Estimación de la evaporación y la evapotranspiración potencial en ciudad de Río Ceballos

Abstract

La problemática en torno al abastecimiento de agua es global. No exentas a ella se encuentran las localidades aledañas a la ciudad de Córdoba, particularmente la región de Las Sierras Chicas. Esto se debe al gran crecimiento demográfico que ha sufrido esta zona en la última década. En este contexto, el desconocimiento de los valores de evapotranspiración potencial y evaporación añaden una dificultad a la gestión del uso del recurso agua. Si bien ambas variables pueden medirse a través de diferente instrumental, éste último demanda no sólo costos importantes en lo referido a instalación, sino que el mantenimiento en muchos casos resulta también oneroso. Como una manera de contribuir con la obtención de valores precisos de evaporación y evapotranspiración potencial en la región de las Sierras Chicas, los objetivos del presente trabajo se enmarcan en la hipótesis de que mediante modelos empíricos sencillos, que utilizan variables meteorológicas de fácil adquisición, es posible estimar la evaporación y la evapotranspiración potencial obteniendo valores similares a aquellos obtenidos a partir de mediciones experimentales. En la primera parte de este trabajo, los valores de Evaporación y Evapotranspiración Potencial Diarios y Mensuales fueron estimados utilizando datos meteorológicos obtenidos en la ciudad de Córdoba y modelos empíricos sencillos. Los valores obtenidos fueron contrastados con las mediciones realizadas en un tanque de Evaporación Clase A. El método de JENSEN Y HAISE resultó ser el más cercano estadísticamente a las mediciones reales de Evaporación Diaria, mientras que el de HARGREAVES, JENSEN Y HAISE, HARBECK, ROHWER y ABTEW lo fueron para determinar la Evaporación Mensual. De la misma manera, LINACRE y MAKKINK resultaron sin diferencias significativas en la estimación de la Evapotranspiración Potencial Diaria, mientras que LINACRE, MAKKINK, FAO-PENMAN-MONTEITH y HARGREAVES lo fueron para determinar la Evapotranspiración Potencial Mensual. Por todo esto, se decidió recomendar el método de JENSEN Y HAISE para estimar la Evaporación, por ser el método común cuyas estimaciones son adecuadas tanto a escala diaria como mensual, y siguiendo el mismo criterio, se recomiendan los métodos de LINACRE y MAKKINK para la estimación de la Evapotranspiración Potencial. Una vez seleccionados los métodos de estimación que mejor representan las condiciones de la región, la segunda parte de este trabajo presenta una aplicación de las metodologías para la optimización de la gestión del agua en el Dique la Quebrada. Esta aplicación consiste en estimar y analizar el consumo que, a lo largo de los años, la población de Sierras Chicas viene realizando del agua del dique, bajo la suposición de que el nivel del dique disminuye exclusivamente a causa de la evaporación y el consumo. Para ello Se contrastaron las estimaciones de evaporación obtenidas con los métodos de JENSEN Y HAISE, HARBECK y HARGREAVES frente al nivel de agua del Dique La Quebrada, para determinar el método que reproduce una tendencia anual en correspondencia con el nivel de dique y para encontrar un coeficiente que permita reproducir la misma evaporación que el dique en término de magnitud. Así, fue posible observar una clara tendencia intra-anual de las pérdidas de dique y la evaporación mensual estimada, que fue cuantificada ajustando estos valores a una función de onda sinusoidal. Posteriormente se aplicaron series temporales para encontrar un coeficiente que permita reproducir la misma evaporación que el dique en término de magnitud. La diferencia entre el nivel de agua del dique y la evaporación permitió entonces estimar el consumo que la población de Sierras Chicas realiza sobre el agua del dique de La Quebrada. De esta manera queda demostrada la importancia de los métodos empíricos como herramienta no sólo conocer el consumo de agua, sino también para predecirlo y contribuir a optimizar la gestión del dique.

The problem of water supplying is global. Not exempt are the small cities surrounding Córdoba, in particular Las Sierras Chicas region, due to the great demographic growth of the last decade. In this context, the uncertainty in the estimation of the potential evapotranspiration and the evaporation of La Quebrada Dam, which supplies the entire region, makes it difficult to manage properly the use of water. Although both variables can be measured using different instruments, these instruments are expensive due to the installation and the maintenance. As a way to contribute to obtain accurate values of evaporation and potential evapotranspiration in the region of the Sierras Chicas, the objectives of the present work are based on the hypothesis that it is possible to estimate evaporation and potential evapotranspiration and to obtain values similar to those measured, by using simple empirical models involving meteorological variables which are easy to acquire. In the first part of this work, the Daily and Monthly Evaporation and Potential Evapotranspiration were estimated using meteorological data obtained in Córdoba City and empiric and simple methods. Resulting values were contrasted with the measurements made in a Class A Evaporation tank. The method JENSEN and HAISE was statistically the closest to the actual Daily Evaporation measurements, while HARGREAVES, JENSEN AND HAISE, HARBECK, ROHWER and ABTEW were the best to determine the Monthly Evaporation. In the same way, LINACRE and MAKKINK were statistically the best to estimate Daily Potential Evapotranspiration, while LINACRE, MAKKINK, FAO-PENMAN-MONTEITH and HARGREAVES were the best to determine the Monthly Potential Evapotranspiration. For all this, it was decided to recommend JENSEN AND HAISE method to estimate the Evaporation, for being the common method whose estimates are suitable both on a daily and monthly basis, and following the same criteria, LINACRE and MAKKINK methods were recommended for the Estimation of Potential Evapotranspiration. Once selected the estimation methods that better represent the conditions of the region, the second part of this work presents the application of the methodologies in the optimization of water management in La Quebrada Dam. This application was based in the estimation and analysis of the consumption that, over the years, the population of Sierras Chicas has been making of the water, with the assumption that the level of the dam decreases exclusively due to evaporation and consumption. The evaporation estimates obtained with the methods of JENSEN and HAISE, HARGREAVES and ROHWER were compared with the level of water of La Quebrada dam, to determine the method that reproduces an annual trend in correspondence with the level of descent of the Dum and to find a coefficient that allows to reproduce the same evaporation that the dam in terms of magnitude. It was possible to observe a clear intra-annual tendency of dam losses and the estimated monthly evaporation, which was quantified by adjusting these values to a sinusoidal wave function. Later, time series were applied to find a coefficient that allows reproducing the same evaporation as the dam in terms of magnitude. The difference between the water level of the dam and the evaporation allowed then to estimate the consumption that the population of Sierras Chicas makes on the water of La Quebrada dam. In this way, the importance of empirical methods as a tool not only to know the consumption of water, but also to predict it and contribute to optimize the management of the dike is demonstrated.