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MONITOREO DEL AGUA DEL SUELO EN LA REGIÓN PAMPEANA ARGENTINA
Norberto FernándezNorberto FernándezInstituto de Clima y Agua, INTA-CastelarInstituto de Clima y Agua, INTA-Castelar
[email protected]@cnia.inta.gov.ar
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ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN SISTEMA DE MONITOREO HIDRICO PARA LA TOMA DE DECISIONES A
CORTO Y LARGO PLAZO
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SISTEMA DE MONITOREO HÍDRICO REGIONAL
(SMHR)
Estima en forma diaria el estado hídrico del suelo, el subsuelo y la superficie.
MODULOS
Interpolación espacial
Balance hídrico vertical
Cartografía
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BALANCE VERTICALBALANCE VERTICAL
Modelo de Balance para cuantificar las Modelo de Balance para cuantificar las componentes verticales, predominantes sobre componentes verticales, predominantes sobre las horizontales en los sistemas de llanuras, las horizontales en los sistemas de llanuras,
con la finalidad de definir estrategias de con la finalidad de definir estrategias de manejos de aguamanejos de agua
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INFORMACIÓN DE ENTRADA
Datos Meteorológicos Diarios
Condiciones Iniciales
Datos del Suelo y Vegetación
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INFORMACIÓN DE SALIDA
Evapotranspiración
Humedad de Suelo
Percolación Profunda
Escurrimiento Superficial
Almacenamiento en Superficie
Evaporación del Agua Superficial
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1) Nivel de detención inicial o superficial
2) Reservorio superior del suelo
3) Reservorio inferior del suelo ó subsuperficial
4) Reservorio profundo
RESERVORIOS DE ANÁLISIS
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AGUA DISPONIBLEen función de lo que precipita se
determina la cantidad que queda en elnivel de detención para escurrir,
almacenar y evaporar y lo que infiltrahacia los reservorios restantes
EVAPOTRANSPIRACIÓNPOTENCIAL
en función de la demanda climática,para luego dividirla en evaporaciónpotencial del suelo y transpiración
potencial de los reservorios.
BALANCE EN LOS RESERVORIOSse realiza la distribución para cada reservorio según los
valores de disponibilidad y demandas evaporativascalculados en los módulos anteriores. Se determinan
valores de evapotranspiración, condiciones de humedad,almacenamiento, percolación y ascenso capilar al final del
intervalo de tiempo.
MODELO BALVER
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Et*clvap : densidad del flujo de vapor [MJ/m2t];radnet : densidad del flujo de radiación neta hacia la canopia [MJ/m2t];flusue : densidad del flujo de calor del suelo [MJ/m2t];ppv : pendiente de la curva de tensión de vapor de saturación [kPa/ºC];cp : constante psicrométrica [kPa/ºC];clvap : calor latente de evaporación [MJ/kg];densair : densidad del aire [kg/m3];ceah : calor específico del aire húmedo [MJ/kgºC];dtv : déficit de tensión de vapor: dtv = (tvs –tva) en [kPa],tvs : tensión de vapor de saturación a la temperatura del aire [kPa],tva : tensión de vapor del aire [kPa];resaero : resistencia aerodinámica [t/m];rescano : resistencia de canopia [t/m].La variable t es la escala de tiempo para el cual se estima el flujo de vapor.
resaero
rescanocpppv
resaero
dtvceahdensairflusueradnetppv
clvapET
1
)()(
EVAPOTRANSPIRACIÓN
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Factores de Resistencia
resistencia de superficie
resistencia de canopia resistencia de suelo
resistencia aerodinámica
iaf
resestorescano
5.0
vvienKarman
rugc
desalttem
rugm
desaltvie
resaero2
ln*
ln
alttem: altura medición de temperatura y humedad [m];altvie: altura medición de la velocidad de viento [m];des: desplazamiento del perfil logarítmico de viento [m];iaf: índice del área foliar [m];Karman: constante de Von Karman, (Karman= 0.41);resaero: resistencia aerodinámica [s/m];rescano: resistencia de canopia [s/m];resesto: resistencia estomática [s/m];ressuelo: resistencia del suelo [sm];rugc la rugosidad de calor y vapor de agua [m];rugm la rugosidad de momento [m];Vvien: velocidad del viento a altura altvie [m/s].
msressuelo /100
ressuelorescanosures
11
..
1
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BALANCES EN LOS RESERVORIOS
sin agua útil
nivel de agua útil
nivel de saturación
nivel de saturación +conductividad hidráulica
Agua útilau = CC - PMP
El exceso va asuperficie
Existirá percolación hacia elreservoreo inferior
Existirá percolación hacia elreservoreo inferior
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SALIDASDEL MODELO BALVER
AÑO 1998
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Déficit de EscurrimientoPeríodo 1995 - 1998
y = 0.9632x + 2.1859
R2 = 0.9695
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
200.0
0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0
Déficit de escurrimiento observado [mm]
Déf
icit
de
escu
rrim
ien
to e
stim
ado
[m
m]
THETRQPP
BALANCE EN LA PARCELA
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Modelo BalverHumedad de suelo
Período 30/5/95 al 27/5/96
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
30/05/95 19/07/95 07/09/95 27/10/95 16/12/95 04/02/96 25/03/96 14/05/96
Fecha
Humedaddesuelo[mm]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Precipitación[mm]
Precipitación Simulado Observado
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Escala de Indice Hídrico.
Suelo Saturado: En esta categoría la mayoría de los poros se encuentran llenos de agua, por lo tanto los cultivos tendrán problemas de aireación y falta de piso. Exceso Moderado: Se pueden tener problemas en cultivos muy sensibles a la falta de aireación en las raíces. Humedad Optima: En esta categoría los cultivos tendrían las condiciones optimas de humedad y aireación para el crecimiento y desarrollo de los mismos. Humedad Moderada: Se pueden producir diminuciones de la producción debido a déficit hídricos especialmente en cultivos sensibles a los mismos. Sequía Leve: En esta categoría los cultivos más sensibles pueden reducir fuertemente su producción debido a déficit hídricos. Sequía Fuerte: La persistencia en esta categoría puede producir la desaparición del cultivo por fuertes desbalances hídricos.
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-58.3 -58.0 -57.6 -57.3 -57.0 -56.6 -56.3 -56.0 -55.7 -55.3 -55.0 -54.7 -54.3 -54.0 -53.7 -53.3
-35.0
-34.7
-34.3
-34.0
-33.7
-33.4
-33.0
-32.7
-32.4
-32.0
-31.7
-31.4
-31.0
-30.7
-30.4
-30.1
G RILLA DE NO DO S
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INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIAREPÚBLICA ARGENTINA