A LOS PROFESIONALES: Balance Hídrico

Buenos días a todos.

Estoy elaborando un gráfico que toma valores de la base de datos de mi estación automática. Su fin es mostrar el Balance Hídrico de la zona. El cálculo de la evapotranspiración potencial (ETP, Thornwaite) ya está solucionado. Con datos del año hidrológico pasado y el que se acaba de iniciar, ya puedo visualizar lo siguiente:



Bien, me falta realizar el cálculo de la evapotranspiración real (ET) y añadir su curva a los gráficos anteriores, de forma que me quede algo similar al gráfico que se ve al final (cortesía de la Universidad de Salamanca). Pero para ello me surgen dos preguntas concretas que quisiera me explicárais:

1.- Lógicamente, el inicio de un nuevo año hidrológico ha de tener en cuenta la reserva hídrica del año anterior. Para el cálculo de la ET del mes de septiembre, se debería tener en cuenta la reserva del mes de agosto anterior. Estoy en lo cierto?

2.- Más globalmente, a la hora de calcular la ET necesito saber cuál es la reserva máxima del terreno en la zona. Cómo puedo averiguar este dato?

Gracias por adelantado a quien me pueda echar una mano.

Perdón si a veces no sale nada en el primer gráfico. Soy yo haciendo pruebas. Lo compruebo y si sale mal vuelvo atrás. Recargad la página en unos segundos y estará resuelto.

 Necesitas conocer más datos biológicos, geológicos y climatológicos de tu estación. Y en especial determinar algunos aspectos básicos como la capacidad de retención y de infiltración de los suelos y la evaporación que realiza la vegetación existente.

Por ejemplo:

- Puedes contabilizar toda la precipitación de una tormenta de 30 mm. cuando en realidad sólo se han incluido en la reserva 10 mm... el resto se ha perdido por escorrentía o por intecepción.

- No es lo mismo tener un bosque que un prado. Y depende de las especies existentes que se evapore más o menos.

- La pendiente del terreno es importante: se retiene más agua en el llano. También es importante la profundidad del suelo y su textura, además de su tipología.

- Un zona ventosa evapora más agua que una a resguardo...


 Todos estos factores los has de obtener mediante experimentos locales que te darán los factores de corrección. Pero si lo que quieres es una idea general, con los gráficos que has mostrado ya vale...

Bueno...  efectivamente es una idea general lo que pretendía. Porque imagino que para hacer un estudio detallado hace falta mucho trabajo de campo, y que este además será válido para zonas muy determinadas y locales. En cuanto te separes y te cambie la tipología del suelo, o el cultivo, o la pendiente... pues ya no vale de nada lo calculado.

De todas formas mi idea es intentar aproximarme en la medida que pueda hacia unos valores que sean medianamente significativos. Probablemente existan algunas tabulaciones que de forma global me puedan indicar estos parámetros para mi zona. Por eso cualquier información, o lugar donde pueda obtenerla, será bienvenida.

Gracias por tu respuesta.

Se pueden tener en cuenta multitud de factores para evaluar la reserva de agua en el suelo (también se puede medir).

Pero para trabajar, yo siempre considero la reserva de agua después del mes de agosto igual a cero (es decir, los cultivos han absorbido todo el agua útil del suelo).

Para la determinación de la capacidad de campo se debería tomar una muestra representativa del suelo y que en laboratorio se determinara ese parámetro. Pero piensa lo siguiente: ¿cuánto debe llover para lograr que una profundidad de suelo dada pase del estado de cero contenido de agua útil a plena capacidad de campo?. Eso también te dará una idea aproximada de la cantidad de agua que puede aborber un suelo antes de drenar agua (antes del estado de saturación).

Así, si para logar que 0,5 metros de suelo estén a plena capacidad de campo debería llover 70 mm., pues, 70 l/(m² x 0,5 m) = 45 l/m³, será el contenido máximo de agua del volumen de suelo considerado (habrá mas agua, pero será agua fuertemente retenida al suelo y fuera del alcance radicular de las plantas, a efectos agronómicos no cuenta).

Efectivamente.

Imagina que tu zona es caliza (como media España), gran parte del agua que tu consideras que ingresa en la reserva, en realidad se transporta a gran distancia por el subsuelo, hasta acuíferos o surgencias en ocasiones distantes muchos quilómetros de allí.

Por el contrario, en tu zona (creo que eres gallego, ¿no?) la limitación puede ser la escasa profundidad del suelo, su arenosidad, y la presencia de capas de roca madre impermeable y ácida superficiales. Tendrías que hacer calicatas y conocer en detalle estos aspectos.

En realidad el agua que las plantas de los ecosistemas naturales pueden usar es mucho menos que la que nosotros suponemos. La infiltración, en la mayoría de casos, es más reducida que la que nosotros consideramos en los experimentos (con frecuencia se incluye toda la precipitación habida, lo que es un gran error).

Y la capacidad de retención de un suelo natural (no me refiero a uno agrícola) es algo muy complicado de medir bien, depende tanto de la estructura, como de la porosidad y la profundidad, como de los movimientos del agua (horizontales y verticales) y estos no suelen ser bien conocidos. Y las plantas tienen sistemas radiculares en muchas ocasiones no bien conocidos...

Asunto apasionante, en todo caso...

Pues muchas gracias a ambos. Ya veo que el tema no pinta sencillo desde luego. Que no se puede generalizar tanto como yo pensaba.

Bueno,bueno.......aquí estoy otra vez Breitling:
Para calcular la ficha hídrica, Thornthwaite propuso:

-- Si en el mes "i", Pi>ETPi, existe superávit de agua que quedará retenido en el suelo, si no se ha alcanzado la CRA max de éste, ó drenará superficialmente y en profundidad en caso contrario. La ETP coincide con la Evapotranspiración máxima(ETRMP) y la vegetación no padece sequía fisiológica.

-- Si en el mes "i", Pi=ETPi, no existe sobrante de agua por lo que no habrá drenaje ni variación en el contenido de agua en el suelo. La ETP también coincide con la ETRMP, con la consiguiente ausencia de sequía fisiológica(SF).

-- Si en el mes "i", Pi< ETPi, existe déficit de agua que es paliada en parte por el agua existente en el suelo, por lo que éste reduce su contenido. No existe drenaje de agua, siendo la ETRMP<ETP lo que se traduce en Sequía fisiológica(la diferencia entre ETP y ETRMP).

Para el cálculo de la ficha hídrica es necesario conocer, además de una serie de datos climatológicos, la capacidad de retención de agua máxima (CRA).
Este valor se ha de determinar tras la realización de oportunos análisis del suelo correspondiente. Ahora bien, no siempre es posible llevar a cabo dichos análisis, por lo que habitualmente se presentan valores en tablas que recogen valores de CRA "potenciales" en función del subsuelo o roca madre engendradora del suelo, para situaciones de pendiente escasa o nula.

Ejemplo:

-- Aluviones siliceos o calizos,Arcillas,Margas,Margas alternantes con calizas,Vulcanitas ultrabasicas: CRA(mm) = 250.

-- Calizas,calizas alternantes con areniscas,dolomías,margas alternantes con areniscas,molasas margosas,pizarras,pizarras alternantes con areniscas,vulcanitas intermedias: CRA(mm) = 200.

-- Conglomerados calizos,esquistos calizos o silíceos,gneis o micacitas,granitos gneisicos,plutonitas básicas,vulcanitas ácidas: CRA(mm) = 150.

-- Arenas arcósicas algo arcillosas,areniscas arcillosas o cuarzosas,conglomerados siliceos,granitos: CRA(mm) = 100.

-- Arenales calizos o silíceos,graveras calizas o silíceas,margas yesosas:
    CRA = 50

-- Aluviones siliceos o calizos,Arcillas,Margas,Margas alternantes con calizas,Vulcanitas ultrabasicas: CRA(mm) = 250.

-- Calizas,calizas alternantes con areniscas,dolomías,margas alternantes con areniscas,molasas margosas,pizarras,pizarras alternantes con areniscas,vulcanitas intermedias: CRA(mm) = 200.

-- Conglomerados calizos,esquistos calizos o silíceos,gneis o micacitas,granitos gneisicos,plutonitas básicas,vulcanitas ácidas: CRA(mm) = 150.

-- Arenas arcósicas algo arcillosas,areniscas arcillosas o cuarzosas,conglomerados siliceos,granitos: CRA(mm) = 100.

-- Arenales calizos o silíceos,graveras calizas o silíceas,margas yesosas:
    CRA = 50

Bárbaro !!   Esta era la variable que tenía perdida en mis gráficos. El resto lo entiendo perfectamente, pero me faltaba "ajustar" la variable que yo llamaba Reserva, y que en los gráficos de arriba sale en las barras como azul oscuro.

La azul claro es toda el agua que sobra tras alcanzar esa capacidad máxima de retención del terreno, que se va en forma de escorrentías. La roja es el déficit de agua, una vez que el terreno ha "gastado" toda su reserva.

Ahora solo debo determinar qué tipo de terreno es el existente en la zona de la estación, y aplicar el valor correspondiente entre los que me das. Imagino que en estaciones urbanas esto no tendrá mucho sentido. Lo aplicaré pues a la estación del aeródromo, en pleno campo.

Gracias de nuevo tormentaperfecta. Los gráficos que voy generando (gracias también a FRENTEFRIO por toda la información que me ha proporcionado para ellos) los podeis ir viendo en mi página meteo, sección Información Climatológica.

Imagino que en estaciones urbanas esto no tendrá mucho sentido

Correcto........en Asfalto la Capacidad de retención de agua es=0, todo o casi todo es escorrentía.
Un saludo.

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Imagino que en estaciones urbanas esto no tendrá mucho sentido

Correcto........en Asfalto la Capacidad de retención de agua es=0, todo o casi todo es escorrentía.
Un saludo.

En parte me dedico a eso, y existe una instrucción que dedica una buena parte de ella a los "coeficientes de escorrentía". Pero te sorprenderá que para asfaltos o pavimentos, al hacer los cálculos (dependen de varios parámetros) suele obtenerse un coeficiente de escorrentía de alrededor de 0,85/0,90. Es decir, que incluso en esa superficie tan impermeable se infiltra un 15/10 %.

Para conocer adecuadamente los coeficientes de escorrentía del terreno según su naturaleza, textura y uso es recomendable consultar I.C.5.2. Drenaje superficial, ya que trabaja a nivel técnico y conduce rápidamente a resultados prácticos.

Saludos!!

I.C.5.2    Instrúyenos un poco en esto, por favor.

Consultando datos del Sistema de Información Territorial de Galicia, lo único que puedo sacar en limpio es que el lugar está compuesto por detríticos cuaternarios, con una permeabilidad alta (escala: alta, media-alta, media, media-baja, baja, muy baja, impermeable). El tipo de vegetación es monte bajo (tojos).