4.0_manual de uso etp.pdf

8/16/2019 4.0_Manual de Uso ETP.pdf

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DIRECCION DE ESTUDIOS DE PROYECTOS

HIDRAULICOS MULTISECTORIALES

SOFTWARE PARA CALCULAREVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL

METODO DE HARGREAVES

MANUAL DE INSTALACIÓN Y OPERACIÓN


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2

CONTENIDO

I. CONCEPTOS GENERALES .................................................................................... 3

II. EJECUTABLE INTERFAZ GRAFICA EN MATLAB .......................................... 6

1. PASO 1. Instalación MCR (Matlab Component Runtime) ....................................... 6

2. PASO 2. Ejecución de la Aplicación “ETo_Hargreaves.exe” ................................... 10

2.1. Inicio de la aplicación ETo_Hargreaves.exe ........................................................ 10

2.2. Datos Necesarios.................................................................................................. 11

2.3. Estimación Eto para un año promedio. ............................................................... 12

2.4. Estimación Eto para un periodo de tiempo. ........................................................ 14

RELACION DE TABLAS

Tabla 1: Ra (mm/día) – HEMOSFERIO SUR ........................................................................... 4Tabla 2: Ra (mm/día) – HEMOSFERIO NORTE ..................................................................... 5

RELACION DE FIGURASFigura 1 Carpeta de contenido de Datos ................................................................................... 6

Figura 2 Ejecución programa “MCRInstaller.exe” .................................................................. 7

Figura 3 Ventana presentación aplicación de instalación MCR........................................... 7

Figura 4 Ventana inicial aplicación de instalación MCR ....................................................... 7

Figura 5 Ventana selección Ruta de instalación ...................................................................... 8

Figura 6 Ventana de confirmación .............................................................................................. 9

Figura 7 Ventana proceso de instalación ................................................................................... 9Figura 8 Ventana de finalización .............................................................................................. 10

Figura 9 Interfaz Gráfica Inicial ............................................................................................... 10

Figura 10 Interfaz Gráfica – Elección de Eto según Horizonte de tiempo ....................... 11

Figura 11 Formato de datos requeridos ................................................................................... 12

Figura 12 Cargar datos de temperatura año promedio ........................................................ 13

Figura 13 Cálculo de la Eto a Nivel Anual .............................................................................. 13

Figura 14 Resultado Final de ETo a Nivel Mensual para el año promedio ..................... 14

Figura 15 Resultado Grafico de ETP promedio diario y mensual ...................................... 14

Figura 16 Cargar datos de temperatura para un periodo de tiempo ................................ 15

Figura 17 Cálculo de la Eto a Nivel Anual .............................................................................. 15

Figura 18 Resultado Final de ETo a Nivel Mensual para un periodo de tiempo ........... 16

Figura 19 Resultado Grafico de ETP promedio diario y mensual ...................................... 17


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I. CONCEPTOS GENERALES

El método de Hargreaves (Hargreaves G.L, Hargreaves G.H y Riley J.P, 1985) y

(Hargreaves y Samani, 1991), utiliza parámetros térmicos y radiación solar, que

estima a partir de la radiación solar extraterrestre. El método presenta laventaja que se puede aplicar en cualquier observatorio con datos de temperatura

(máxima y mínima) y que el método da resultados muy correlacionados con los

obtenidos con el método de Penman (FAO 56). Se desarrolló en base a mediciones

realizadas en lisímetros (universidad de California) y se aplica a través de la

siguiente ecuación.

= 0,0023 ∗ ∗ ( + 17.8) ∗ (T − T).5

Donde:

Eto: Evapotranspiración del cultivo de Referencia (mm/día).

Ra: Radiación Solar Extraterrestre (mm/día) que depende de

la latitud y mes del año (ver Tabla).

T, TMax, TMin: Representa el valor medio, máximo y mínimo de la temperatura

del aire (°C) respectivamente.

Ejemplo:

Latitud Sur (°) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicTm (°C) 12.6 12.85 12.86 12.68 11.82 10.93 10.58 10.81 11.1 11.41 11.65 12.2

Tmax.media (°C) 20.08 20.62 20.39 19.96 18.82 17.59 17.13 17.21 17.39 17.95 18.55 19.35

Tmin.media (°C) 5.12 5.08 5.34 5.39 4.82 4.26 4.03 4.4 4.81 4.87 4.76 5.06

Ra (mm/dia) 16.6 16.3 15.4 14 12.5 11.6 12 13.2 14.7 15.8 16.4 16.5

Eto (mm/dia) 4.49 4.53 4.21 3.75 3.19 2.80 2.84 3.11 3.47 3.84 4.13 4.30

Eto (mm/mes) 139.2 126.8 130.6 112.4 98.78 83.96 87.89 96.37 104 119 123.8 133.4

Eto (mm/año)

Datos

Solución

1356.13


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4

Tabla 1: Ra (mm/día) – HEMOSFERIO SURRadiación Extraterrestre (Ra), expresada en equivalentes de evaporación.

Tabulada por mes y por latitud para el Método de Hargreaves

Ene Feb. Mar Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.50 17.5 14.7 10.9 7 4.2 3.1 3.5 5.5 8.9 12.9 16.5 18.2

48 17.6 1 4.9 1 1.2 7.5 4.7 3.5 4 6 9.3 13.2 1 6.6 1 8.2

46 17.7 15.1 11.5 7.9 5.2 4 4.4 6.5 9.7 13.4 16.7 18.3

44 17.8 15.3 11.6 8.4 5.7 4.4 4.9 6.9 10.2 13.7 16.7 18.3

42 17.8 15.5 12.2 8.8 6.1 4.9 5.4 7.4 10.6 14 16.8 18.3

40 17.9 15.7 12.5 9.2 6.6 5.3 5.9 7.9 11 14.2 16.9 18.3

38 17.9 15.8 12.8 6.6 7.1 5.8 6.3 8.3 11.4 14.4 17 18.3

36 17.9 16 13.2 10.1 7.5 6.3 6.8 8.8 11.7 14.6 17 18.2

34 17.8 16.1 13.5 10.5 8 6.8 7.2 9.2 12 14.9 17.1 18.2

32 17.8 16.2 13.8 10.9 8.5 7.3 7.7 9.6 12.4 15.1 17.2 18.1

30 17.8 16.4 14 11.3 8.9 7.8 8.1 10.1 12.7 15.3 17.3 18.1

28 17.7 16.4 14.3 11.6 9.3 8.2 8.6 10.4 13 15.4 17.2 17.9

26 17.6 16.4 14.4 12 9.7 8.7 9.1 10.9 13.2 15.5 17.2 17.8

24 17.5 16.5 14.6 12.3 10.2 9.1 9.5 11.2 13.4 15.7 17.1 17.7

22 17.4 16.5 14.8 12.6 10.6 9.6 10 11.6 13.7 15.7 17 17.5

20 17.3 1 6.5 15 13 11 10 10.4 12 13.9 1 5.8 17 17.4

18 17.1 16.5 15.1 13.2 11.4 10.4 10.8 12.3 14.1 15.8 16.8 17.1

16 16.9 16.4 15.2 13.5 11.7 10.8 11.2 12.6 14.3 15.8 16.7 16.8

14 16.7 16.4 15.3 13.7 12.1 11.2 11.6 12.9 14.5 15.8 16.5 16.6

12 16.6 16.3 15.4 14 12.5 11.6 12 13.2 14.7 15.8 16.4 16.5

10 16.4 16.3 15.5 14.2 12.8 12 12.4 13.5 14.3 15.9 16.2 16.2

8 16.1 16.1 15.5 14.4 13.1 12.4 12.7 13.7 14.9 15.8 16 16

6 15.8 16 15.6 14.7 13.4 12.8 13.1 14 15 15.7 15.8 15.7

4 15.5 15.8 15.6 14.9 13.8 13.2 13.4 14.3 15.1 15.6 15.5 15.4

2 15.3 15.7 15.7 15.1 14.1 13.5 13.7 14.5 15.2 15.5 15.3 15.1

0 15 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8

Hemisferio SurLatitud


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Tabla 2: Ra (mm/día) – HEMOSFERIO NORTERadiación Extraterrestre (Ra), expresada en equivalentes de evaporación.

Tabulada por mes y por latitud para el Método de Hargreaves

Ene Feb. Mar Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.

50 3.8 6.1 9.4 12.7 15.8 17.1 16.4 14.1 10.9 7.4 4.5 3.2

48 4.3 6.6 9.8 13 15.9 17.2 16.5 14.3 11.2 7.8 5 3.7

46 4.9 7.1 10.2 13.3 16 17.2 16.6 14.5 11.5 8.3 5.5 4.3

44 5.3 7.6 10.6 13.7 16.1 17.2 16.6 14.7 11.9 8.7 6 4.7

42 5.9 8.1 11 14 16.2 1 7.3 1 6.7 15 12.2 9.1 6.5 5.2

40 6.4 8.6 11.4 14.3 16.4 17.3 16.7 15.2 12.5 9.6 7 5.7

38 6.9 9 11.8 14.5 16.4 17.2 16.7 15.3 12.8 10 7.5 6.1

36 7.4 9.4 12.1 14.7 16.4 17.2 16.7 15.4 13.1 10.6 8 6.6

34 7.9 9.8 12.4 14.8 16.5 17.1 16.8 15.5 13.4 10.8 8.5 7.2

32 8.3 10.2 12.8 15 16.5 17 16.8 15.6 13.6 11.2 9 7.8

30 8.8 10.7 13.1 15.2 16.5 17 16.8 15.7 13.9 11.6 9.5 8.3

28 9.3 11.1 13.4 15.3 16.5 16.8 16.7 15.7 14.1 12 9.9 8.8

26 9.8 11.5 13.7 15.3 16.4 16.7 16.6 15.7 14.3 12.3 10.3 9.3

24 10.2 11.9 13.9 15.4 16.4 16.6 16.5 15.8 14.5 12.6 10.7 9.7

22 10.7 12.3 14.2 15.5 16.3 16.4 16.4 15.8 14.6 13 11.1 10.2

20 11.2 12.7 14.4 15.6 16.3 16.4 16.3 15.9 14.8 13.3 11.6 10.7

18 11.6 13 14.6 15.6 16.1 16.1 16.1 15.8 14.9 13.6 12 11.1

16 12 13.3 14.7 15.6 16 15.9 15.9 15.7 15 13.9 12.4 11.6

14 12.4 13.6 14.9 15.7 15.8 15.7 15.7 15.7 15.1 14.1 12.8 12

12 12.8 13.9 15.1 15.7 15.7 15.5 15.5 15.6 15.2 14.4 13.3 12.5

10 13.2 14.2 15.3 15.7 15.5 15.3 15.3 15.5 15.3 14.7 13.6 12.9

8 13.6 14.5 15.3 15.6 15.3 15 15.1 15.4 15.3 14.8 13.9 13.3

6 13.9 14.8 15.4 15.4 15.1 14.7 14.9 15.2 15.3 15 14.2 13.7

4 14.3 15 15.5 15.5 14.9 14.4 14.6 15.1 15.3 15.1 14.5 14.1

2 14.7 15.3 15.6 15.3 14.6 14.2 14.3 14.9 15.3 15.3 14.8 14.4

0 15 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8

Hemisferio NorteLatitud


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6

II. EJECUTABLE INTERFAZ GRAFICA EN MATLAB

Con fines prácticos, se ha elaborado un archivo ejecutable (*.exe), en el entorno

del software de programación Matlab, con el propósito de agilizar y evitar errores

en el proceso de cálculo de la evapotranspiración potencial solo para el hemisferiosur.

El presente documento describe la instalación del software en un ambiente

Windows 7 o superior. El software está compilado para funcionar en sistemas

operativos Windows de 64 bits.

1. PASO 1. Instalación MCR (Matlab Component Runtime)

Una vez instalado MCRinstaller.exe, permite ejecutar cualquier aplicativo

realizado en Matlab, para llevar a cabo la instalación se deben seguir los siguientes

pasos:

a) El contenido de la carpeta de inicio contiene los archivos: MCRInstaller.exe y

ETo_Hargreaves.exe, los mostrados en la figura siguiente.

Figura 1 Carpeta de contenido de Datos

b) Ejecutar el programa “MCRInstaller.exe”. Al llevar a cabo esta acción aparece

la ventana para elegir el idioma de instalación, al dar “ok”, aparece la ventana

que da inicio al proceso de instalación:


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7

Figura 2 Ejecución programa “MCRInstaller.exe”

Al culminar esta acción aparece la siguiente ventana:

Figura 3 Ventana presentación aplicación de instalación MCR

Después de presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:

Figura 4 Ventana inicial aplicación de instalación MCR


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8


Figura 5 Ventana selección Ruta de instalación

Seleccionar la ruta en la cual será instalado el componente. Después de llevar a cabo

la selección y presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:


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9

Figura 6 Ventana de confirmación


Figura 7 Ventana proceso de instalación

Cuando la barra se llena, aparece la siguiente ventana:


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Figura 8 Ventana de finalización

Después de presionar el botón “Close” finaliza la instalación.

2. PASO 2. Ejecución de la Aplicación “ETo_Hargreaves.exe”

2.1. Inicio de la aplicación ETo_Hargreaves.exe

Doble clic en el archivo ETo_Hargreaves.exe.

Aparecerá la siguiente ventana

Figura 9 Interfaz Gráfica Inicial La aplicación permite estimar la Eto para dos horizontes de tiempo, “ETo

Anual” estima la Eto mensual para valores promedios de un año (un dato


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mensual), y “ETo Mensual” estima la Eto para una serie mensual de tiempo,

por ejemplo para cada mes del periodo 1980-1992.

Figura 10 Interfaz Gráfica – Elección de Eto según Horizonte de tiempo

2.2. Datos Necesarios.

El método requiere de información de temperatura media, temperatura

máxima promedio y temperatura mínima promedio (°C), los cuales deben

consignarse en un archivo de texto (*.txt).

Para cada horizonte de tiempo mostrado en la Figura 9, se debe utilizar los

formatos indicados en las figuras siguientes, los cuales además deberán

guardarse en la misma carpeta que contiene el ejecutable

ETo_Hargreaves.exe


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Figura 11 Formato de datos requeridos

2.3. Estimación Eto para un año promedio.

Una vez elegido estimar la Eto para el año promedio “Eto Anual” (ver Figura

9), desplegar el menú “Cargar Datos ”→ “Datos de Temperatura (°C)” → se

abre la carpeta que contiene los datos guardados de temperaturas (Figura

10), seleccionar “Temperatura Anual”, la cual contiene Datos de Temperatura

promedio mensual del año promedio.

Datos de Temperatura promedio mensual del

año promedio.

1ra columna: Temperatura Promedio2da columna: Temperatura Máxima Promedio

3ra columna: Temperatura Mínima Promedio

Datos de Temperatura promedio mensual

para un periodo de años.

1ra columna: Temperatura Promedio

2da columna: Temperatura Máxima Promedio3ra columna: Temperatura Mínima Promedio


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Figura 12 Cargar datos de temperatura año promedio

Ingresar la latitud en grados y dar clic en el botón “Calcular”, → se mostrara

en la interfaz gráfica el valor de la ETo Anual en mm/año, para el presente

ejemplo la ETo = 1356.13 mm/año, lo cual es coincidente con el ejemplo de

cálculo mostrado al inicio del documento.

Figura 13 Cálculo de la Eto a Nivel Anual

Para visualizar los resultados obtenidos para ETo a nivel mensual, desplegar

el menú “Resultados”→ “ETo” → se abre el archivo de texto “R0-Resultados

Eto Hargreaves”, el cual contiene los resultados de ETo para cada mes en las

unidades especificadas (mm/día, mm/mes, mm/año), este archivo se guardara

automáticamente en la carpeta de inicio que contiene tanto el archivo

ejecutable *.exe y los datos de ingreso.


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Figura 14 Resultado Final de ETo a Nivel Mensual para el año promedio

Figura 15 Resultado Grafico de ETP promedio diario y mensual

2.4. Estimación Eto para un periodo de tiempo.Se estimara la ETo para un periodo de datos de temperatura de 18 años, para

lo cual se elige “Eto Mensual” (ver Figura 9), luego desplegar el menú “Cargar

Datos”→ “Datos de Temperatura (°C)” → se abre la carpeta que contiene los

datos guardados de temperaturas mensuales (Figura 10), seleccionar

“Temperatura Mensual”, la cual contiene Datos de Temperatura promedio

mensual para el periodo de tiempo que en este caso es 18 años.


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Figura 16 Cargar datos de temperatura para un periodo de tiempo

Ingresar la latitud en grados y dar clic en el botón “Calcular”, → se mostrara

en la interfaz gráfica el valor de la ETo Anual en mm/año, para el presente

ejemplo la ETo = 1398.68 mm/año.

Figura 17 Cálculo de la Eto a Nivel Anual

Para visualizar los resultados obtenidos para ETo a nivel mensual, desplegarel menú “Resultados”→ “ETo” → se abre el archivo de texto “R0-Resultados

Eto Hargreaves”, el cual contiene los resultados de ETo para cada mes

(mm/dia, mm/mes, mm/año), este archivo se guardara automáticamente en la

carpeta de inicio que contiene tanto el archivo ejecutable *.exe y los datos de

ingreso.


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Figura 18 Resultado Final de ETo a Nivel Mensual para un periodo de tiempo


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Figura 19 Resultado Grafico de ETP promedio diario y mensual

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