UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
INFORME #6: balance hídrico FACULTAD: Ciencias PROFESOR: Ing. Dante Castro CURSO: Climatologia INTEGRANTES: Luis Carlos Moreno Fretel
(20140336)
Elías Alexander Caldas Carhuavilca
(20140151)
Patrick Jose Flores Galván
(20131034)
Andres Gabriel Lozano Giron
(20131039)
2017
INTRODUCCION Se realizó el balance hídrico con los datos del año 2011 de precipitación y evapotranspiración potencial de la estación convencional meteorológica del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). “El Frayle”. Estación ubicada en la Reserva Nacional Salinas Aguada en el distrito San Juan de Tarucani, Arequipa- Peru, localizada a una altitud de 4121 msnm, con coordenad as 16°9’17.15” de latitud y 71°11’20.75” de longitud. Este informe se realizó en laptops empleando hoja de cálculo Excel, software Matlab y R para hallar la evapotranspiración potencial diaria a través del método de Hargreaves primeramente diario luego mensual junto a los valores de precipitación, de tal modo se pudo encontrar los parámetros del balance hídrico en Excel y así se pudo analizar gráficamente el balance hídrico climatológico del Reserva Nacional Salinas Aguada la cual se caracteriza por su aridez.
MARCO TEORICO Balance Hídrico
-
Es un proceso físico de conservación de masa en el cual se evalúa la entrada y salida de agua a un sistemas, con la finalidad de conocer las disponibilidad de aguas (g).El sistema puede ser una represa, columna de suelo, praderas o campo de cultivo .el aporte de agua al sistema se puede estar constituido por escorrentía de ingreso ,rocío, precipitación y aplicación de riegos; en tanto que la salida de agua del sistema puede ocurrir por escorrentía de salida ,infiltración y evapotranspiración .
Precipitación
-
Es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad, o monto pluviométrico.
Evapotranspiración real (E)
-
Es la evapotranspiración que realmente ocurre en superficies húmedas con vegetación en el que se incluye la evaporación de suelos húmedos y traspiración a través de las plantas; sea es el proceso que ocurre en condiciones y reales.
Factores que controlan la evapotranspiración real son:
Disponibilidad de humedad Estado de desarrollo (crecimientos) y cobertura de vegetación. Naturaleza y tipo de suelo Elementos climáticos: Radiación neta (Rn) Viento Gradiente vertical de humedad Temperatura de aire Temperatura de la superficie evaporante
Evapotranspiración potencial E0
-
Representa la evapotranspiración que ocurrirá desde una superficie muy extensa, completamente húmeda y cubierta de plantas en un mismo estado de desarrollo. También es llamada la evapotranspiración de referencia, siendo el cultivo de referencia alfalfa o césped. en este caso hay un suministro continuo de agua.
Reserva inicial de agua (go) -
Para determinar la reserva inicial, la primera operación que se realiza es la diferencia entre la precipitación y la evapotranspiración potencial (p-E0), donde se tendrán meses con valores positivos y con valores negativos. El valor de la reserva inicial está dado por la sumatoria de los valores positivos de dicha referencia. Pero si la sumatoria supera al valor de la capacidad de campo, entonces la reserva inicial es igual a la capacidad de campo.
Variación de la reserva (∆g) -
Que en realidad constituye la variación negativa de la reserva, el cual se cuantifica con la siguiente expresión.
(∆g)= gi-1/gcc*(pi-E0i)
Excedente de agua (S) -
El cual va ocurrir siempre y cuando el suelo alcance la capacidad de campo (g=gcc).Para ello se puede usar el método propuesto por Thornthwaite. Si= (Pi-E0i)- ∆gi = Pi – E0i – gcc + gi-1
Escorrentía (∆f) -
Está constituido por el flujo superficial y/o subsuperficial del excedente. Se cuantifica con la siguiente expresión: ∆fi = 0.8∆f i-1 + 0.2Si
Déficit de agua (D) -
Es la diferencia entre la evapotranspiración potencial y la evapotranspiración real del mes en consideración.
Di = Eoi – Ei Método de Hargreaves -
Para evaluar la Evapotranspiración Potencial1 necesita solamente datos de temperaturas y de Radiación Solar. La expresión general es la siguiente: ET0 = 0,0135 (tmed + 17,78) Rs (1) donde: ET0 = evapotranspiración potencial diaria, mm/día tmed = temperatura media, C Rs = radiación solar incidente, convertida en mm/día
Aridez -
Concepto que tiene en cuenta la relación entre temperaturas y precipitaciones, es decir la evapotranspiración potencial, en función de la cual se estima el grado de sequía. Una misma cantidad de precipitación, en el caso de un clima f río puede ser suficiente puesto que la evaporación es muy reducida, mientras que, por el contrario, en el caso de un clima cálido pueden acarrear importantes problemas de agua.
OBJETIVOS
Estimar la evapotranspiración potencial de la estación asignada por el método de Hargreaves. Determinar el balance hídrico climático para la estación asignada.
METODOLOGIA
En primer lugar se descargaron los datos de la estación meteorológica del SENAMHI “El Frayle” ubicada en la Reserva Nacional Salinas Aguada en el distrito San Juan de Tarucani, Arequipa de la pagina web http://www.peruclima.pe/?p=data-historica . Luego se procesaron los datos diarios en una hoja Excel cada uno en una columna, se utilizó las funciones de Excel para introducir la ecuación de Hargreaves, para lo cual fue necesario hallar la temperatura media diaria en Excel con los datos de temperaturas mínimas y máximas diarias (incluidas en los datos de la estación) y la radiación diaria en el tope de la atmosfera con Matlab a través del siguiente código fuente.
Luego en la hoja de cálculo de Excel se incluyó este valor de Qs (radiación en tope de la atmosfera) en la ecuación de Hargreaves y una vez calculada la evapotranspiración anual se pasaron a promediar para cada mes junto con los datos de precipitacion. Todos los datos de guardaron en formato csv para luego cargarse en el software R con el código fuente que se indica líneas abajo. Asi se obtuvieron los datos de salida con todos los parámetros necesarios en el balance hídrico de recarga (Δg), reserva (g) ,evapotranspiración real o actual (E) excedente (S) escorrentía ( Δf),déficit de saturación (D) , se consideró una capacidad de campo (gCC) de 200 mm/dia. 1er código fuente
2do código fuente
Cuyo resultado se archivó en formato .csv en Excel:
RESULTADOS Gráfico de balance hídrico climatológico de la estación meteorológica “El Frayle” , Arequipa
4.5 4 3.5 3 P
2.5 m m
Eo 2
E
1.5 1 0.5 0 Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
FUENTE :elaboración propia
Tabla de parámetros de balance hídrico climatológico de la estación meteorológica “El Frayle” , Arequipa
Mes
P
Eo
PEo
dg
g
E
D
S
f
Ene
2.816
3.652
-0.836
0
0.519
2.816
0.836
0
0
Feb
3.825
3.306
0.519
0.519
1.038
3.306
0
0
0
Mar
1.516
3.337
-1.821
0
1.038
1.516
1.821
0
0
Abr
1.67
3.086
-1.416
0
1.038
1.67
1.416
0
0
May
0.045
2.662
-2.617
0
1.038
0.045
2.617
0
0
Jun
0
2.323
-2.323
0
1.038
0
2.323
0
0
Jul
0.616
2.115
-1.499
0
1.038
0.616
1.499
0
0
Ago
0
2.626
-2.626
0
1.038
0
2.626
0
0
Set
0.01
3.152
-3.142
0
1.038
0.01
3.142
0
0
Oct
0
3.851
-3.851
0
1.038
0
3.851
0
0
Nov
0.493
3.828
-3.335
0
1.038
0.493
3.335
0
0
Dic
0.281
3.968
-3.687
0
1.038
0.281
3.687
0
0
FUENTE: Elaboración Propia
DISCUSIONES
Ubicación en la Reserva Nacional Salinas Aguada -Arequipa
BIBLIOGRAFIA -García, J. Introducción a la Climatología Física. Ed.UNALM -Sernamp Peru (2011,27 de Enero) Reserva Nacional Salinas y Aguada Blanca. Recuperado de http://reservasalinas.blogspot.pe/ -Jean Paul Lhomme, 1984. Elementos De Agroclimatología -Viers G., 1975. Climatología. Oikos-tau. Barcelona.
