By CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DEL CAUCA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y DESARROLLO SOSTENIBLE NGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA HIDROLOGIA BALANCE HIDRICO ESTACION MECAJE YUDI AHUMADA BENAVIDES KAREN ILES BENAVIDES YESICA ROSERO BURBANO DANIELA ANDRADE ROSERO NG. CARLOS MIGUE p RESUMEN El objetivo de este es iento del balance h(drico de la estación Mecaje aproximando el valor de sus diversas componentes. Para caracterizar el valor de la recarga se ha utilizado la técnica del balance hídrico, con periodicidad mensual.
Se ha calculado a partir de los datos de precipitación btenidos, y de evapotranspiración de referencia, calculados con la aplicación del método de Hargreaves. Los valores obtenidos de los distintos componentes varían en función de los valores de evapotranspiración referencial aplicados, todo ello dependiendo del método aplicado para el cálculo de la evapotranspiración referencial en cuanto al balance hídrico.
Introducción La aplicación de balance hídrico permite cuantificar los distintos fenómenos hidrológicos en una estación: precipitación, evapotranspiración y escorrentía, más aún la obtención de un permite suplir aparentemente esta escasez de datos es posible alidar los resultados de estos.
MARCO TEORICO BALANCE HIDRICO n balance hídrico es la cuantificación tanto de los parámetros U involucrados en el ciclo hidrológico, como de los consumos de agua de los diferentes sectores de usuarios, en un área determinada, cuenca, y la interrelación entre ellos, dando como resultado un diagnóstico de las condiciones reales del recurso h[drico en cuanto a su oferta, disponibilidad y demanda en dicha área.
Dado que el Balance Hídrico presenta un diagnóstico de las condiciones reales del recurso hídrico en un área en particular, ermite tomar medidas y establecer lineamientos y estrategias para su protección y utilización de una manera integrada, de tal forma que se garantice su disponibilidad tanto en cantidad como en calidad. PARAMETROS DEL BALANCE HÍDRICO: En este apartado se realiza una breve explicación de los parámetros considerados dentro del modelo del Balance Hidrico que se analiza.
Se pretende que el lector se familiarice con la terminología que se utilizará en adelante y visualice la importancia de cada uno de los parámetros dentro del mismo, sin entrar en detalle en las fórmulas de cálculo de cada uno de ellos. PRECIPITACIÓN: La precipitación constituye la principal entrada de agua dentro del Ciclo Hidrológico, y varia tanto espacial como temporalmente en una cuenca. Su medición se realiza a través de instrumentos llamados pluviómetros.
La información recolectada debe ser evaluada, para lo cual pueden ser utilizados una serie de métodos, como por ejemp 2 debe ser evaluada, para lo cual pueden ser utilizados una serie de métodos, como por ejemplo las Curvas de Doble Masa, que son gráficas de valores acumulados de lluvia en dos estaciones o entre una estación y un grupo de ellas tomado como parámetro e comparación. EVAPORACIÓN Y EVAPOTRANSPIRACIÓN La mayor pérdida de agua en una cuenca, es generalmente debida a la evapotranspiración, la cual es la combinación de perdida de agua por evaporación en el suelo y la transpiración de las plantas.
Otra pérdida importante de agua en la cuenca es debida a la evaporación en cuerpos de agua y evaporación que se produce en áreas urbanas. El término evapotranspiración involucra los conceptos de Evapotranspiración de Referencia, Evapotranspiración de Cultivo y Evapotranspiración Real, los cuales son explicados a continuación, con el objeto de ostrar la incidencia de la cobertura vegetal en la pérdida o en la retención de agua y la importancia de las condiciones del suelo en cuanto a su porosidad en este mismo aspecto.
RADIACION EXTRATERRESTRE (Ra) La radiación que choca a una superficie perpendicular a los rayos del sol en el extremo superior de la atmósfera terrestre, se llama constante solar, y tiene un valor aproximado de 0,082 M] m-2 min-l. La intensidad local de la radiación, sin embargo, está determinada por el ángulo entre la dirección de los rayos solares y la superficie de la atmósfera. Este ?ngulo cambia durante el día y es diferente en diversas latitudes y en diversas épocas del año.
La radiación solar recibida en la parte superior de la atmósfera terrestre sobre una 3 épocas del año. La radiación solar recibida en la parte superior de la atmósfera terrestre sobre una superficie horizontal se conoce como radiación (solar) extraterrestre, Ra. Si el sol se encuentra directamente encima de la cabeza, el ángulo de incidencia es cero y la radiación extraterrestre es 0,082 MJ m-2 min-l . Asi como las estaciones cambian, la posición del sol, la longitud del ía y la radiación extraterrestre también cambian.
La radiación extraterrestre es entonces una función de la latitud, la época del año y la hora del dia. VEREDA MECAJE (CAUCA) Mecaje (Lugar poblado) Departamento: Cauca Municipio: El Tambo Latitud: 2. 4 Longitud: -77. 0833 Lat/Lon actual. Calcule, grafique y analice el balance hídrico de la estación Mecaje con los siguientes datos. Para la estimación de la evapotranspiración, utilice el método de Hargreaves. Temperatura media mensual= 15,650C. Temperatura media máxima Temperatura media mínima mensual= 6,50C.
Latitud: 4029’N TABLA NCI p = Precipitación; La precipitación constituye la principal entrada temporalmente en una cuenca y subcuenca ETO = evapotranspiración de referencia o del cultivo de referencia, donde la evapotranspiración de referencia es la pérdida de agua por evaporación y transpir ultivo tomado como 4 7 referencia (gramíneas o pa a condiciones climáticas. depende de la latitud y el mes del año; VR = Variación de la reserva ETR = A medida que el suelo se seca, la tasa de evaporación cae por debajo del nivel que generalmente mantiene en un suelo bien humedecido.
Es esta evapotranspiración que depende de la antidad de humedad existente en el suelo, la que se denomina Evapotranspiración Real. F = Falta de agua. EX = Exceso de agua. ANALISIS: En la gráfica se muestran el valor de precipitación mensual donde se puede ver los valores máximos y mínimos. Al observar las precipitaciones mensuales, se manifiesta tendencias al aumento en los meses de Octubre, Noviembre y Diciembre, a diferencia de los meses de Junio, Julio, Agosto y Septiembre que presentan tendencias mayormente negativas.
Cuando en un mes se produzcan más entradas que salidas, (P>ET) el agua sobrante pasará a engrosar las reservas del suelo; por el ontrario, cuando las salidas sean mayores que las entradas se reducirá la reserva del suelo. Los valores de la reserva se irán acumulando mes a mes en el período húmedo, (OCTUBRE, NOVIEMBRE, DICIEMBRE, ENERO) según los incrementos P-ET > 0, y disminuirán al llegar el período seco (JUNIO, JULIO, AGOSTO), decreciendo mes a mes según los valores mensuales p-ET < O.
Como hemos visto, la reserva nunca tendrá como valor uno mayor que la reserva máxima, ni un número negativo. Los cálculos se inician a partir de Junio, mes en que se presenta la retención de humedad, ya que mayo es el primer mes de luvia. Para junio se utilizó el mapa de capacidad de retención de humedad real, como valor de almacenamiento del mes utilizó el mapa de capacidad de retención de humedad real, como valor de almacenamiento del mes de mayo.
En los meses siguientes el almacenamiento fue calculado con el valor del mes anterior para cada mes, considerando como inicio junio. Cuando los valores de almacenamiento real calculados fueron negativos, se reclasificaron como cero. La evapotranspiración estimada en base a la ecuación de Hargreaves arrojo resultado donde se pudo observar como n los meses de enero, febrero, junio; julio, noviembre y diciembre estuvieron en un rango de (122 a 138), por lo que se puede considerar que en estos meses la evapotranspiración es constante.
Sin embargo, frente a la posible variación que se produce por la desviación que se presenta entre el mismo mes tales como (marzo, abril, mayo, agosto, septiembre y octubre), se analizó la variación que se presenta al considerar la desviación estándar de las temperaturas. TABLA N02 En esta grafica se puede observar que en los meses de agosto hasta noviembre hay gran disminución de agua debido a que n estos meses se tiende a un periodo seco las precipitaciones descienden paulatinamente además incremento de las temperaturas hace que aumente la evapotranspiración en aquellos meses.
Otro factor que incide en la falta de agua en los meses de agosto a octubre es el aumento de la demanda de agua en el consumo humano y en actividades agrícolas. En el siguiente grafico se puede observar cada una de las temporadas que se presentan en los diferentes meses del año. TABLA N03 diferentes meses del año. por medio de los resultados que arrojó la tabla N03 el exceso e agua se incrementa en los meses de noviembre a diciembre donde alcanza valores máximos en todo el año debido a que en estos meses se da un aumento de las precipitaciones y por eso es considerado un periodo húmedo.
CONCLUSIONES El método de Hargreaves es adecuado para la determinación de datos de ETO cuando no se dispone de datos meteorológicos necesarios para su determinación por el método de PM. Se han utilizado técnicas numéricas realizando un balance hídrico en el suelo con periodicidad diaria para la caracterización de la recarga y el posterior balance hídrico de la estación Mecaje. Se observó un balance positivo predominante en el periodo estudiado con excepciones de algunos meses húmedos, que da como respuesta un descenso continuado de los niveles.
La calidad de la información utilizada y la forma en cómo se utilizan los datos, puede de una u otra forma afectar los resultados de la modelación. por esta razón es importante tener presente las limitaciones o simplificaciones utilizadas. En este caso las principales se encuentran asociadas al punto de vista simplificado en el cual la precipitación y la temperatura se expandieron en la estacion sobre la cual se trabajó (Mecaje).
