Metodos Para Calcular La Evapotranspiracion

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Lisímetro y métodos de Evapotranspiración

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UNIVERSIDAD NAI!NAL FEDERI! VILLARREAL FAUL"AD DE IN#ENIER$A #E!#R%FIA& A'(IEN"AL ) E!"URIS'! ESUELA DE IN#ENIER$A A'(IEN"AL A'(IEN"AL

"E'A* L$SI'E"R! L$SI'E "R! ) 'E"!D!S +ARA ALULAR ALULAR LA LA EVA+!"RANS+IRAI,N URS!* -IDR!L!#IA I

PROFESOR #,'E L!RA& /AL"ER AULA:

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INTEGRANTES

SERNA VE#A& SAL) S-A2IRA.

Código: Código: 334356471

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UNIVERSIDAD NAI!NAL FEDERI! VILLARREAL FAUL"AD DE IN#ENIER$A #E!#R%FIA& A'(IEN"AL ) E!"URIS'! ESUELA DE IN#ENIER$A A'(IEN"AL A'(IEN"AL

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INTRODUCCIÓN

La evap evapor orac ació ión n y tran transp spir irac ació ión n sobr sobre e físi físico coss simi simila lare res. s. Transp anspir irac ació ión n es evaporación de la superficie de una planta. Evaporación es convección de agua a vapor y su subsiguiente transferencia de un suelo o superficie acuosa a atmosfera. Ambos procesos, evaporación y transpiración, se combinación en el termino “evapotranspiración”. Evapotranspiración potencial es la cantidad de agua que en una unidad de tiempo evapotranspiración un cultivo verde, bao, de altura uniforme, que sombrea por completo el suelo al que en ning!n momento le falta agua. "u utilidad de la evapotranspi evapotranspiración ración se da en el uso de un m#todo meteorológico meteorológico para programar irrigación. La desventaa principal de este m#todo es que cada combinación de cultivo, suelo y clima requiere riego a distintos d#ficits de agua en el suelo. En su lugar se pueden usar tensiómetros y bloques de yeso. $tra utilidad esta en los datos sobre la transpiración para planear y dise%ar sistemas de ca%ería y de riego. "e recomienda estimar las necesidades de agua, anuales y mensuales, a fin de dise%ar sistemas de almacenamiento y distribución adecuados para manear la cantidad de agua que necesita un determinado proyecto. Las estimaciones de evapotranspiración son !tiles para predecir la frecuencia y severidad de las sequias agrícolas en &reas '!medas y sub'!medas. El m#todo meteorológico par estimar la evapotranspiración tiene muc'as ventaas comparado con los m#todos que se basan en medidas 'idrológicas o en el d#ficit del agua del suelo. (or lo general, es m&s f&cil obtener datos meteorológicos que acerca de la 'umedad del suelo, o medidas 'idrológicas. "in embargo, en este m#todo es necesario estimar o adivinar el factor ) planta. Tambi#n, se da la utilidad en regiones con limitaciones de agua, #sta puede preservarse para usos futuros con base en la evapotranspiración normal ó la esperada, y en el uso consuntivo.

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$78ET-9$"/ eterminar el uso del lisímetro y los m#todos para 'allar a evapotranspiración. $betivos específicos/ o o

o

o

eterminar la diferencia entre evapotranspiración real ?ET2@ y potencial ?E(T@. 2elacionar los diferentes m#todos para 'allar la evapotranspiración para ver cual nos es m&s factible. eterminar los m#todos de evapotranspiración para el uso en el riego o irrigación de un cultivo.

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III.1 EVAPORACIÓN La evaporación se define como Jel proceso físico por el cual un sólido o líquido pasa a estar en fase gaseosa.J La evaporación del agua a la atmósfera ocurre a partir de superficies de agua libre como oc#anos, lagos y ríos, de Konas pantanosas, del suelo, y de la vegetación '!meda. La evaporación es el paso del agua del estado líquido al estado gaseoso, es decir, lo opuesto de la condensación. (uede producirse evaporación siempre que el agua líquida entre en contacto con la atmósfera. En las regiones &ridas, pueden evaporar 'asta B.>>>mm al a%o de una superficie de agua. La cantidad de evaporación depende fundamentalmente de los siguientes factores/ • •

isponibilidad de energía ?radiación solar@ apacidad de la atmósfera de recibir 'umedad ?poder evaporante de la atmósfera@

Los principales factores que controlan la evaporación son los siguientes/ •

2adiación solar. Es, sin duda, el factor m&s importante.

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•

•

• •


Temperatura del aire. uanto m&s frío est& el aire mayor ser& la convección t#rmica 'acia el mismo y por tanto menos energía 'abr& disponible para la evaporación. (or otra parte, cuanto mayor sea la temperatura del aire, mayor es su presión de vapor de saturación. Cumedad atmosf#rica. El aire seco se satura m&s tarde y tiene menor tensión de vapor ?e@, por lo que cuanto mayor es la 'umedad relativa menor ser& el d#ficit de saturación ?@. 9iento. El proceso de la evaporación implica un movimiento neto de agua 'acia la atmósfera. "i el proceso perdura, las capas de aire m&s cercanas a la superficie libre se saturar&n. (ara que el fluo contin!e, debe establecerse un gradiente depresiones de vapor en el aire. (or ello, cuanto mayor sea la renovación del aire, esto es el viento, mayor ser& la evaporación. Tama%o de la masa de agua. "alinidad.

La paradoja de la evaporación. La paradoa de la evaporación es producto del conflicto entre los resultados esperados y las observaciones reales. Los estudios indican que en los !ltimos :> a%os la temperatura media de la superficie de la Tierra 'a aumentado alrededor de >,=:  cada d#cada. "in embargo, los datos registrados en Estados 3nidos y la antigua 3nión "ovi#tica muestran que al mismo tiempo se 'a dado una reducción en los valores de evaporación registrados entre=I:> y =II>. "i el aire cerca de la superficie terrestre es m&s c&lido y m&s seco, la tasa de evaporación debería 'aber aumentado, pero esto no 'a sucedido. Este resultado inesperado es la paradoa de la evaporación

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Existen varias maneras de medir la evaporación, todas las cuales sufren algún tipo delimitación. Uno de los métodos más sencillos es el tanque de evaporación. El descenso del nivel del agua es una indicación de la evaporación de una superficie de agua

Tanqe de evaporación. Los m#todos comentados anteriormente no toman en cuenta todos los factores clim&ticos que pueden influir en la evapotranspiración del agua. En regiones &ridas y semi&ridas, el viento puede llegar de &reas secas adyacentes 'asta el &rea que se considera. El efecto de la eMposición del terreno, de los vientos, de la 'umedad relativa puede omitirse parcialmente. La influencia del contenido de 'umedad del suelo, si es que se toman en cuenta, aparecen como factores empíricos. Todos los m#todos incluyen observaciones meteorológicas, suposiciones y t#rminos de corrección empírica. (or consiguiente, se 'a sugerido que se mida la evaporación de tanques abiertos como estimación de la evaporación o uso consuntivo. Los que usan este m#todo suponen que la evaporación que mide íntegra, en una solo medida, todos los factores meteorológicos que afectan la p#rdida de agua de un suelo cultivado. Los que contradicen el m#todo dicen que evaporación de un tanque de un tanque abierto es proceso muy diferente a la transpiración de un teido vivoN que la eMposición de las 'oas de las plantas es siempre muy diferente a la de una superficie de agua, plana y abierta. A pesar de todas las obeciones, se informado a pesar de muy eMperimentos en que se uso la evaporación de 4

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superficie abierta y, la concordancia obtenida entre la evaporación de tanque es, con frecuencia tan buena como la de los otros m#todos. "e usa muc'o el coeficiente est&ndar de >.F> para convertir evaporación anual de campo abierto a evaporación de un lago. Este coeficiente es muy grande para las proporciones de verano del a%o, y muy peque%o para el invierno, cuando la evaporación del lago puede eMceder a la del tanque. Estos coeficientes varían seg!n el cultivo y fracción de la superficie del suelo cubierta. Tambi#n se usan lisímetros, pueden ocurrir errores debido al cambio de temperatura y a limitaciones en el crecimiento de raíces.

III.! TRAN"PIRACIÓN Es el proceso por el cual el agua, absorbida desde el suelo, por la vegetación pasa a la atmosfera en forma de vapor. Las diferencias de concentración entre la savia de las c#lulas de la raíK de una planta y el agua en el suelo, causan una presión osmótica capaK de mover el agua del suelo a trav#s de la membrana de la raíK 'acia las c#lulas de #sta. El agua es transportada a trav#s de la planta al espacio intercelular dentro de las 'oas. El aire entra a la 'oa a trav#s de las estomas, y los cloroplastos en el interior de la 'oa usan el dióMido de carbono del aire y una peque%a porción del agua disponible para producir los carbo'idratos necesarios para el crecimiento de la planta ?fotosíntesis@. Al entrar el aire a la 'oa, parte del agua escapa a trav#s de las estomas abiertas ?igura =@. Este es el proceso de transpiración. ?1oe'ring Cube, =I
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La transpiración ocurre casi en su totalidad en el día bao la radiación solar. (or la noc'e, los poros o estomas de las plantas se cierran y un porcentae muy peque%o de 'umedad se libera desde la superficie de la planta ?Oilson, =II>@.

En la Figura se presenta el balance de agua en el suelo de la zona radicular, en él se pueden ver los fluos de agua que entran ! salen de la zona radicular del cultivo dentro de un determinado periodo de tiempo "#llen et al., $%%&'.

III.# EVAPOTRAN"PITRA"PIRACIÓN La evapotranspiración est& constituida por las p#rdidas totales, es decir/ evaporación de la superficie evaporante ?del suelo y agua@ P transpiración de las plantas. El t#rmino evapo$ran%piración po$encial fue introducido por T'ornt'Qaite, y se define como la perdida total del agua, que ocurriría si en ning!n momento eMistiera deficiencia de agua en el suelo, para el uso de la vegetación. "e define como el %o con%n$ivo& la suma de la evapotranspiración y el agua utiliKada directamente para construir los teidos de las plantas. omo el agua para construir los teidos, comparada con la evapotranspiración es despreciable es despreciable, se puede tomar/

U%o con%n$ivo= evapo$ran%piración

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En los proyectos de irrigación, interesa 'acer c&lculos previos de las necesidades de agua de los cultivos. Estas necesidades de agua, que van a ser satisfec'as mediante el riego, viene a constituir la evapotranspiración o el usoR consuntivo. (ara el c&lculo de estas cantidades de agua de agua se 'an desarrollados m#todos basados en datos meteorológicos, de los cuales los m&s conocidos son el T'ornt'Qaite y el 7laneyR lidde.

a. Evapo$ran%piración Po$encial 'ETp( El concepto de evapotranspiración potencial fue definido de forma paralela en =ID< tanto por T'ornt'Qaite como por (enman. esde entonces este concepto es ampliamente utiliKado, y 'a tomado una gran importancia para los estudios geogr&ficos sobre climatología mundial y, en general, en las investigaciones 'idrológicas y en la predicción de necesidades de agua para la agricultura, tanto en secano como en regadío. Así, es frecuente ver clasificaciones de índices de arideK en función de la precipitación S ETp. Tambi#n se usa como variable en correlaciones para estimar el rendimiento de los cultivos, incluso se considera tambi#n para definir la arideK en los estudios de recarga. "e define la evapotranspiración potencial como la evaporación a partir de una superficie eMtensa con c#sped corto que ensombrece totalmente el suelo, y siempre est& bien regado con agua. La evapotranspiración potencial no puede ser nunca superior a la de una superficie libre de agua en las mismas condiciones meteorológicas. Esta consideración de que la ETp no puede ser superior a la de una superficie de agua libre probablemente sea sólo aplicable en regiones '!medas. (ruitt y LaQrence ?=I;<@, por eemplo, midieron en cultivos de centeno en avis ?alifornia@ que la cantidad de agua utiliKada era del <>  de la evaporada por tanque de evaporación, eMcepto cuando los vientos eran fuertes y el aire seco y c&lido, aunque, en ese caso, las plantas consumen relativamente menos agua, debido aparentemente a una mayor resistencia de los estomas. En las grandes planicies de los Estados 3nidos, y en otras muc'as regiones &ridas, cultivos bien regados que eercen una d#bil cubierta resistente, pueden consumir m&s energía y transpirar m&s agua que la evaporada por una superficie libre de agua. La ET m&Mima viene determinada por el clima y el desarrollo de las plantas y su fisiología cuando est&n bien abastecidas de agua. En esencia, la diferencia ETpR ETm es una medida de la resistencia de la cubierta vegetal. La ETr es resultado de un suelo poco regado o con poca disponibilidad de agua, provocando una falta 11

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de disponibilidad de agua para la planta. La relación ETr) ETp puede eMpresarse como una función del potencial del agua en el suelo y se 'a utiliKado como par&metro para cuantificar el riego en función de la demanda. La evapotranspiración depender& de tres factores/ ?=@ vegetación, ?B@ disponibilidad de agua en el suelo y ?6@ comportamiento de las estomas. La cubierta vegetal afecta la ET de varias formas. Afecta la capacidad de reflear la luK de la superficie. La vegetación cambia la cantidad de energía absorbida por el suelo. Las propiedades del suelo, incluyendo el contenido de agua, tambi#n afectan la cantidad de energía que fluye en el suelo. La altura y la densidad de la vegetación influyen sobre la eficiencia del intercambio turbulento del calor y vapor de agua del follae.

). Evapo$ran%piración de re*erencia 'ETo( La $rganiKación undial de las +aciones 3nidas para la Alimentación y Agricultura ?A$@ adoptó el concepto de evapotranspiración de referencia ?ETo@ en su 1uía para las necesidades 'ídricas de los cultivos. Esta evapotranspiración de cultivos es ampliamente aceptada por todos los colectivos agrícolas para las pr&cticas agrarias, proyectos e investigaciones. El concepto de evapotranspiración de referencia se define como la tasa de evapotranspiración de una superficie cultivada de c#sped verde eMtenso, de unos < a =B cm de altura, bien desarrollado y uniforme, que cubre totalmente el suelo y tiene un crecimiento activo, estando siempre bien regado ?(ruitt y oorembos, =IFF@. +umerosos investigadores 'an tratado de determinar la ETo en diferentes localidades de todo el mundo, pero muc'os de ellos 'an demostrado las carencias y dificultades del m#todo propuesto. En primer lugar, la principal dificultad 'a sido encontrar un cultivo de referencia. La definición de un c#sped de referencia no 'a sido estandariKadaN no se especifica la variedad de c#sped ni las características morfológicas para las diferentes condiciones clim&ticas. Adem&s, las pr&cticas y costumbres de cultivo del c#sped cambian de unos lugares a otros, incluso, en el tiempo, para una misma localiKación geogr&fica. $tros autores propusieron la alfalfa como cultivo de referencia debido a que 'ay menos variedades y es un cultivo muc'o m&s similar a otros cultivos que el c#sped. Adem&s, estos cultivos baos tienen grandes problemas micro clim&ticos y de representatividad en lisímetros que los 'acen muy susceptibles a peque%as variaciones, mostrando resultados con grandes desviaciones derivadas de las condiciones ambientales. En Allen et al. ?=II=@ se recopilan los principales errores que se cometen en el c&lculo con lisímetros derivados de las condiciones del 1

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entorno. Amatya et al., ?=II:@ presentan una comparación de los seis m#todos de c&lculo de ETo m&s utiliKados en la literatura para tres localidades de Estados 3nidos y se comparan con las estimaciones del m#todo de (enmanRonteit', que se utiliKa como m#todo m&s fiable cuando no se tienen datos de evapotranspiración, observ&ndose que no 'ay un m#todo claro que sea meor que otros, aunque, parece deducirse que el peor de todos es el m#todo de T'ornt'Qaite. (or todo esto, la A$, en colaboración con la omisión -nternacional de 2iego y renae ?--@, recomendaron una revisión de la metodología de c&lculo de las necesidades 'ídricas de los cultivos. Tras una consulta a eMpertos de la A$, en 2oma ?B@, se propuso cambiar el concepto de cultivo de referencia y revisar los m#todos de c&lculo. "e creó el concepto de un cultivo 'ipot#tico de referencia que se adapta muy bien a la ecuación de (enmanR onteit', y que 'a sustituido al cultivo vivo de referencia evitando todos sus inconvenientes. Allen et al. ?=IID b@ definen la nueva evapotranspiración de referencia como la tasa de evapotranspiración de un cultivo 'ipot#tico de referencia que tiene una altura uniforme de >.=B m, una resistencia de la superficie de F> s)m y un albedo de >.B6, que es próMimo a las características de una superficie de c#sped verde de altura uniforme, crecimiento activo, que cubre totalmente al suelo y que est& bien abastecido 'ídricamente.

Di*erencia en$re Evapo$ran%piración Real'ETR( + Po$encial'EPT( "e producir& la E(T si la 'umedad del suelo y la cobertura vegetal estuvieran en óptimas condiciones. (or el contrario, la Evapotranspiración 2eal ?ET2@ es la que se produce realmente en las condiciones eMistentes en cada caso. Es evidente que ETR, EPT.En un lugar desertico la ET( puede ser de ;mm) día y la ET2 de >, puesto que no 'ay agua para evapotranspirar. "er&n iguales siempre que la 'umedad del suelo sea óptima y que eMista un buen desarrollo vegetal. Esto sucede en un campo de cultivo bien recargado o en un &rea de vegetación natural en un periodo de suficientes precipitaciones. "e trata de un concepto impreciso, pues cada tipo de planta evapotraspira distintas cantidades agua. uando se estudia el tema con detalles se 'abla de ET( ALALA o de ET( 12A*+EA", tomando alguno de estos cultivos como referencia.

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actores que influyen en la evapotranspiración/ La evaporación depende del poder evaporante de la atmósfera, que a su veK depende de los siguientes factores/ 2adicación solar • • • •

Temperatura Cumedad (resión atmosf#rica ?y la altitud en relación con ella@/ A menor presión ?y)o mayor altitud@ 'abr& m&s evaporación. 9iento/ mas viento entonces m&s evaporación

En la evaporación desde l&mina de agua libre influye/ • • •

El poder evaporante de la atmósfera. La salinidad del agua? inversamente@ La temperatura del agua

Evaporación desde un suelo desnudo depende de/ • • •

El vapor evaporante de la atmosfera El tipo de suelo ? teMtura, estructura,etc@ El grado de 'umedad del suelo

inalmente la transpiración esta en función de/ • • • •

El poder evaporante de la atmósfera El grado de 'umedad del suelo El tipo de planta 9ariaciones estacionales/ en un cultivo, del desarrollo de las plantas, en Konas de bosque de 'oas caduca, la caída de la 'oa paraliKa la transpiración 9ariaciones interanuales/ en &reas de bosques la ET aumenta con el desarrollo de los &rboles.

•

EVAPOTRAN"PIRACION DE CO"EC-A" 'ETc( (ara obtener la ETc ?uso consuntivo@ m&s precisa posible, es necesario tomar en cuenta todas las condiciones del cultivo y ambiente. Esto incluye clima, 'umedad del suelo, tipo de cosec'a, etapa de crecimiento y eMtensión del suelo cubierto por 15

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la cosec'a. La ETc indica cuanta agua necesita un cultivo en un momento dado y así se determinan sus requisitos de riego. El procedimiento envuelve el uso del (ET estimado y un coeficiente de cosec'a desarrollado eMperimentalmente para ET. Este m#todo se usa eMtensamente 'oy día para programar el riego así como para estimar los requisitos de riego de los cultivos. El m#todo com!n de 7laneyR riddle no requiere un coeficiente de cosec'a. El estimado de la ETc se 'ace en un solo paso. Este m#todo fue revisado por oorenbos y (ruitt , quienes proveyeron un coeficiente de cosec'a apropiado para estimar la ET para cultivos específicos. Estos procedimientos resultan en estimados de precisión adecuada para períodos de dieK días a un mes. Los coeficientes de cosec'a ?Uc@ desarrollados eMperimentalmente reflean la fisiología del cultivo, el grado de cubierta y la (ET. Al utiliKar los coeficientes es importante conocer como fueron derivados, puesto que son relaciones o raKones empíricas de la ETc y de la (ET/ UcV WETc ) (ETX RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )B>) El Uc combinado incluye evaporación del suelo y de la superficie de la planta. La evaporación del suelo depende de la 'umedad en el suelo y de la eMposición. La transpiración depende de la cantidad y naturaleKa del &rea de 'oas de la planta y de la disponibilidad del agua en la Kona radical.

El Uc puede ser austado a la

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disponibilidad de agua en el suelo y evaporación de la superficie. La distribución de Uc vs. Tiempo es conocida como la curva de cosecha.

Cl$ivo de re*erencia recuentemente se selecciona a la alfalfa como cultivo de frecuencia debido, entre otras cosas, a que tiene raKones de ET altas en &reas &ridas WIX. En #sta, la (ET es igual a la ET diaria cuando el cultivo ocupa una superficie eMtensa, est& creciendo activamente. Tiene una altura de unos B> cm. y tiene suficiente agua disponible en el suelo. La (ET obtenida con alfalfa es usualmente m&s alta que para la grama de tierilla, particularmente en Konas &ridas de muc'o viento. Las raKones de ET diarias pueden medirse con lisímetros de peso que sean sensitivos.

Coe*icien$e de co%eca Los coeficientes de cosec'a para distintos cultivos aparecen tabulados en el cuadro. 3tiliKando el coeficiente de cosec'a y la (ET calculada es posible estimar el uso consuntivo ?ETc@ mediante la siguiente relación/ ETc V Uc Y (ET RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )B=) onde/ ETc V Evapotranspiración de cosec'a ?uso consuntivo@. Uc V oeficiente de cosec'a. (ET V Evapotranspiración potencial

III.

LI"I/ETRO

3n lisímetro es un gran recipiente que encierra una determinada porción de suelo con superficie desnuda o con cubierta vegetal, ubicado en campo para representar condiciones naturales y que se utiliKa para determinar la evapotranspiración de un cultivo en crecimiento, de una cubierta vegetal de referencia, o la evaporación de un suelo desnudo ?AbouZ'aled, et al., =I<;@. Los lisímetros pueden ser divididos en dos grandes grupos/ 17

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: Los lisímetros de pesada : Los de drenae entro de los lisímetros de drenae se pueden encontrar con o sin succión, la diferencia entre estos es que los de drenae sin succión recolectan el agua del suelo que se filtra naturalmente 'acia abao por los suelos, es decir, el agua que se mueve por efecto de la gravedad y en los lisímetros de drenae con succión se aplica una succión para eMtraer el agua del suelo despacio a trav#s de un material poroso

Los lisímetros fueron dise%ados para recoger el agua de infiltración, y los de pesada, ?muc'o m&s costosos que los de drenae@, fueron concebidos para el c&lculo de la evapotranspiración. El lisímetro de pesada se apoya sobre un

"istema 'idr&ulico o una balanKa de precisión. Los lisímetros de drenae tienen una salida en el fondo, de manera que el agua que se infiltra es recogida en un recipiente que se pueda aforar ?Tu%ón, B>>>@. 16

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La gran diferencia entre ambos lisímetros es que los de drenae miden la evapotranspiración de forma indirecta, resolviendo la ecuación de balance del suelo, mientras en los de pesada la evaporación se mide directamente, y seg!n la eMactitud de la balanKa puede dar precisiones de 'asta >,=mm ?1ee [ Cillel, =I<<@. (ara la utiliKación de los lisímetros se deben tener las siguientes precauciones/ "e deben mantener las condiciones naturales que tendría el cultivo si creciera libremente en el suelo.

: El campo adyacente al lisímetro debe someterse a id#ntico maneo que el que se encuentra en el instrumento. : El borde del lisímetro debe ser tan peque%o como sea posible a obeto de equilibrar el fluo de calor y temperatura del suelo entre el lisímetro y el terreno adyacente. : (ara los lisímetros de pesada, el mecanismo de pesada se sugiere que dentro de lo posible sea electrónico y de reducido tama%o.

•

escripción general de los lisímetros

El dise%o dela estación lisimetrica se muestra en la figura. En los lisímetros ;, F, <, =>, == y =B se plantó un cítricoN el lisímetro =F no tiene drenae y 'a estado sometido a saturación constanteN en el lisímetro I, de mayor superficie, se instalaron sondas fias de 'umedad y tensiómetros.

Esquema dise%o original

del de la estación de Lisímetrica.

/EDIDA DE LA EVAPOTRAN"PIRACION

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0alance del %elo "e requiere conocer la ET(, capacidad de campo, reserva de agua utiliKable ?2A3@ y el agua disponible por el suelo. La ET( es necesario calcularla previamente. La capacidad de campo, que es el agua que un suelo puede retener, en mm, se puede determinar eMperimentalmente mediante las denominadas curvas de retención, que se ver&n m&s adelante, aunque con frecuencia se adoptan valores m&s o menos estandariKados en función de la teMtura del suelo, como por eemplo, en suelos arcillosos, =>> mm ó m&s, en arenas muy permeables, => mm y en suelos intermedios, :> mm. La reserva de agua utiliKable ?2A3@ es la cantidad de agua que un suelo contiene en un momento dadoN varía entre cero ?suelo seco@ y la capacidad de campo. Eemplo/ balance de un suelo con V:> mm

Carac$er%$ica% de lo% li%2e$ro%3 19

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epender& las características del tipo de eMperiencia se tenga por eemplo puede ser/ riego de agua de poKo o sin riego, con cítrico, con vegetación o sin vegetación, con fertiliKación química o sin fertiliKación.

omo podemos observas en la figuras una red, esta formada por =F lisímetros y cada una de ellas tienes las

siguientes características/

• • • • •

"uperficie (eso total de rellenoRm B ensidad (arenteRZg apacidad de campoRZg)cm 6 Ensayo 7oyoucosR Total de finos racción limo 3

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Lisímetro y métodos de Evapotranspiración racción de arcilla

Evapotranspiración/ • • • • •

Entradas/ 5 en litros "alidas/ 5 en litros ET2/ 5 en litros ET2 ? por mB@/ 5 en litros ET2? Entradas@/ 5 

3n eemplo de un lisímetro/ tenemos al Lisímetro de emostración, Equipo dise%ado para la medición de la evapotranspiración por el m#todo de balance de agua. El Lisímetro de emostración ?(L@ consta de recipientes en los cuales se coloca suelo de cualquier tipo y se cultiva una variedad de cultivos. ada recipiente a su veK se coloca sobre una placa montada 'idr&ulicamente que se utiliKa para observar cambios en el peso del sistema debidos a la evapotranspiración.

Especificaciones/

1

U.N.F.V • • •

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• • •

•


Estructura de aluminio anodiKado. (aneles y principales elementos met&licos en acero inoMidable. iagrama en el panel frontal con distribución similar a la de los elementos en el equipo real. B bases y B discos interiores sobre los que se colocan los recipientes llenos de suelo y plantas. B dispositivos sensores 'idr&ulicos situados en las bases y conectados a las columnas de agua graduadas. B columnas de agua graduadas montadas por encima de los lisímetros. os recipientes de 6>> mm. e di&metro aproM. ada recipiente a su veK se coloca sobre una placa montada 'idr&ulicamente que se utiliKa para observar y monitoriKar cambios en el peso del sistema debidos a la evapotranspiración. onunto de pesos de calibración ? B de B,: Ug., = de >,: Ug., B de B>> gr., y B de =>> gr.@. El equipo dispone de ruedas para su movilidad.

anuales/ Este equipo se suministra con los siguientes manuales/ "ervicios 2equeridos, ontae e -nstalación, (uesta en marc'a, "eguridad, antenimiento y manual de (r&cticas. Eercicios y posibilidades practicas/ =.R Estudio de la medida de evapotranspiración por el m#todo de balance de agua. B.R 3sar un lisímetro. 6.R eterminar el uso de agua por las plantas D.R Estudiar y comprender la relación entre la transpiración

Par42e$ro% $ili5ado% par el c4lclo de la evapo$ran%piración 1. Calor de la evapori5ación ' ( λV

B.:>=R ?B.6;M=> R6@T

onde/



U.N.F.V λV


calor latente de evaporiKación eMpresado en ?Z)Zg@

T V temperatura del aire eMpresada en  es de λVB.D: 2eferencia/ Carrinson,?=I;6@.

!. Pendien$e de la crva de pre%ión de vapor '6( La pendiente de la curva de presión de vapor con la temperatura se pude obtener a partir de la presión de la presión de saturación de vapor del aire a una temperatura con la siguiente eMpresión/ \V D>IIea onde/ \V calor latente de evaporiKación eMpresado en ?Z)Zg@ T V temperatura del aire ?c@ eaV presión de saturación de vapor a la temperatura T ?Z(a@

#. Con%$an$e P%icro27$rica '8( 9iene a ser una variable que depende de la presión atmosf#rica y del calor latente de vaporiKación. "e puede eMpresar como/ ]V p( o Eλ

lo que es lo mismo, ]V >.>>=;6p)

λ

^ V constante (sicrom#trica ?Z(a)@ pV calor especifico de la 'umedad del aire V =.>=6?U8)Ug@ (V (resión atmosf#rica ?Z(a@ EV 2elación entre el peso molecular del vapor de agua y el aire secoV >.;BB λV

calor latente de vaporiKación

9. Pre%ión de %a$ración de vapor 'ea( 0

U.N.F.V


La presión de saturación de vapor es una función eMponencial de la temperatura. Los valores de la presión de saturación para cada temperatura, en intervalos de un grado, se 'allan publicados CandbooZ of 'emsitry and ('ysics?Lide,=II=@ desde > a 6F6. seg!n Caar et al., ?=I a D>. En este figura se representa los valores de saturación de vapor ?U(a@ con la temperatura a los valores que se 'a austado una ecuación eMponencial con la que se puede obtener el valor de la presión de saturación de vapor a una temperatura comprendida entre esos valores.

Esta figura representa la curva de la función de la presión de vapor con la temperatura, y en roo curva eMponencial austada.

:. Pre%ión de vapor Real 'ed( 5

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Tambi#n denominada presión de vapor en el punto de rocío, la presión real de vapor se obtiene para c&lculos 'orarios en función de la 'umedad relativa como edVea _ C.2.)=>>

;. Radiación Ne$a "e calcula aplicando el modelo sugerido por ong et al.?=IIB@. La ecuación para el c&lculo de 2n 'oraria es/

onde/ 2sV La radiación solar, en O)m B `V albedo de la superficie E a?$@ V emisivilidad del cielo en fracciones del cielo despeado V racción de cielo cubierto V constante de "tefano S 7oltKman TV es la temperatura media 'oraria en U

<. El coe*icien$e de al)edo '=( Este depende de la superficie y del &ngulo de incidencia de la ración. (or lo tanto el albedo depende de la altitud solar, para el calculo de la ETo de referencia, la superficie es una cubierta de c#sped bien regado, por lo que se utiliKa el calculo realiKado pro organ et al. ?=IF>@ para determinar el albedo. Este c&lculo de albedo se divide en dos grupos, en función de la transmisidad aparente de las ondas cortas en la atmosfera, que se eMpresa como la relación 2s)-, "iendo 2s la radiación "olar e - la irradiación en una superficie 'oriKontal fuera de la atmosfera.

8

U.N.F.V


El &ngulo de elevación solar o altitud solar depende de la 'ora del día y de la declinación solar. La relación eMistente es/

onde/  es el &ngulo de elevación solar,[ es la declinación solar, λ es la altitud y O el &ngulo 'orario.

>. El coe*icien$e de e2i%ivilidad del cielo de%pejado 'ϵ='O(( "e escogido la ecuación de "atterlund ?=IFI@, aunque puede escoger entre cualquiera de las formas propuestas por brustsaert ?=IF:@ e -dso ?=I<=@ Ecuación/

onde/ Ed es la presión de vapor a la temperatura T, que se eMpresa en Z.

La radiación eMtraterrestre ?2a@ se puede obtener de forma sencilla a partir de la relación entre la irradiación ?-@ y el &ngulo de elevación solo?@, de modo que/ 2aV?>.FIR6.F:) @ "u uso esta limitado para &ngulos  mayores de =>, igual que se 'a 'ec'o para el calculo del coeficiente de albelo. uando  es mayor de = se considera cV=, y cuando  es inferior a cero se toma V>.

?. La Con%$an$e de "$e*an@ 0ol$52an '( El valor de la constante de "tefanoR 7oltKman para c&lculos de 'orarios es de :.;F M=>R< ?Q)mB ZD@. 7

U.N.F.V IV.


/ETODO" PARA -ALLAR LA EVAPOTRAN"PIRACIÓN V.1. /7$odo% de )alance de aBa Esencialmente, toda el agua que cae en la superficie terrestre es devuelta a la atmósfera por evaporación y transpiración. (or tanto, es f&cil estimar el balance de agua en el ciclo 'idrológico/ ( P E P - P ET  "O V > onde/ ( V la recarga, bien por precipitación o bien por riegos, E es la escorrentía, - Vla infiltración ET V la evapotranspiración y "OV la variación en el contenido de agua en el suelo. V.!. /7$odo% Cli2a$olóBico%

"e 'an propuesto numerosas ecuaciones que requieren datos meteorológicos. Adem&s, se 'an 'ec'o numerosas modificaciones a las fórmulas que sean aplicables a diferentes regiones.

V.!.1. /7$odo de Pen2an 2odi*icado por Dooren)o% + Pri$$ E(T V c Y WOY 2n P ?= S O@ Y  ?u@ Y ?ea S ed@X RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )D) onde/ E(T V Evapotranspiración potencial, mm)día. O V actor relacionado a temperatura y elevación. 2n V 2adiación neta, mm) día. ?u@ V unción relacionada al viento ?ea S ed@ V iferencia entre la presión de vapor de aire saturado a temperatura promedio y la presión de vapor del aire, mb. c V actor de auste. La popularidad de la fórmula de (enman resulta que #sta sólo necesita datos que se obtienen en la mayor parte de los observatorios meteorológicos. Los procedimientos para calcular la (ET mediante la fórmula de (enman pueden resultar complicados. La ecuación contiene muc'os componentes, los cuales son necesarios medir o estimar cuando no est&n disponibles.

V.!.!. /7$odo de Tornai$e 6

U.N.F.V


ue desarrollada en los Estados unidos, se pueden aplicar con relativa confianKa en regiones '!medas como osta 2ica. (ara su c&lculo se requieren datos de temperaturas medidas mensuales. Este m#todo utiliKa la temperatura mensual promedio y el largo del día. La ecuación es la El m#todo de T'ornQaite subestima la (ET calculada durante el verano cuando ocurre la radiación m&Mima del a%o. Adem&s, la aplicación de la ecuación a períodos cortos de tiempo puede llevar a errores serios. urante períodos cortos la temperatura promedio no es una medida propia de la radiación recibida. urante t#rminos largos, la temperatura y la ET son funciones similares de la radiación neta. Estos se autorelacionan cuando los períodos considerados son largos y la fórmula los estima con precisión. (ara el c&lculo de la evapotranspiración por el m#todo de Tornai$e& 'acer lo siguiente/ =. alcular la evapotranspiración mensual e, en mm por mes de 6> días de =B 'oras de duración. V =;?=> T @a -

ϵ

5555555555555555555.. a.=

onde/ V Evapotranspiración mensual en mm por mes de 6> días, y =B 'oras de

ϵ

duración. TV Temperatura promedio mensual, . -V iV índice t#rmica anual55555555555555555 . a.! 5.i i  TF1.:19 i ndice $7r2ico 2en%alGGGGGGGGGG a.# : G.a H.;<:11H@; I! J H.H1
!. orregir el valor de e, de acuerdo con el mes considerado y a latitud de la localidad que determinan las 'oras de sol, cuyos valores se obtienen de la $a)la A.1. 4

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Tabla A.1 actor de corrección f, por duraciones medidas de las 'oras de sol eMpresadas en unidades de 6> días, con =B 'oras de sol cada una.

Eemplo, como osta rica se encuentra a => latitud norte, de la a.1& el factor de corrección para el mes de enero es >.I<, febrero >.I= y así sucesivamente, luego/ ecV evaporación mensual corregida, en mm fV factor de corrección eV evapotranspiración mensual sin corregir, en mm

Eemplo ilustrativo/ En la estación Tilan, se obtienen datos de temperaturas medias mesuales, para el período =I<>RB>>>, las cuales se muestran en la tabla a.! Tabla A.! Temperaturas medias mesuales de la estación Tilar&n

/e% T  /e%

E BB.; 

K BB.I A

/ B6.F "

A BD.F O

/ B6.F N

 B6.I D 9

U.N.F.V T 

Lisímetro y métodos de Evapotranspiración B6.<

B6.<

B6.<

B<.F

B6.B

BB.F

3tiliKando el m#todo de T'ornt'Qaire estimar la evapotranspiración potencial diaria. "$L3-4+/ Los c&lculos se muestran en la $a)la A.#, siendo cada una de las columnas como se indica/ Ba / T promedio mensual en . 6a / índice t#rmico mensual, calculado con la ecuación ? a.#@, siendo adem&s I  Mi 1!>.>;H Da / evapotranspiración mensual en mm, sin corregir, calculado con la ecuación a.1, donde el valor de la ecuación ? a.9@, siendo su valor a !.?;:>9. :a / factor de corrección f, obtenida de la tabla A.=, para una altitud => +orte. ;a / evaporación mensual corregida en mm, con ecuación 'a.:( < a / evaporación diaria corregida en mm, que se obtiene dividiendo la columna ; entre el n!mero de días que tiene el mes. Tabla A.6 calculo de la evapotranspiración diaría, m#todo de T'ornt'Qaite. mes E   A  8 8 A " $ + 

T ?B@ BB.; BB.I B6.F BD.F B6.F B6.I B6.< B6.< B6.< B<.F B6.B BB.F

-ndice i ?6@ I.<: =>.>=6 =>.:DF ==.BB< =>.:DF =>.;.;=D =>.;=D =>.;=D =D.>I6 =>.B=B I.<<=

e ?mm@ ?D@ :6 IF.DIB ==>.B>; IF.DIB II.I:6 I<.F=< I<.F=< I<.F=< =FB.>>= I=.:=< <:.FI=

actor f ?:@ >.I< >.I= =.>6 =.>6 =.>< =.>; =.>< =>.F =.>B =.>B >.I< >.II

ec?mm@ ?;@ .=BF< =>>.D ==6.:= =>:.BI =>:.I: =>:.; =>>.; =>>.F =F:.DD
ediara ?F@ B.;< B.<; 6.BD 6.F< 6.D> 6.:6 6.DD 6.D= 6.6; :.;; B.II B.FD

V.!.#. /7$odo de 0lane+@ Criddle 03

U.N.F.V


La ecuación original de 7laneyR riddle fue desarrollada para climas &ridos para predecir el uso consuntivo o (ET. Esta fórmula utiliKa el porciento de 'oras de luK mensual y la temperatura promedio mensual. (ET V Um  RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR );) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial mensual, mm. Um V oeficiente derivado empíricamente para el m#todo de 7laneyRriddle.  V actor de la ET mensualmente V B:.D ( ?=.< T P6B@ ) =>> RRRRRRRRRRRR ) ;a) T V Temperatura promedio mensual, . ( V (orciento de las 'oras de luK diaria en el mes. Este m#todo es f&cil de usar y los datos necesarios est&n disponibles. Ca sido ampliamente usado en el oeste de Estados 3nidos con resultados precisos, pero no así en lorida, donde sobre estima la ET para los meses de verano.

V.!.9. /7$odo de 0lane+@Criddle 2odi*icado por KAO E(T V  M ( M W>.D; M T P
RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )F)

onde/ E(T V Evapotranspiración potencial, mm) día. T

V Temperatura promedio mensual.

(

V (orciento de 'oras de luK de un día comparado con el entero, uadro =.

 V actor de auste, el cual depende de la 'umedad relativa, 'oras de luK y viento. oorenbos y (ruitt WDX recomiendan cómputos individuales para cada mes y puede ser necesario incrementar el valor para elevaciones altas o latitudes altas.

0.:. /7$odo de 0lane+ + Criddle 2odi*icado por "i E(T V B:.D U W2s ?=.< T P 6B@ ) T2sX RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )<) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial mensual, mm. 01

U.N.F.V U


V oeficiente para este m#todo modificado.

2sV 2adiación solar mensual, cal) cm B. T

V Temperatura promedio mensual, .

T2sV "uma de la radiación solar mensual durante el a%o, cal)cm B.

V.!.;. /7$odo de en%en@ -ai%e La ecuación de 8ensenRCaise WIX es el resultado de la revisión de unas 6,>>> medidas de ET 'ec'as en el oeste de los Estados 3nidos por un período de 6: a%os. La ecuación es la "iguiente/ E(T V 2s ?>.>B:T P >.><@ RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )I) onde/ E(TV Evapotranspiración potencial, mm)día. 2s V 2adiación solar total diaria, mm de agua. T

V Temperatura promedio del aire, .

Esta temperatura subestima seriamente la ET bao condiciones de alto movimiento de masas de aire atmosf#rico, pero da buenos resultados en atmósferas tranquilas.

V.!.<. /7$odo de "$epen%@"$ear$ "tep'ensR"teQart propusieron un m#todo utiliKando datos de radiación solar que es similar al m#todo original de 8ensenRCaise WIX. La ecuación es como sigue/ (ET V >.>=DF; ?T P D.I>:@ 2s) b RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=>) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial mensual, mm. T

V Temperatura promedio mensual, . 0

U.N.F.V


2s V 2adiación solar mensual, cal)cmB. b mm.

V Energía latente de vaporiKación de agua, W:I.:I S >.>:: TmX, cal) cm BR

V.!.>. /7$odo de 0andeja de Evaporación La bandea de evaporación es uno de los instrumentos que m&s se utiliKan 'oy día. La relación entre la (ET y la evaporación de bandea pueden ser eMpresadas como/ E(T V Up Y (E RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )==) onde/ E(T V Evapotranspiración potencial, mm) día. Up V oeficiente de bandea. (E V Evaporación de bandea clase A. La bandea de evaporación integra los factores de clima y proveen un buen estimado de la (ET si se le da buen servicio de mantenimiento y maneo. Los coeficientes de bandea clase A dados por oorenbos y (ruitt WDX, para diferentes condiciones alrededor de la bandea, aparecen en el cuadro B.

V.!.?. /7$odo de -arBreave% Cargreaves desarrollo un m#todo para estimar la (ET el cual utiliKa un mínimo de datos climatológicos. La fórmula es como sigue/ (uadro ). (oeficiente de bandea *+ para bandea de evaporación clase # bao diferentes condiciones.

00

U.N.F.V


E(T V  ?=.< T P 6B@ C RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=B) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial, mm) mes.  V actor mensual dependiente de la latitud. T

V Temperatura promedio mensual, .

C V actor de corrección para la 'umedad relativa ?C2@ a ser usado para la C2 eMcede el ;D V >.=;; ?=>> S C2@=)B RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=Ba) La fórmula original de Cargreaves para (ET, basada en radiación y temperatura puede presentarse como/ E(T V ?>.>=6: M 2"@ M WT P =F.
)=6)

onde/ 2" V 2adiación solar, mm )día. T

V Temperatura promedio, .

(ara estimar 2" de la radiación eMtraterrestre ?2A@ Cargreaves y "amani WF, .:>RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

)=6a)

onde/ 05

U.N.F.V T


V Temperatura (romedio, .

2" V 2adiación solar. 2A V 2adiación eMtraterrestre. Urs V oeficiente de calibración. T V Temperatura m&Mima menos temperatura mínima

V.!.1H. /7$odo de -arBreave% 2odi*icado inalmente despu#s de varios a%os de calibración la ecuación =6 quedó como la siguiente forma/ E(T V >.>>B6 2a M ?T P =F.<@ M ?T@ >.:> RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=D) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial. 2a V 2adiación eMtraterrestre, mm) día. T V Temperatura (romedio del tiempo, . T V Temperatura m&Mima menos temperatura mínima, . Esta ecuación sólo requiere datos de temperatura m&Mima y mínima, los cuales suelen estar generalmente disponibles. Adem&s, esta fórmula 'a probado ser precisa y confiable.

).11 /7$odo de Linacre La ecuación propuesta por Linacre es como sigue/ (ET V F>> Tm ) W=>> S LaX P =: WTR TdX RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=:) ?<> S T@ onde/ (ET V Evapotranspiración potencial, mm. Tm V Ta P >.>>;B

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=:a)

G

V Elevación, m.

T

V Temperatura promedio, . 08

U.N.F.V


La V Latitud, grados. Td

V Temperatura promedio diaria, >.

Los valores obtenidos mediante esta fórmula difieren en >.6 mm) día en base anual y en =.F mm) día en base diaria.

V.!.1!. /7$odo de /ain aZZinZ desarrolló la siguiente ecuación tipo regresión para estimar (ET de medidas de radiación. (ET V 2s s)?a P b@ P >.=B RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

)=;)

onde/ (ET V Evapotranspiración potencial, mm)día. 2sV 2adiación solar total diaria. b V onstante psicrom#trica. s V (endiente de la curva de presión de vapor saturado a la temperatura promedio del aire. Esta fórmula da buenos resultados en climas '!medos y fríos, pero no en regiones &ridas.

v.!.1#. /7$odo de Radiación La ecuación de radiación presentada por oorenbos y (ruitt WDX es esencialmente una adaptación de la fórmula de aZZinZ W=;X. La relación se eMpresa como/ (ET V c M ?O Y 2s@ RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=F) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial en mm) día, para el período considerado. 2s V 2adiación solar, mm) día. OV actor relacionado a temperatura y a elevación. c V actor de auste el cual depende de la 'umedad promedio y velocidad promedio del viento.

07

U.N.F.V


Este m#todo es confiable en la Kona del ecuador, en islas peque%as y a altas latitudes. Los mapas de radiación solar proveen los datos necesarios para la fórmula

V.!.19. /7$odo de ReBre%ión 19F La regresión lineal simple se establece empíricamente como sigue/ (ET V Wa _ 2sX P b RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=<) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial, mm) día. a y b V onstantes empíricas que cambian con la localidad y estación ?coeficiente de regresión@. 2s

V 2adiación solar, mm) día.

Este m#todo de regresión es sencillo y f&cil de usar, pero por su naturaleKa altamente empírica es de aplicación limitada. b.=F #todo de (riestlyRTaylor W=DX (riestly y Taylor mostraron que en la ausencia de movimiento de masas de aire atmosf#rico, la (ET est& directamente relacionado al equilibrio de evaporación/ (ET V A Ws)? " P 7@X ?2n P "@ RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )=I) onde/ (ET V Evapotranspiración potencial, mm) día. A

V onstante derivada empíricamente.

s V (endiente de la curva de la presión de vapor saturado a la temperatura promedio del aire. 7

V onstante psicrom#trica.

2n

V 2adiación neta, mm) día.

Este m#todo es de naturaKa semiRempírica. Es confiable en Konas '!medas, pero no adecuado para regiones &ridas. 06

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El cuadro 6 muestra las ventaas y desventaas de los m#todos utiliKados para estimar E(T

V.#. /7$odo% )a%ado% en la radiación %olar. V.#.1. /7$odo% de Pen2an La fórmula de (enman se presentó por primera veK en el =ID<. Est& basada en cuatro factores clim&ticos/ 2adiación neta, temperatura del aire, velocidad del viento y d#ficit de presión de vapor. La ecuación es como sigue/ E(T V 2n )a P b E a RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR cPb

)B)

onde/ (ET  2n a Rmm

V Evapotranspiración potencial diaria, mm)día. V (endiente de la curva de la presión del vapor de aire saturado, mb). V 2adiación neta, cal)cm Bdía. V Energía latente de la vaporiKación del agua W:I.:I S >.>:: TX cal)cmB ó :< cal)cmB R mm a BI.

EaV >.B;6 ?ea S ed@ ?>.: P >.>>;BuB RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )Ba) Ea V (resión promedio del vapor del aire, mb V ?e maM S emin@ ) B ed V (resión del vapor del aire a la temperatura mínima del aire, mb. uB V 9elocidad del viento a B metros de altura, Zm) día. b V onstante psicrom#trica V >.;;, en mb) . T V ?TmaM S Tmin@ ) B, en los grados . ?emaM S emin@ V iferencia entre presión m&Mima y mínima del vapor del aire, mb. ?TmaM S Tmin@ V iferencia entre temperatura m&Mima y mínima diaria, .

V.#.!. /7$odo de Pen2an 2odi*icado por /on$ei$ La ecuación resultante de la modificación es como sigue/ LE V R s ?2n S "@ P pa Y p ?es S ea@ ) r a W?s P b@ Y ? r a P r c@X ) r a $+E/ LE V luo latente. 2n V 2adiación neta.

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR )6)

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" V luo de calor del suelo. p V Energía específica del aire a presión constante. s V (endiente de la curva de la presión de vapor saturado a la temperatura promedio del aire del termómetro '!medo. pa V ensidad del aire '!medo. es V (resión de vapor de agua saturado. ea V (resión parcial del vapor de agua en el aire. r a V 2esistencia del aire. r c V 2esistencia del follae. b V onstante psicrom#trica. Este m#todo se 'a usado con #Mito para estimar la ET de la cosec'a. Esta ecuación (enmanRonteit' est& limitada a trabaos de investigación ?eMperimentos@ ya que los datos de r a y r c no est&n siempre disponibles.

CONCORDANCIA ENTRE LO" /TODO" Todos los m#todos concordaron con los valores medidos por el m#todo de muestreos del suelo con un grado satisfactorio de variación, para un cultivo en una finca con riego. La aproMimación de 0lane+@Cridle tiene a estimar a estimar la evapotranspiración m&Mimo que ocurre en parcelas '!medas. La aproMimación de Torn$ai$e tiende a subestimar la evapotranspiración m&Mima y corresponde m&s cerca de las p#rdidas de parcelas secas, lo cual pude ser consecuencia de que el m#todo no toma en cuenta la energía ?advectiva@ eMistente en la regiones &ridas y semi&ridas. El m#todo del tanque de evaporación tambi#n parece dar estimaciones baas, lo cual sugiere que los coeficientes empíricos usados no fueron suficientemente grandes para esa estimación particular. La estimación de Pen2an es intermedia entre la evapotranspiración media en parcelas '!medas y secas. ientras no se encuentren m#todos meores, la formula de (enman para preferible a los otros m#todos para estimar la evapotranspiración potencial, por cuanto en gran parte se basa en principios físicos. La cantidad de datos necesarios para aplicar la formula de Pen2an, así como la cantidad de trabao que se requiere para c&lculos, 'acen que, en algunas situaciones, la formula de Torn$ai$e o la de 0lane+@Criddle d# estimaciones satisfactorias. Los que trabaan en irrigación deberían usarlas para estimar la cantidad de agua que se necesita para irrigación, o para 'acer pruebas para averiguar los coeficientes empíricos apropiados. En la literatura eMisten revisiones eMcelentes sobre m#todos para medir la evapotranspiración y factores que la afectan especialmente, tales como el clima, 09

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suelo y practicas culturales ? Tanner, =I:F y EZer y otros, =I
No$a3 U%o del li%2e$ro en el cl$ivo de pal$a% en -orario de aplicación de aBa + 2inerale% Los de El Alto incorporaron lisímetros ?de Armfield@ en cada uno de los 'uertos que manean de forma intensiva. El lisímetro les 'a servido para monitorear los cambios en el peso del sistema plantaRsueloRagua, debidos a la evapotranspiración. on #l pudieron determinar el inicio y el final del consumo de agua por la planta. onsumo que est& asociado, entre otros factores, a/ latitudR longitud, topografía local, temperatura y radiación. El lisímetro sirve para monitorear los cambios de peso del sistema plantaRsueloRagua, por evapotranspiración. El lisímetro implementado en cada 'uerto permitió definir el 'orario de inicio y fin de la actividad estom&tica, y con ello el 'orario de consumo efectivo de agua. "i bien el lisímetro no permite determinar la cantidad de agua a suministrar al 'uerto, sí define el 'orario de consumo de agua, que en el palto va de las a las = 'oras en el verano y de I/6> a =;/6> en el inviernoN con variaciones que dependen de la topografía de cada 'uerto.

El li%2e$ro %irve para 2oni$orear lo ca2)io% de pe%o del %i%$e2a plan$a %elo@aBa por evaporación. "e observó que el palto absorbe agua sólo de día, lo que implica que la apertura estom&tica es diurna y, por tanto, un estr#s por aumento de la temperatura foliar sólo puede ocurrir de día. Entre las==/>> y las => 'oras el palto absorbe el FF del consumo total de agua del día. Al optimiKar la apertura de estomas se potencia la vida media del follae y así tambi#n el metabolismo de la fotosíntesis. "in embargo el crecimiento de estructuras y de los frutos, asociado a la turgencia celular, ocurre en durante la noc'e.

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La m&Mima eficiencia en la aplicación de agua est& dada por los riegos diurnos, de manera de aproMimarse de la forma m&s eficiente a las necesidades del cultivo. "in embargo, en la realidad nacional, los sistemas de riego obligan a 'acer aportes nocturnos de agua, lo que necesariamente implica considerar al suelo como un elemento esencial para obtener el menor estr#s posible.

V.

CONCLU"ION

(odemos concluir en que la evaporación, transpiración y la evapotranspiración son muy importantes al estimar los requisitos de riego y al programar el riego. (or ello, es importante estimar la evapotranspiración potencial, ya que, viene 'acer la p#rdida de agua de una superficie cubierta completamente de vegetación. Tambi#n, decimos que el uso consuntivo viene a ser igual a la suma de la evapotranspiración y el agua utiliKada directamente para construir los teidos de las plantas.

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En los proyectos de irrigación interesa 'acer c&lculos previos de las necesidades de agua de los cultivos. ] estas necesidades van 'acer satisfec'as mediante el riego, y #ste ultimo esta netamente relacionado con la evapotranspiración. El uso del lisímetro nos sirve para monitorear los cambios de peso del sistema plantaRsueloRagua, por evapotranspiración. (or ende, su uso nos permite definir el inicio y el fin de la actividad agrícola.

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9-.

7iografía.

D$A& R!SEND!. -idro;o<ía para In. Fondo Editoria; 1995. +?D.pdf 5

Metodos Para Calcular La Evapotranspiracion

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