REVISTA VERTIENTE
Estimación de flujos de evaporación desde napas someras y del contenido de humedad del suelo utilizando métodos distribuidos de temperatura
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Francisco Suárez* (y otros autores**) Estudio presentado durante la Jornada Técnica Alhsud Chile: “Métodos de terreno y numéricos para la caracterización de la recarga y de la ocurrencia en agua subterránea”. * Francisco Suárez es ing. civil hidráulico PUC, mag. en Ciencias de la Ingeniería PUC (2006) y Ph.D. en Hidrogeología U. of Nevada (2010). Es director de Alhsud Chile y profesor asociado de la PUC. **Investigadores: Magdalena Lagos. Ing. Proyectos, Hidrogeología-DICTUC. José L. Serna. Profesor Universidad Alas Peruanas. José F. Muñoz. Profesor titular, PUC.
a evaporación desde napas someras es un componente importante del balance hídrico de muchas regiones, sin embargo, es un flujo complejo de medir. Por tanto, es importante evaluar nuevos métodos para cuantificar este proceso hidrológico. En este estudio se propone un método para determinar tasas de evaporación desde napas someras, que combina el método activo para determinar contenidos de humedad en suelos – método AHFO, por sus siglas en inglés– con modelación numérica en la zona vadosa. Aquí, el método AHFO permitió estimar contenidos de humedad con una resolución espacial de ~6.5 mm y con un error de 0.026 m3 m-3. El modelo numérico, en tanto, arrojó como resultado un perfil del contenido de humedad ligeramente diferente que el obtenido experimentalmente, en
el cual las diferencias más grandes ocurrieron cerca de la superficie del suelo. Debido a lo anterior, se requiere de una mejor precisión en la determinación de las propiedades hidrodinámicas del suelo y en la curva de calibración del método AHFO para lograr una estimación exitosa del contenido de humedad. Las escalas espaciales alcanzadas con el método AHFO son una ventaja importante del método propuesto, el cual que debe ser explorado con mayor profundidad para mejorar el análisis presentado en este trabajo.
Introducción
Los flujos de evaporación en zonas donde existen napas someras son un componente importante del balance hídrico y dependen fuertemente del contenido de humedad en los primeros centímetros del suelo (Assouline et al., 2013; 2014; HernándezLópez et al., 2016). Existen varias metodologías
para determinar el θ en suelos (Topp et al., 1980; Klute, 1994; Desilets et al., 2010; Cristi et al., 2016). En la última década, las mediciones distribuidas de temperatura usando cables de fibra óptica (FO-DTS, por sus siglas en inglés) han demostrado que permiten obtener de manera indirecta flujos de agua y los perfiles del θ (Sayde et al., 2010, 2014; SteeleDunne et al., 2010; Ciocca et al., 2012; Striegl & Loheide, 2012; Benitez-Buelga et al., 2014; 2016; Dong et al., 2015; 2016). Las mediciones de temperatura a través del método FO-DTS están basadas en la dispersión de la luz a lo largo de una fibra óptica, con resoluciones espaciales de 0.25-1.0 m, resoluciones temporales de 1-60 s, y con una precisión de ± 0.01°C en cables de hasta 10 kilómetro de largo (Hausner et al., 2011; Suárez et al., 2011a,b). Dos métodos han sido propuestos para cuantificar