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Revista Geográfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Año 13. Nº 25. Enero -Junio 2016. ISSN 1668-5180 Resistencia, Chaco Publicado en formato digital: Prof. Claudia Verónica, GÓMEZ; Sr. Hugo Orlando ARELLANO. BALANCE HIDROLÓGICO. Comparación del método de Holdridge y Thornthwaite para el cálculo de la Evapotranspiración Potencial (EVTp). Resúmenes. Revista Geográfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Año 13. Nº 25. Enero Junio 2016. Resistencia, Chaco. En: http://hum.unne.edu.ar/revistas/geoweb/default.htm HIDROGRAFÍA MARINA Y CONTINENTAL BALANCE HIDROLÓGICO. Comparación del método de Holdridge y Thornthwaite para el cálculo de la Evapotranspiración Potencial (EVTp). Prof. GÓMEZ, Claudia Verónica Sr. ARELLANO, Hugo Orlando MATERIAL PARA CÁTEDRAS Departamento de Geografía-Facultad de Humanidades UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE

Author: phungthuan

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  • Revista Geogrfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Ao 13. N 25. Enero -Junio 2016. ISSN 1668-5180 Resistencia, Chaco

    Publicado en formato digital: Prof. Claudia Vernica, GMEZ; Sr. Hugo Orlando ARELLANO. BALANCE HIDROLGICO. Comparacin del mtodo de

    Holdridge y Thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp). Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

    Facultad de Humanidades. UNNE. Ao 13. N 25. Enero Junio 2016. Resistencia, Chaco. En: http://hum.unne.edu.ar/revistas/geoweb/default.htm

    HIDROGRAFA MARINA Y CONTINENTAL

    BALANCE HIDROLGICO. Comparacin del mtodo de Holdridge y

    Thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp).

    Prof. GMEZ, Claudia Vernica

    Sr. ARELLANO, Hugo Orlando

    MATERIAL PARA CTEDRAS

    Departamento de Geografa-Facultad de

    Humanidades

    UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE

    https://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=https://duendevisual.wordpress.com/2013/01/14/2013-es-el-ano-internacional-del-agua/&ei=pENeVeuWAoipgwSV7oH4BQ&bvm=bv.93990622,d.cWc&psig=AFQjCNHmbjzAFM5ReYJqpwqr4eY-lqBOYw&ust=1432326867135436
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    Holdridge y Thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp). Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

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    INTRODUCCIN

    El Balance Hdrico, local o regional, est integrado por las entradas representadas por las

    precipitaciones (P), y las salidas indicadas por la evaporacin fsica y biolgica (EVT) ms la

    cuota de agua escurrida superficial y subterrnea (P, que incluye la porcin infiltrada), en

    proporciones diversas que dependern de las condiciones climticas de la cuenca.

    De estos elementos conocemos las precipitaciones, que constituyen el punto de partida, y

    las temperaturas, a partir de las cuales podemos calcular indirectamente la evaporacin. Con

    estos parmetros conocidos podemos estimar la porcin de agua escurrida y sus variaciones

    estacionales, y tambin del agua infiltrada o en trnsito en el suelo.

    Para el clculo indirecto de la evaporacin existen varios mtodos ms o menos complejos,

    y slo por citar algunos de los ms conocidos podemos mencionar: Penman, Thronthwaite,

    Holdridge, entre otros.

    Revista Geogrfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Ao 13. N 25. Enero -Junio 2016. ISSN 1668-5180 Resistencia, Chaco

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    OBJETIVOS

    De los diversos mtodos que se utilizan para el clculo de la

    evapotranspiracin potencial el ms simple es el propuesto por

    Holdridge, por lo que se propone:

    -Aplicar el mtodo de Holdridge para el clculo de la

    evapotranspiracin potencial (EVTp);

    -Realizar el Balance Hidrolgico,

    -Comparar los resultados obtenidos en el Balance Hidrolgico

    segn Holdridge con el mtodo propuesto por Thornthwaite.

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    ASPECTOS GENERALES

    El mtodo propuesto por Holdridge para el clculo de la

    evapotranspiracin potencial sigue los parmetros establecidos por

    Thornthwaite. El mrito de este ltimo radica en que consider la

    evapotranspiracin como independiente de la naturaleza de la vegetacin

    por la que la denomina, precisamente, evapotranspiracin climtica o

    equivalente al poder evaporante de la atmsfera.

    En este sentido Holdridge, al igual que Thornthwaite, considera que la

    evapotranspiracin potencial es una funcin lineal de la Temperatura (Le

    Carpentier, 1975).

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    BIOGRAFA Leslie Ransselaer Holdridge

    (27 de septiembre de 1907-19 de junio de 1999)

    Fue un botnico y climatlogo oriundo de Estados Unidos. Su aportacin ms conocida es un sistema de clasificacin de zonas biogeogrficas, llamado Sistema de clasificacin de zonas de vida, que habitualmente es aplicado y explicado mediante un diagrama triangular muy caracterstico. Realiz estudios de Silvicultura en la Universidad de Maine, ms tarde estudi Ecologa en la Universidad de Mchigan, donde obtuvo el grado de Doctor. En 1947 se desempe como jefe de Departamento de Recursos Naturales en el Instituto Interamericano de Cooperacin para la Agricultura (IICA), Costa Rica, donde tambin fund el Centro Cientfico Tropical (CCT). Este centro, junto a otras instituciones similares que se crearon bajo su influencia, han servido

    en Costa Rica como sostn de la causa principal que marc la vida del Doctor Holdridge: la conservacin de los recursos naturales.Tambin trabaj por perodos cortos en Hait, Guatemala y Honduras.

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Este autor facilita notablemente el procedimiento para determinar la

    evapotranspiracin potencial sin ajustar (EVTp s/aj) en mm. de acuerdo a

    la siguiente relacin:

    5 veces la Biotemperatura media mensual (superior a 0C)

    4,84 veces la Biotemperatura media mensual (superior a 0C)

    4,56 veces la Biotemperatura media mensual (superior a 0C)

    Meses con

    31 das

    5 veces la Temperatura media mensual (superior a

    0C)

    Meses con

    30 das

    5 veces la Temperatura media mensual (superior a

    0C)

    Mes de

    Febrero

    5 veces la Temperatura media mensual (superior a

    0C)

    EVTp

    s/aj.

    =

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    Holdridge y thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp) Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Para tener en cuenta:

    La biotemperatura media se presenta como el dato bsico para calcular

    la evapotranspiracin potencial en la cuenca.

    La biotemperatura es el promedio mensual de temperaturas que se

    encuentran en un rango entre 0 y 30 C, lo que se considera un aspecto

    de suma importancia para el clculo de evapotranspiracin, ya que se

    define que el crecimiento vegetativo tiene lugar en ese rango debido a la

    influencia directa de los procesos fisiolgicos de la vegetacin en los

    valores de transpiracin (Lcke, O., 1985).

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Ejemplo 1: Clculo de la EVTp segn mtodo de Holdridge.

    Se procede de la siguiente manera para todos los meses:

    Enero (31 das) = 27C (primera fila) X 5 (segunda fila)= 135 mm

    Febrero (28 das) = 26,1 C X 4,56= 119 mm

    Abril (30 das) = 21,1 C X 4,84= 102,1 mm, (los resultados se colocan en la

    tercera fila).

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    Holdridge y Thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp) Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Esta frmula evita el uso de la tabla de conversin de la temperatura media mensual

    al ndice calrico i y del nomograma para el clculo de la EVTp s/aj. que lo

    utiliza, por el contrario, Thornthwaite.

    A los resultados de EVTp s/aj conviene realizar un ajuste, como lo hace Thornthwaite

    en su sistema, que tenga en cuenta la radiacin solar recibida en cada latitud y

    estacin del ao. Para ello se debe utilizar los valores de la Tabla N 3: Duracin

    media de resplandor solar posible en el Hemisferio Sur (o del Hemisferio Norte,

    segn sea el caso).

    En el ejemplo 1 se calcul la EVTp s/aj para los meses de enero, febrero y abril, a

    esos valores se los debe multiplicar por el valor de la duracin del resplandor solar

    segn latitud de la estacin meteorolgica, es decir, los datos correspondientes a la

    latitud de 27.

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Tabla N 3: Duracin media de resplandor solar posible en el Hemisferio Sur (o del

    Hemisferio Norte, segn sea el caso).

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    MTODO DE HOLDRIDGE

    Ejemplo 2: Ajuste de la EVTp s/aj segn la duracin del resplandor solar en el

    Hemisferio Sur.

    Se procede de la siguiente manera para todos los meses:

    Enero = 135 mm (tercera fila) X 1,18 (cuarta fila)= 159,3 mm

    Febrero = 119 mm X 1,02=121,4 mm

    Abril = 102,1 mm X 0,96=98,0 mm. Todos los valores de EVTp aj. obtenidos se

    colocan en la quinta fila.

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    BALANCE HIDROLGICO

    Una vez realizado el clculo de la EVTp aj segn Holdridge se procede a comparar

    el aporte pluviomtrico con este valor y calcular los excesos, dficits y escurrimientos

    segn corresponda. Estos datos nos permitirn conocer el rgimen anual del agua en

    el suelo y su dinmica estacional.

    El proceso se inicia de la siguiente manera:

    1-Se calcula las diferencias entre las precipitaciones mensuales (6 fila) y los valores

    de EVTp aj calculadas (5 fila) y los valores se colocan en la 7 fila;

    2-Los resultados positivos indican que la precipitacin es superior a las necesidades

    de EVTp por lo que el agua queda retenida en el suelo hasta alcanzar su capacidad

    de campo o saturacin (en nuestro ejemplo 100 mm) a partir del cual comienzan a

    quedar excedentes o excesos;

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    BALANCE HIDROLGICO

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    BALANCE HIDROLGICO

    3-Los resultados negativos indican que la precipitacin no alcanza a colmar las

    necesidades de la EVTp, por lo que se consumen paulatinamente las reservas de

    agua almacenadas en el suelo hasta generar un dficit cuando se evaporan

    totalmente;

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    BALANCE HIDROLGICO

    4-De registrarse excesos, como en el ejemplo trabajado, se deben calcular los

    escurrimientos. Para ello se debe tener en cuenta que en cuencas extensas

    desarrolladas en mbitos de planicies o llanuras donde el desplazamiento de las

    aguas es muy lento se calcula el escurrimiento por tercios (se divide por 3)(Bruniard,

    1992), en cuencas de montaas el clculo es por mitades (se divide por dos).

    ..

    .

    Revista Geogrfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Ao 13. N 25. Enero -Junio 2016. ISSN 1668-5180 Resistencia, Chaco

    https://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=https://duendevisual.wordpress.com/2013/01/14/2013-es-el-ano-internacional-del-agua/&ei=pENeVeuWAoipgwSV7oH4BQ&bvm=bv.93990622,d.cWc&psig=AFQjCNHmbjzAFM5ReYJqpwqr4eY-lqBOYw&ust=1432326867135436
  • Publicado en formato digital: Prof. Claudia Vernica, GMEZ; Sr. Hugo Orlando ARELLANO. BALANCE HIDROLGICO. Comparacin del mtodo de

    Holdridge y thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp) Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

    Facultad de Humanidades. UNNE. Ao 13. N 25. Enero Junio 2016. Resistencia, Chaco. En: http://hum.unne.edu.ar/revistas/geoweb/default.htm

    COMPARACIN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN EL BALANCE

    HIDROLGICO REALIZADO A PARTIR DE LA FRMULA DE HOLDRIDGE CON LOS ALCANZADOS POR THORNTHWAITE:

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  • Publicado en formato digital: Prof. Claudia Vernica, GMEZ; Sr. Hugo Orlando ARELLANO. BALANCE HIDROLGICO. Comparacin del mtodo de

    Holdridge y thornthwaite para el clculo de la Evapotranspiracin Potencial (EVTp) Resmenes. Revista Geogrfica Digital. IGUNNE.

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    BALANCE HIDROLGICO

    El balance hidrolgico de la estacin meteorolgica de Resistencia (1981/90)

    aplicando el mtodo de Thornthwaite para el clculo de la EVTp arroja los siguientes

    resultados:

    Nota: Para su realizacin consultar los pasos en http://hum.unne.edu.ar/revistas/geoweb/default.htm Revista

    Geogrfica Digital. IGUNNE. Ao 12. N 23. Enero Junio 2015).

    Ejemplo 3: Balance Hidrolgico segn la frmula de Thornthwaite.

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    COMPARACIONES

    1-Diferencias en la EVTp aj.: los valores de evapotranspiracin calculados con el mtodo de

    Holdridge excede un 247 mm. Anual con respecto al valor obtenido con Thornthwaite para la misma

    estacin meteorolgica;

    2-Excesos: los 247 mm de EVTp que existen de diferencia entre los dos mtodos repercute en los

    excesos, es decir, en el balance realizado a partir del clculo de Thornthwaite la EVTp anual es menor

    por lo tanto hay mayor disponibilidad de agua en el suelo que le permite alcanzar su capacidad de

    campo y generar excedentes;

    3-Dficits: mientras que con Holdridge el mes de enero registra 6 mm de dficit, para Thornthwaite

    todo el ao el suelo almacena humedad;

    4-Otras de las diferencias se presentan en el tiempo en que las precipitaciones son superiores a las

    necesidades de la evapotranspiracin, en el caso de Holdridge hay 11 meses con almacenamiento y 4

    con excesos, con Thornthwaite los 12 meses presentan almacenamiento, 9 de los cuales tienen

    excesos. Este aspecto est en directa relacin con los 247 mm de diferencia de EVTp que se obtienen

    con esos dos clculos.

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    COMPARACIONES

    En los siguientes grficos se pueden observar estas particularidades:

    Holdridge

    Thornthwaite

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    E F MAM J J A S ON D E F M

    TC

    (mm

    )

    RESISTENCIA 1981/90

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    E F MAM J J A S ON D E F M

    TC

    (mm

    )

    RESISTENCIA 1981/90

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    E F MAM J J A S ON D E F MT

    C

    (mm

    )

    RESISTENCIA 1981/90

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    E F MAM J J A S ON D E F M

    TC

    (mm

    )

    RESISTENCIA 1981/90

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

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    COMPARACIONES

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    COMPARACIONES Sin embargo, se debe mencionar que, en algunos casos, estas diferencias

    de milmetros en la EVTp calculadas por ambos mtodos exacerban las

    particularidades mencionadas anteriormente lo que confiere disimilitudes

    notables en los resultados de los balances, como por ejemplo en Villa

    ngela:

    Holdridge

    Thornthwaite

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    E F M A M J J A S O N D E F M

    TC

    (mm

    )

    VILLA NGELA 1981/90

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    E F M A M J J A S O N D E F M

    TC

    (mm

    )VILLA NGELA 1981/90

    Referencias:

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

    Referencias:

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

    Almacenamiento

    Utilizacin del agua en el suelo

    Excesos

    Dficit

    P (mm)

    EVT (mm)

    TC

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    COMPARACIONES

    En el grfico del balance realizado en

    Villa ngela a partir del mtodo de

    Holdridge se puede observar que:

    -los meses de enero, febrero y de julio

    a diciembre se registran dficits;

    -el mes de marzo registra

    almacenamiento;

    -el mes de abril, excesos;

    -mayo y junio, utilizacin de agua en

    el suelo.

    Y segn Thornthwaite se obtiene:

    -ningn mes presenta dficits,

    -el mes de marzo registra

    almacenamiento;

    -en los meses de abril y junio,

    excesos;

    - el resto del ao, utilizacin de agua

    en el suelo.

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    CONCLUSIONES

    Segn todo lo desarrollado se puede rescatar lo siguiente:

    -El clculo de la EVTp segn el mtodo de Holdridge simplifica y evita el uso

    de tablas y nomogramas del sistema original propuesto por Thornthwaite;

    -Los resultados de EVTp anual obtenidos no difieren sustancialmente;

    -Si bien ambos sistemas permiten calcular la EVTp a partir del cual se puede

    realizar el balance hdrico de la mayora de las cuencas con resultados muy

    semejantes, en algunos casos, se debe analizar bien cual de los dos

    conviene para obtener resultados acordes a la realidad de la cuenca

    trabajada.

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