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Hidrologia
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Medición de la Evaporación 1
Evaporación desde superficies libres
Tanques de evaporación
Balance hídrico
Balance energético
Fórmula de Penman
Medición de la Evaporación 2
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Puerto Ordaz
Ingeniería Civil 42
Ciudad Guayana Edo-Bolívar
Tutora: Elaborado Por:
Enid Moreno Laura Hernández
Asignatura: Machado Nereylis
Hidrología. María Rojas
Puerto Ordaz, Mayo de 2015.
MEDICION DE LA EVAPORACION
Medición de la Evaporación 3
Evaporación desde superficies libres…………………………….4
Tanques de evaporación……………………………………………..5
Balance hídrico…………………………………………………………..7
Balance energético…………………………………………………….9
Fórmula de Penman…………………………………………………10
Referencias Bibliográficas………………………………………….13
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Evaporación Desde Superficies Libres
La evaporación es una de las variables hidrológicas importantes al momento de establecer el balance hídrico de una determinada cuenca hidrográfica o parte de esta. En este caso, se debe distinguir entre la evaporación desde superficies libres y la evaporación desde el suelo.
La evaporación es un proceso físico que consiste en el pasaje lento y gradual de un estado líquido hacia un estado más o menos gaseoso, en función de un aumento natural o artificial de la temperatura, lo que produce influencia en el movimiento de las moléculas, agitándolas. Con la intensificación del desplazamiento, las partículas escapan hacia la atmósfera transformándose, consecuentemente, en vapor.
La evaporación es un fenómeno en el cual átomos o moléculas en el estado líquido (o sólido, se la substancia sublima) ganan energía suficiente para pasar al estado de vapor.
El movimiento térmico de una molécula de líquido debe ser suficiente para vencer la tensión superficial y evaporar, esto es, su energía cinética debe exceder el trabajo de cohesión aplicado por la tensión superficial a la superficie del líquido. Por eso, la evaporación acontece más rápidamente a altas temperaturas, a altos caudales entre las fases líquidas y vapor y en líquidos con bajas tensiones superficiales (esto es, con presión de vapor más elevado).
Con solamente una proporción pequeña de moléculas localizada cerca de la superficie y moviéndose en la dirección
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correcta para escapar del líquido en un cierto instante, la tasa de evaporación es limitada. Además, como las moléculas de mayor energía escapan y las que quedan tienen menor energía cinética media, la temperatura del líquido se reduce. Este fenómeno también es llamado de enfriamiento evaporativo. Un ejemplo para dicho fenómeno es la transpiración (sudor).
TANQUES DE EVAPORACIÓN
Es un instrumento que se utiliza para estimar la evaporación que se produce desde una superficie de agua. La versión más difundida se denomina Tanque Clase A, tiene un diámetro de 120 cm y una profundidad de 25.4 cm. La medición consiste en agregar diariamente agua al estanque de modo de reponer la que se pierde por evaporación.
Se instala sobre una plataforma de madera y el espacio alrededor debe estar cubierto de césped. La cantidad de agua agregada es equivalente a la evaporación del día.
Tienen como principio común la medida del agua perdida por evaporación de un depósito de regulares dimensiones. Están concebidos para medir la evaporación de embalses o grandes lagos y en general se sitúan próximos a ellos. Las medidas obtenidas son, en general, superiores a la evaporación real y precisan coeficientes correctores que dependen del modelo.
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Se los puede clasificar en dos categorías, según que estén dispuestos en la superficie del suelo o enterrados en éste:
Los tanques superficiales tienen la ventaja de una instalación muy sencilla. Además, sus resultados no corren el riesgo de ser falseados por el rebote de las gotas de lluvia que caen en el terreno lindante. En cambio, son muy sensibles a las variaciones de la temperatura del aire y a los efectos de la insolación. Si se aíslan térmicamente las paredes exteriores del tanque para reducir el intercambio de calor con el ambiente, se observan tasas de evaporación más bajas.
El tanque Tipo A tiene un diámetro de 121.9 cm y una profundidad de 25.4 cm, la profundidad del agua es mantenida entre 17.5 y 20 cm. Está construido de hierro galvanizado no pintado y colocado sobre un enrejado a 15 cm sobre el nivel del terreno. La medición se realiza apoyando en un tubo de nivelación un tornillo micrométrico que tiene un extremo en forma de gancho cuya punta se enrasa con el nivel del agua. El coeficiente de reducción aconsejado para pasar de las medidas del estanque a la evaporación real anual es 0,7, variando mensualmente este valor entre 0,6-0,8
Los tanques enterrados son menos sensibles a las influencias de la temperatura y la radiación en las paredes.
Laura Hernández.
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El Balance Hídrico
No es otra cosa que, la cantidad de agua existente en nuestro planeta tierra, su pérdida y ganancia (precipitación, humedad atmosférica, evaporación, etc.), cantidad de agua (salada, dulce y congelada).
Los porcentajes actuales dados por la Compañía Estadal de Agua, Aguas de Mérida son los siguientes:
97,23% de agua salada, la cual se encuentra en los mares y océanos, esto equivalen 1.350.000.000 Km3.
2,15% de agua congelada, la cual está contenida en los glaciares de los casquetes polares y cumbres de altas montañas, esto equivale a 29.200.00 Km3.
0,61% de agua dulce (reserva total de hombre), esta se encuentra sobre los continentes (agua superficiales: ríos, lagunas, lagos...), bajo de ellos (aguas subterráneas) y en la humedad del suelo, esto equivale a 8.637.250 Km3.
0,001% de vapor de agua, este se encuentra en la atmósfera y representa 14.000 Km3.
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Estos resultados dejan a cualquier persona pensativa, debido a que es difícil saber que tantos millones de personas en el planeta solo vivimos y aparte no damos el lujo de mal gastar nuestro pequeño porcentaje, usando esta agua potable para lavar autos, frente de nuestros hogares, baños de los mismos. Sabiendo que nuestro cuerpo necesita de este elemento tan importante como los es el agua. Y de llegarse a acabar esta los procesos de desalinización del agua de los mares es demasiado costosa y por tal motivo, no todos los gobiernos tendrán para costear ese dinero para sus paises, y entonces allí se convertirá en un recurso que solo la gente adinerada la tendrá, dándole limitaciones a todos los seres humanos.
Conservemos las aguas de nuestros ríos, lagos y lagunas
Machado Nereylis.
El Balance Energético
La energía solar es la energía obtenida directamente del sol. La radiación solar incidente en la tierra puede aprovecharse por su capacidad para calentar o directamente a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo.
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Entender el fenómeno y cuantificar la energía emitida por el sol tiene múltiples aplicaciones en el campo de la ciencia y la tecnología. En hidrología, la radiación solar es considerada el elemento activador del ciclo hidrológico, ya que su acción está íntimamente ligada con el proceso de evaporación de las masas de agua y la humedad contenida en los suelos, así como la evapotranspiración de la cubierta vegetal.
Además, se estudia su efecto en el derretimiento de la nieve en las regiones altas y en las tasas de escurrimiento derivadas de los distintos contenidos de humedad del suelo en una cuenca.
La radiación solar es también una variable importante para el cálculo de la evapotranspiración con el método aplicado en el presente trabajo, y se requiere su conocimiento a altas resoluciones espacial y temporal.
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Una herramienta que permite estimar el flujo radiante que incide en la tierra es la percepción remota o teledetección. Esta técnica emplea sensores montados en satélites espaciales, mismos que detectan la radiación reflejada o emitida desde la superficie, o bien aquélla que refleja o emite la atmósfera terrestre.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias.
María Rojas.
Fórmula De Penman
Describe la evaporación (E) de una superficie de agua abierta, y fue desarrollado por Howard Penman en 1948. Ecuación de Penman requiere media diaria de temperatura, velocidad del viento, humedad relativa y radiación solar para predecir E. simples ecuaciones Hidrometeorológicas siguen utilizando donde la obtención de estos datos no es práctico, para dar resultados comparables dentro de contextos específicos, por ejemplo, húmedo vs climas
La mayoría de los métodos combinados presentan ligeras dependiendo del tipo de cultivo y de la localización de los instrumentos meteorológicos. Por esta razón, el método de Penman utiliza términos como la resistencia aerodinámica del follaje para relacionar la altura de los instrumentos meteorológicos con la altura del cultivo y la resistencia
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estomática a la transpiración mínima que dependerá del tipo de cultivo y de su altura. La ecuación de Penman se define:
ET = ET radiación + ET aerodinámica
La ecuación final es:
Donde
ETo = evapotranspiración del cultivo de referencia (mm/día)
* = constante psicométrica modificada utilizada en el método de Penman-Monteith (mbar/C)
es – ea = déficit de presión de vapor (mb)
es = presión de vapor a saturación a la temperatura promedio del aire (mb)
ea = presión de vapor tomada a la temperatura a punto de rocío (mb)
L = calor latente de vaporización (cal/gr)
= pendiente de la curva de presión de la saturación de vapor a una temperatura específica (mbar/ºC)
= constante psicométrica
Rn = energía de radiación neta (cal/(cm2 día)
T = temperatura promedio (ºC)
G = flujo termal del suelo (cal/cm2)
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Referencias Bibliográficas
Precipitación (pluviometría) y evaporación,
Evaporación.Disponible: http://www.atmosfera.cl/HTML/temas/INSTRUMENTACION/INSTR5.htm. [Consulta: 2015, Mayo 18]
Eliezer L. (2007) “Ciencias de la tierra, Balance Hídrico”.Disponible: http://listaandrade.blogspot.com/2007/06/balance-hdrico.html. [Consulta: 2015, Mayo 21]
“Conceptos Básicos En Evaporación, Cálculo De La Evapotranspiración.Disponible: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/20361/Capitulo3.pdf. [Consulta: 2015, Mayo 21]
