CALCULO DE LA EVAPOTRAN SPIRACION POR EL METODO DE THORNTHW AITE PLANILLA PARA EL CÁLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN: HIDROLOGIA DEL SANTA

UNIVERSIDAD NACIONAL HIDROLOGIA DEL SANTA CÁLCULO DE LA POTRANSPIRACIÓN E.A.P. ING. CIVIL METODO DE THORNTHWAITE Y BLANNEY CRIDDLE


Ing. Edgar Sparrow Alamo 33
3
3

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTADOCENTE:ING. EDGARD SPARROW ALAMOCURSO:HIDROLOGIATEMA:METODO DE THORNTHWAITE Y BLANNEY CRIDDLEINTEGRANTES:LLANOS CUZCO BRUNOCICLO:IIXNUEVO CHIMBOTE, 03 DE OCTUBRE DEL 2013UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTADOCENTE:ING. EDGARD SPARROW ALAMOCURSO:HIDROLOGIATEMA:METODO DE THORNTHWAITE Y BLANNEY CRIDDLEINTEGRANTES:LLANOS CUZCO BRUNOCICLO:IIXNUEVO CHIMBOTE, 03 DE OCTUBRE DEL 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

DOCENTE:
ING. EDGARD SPARROW ALAMO

CURSO:
HIDROLOGIA

TEMA:
METODO DE THORNTHWAITE Y BLANNEY CRIDDLE

INTEGRANTES:
LLANOS CUZCO BRUNO



CICLO:
IIX






NUEVO CHIMBOTE, 03 DE OCTUBRE DEL 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

DOCENTE:
ING. EDGARD SPARROW ALAMO

CURSO:
HIDROLOGIA

TEMA:
METODO DE THORNTHWAITE Y BLANNEY CRIDDLE

INTEGRANTES:
LLANOS CUZCO BRUNO



CICLO:
IIX






NUEVO CHIMBOTE, 03 DE OCTUBRE DEL 2013

CALCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACION POR EL METODO DE THORNTHWAITE

LOS CÁLCULOS DE THORNTHWAITE SE BASAN EN DETERMINAR LA EVAPOTRANSPIRACIÓN EN FUNCIÓN DE:

Temperatura media mensual normal
Latitud o duración de horas de sol por día.

PLANILLA PARA EL CÁLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN:

E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
t(°C)












i












ETP sin corregir












ETP













t = temperatura media mensual °C.
i = índice de calor mensual
ETP = evapotranspiración

METODO NUMERICO
Procedimiento:
Se calcula el "índice de calor mensual" (i) a partir de la temperatura media mensual (t):
i= t51.514
Se calcula el "índice de calor anual" (I) sumando los 12 valores de i :
I= i



Se calcula el ETP mensual "sin corregir" mediante la fórmula:
ETPsin corregir = 1610tIa

a=675x10-9x I3-771x10-7x I2+1792x10-5x I+0.49239
a=0.016 x I+0.5…. formula simplificada de serra.

Corrección del ETP mensual para el n° de días del mes y el n° de horas de sol:
ETP = ETPsin corregir x N x d12 x 30
Dónde:
ETP = Evaporación potencial corregida
N = número máximo de horas de sol, dependiendo del mes y de la latitud.
d = número de días del mes.

METODO GRAFICO
Se calcula el "índice de calor mensual" (i) a partir de la temperatura media mensual (t) mediante la tabla N°1 :











Se calcula el ETP mensual "sin corregir" mediante la tabla N° 2 :












Para determinar la ETP mensual corregida se multiplica la ETPsin corregir por un coeficiente de ajuste que se obtiene de la tabla N°3 en función de la latitud y meses del año.



"











EJEMPLO PRÁCTICO

Se pide calcular la ETP en mm/mes durante el mes de julio según el método de thomthwaite, en un observatorio cuya latitud es 40°30´

Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
T°
5,1
6,8
9,1
11,5
15,7
19,7
23,2
22,6
19,4
13,5
7,8
5
Latitud es 40°30´


Cálculo de Indice Calórico Anual (I)

En la Tabla 1, se encuentran tabulados los valores i. Al entrar en la misma con temperatura mensual media, se obtiene para cada mes un valor de i, como se observa a continuación. La suma de dichos valores i nos da el valor de I.

















Indice Calórico Anual (I)
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
I
1,03
1,59
2,48
3.53
5.65
7.97
10,21
9,81
7,79
4,5
1,96
1
57,52

Aplicando la fórmula:
ETPsin corregir = 1610tIa

a=675x10-9x I3-771x10-7x I2+1792x10-5x I+0.49239

Donde
a = 1,395

Se aplica la fórmula para el mes de julio .
ETPsin corregir = 1610tIa
ETPsin corregir = 1610x23,257,521,395= 111,8 mm/mes

El índice de iluminación mensual en unidades de 12 horas, corrige la ETP sin ajustar para obtener la ETP según thomthwaite (mm/mes)

ETPcorregido =ETPsin corregir x L

De forma que para una latitud de 40,5 ° y para el mes de julio se obtiene un valor de L de 1,27



ETPcorregido(julio) =111,8 x 1,27=142mmmes=1419 m3/ha xmes
























MEDICIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN MÉTODO DE BLANNEY-
CRIDDLE
Blanney y Criddle desarrollaron una formula en el oeste de los Estados Unidos, en la que hacen invertir la temperatura media mensual y el porcentaje de horas por un mes con respecto al total anual. Este es el método más simple para evaluar la evapotranspiración de una zona en particular, ya que su modelo solo depende de la temperatura promedio de la zona y del porcentaje de horas diurnas anuales, de acuerdo a la siguiente ecuación:

ETo p(0.46 *T 8.13)


Donde
ETo: representa la evapotranspiración potencial [mm/día]
T: es el promedio de temperatura diaria para el periodo definido (ºC)
P: representa el porcentaje de horas diarias de luz o insolación en la zona (%).
Para la determinación de esta ecuación se recomienda que el período de medición no sea menor a un mes, para asegurar representatividad en los datos, ya que estos sufren grandes variaciones a lo largo del año, sobre todo el valor de p. En la Tabla 1, se presentan los valores más comunes de p.

Ejemplo 1. 
Calcular ETo, para una zona ubicada en latitud Norte a 6º, con una temperatura promedio de 20 ºC.
Lo primero que hacemos es hallar el valor de p, como no se encuentra en la Tabla 1 el valor de p para 6º latitud Norte, interpolamos entre los valores de 0º y 10º que si aparecen. En la Tabla 2, se presentan los resultados de los cálculos del valor de ETo para un año.
De los resultados del ejercicio se observa que el valor de ETo no es constante a lo largo del año y que varía según lo hacen las condiciones climatológicas de la zona.


Tabla 1. Porcentaje de horas mensuales.

Latitud
 
 
 
 
 
Mes
 
 
 
 
 
(º)
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Norte
En
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ag
Sep
Oct
Nov
Dic
60
4.67
5.65
8.08
9.65
11.74
12.39
12.31
10.70
8.57
6.98
5.04
4.22
50
5.98
6.30
8.24
9.24
10.68
10.91
10.99
10.00
8.46
7.45
6.10
5.65
40
6.76
6.72
8.33
8.95
10.02
10.08
10.22
9.54
8.39
7.75
6.72
6.52
35
7.05
6.88
8.35
8.83
9.76
9.77
9.93
9.37
8.36
7.87
6.97
6.86
30
7.30
7.03
8.38
8.72
9.53
9.49
9.67
9.22
8.33
7.99
7.19
7.15
25
7.53
7.14
8.39
8.61
9.33
9.23
9.45
9.09
8.32
8.09
7.40
7.42
20
7.74
7.25
8.41
8.52
9.15
9.00
9.25
8.96
8.30
8.18
7.58
7.66
15
7.94
7.36
8.43
8.44
8.98
8.80
9.05
8.83
8.28
8.26
7.75
7.88
10
8.13
7.47
8.45
8.37
8.81
8.60
8.86
8.71
8.25
8.34
7.91
8.10
0
8.50
7.66
8.49
8.21
8.50
8.22
8.50
8.49
8.21
8.50
8.22
8.50
Sur
En
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ag
Sep
Oct
Nov
Dic
40
10.22
9.54
8.39
7.75
6.72
6.52
6.76
6.72
8.33
8.95
10.02
10.08
35
9.93
9.37
8.36
7.87
6.97
6.86
7.05
6.88
8.35
8.83
9.76
9.77
30
9.67
9.22
8.33
7.99
7.19
7.15
7.30
7.03
8.38
8.72
9.53
9.49
25
9.45
9.09
8.32
8.09
7.40
7.42
7.53
7.14
8.39
8.61
9.33
9.23
20
9.25
8.96
8.30
8.18
7.58
7.66
7.74
7.25
8.41
8.52
9.15
9.00
15
9.05
8.83
8.28
8.26
7.75
7.88
7.94
7.36
8.43
8.44
8.98
8.80
10
8.86
8.71
8.25
8.34
7.91
8.10
8.13
7.47
8.45
8.37
8.81
8.60
0
8.50
8.49
8.21
8.50
8.22
8.50
8.50
7.66
8.49
8.21
8.50
8.22


Tabla 2. Calculo de ETo con el método de Blaney-Criddle.

Mes
ºC
p
ETo [mm/mes]
 
ETo [mm/día]
En
20,3
8,28
144,69
 
4,67
Feb
20,6
7,55
132,93
 
4,75
Mar
20,7
8,47
149,53
 
4,82
Abr
20,3
8,31
145,06
 
4,84
May
20,0
8,69
150,71
 
4,86
Jun
20,2
8,45
147,24
 
4,91
Jul
20,7
8,72
153,67
 
4,96
Ag
20,5
8,62
151,30
 
4,88
Sep
19,8
8,23
142,02
 
4,73
Oct
19,2
8,40
142,66
 
4,60
Nov
19,3
8,03
136,74
 
4,56
Dic
19,7
8,26
142,12
 
4,58
Promedio
20,1
8,30
144,90
 
4,8
Total
 
 
1738,67 mm/año
 
Cuando se trata de cultivos comerciales, se busca el valor del uso consuntivo, o sea la cantidad de agua que el cultivo necesita para convertir en biomasa y transpirar. La siguiente ecuación expresa el valor del uso consuntivo.

UC ETR ETo * kc

Donde UC, es el uso consuntivo, cuyo valor es igual a la evapotranspiración real [mm/día] y kc es el factor de uso consuntivo (adimensional) y tiene que ver con el desarrollo del cultivo. En la Tabla 3 se presentan valores de kc para varios cultivos. Al calcular las necesidades hídricas de un cultivo se calcula primero ETo, tal como se hizo en el ejemplo 1, luego de lo cual estos valores se afectan por el valor de kc dependiendo del cultivo.
El valor de kc se contrasta contra un cultivo de referencia, que en la mayoría de los casos es un pasto (gramínea), sembrado lo más densamente posible y con una altura de corte de entre 8 y 15 cm. Los cultivos que presentan un valor de kc con intervalo, quiere decir que este valor sufre variaciones significativas a medida que el cultivo se desarrolla y por las variaciones climáticas que sufre. En la Tabla 4, se presenta el cálculo de ETo para un cultivo de fríjol. Se escoge kc = 0.65.
Los valores de ETR, se utilizan para realizar el balance hídrico del cultivo mes a mes y así determinar las necesidades de riego en cada momento, para obtener un desarrollo óptimo del mismo. Es importante anotar que un cultivo no necesita el mismo aporte de agua a lo largo de su desarrollo, por esto es importante monitorear el balance hídrico para asegurar las mejores condiciones posibles. El proceso se desarrolla tal y como se mostró en el Ejemplo 1.
Tabla 3. Valores de kc.

Cultivo
kc
Aguacate
0.50 – 0.55
Ajonjolí
0.80
Alfalfa
0.80 - 0.85
Algodón
0.60 - 0.65
Arroz
1.00 - 1.20
Maní
0.60 - 0.65
Cacao
0.75 - 0.80
Café
0.75 - 0.80
Caña de azúcar
0.75 - 0.90
Cereales
0.75 - 0.85
Cítricos
0.50 - 0.65
Ají
0.60
Espárrago
0.60
Fresa
0.45 - 0.60
Fríjol
0.60 - 0.70
Frutales de hoja caduca
0.60 - 0.70
Garbanzo
0.60 - 0.70
Girasol
0.50 - 0.65
Haba
0.60 - 0.70
Hortalizas
0.70
Tomate
0.70 - 0.80
Lenteja
0.60 - 0.70
Maíz
0.75 - 0.85
Mango
0.75 - 0.80
Melón
0.60
Papa
0.65 - 0.75
Papaya
0.60 - 0.80
Plátano
0.80 - 1.00
Pastos
0.75
Remolacha
0.65 - 0.75
Sandía
0.60
Sorgo
0.70
Soya
0.60 - 0.70
Tabaco
0.70 - 0.80
Zanahoria
0.60


Tabla 4. Cálculo de ETR.
Mes
ºC
p
ETo [mm/mes]
ETR [mm/mes]
En
20,3
8,28
144,69
94,05
Feb
20,6
7,55
132,93
86,40
Mar
20,7
8,47
149,53
97,19
Abr
20,3
8,31
145,06
94,29
May
20,0
8,69
150,71
97,96
Jun
20,2
8,45
147,24
95,71
Jul
20,7
8,72
153,67
99,89
Ag
20,5
8,62
151,30
98,34
Sep
19,8
8,23
142,02
92,31
Oct
19,2
8,40
142,66
92,73
Nov
19,3
8,03
136,74
88,88
Dic
19,7
8,26
142,12
92,38
Promedio
20,1
8,3
144,9
94,18
Total
 
 
1130,14 mm/año










Ejemplo 2:
Se pide calcular el consumo (en mm/mes y en m3/ha*mes) de un cultivo de alfalfa. Datos: el coeficiente de cultivo en el mes de Junio es de 0.83. Latitud = 40° N

Oct.
Nov.
Dic.
Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
May.
Jun.
Jul.
Ago.
Sep.
Tm
15.8
7.8
5.0
5.4
6.8
9.1
11.5
15.7
19.7
23.2
22.6
19.4
p
7.78
6.73
6.53
6.73
6.73
8.30
8.92
9.99
10.08
10.34
9.56
8.41
Para el mes de Junio, por ejemplo, y para una latitud de 40° el porcentaje mensual de horas de luz con relación al año es de 10.08%, luego:
ETPB-Ci=10.080.457219.7+8.128=172.7mmmes=1727 m3ha.mes
UB-Ci=0.83172.72=13.4mmmes=1432m3ha.mes
Tabla. Porcentajes mensuales de hora de luz con relación al año para distintas latitudes (pi)