Balance hídrico

Balance Hidrológico.

El balance hidrológico es la evaluación cuantitativa de la economía hídrica en un lugar y tiempo determinados. Permite establecer cuantitativamente los recursos de agua existentes y, por tanto, planificar su utilización tanto para la agricultura como para los otros diversos usos que el hombre hace de ella.

En forma resumida y general, el balance hidrológico se expresa así:

Este balance se puede establecer para diferentes períodos (días, semanas, meses, estaciones o años) y puede cubrir diferentes extensiones territoriales, tales como una parcela, la cuenca de un río, un país o un continente. El balance puede aplicarse a su vez a un sistema completo; por ejemplo, al sistema atmosférico o solo a una parte del sistema; por ejemplo el balance del agua en el suelo. Con el fin de calcularlo, es necesario realizar un análisis de las entradas y las salidas. Por ejemplo, al realizar el balance hidrológico de un lago es necesario conocer las entradas o aportes de agua al lago (lluvia y ríos que lo alimentan) y sus egresos o pérdidas (desagües y ríos que se alimentan de él, y las perdidas por evaporación). Para calcular el balance entre entradas y salidas se pueden hacer mediciones directas o aplicar diferentes fórmulas que representan las diversas fracciones del agua total del sistema.

Las formas de cálculo del balance hidrológico se basan en el principio de conservación de masas, según el cual las variaciones de un volumen de agua cualquiera en un momento dado deben reflejar la diferencia entre las entradas y salidas de agua a dicho volumen. Por lo tanto, es necesario medir el agua almacenada y los flujos de entrada y salida.

En general, los flujos de entrada en el balance hidrológico de un área determinada, por ejemplo un lago, comprenden la precipitación (P) y los flujos de ingreso de agua superficial (I) y subterránea (U). El flujo de salida incluye la evapotranpiración real (ET) y el flujo de egreso (S). Si el flujo de entrada excede al flujo de egreso, el agua almacenada total (∆A) aumenta y viceversa. Debido a esto el término ∆A aparece en la fórmula con signo ±. El balance hidrológico para el lecho de un río, un lago o una parcela en un intervalo de tiempo determinado, puede ser expresado por la siguiente ecuación general:

Dependiendo del objeto de estudio, y del intervalo de tiempo considerado, la ecuación expuesta puede simplificarse o complicarse. Por ejemplo, en el estudio del caudal de un río en un tiempo corto, los ingresos y egresos subterráneos adquieren valores ínfimos en comparación con los otros términos de la ecuación y pueden ser despreciados.

Para la identificación y el cálculo de los diferentes componentes del balance hidrológico, se pueden utilizar modelos, como presenta la figura a continuación para una cuenca. En este modelo, las entradas están constituidas solamente por dicción, es un olla topográficamente independiente, y, por tanto, no existen flujos superficiales o subterráneos desde lugares adyacentes. En el modelo se pueden reconocer tres componentes principales: entradas (precipitación), salidas (pérdidas subterráneas y escurrimiento hacia la salida, evaporación y transpiración) y el movimiento del agua en el interior de la cuenca.

Una de las dificultades más grandes en el cálculo del balance hidrológico es la medición de la evapotranspiración potencial se puede registrar por medio de evaporímetros de diferentes tipos o calcular mediante fórmulas empíricas, por ejemplo, las de Thornthwaite, Penman o Hargreaves; que se basan en relaciones observadas entre la evapotranspiración y una o varias variables meteorológicas.

Sin embargo, en el balance hidrológico se necesita conocer con precisión la evapotranspiración real, que generalmente difiere de la potencial. La dificultad de su medición o cálculo directo estriba en que posee diferentes componentes que varían según el tipo de vegetación, las formas de manejo y las características del suelo. Debido a ello, es aconsejable separar los componentes del balance hidrológico (precipitación, intercepción, infiltración, escorrentía, evapotranspiración) y medirlos individualmente para así obtener una mejor aproximación a la realidad.

Naturalmente es posible despejar como incógnita cualquiera de los términos de la ecuación del balance hidrológico si los otros términos son conocidos. Esto presupone en casi todos los casos mediciones exhaustivas y observaciones por largos períodos para llegar a obtener valores confiables. Para efectos prácticos, es decir, de planificación y programación de actividades agrícolas, se deben considerar aspectos como el inicio y la distribución de las lluvias, la presencia días consecutivos secos, etc.

Información bibliográfica

Título Agroclimatologia Tropical

Autor Autores varios

Editor EUNED

Balance Hidrológico

El tema del ciclo del agua conduce a un planteamiento matemático: el balance hidrológico. Si se considera la cuenca de un río (unidad hidrogeográfica y geomorfológica básica para los estudios de hidrología) y se considera también un periodo de tiempo, es factible estimar el agua que entra y sale en el ciclo a través de dicha superficie y durante ese lapso.

En el balance hidrológico se establecen una parte activa y una pasiva. La parte activa comprende al escurrimiento, es decir, a las corrientes que salen durante el período considerado, y a la evaporación de la misma cuenca y del mismo período. Simultáneamente, en la parte pasiva están dos fuentes fundamentales de entrada: las precipitaciones (lluvia, nieve, etc.), y las precipitaciones ocultas (aquellas que no se miden pluviómetro, como el rocío, la escarcha, etc.) que en general son de escasa importancia, pero en casos particulares pueden ser decisivas para el ciclo y el balance hidrológicos de algunas regiones. Estos son los términos que corresponden a la parte hidrológica-meteorológica, pero hay otros que son de hidrología pura: las aportaciones al período siguiente y las aportaciones del período precedente. No toda el agua que escurre superficialmente proviene de la lluvia, sino que puede venir de manantiales suministrados por la reserva subterránea, o bien de las reservas de hielo y nieve en la época de deshielo; y, al mismo tiempo, no toda el agua que ha llovido corre por la superficie, sino que una parte

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