Agenda socioamebiental 2024: diagnósticos y propuestas.pdf
Informe v energias renov efecto inv metod de pitm
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ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 2
II. OBJETIVOS................................................................................................................ 2
2.1. OBJETIVO GENERAL............................................................................................ 2
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICO ....................................................................................... 2
III. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 2
IV. ALCANCES................................................................................................................. 3
V. REVICIÓN LITERARIA................................................................................................. 3
VI. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO.................................................................... 3
VII. RESULTADO Y DISCUSIÓN...................................................................................... 4
4.1. ¿QUÉ ES EL PROCESO DE EUTROFIZACIÓN?.................................................. 4
4.2. ¿QUE ES EL CAUDAL ECOLOGICO?.................................................................. 5
4.3. COMO EVITAR LA EVAPORACIÓN EN ENBALCE ........................................... 6
4.4. MÉTODOS PARA MEDIR LA EVAPORACIÓN.................................................... 8
a) Tanques de Evaporación............................................................................................. 8
b) Balance Hídrico.......................................................................................................... 9
c) Balance de Energía....................................................................................................10
d) Fórmulas para estimar la evaporación .......................................................................11
4.5. MÉTODO DE PINMAN..........................................................................................11
4.6. QUE PASA CON LA NIEVE Y EL ALBEDO.........................................................13
4.7. EFECTO INVERNADERO.....................................................................................14
4.1.1. ¿POR QUE SE PRODUCE? .........................................................................................14
4.1.2 CONSECUENCIAS......................................................................................................14
4.8. ENERGIAS RENOVABLES...................................................................................15
a) Energía Hidráulica.....................................................................................................15
b) Energía Solar.............................................................................................................17
c) Energía Eólica............................................................................................................17
d) Energía Geotérmica...................................................................................................17
e) Energia de la biomasa...............................................................................................18
VIII. CONCLUSIONES...................................................................................................19
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................20
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I. INTRODUCCIÓN
En el presente informe se hablará de diversos temas relacionados con la meteorología tales como
son las definiciones del correntómetro, este mismo es un instrumento que sirve par medir la
velocidad de corrientes en el mar, ríos, arroyos, estuarios. También se hablará del proceso de
eutrofización, es el proceso de contaminación más importante de las aguas en lagos, balsas, ríos,
embalses, etc. Este proceso está provocado por el exceso de nutrientes en el agua, principalmente
nitrógeno y fósforo, procedentes mayoritariamente de la actividad del hombre. En seguida
hablaremos también del caudal ecológico, se entiende como caudal ecológico al volumen de agua
que se debe mantener en las fuentes naturales de agua para la protección o conservación de los
ecosistemas involucrados, la estética del paisaje u otros aspectos de interés científico o cultural.
En segunda instancia hablaremos de la evaporación en embalses e incluso se mencionará algunos
métodos para poder evitar la evaporación, y a partir de ello también mencionaremos algunos
métodos para medir la evaporación sobre todo resaltaremos o nos evocaremos de una forma
especial al método de Pinman. Muy ajeno a ello también se hablará de lo que es el efecto
invernadero, causas, consecuencias y los gases que están presentes en la atmosfera.
Por último, hablaremos de las energías renovables, estas misas provienen de recursos naturales
que no se agotan y a los que se puede recurrir de manera permanente. Su impacto ambiental es
nulo en la emisión de gases de efecto invernadero como el CO2, clasificaremos las energías de
acuerdo a la fuente de donde provienen, nos centraremos más en la energía que se relaciona con
la ingeniería hidráulica que es la energía hidráulica.
II. OBJETIVOS
2.1.OBJETIVO GENERAL
Definir cada uno de los conceptos dados en clase, tratar en lo posible que quede claro
para el lector.
2.2.OBJETIVO ESPECÍFICO
Relación del caudal ecológico con la meteorología
Causas y consecuencias del efecto invernadero
Relacionar la ingeniería hidráulica con cada uno de los conceptos a estudiar
posteriormente.
III. JUSTIFICACIÓN
Este informe está hecho con la finalidad de relacionar la meteorología con la ingeniería
hidráulica y a la vez cada uno de los conceptos a tratar, tales como el correntómetro,
eutrofización, caudal ecológico, evaporación, efecto invernadero y energías renovables. En esta
parte nos hemos evocado a los métodos para evitar la evaporación y si es que lo hay pues como
lo podemos medir la cantidad de agua que se pierde por este fenómeno ya sea en ríos, en el mar,
aroyos, lagos, lagunas, etc.
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IV. ALCANCES
Este informe este hecho mediante la aplicación de una metodología coherente que nos
permite entender, en este informe se ha tratado las causas, consecuencias de cada concepto a
estudiar tales como el correntómetro, eutrofización, caudal ecológico, evaporación, efecto
invernadero y energías renovables. El lector se encontrará con algunas imágenes que
ayudaran a entender los conceptos.
V. REVICIÓN LITERARIA
El correntómetro o corrientímetro es un instrumento apto a medir la velocidad de corrientes
en el mar, en los ríos, arroyos, estuarios, puertos, modelos físicos en laboratorio, etc. Existen
algunos modelos que además registran su dirección, profundidad e inclinación respecto de la
vertical, temperatura de agua de mar, presión y conductividad. Su modalidad de registro
puede ser papeleta inscriptora, cinta magnética o memoria de estado sólido. (Pérez, 2012)
La eutrofización es el proceso de contaminación más importante de las aguas en lagos, balsas,
ríos, embalses, etc. Este proceso está provocado por el exceso de nutrientes en el agua,
principalmente nitrógeno y fósforo, procedentes mayoritariamente de la actividad del
hombre. (Lenntech, 1991)
Se entenderá como caudal ecológico al volumen de agua que se debe mantener en las fuentes
naturales de agua para la protección o conservación de los ecosistemas involucrados, la
estética del paisaje u otros aspectos de interés científico o cultural. Los caudales ecológicos
se mantienen permanentemente en su fuente natural, constituyendo una restricción que se
impone con carácter general a todos los usuarios de la cuenca, quienes no podrán
aprovecharlos bajo ninguna modalidad para un uso consuntivo (ANA)
Según la CIIFEN afirma que el efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados
gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el
suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos
planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el
efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases,
como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana.
VI. METODOLOGÍAY PROCEDIMIENTO
Un punto de partida esencial para la elaboración del estudio de caso es la revisión o lectura
previa de toda la documentación existente. Se trata de un ejercicio de lectura que ayudará al
investigador a familiarizarse con el estudio respecto al tema que se va a tratar, a través del
cual se establecen cuáles son los principales elementos y carencias que deberán abordarse en
las etapas posteriores. La revisión deberá ser lo más exhaustiva posible y apoyarse en fuentes
tales como libros, artículos, encuestas, recursos en internet. En este caso se utilizó la internet
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para buscar información de todos los temas que se abordarán más delante de una forma de
que todos los destinatarios puedan entender de qué trata todos y cada uno de los temas.
Para poder clasificar o seleccionar información que creemos importante para nosotros lo
primero que hicimos en este informe es la lectura, de acuerdo a los puntos que vamos a tratar
en clase se seleccionó la información.
Es importante que entre el investigador/es y las partes interesadas exista un entendimiento
común sobre qué va a cubrir el estudio de caso y qué metodologías de recopilación y revisión
de datos se ajustan mejor a cada persona o grupo.
VII. RESULTADO Y DISCUSIÓN
4.1. ¿QUÉ ES EL PROCESO DE EUTROFIZACIÓN?
Proceso natural y/o antropogénico que consiste en el enriquecimiento de las aguas con
nutrientes, a un ritmo tal que no puede ser compensado por la mineralización total, de manera
que la descomposición del exceso de materia orgánica produce una disminución del oxígeno
en las aguas profundas. Sus efectos pueden interferir de modo importante con los distintos
usos que el hombre puede ha cer de los recursos acuáticos (abastecimiento de agua potable,
riego, recreación, etc.) (Arronte, 2010)
La masa de agua eutróficas tiene un alto nivel de productividad y de biomasa en todos los
niveles tróficos; proliferan las algas, tienen aguas profundas pobres en oxígeno y un
crecimiento intenso de las plantas acuáticas. En contraste, los cuerpos de agua oligotróficos,
poseen concentraciones bajas de nutrientes, poseen mayor diversidad en las comunidades de
plantas y animales, un bajo nivel de productividad primaria y de biomasa y una buena calidad
del agua para distintos usos.
La eutrofización es el proceso de contaminación más importante de las aguas en lagos, balsas,
ríos, embalses, etc. Este proceso está provocado por el exceso de nutrientes en el agua,
principalmente nitrógeno y fósforo, procedentes mayoritariamente de la actividad del
hombre.
Los factores que afectan el grado de eutrofización son:
Clima: los climas cálidos favorecen el proceso.
Cuerpos de agua poco profundos y/o de bajo caudal son más propicios para el
desarrollo del proceso
Área de drenaje: la poca cubierta arbórea sujeta a precipita-ciones abundantes
favorece la erosión y el arrastre de nutrientes hacia el cuerpo de agua
Geología: en áreas de drenaje donde predominan rocas sedimentarias hay mayor apor
te de fósforo por escorrentía. Los suelos arcillosos drenan pobremente y también
favorecen la escorrentía y consecuenteme nte el aporte de nutrientes.
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Consecuencias
El exceso de nutrientes hace que las plantas y otros organismos crezcan en abundancia.
Durante su crecimiento y putrefacción, consumen gran cantidad del oxígeno disuelto y
aportan materia orgánica (fango) en abundancia.
La eutrofización afecta a la calidad de las aguas ya que al aumentar la podredumbre y
agotarse el oxígeno, las aguas adquieren un olor nauseabundo. El olor de estas aguas puede
ocasionar pérdidas económicas (turismo, áreas que pierden valor…), problemas respiratorios
y su consumo puede ocasionar problemas sanitarios a las personas de la zona.
También puede afectar a la producción piscícola de una zona, ya sea esta extracción o
mediante el cultivo. La acuicultura puede producir un mayor aporte de nutrientes a las aguas
circundantes por lo que deben ser supervisadas y gestionadas con delicadeza.
La mayor presencia de algas puede causar que un cauce anteriormente navegable deje de
serlo. Algunos de los brotes de algas producen tóxicos. Estas sustancias pueden ocasionar la
muerte de animales al ser consumidas. Los animales afectados pueden actuar como vector
afectando a otras especies y alcanzar a los humanos.
4.2. ¿QUE ES EL CAUDAL ECOLOGICO?
"Caudal ecológico es la cantidad de agua, expresada en términos de magnitud, duración,
época y frecuencia del caudal específico y la calidad del agua expresada en términos de rango,
frecuencia y duración de la concentración de parámetros que se requieren para mantener un
nivel adecuado de salud en el ecosistema". (López, 2003)
El caudal ecológico (CE) en ríos y humedales es un instrumento de gestión que permite
acordar un manejo integrado y sostenible de los recursos hídricos, que establece la calidad,
cantidad y régimen del flujo de agua requerido para mantener los componentes, funciones,
procesos y la resiliencia de los ecosistemas acuáticos que proporcionan bienes y servicios a
la sociedad. El CE concilia la demanda económica, social y ambiental del agua, reconoce que
los bienes y servicios de las cuencas hidrológicas dependen de procesos físicos, biológicos y
sociales, y que únicamente conservando el agua que éstos necesitan, se puede garantizar su
provisión futura. En la práctica, el CE busca reproducir en alguna medida el régimen
hidrológico natural (RHN), conservando los patrones estacionales de caudales mínimos y
máximos -temporada de sequías y lluvias, respectivamente-, su régimen de crecidas y tasas
de cambio -de especial interés para la gestión de infraestructura hidráulica o hidroeléctrica.
Estos componentes del RHN determinan la dinámica de los ecosistemas acuáticos y su
relación con los ecosistemas terrestres. (Arronte, 2010)
Características del caudal ecológico
Los caudales ecológicos pueden presentar variaciones a lo largo del año, en cuanto a su
cantidad, para reproducir las condiciones naturales necesarias para el mantenimiento de los
ecosistemas acuáticos y conservación de los cauces de los ríos.
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Aspectos observados sobre Caudales Ecológicos en el Perú
Caudal ecológico = caudal mínimo
• Caudales constantes a lo largo de todo el año
• Caudal ecológico puede ser destinado para otros usos consuntivos y no consuntivos
• Han sido “aprobados” sectorialmente en los instrumentos ambientales
• No hay un registro nacional
• Muchos carecen de sustentos técnicos asociados a aspectos biológicos
• No se han considerado en la asignación de derechos
4.3. COMO EVITAR LA EVAPORACIÓN EN ENBALCE
La evaporación es un proceso físico por el cual el agua u otras sustancias líquidas, pasan del
estado líquido al estado gaseoso. También se conoce este proceso con el nombre de
vaporización.
Ejemplo, si se deja un recipiente con agua a temperatura ambiente, el agua irá desapareciendo
en forma paulatina. A determinada temperatura las moléculas, de acuerdo a su energía,
ejercen presión, conocida como “tensión de vapor del líquido”, que aumenta cuanto mayor
sea la temperatura.
Ocurre porque la molécula dispuesta en la parte más baja del líquido empujan a las de más
arriba, que al no tener líquido por sobre ellas, pueden “escapar” del líquido para
transformarse en moléculas de gas. Ocurre este fenómeno, por lo tanto, en la
parte superficial de los líquidos.
Factores que influyen en la evaporación:
Radiación solar: al ser el Sol la fuente principal de energía y generar calor, es uno
de los factores determinantes a la hora de que se produzca la evaporación.
Temperatura del aire: si aumenta la temperatura del aire, aumenta la evaporación. –
Humedad atmosférica: para que se produzca la evaporación del agua, es necesario
que el aire próximo a la superficie de evaporación no esté saturado. Si hay poca
humedad atmosférica, hay una menor saturación y, por tanto, una mayor
evaporación.
El viento: es uno de los factores más influyentes. El viento remueve el aire saturado
próximo a la superficie de evaporación, facilitando que esta se produzca.
Tamaño de la masa de agua: si el volumen de agua es pequeño y poco profundo,
la evaporación se produce con mayor facilidad.
Salinidad: esta característica reduce la evaporación, pero es un fenómeno que sólo
se puede apreciar en los mares y océanos.
Desde hace años, científicos de todo el mundo han intentado desarrollar diversos métodos
para tratar de reducir la evaporación. Lo ideal es conseguir evitar la mayor cantidad de agua
posible y al menor coste posible. La mayoría de los esfuerzos se han dedicado a embalses o
balsas de riego, ya que los grandes pantanos tienen una superficie tan extensa que es
prácticamente imposible de abarcar.
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Métodos para evitar la evaporación:
Alcohol estearílico.
Existen numerosos estudios sobre este método para reducir la evaporación. Son los conocidos
como alcoholes grasos, como el caso alcohol estearílico. Generalmente se presenta en polvo
y puede ser fácilmente repartido por medio de una embarcación por toda la superficie de
agua. Cuando el compuesto toca el agua forma una película monomolecular sobre la
superficie formando una barrera que dificulta la evaporación.
Su estudio se ha realizado tanto en condiciones controladas (laboratorio) como en
condiciones reales, obteniendo resultados muy distintos. En situaciones de laboratorio, el
resultado es excepcional, pues se consigue evitar hasta el 50% de evaporación.
La principal desventaja es que, al aplicarlo en condiciones reales, el viento mueve la
superficie del agua, desplazando las partículas de este producto y creando agujeros por los
que se evapora el agua. En este caso, no se suele superar el 15% de la reducción de la
evaporación.
Sistemas modulares flotantes.
Otra de las alternativas ofrecidas por el mercado es colocar cualquier tipo de cobertura sobre
el agua, evitando hasta un 85% de la evaporación. Además de reducir la evaporación, se evita
que la radiación solar penetre en el agua, evitando el crecimiento de algas.
Shade balls.
Este invento tuvo mucha repercusión mediática en 2015, cuando luchaban contra la sequía
en California. Su traducción al español sería “bolas de sombreo”. Se trata de unas pelotas
negras que evitaban que las radiaciones del sol incidieran en el agua. Aunque su utilidad no
es sólo evitar la evaporación. A menudo usamos cloro para mantener la calidad del agua. La
radiación solar puede producir moléculas de ozono, que, al combinarse con el bromo, pueden
producir bromatos, considerados cancerígenos. Evitar la aparición de estos bromatos en los
embalses de agua potable fue la primera intención de quienes inventaron las shade balls.
FOTO N°1: Método de Shade balls para evitar la evaporación
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Paneles anti-evaporación.
Se trata de unos sistemas flotantes con formas geométricas (los hay cuadrados, circulares, e
incluso que utilizan neumáticos reciclados. La función es similar a la de las shade balls, evitar
que el sol incida sobre el agua, así como el viento y la humedad para reducir la evaporación.
Paneles fotovoltaicos flotantes.
Son una magnífica opción, pues además de evitar la evaporación, almacenan la energía solar
para su posterior uso. En Kato (Japón), hay dos plantas que generan alrededor de 3000 MWh
anuales.
FOTO N°2: Metodo de Paneles fotovoltaicos flotantes.
Lonas.
Son lonas que cubren completamente la superficie del agua, evitando casi por completo la
evaporación y las algas. Al ser tan grandes, necesitan de unas estructuras que soporten su
peso. Esto conlleva mayores costes, ya que precisa de un montaje bastante meticuloso.
Coberturas de sombreo.
Se trata de una cobertura de polietileno suspendida sobre una red de cables de metal que
reducen la evaporación hasta un 80%. Es la técnica más popular, y se usa especialmente en
balsas de riego. Reúne los beneficios de la reducción en la evaporación, la eliminación de
entrada de sólidos y la reducción del crecimiento de algas con una estructura ligera, resistente
y no demasiado cara.
4.4.MÉTODOS PARA MEDIR LA EVAPORACIÓN
a) Tanques de Evaporación
Estos son establecidos en proyectos hidráulicos con la finalidad de medir la evaporación de
superficies pequeñas de agua en las zonas de interés. Los más comunes están hechos de hierro
galvanizado, zinc y cobre y por lo general son circulares, siendo a su vez de diferentes
tamaños; pudiendo estar o no pintados, a la vez que pudieran estar cubiertas con una malla
sus superficies. Estos podrían ser colocados sobre el suelo (fácil instalación, los resultados
son más precisos por no estar expuestos a cambios por intromisión de agua de lluvia por
salpicaduras, sensibles a las variantes temperaturas del aire y efectos causados por la
insolación – el tanque tipo A pertenece a este grupo), enterrados (medianamente sensibles a
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las cambiantes temperaturas del aire así como de los efectos que causa la insolación, Sus
resultados pueden ser contaminados por las salpicaduras de agua de lluvia, las fugas no se
descubren a tiempo – el tanque Colorado pertenece a este grupo) y flotantes sobre el agua
(aparte de resultar muy difícil su operatividad e instalación, también es muy costoso).
Para efectuar las mediciones en los tanques, se utilizan por lo general dos métodos.
a) El método volumétrico, que consiste en hacer mediciones de los volúmenes de agua que
se añaden de manera periódica al tanque con la finalidad de reponer el nivel inicial en éste;
la obtención de los resultados se logra haciendo que el agua del depósito enrase con la punta
metálica de un vástago unido al fondo del tanque o a la pared del mismo.
b) El otro método se basa en la deducción de la diferencia los niveles evaporación por medio
de la medición periódica del agua habida en el tanque y el tiempo que transcurre entre dos o
más medidas consecutivas. Estas medidas se obtienen por medio de un tornillo medidor
(tornillo micrométrico), que no es más que un vástago roscado y graduado que termina en un
gancho de punta afilada.
Mediante la fórmula dada a continuación se puede determinar el volumen de evaporación
que hay entre dos observaciones del nivel del agua existente en el tanque:
E = P ± Δd
Dónde: P = altura de las precipitaciones que se producen en el período entre las dos
mediciones y Δd = altura del agua; si es positiva (+) si es añadida o negativa (-) si es sustraída
del tanque.
El valor obtenido se deberá ajustar teniendo en cuenta lo que se gana o pierde de calor a
través del fondo o las paredes del tanque.
b) Balance Hídrico
En teoría es uno de los métodos para calcular la evaporación más simple, por ser uno de los
menos confiables en la práctica; esto se debe a que los errores dados en las mediciones de los
volúmenes que intervienen en los cálculos y los almacenamientos de los mismos dependen
de manera directa del cálculo de la vaporación. En este método se debe escribir la ecuación
de balance hídrico en volúmenes, expresándose bajo la fórmula siguiente:
S1 + I + P – 0 – 0g - E = S2
Dónde:
S = almacenamiento
I = volumen de entrada
P = precipitación
O = volumen de salida
Og = infiltración
E = evaporación
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El término más difícil de evaluar en esta ecuación es la infiltración, motivado a que se debe
estimar de manera indirecta partiendo de los niveles de agua subterránea, de la permeabilidad,
entre otros.
c) Balance de Energía
Este método está basado en la ecuación de continuidad de la energía térmica, de la que hay
que despejar la evaporación como requerimiento para mantener el balance hidrológico.
Matemáticamente la fórmula para el cálculo del balance de energía se expresa:
Rc = Ri – Rr – Rl – Rh – Re + Rv
Dónde:
Ri = radiación solar incidente a la superficie libre del agua.
Rr = radiación solar reflejada.
Rl = radiación neta de onda larga intercambiada entre la atmosfera y el volumen de agua. Rh
= perdida de calor sensible por intercambio turbulento entre el volumen de agua y la
atmosfera.
Re = energía utilizada en la evaporación.
Rv = energía neta de advección al volumen de agua.
Rc = Cambio en la energía almacenada en el volumen de agua.
Estos términos deberán ser expresados en cal/cm2 (Langleys) para algunos intervalos; por lo
cual, la evaporación (E) expresada en centímetros (cm) será igual a:
E = Re/ρHv
Dónde:
E = evaporación expresada en (cm)
ρ = densidad del agua expresada en gr/cm3
Hv = Calor latente de evaporación expresado en cal/gr
A pesar de que este método es el que da los resultados más confiables, es también muy difícil
de aplicar debido a su complejidad y por las múltiples cantidades de mediciones de campo
que son necesarias realizar. Debido a lo complejo que resulta evaluar las variables en
términos de almacenamiento de energía, este método se considera poco práctico en su uso
diario, por lo cual es recomendable el uso del mismo a periodos mínimos de tiempo de 15
días.
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d) Fórmulas para estimar la evaporación
Son las que se usan en caso tal de que no se cuente con mediciones; y las mismas deberán
estar basadas en:
a) Ecuaciones físicas: estas relacionan las variables físicas que intervinien; teniendo como
inconveniente que requieren información que por general no se tiene (radiación neta,
gradiente de humedad, viento en altura, entre otros).
b) Semiempiricas: se basan en tomar algunos planteamientos de las fórmulas físicas,
ajustándolos a expresiones de valores reales medidos.
Las fórmulas Semiempiricas tienen la siguiente expresión general:
E = C x (esa – ev) x ( a + Bv)
Dónde:
esa = Tensión de saturación correspondiente a la temperatura de la superficie evaporante. ev
= Tensión de vapor del aire.
La Ecuación de TURC es una de estas y se expresa como:
E (mm/mes) = 1/16 * ( t + 2 * (Rg) 0.5 ) u0.5
Dónde: T = temperatura en °C
Rg = Radiación (cal/cm2/min) c)
Empíricas: solo se busca con estas una relación netamente matemática por regresión a partir
de datos experimentales.
4.5.MÉTODO DE PINMAN
Si se dispone de datos previamente medidos de la humedad del aire, la temperatura, viento y
la radiación, es aconsejable el uso de este método.
Originalmente por medio de la ecuación de Penmann (1948), se hacían estimaciones de las
pérdidas de agua por evaporación de una superficie libre de agua. En esta solo había dos
términos:
1º. Término de energía (radiación)
2º. Término aerodinámico (viento y humedad)
El Segundo (2°) término generalmente es más pequeño que la del Primer (1°) término,
cuando las condiciones son normalmente de calma; mientras que resulta ser todo lo contrario
en las zonas ventosas y áridas.
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Este método permite predecir los efectos del clima respecto a la evapotranspiración de
referencia. En la predicción del efecto de las características del agua sobre cultivos, se pueden
aplicar los coeficientes Kc; quedando la ecuación siguiente por evapotranspiración:
Etc = Kc x Eto
Por lo que solo se calculará el término Eto, escogiendo adecuadamente el coeficiente Kc.
La fórmula utilizada de este método es la siguiente:
Eto = C x ( W x Rn + (1 – W) x f(u) x (es-ev))
Que no es más que la suma de un término de radiación con uno del término aerodinámico
Dónde:
Eto = evapotranspiración del cultivo de referencia (mm/día)
C = factor de corrección que depende de humedad relativa máxima, radiación solar, viento
diurno y relación del viento diurno y nocturno.
W = factor de ponderación relacionado con la temperatura
Rn = radiación neta
f(u) = función relacionada con el viento
(es-ev) = diferencia entre las presiones de saturación y la presión real de vapor.
Al momento de elegir los valores de kc, debemos tener en cuenta lo siguiente:
Características del cultivo
Momento de siembre
Fases de desarrollo vegetativo
Factores de clima en general.
A continuación, se describen las operaciones necesarias para obtener los valores de Kc
correspondiente a cada fase:
a) Precisar la fecha de siembra a partir de información local.
b) Determinar el período vegetativo total y la duración de las fases de desarrollo.
c) Al inicio, predecir las frecuencias de las lluvias o de riego y a partir de los valores de Eto.
d) A la mitad del proceso, para una humedad y viento dado, escoger el valor de Kc a partir
del cuadro.
e) Al final, con respecto al momento de la plena maduración o de recolección, escoger el
valor de Kc, del cuadro correspondiente para el clima analizado.
f) Para el desarrollo, se supondrá una curva entre el valor de Kc al final de la fase inicial y el
principio de la fase de mediados del período.
La curva Kc se construye con los valores obtenidos por tablas y cuadros.
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4.6.QUE PASA CON LA NIEVE Y EL ALBEDO
La palabra albedo proviene del latín “albus“, que significa luz blanca o color pálido. Aunque
también puede referirse a la propiedad de iluminación del suelo y su atmósfera. Esta última
acepción será la que nos interese y, por tanto, la que desarrollemos a lo largo del artículo.
La Tierra refleja parte de la radiación que recibe del Sol a través de tres actores principales:
la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre. La radiación reflejada por esta superficie
terrestre es el albedo. Así pues, podemos decir que el albedo es la cantidad de radiación solar
que es devuelta a la atmósfera tras chocar con la superficie terrestre.
La variación de albedo, es decir, la distinta cantidad de luz que es reflejada o absorbida se
debe al color de la superficie que recibe los rayos. Dicha variación da lugar a dos efectos
principales: el refrigerante o de enfriamiento (cuando la luz es reflejada) y el de
calentamiento (cuando la luz es absorbida). Además, el albedo puede alterarse de forma
natural, con la presencia de catástrofes, como los incendios forestales, los huracanes o las
plagas.
FOTO N°3: Variacióndel alvedo
FUENTE: Inside the Nature
De esta forma, los colores claros reflejan más la luz y, por tanto, producen el efecto de
enfriamiento. Mientras que los colores oscuros absorben más luz y, por ello, producen el
efecto de calentamiento. Por ejemplo, las zonas cercanas a los polos tienen un albedo alto,
porque el hielo y la nieve reflejan la radiación solar. Sin embargo, los bosques tienen un
albedo bajo, porque el color oscuro de las copas de sus árboles hace que la radiación sea
absorbida, contribuyendo al calentamiento global.
FOTO N°4: Albedo de diferentes superficies
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4.7.EFECTO INVERNADERO
Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son
componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por
haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de
atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el efecto invernadero se
está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de
carbono y el metano, debido a la actividad humana. (CIIEFEN, 2003)
Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva
inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efecto similar al observado en
un invernadero.
El efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una
temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. A
través de las actividades humanas se liberan grandes cantidades de carbono a la atmósfera a
un ritmo mayor de aquel con que los productores y el océano pueden absorberlo, éstas
actividades han perturbado el presupuesto global del carbono, aumentando, en forma lenta
pero continua el CO2 en la atmósfera; propiciando cambios en el clima con consecuencias
en el ascenso en el nivel del mar, cambios en las precipitaciones, desaparición de bosques ,
extinción de organismos y problemas para la agricultura.
4.1.1. ¿POR QUE SE PRODUCE?
Se podría decir que el efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite
mantener una temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene
del sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de
combustibles fósiles ha provocado la intensificacion del fenómeno invernadero. Principales
gases: Dioxido de carbono/ CO2.
4.1.2 CONSECUENCIAS
Grandes cambios en el clima a nivel mundial
El deshielo de los casquetes polares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.
Las temperaturas regionales y los regimenes de lluvia también sufren alteraciones, lo
que afecta negativamente a la agricultura.
Aumento de la desertificación
Cambios en las estaciones, lo que afectará a la migración de las aves, a la
reproducción de los seres vivos etc.
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FOTO N°5: Efecto invernadero
FUENTE: Didactalia
4.8.ENERGIAS RENOVABLES
Las energías renovables son aquellas energías que provienen de recursos naturales que no se
agotan y a los que se puede recurrir de manera permanente. Su impacto ambiental es nulo en la
emisión de gases de efecto invernadero como el CO2.
Se consideran energías renovables la energía solar, la eólica, la geotérmica, la hidráulica y la
eléctrica. También pueden incluirse en este grupo la biomasa y la energía mareomotriz.
a) Energía Hidráulica
La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura para
producir energía eléctrica. Actualmente, el empleo de la energía hidráulica tiene uno de sus
mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto ambiental.
La energía hidráulica o energía hídrica se obtiene del aprovechamiento de las energías
cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua naturales. En el proceso, la
energía potencial, durante la caída del agua, se convierte en cinética y mueve una turbina
para aprovechar esa energía.
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El funcionamiento es sencillo, convierte la energía potencial del agua a cierta altura en
energía eléctrica. Se permite la caída del fluido y la energía potencial se convierte en cinética
alcanzando gran velocidad en el punto más bajo; en este punto se le hace pasar por una turbina
y provoca un movimiento rotatorio en un generador que a su vez se convierte en energía
eléctrica de tensión y frecuencia desordenadas. Una vez extraída la energía eléctrica el agua
se devuelve al río para su curso normal, pudiéndose aprovechar de nuevo para obtener energía
eléctrica aguas abajo o para el consumo humano.
FOTO N° 7: proceso para generar energía hidráulica
Conductos de agua. Existen dos tipos de conductos:
Compuertas. Tienen como misión evacuar el agua que hay en el embalse sin que pase
por la sala de máquinas (turbinas). Se utilizan cuando es necesario soltar agua por razones
de riego o seguridad (lluvias excesivas).
Tuberías de conducción. Permiten transportar el agua desde el embalse hasta las
turbinas. Hay dos partes importantes:
1. La toma de agua, que suele estar colocada a 1/3 de la altura de la presa con objeto de
que los fangos, queden depositados en el fondo y no se arrastren a las turbinas, que se
podrían romper. Además, dispone de una rejilla para filtrar el agua.
2. La chimenea de equilibrio, que consiste en un pequeño depósito, conectado a las
tuberías de conducción, en el que hay agua acumulada. Con ello se evitan las variaciones
de presión en el agua, cuando se regula el caudal a la salida
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b) Energía Solar
La energía solar es una de las fuentes de la vida y el origen de la mayoría de las demás formas
de energía conocidas. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a
varios miles de veces la cantidad que consume toda la humanidad. De ahí que la radiación
solar, recogida de forma adecuada con paneles solares, puede transformarse en otras formas
de energía.
c) Energía Eólica
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, mediante la utilización de la
energía cinética generada por las corrientes de aire. El término eólico viene del latín Aeolicus,
perteneciente o relativo a Éolo o Eolo, dios de los vientos en la mitología griega y que quiere
decir perteneciente o relativo al viento.
Las mayores instalaciones eólicas del momento tienen una potencia nominal que se sitúa
entre los 4 y 6 megavatios (MW). La altura total llega a alcanzar los 200 metros, con una
altura de buje de 120 metros aproximadamente. Las palas del rotor alcanzan los 65 metros.
Según el Atlas Eólico del Perú, nuestro país cuenta con un excelente recurso eólico. Destacan
las costas del departamento de Piura, Lambayeque y algunas zonas de La Libertad. También
destacan los departamentos de Ancash, Lima y Arequipa, pero el departamento con más
posibilidades eólicas es Ica.
d) Energía Geotérmica
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el
aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Parte del calor interno de la Tierra (5.000
ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas
Compuertas de una central hidroeléctrica.
FUENTE: Diapositivas de energías renovables
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subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar
turbinas eléctricas o para calentar. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores,
entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico.
Existe gran potencial de esta energía en las cadenas volcánicas del sur del Perú.
e) Energia de la biomasa
La energía de biomasa o bioenergía es un tipo de energía renovable procedente del
aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o
mecánico, generalmente es sacada de los residuos de las sustancias que constituyen los seres
vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El
aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por
combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más
tarde como combustibles o alimentos. Por esos motivos producir energía con la biomasa es
un sistema ecológico, que respecta el medio ambiente y además no tiene muchos gastos. Las
biomasas se pueden clasificar según la procedencia.
FOTO N°6: energía de la biomasa
Energía Mareomotriz
La energía mareomotriz es aquella energía que aprovecha el ascenso y descenso del agua del
mar producido por la acción gravitatoria del sol y la luna para generar electricidad de forma
limpia. Se trata, por tanto, de una fuente de energía renovable e inagotable que utiliza la
energía de las mareas producida en nuestros océanos.
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VIII. CONCLUSIONES
o De las energías renovables considero que la energía hidráulica, eólica y solar son las
más abundantes hoy en día ya que el recurso que las propicia existe en gran cantidad
tales como el agua, viento y el sol respectivamente.
o Algunos métodos para evitar la evaporación deben corregirse ya que en donde se
coloquen hay cualquier tipo de ser viviente que necesitan del sol para su proceso de
supervivencia y si aplicamos estos métodos lamentablemente ellos pueden tener un
retraso o incluso morir.
o El efecto invernadero tiene ventajas y desventajas, bueno las desventajas creo que la
genera la humanidad porque con la emisión excesiva de gases a la atmosfera hace que
los rayos solares que ingresan a la tierra ya pueden salir de la atmosfera y por ello la
temperatura aumenta.
o Los métodos para medir la evaporación son importantes ya que a partir de ello
conocemos la cantidad de agua que se pierde cada día, mes e incluso por años.
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IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Arronte,G. R. (2010). Caudalecológico. WWF.
EfectoInvernadero.(s.f.). CIIFEN.
Enid,M. (2013). Métodospara Medirla evaporación. PuertoOrdaz.
Eutrofización.(2019). Escuela de Organización Industrial.
Lenntech.(1991). Eutrofización. Madrid:EdicionesPirámide.
López,J.C. (2003). Caudal ecológico. NewsletterstemáticosdeiAgua.
Pérez,N.A.(2012). Correntómetro. Adolfo.Ingenieria.