gran herramienta

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA
FACULTAD RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE
DEPARTAMENTO MANEJO DE CUENCAS
I UNIDAD: CONCEPTOS Y PRINCIPIOS DEL BALANCE HÍDRICO DEL
AGUA Y MÉTODO DE PRONÓSTICO DE LLUVIA
DIPLOMADO AGRICULTURA DE SECANO
Docente: MSc. Raquel Izabá Ruiz
Jueves, 22 de septiembre 2022
Curso: Agua superficial y pronóstico de lluvia

2. Temas
Introducción: Distribución del agua en el planeta
El ciclo hidrológico
Evaporación
Condensación
Precipitación
Escorrentía superficial
Evapotranspiración
Infiltración
Precipitación: Precipitación media
Cálculos con datos climáticos de la precipitación
Evapotranspiración: Evapotranspiración real y potencial
Escurrimiento superficial

3. ¿Cuáles son las expectativas que tienen de este
curso?
Video/Reflexión
•
https://www.youtube.com/watch?v=k6rcasR90Ko

4. Distribución del agua en el planeta

5. El ciclo hidrológico
Elementos del ciclo hidrológico
Evaporación
Condensación
Precipitación
Escorrentía superficial
Evapotranspiración
Infiltración

6. Evaporación
El paso del agua del estado líquido a
vapor.
El proceso se efectúa a partir de la
superficie húmeda.
El agua que se encuentra sobre la
superficie terrestre o cercana a ella se
evapora por efecto de la radicación solar y
el viento.

7. Condensación
 El paso del agua de su estado de vapor a su estado líquido.
 El vapor de agua que se forma con la evaporación sube y se
transporta a la atmosfera en forma de nube hasta que se
condensa.
Formas de condensación
 La niebla, se forma por descenso de la temperatura en
contacto con aire frio por una inversión térmica en superficie
y por enfriamiento de las capas de aire cuando se desplaza
sobre la superficie del mar.
 Las nubes, son la principal forma de condensación. Se trata
de un volumen de aire que se hace visible por contener
muchas gotas de agua y cristales de hielo que flontan en el
aire.

8. Precipitación
Es la caída del agua en estado liquido(lluvia) y sólido (nieve) sobre la superficie
terrestre producto de la condensación del vapor del agua.
Cantidad de precipitación dependerán del contenido de humedad del aire y de la
velocidad vertical del mismo.
Tipos de precipitación
Orográfica: se forma cuando el aire se eleva y se enfría a
causa de un obstáculo orográfico o montañas, debido a
la capacidad que tienen(montañas) de elevar el aire.

9. Convectiva: Se forma cuando la superficie de la tierra está muy
caliente por efecto de la insolación, el aire que esta sobre ella se
calienta. El aire caliente es más ligero que el frio, a medida que se
eleva se va enfriando se condensa y se convierte en precipitación.
Ciclónica o frontal: Se produce por el ascenso de masas de aire por
convergencia de masas de aire de distinta temperatura en un sistema
de bajas presiones. La masa de aire frío penetra por debajo de la de aire
cálido y la eleva con lo que se enfría adiabáticamente pudiendo
producir precipitaciones.
Fuente: https://slideplayer.es/slide/3914524/

10. Método de estudio de la precipitación
El pluviómetro: es el que mide la cantidad de precipitación que ce en una zona. Está formado por
un tubo cilíndrico hueco, cuya boca tiene un área de 200 cm2 y en su interior hay un embudo
situado algo por debajo de la mitad del cilindro, que tiene como misión conducir a las gotas de
agua a una vasija que se encuentra en la parte de abajo. L medición es en mm/m2 .
El fluviógrafo: Mide la cantidad de lluvia que cae y el tiempo en que ocurre el evento de
precipitación. El pluviógrafo de sifón, consta de un depósito cilíndrico, que recibe a través de
un tubo de goma el agua de lluvia recogida por un embudo exterior de 200cm2 de sección.
Dentro del depósito se encuentra un flotador prolongado por un tallo vertical, que soporta
directamente el brazo que lleva la plumilla inscriptora. A medida que el depósito se llena, el
flotador va subiendo y la plumilla con él.

11. Funcionamiento del fluviógrafo
https://www.youtube.com/watch?v=K9Uv0WmyM6A&t=153s
Registros de datos de precipitación
Estación meteorológica principal

12. Fuente: INETER

13. Escurrimiento superficial
Es el agua proveniente de la precipitación que circula sobre o bajo la superficie terrestre y que llega a una
corriente para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca.
Fuentes del escurrimiento:
 Lluvia caída directamente sobre la superficie de la corriente y
sus tributarios o afluentes. lluvia sobre la superficie del suelo
 y se abre paso hasta el cauce de la corriente, sin infiltrarse
en la tierra.
 Flujo subsuperficial: es el agua que cae como lluvia, se infiltra
en la capa superficial del suelo y fluye paralelamente a la
superficie de éste hasta
 alcanzar una corriente .
 Flujo subterráneos: o agua originada de lluvia que se infiltró
en la tierra, se unió al agua subterránea y luego, al cabo de
días, semanas o aún períodos.

14. Mediciones del escurrimiento(aforo de las corrientes)
Aforar una corriente significa determinar el caudal que pasa por una sección dada de ella
Limnímetros

15. Método del molinete

16. Río Las Guabas v = (n*2.2048 + 0.0178*0.0348) (m/s) Fecha: 08-oct-13
E 638392 As = (b2-b1)/2
N 1362080 n = R/t
Elevacion 322 msnm A = As * h 0.115
Ancho aforo 2.4 m Q = A * v
Ancho cauce 8.9 m
v:Velocidad; As:Ancho de la sección; n:Revoluciones por segundo; A:Area de la sección; Q:Caudal; h:Profundidad
Tabla con datos de campo y cálculos
Profundidad Prof. Medición tiempo Revoluciones n velocidad Ancho de la Area Caudal
(m) (m) (s) (n) Rev.por seg (m/s) seccion (m) (m
2
) (m3
/s)
Pto inicial 0 0.135 0.081 60 2 0.0333 0.0741 0.125 0.017 0.0013
1 0.25 0.141 0.085 60 7 0.1167 0.2578 0.125 0.018 0.0045
2 0.50 0.126 0.076 60 11 0.1833 0.4048 0.375 0.047 0.0191
3 1.00 0.157 0.094 60 20 0.3333 0.7356 0.500 0.079 0.0577
4 1.50 0.174 0.104 60 17 0.2833 0.6253 0.500 0.087 0.0544
5 2.00 0.184 0.110 60 4 0.0667 0.1476 0.350 0.064 0.0095
6 2.20 0.162 0.097 60 2 0.0333 0.0741 0.350 0.057 0.0042
Borde 2.40 0.140 0.084 60 0 0.0000 0.0006 0.100 0.014 0.0000
PROMEDIO 0.155 TOTAL 2.32 2.43 0.1508
Molinete Audifonos
Si la profundidad de medición es > a 1 m se mide al 40, 60 y 80% de la profundidad si es menor al 60
Punto
Distancia al
punto inicial(m)

17. jun-13 ago-13 oct-13 feb-14 mar-14
Las Guabas 638384 1362068 0.0025 0.0175 0.1535 0.0043 0.0018
El Guabo 639533 1360247 0.0063 0.0354 0.5339 0.0052 0.0000
Las Lajas(a ar) 640484 1358938 0.0179 0.0814 1.3764 0.0231 0.0039
Las Lajas(a ab) 640864 1357618 0.0174 0.0996 1.8594 0.0081 0.0014
Mapacha (a ar) 643164 1356440 0.1234 1.0761 0.0000 0.0000
Mapachá(C) 644261 1354658 0.0058 0.1942 1.2894 0.0000 0.0000
Mapacha(100 m.conf) 645786 1352130 0.0026 0.0028 0.9148 0.0000 0.0000
Q (m3.
s-1
)
Nombre ríos Este Norte
Fuente: Izabá, 2016

18. Método del flotador
V= d/t
Donde:
V= es la velocidad, en m/s
d = es la distancia entre el punto. A y B en metros
t= es el tiempo promedio, en s
El área de la sección transversal se obtiene mediante la fórmula
siguiente:
A=b* (d1+d2+d3+……...dn)
Donde:
A= Área en (m2)
d = Profundidad del tramo (m)
b = Ancho de cada tramo (m)
Q= Fc x A x (L/T)
Donde:
Q = es el caudal, en m3/s
L = es la longitud entre el punto. A y B en metros
A = es el área, en m2
T = es el tiempo promedio en segundos
Fc = es el factor de corrección relacionado con la velocidad

19. Tramo Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 Tiempo
promedio
1 34.12 seg 30.66 seg 41.02 seg 30.08 seg
2 28.79 seg 31.74 seg 37.07 seg 30.83 seg
3 27.33 seg 30.09 seg 30.25 seg 36.11 seg
1 2 3 4 5 6 7
Sección
o tramo
Velocidad
media (
m/s)
Profundidad
(m)
Ancho
sección
(m)
Área
(m2)
3x4
Caudal
(m3/s)
2x5
Caudal
(1x s)
6x1000
1 0.33 0.84 0.50 0.42 0.27 1620
2 0.32 0.83 0.50 0.41 0.10 600
3 0.27 0.82 0.50 0.41. 0.08 480
Total 0.45m3/s

20. Evapotranspiración
Evapotranspiración: Es la cantidad de agua
utilizada por las plantas para realizar sus
funciones de transpiración, más el agua que se
evapora de la superficie del suelo en el cual se
desarrolla.
Evapotranspiración potencial (ETP) a 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.
Evapotranspiración Real (ETR): a la cantidad de agua
realmente consumida por un terreno cultivado de
acuerdo con las disponibilidades de agua.

21. Método de estimación de la evapotranspiración
Métodos
Métodos directos
Estos se basan en fórmulas empíricas y estiman el
consumo de agua a través del ciclo vegetativo
Método del Lisímetro
Permiten obtener directamente el total de agua requerida
utilizando instrumentos y aparatos para la determinación.
Métodos indirectos
Métodos directos
Método Gravimétrico
Se basa en la obtención del contenido de humedad a muestras de
suelo tomadas a una profundidad semejante a la de las raíces y a lo
largo del ciclo vegetativo.
Se define como una estructura que contiene una masa de suelo y
está diseñada de tal forma que permita la medida del agua que
drena a través del perfil del suelo.

22. Métodos indirectos
Método Thornthwaite
Método Turc
Método Blaney y Criddle
Método Hargreaves
Método Penman

23. Fuentes: http://meteo.fisica.edu.uy/Materias/climatologia/practico_climatologia_2013/EVAPOTRANSPIRACION.pdf

24. Método ETP por fórmula de Hargreaves Simplificada
Donde
ETP = Evapotranspiración Potencial en mm/día
Tmed = temperatura media mensual (°C)
Tmin = Temperatua mínima mensual (°C)
Tmax= Temperatura máxima mensual (°C)
Ro = Radiación solar extraterrestre mm/día
ETP = 0,0023 (tmed + 17,78) R0 * (tmax - tmin)0,5

26. Clase práctica
Clase demostrativa de oficina CP1: búsqueda de datos de
precipitación y temperatura en plataformas climáticas.
Clase demostrativa de oficina CP2: Cálculo de la
evapotranspiración de referencia.

27. Pronósticos de lluvia e indicadores locales de
pronósticos de lluvia

28. Introducción
• Hablamos de pronóstico de lluvia en la unidad productiva o en
la finca= Lluvia aprovechable.
• La cantidad de agua disponible en una determinada región
depende básicamente del régimen de precipitación incidente.
• También hay regiones específicas en las que, aunque la
precipitación local sea baja, hay agua disponible en la forma de
manantiales producidos por las lluvias.
• La precipitación se mide con pluviómetro, el cual se coloca en
un sitio bien despejado en la finca, fuera de la influencia de
árboles y de infraestructura. Los datos se toman diariamente y
se anotan en formatos que se preparan para tal fin.
• La precipitación es la primera fuente que el agricultor debe
contabilizar como agua disponible en su finca.
• Hay que comparar estos datos de precipitación en finca con los
obtenidos en las estaciones meteorológicas más cercanas y, si
es necesario, hacer ajustes. Son necesarios años de
observación para tener datos confiables.

29. La lluvia con la que se puede contar (excedencia)
• ¿Cuál es el valor de precipitación que realmente se puede usar en una
localidad, tomando en cuenta que se trata de un factor aleatorio y no
controlable?
• El número total de años en que los datos han sido recolectados son
variables, dependiendo del tiempo de servicio de la estación
meteorológica.
• Aun con muchos años de observación (10 ó más), el promedio es un valor
de referencia poco efectivo.
• Precipitación que realmente ocurre cada año para el mes considerado, el
50% de las veces excede el promedio (excedencia de 50% ó P50) y es
menor el 50% de las veces.

30. En zonas Semiárido se trabaja con P75 para calcular el tamaño de las estructuras de cosecha y
almacenamiento (Brito, 2011).
Análisis de probabilidad que ocurra una determinada precipitación. Tomaremos como referencia
datos de aproximadamente 30 años de precipitaciones anuales de la zona de estudio donde se
desarrolla la agricultura o para el diseño de obras de captación de agua.
Critchley y Siegert (1996) y Veenhuizen (2000), proponen el siguiente método para determinar la
probabilidad que ocurra esa precipitación:
P(%)=
𝑚−0.375
𝑛+0.25
∗ 100
Donde:
P: Probabilidad %
m: Número de orden
N: Número total de observaciones

31. Con los valores de probabilidad se establece una curva de correlación entre las columnas de probabilidad (x) y
lluvia decreciente (y).

32. Cálculo del periodo de retorno T(años) de esa precipitación:
T(años)=
𝟏𝟎𝟎
𝑷
Donde:
T: periodo de retorno en años
P: probabilidad en %
Clase demostrativa de oficina CP3: Aplicación de métodos de pronóstico de
lluvia.