98 1,06 92,199 MARZO 102,19 1,06 108,320 ABRIL 87,56 0,94 82,304 MAYO 99,55 0,61 60,728 JUNIO 97,75 0,00 0,000 JULIO 104,36 0,00 0,000 AGOSTO 116,87 0,00 0,000 SETIEMBRE 130,32 0,00 0,000 OCTUBRE 132,07 0,00 0,000 NOVIEMBRE 128,73 0,44 56,642 DICIEMBRE 133,04 0,55 73,174
HIDROLOGIA
21
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Para el trigo. CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE TRIGO. ETP ETR Mes Kc (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 131,383 0,460 60,436 FEBRERO 92,175 1,010 93,096 MARZO 108,292 1,060 114,789 ABRIL 92,786 1,040 96,498 MAYO 105,500 0,680 71,740 JUNIO 103,592 0,300 31,078 JULIO 110,588 0,000 0,000 AGOSTO 123,851 0,000 0,000 SETIEMBRE 138,098 0,000 0,000 OCTUBRE 139,955 0,000 0,000 NOVIEMBRE 136,420 0,000 0,000 DICIEMBRE 140,990 0,000 0,000
5.11. Calculo del agua en volumen (m3/s) que será necesario l levar al terreno.
Para la papa. CALCULO LA CANTIDAD DE AGUA EN VOLUMEN PARA EL CULTIVO DE PAPA. ETR Mes Área (20 Ha) Q (m3/s ) (mm/Mes) ENERO 127,68 20 0,0095 FEBRERO 71,32 20 0,0059 MARZO 0,00 20 0,0000 ABRIL 0,00 20 0,0000 MAYO 0,00 20 0,0000 JUNIO 0,00 20 0,0000 JULIO 0,00 20 0,0000 AGOSTO 0,00 20 0,0000 SETIEMBRE 57,33 20 0,0044 OCTUBRE 67,35 20 0,0050
HIDROLOGIA
22
EVAPOTRANSPIRACIÓN NOVIEMBRE DICIEMBRE
124,86 141,01
20 20
0,0096 0,0105
Para el maíz. CALCULO LA CANTIDAD DE AGUA EN VOLUMEN PARA EL CULTIVO DE MAIZ. ETR Mes Área (15 Ha) Q (m3/s) (mm/Mes) ENERO 110,34 15 0,0062 FEBRERO 92,20 15 0,0052 MARZO 108,32 15 0,0061 ABRIL 82,30 15 0,0046 MAYO 60,73 15 0,0034 JUNIO 0,00 15 0,000 JULIO 0,00 15 0,000 AGOSTO 0,00 15 0,000 SETIEMBRE 0,00 15 0,000 OCTUBRE 0,00 15 0,000 NOVIEMBRE 56,64 15 0,0032 DICIEMBRE 73,17 15 0,0041
Para el tri go. CALCULO LA CANTIDAD DE AGUA EN VOLUMEN PARA EL CULTIVO DE TRIGO. ETR Mes Área (15 Ha) Q (m3/s ) (mm/Mes) ENERO 60,436 15 0,0034 FEBRERO 93,096 15 0,0058 MARZO 114,789 15 0,0064 ABRIL 96,498 15 0,0056 MAYO 71,740 15 0,0040 JUNIO 31,078 15 0,0018 JULIO 0,000 15 0,0000 AGOSTO 0,000 15 0,0000 SETIEMBRE 0,000 15 0,0000 OCTUBRE 0,000 15 0,0000 NOVIEMBRE 0,000 15 0,0000 DICIEMBRE 0,000 15 0,0000
HIDROLOGIA
23
EVAPOTRANSPIRACIÓN
VI.
DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN.
La mayor evapotranspiración que se registra es para el mes de diciembre para el cultivo de papa, su valor es de 141.05 mm/mes que equivale a 0.0105 m 3/s.
Los meses que no se registran evapotranspiración son los meses e Julio y agosto que no se está sembrando para estos mese se tiene que analizar la precipitación y calcular la evaporación del suelo, en el trabajo no se realizo.
La cantidad de agua en volumen que se utiliza depende de la cantidad de terreno que se tiene así como el cultivo que se está utilizando así como de la etapa de la planta en sus diferentes fases.
Para mayor exactitud se realiza la correlación y tener que calcular la temperatura promedio y la humedad relativa del terreno de acuerdo a
HIDROLOGIA
24
EVAPOTRANSPIRACIÓN
la altura que se encuentre y las alturas de las estaciones de las que se cuente con el registro.
El mes de enero es el mes en que se va necesitar más agua en volumen para las plantas en general siendo su valor de 0.01910 m 3/s, que es la cantidad de agua que necesitan las plantas para su periodo vegetativo de los tres cultivos.
VII. CONCLUSIONES.
Los resultados son los siguientes: CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE PAPA. ETP ETR Mes Q (m3/s) (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 123,97 127,68 0,0095 FEBRERO 86,97 71,32 0,0059 MARZO 102,18 0,00 0,0000 ABRIL 87,55 0,00 0,0000 MAYO 99,54 0,00 0,0000 JUNIO 97,74 0,00 0,0000 JULIO 104,34 0,00 0,0000 AGOSTO 116,86 0,00 0,0000 SETIEMBRE 130,30 57,33 0,0044 OCTUBRE 132,05 67,35 0,0050 NOVIEMBRE 128,72 124,86 0,0096
HIDROLOGIA
25
EVAPOTRANSPIRACIÓN DICIEMBRE
133,03
141,01
0,0105
CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE MAIZ. ETP ETR Mes Q (m3/s) (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 123,98 110,34 0,00618 FEBRERO 86,98 92,20 0,00516 MARZO 102,19 108,32 0,00607 ABRIL 87,56 82,30 0,00461 MAYO 99,55 60,73 0,00340 JUNIO 97,75 0,00 0,00000 JULIO 104,36 0,00 0,00000 AGOSTO 116,87 0,00 0,00000 SETIEMBRE 130,32 0,00 0,00000 OCTUBRE 132,07 0,00 0,00000 NOVIEMBRE 128,73 56,64 0,00317 DICIEMBRE 133,04 73,17 0,00410
CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION REAL PARA EL CULTIVO DE TRIGO. ETP ETR Mes Q (m3/s) (mm/mes) (mm/Mes) ENERO 131,383 60,43606 0,00338 FEBRERO 92,175 93,09632 0,00577 MARZO 108,292 114,78922 0,00643 ABRIL 92,786 96,49770 0,00558 MAYO 105,500 71,74009 0,00402 JUNIO 103,592 31,07761 0,00180 JULIO 110,588 0 0 AGOSTO 123,851 0 0 SETIEMBRE 138,098 0 0 OCTUBRE 139,955 0 0 NOVIEMBRE 136,420 0 0 DICIEMBRE 140,990 0 0
La cantidad de agua que necesitan las plantas en todo el terreno es de:
HIDROLOGIA
26
EVAPOTRANSPIRACIÓN CALCULO LA CANTIDAD DE AGUA EN VOLUMEN PARA LOS TRES CULTIVOS. Maíz Q Papa Q Trigo Q Prom. Q Mes (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) ENERO 0,00618 0,0095 0,00338 0,01910 FEBRERO 0,00516 0,0059 0,00577 0,01683 MARZO 0,00607 0,0000 0,00643 0,01249 ABRIL 0,00461 0,0000 0,00558 0,01019 MAYO 0,00340 0,0000 0,00402 0,00742 JUNIO 0,00000 0,0000 0,00180 0,00180 JULIO 0,00000 0,0000 0 0,00000 AGOSTO 0,00000 0,0000 0 0,00000 SETIEMBRE 0,00000 0,0044 0 0,00442 OCTUBRE 0,00000 0,0050 0 0,00503 NOVIEMBRE 0,00317 0,0096 0 0,01281 DICIEMBRE 0,00410 0,0105 0 0,01463
De acuerdo a la cantidad de agua en volumen que se necesita
mensualmente se tiene que la máxima demanda de agua para los tres cultivos es en el mes de enero y tiene un valor de 0.01910 m 3/s.
VIII.-BIBLIOGRAFÍA
REYES CARRASCO, Luis
HIDROLOGIA
BASICA,
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CHEREQUE M., Wendor HIDROLOGÍA , Ed. Lugo,2° Impresión,
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HIDROLOGIA
27
EVAPOTRANSPIRACIÓN
MÁXIMO VILLÓN BÉJAR………………. Hidrología Instituto
Tecnológico de Costa Rica, 2° Edición, Lima , 2002
MILLA VERGARA CESAR
HIDROLOGIA F.I.C. UNIDAD
DIDACTICA Nº 2.3
HIDROLOGIA
28
