Estimación de la evaporación en embalses de riego mediante un modelo de balance de energía

Abstract

El artículo presenta un modelo de estimación de la evolución anual de la temperatura del agua y de la evaporación en embalses de regulación de riego. El modelo está basado en un balance de energía en la superficie del embalse, considerando la hipótesis de comportamiento isotermo. Precisa, como datos de entrada, la geometría del embalse (superficie y profundidad) y los datos climáticos diarios habitualmente disponibles en las estaciones meteorológicas (radiación global solar, velocidad del viento, humedad relativa y temperatura del aire). Se ha validado el modelo a partir de medidas de tasa de evaporación y de temperatura del agua de un tanque evaporímetro Clase A. Se ha aplicado el modelo a diferentes geometrías de embalse en las condiciones del Campo de Cartagena, considerando un rango de profundidades y superficies características de los embalses de riego. Los resultados del modelo muestran que el aumento de la profundidad provoca un desfase temporal entre la radiación solar y la temperatura del agua que, en embalses profundos (25 m), puede llegar a 3 meses. Dado que la evaporación depende en gran parte de la temperatura superficial del agua, un aumento de la profundidad también provoca un desfase con respecto a la radiación solar. El aumento de la superficie, para valores comprendidos entre 2500 y 25000 m2, apenas influye sobre la evolución anual de la temperatura y la tasa de evaporación. La comparación de los resultados del modelo con los calculados por medio de la fórmula de Penman pone de manifiesto la inadecuación de esta fórmula para estimar la evaporación de embalses que tienen una alta inercia térmica. Finalmente, se han obtenido los coeficientes de tanque mensuales y anuales para embalses de distinta geometría, comparando los resultados del modelo con los registrados en el tanque evaporímetro. Los resultados muestran la gran influencia de la geometría de los embalses y del clima sobre la evolución de los coeficientes mensuales, mientras que los coeficientes anuales permanecen prácticamente constantes para el rango de dimensiones características de los embalses en el área mediterránea.