Ingenieria civil - hidrologia

INTRODUCCION
En hidrología, la evaporación es una de las variables hidrológicas importantes al momento de establecer el balance hídrico de una determinada cuenca hidrográfica. En este caso, se debe distinguir entre la evaporación desde superficies libres y la evaporación desde el suelo, para determinar la cantidad de agua que se pierde por evaporación en grandes depósitos como presas, lagos osistemas de conducción, y, por otro, la cantidad de agua con que es necesario dotar a los distritos de riego, para determinar las fuentes y dimensiones de los sistemas de abastecimiento.
Todos hemos observado que una pequeña cantidad de agua derramada en el suelo, pasado un tiempo, desaparece.
Éste es un fenómeno cotidiano llamado evaporación por la cual el agua líquida ingresa a laatmósfera, en forma de vapor, regresando al ciclo del agua.
Diversos estudios han demostrado que los océanos, mares, lagos y ríos proveen alrededor del 90% de humedad a la atmósfera vía evaporación; el restante 10% proviene de la transpiración de las plantas que es la Evapotranspiración. El agua penetra por la raíz, circula por la planta y gran parte de ella se evapora por las hojas.
Estos fenómenos sonfamiliares a todo el mundo, sí, pero, ¿qué ocurre realmente? ¿Qué factores intervienen en estos procesos?
El paso de un estado a otro va acompañado de intercambio de energía y condicionado por la temperatura.

EVAPORACION Y EVAPOTRANSPIRACION
I. EVAPORACION:

A. Definición:

Fase del ciclo hidrológico en el cual la precipitación que llega a la superficie de la tierra retorna a laatmósfera en forma de vapor. En el aspecto físico puro la evaporación es el paso del agua del estado líquido al gaseoso. La definición hidrológica de evaporación está restringida a la tasa neta de transporte de vapor hacia la atmósfera.
La evaporación se produce básicamente por el aumento de la energía cinética que experimentan las moléculas de agua cercanas a la superficie de un suelo húmedo ouna masa de agua, producida por la radiación solar, el viento y las diferencias en presión de vapor.
Este aumento de energía cinética provoca que algunas moléculas de agua “brinquen” de manera continua a la atmosfera. Al mismo tiempo, algunas de las moléculas que ya se encuentren en la atmosfera se condensan y regresan al cuerpo de agua. Naturalmente, lo que interesa en la Ingeniería Hidrológica esel flujo neto de partículas a la atmosfera, al cual se le denominará en lo sucesivo a la evaporación.
El intercambio de moléculas descrito se forma en una pequeña zona situada junto a la superficie del agua, como se muestra.

La evaporación será entonces igual a la cantidad de agua que logre salir de la zona de intercambio. Si ew es la presión de vapor existente en la zona de intercambio, eala presión del vapor de aire que se tiene en un momento dado y es la presión de vapor de saturación, se pueden presentar dos situaciones:

a) es > ew: En este caso se produce evaporación mientras ea sea menor que ew. cuando la presión de vapor del aire alcanza el valor de ew, deja de haber paso de moléculas de la zona de intercambio a la atmosfera y, por lo tanto, cesa la evaporación.Esto sucede antes de que el aire se sature.
b) es < ew: En este caso la evaporación cesa cuando ea alcanza el valor es a pesar de que aun existe un gradiente de presión de vapor entre la zona de intercambio y la atmosfera. A partir de ese momento comienza a invertirse el proceso y se produce condensación, pues ea > es.
En cualquier caso la evaporación es proporcional al gradiente depresión de vapor entre la zona de intercambio y la atmosfera. Este caso se conoce como: “Ley de Dalton” y se expresa en la forma:
E=k (ew - es)
Donde:
k = Constante de proporcionalidad.
E = Evaporación
Debido a la reducida dimensión vertical de la zona de intercambio, la presión del vapor en la misma es difícil de medir; sin embargo, ew generalmente tiene un valor cercano a es, de manera...