2da Defensa Tesis Balance Hidrico

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR.FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA.

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL.

SEGUNDA DEFENSA DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN

BALANCE HÍDRICO Y ANÁLISIS DE CALIDAD DEL AGUA EN LA CUENCA DEL RÍO SAN

ANTONIO, MUNICIPIO DE NEJAPA, DEPARTAMENTO DE SAN SALVADORPRESENTAN:

BATRES ÁVALOS, IRWINGÓMEZ RIVERA, LUIS CÉSAR

DOCENTES DIRECTORES:

ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDES

ING. EDWIN SANTIAGO ESCOBAR RIVAS

ING. JOAQUÍN MARIANO SERRANO CHOTO

ING. CARLOS VLADIMIR NAJARRO RIVERA

CAPITULO 3 PRUEBAS DE

CAMPO.

PERMEABILIDAD DEL SUELO

SISTEMAS DE LOS SUELOS Y LAS ROCAS:

Partículas sólidas. Partículas líquidas.Vapor de agua.

• DETERMINA EL GRADO DE INFILTRACION DEL AGUA, QUE FORMA PARTE DE LA RECARGA.

IMPORTANCIA DE LA PERMEABILIDAD.

EFECTOS SOBRE EL BALANCE HIDRICO.

• DETERMINA LOS LIMITES DE ACUIFEROS

• DETERMINA ZONAS DE SUELO

Factores que intervienen en la permeabilidad.

1. La relación de vacíos del suelo.2. La estructura y estratificación del suelo. 3. Tamaño de las partículas.4. Grado de saturación.5. Polaridad.6. Densidad del suelo.7. Peso especifico.

Métodos para la determinación de la permeabilidad del suelo.

MÉTODOS ENSAYODIRECTOS 1. Permeámetro de carga constante.

2. Permeámetro de carga variable.

INDIRECTOS1. Calculo a partir de la curva granulométrica.2. Calculo a partir de la prueba de consolidación.3. Calculo con la prueba horizontal de capilaridad.

INSITU

1. Prueba de agotamiento y recuperación • Prueba de perforación entubada. • Prueba de perforación no entubada.2. Prueba de infiltración. • Lagunas de infiltración • Infiltrómetro de doble anillo. • Método de Bouwer. • Método de Porchet. • Pruebas de inyección o extracción de agua (SlugTest).

Permeámetro de carga constante

La pérdida de carga h, depende únicamente de la diferencia entre los niveles de agua.

Aplicable a suelos relativamente permeables:

• Limos• Arenas • Gravas

𝒌=𝑽

𝒕 ∙ 𝒊∙ 𝑨=

𝑽 ∙𝑳𝒕 ∙𝒉 ∙𝑨

CALCULO DE LA PERMEABILIDAD

ASTM D2434 - 68

Permeámetro de carga variable.

𝒌= 𝒂 ∙𝑳𝑨 ∙∆ 𝒕

∙ 𝒍𝒏𝒉𝟏

𝒉𝟐

Coeficiente de permeabilidad k

Aplicable a suelos menos permeables:

• Limos• Arcillas

ASTM D2434 - 68

Cálculo de la permeabilidad a partir de la curva granulométrica.

Correlación entre granulometría y permeabilidad.

Factores que influyen en la práctica.

Tamaño de partículas.Porosidad.No reemplaza a los métodos más exactos.

Fórmula de Allen Hazen: (1)

Cálculo de la permeabilidad mediante la prueba de consolidación unidimensional.Determina el decremento de volumen y la velocidad con que este decremento se produce, en un espécimen de suelo confinado lateralmente y sujeto a una carga axial

El cambio de volumen se mide con un micrómetro colocado en un puente fijo y conectado a la placa de carga sobre la piedra porosa superior.

Cálculo de la permeabilidad mediante la prueba horizontal de capilaridad.

La capilaridad es un proceso de los fluidos que depende de su tensión superficial.

Esta prueba se limita a suelos con buen drenaje, con rangos del coeficiente de permeabilidad que varía entre 1 x 10-1 a 1 x 10-5 cm/seg.

El coeficiente k se determina con la expresión:

Cálculo de la permeabilidad por medio de pruebas de agotamiento y recuperación.Mediante el uso de una bomba

de pequeño caudal es posible extraer el agua del pozo (agotamiento) y luego se mide la recuperación del nivel piezométrico a lo largo del tiempo.

Lagunas de Infiltración.

• Superficie mínima de la laguna de 7 m2 (circulares o rectangulares).

• Estado inicial cercano a la saturación.

Infiltrómetros Cilíndricos de doble anillo.

Infiltrómetros Cilíndricos de doble anillo.Instalación.

• Seleccionar el sitio para la instalación.

• Colocar el cilindro interior en el terreno por lo menos 15 cm.

• Centrar el cilindro exterior.

• Llenar con agua hasta 10 cms ambos anillos.

ASTM D3385 - 09

Método de Bouwer.

• Infiltrómetro circular o rectangular con tamaño superior a 2 m (diámetro).

• Opera por períodos de tiempo de hasta seis horas.

• Alturas de agua entre 30 y 60 cm.

𝒊𝑪𝑶𝑹=𝒊𝑰𝑵𝑭 ∙𝝅 ∙𝒓𝟐

𝝅 ∙ (𝒓+𝒙 )𝟐

Infiltrómetro circular:

Infiltrómetro rectangular:

𝒊𝑪𝑶𝑹=𝒊𝑰𝑵𝑭 ∙𝒂 ∙𝒃

(𝒂+𝟐 ∙ 𝒙 ) ∙ (𝒃+𝟐 ∙ 𝒙 )

Método de Porchet.Procedimiento.

Excavar un cilindro de radio R y llenarlo con agua hasta una altura h.

La superficie a través de la cual se infiltra agua es:

𝑺=𝝅 ∙𝑹∙ (𝟐𝒉+𝑹 )

𝝅 ∙𝑹 ∙ (𝟐𝒉+𝑹 )𝒌=−𝝅 ∙𝑹𝟐 𝒅𝒉𝒅𝒕

Suponiendo que la infiltración es constante, se cumple la igualdad:

Simplificando, separando variables e integrando se tiene finalmente:

𝒌= 𝑹𝟐∙ (𝒕𝟐−𝒕𝟏 )

∙ 𝒍𝒏(𝟐𝒉𝟏+𝑹𝟐𝒉𝟐+𝑹)

Ensayo de Permeabilidad de Porchet N°1.

V1422_13-05-13.3gp

Ensayo de Permeabilidad de Porchet N°1.DATOS GENERALES

ENSAYO N° 1COORDENADA

SLatitud Longitud Elevación

(m.s.n.m) 475043 299755 432

UBICACION Ciudad de NejapaFECHA 13 mayo 2013PRUEBA DE DESCENSO

Radio (cm) 15Altura (cm) 50

Tiempo (seg) Descenso (cm) Tiempo (seg) Descenso (cm)0 25 180 135 24 211 129 23 238 11

16 22 277 1030 21 309 945 20 351 855 19 402 770 18 445 690 17 496 5

108 16 557 4131 15 610 3153 14 671 2

0 9 30 55 90 131

180

238

309

402

496

610

0

5

10

15

20

25

30

Grafica de Descenso Ensayo Nº 1.

Tiempo (Segundos)

Descen

so

(C

en

tím

etr

os)

Tasa de Infiltración N°1(Ensayo N°1)

Tiempo (seg)

Descenso (cm)

t1 16 h1 22

t2 30 h2 21

Cálculos.

Tasa de Infiltración N°2(Ensayo N°1)

Tiempo (seg)

Descenso (cm)

t1 445 h1 6

t2 496 h2 5

Cálculos.

Tasa de Infiltración Promedio Ensayo N°1.

Determinación del porcentaje de humedad en el sitio de

ensayo N°1. Peso (Grs)

Tara 14-8 78.60

Tara 14-8 + Muestra # 1 Húmeda

547.0

Peso Muestra # 1 Húmeda

468.40

Tara 14-8 + Muestra # 1 Seca

507.40

Peso Muestra # 1 Seca

428.80

Cálculo:

Ensayo de Permeabilidad de Porchet

Ensayo

Latitud Longitud Elevación (m.s.n.m)

Ubicación Tasa de Infiltración (cm/seg)

% Humedad del Suelo

1 475043 299755 432 Ciudad de Nejapa

0.0149 8.45

2 476971 301211 410 Cantón El Camote

0.00443 19.66

3 477787 301616 413 Cantón El Camote

0.000581 20.65

4 475807 298311 506 Cantón El Cedral

0.00828 18.63

5 475600 298720 513 Cantón El Cedral

0.00371 18.29

6 475428 299384 452 Ciudad de Nejapa

0.0364 21.46

7 475886 299642 499 Cantón El Cedral

0.00226 11.52

8 476006 301401 424 Cantón El Puchero

0.00275 14.15

9 475247 301248 431 Cantón Amapilapa

0.00140 24.18

10 475319 303293 454 Cantón El Llano 0.00221 10.20

11 474470 301902 470 Cantón Camotepeque

0.00438 26.02

12 473526 299305 467 Cantón El Salitre

0.00221 12.71

13 474304 298070 498 Cantón Los Morales

0.000744 12.83

14 475944 298117 496 Canto El Nance 0.00245 8.19

15 477069 297923 489 La Puerta 0.0170 8.3316 472346 293034 1375 Picacho 0.000365 15.8917 471609 293017 1424 Picacho 0.000329 22.2218 471203 292906 1374 Picacho 0.00115 14.6719 471187 292060 1482 Picacho 0.00508 11.1020 470981 289867 1582 Cantón la

Esperanza0.00753 6.45

21 470070 290100 1764 El Boquerón 0.00510 13.3122 469943 290000 1793 El Boquerón 0.00321 13.02

Métodos existentes para mediciones de

caudal en ríos.

MEDICIONES DE CAUDAL.

Medición del caudal con un molinete.

Tipo taza cónica

Tipo hélice

La velocidad media correspondiente a cada franja se calcula a partir de la media de la velocidad medida al 20% y 80% de la profundidad en esa franja.

En las corrientes superficiales se montan pequeños molinetes sobre barras que sostienen operarios que caminan por el agua.

Vertederos de aforo.• Vertederos de pared aguda

• Vertederos de pared ancha.

El ángulo de la escotadura es casi siempre de 90°, pero se dispone de diagramas de calibración para otros ángulos, 60°, 30° y 15°

El canal de aforo Parshall.

Utilización de estructuras existentes.

• Alcantarillas .• Aperturas de

los puentes.

Donde: Q: Caudal en metros cúbicos por segundo.W: Ancho de la apertura en metros.H: Profundidad del caudal en metros.c: Coeficiente de descarga que depende de la geometría de la alcantarilla; un valor típico es 0.6.

Limnígrafos.

Limnigrafo Esquematizado

UTILIZACION.

• Detalle de las variaciones del caudal en función del tiempo.

• Hidrograma, es decir, una gráfica del caudal en función del tiempo, es necesario un registro constante de los cambios del nivel del agua.

Medición del caudal por el método del flotador.

Primer paso: Seleccionar el lugar adecuado.

Se selecciona en el río un tramo uniforme

Segundo paso: Medición de la velocidad

En el tramo seleccionado ubicar dos puntos, A (de inicio) y B (de llegada) y medir la distancia, por ejemplo 10 metros

Una persona se ubica en el punto A con el flotador y otra en el punto B con el reloj o cronómetro

La velocidad de la corriente de agua del río se calcula con base en la siguiente ecuación:

Determinación de la sección transversal del río.Mida 5 veces la profundidad del agua (en metros) a distancias iguales

Sume las cinco cifras de la profundidad y divida por cinco para encontrar la profundidad media del agua.𝑨𝑻𝒓𝒂𝒏𝒔=𝑷𝒓𝒐𝒇𝒖𝒏𝒅𝒊𝒅𝒂𝒅𝑷𝒓𝒐𝒎∗ 𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐𝑹 í 𝒐

La sección transversal promedio del río se calcula con base en la siguiente ecuación:

Cálculo del Caudal del río. Para calcular el caudal de agua (en m3/s) multiplique la velocidad media del agua por la sección transversal media.

Donde:QRío: Caudal del río.Velocidad: Velocidad promedio del río.Areaprom: Sección transversal promedio.

MEDICIONES DE CAUDAL DEL RIO SAN ANTONIO.

Selección del sitio para la realización de las mediciones.

Este es un tramo del río ubicado en las cercanías de la ciudad de Nejapa, se caracteriza por ser recto, sin curvas, ni obstáculos que causen una lectura errónea del caudal.

Latitud Longitud Elevación

476976 301218 405

La ubicación del sitio se encuentra en las siguientes coordenadas geográficas:

Tramo (m) Tiempo (Seg) Velocidad (m/seg)10 18.7 0.53510 21.3 0.46910 22.5 0.44410 20.3 0.49310 18.50 0.54010 19.8 0.50510 17.5 0.57110 21.3 0.46910 21.9 0.45710 19.8 0.50510 19.7 0.508

Medición de la velocidad.

Para la medición de la velocidad se tomó un tramo de 10 metros para los que se realizaron las siguientes mediciones de velocidad.

Promediando las velocidades obtenemos:

Medición del área de la sección

transversal del río.

Tramo AA Tramo BB

Ancho del tramo AA= 2.70 metros

Ancho del tramo BB= 2.90 metros

Medición

Valor de profundidad (m)

Medición

Valor de profundidad (m)

1 0.40 1 0.37

2 0.37 2 0.36

3 0.30 3 0.26

4 0.27 4 0.21

5 0.25 5 0.21

Profundidad promedio tramo AA= 0.318 metros

Profundidad promedio tramo BB= 0.282 metr

La medición de la sección transversal se realizó en los puntos de inicio y final del tramo seleccionado obteniendo los siguientes resultados para las diferentes medidas de profundidad.

Sección transversal del Río San Antonio.

ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO Y

BACTERIOLÓGICOActividades humanas producen degradación de la calidad en las aguas naturales

• Actividades agrícolasFertilización agrícola y residuos fitosanitarios de plaguicidas

• Ganadería

• Agroindustria

• Vertidos de origen humano como aguas de alcantarilla

Análisis de los componentes físico-químicos y bacteriológicos de las aguas del Río San Antonio

y de los pozos en la zona de estudio.

Índice de Calidad de Aguas” (ICA)

El Índice de calidad de agua utilizado en El Salvador es una versión modificada del “WQI” (Water Quality Index) que fue desarrollada por La Fundación de Sanidad Nacional de EE.UU. (NSF).

Recomendado por el Programa Ambiental de El Salvador, proyecto ejecutado por el Ministerio de Agricultura y Ganadería

Para la determinación del “ICA” interviene 9 parámetros, los cuales son: 1. Coliformes Fecales (en NMP/ 100

mL):2. PH (en unidades de PH): 3. Demanda Bioquímica de Oxigeno en

5 días (DBO5 en mg/ L): 4. Nitratos (NO3 en mg/L): 5. Fosfatos (PO4 en mg/L):6. Cambio de la Temperatura (en ºC): 7. Turbidez (en UNT):8. Sólidos disueltos totales (en mg/ L):9. Oxigeno disuelto (OD en %

saturación):

Estimación del Índice de Calidad del Agua ICA.

CALIDAD DE AGUA COLOR VALOR Excelente 91 a 100

Buena 71 a 90 Regular 51 a 70

Mala 26 a 50 Pésima 0 a 25

Fuente: Lobos. José. Evaluación de los Contaminantes del Embalse del Cerrón Grande PAES 2002.

Las aguas con “ICA” mayor que 90 son capaces de poseer una alta diversidad de la vida acuática.

Las aguas con un “ICA” de categoría “Regular” tienen generalmente menos diversidad de organismos acuáticoscon frecuencia crecimiento de las algas.

• Las aguas con un “ICA” de categoría “Mala” pueden solamente apoyar una diversidad baja de la vida acuática

• Las aguas con un “ICA” que caen en categoría “Pésima” pueden solamente poder apoyar un número limitado de las formas acuáticas de la vida. Normalmente no sería considerado aceptable para las actividades que implican el contacto directo con ella

• Las aguas con “ICA” mayor que 90 son capaces de poseer una alta diversidad de la vida acuática.

• Las aguas con un “ICA” de categoría “Regular” tienen generalmente menos diversidad de organismos acuáticos con frecuencia muestran crecimiento de las algas.

Para calcular el Índice de Calidad del Agua se puede utilizar una

función ponderada multiplicativa (ICAm).

𝑰𝑪𝑨𝒎=∏𝒊=𝟏

𝟗

(𝑺𝒖𝒃𝒊𝒘 𝒊) wi: Pesos relativos asignados a

cada parámetro (Subi)

Pesos relativos para los parámetros del

“ICA”.i Subi wi

1 Coliformes Fecales

0.15

2 PH 0.123 DBO5 0.10

4 Nitratos 0.105 Fosfatos 0.106 Temperatura 0.107 Turbidez 0.088 Solidos

Disueltos Totales

0.08

9 Oxigeno Disuelto

0.17

Cálculo de los Subi del Índice de Calidad

Coliformes Fecales.

Valoración de la calidad de agua en función de Coliformes Fecales.

subi

Potencial de Hidrógeno (PH).PH.

Fig. 3-29. Valoración de la calidad de agua en función del pH

Resultados de laboratorio de

componentes físicos-químicos y

bacteriológicos de las aguas del Río San

Antonio.

Indicaciones para la toma de muestras de agua para análisis fisicoquímico y bacteriológico:

Utilizar frascos plásticos con tapa de 1 litro de

capacidad. Frascos limpios o nuevos (que hayan contenido agua). Al llegar al punto de muestreo:

• Utilizar guantes de látex para el muestreo.• Tomar la muestra con la boquilla del frasco

apuntando aguas arriba del río.• Enjuagar el frasco por lo menos 3 veces con la

muestra.• Al tomar la muestra llenar completamente el frasco

e inmediatamente tapar.• Mantener la muestra en contenedores a menos de

10°C.• El tiempo de recolección de la muestra hasta el

inicio del análisis no debe exceder las 12 horas.• Identificar el lugar, fecha y hora de muestreo.

MUESTRAS DE RÍO Muestra 1 Muestra 2

Ubicación: Cantón Camotepeque, Mapilapa.

Ubicación: Cantón Camotepeque, Las Vegas.

Naturaleza de la muestra Río Naturaleza de la muestra Río Coordenadas Coordenadas

Latitud Longitud Elevación Latitud Longitud Elevación N 13°49’36.7’’ W 89°13’38’’ 420 msnm N 13°51’32.6’’ W 89°12’30.6’’ 395 msnm

Fecha de muestreo 10-julio-2013 Fecha de muestreo 10-julio-2013 Hora de muestreo 11:30 AM Hora de muestreo 12:10 PM Temperatura de la muestra 28 °C Temperatura de la muestra 28 °C Temperatura ambiente 33 °C Temperatura ambiente 33 °C

MUESTRA 1 Parámetro. Valor Unidades

Coliformes totales 170,000.0 NMP/100 mL Coliformes Fecales 170,000.0 NMP/100 mL pH 6.76 unidades de pH DBO5 16.6 mg/ L Nitratos 2.6 mg/ L Fosfatos 4.3 mg/ L Cambio de la Temperatura 5 ºC Turbidez 9.29 UNT Sólidos disueltos Totales 166 mg/ L Oxigeno Disuelto 8.5 mg/L

MUESTRAS DE POZO Muestra 1 Muestra 2

Ubicación: Calle Mapilapa, Zona central de Nejapa

Ubicación: Cantón Camotepeque, Mapilapa.

Naturaleza de la muestra Pozo Naturaleza de la muestra Pozo Coordenadas Coordenadas

Latitud Longitud Elevación Latitud Longitud Elevación N 13°49’15.5’’ W 89°13’47’’ 435 msnm N 13°49’53.2’’ W 89°13’23.2’' 403 msnm

Fecha de muestreo 10-julio-2013 Fecha de muestreo 10-julio-2013 Hora de muestreo 11:00 AM Hora de muestreo 12:40 PM Temperatura de la muestra 28 °C Temperatura de la muestra 28 °C Temperatura ambiente 32 °C Temperatura ambiente 33 °C


Coliformes totales 11,000.0 NMP/100 mL Coliformes Fecales 5,000.0 NMP/100 mL pH 6.64 unidades de pH DBO5 0.20 mg/ L Nitratos 1.90 mg/ L Fosfatos 1.90 mg/ L Cambio de la Temperatura 4 ºC Turbidez 0.89 UNT Sólidos disueltos Totales 227.0 mg/ L Oxigeno Disuelto 5.80 mg/L

Cálculo del “ICA” para las muestras tomadas en el Río San Antonio.

𝑰𝑪𝑨𝒎=∏𝒊=𝟏

𝟗

(𝑺𝒖𝒃𝒊𝒘 𝒊)

𝑰𝑪𝑨𝒎=(𝟑𝟎 .𝟏𝟓) (𝟖𝟎𝟎 .𝟏𝟐 ) (𝟏𝟕𝟎 .𝟏𝟎) (𝟗𝟐𝟎 .𝟏𝟎 ) (𝟏𝟔𝟎 .𝟏𝟎) (𝟕𝟒𝟎 .𝟏𝟎 ) (𝟕𝟖𝟎 .𝟎𝟖 ) (𝟕𝟔𝟎 .𝟎𝟖) (𝟗𝟒𝟎 .𝟏𝟕 )

𝑰𝑪𝑨𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂𝟏𝒅𝒆𝒍𝑹 í 𝒐𝑺𝒂𝒏 𝑨𝒏𝒕𝒐𝒏𝒊𝒐=𝟑𝟔 .𝟔𝟒

MUESTRA 1 Parámetro. Valor Unidades Subi wi Total

1 Coliformes Fecales 170,000 NMP/100 mL 3 0.15 1.18 2 pH 6.76 unidades de pH 80 0.12 1.69 3 DBO5 16.6 mg/ L 17 0.10 1.33 4 Nitratos 2.6 mg/ L 92 0.10 1.57 5 Fosfatos 4.3 mg/ L 16 0.10 1.32 6 Cambio de la Temperatura 5 ºC 74 0.10 1.54 7 Turbidez 9.29 UNT 78 0.08 1.42 8 Sólidos disueltos Totales 166 mg/ L 76 0.08 1.41 9 Oxigeno Disuelto 109 % saturación 94 0.17 2.16

Valor del ICA Σ 36.64

Cálculo del “ICA” para las muestras tomadas en pozos aledaños al Río San

Antonio.


1 Coliformes Fecales 5,000 NMP/100 mL 14 0.15 1.49 2 pH 6.64 unidades de pH 74 0.12 1.68 3 DBO5 0.20 mg/ L 98 0.10 1.58 4 Nitratos 1.90 mg/ L 90 0.10 1.57 5 Fosfatos 1.90 mg/ L 29 0.10 1.40 6 Cambio de la Temperatura 4 ºC 78 0.10 1.55 7 Turbidez 0.89 UNT 97 0.08 1.44 8 Sólidos disueltos Totales 227.0 mg/ L 70 0.08 1.40 9 Oxigeno Disuelto 74 % saturación 72 0.17 2.07


Resumen de resultados del Índice de calidad del agua “ICA” para las

muestras de río y de pozo.Número Tipo de muestra. Valor Calidad de agua

# 1 Río 36.64 Mala # 2 Río 40.85 Mala # 1 Pozo 56.04 Regular # 2 Pozo 48.25 Mala

CALIDAD DE AGUA COLOR VALOR

Excelente 91 a 100 Buena 71 a 90

Regular 51 a 70 Mala 26 a 50

Pésima 0 a 25 Fuente: Lobos. José. Evaluación de los Contaminantes

del Embalse del Cerrón Grande PAES 2002.

PREGUNTAS Y

RESPUESTAS DEL

CAPITULO III

CAPITULO 4

Balance Hídrico

Recarga AcuíferaLa recarga se puede definir como la entrada de agua dentro de la zona saturada donde pasa a formar parte de las reservas subterráneas, esta entrada puede darse de dos maneras, por un movimiento descendente del agua debido a las fuerzas de gravedad o debido al movimiento horizontal del flujo bajo diversas condiciones hidráulicas de las capas que conforman el perfil del suelo.

Agua SubterráneaEl agua subterránea es agua sub-superficial que ocupa vacíos presentes en formaciones geológicas, y constituye una de las fases o etapas del ciclo del hidrológico. La cantidad de agua subterránea almacenada en las formaciones geológicas y la facilidad con la cual puede extraerse depende de dos factores físicos:

• la porosidad • la permeabilidad

El agua subterránea es ampliamente utilizada en regiones áridas y en islas, debido a la escasez de fuentes superficiales, pero debido al alto nivel de contaminación en los sistemas de abastecimiento de agua superficial, en los países de clima húmedo se ha comenzado a implementar también este recurso.

Factores que intervienen en la recarga

Superficie de la tierra:. Irrigación superficial, artificial o

natural Ríos Zona no saturada entre el suelo

y el acuífero Acuífero

Tipos de recarga

Recarga directa o recarga difusa, proveniente del agua lluvia.

Recarga concentrada o indirecta, producto de cauces permanentes, estacionales y efímeros.

Flujos laterales, procedentes de otros acuíferos.

Retorno de riegos, excesos de riegos o las pérdidas en los canales de distribución.

Recarga Urbana, producto de fugas de redes de abastecimiento y redes de alcantarillado.

Zonas de perfil

http://www.google.com.sv/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=ksAGABmnooEu5M&tbnid=rRN3g-GDSBJyAM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.artinaid.com/2013/04/caracteristicas-de-los-acuiferos/&ei=ww0oUpyMAdTc4AOUxYCQAQ&psig=AFQjCNEQmYGnupXD3P09gKwJs0OyUC5zZQ&ust=1378442851854789

Métodos para la estimación de la recarga en acuíferos

Medidas directas, toman datos del agua ubicada en la superficie

Balance de Agua, toman datos en la zona no saturada

Técnicas de Darcy, toman datos de la zona saturada

Técnicas de Trazadores

Métodos Empíricos


Medidas directas

Lisimetros

Medidores de infiltracion


Métodos de balance de agua para calculo el de la recarga

Para hacer el balance hídrico se aplica el principio de la conservación de masa a una cierta región de volumen conocido.

R=P-Es-ET±ΔS Siendo: R = recarga P = precipitación Es = escorrentía ET = evapotranspiración ∆S = cambio en el almacenamiento


Metodos de trazadores

Los trazadores son sustancias que se encuentran en el agua y se pueden detectar por medios visuales o analíticos, pueden utilizarse para determinar las fuentes que originan la recarga, donde hacen el papel de señalizadores, o para determinar la cantidad de flujo que alcanza las reservas subterráneas. La técnica de señalizadores consiste en inyectar un trazador y luego rastrearlo en un área determinada (Lerner et al., 1990). Colorantes Temperatura Bromuro Nitrato Isotopos Cloruro

Cloruro 36 Carbono 14 Carbono 13 Boro 11 Otros isotopos


Balance hídricoEl balance hídrico en una cuenca consiste en establecer una igualdad entre las entradas y las salidas de esa zona en particular, la concepción responde al proceso real del ciclo hidrológico, aunque existe una posibilidad de error en la medida de los términos que intervienen en el balance, con lo cual se debe tener cuidado en el uso de los mismos ya que los resultados se pueden alejar de los valores verdaderos.

Entradas = SalidasPrecipitación = Bombeo + Recarga +

Escorrentía

Precipitación = infiltración + evapotranspiración + escorrentía + bombeo

RECARGA ACUIFERO

NEJAPA

Modelo balance hídrico cuenca rio San Antonio

SUPERFICIE CUENCA RIO SAN ANTONIO

PRECIPITA

CI

ON

EVAPOTR

ANSPIRACI

ON

INFILTR

ACIO

N

ESCORRENTIA SUPERFICIAL

EXTRACCION POR BOMBEO

• Riego a cultivos• Fugas en tuberías sectores urbanos • Precipitación• Acuífero subterráneo

• Calculo de dirección del flujo por medio de Isolineas, isotopos y trazadores

• Métodos de prospección geofísica

Componentes del balance hídrico

Entradas

• Escorrentía • Recarga Potencial acuífero

subterráneo• Evapotranspiración• Bombeo de pozos y aforos en la

zona proporcionados por alcaldía de Nejapa

Componentes del balance hídrico

Salidas

haargreaves

Thornthwaite

Calculo Evapotranspiracio

n

Temperatura

Infiltracion

Calculo RecargaMetodo Gunther

Schosinsky

Balance hidrico

Escorrentia

ConsumoBombeo

Precipitacion

Parametros para el modelo,

Kv, Cc, Cf, Kp

Calculo RecargaMetodo Gunther

Schosinsky

Aforo en Rio San Antonio

Inventario de pozos y datos

de ANDA

Balance hidrico

Comparacion de resultados con estudios

anteriores

Periodo cálculo Balance hídrico

El balance hídrico se ha considerado para un periodo de 7 años de los cuales se ha podido recopilar información de precipitaciones en estaciones pluviométricas.

Antecedentes de balance

Debido a la importancia que tiene la cuenca en estudio, se han realizado estudios previos por parte de otras instituciones con diferentes intereses, con el afán de monitorear la recarga hacer propuestas para la explotación de acuífero del que forma parte, además de existir estudios previos de análisis de calidad de agua.

Antecedentes• Gil, L.,”Evaluación Hidrogeológica y

Vulnerabilidad Intrínseca del Sistema Acuífero del Municipio de Nejapa, San Salvador, ElSalvador”. Investigación de Tesis de post-grado- Universidad de Costa Rica 2007. Balance hídrico Dinámico el Salvador, SNET -2005

• Revisión y Análisis de los componentes Hidrológico e Hidrogeológico del Estudio Hidrogeológico, Hidrológico, Hidráulico y de Riesgo Zona Planta Nixapa, Industrias La Constancia ILC, Nejapa, San Salvador 2013

• Ponce de León y otros., “Caracterización de los riesgos geológicos y dimensionamientos de los recursos hidrogeológicos enel municipio de Nejapa”. Geólogos del Mundo, 2003.

Precipitación

Balance hídrico cuenca rio San Antonio

Para determinar la precipitación en la cuenca del rio San Antonio se tomaron las precipitaciones diarias desde el año 2007 hasta el año 2013, haciendo las lecturas directas de la página del DGOA, una vez tabuladas procedimos a calcular las precipitaciones mensuales medias y acumuladas para las estaciones San Andrés, El Boquerón y Aguilares, estas estaciones son las que servirán para hacer los polígonos de Thiessen en nuestra cuenca.

Mes

Ener

o

Febr

ero

Mar

zoAb

ril

May

oJu

nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00

Precipitación 2008

2008 San Andres 2008 Aguilares 2008 Boqueron

Mes

Ener

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ero

Mar

zoAb

ril

May

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nio

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to

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iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

Precipitación 2007


Mes

Ener

o

Febr

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zoAb

ril

May

oJu

nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

Precipitación 2009


Mes

Ener

o

Febr

ero

Mar

zoAb

ril

May

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nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

Precipitación 2010


Mes

Ener

o

Febr

ero

Mar

zoAb

ril

May

oJu

nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

Precipitación 2012


Mes

Ener

o

Febr

ero

Mar

zoAb

ril

May

oJu

nio

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Octub

re

Noviem

bre

Diciem

bre

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

Precipitación 2011


San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

San

An

dre

s

Ag

uila

res

Boq

uero

n

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

Precipitación anual acumulada

PrecipitaciónAño Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

2007

San Andrés

0 0 0 47.3 151 71.9

Aguilares 0 0 0 66.9 29.8 13.7Boquerón 0 0 0 86.5 127 122

2008

San Andrés

0 5.9 8.6 57.6 38.2 358.7

Aguilares 0 17.45 4.3 62.8 79.7 93.1Boquerón 0 29 0 68 121.2 478.21

2009

San Andrés

0 0 0 0 0 146.2

Aguilares 0 0 0 0 0.1 147.9Boquerón 0 0 0 0 0.2 149.6

2010

San Andrés

0 0 33.5 63.6 311.6 291.9

Aguilares 0 0 55.85 67.3 422.4 294.75Boquerón 0 0 78.2 71 533.2 297.6

2011

San Andrés

1 45.2 25.5 47.3 36.3 293.7

Aguilares 4.5 29.7 17 60 57.65 256.05Boquerón 8 14.2 8.5 72.7 79 218.4

2012

San Andrés

15.2 0 2.1 26.4 192.6 160.5

Aguilares 7.8 2.6 14.8 47.2 229 133Boquerón 0.4 3.8 7.2 107.4 234.8 228.2

2013

San Andrés

0 4.3 0 90.3 136.1 372.4

Aguilares 1.6 3.8 0 55.6 82.2 197.4Boquerón 9.4 4.4 0.6 73.8 190.6 310.8

Año Mes Julio AgostoSeptiembr

eOctubre

Noviembre

Diciembre

2007

San Andrés

348.6 296.2 306.7 249.7 53.1 0

Aguilares 149.8 55 184.4 98.6 38.45 0Boquerón 586.8 326.8 351.4 244.8 23.8 0

2008

San Andrés

314.8 225 288.4 258.5 0 0

Aguilares 366.1 234.5 294.1 375.05 0 0Boquerón 417.4 244 299.8 491.6 0 0

2009

San Andrés

275.8 358.5 337.6 106.64 82.6 16.7

Aguilares 310 394.05 400.1 124.02 190.3 23.45Boquerón 344.2 429.6 462.6 141.4 298 30.2

2010

San Andrés

473.8 599.6 352.5 34.8 51.3 0

Aguilares 464.3 461.8 354.15 41.6 39.5 0Boquerón 454.8 324 355.8 48.4 27.7 0

2011

San Andrés

347.4 307.5 252.8 759.8 14.6 0

Aguilares 341 304.75 285.8 660.1 25.5 0Boquerón 334.6 302 318.8 560.4 36.4 0

2012

San Andrés

244.1 297.6 196 187.5 -

42

Aguilares 320.6 438.6 167.2 167.6 1 22.8Boquerón 411.4 312.4 265.8 213.1 7.2 5

2013

San Andrés

370 280 196 187.5 0 42

Aguilares 191.6 231.2 167.2 167.6 1 22.8Boquerón 359.6 355 265.8 213.1 7.2 5

Recarga Potencial Método Gunther Schosinsky - Losilla


Para determinar recarga se utilizo la metodología de balance de suelos Gunther Schosinsky – Losilla, para lo cual utilizamos utilizaron los siguientes elementos necesarios para el método:

• Tasa de infiltración tomada de las pruebas de campo• Coeficiente de pendiente (Kp)• Coeficiente de Vegetación (Kv)• Capacidad de campo (Cc)• Punto de marchitez (Pm)• Densidad del suelo • ETP, calculada mediante la formula de Thornthwaite y la formula

de hargreaves para efectos de comparación

Temperaturas Promedio

Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

2007 21.03 21.23 21.65 21.65 21.55 21.62

2008 21.02 21.23 21.64 21.63 21.55 21.64

2009 21.05 21.22 21.67 21.66 21.55 21.61

2010 20.99 21.25 21.62 21.60 21.55 21.67

2011 21.11 21.19 21.72 21.72 21.54 21.55

2012 20.87 21.31 21.51 21.47 21.55 21.80

2013 21.35 21.06 21.92 21.97 21.54 21.29

Año Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

2007 21.36 20.94 20.91 20.51 21.40 20.88

2008 21.39 20.94 20.92 20.51 21.41 20.89

2009 21.33 20.94 20.89 20.50 21.39 20.88

2010 21.44 20.93 20.96 20.52 21.43 20.90

2011 21.22 20.96 20.82 20.48 21.34 20.86

2012 21.66 20.91 21.10 20.57 21.53 20.94

2013 20.78 21.00 20.53 20.38 21.15 20.77

mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

latitud 8.244 7.536 6.998 8.412 8.912 8.72

13° Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

8.974 8.782 8.268 8.292 7.814 7.968

Evapotranspiración


Para determinar la evapotranspiración en la cuenca del rio San Antonio, se utilizaron 2 métodos, el primero basado en la formula de Thornthwaite y el segundo utilizando la formula de Hargreaves, ya que la disponibilidad de datos con que se cuentan en los registros de monitoreo local son muy escasos y en por otra parte se encuentran de forma histórica

Luego de tabular los datos de temperatura, Precipitación y número de horas efectivas de luz solar ingresamos al método de cálculo de la ETP mediante el procedimiento descrito al inicio, resumiendo que se procederá en el siguiente orden:

Cálculo del índice de calor mensual “ i “

Cálculo del índice de calor anual

Calculo de coeficiente de ajuste “a”

Calculo de la evapotranspiración mensual media “ Ԑ”

Calculo de K

Estación: Aguilares Latitud

No Longitud ɑ: 2.342459128 Periodo 2013 Altitud

Mes P mmt (grados centígrados) i Ԑ d N K ETP

Enero 1.60 21.35 9.00617534 8.156252663 31 8.244 22.0069 179.493837

Febrero 3.80 21.06 8.8186748 7.895030387 29 7.536 17.60493333 138.991484

Marzo 0.00 21.92 9.37312257 8.676111628 31 6.998 18.68077222 162.076465

Abril 55.60 21.97 9.40633762 8.723726496 30 8.412 21.03 183.459968

Mayo 82.20 21.54 9.12528501 8.323750406 31 8.912 23.79008889 198.022762

Junio 197.40 21.29 8.96949121 8.104908618 30 8.72 21.8 176.687008

Julio 191.60 20.78 8.64423539 7.654717343 31 8.974 23.95559444 183.373304

Agosto 231.20 21.00 8.78526356 7.848798824 31 8.782 23.44306111 183.99987

Septiembre 167.20 20.53 8.48888013 7.442916312 30 8.268 20.67 153.84508

Octubre 167.60 20.38 8.3954394 7.316540783 31 8.292 22.13503333 161.951874

Noviembre 1.00 21.15 8.87971192 7.979735859 30 7.814 19.535 155.88414

Diciembre 22.80 20.77 8.63642323 7.64401664 31 7.968 21.27013333 162.589253

I 106.52904

Evapotranspiración formula de Thornthwaite Estación El Boquerón


2007 172.75

131.59

157.02

176.61

197.63

182.62

2008 172.43

141.27

156.78

176.29

197.61

182.91

2009 173.07

131.50

157.26

176.94

197.65

182.34

2010 171.79

141.47

156.31

175.64

197.58

183.49

2011 174.35

131.11

158.22

178.24

197.73

181.20

2012 169.24

142.31

154.39

173.06

197.42

185.80

2013 179.49

138.99

162.08

183.46

198.02

176.69

Año Julio Agosto

Septiembre Octubre

Noviembre Diciembre

2007 194.96

182.07

159.94

163.65

159.66

164.14

2008 195.53

181.98

160.24

163.73

159.84

164.22

2009 194.40

182.16

159.65

163.57

159.47

164.07

2010 196.66

181.79

160.83

163.89

160.20

164.37

2011 192.16

182.53

158.47

163.24

158.75

163.77

2012 201.24

181.05

163.21

164.54

161.66

164.96

2013 183.37

184.00

153.85

161.95

155.88

162.59

Evapotranspiración formula de Thornthwaite Estación Aguilares


2007 226.31

192.08

246.82

230.95

243.94

230.37

2008 250.99

224.94

156.78

176.29

197.61

182.91

2009 173.07

131.50

157.26

176.94

197.65

182.34

2010 171.79

141.47

156.31

175.64

197.58

183.49

2011 174.35

131.11

158.22

178.24

197.73

181.20

2012 169.24

142.31

154.39

173.06

197.42

185.80

2013 179.49

138.99

162.08

183.46

198.02

176.69

Año Julio Agosto

Septiembre Octubre

Noviembre

Diciembre

2007 238.98

228.05

212.79

213.14

220.67

222.48

2008 195.53

181.98

160.24

163.73

159.84

164.22

2009 194.40

182.16

159.65

163.57

159.47

164.07

2010 196.66

181.79

160.83

163.89

160.20

164.37

2011 192.16

182.53

158.47

163.24

158.75

163.77

2012 201.24

181.05

163.21

164.54

161.66

164.96

2013 183.37

184.00

153.85

161.95

155.88

162.59

fc: Capacidad de Infiltración P: Precipitación Media Mensual

Ci: Coeficiente de Infiltración. Pi: Precipitación que infiltra.

CC: Capacidad de Campo ESC: Escorrentía Superficial

PM: Punto de Marchitez. ETP: Evapotranspiración Potencial.

PR: Profundidad de Raíces ETR: Evapotranspiración Real.

(CC-PM): Rango de Agua Disponible. HSi: Humedad de Suelo Inicial.

DS: Densidad de Suelo. HD: Humedad Disponible

C1: Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR HSf: Humedad de Suelo Final.

C2: Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre ETR DCC: Déficit de Capacidad de Campo

Kp: Factor por pendiente Rp: Recarga Potencial

Kv: Factor por vegetación NR: Necesidad de Riego

Kfc: Factor estimado con base a la prueba de infiltración Ret: Retención de lluvia

Elementos utilizados en el método de cálculo del balance hídrico de los suelos GUNTHER SCHOSINSKY

Ensayos de infiltración realizados en la cuenca del rio San Antonio

Zona ensayo Coordenada Ubicación %Humedad Del Suelo

K infiltración Promedio(cm/seg) mm/mes mm/día mm/día

1 2 476971,301211

Cantón El Camote 19.66 0.00443 114825.6 159.48 94.506

3 477787,301616

Cantón El Camote 20.65 0.000581 15059.52 20.916

8 476006,301401

Cantón El Puchero 14.15 0.00275 71280 99

9 475247,301248

Cantón Mapilapa 24.18 0.0014 36288 50.4

10 475319,303293

Cantón El Llano 10.2 0.00221 57283.2 79.56

11 474470,301902

Cantón Camotepeque

26.02 0.00438 113529.6 157.68

2 1 475043,299755

Ciudad de Nejapa 8.45 0.0149 386208 536.4 249.1155

4 475807,298311

Cantón El Cedral 18.63 0.00828 214617.6 298.08

5 475600,298720

Cantón El Cedral 18.29 0.00371 96163.2 133.56

6 475428,299384

Ciudad de Nejapa 21.46 0.0364 943488 1310.4

7 475886,299642

Cantón El Cedral 11.52 0.00226 58579.2 81.36

12 473526,299305

Cantón El Salitre 12.71 0.00221 57283.2 79.56

13 474304,298070

Cantón Los Morales 12.83 0.000744 19284.48 26.784

14 475944,298117

Canto El Nance 8.19 0.00245 63504 88.2

15 477069,297923

La Puerta 8.33 0.017 440640 612

16 472346,293034

Picacho 15.89 0.000365 9460.8 13.14

17 471609,293017

Picacho 22.22 0.000329 8527.68 11.844

18 471203,292906

Picacho 14.67 0.00115 29808 41.4

19 471187,292060

Picacho 11.1 0.00508 131673.6 182.88

20 470981,289867

Cantón la Esperanza 6.45 0.00753 195177.6 271.08

21 470070,290100

El Boquerón 13.31 0.0051 132192 183.6

22 469943,290000

El Boquerón 13.02 0.00321 83203.2 115.56

Factor por pendiente (Kp)

Componentes de coeficiente de infiltración (Schosinsky & Losilla, 2000).Por pendiente

Muy planaPlana

Algo planaPromedio

Fuerte

Pendiente0.02% - 0.06%0.3% - 0.4%

1% - 2%2% - 7%

Mayor de 7%

Kp0.300.200.150.100.06

Zona Estación Área por zona(m2)

Ponderación (%)

Pendiente promedio

Kp

Zona 1 Aguilares 10,318,860.57 0.18 1.50 0.27 Zona 2 Boquerón 47,353,988.71 0.82 Mayor a 7% 0.06

Suma 57,672,849.28 1.00

Factor por Vegetación (Kv)

Por cobertura vegetal KvCobertura con zacate menos del 50%

Terrenos cultivadosCobertura con pastizal

BosquesCobertura con zacate mas del 75%

0.090.100.180.200.21

Zona Cultivos Área ( m²) Área zona (m²) Porcentaje % Kv Kv ponderada

Kv por zona

Zona 1 Caña 5463352.41 10315153.45 52.9643% 0.1 0.053 0.14

Bosques mixtos 1803159.36 17.4807% 0.2 0.035

Cultivos y pastos 3048641.68 29.5550% 0.18 0.053

Zona 2 Caña 14769548.29 47357695.86 31.1872% 0.1 0.031 0.15

Granos básicos 4982250.22 10.5205% 0.1 0.011

Cultivos y pastos 8,894,360.95 18.7812% 0.18 0.034

Bosques mixtos 3468430.37 7.3239% 0.2 0.015

Tejido urbano 29620.03 0.0625% 0.09 0.000

Bosques mixtos caducifolios

15213486 32.1246% 0.2 0.064

Suma 57672849.31 57672849.31

Densidad del suelo (Ds)

TEXTURA DEL SUELO

PORCENTAJE POR PESO DE SUELO SECO

PMP% CC%DENSIDAD APARENTE

(g/cm3)

ARENOSO 2-6 6-12 1.55-1.80

FRANCO-ARENOSO 4-8 10-18 1.40-1.60

FRANCO 8-12 18-26 1.35-1.50

FRANCO-ARCILLOSO 11-15 23-31 1.30-1.40

ARCILLO-ARENOSO 13-17 27-31 1.25-1.35

ARCILLOSO 15-19 31-39 1.20-1.30

Delimitación de Nejapa en mapa de clasificación de suelos.

ZonaPedológico del suelo Geografía Área m2 Suma

Ponderación (%) Estación

Área por zona(m2)

Textura del suelo

Densidad Aparente Ponderación

DS ponderada DS

Zona 1

Andisoles

Las vegas 5,276,261.36

7,243,263.41

0.09

Aguilares 10,318,860.57

Franco Arenoso 1.60 0.511322091 0.82

Mapilapa 1,967,002.05 0.03 Franco Arenoso 1.60 0.19062202 0.30

Latosoles Arcillo Rojizos Las mesas 3,075,597.16 3,075,597.16 0.05

Franco Arcilloso 1.50 0.298055889 0.45

1.57

Zona 2

AndisolesFaldas del volcán

23,964,085.30

41,087,172.00

0.42

Boquerón47,353,988.71

Franco Arenoso 1.60 0.506062656 0.81

17,123,086.70 0.30 Franco Arenoso 1.60 0.361597558 0.58

Latosoles Arcillo Rojizos

Cerro de Nejapa 3,328,112.66 3,328,112.66 0.06

Franco Arcilloso 1.50 0.07028157 0.11

Litosoles

Boquerón 996,129.15

1,356,723.40

0.02 Arcilloso 1.25 0.021035802 0.03

Picacho 360,594.25 0.01 Arcilloso 1.25 0.007614865 0.01

Andisoles Boquerón 1,581,980.65 1,581,980.65 0.03 Franco Arenoso 1.60 0.033407548 0.05

1.58

57,672,849.28 57,672,849.28 1.00 57,672,849.28

Profundidad de las raíces (PR)

Profundidad de raíces de diferentes cultivos (Greassi, 1976).PROFUNDIDAD DE LAS RAÍCES

Cultivo MetrosAlfalfa (pastos)

AlgodónBanano

Caña de azúcarFrijol

CebollaCítricosZacate

Bosques

1 – 21 – 1.7

0.5 – 0.8– 2

0.5 – 0.70.3 – 0.5

1.20 – 2.00.3 – 0.52.0 – 3.0

Zona Cultivos Área m²Área de zona m²

Profundidad de raíces Porcentaje Ponderación Pr

Zona 1

Caña 5463352.41

10315153.5

1.5 52.9643% 0.794465022

1.41

Bosques mixtos 1803159.36 2.5 17.4807% 0.437017095

Cultivos y pastos 3048641.68 0.6 29.5550% 0.177329888

Zona 2

Caña 14769548.29

47357695.9

1.5 31.1872% 0.467808284

1.63

Granos básicos 4982250.22 0.6 10.5205% 0.063122795Cultivos y pastos 8894360.95 0.6 18.7812% 0.11268742Bosques mixtos 3468430.37 2.5 7.3239% 0.183097504Tejido urbano 29620.03 0.3 0.0625% 0.000187636

Bosques cadúcaselos 15213486 2.5 32.1246% 0.803115825

Suma 57672849.31

Capacidad de campo (CC%).

TEXTURA DEL SUELO

PORCENTAJE POR PESO DE SUELO SECOPMP% CC% DENSIDAD

APARENTE (g/cm3)

ARENOSO 2-6 6-12 1.55-1.80FRANCO-ARENOSO 4-8 10-18 1.40-1.60

FRANCO 8-12 18-26 1.35-1.50

FRANCO-ARCILLOSO 11-15 23-31 1.30-1.40

ARCILLO-ARENOSO 13-17 27-31 1.25-1.35

ARCILLOSO 15-19 31-39 1.20-1.30

ZonaPedológico del suelo Área m2 Suma Ponderación (%) Estación

Área por zona(m2)

Textura del suelo CC % Ponderación

CC% ponderada CC%

Zona 1

Andisoles

5,276,261.36

7,243,263.41

0.09

Aguilares 10,318,860.57

Franco Arenoso 16.00 0.511322091 8.18

20.17

1,967,002.05 0.03 Franco Arenoso 16.00 0.19062202 3.05

Latosoles Arcillo Rojizos 3,075,597.16 3,075,597.16 0.05 Franco Arcilloso 30.00 0.298055889 8.94

Zona 2

Andisoles

23,964,085.30

41,087,172.00

0.42

Boquerón 47,353,988.71

Franco Arenoso 16.00 0.506062656 8.10

17.04

17,123,086.70 0.30 Franco Arenoso 16.00 0.361597558 5.79


Litosoles

996,129.15

1,356,723.40

0.02 Arcilloso 18.00 0.021035802 0.38

360,594.25 0.01 Arcilloso 18.00 0.007614865 0.14

Andisoles 1,581,980.65 1,581,980.65 0.03 Franco Arenoso 16.00 0.033407548 0.53

57,672,849.28 57,672,849.28 1.00 57,672,849.28

Punto de marchitez (PM%).

ZonaPedológico del suelo Área m2 Suma Ponderación (%) Estación

Área por zona(m2)

Textura del suelo PM % Ponderación

PM% ponderada PM%

Zona 1

Andisoles

5,276,261.36

7,243,263.41

0.09

Aguilares 10,318,860.57

Franco Arenoso 5.00 0.511322091 2.56

10.96

1,967,002.05 0.03 Franco Arenoso 5.00 0.19062202 0.95


Zona 2

Andisoles

23,964,085.30

41,087,172.00

0.42

Boquerón 47,353,988.71

Franco Arenoso 5.00 0.506062656 2.53

6.78

17,123,086.70 0.30 Franco Arenoso 5.00 0.361597558 1.81


Litosoles

996,129.15

1,356,723.40

0.02 Arcilloso 18.00 0.021035802 0.38

360,594.25 0.01 Arcilloso 18.00 0.007614865 0.14

Andisoles 1,581,980.65 1,581,980.65 0.03 Franco Arenoso 5.00 0.033407548 0.17

57,672,849.28 57,672,849.28 1.00 57,672,849.28

Zona fc (mm/d) Kp Kv Pr (m) Ds CC% PM%

Zona 1 94.506 0.26838089 0.14 1.41 1.57 20.17 10.96

Zona 2 294.1155 0.06 0.15 1.63001947 1.58 17.04 6.78

Dónde:fc: capacidad de infiltración del terrenoKp: Coeficiente por pendienteKv: Coeficiente por vegetaciónPr: Profundidad de las raícesDs: Densidad del sueloCC%: Capacidad de campoPM%: Punto de marchitez

Resumen de elementos necesarios para el balance hídrico de suelos

RESUMEN BALANCE ETP THORNTHWAITE

ZONA I

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

P (mm) 636.65 1527.10 1589.92 2201.65 2042.05 1552.20 1122.00

Ret [mm] 81.56 189.94 193.06 264.47 255.34 198.98 142.54

Pi (mm) 491.38 1185.99 1236.55 1714.87 1581.66 1197.92 867.06

ESC (mm) 63.70 151.17 160.30 222.31 205.04 155.30 112.40

ETP (mm) 2706.60 2215.06 2042.08 2054.02 2039.77 2058.89 2040.38

ETR (mm) 591.32 1093.44 1091.49 1277.20 1188.43 1145.87 961.36

Rp (mm) 0.00 186.86 232.15 510.43 473.86 140.92 0.00

NR (mm) 4081.94 2362.05 2153.27 1813.68 1950.50 2100.07 2456.52

ZONA II

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

P (mm) 1869.10 2149.21 1855.80 2190.70 1953.00 1796.70 1795.30

Ret [mm] 337.15 386.86 334.21 394.34 361.01 338.36 338.37

Pi (mm) 1469.64 1690.68 1459.71 1723.30 1527.24 1399.03 1397.68

ESC (mm) 62.30 71.67 61.88 73.06 64.75 59.31 59.25

ETP (mm) 2042.66 2052.82 2042.08 2054.02 2039.77 2058.89 2040.38

ETR (mm) 1225.54 1320.74 1172.34 1379.94 1217.48 1331.73 1279.96

Rp (mm) 323.27 453.13 325.77 438.59 384.97 149.97 198.19

NR (mm) 2234.88 2000.68 2323.37 1888.46 2248.39 2032.04 2076.07

RESUMEN BALANCE ETP HARGREAVESZONA I

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (mm) 636.65 1527.10 1589.92 2201.65 2042.05 1552.20 1122.00

Ret [mm] 81.56 189.94 193.06 264.47 255.34 198.98 142.54

Pi (mm) 492.33 1185.99 1238.94 1718.19 1584.72 1200.23 868.74ESC (mm) 62.75 151.17 157.91 219.00 201.99 152.98 110.73

ETP (mm) 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00

ETR (mm) 568.31 954.67 953.68 1107.74 1027.87 1046.80 928.98

Rp (mm) 0.00 295.12 314.92 681.20 616.55 211.02 0.00

NR (mm) 2884.50 1898.02 1856.82 1545.27 1719.50 1693.41 1981.78

ZONA II 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

P (mm) 1869.10 2149.21 1855.80 2190.70 1953.00 1796.70 1795.30Ret [mm] 337.15 386.86 334.21 394.34 361.01 338.36 338.37

Pi (mm) 1469.64 1690.68 1459.71 1723.30 1527.24 1399.03 1397.68ESC (mm) 62.30 71.67 61.88 73.06 64.75 59.31 59.25

ETP (mm) 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00 1708.00

ETR (mm) 1050.08 1111.99 1000.88 1168.07 1064.98 1133.28 1110.41

Rp (mm) 478.30 642.95 474.06 632.15 515.96 329.37 348.26

NR (mm) 1990.52 1795.84 2063.33 1672.87 1945.56 1773.24 1813.66

Escorrentía Superficial


Para determinar la precipitación en la cuenca del rio San Antonio se tomaron las precipitaciones diarias desde el año 2007 hasta el año 2013, haciendo las lecturas directas de la página del DGOA, una vez tabuladas procedimos a calcular las precipitaciones mensuales medias y acumuladas para las estaciones San Andrés, El Boquerón y Aguilares, estas estaciones son las que servirán para hacer los polígonos de Thiessen en nuestra cuenca.

Tramo (m)

Tiempo (Seg)

Velocidad (m/seg)

10 18.7 0.535

10 21.3 0.469

10 22.5 0.444

10 20.3 0.493

10 18.50 0.540

10 19.8 0.505

10 17.5 0.571

10 21.3 0.469

10 21.9 0.457

10 19.8 0.505

10 19.7 0.508

Promediando las velocidades obtenemos:

Balance hídrico de los suelos utilizando Evapotranspiración método THORNTHWAITEZONA I

Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 6.57 15.76 16.41 22.72 21.07 16.02 11.58ETP (Mm3) 27.93 22.86 21.07 21.20 21.05 21.25 21.05Rp (Mm3) 0.00 1.93 2.40 5.27 4.89 1.45 0.00

ZONA II Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 88.51 101.77 87.88 103.74 92.48 85.08 85.01ETP (Mm3) 96.73 97.21 96.70 97.27 96.59 97.50 96.62Rp (Mm3) 15.31 21.46 15.43 20.77 18.23 7.10 9.39

SUMATORIA Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 95.08 117.53 104.29 126.46 113.55 101.10 96.59ETP (Mm3) 124.66 120.07 117.77 118.46 117.64 118.74 117.67Rp (Mm3) 15.31 23.39 17.82 26.04 23.12 8.56 9.39

Balance hídrico de los suelos utilizando Evapotranspiración método HARGREAVESZONA I

Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 6.57 15.76 16.41 22.72 21.07 16.02 11.58ETP (Mm3) 17.62 17.62 17.62 17.62 17.62 17.62 17.62Rp (Mm3) 0.00 30.45 32.50 70.29 63.62 21.77 0.00

ZONA II Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 88.51 101.77 87.88 103.74 92.48 85.08 85.01ETP (Mm3) 80.88 80.88 80.88 80.88 80.88 80.88 80.88Rp (Mm3) 22.65 30.45 22.45 29.93 24.43 15.60 16.49

SUMATORIAAño 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (mm) 95.08 117.53 104.29 126.46 113.55 101.10 96.59ETP (mm) 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51Rp (mm) 22.65 60.90 54.94 100.23 88.05 37.37 16.49

THORNTHWAITE

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 95.08 117.53 104.29 126.46 113.55 101.10 96.59

ETP (Mm3) (T) 124.66 120.07 117.77 118.46 117.64 118.74 117.67Rp (Mm3) (T) 15.31 23.39 17.82 26.04 23.12 8.56 9.39

HARGREAVES

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013P (Mm3) 95.08 117.53 104.29 126.46 113.55 101.10 96.59

ETP (Mm3) (H) 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51 98.51Rp (Mm3) (H) 22.65 60.90 54.94 100.23 88.05 37.37 16.49

2007 2008 2009 2010 2011 2012 20130.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

THORNTHWAITE Vs HARGREAVES

P (Mm3) ETP (Mm3) (T)ETP (Mm3) (H)Rp (Mm3) (T)Rp (Mm3) (H)M

m3

Año Precipitación acumulada anual

Evapotranspiración potencial

Recarga Potencial

2007 95.08 124.66 15.312008 117.53 120.07 23.392009 104.29 117.77 17.822010 126.46 118.46 26.042011 113.55 117.64 23.122012 101.10 118.74 8.561013 96.59 117.67 9.39Año Escorrentía

superficialExtracción por bombeo

Variación almacenamiento

Reserva acuífera

2007 13.245120 34.671 -92.80 2,214.11 2008 13.245120 34.671 -73.84 2,140.28 2009 13.245120 34.671 -79.23 2,061.05 2010 13.245120 34.671 -65.96 1,995.09 2011 13.245120 34.671 -75.12 1,919.97 2012 13.245120 34.671 -74.12 1,845.86 2013 13.245120 34.671 -78.38 1,767.47

Reserva en el acuífero Espesor del acuífero (m)

40.00

Área de la cuenca (m2) 57,672,849.28

Volumen de agua en cuenca (m3)

2,306,913,971.20

Volumen Mm3 2,306.91

Utilizando resultados obtenidos por el método de THORNWAITE para el cálculo de la evapotranspiración, debido a que presenta la condición más desfavorable para la cuenca

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

-

1,000.00

2,000.00

Reserva acuifera (2300 Mm3 inicial)

MUCHAS GRACIAS

2da Defensa Tesis Balance Hidrico

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