la circulación del agua en los suelos arenosos del litoral atlántico
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La circulación del agua en los suelos arenosos del litoral Atlántico. J.V. Giráldez Cervera Dpto. de Agronomía, Universidad de Córoba IAS – CSIC K. Vanderlinden IFAPA, Centro Las Torres-Tomejil, Alcalá del Río R. Ordóñez Fernández IFAPA, Centro Alameda del Obispo, Córdoba. Objetivos - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
La circulación del agua en los suelos arenosos del litoral
Atlántico
J.V. Giráldez CerveraDpto. de Agronomía, Universidad de Córoba
IAS – CSIC
K. VanderlindenIFAPA, Centro Las Torres-Tomejil, Alcalá del Río
R. Ordóñez FernándezIFAPA, Centro Alameda del Obispo, Córdoba
Índice
1. Objetivos
2. Modelos para la circulación del agua en el suelo
3. Caracterización de la zona de estudio: El Abalario.
4. Antecedentes del modelo
5. Características del modelo empleado
6. Resultados
7. Conclusiones
Objetivos
1. Desarrollo y exploración de un modelo simple para la circulación del agua en el suelo
2. Reproducir observaciones de la humedad del suelo y la profundidad de una capa freática colgada
Relevancia de la zona no saturada del suelo
Precipitación
escorrentía
Infiltración Percolación
Evapo(transpi)ración
Energía entrante Calor sensible
Calor latente
Equilibrio eco-hidrológico
Modelos para describir la circulación del agua en la zona no saturada• Basados en la ec. de Richards
• Requiere información detallada sobre las características del suelo y del clima
• Baja disponibilidad de esta información:
Observaciones meteorológicas puntuales
Series históricas cortas e incompletas
Variabilidad espacial de las propiedades del sueloSimplificaciones
Soluciones analíticas o aproximadas:
• Restricciones en cuanto a la forma de la curvas de retención y transmisión de agua
• Condiciones de contorno irreales
• Pobre descripción de la evapotranspiración
Aplicabilidad limitada
Modelos sencillos: el suelo considerado como un depósito inerte
e p
q
smax s
1. Modelo de Thornthwaite-Mater: e=f(ep,s)
2. Modelo de Milly: e=ep
Modelos basados en procesos: infiltración, redistribución y evaporación
• Eagleson (1978), basándose en Philip (1957) para caracterizar la infiltración y evaporación
• Milly (1986)
• López y Giráldez (1999)
• Laio y col. (2001)
Caracteristicas del punto de observación
arenas
zcf
zcmaterial más fino(eluviado)
superficie del suelo(desnudo)
p ep
capa freática colgada
• Durante chubascos:
- Infiltración del agua de lluvia
• Bajo condiciones de flujo:
t tie
• Bajo condiciones de concentración:
tie < t tr
Antecedentes del modelo
e p
c s
f fds
dt z
• Entre chubascos:
- Evaporación (fe) del agua del suelo
- Desagüe (percolación, fp) interno del suelo
Antecedentes del modelo
r
s r
s
*
Kim, Stricker y Torfs, 1996
min 1, Simmons y Meyer, 2000
min , Orlandini, 1999
p
p
p
e p f
r e
e
f k s
s e
f e s s
e f
f
2
*
2e
e p
S
F F
- Desagüe (percolación, fp) interno del suelo
- Evaporación ( fe) del agua del suelo
Antecedentes del modelo
Características del modelo empleado
Hipótesis empleadas
1. No se genera escorrentía superficial
2. La redistribución es instantánea: hipótesis de semejanza de los perfiles de humedad en equilibrio: dz + d = 0 (Salvucci, 1997)
3. La intensidad de evaporación,
4. La intensidad de percolación,
5. La curva de retención y de la conductividad hidráulica siguen las ec. de Brooks y Corey
*min ,e p ef s e f
pf k s
-2
-1.6
-1.2
-0.8
-0.4
0
z-z cf
, m
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1grado de saturación, S
9 ju l 9625 sep 9615 ene 9720 m ay 9711 m ar 9814 ju l 9822 oct 9810 feb 9912 feb 0119 m ar 01
hipótesis de semejanza
Características del modelo empleado
Perfil en equilibrio:dz + d = 0
Modelo de Brooks y Corey
br
s r
s
2 3
bsk k
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1s
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2
-m
, m
Características del modelo empleado
0 10 20 30 40 50t iem po (días)
0.15
0.2
0.25
0.3
s
m odeloK im et a l.S im m ons y M eyer, p=1S im m ons y M eyer, p=2
Descenso de la humedad del suelo durante un periodo de 45 días con ep = 6 mm día-1
Características del modelo empleado
Resultados
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
s0, s
-250
-200
-150
-100
-50
0
z cf,
cm
b=-25 cm , =.5, z r=-200 cms0
s
Resultados
0 365 730 1095 1460 1825 2190 2555 2920 3285tiem po, d ías
0
2
4
6
8
10
e p, m
m d
ía-1
0
20
40
60
80
100
p, m
m
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
S
1992 - 2001
Resultados
0 365 730 1095 1460 1825 2190 2555 2920 3285tiem po, d ías
2000
1500
1000
500
0
prof
undi
dad
de
la c
apa
fre
átic
a, m
m 1992 - 2001
Conclusiones
- Hipótesis de semejanza comprobada con datos observadas
- El modelo describe aceptablemente la variación de la humedad en el perfil y la posición de la capa freática.
- Modelo sencillo y fácilmente generalizable a toda la zona
- Desviación de los datos observados: ¿flujo en forma de vapor?
- ¿Idoneidad de la curva de Brooks y Corey?
- ¿Papel de la vegetación?
- Análisis de sensibilidad
Queda pendiente ...