Curso recursos hidraúlicos Clase 1

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Published on March 6, 2014

Author: jorgeberrios7737

Source: slideshare.net

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Recursos Hidraúlicos Clase 1, Atmósfera. Tensión de Vapor, Clima, vientos

I N G J O R G E F A R A H B E R R I O S M A N Z U R CURSO RECURSOS HIDRAÚLICOS

TIPOS DE PROYECTOS HIDRAÚLICOS • LOS PROYECTOS HIDRAÚLICOS SON DE DOS TIPOS: • USO DE AGUA (UTILIZACIÓN) • DEFENSA CONTRA DAÑOS (DEFENSA)

CICLO HIDROLÓGICO • CONJUNTO DE CAMBIOS QUE EXPERIMENTA EL AGUA EN LA NATURALEZA, TANTO EN SU ESTADO (SÓLIDO, LÍQUIDO Y GASEOSO) COMO EN SU FORMA (AGUA SUPERFICIAL, SUBTERRÁNEA)

FIGURA CICLO HIDROLÓGICO

LA ATMÓSFERA • DEFINICIÓN: CAPA DE AIRE QUE RODEA A LA TIERRA Y DONDE SE REALIZA PARTE DEL CICLO HIDROLÓGICO • SE COMPORTA COMO UN GRAN RESERVORIO DE VAPOR DE AGUA, UN SISTEMA AMPLIO DE TRANSPORTE DE AGUA Y UN GRAN COLECTOR DE CALOR • COMPOSICIÓN: AIRE SECO Y VAPOR DE AGUA • NITRÓGENO 78%, OXÍGENO 21%, ARGÓN 0.94%, OTROS GASES 0.06% • HASTA 20 KM DE ALTITUD

LA ATMÓSFERA • TROPÓSFERA: ES LA CAPA INFERIOR DE LA ATMÓSFERA COMPRENDIDA DESDE EL NIVEL DEL MASR HASTA UNOS 6KM EN LOS POLOS Y UNOS 17KM EN EL ECUADOR. • LA TEMPERATURA DISMINUYE UNOS 0.6 C POR CADA 100 M DE ASCENSO. • PERTURBACIONES ATMOSFÉRICAS • DONDE SE FORMAN LAS NUBES, Y TIENEN LUGAR VIENTOS Y LLUVIAS

LA ATMÓSFERA • ESTRATÓSFERA: SE EXTIENDE POR ENCIMA DE LA TROPÓSFERA HASTA UNA ALTITUD DE 30 A 40KM, LA TEMPERATURA PERMANECE SENSIBLE CONSTANTE EN TODO SU ESPESOR • EL LÍMITE DE LA ATMÓSFERA METEREOLÓGICA ES LA TROPOPAUSA (SUPERFICIE), QUE SEPARA LA TROPÓSFERA DE LA ESTRATOSEFRA • IONÓSFERA: SE UBICA ENCIMA DE LA ESTRATÓSFERA Y SE DESVANECE GRADUALMENTE EN EL ESPACIO. LA TEMPERATURA AUMENTA CON LA ALTURA

LA TEMPERATURA (T) • SE NECESITA PARA CALCULAR LA EVAPORACIÓN Y EL CÁLCULO PARA LOS CAUDALES DE RIEGO • GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA: LA TEMPERATURA DISMINUYE EN LA TROPÓSFERA, PROMEDIO 0.6 C POR CADA 100M DE ASCENSO • INVERSIÓN DE TEMPERATURA: ES UN FENÓMENO EN LAS PRIMERAS HORAS DEL DÍA, LA TIERRA SE ENCUENTRA A BAJA TEMPERATURA DEBIDO A QUE EN LA NOCHE A PERDIDO GRAN CANTIDAD DE CALOR, EN AUSENCIA DE VIENTOS Y CON EL CIELO DESPEJADO, LAS CAPAS INFERIORES DE LA TROPÓSFERA SON MÁS FRIAS QUE LAS INMEDIATAS SUPERIORES, LA T SUBE CON LA ALTURA

TEMPERATURA • MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA DEL AIRE: • ESTACIÓNES METEOROLÓGICAS • TERMÓMETRO DE MÁXIMA • TERMÓMETRO DE MÍNIMA • TERMÓGRAFO • ESTOS APARATOS ESTÁN SITUADOS A 1.50M DEL SUELO CON PROTECCIÓN DE PERSIANAS DE LA RADIACIÓN DIRECTA SOLAR • SE CALCULA TOMANDO LA MEDIA ARITMÉTICA DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMA Y MÍNIMA • TEMPERATURA MEDIA MENSUAL ES LA MEDIA ARITMÉTICA DE LAS TEMPERATURAS MEDIAS DIARIAS

TERMÓGRAFO

LA RADIACIÓN SOLAR • ES LA FUENTE DE ENERGÍA DEL CICLO HIDROLÓGICO, SIENDO EL FACTOR MÁS IMPORTANTE • LA TENDENCIA ACTUAL ES QUE LA RADIACIÓN SOLAR VAYA SUSTITUYENDO A LA TEMPERATURA COMO PARÁMETRO PARA EL CÁLCULO DE LA EVAPORACIÓN Y DE LA TRANSPIRACIÓN

LA RADIACIÓN SOLAR • LA INTENSIDAD DE LA ENERGÍA EN LOS CONFINES DE LA ATMÓFERA ES DE 2 CAL GR/CM2/MIN • RADIACIÓN DIFUSA: PROVIENE DE LA RADIACIÓN SOLAR DISPERSA EN LA ATMÓSFERA • RADIACIÓN DIRECTA: ES EL RESTO DE LA RADIACIÓN QUE LLEGA A LA TIERRA • RADIÓMETROS: MIDEN LA INTENSIDAD DE LA ENERGÍA RADIANTE • HELIÓGRAFO: MIDE EL NÚMERO DE HORAS DE INSOLACIÓN EN CADA DÍA

HELIÓGRAFO

LA HUMEDAD ATMÓSFÉRICA • EXPRESA EL CONTENIDO DE VAPOR DE AGUA DE LA ATMÓSFERA • 1. ES EL ORIGEN DE LAS AGUAS QUE CAEN POR PRECIPITACIÓN • 2. DETERMINA LA VELOCIDAD CON QUE TIENE LUGAR LA EVAPORACIÓN

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • TENSIÓN DE VAPOR: EN TODA MEZCLA DE GASES CADA GAS EJERCE UNA PRESIÓN PARCIAL INDEPENDIENTE DE LOS OTROS GASES, LA ATMÓSFERA ES UNA MEZCLA DE GASES; LA PRESIÓN PARCIAL QUE EJERCE EL VAPOR DE AGUA SE LLAMA TENSIÓN DE VAPOR

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • TENSIÓN DE VAPOR DE SATURACIÓN: UN MISMO VOLÚMEN DE AIRE PUEDE CONTENER CANTIDADES VARIABLES DE VAPOR DE AGUA. CUANDO UN VOLÚMEN DE AIRE CONTIENE LA MÁXIMA CANTIDAD DE VAPOR DE AGUA PARA UNA TEMPERATURA DADA, SE DICE QUE EL AIRE ESTÁ SATURADO. SE LLAMA TENSIÓN DE VAPOR DE SATURACIÓN. UNIDAD (baria) • 1 bar = 1,000 milibares • 1 milibar = 1,000 barias • 1 baria = 1 dina/cm2 • 1mm de Hg= 1.33 milibares

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • CONDENSACIÓN: ES EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL EL VAPOR DE AGUA PASA AL ESTADO LÍQUIDO. • TODO EXCESO DE VAPOR DE AGUA SE CONDENSA EN NEBLINA O GOTAS DE LLUVIA

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • HUMEDAD ABSOLUTA: MASA DE VAPOR DE AGUA, MEDIDA EN GRAMOS, CONTENIDA EN 1m3 DE AIRE

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • EL VALOR MÁXIMO DE LA TENSIÓN DE VAPOR ES LA PRESIÓN DE SATURACIÓN MÁXIMA, ES DECIR UNOS 56 mm DE MERCURIO. • PUEDE ALCANZAR VALORES MÁXIMOS DE 56 GR/M3

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • HUMEDAD RELATIVA : ES LA RELACIÓN ENTRE LA TENSIÓN DE VAPOR ACTUAL Y LA TENSIÓN DE VAPOR DE SATURACIÓN A LA MISMA TEMPERATURA. SE EXPRESA EN PORCENTAJE: (FIG 1.2)

LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA • LA MEDICIÓN SE REALIZA CON SICRÓMETROS

PUNTO DE ROCÍO • ES LA TEMPERATURA A LA CUAL EL VAPOR DE AGUA DE AIRE QUE SE CONSIDERA SE HACE SATURANTE. PARA OBTENERLO SE USA LA TABLA 1.1 BUSCANDO EN ELLA LA TEMPERATURA PARA QUE Es IGUALA A LA Ea DADA. • HIGRÓMETRO DE EVAPORACIÓN

HIGRÓMETRO Termo Higrómetro Laser - Pirómetro Termo Higrómetro Analógico

LOS VIENTOS • EL VIENTO ES EL AIRE EN MOVIMIENTO • ES UN FACTOR IMPORTANTE DEL CICLO HIDROLÓGICO PORQUE INFLUYE EN EL TRANSPORTE DEL CALOR Y DE LA HUMEDAD Y EN EL PROCESO DE LA EVAPORACIÓN • EL VIENTO PRODUCE OLAS EN LOS EMBALSES, OLAS CUYA ALTURA ES NECESARIO CALCULAR PARA DETERMINAR LA ALTURA DEL BORDO LIBRE EN PRESAS • EL VIENTO ES SUCEPTIBLE A LA INFLUENCIA DEL RELIEVE Y DE LA VEGETACIÓN, POR LO QUE SE TIENDE A ESTANDARIZAR SU MEDIDA A ALGUNOS METROS SOBRE EL SUELO

LOS VIENTOS • DEL VIENTO INTERESA SU VELOCIDAD. (SE MIDE CON LOS ANEMÓMETROS) Y SU DIRECCIÓN (SE MIDE CON LAS VELETAS). LA DIRECCIÓN DEL VIENTO ES LA DIRECCIÓN DE DONDE SOPLA. • LA VELOCIDAD SE EXPRESA EN m/s, km/h, Ó EN NUDOS (I NUDO=0.514 m/s=1.85 km/h)

ESCALA DE BEAUFORT

VARIACIÓN DE LOS VIENTOS • DURANTE EL INVIERNO EXISTE LA TENDENCIA DE LOS VIENTOS DE SOPLAR DESDE LAS ÁREAS INTERIORES MÁS FRÍAS HACIA EL OCÉANO QUE PERMANECE A MAYOR TEMPERATURA • DURANTE AL VERANO ES AL REVÉS, LOS VIENTOS TIENDEN A SOPLAR DESDE LOS CUERPOS DE AGUA QUE SE ENCUENTRAN A BAJA TEMPERATURA HACIA LA SUPERFICIE CALIENTE DE LAS MASAS CONTINENTALES. • DE MANERA SIMILAR, DEBIDO A LAS DIFERENCIAS DE TEMPERATURA ENTRE LA MASA CONTINENTAL Y EL AGUA, SE PRODUCEN BRISAS DIURNAS HACIA LA PLAYA O EL MAR

VARIACIÓN DE LOS VIENTOS • EN ZONAS MONTAÑOSAS, ESPECIALMENTE EN LOS RISCOS Y EN LAS CUMBRES, LA VELOCIDAD DEL AIRE A 10M O MÁS DE LA SUPERFICIE ES MAYOR QUE LA VELOCIDAD DEL AIRE LIBRE A LA MISMA ALTURA; ESTO SE DEBE A LA CONVERGENCIA FORZADA DEL AIRE POR LAS BARRERAS OROGRÁFICAS. • EN LOS VALLES ABRIGADOS LA VELOCIDAD DEL VIENTO ES BAJA • LA DIRECCIÓN DEL VIENTO ESTÁ MUY INFLUENCIADA POR LA ORIENTACIÓN DE LAS BARRERAS OROGRÁFICAS

VARIACIÓN DE LOS VIENTOS • DEBIDO A UNA DIFERENCIA DE PRESIONES EXISTEN VARIACIONES DIARIAS EN LA DIRECCIÓN EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO EN ÁREAS MONTAÑOSAS: DURANTE EL DÍA LOS VIENTOS SOPLAN DEL VALLE HACIA LAS ZONAS MONTAÑOSAS Y DURANTE LA NOCHE ES AL REVÉS

CAPA DE FRICCIÓN • CAPA DE FRICCIÓN: LA VELOCIDAD DEL VIENTO SE REDUCE Y SU DIRECCIÓN ES DESVIADA EN LAS CAPAS INFERIORES DE LA ATMÓSFERA DEBIDO A LA FRICCIÓN PRODUCIDA POR ÁRBOLES, EDIFICIOS, Y OTROS OBSTÁCULOS, Y TALES EFECTOS SE VUELVEN INSIGNIFICANTES PARA LAS ALTURAS SUPERIORES A UNOS 600M. ESTA CAPA INFERIOR SE CONOCE COMO CAPA DE FRICCIÓN • LOS VIENTOS SUPERFICIALES TIENEN UNA VELOCIDAD PROMEDIO CERCANA AL 40% DE LA VELOCIDAD DEL AIRE QUE SOPLA EN LA CAPA INMEDIATAMENTE SUPERIOR A LA CAPA DE FRICCIÓN

CAPA DE FRICCIÓN • LA VELOCIDAD EN EL MAR ES CERCANA AL 70% • LA VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO CON LA ALTURA, EN LA CAPA DE FRICCIÓN, SE EXPRESA GENERALMENTE POR UNA DE LAS DOS RELACIONES GENERALES, POR UNA LEY LOGARÍTMICA O POR UNA LEY EXPONENCIAL. EN LA FÓRMULA EXPONENCIAL:

GALE VELOCIDAD DEL VIENTO

CAPA DE FRICCIÓN • V= VELOCIDAD PROMEDIO DEL VIENTO A UNA ALTURA Z • Vo= VELOCIDAD PROMEDIO A UNA ALTURA Zo • K= VARÍA CON LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE Y LA ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA EN UN RANGO ENTRE 0.1 Y 0.6

EL CLIMA • LA PALABRA “CLIMA” DERIVA DE UNA VOZ GRIEGA QUE SIGNIFICA INCLINACIÓN, ALUDIENDO SEGURAMENTE A LA INCLINACIÓN DEL EJE TERRESTRE. • LAS ESTACIONES TIENEN LUGAR DEBIDO AL MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN DE LA TIERRA ALREDEDOR DEL SOL, CON SU EJE DE ROTACIÓN INCLINADO CON RESPECTO AL PLANO DE TRASLACIÓN • ESTADO MEDIO DE LA ATMÓSFERA

EL CLIMA • DEFINICIÓN • PARA LA ORGANIZACIÓN METEOROLÓGICA MUNDIAL, CLIMA ES EL “CONJUNTO FLUCTUANTE DE CONDICIONES ATMOSFÉRICAS CARACTERIZADO POR LOS ESTADOS Y LA EVOLUCIÓN DEL TIEMPO, EN EL CURSO DE UN PERÍODO SUFICIENTEMENTE LARGO EN UN DOMINIO ESPACIAL DETERMINADO” • http://www.wmo.int/pages/index_es.html

EL CLIMA, TACNA

EL CLIMA • LOS ELEMENTOS QUE PERMITEN DISTINGUIR UN CLIMA DE OTRO SON: • LA TEMPERATURA • LA PRECIPITACIÓN • LA PRESIÓN • EL VIENTO • LA RADIACION SOLAR

EL CLIMA • FACTORES QUE CONDICIONAN EL CLIMA • LA LATITUD • LA ALTITUD • LA CONTINENTALIDAD • SE REFIERE A LA MAYOR O MENOR PROXIMIDAD DE UN LUGAR A LOS MARES

EL CLIMA • LAS CORRIENTES MARINAS • LA ORIENTACIÓN • LOS VIENTOS DOMINANTES • LAS NATURALEZA DEL TERRENO • LA VEGETACIÓN

EL CLIMA • CLASIFICACIÓN DE CLIMAS • SE DEFINEN 3 ZONAS EN LA SUPERFICIE TERRESTRE: • ZONA TÓRRIDA, COMPRENDIDA ENTRE EL TRÓPICO DE CANCER(23 27’ N), EL TROPICO DE CAPRICORNIO (23 27’S) • ZONAS TEMPLADAS, ENTRE LOS TRÓPICOS Y LOS CÍRCULOS POLARES (63 33’ • ZONAS GLACIALES, ENTRE LOS CÍRCULOS POLARES Y LOS POLOS

EL CLIMA

EL CLIMA • CLASIFICACIÓN POR PRECIPITACIÓN • A) CLIMAS CÁLIDOS DE CLIMA INTERTROPICAL • RÉGIMEN ECUATORIAL. LLUEVE TODO EL AÑO, PRESENTANDO DOS MÁXIMOS AL AÑO • RÉGIMEN SUB-ECUATORIAL. PRESENTA DOS PERIODOS SECOS AL AÑO • RÉGIMEN TROPICAL, PRESENTA UN SOLO PERÍODO DE LLUVIA

EL CLIMA • B) CLIMAS TEMPLADOS • 1. RÉGIMEN DE CLIMAS TEMPLADOS. PRESENTA LLUVIA TODO EL AÑO, CASI UNIFORMEMENTE REPARTIDA • 2. RÉGIMEN MEDITERRÁNEO, PRESENTA UN PERÍODO FRIO Y OTRO CALUROSO Y SECO

EL CLIMA • C) CLIMA FRÍO Y POLAR • CORRESPONDE A LAS ALTAS LATITUDES • D) RÉGIMEN DE ZONAS DESÉRTICAS. • LAS ZONAS DESÉRTICAS SE ENCUENTRAN REPARTIDAS EN CASI TODAS LAS LATITUDES Y SU PRESENCIA SE EXPLICA GENERALMENTE POR CAUSAS LOCALES QUE DETERMINAN LA AUSENCIA DE LLUVIAS

CLIMAS EN EL PERÚ • SEGÚN SENAMHI- RESUMEN EJECUTIVO 2030

CLIMAS EN EL PERÚ

CLIMAS EN EL PERÚ

CLIMAS EN EL PERU

PRECIPITACIÓN

CLIMA FUTURO DEL PERÚ

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