PRÁCTICA 2: HIDROGEOGRAFÍA BALANCE HÍDRICO

Transcripción

1 PRÁCTICA 2: HIDROGEOGRAFÍA BALANCE HÍDRICO José Antonio Caparrós Santiago

2 BALANCE HÍDRICO FUNDAMENTOS TEÓRICOS

3 INTRODUCCIÓN Climatología Hidrogeografía Balance Hídrico Biogeografía Edafogeografía

4 CICLO HIDROLÓGICO Para Sánchez San Román (2001), se denomina Ciclo Hidrológico al movimiento general del agua, ascendente por evapotranspiración y descendente primero por las precipitaciones y después en forma de escorrentía superficial y subterránea ; es decir, que es el proceso global por el cual se considera al agua un recurso natural renovable; debido a que en esa circulación espontánea y continua, el líquido vital se purifica y retorna temporalmente a sus fuentes, que la ponen al alcance de sus múltiples demandantes.

5 CICLO HIDROLÓGICO El agua de los océanos, de la atmósfera y de las tierras modifica tanto su posición geográfica como su estado físico, en una serie de cambios continuos que configuran el ciclo hidrológico. Si se pudiera seguir continuamente una molécula de agua, esta podría viajar por uno cualquiera de los posibles circuitos que incluye alternativamente su estado de vapor, líquido o sólido.

6 BALANCE HÍDRICO El balance hídrico es el equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan a un sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo determinado. El agua que "entra" en el sistema provienen principalmente de las precipitaciones, mientras que la "salida" de agua del sistema puede deberse a la evaporación, la evapotranspiración, la infiltración... Partiendo del conocimiento de las precipitaciones medias mensuales y de la evapotranspiración media mensual, podemos determinar en forma indirecta el balance del agua en el suelo y sus valores a lo largo del año.

7 BALANCE HÍDRICO

8 BALANCE HÍDRICO Evapotranspiración Precipitación Transpiración Evaporación Infiltración Flujo superficial Humedad del suelo Percolación Reserva acuíferos Escorrentía fluvial

9 Balance hídrico: variables que intervienen Variables climáticas Variables edáficas Variables relacionadas con la vegetación

10 Precipitaciones Se denomina precipitación, a toda agua meteórica que cae en la superficie de la tierra, tanto en forma líquida (llovizna, lluvia, etc.) y sólida (nieve, granizo, etc.) y las precipitaciones ocultas (rocío, la helada blanca, etc.). Ellas son provocadas por un cambio de la temperatura o de la presión. La precipitación constituye la única entrada principal al sistema hidrológico continental. Existen diferentes tipos de precipitación: precipitación convectiva, precipitación orográfica y precipitaciones frontales

11 Evaporación y transpiración La evaporación es un proceso físico mediante el cual se incorpora a la atmósfera el vapor de agua que hay sobre una superficie. La transpiración es la vaporización del agua líquida contenida en las plantas y el vapor removido a la atmósfera. La pérdida del agua es a través de las estomas de las plantas. Evaporación + transpiración = evapotranspiración

12 Evapotranspiración Se denomina evapotranspiración al conjunto de pérdidas físicas (evaporación) y biológicas (transpiración de las plantas) del suelo en vapor de agua. Se expresa en mm por unidad de tiempo. Depende de factores de orden climático (radiación, humedad del aire, viento), relativos a las plantas (cubierta vegetal) y edáficos (tipo de suelo, estado de humedad del suelo), por lo que es conveniente distinguir entre evapotranspiración real (cantidad de agua realmente transferida a la atmósfera) y evapotranspiración potencial (cantidad máxima, teórica, de agua que puede evaporarse desde un suelo completamente cubierto de vegetación y constantemente abastecido de agua). En relación con las precipitaciones recogidas, la ETP se usa como un indicador de humedad o aridez climática. La estimación se realiza mediante la fórmula de Penman-Monteith; los valores medios anuales son mayores en ambiente seco que en húmedo.

13 Evapotranspiración potencial (ETP) y real (ETR) La evapotranspiración potencial (ETP) es un dato teórico que se considera como la máxima cantidad de agua que puede evaporarse desde un suelo completamente cubierto de vegetación, que se desarrolla en óptimas condiciones, y en el supuesto caso de no existir limitaciones en la disponibilidad de agua. El término evapotranspiración real (ETR) se refiere a la cantidad de agua que podría evapotranspirarse dependiendo de las disponibilidades de agua, a diferencia de la evapotranspiración potencial (ETP) que supone ilimitadas las disponibilidades de agua.

14 Procedimientos para estimar la ETP Penman-1948, Thornthwaite-EEUU-1948, Turk-Francia-1954, Sharov-Rusia 1959, Blankey y Criddle-1950, Papadakis-1961, Otros Como resultado de una consulta de expertos realizada en mayo de 1990, el método de FAO Penman-Monteith ahora se recomienda como el único método estándar para la definición y el cálculo de la evapotranspiración de referencia. El método requiere datos de radiación, temperatura del aire, humedad atmosférica y velocidad del viento. (ftp://ftp.fao.org)

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16 Variables edáficas y litológicas Tipos de suelos: textura, profundidad, capacidad de campo y punto de marchitez permanente Pendiente Litología: permeabilidad y capacidad de infiltración CAPACIDAD DE CAMPO

17 Tipos de suelo y capacidad de campo

18 La presión intermolecular hace que el agua infiltrada forme una película liquida alrededor de las partículas del suelo. Esta agua pelicular es función de la textura del suelo. Se define, entonces, la capacidad de campo del suelo, como la máxima cantidad de agua pelicular que puede contener el suelo contra la fuerza gravitatoria. Las plantas utilizan esta agua pelicular para su alimentación.

19 Factor vegetación Sistema radicular Tipo de vegetación: Profundidad de las raíces Superficie foliar Porcentaje de cobertura

20 Aplicaciones del balance hídrico Permite valorar el comportamiento de los recursos hídricos El conocimiento del balance de humedad (balance hídrico) se calcula para: Las clasificaciones climáticas Definir la hidrología de una zona La planificación hidrológica Agricultura Ecología

21 Planificación agrícola El cálculo del balance hídrico es una herramienta que ayuda en el proceso de toma de decisiones para la planificación y el gestión agrícola (suelos y cultivos), ya que permite conocer la disponibilidad de agua en el suelo para planificar las labores agrícolas. El balance hídrico también es utilizado para establecer comparaciones entre las condiciones hídricas de diferentes zonas permitiendo identificar regiones: Húmedas donde los excedentes ocurren durante todo el año. Semiáridas o áridas donde las deficiencias son las que prevalecen

22 Calendarios de riego de los cultivos Fuente: García Cárdenas, M.

23 Balance hídricos. Modelización Hidrológica. La modelización de los sistemas hidrológicos es una herramienta de cálculo de los balances y de las relaciones entre los diferentes componentes del ciclo del agua Permite conocer: Cómo es la relación entre precipitación y caudal en el río? Cantidad de agua y distribución en una cuenca hidrológica Cambios en la magnitud, temporalidad, duración y frecuencia de caudales en el río, así como la calidad de las aguas?

24 Planificación. Gestión de los recursos hídricos Gestión de la demanda demandas sociales y ambientales, ligada con la precipitación, la posible presencia de eventos de escasez de estos recursos. Agua para la agricultura Agua para naturaleza Cantidad de Agua Calidad del Agua Temporalidad de los flujos Agua para los hogares Agua para recreación Agua para la industria