El 97 % del agua en el planeta es salada y se encuentra en los mares y en los océanos. Solamente el 3% del agua dulce.  El 79% de este 3% está congelada formando los casquetes polares y glaciares.

Vista satélite de la Tierra

  Distribución en fases del agua dulce  

 

El 20% del agua dulce del planeta es agua subterránea

El 1% del agua dulce del planeta es agua superficial. De este volumen de agua superficial, a su vez:

- el 52% está en los lagos
- el 38% en el suelo
- el 8% en estado de evaporación
- el 1% en los ríos
- el 1% en los seres vivos

Distribución del agua del planeta 

 

 

  • Balance Hídrico
    • Características generales
      El balance hídrico tiene por objeto cuantificar los recursos y volúmenes de agua del ciclo hidrológico de acuerdo con el axioma de Lavoisier: “nada se crea ni se destruye, sólo se transforma”. Este axioma en dinámica de fluidos se conoce como la ecuación de la continuidad

    El balance hídrico también permite establecer relaciones entre las distintas variables hidrológicas.   

    La ecuación de la continuidad se basa en que la diferencia que se produce entre las entradas y las salidas de agua se traduce en el agua que queda almacenada:

    entradas - salidas = variación en el almacenamiento  

    Generalmente se considera que, para tiempos suficientemente largos, se llegan  a establecer condiciones de equilibrio entre las entradas y salidas y en consecuencia la variación en el almacenamiento es nula. Según esta hipótesis la ecuación quedaría: 

    P = E + ETR

    E = ES + ED 

    siendo:

    P precipitación
    E escorrentía total  
    ETR evapotranspiración real (evaporación + consumo vegetal)  
    ES

    escorrentía subterránea o descarga de los acuíferos a ríos, lagos o mar (equivalente a la infiltración)

    ED escorrentía directa o superficial (inmediatamente posterior a las precipitaciones)

     

    El balance hídrico anual para la Península Ibérica arroja unos valores de precipitación (P) de 334 km3/año y de evapotranspiración (ETR) de aproximadamente de 221 km3/año. Asimismo se estima una escorrentía subterránea (ES) de 21 km3/año, una aportación subterránea (AS) de 16 km3/año, una descarga subterránea al mar (DSM) de  5 km3/año y una aportación de los ríos al mar (AR) de 108 km3/año (91 km3 a la vertiente atlántica y a la mediterránea).

    El establecimiento de un balance hídrico a escala peninsular es complicado a pesar de ser bien conocida la distribución de la precipitación (excepto en zonas de alta montaña) porque:  

    Þ  Las aportaciones de los ríos no están tratadas con el necesario detalle. 

    Þ  El análisis de la componente fluvial de origen subterráneo es totalmente insuficiente y es sólo orientativo.  

    Þ  No se conocen datos de infiltración media. La infiltración se estima a partir de coeficientes. Este aspecto es de suma importancia en la elaboración de modelos de simulación, pues en el caso de acuíferos representa una fracción significativa del total de recursos que se incorporan al sistema. 

    Þ  Aunque en 1972 el IGME empezó a controlar las descargas y el régimen de los acuíferos los estudios aún adolecen, en su mayoría, de la brevedad de las series.  

    Þ  No existe un control sobre las explotaciones de aguas subterráneas y parece difícil que lo haya en el futuro. Las cifras de uso de agua subterránea proceden de estimaciones a partir del inventario de puntos acuíferos y de encuestas sobre superficies regadas, cultivos y dotaciones. Las cantidades derivadas para riego a partir de cursos fluviales se conocen algo mejor.  

    Þ  La descarga subterránea al mar se estima a partir de las fórmulas de hidráulica subterránea.

     

    Para realizar un balance hídrico se requieren conocer datos de:  

    • Precipitación (P): Se mide en las estaciones meteorológicas mediante pluviómetros.

    • Evapotranspiración (ET): Se determina mediante cálculos basados en la temperatura y humedad de la atmósfera y del suelo.  

    • Escorrentía superficial o directa (ED): Se determina por aforos de cursos fluviales.  

    • Escorrentía subterránea o de infiltración (ES): Se calcula por diferencia una vez conocidos los demás términos del balance hídrico, o por cálculos y experiencias basados en la porosidad y permeabilidad de diferentes rocas.      

El establecimiento del balance hídrico en una cuenca o en una región determinada permite obtener información sobre: El volumen anual de escorrentía o excedentes.  

El periodo en el que se produce el excedente y por tanto la infiltración o recarga del acuífero.  

Periodo en el que se produce un déficit de agua o sequía y el cálculo de la demanda de agua para riego en ese periodo.  


Cálculo de la ETR

El balance hídrico permite el siguiente planteamiento:

P = ETR + EX + DR

con la condición de que  ETP £ ETR y siendo:

P precipitación
ETR evapotranspiración real en mm(evaporación + consumo vegetal)  
EX 

excedentes de agua (escorrentía + infiltración) (en mm)  

D variación de la reserva de agua utilizable por las plantas (en mm)  
ETP 

evapotranspiración potencial (en mm)  

La ETR se calcula mediante el balance hídrico o mediante fórmulas empíricas (de Coutagne, de Turc, o de Makkink) o directamente mediante evapotranspirómetros. El cálculo de la ETP se realiza mediante la aplicación de fórmulas empíricas (de Penman, de Thornthwaite, de Blaney-Criddle, de Turc, de Makkink, entre otros).

Para establecer el balance hídrico se necesitan los datos de:  

*Las precipitaciones medias anuales (con una serie de 5-10 años) del máximo de estaciones meteorológicas disponibles.  
*

- el tipo de suelo
- la capacidad de campo (Cc): grado de humedad de una muestra que ha perdido toda su agua gravitacional.
- el punto de marchitez (Pm): grado de humedad de una muestra tal que la fuerza o succión que ejercen las raíces sobre el agua ya no les permite sacar más agua. Esto quiere decir que la fuerza de succión de las raíces no supera a la fuerza con la que dicho suelo retiene el agua.  
la profundidad de las raíces.
la densidad aparente del suelo

Estos datos se pueden obtener experimentalmente o mediante tablas conociendo el tipo de suelo.

El cálculo del balance hídrico comienza en octubre, cuando comienza el año hidrológico en España. El primer mes se puede considerar que el suelo está a capacidad de campo (reserva completa) o que está seco. Mes a mes se va obteniendo la ETR que será igual a la ETP cuando ésta sea menor que las precipitaciones o cuando exista agua en la reserva de agua para llegar a la ETP. Cuando la ETP es mayor que las precipitaciones, la ETR sólo puede llegar a ser igual a la ETP si existe agua suficiente en la reserva del suelo para ello, o como máximo llegará al valor de la precipitación.

La diferencia entre P y ETP supone una variación en la reserva del suelo que si es positiva se sumará a la reserva del mes anterior hasta que esta esté completa y si es negativa se restará a la reserva del mes anterior.

Si la reserva de agua se completa, lo que sobra formará parte de los excedentes. Si falta agua en la reserva para alcanzar la ETP lo que falta constituye el déficit.

Una vez acabado el cálculo mensual se realiza la suma total anual de la P, ETP, ETR, excedentes y  déficits y se debe cumplir:

P = ETR + EXCEDENTES  

ETP = ETR + DÉFICITS

 

El valor de la ETR anual se compara con el obtenido mediante algunas de las fórmulas empíricas antes citadass y se decide que valor de la reserva de agua útil es el más correcto. 

Una vez realizado el balance se representa gráficamente para establecer el periodo de recarga o de infiltración hacía los acuíferos, el periodo de sequía o de déficit y el periodo de utilización de la reserva de agua del suelo.  

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