TRANSPIRACIÓN Y ESCORRENTÍA. FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ELECTIVO VI: MANEJO DE CUENCAS DOCENTE: ING. JUAN.

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1 TRANSPIRACIÓN Y ESCORRENTÍA

2 FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ELECTIVO VI: MANEJO DE CUENCAS DOCENTE: ING. JUAN JESÚS OCAÑA APONTE INTEGRANTES: DEL AGUILA PEREZ J. J. MARTIN DONAYRE JIMENEZ CLEVER VARILLAS TORREJÓN JAHIRO -CASTRO GOMEZ CARLOS D. CHAVEZ ALVAN EDUARDO SAN JUAN BAUTISTA – PERÚ 2018 UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERÚ TEMA:AGUA EN EL SUELO ( TRANSPIRACIÓN Y ESCORRENTÍA)

3 TRANSPIRACIÓN La transpiración es el proceso mediante el cual las plantas regresan agua a la atmósfera. Después de absorver agua del suelo las plantas liberan agua a través de sus hojas. La transpiración ayuda a la plantas a mantenerse frescas de la misma forma que la respiración mantiene frescos a los seres humanos. La medición de la transpiración se realiza por los mismos métodos que la evaporación desde el suelo. la diferencia es que en lugar de trabajar con un suelo desnudo se trabaja con un suelo en el que se han plantado distintas especies vegetales y se estudia la influencia de una u otra especie en la transpiración. Tambien se comparan periodos distintos de la vida de la planta, para observar el comportamiento de la transpiración, con ello se llega a obtener una serie de datos muy interesantes con los que se prevé la necesidad de aqua en un determinado cultivo vegetal.

4 FACTORES PLANTA Los factores asociados a las plantas ayudan a controlar las tasas de transpiración al oponer resistencia al movimiento del agua fuera de la planta. Los estomas son el único mecanismo de las plantas para controlar las tasas de transpiración en el corto plazo. Los estomas son pequeños poros en las hojas que permiten la salida de agua y la entrada de bióxido de carbono. Unas células especiales llamadas células estomáticas guarda u oclusivas controlan la apertura o cierre de cada uno de estos poros. Cuando los estomas están abiertos, las tasas de transpiración aumentan; cuando están cerrados, la transpiración disminuye. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE LA TRANSPIRACION: ESTOMAS

5 La capa límite es una delgada capa de aire inmóvil alrededor de la hoja. Para que la transpiración ocurra, el vapor de agua que sale de los estomas debe difundirse a través de esta capa de aire estático para alcanzar la atmósfera, donde el vapor de agua será removido por el aire en movimiento. Las plantas pueden modificar el grosor de la capa límite alrededor de las hojas ya que las hojas que poseen vellosidad presentarán capas límite más gruesas disminuyendo las tasas de transpiración. CAPA LIMITE

6 La cutícula es la capa cerosa presente en todos los órganos aéreos de las plantas y sirve como una barrera al movimiento del agua fuera de las hojas. Debido a que la cutícula está formada de cera, es altamente hidrofóbica (repelente al agua); por lo tanto, el agua no se mueve fácilmente a través de ella. Entre más gruesa sea la cutícula, menor será la transpiración. El grosor de la cutícula varía ampliamente entre las especies de plantas. CUTÍCULA

7 FACTORES AMBIENTALES: Algunas condiciones ambientales conforman la fuerza motriz para el movimiento del agua fuera de la planta. Otros alteran la capacidad de las plantas para controlar la pérdida de agua. “Entre más seca sea la atmósfera, mayor será la fuerza motriz para el movimiento del agua fuera de la planta, incrementando la transpiración.” La humedad relativa (HR) es la cantidad de vapor de agua presente en el aire comparada con la cantidad que el aire podría potencialmente retener a una temperatura determinada. El aire en una hoja hidratada podría tener una HR cercana al 100%, como la que tendría la atmósfera en un día lluvioso. A menor HR, menor contenido de humedad en la atmósfera y por lo tanto una mayor fuerza motriz para la transpiración Cuando la HR es alta, la atmósfera contiene más humedad, lo que reduce la fuerza motriz para la transpiración. Humedad relativa

8 La temperatura influye considerablemente sobre la magnitud de la fuerza motriz para el movimiento del agua fuera de la planta, más que tener un efecto directo sobre los estomas. Conforme la temperatura sube, la capacidad del aire para retener humedad se incrementa de forma considerable. La cantidad de agua no cambia, pero si la capacidad del aire para retenerla. Debido a que el aire caliente puede retener más cantidad de agua, su HR es menor y es un aire 'más seco'. En el caso opuesto, ya que el aire frío tiene una menor capacidad de retención de humedad, su HR es mayor y es por lo tanto un aire 'más húmedo'. Es decir, conteniendo la misma cantidad de agua, un aire caliente es más seco que un aire frío. Por lo tanto, el aire caliente aumenta la fuerza motriz para la transpiración y el aire frío la disminuye. Temperatura

9 El suelo es la fuente de agua para la transpiración de las plantas. Con un adecuado contenido de humedad en el suelo, las plantas por lo regular muestran mayores tasas transpiratorias, ya que el suelo abastece el agua que fluye a la atmósfera través de las plantas. Si por el contrario, el suelo está muy seco, las plantas no pueden mantener la transpiración sin el riesgo de marchitamiento ya que el agua que se mueve en el xilema no es remplazada por agua proveniente del suelo. Esta situación provoca que las hojas pierdan turgencia o firmeza y con ello el cierre de los estomas. Si la pérdida de turgencia se extiende a toda la planta, la planta se marchita. Humedad del Suelo

10 La luz promueve la apertura de estomas para que los procesos fotosinteticos dependientes de la luz puedan ocurrir. En la mayoría de las plantas, los estomas cierran en la oscuridad; siern embargo, los bajos niveles de luminosidad al amanecer pueden inducir la apertura de los estomas para que el bióxido de carbono este disponible para la fotosíntesis tan pronto como la luz del sol alcanza las hojas de las plantas. Los estomas son especialmente sensitivos a la luz azul, predominante al amanecer. El viento puede modificar las tasas de transpiración de las plantas removiendo la capa límite, la capa de aire inmóvil que rodea a las hojas. Al reducir la capa límite, el viento incrementa la salida de agua de las hojas ya que la ruta para que ésta alcance la atmósfera se acorta. Luz Viento

11 EVAPOTRANSPIRACIÓN: Se define la Evapotranspiración como el resultado del proceso por el que el agua pasa del estado líquido al gaseoso, bien directamente desde la superficie del terreno, o a través de las plantas. En consecuencia, es la suma de la Evaporación y la Transpiración. Las mediciones de la Transpiración suelen presentar dificultades, ya que es muy difícil discernir entre lo que se evapora desde la planta y lo que se transpira, por ello, generalmente las medidas que se realizan en suelos con vegetación son las correspondientes a la Evapotranspiración..

12 METODOS DE MEDICIÓN: METODOS EMPIRICOS: Existen tres tipos de fórmulas para el cálculo de la Evapotranspiración real en períodos largos

13 La escorrentía es una fase del ciclo hidrológico. recuérdese que el agua pasa de ser el vapor de agua contenido dentro de las masas de aire de la atmósfera, para luego convertirse en precipitación o lluvia. a su vez, el agua se evapora directamente desde el suelo, o es liberada en forma de vapor a través de las plantas (evapotranspiración). otra parte del agua es infiltrada a través del suelo para alimentar a las aguas freáticas o subterráneas. las aguas que logran mantenerse en movimiento sobre la superficie se convierten entonces en aguas de escorrentía. ESCORRENTÍA

14 Precipitación: forma (lluvia, granizo, nieve, etc.), intensidad, duración, distribución en el tiempo, distribución en el área, precipitaciones anteriores, humedad del suelo. Intercepción: tipo de vegetación, composición, edad y densidad de los estratos, estación del año y magnitud de la tormenta. Evaporación: temperatura, viento, presión atmosférica, naturaleza y forma de la superficie de evaporación. Transpiración: temperatura, radiación solar, viento, humedad y clase de vegetación. FACTORES CLIMÁTICOS FACTORES QUE AFECTAN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

15 Factores que afectan la Escorrentía: Características de la cuenca: geométricas, tamaño, forma, pendiente, orientación y dirección. Físicas: uso y cobertura de la tierra, condiciones de infiltración, tipo del suelo, condiciones geológicas como permeabilidad y capacidad de formaciones de aguas subterráneas, condiciones topográficas como presencia de lagos, pantanos y drenajes artificiales. Características del canal y capacidad de transporte: tamaño, forma, pendiente, rugosidad, longitud y tributarios. Capacidad de almacenamiento: curvas de remanso. FACTORES GEOLÓGICOS-GEOMORFOLOGICOS E HIDRAULICOS

16 Métodos para la medición de la escorrentía: METODOS DIRECTOS: METODOS DE MEDICIÓN:

17 Métodos para la medición de la escorrentía:

18 MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA ESCORRENTÍA: Métodos Directos  Método área-velocidad.

19 Métodos para la medición de la escorrentía:

20  Método del correntómetro. Es el método de medición de velocidad media más usado en cauces naturales; consta de sistemas de copas cónicas o de hélice que gira alrededor de un eje horizontal, mide la velocidad del flujo, a través de la velocidad de rotación de hélice, colocada a determinada profundidad.

21 Métodos para la medición de la escorrentía:  Método del correntómetro.Las mediciones se efectúan a 0.2 y 0.8 de profundidad, (y ≥ 0.6 m); a 0.6 de profundidad, para y < 0.6 m.

22 Métodos para la medición de la escorrentía:  Método del correntómetro. Para cada sección i se mide la profundidad media (H i ) y velocidad media (V i ), promedio de velocidades a 0.2 y 0.8 de profundidad.

23  Aforo químico o del trazador. Esta técnica se usa en aquellas corrientes que presenten dificultades para la aplicación del método área velocidad o medidas con estructuras hidráulicas, como en corrientes muy anchas o en ríos torrenciales. Los trazadores pueden ser de tres tipos: o Químicos: de esta clase son la sal común y el dicromato de sodio. o Fluorescentes: como la rodamina. o Materiales radioactivos: los más usados son el yodo 132, bromo 82, sodio.

24  Vertederos. La distancia entre el fondo del canal y la cresta debe ser por lo menos dos veces la carga sobre vertedero, además de que la unión entre el vertedero y canal debe ser impermeable. La limpieza debe ser continua en todo el sistema, y debe localizarse en una sección recta, con poca pendiente, los vertederos más empleados son los siguientes: o Vertedero Triangular.

25 Métodos para la medición de la escorrentía:  Vertederos. o Vertedero Rectangular. (L y H en m, Q en m 3 /s)

26 Métodos para la medición de la escorrentía: Donde: H:altura de agua sobre garganta en ft. W:ancho de canaleta en sección de garganta. n:1.522 W 0.026 Q:Caudal en ft 3 /s

27 FIN