Cálculo

Calculadora de Erosión del Suelo

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La tasa media anual de erosión en un campo puede predecirse con el uso de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos (USLE por sus siglas en inglés). Esta ecuación integra el patrón de precipitaciones locales, el tipo de suelo, la topografía, el sistema de cultivo y las prácticas de manejo de suelo. La siguiente Calculadora de Erosión del Suelo es una herramienta para calcular la tasa media anual de erosión. Se basa en la ecuación USLE y puede aplicarse globalmente.

Sin embargo, la ecuación USLE, y por lo tanto la Calculadora de Erosión del Suelo, tiene dos limitaciones principales que deben ser consideradas. En primer lugar, la calculadora es una estimación basada en factores amplios y variables. Estos factores pueden variar con las condiciones climáticas cambiantes, el uso alterno del suelo, etc. Por lo tanto, la pérdida de suelo resultante debe considerarse como una media a largo plazo. En segundo lugar, la calculadora sólo toma en cuenta las pérdidas de suelo debidas a la erosión laminar o en surcos en una sola pendiente. No se incluyen las pérdidas de suelo asociadas con la erosión en cárcavas, la erosión eólica o la labranza.

Calculadora de Erosión del Suelo

1. Factor de Erosividad (Factor de la Lluvia) [(MJ mm) / (ha h yr)] – Diapositivas 2-3:

2. Erodibilidad del Suelo [(t / ha)] – Diapositivas 4-5:

3.1. Pendiente [%] – Diapositiva 6:

3.2. Longitud de la Pendiente [m] – Diapositiva 6:

4. Factor de Tipo de Cultivo[-] – Diapositivas 7-8:

5. Factor de Labranza [-] – Diapositivas 7-8:

6. Factor de Prácticas de Conservación [-] – Diapositivas 9-10:

Tasa Promedio Anual de Erosión del Suelo (t/h/año):

Después de calcular tu tasa de erosión del suelo, puedes usar la siguiente tabla para averiguar cuál es tu tipo de erosión del suelo. Dependiendo de tu tipo, puedes considerar implementar estrategias de control de la erosión del suelo en tu campo. Juega con los factores que introdujiste antes, para ver si hay algún factor en particular que influya fuertemente en tu tasa de erosión del suelo.

Existe una versión computarizada de la ecuación USLE, llamada Ecuación Universal Revisada de Pérdida de Suelos (RUSLE). RUSLE es una fórmula mejorada, que puede aceptar combinaciones más complejas de prácticas de labranza y cultivo y una mayor variedad de pendientes. Una versión mejorada del software es RUSLE2, la cual puede hacer predicciones de erosión basadas en eventos. RUSLE2 requiere un conjunto exhaustivo de información de entrada, que puede no estar disponible en todas las jurisdicciones.

El Proyecto de Predicción de la Erosión del Agua (Water Erosion Prediction Project – WEPP) es una tecnología de predicción de la erosión del suelo basada en las características físicas. Integra la hidrología, la botánica, la hidráulica y los mecanismos de erosión para predecir la erosión en una pendiente y en una cuenca. Es capaz de modelar y evaluar una variedad de tipos de usos de suelo, clima y condiciones hidrológicas. Se puede ejecutar sin conexión a Internet en computadoras personales compatibles con Windows.

Calculadora de Erosión del Suelo por Antonio Seoane Dominguez y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

 

Cálculo

Calculadora de Aplicación de Orina

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La orina contiene cuatro nutrientes importantes para el crecimiento de las plantas: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y azufre (S). La aplicación de la orina no sólo ayuda a recuperar estos nutrientes, sino también a reducir el uso de fertilizantes y agua dulce, así como a minimizar la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas causada por las aguas residuales y excreciones.

Sin embargo, si la orina no se trata adecuadamente, los riesgos de transmisión de patógenos, salinización del suelo y contaminación farmacéutica, así como el olor fuerte y ofensivo, pueden causar problemas de salud y grandes molestias. Otros retos que deben abordarse son las técnicas de separación, el tiempo de almacenamiento, la cantidad de orina a aplicar, la prevención de olores y el transporte. Obtén más información en la revisión bibliográfica (disponible sólo en inglés).

Esta herramienta calcula el volumen de orina recolectada por hogar y en base a este volumen le da al usuario el área potencial de fertilización. Para obtener más información sobre la utilización de la orina y su manejo adecuado, échale un vistazo a los materiales adicionales proporcionados en la Caja de Herramientas.

Por favor ten en cuenta que la tasa de aplicación de la orina depende no sólo de su contenido de nutrientes, sino también del objetivo principal de la utilización de la orina: fertilización de nitrógeno o fertilización de fósforo.

Cálculo de volumen de orina y de área de fertilización

Número de miembros en el hogar*:

Área de fertilización anual en base al nitrógeno por hogar (m2/a):

Cantidad anual de nitrógeno en la orina por hogar (g/a):

Área de fertilización anual en base al fósforo por hogar (m2/a):

Cantidad anual de fósforo en la orina por hogar (g/a):

La siguiente tabla te da los datos en los que está basada esta calculadora:

Valores de orinaValoresUnidades 
Volumen diario de orina por persona1.5L/d (litros por día)
Volumen anual de orina por persona550L/a(litros por año)
Cantidad anual de nitrógeno en la orina por persona4000g/a(gramos de nitrógeno por año)
Volumen de orina a ser aplicado por metro cuadrado (Fertilización-N)1.4L/m²(litros por metro cuadrado)
Área de fertilización-N anual por persona400m²/a(metros cuadrados por año)
Cantidad anual de fósforo en la orina por persona365g/a(gramos de fósforo por año)
Volumen de orina a ser aplicado por metro cuadrado (Fertilización-P)0.9L/m²(litros por metro cuadrado)
Área de fertilización-P anual por persona600m²/a(metros cuadrados por año)

El área de fertilización anual por hogar se calcula a partir del área potencial de fertilización anual por persona (400 m2 para nitrógeno y 600 m2 para fósforo) multiplicada por el número de miembros del hogar.

La cantidad anual de nitrógeno en la orina por hogar se calcula a partir de la cantidad potencial anual de nitrógeno en la orina por persona (4000 g/(a·persona)) multiplicada por el número de miembros del hogar. La cantidad de fósforo se calcula de la misma manera.

Los valores usados en esta herramienta de cálculo están basados en Jönsson, H, Richert, A, Vinneraas, B & Salomon, E 2004, Guidelines on the use of urine and faeces in crop production, EcoSanRes Publication Series, 2da edn, Stockholm Environment Institute, Estocolmo, Suecia. Este estudio está basado en los valores nutricionales medios para Suecia de la FAO, los cuales deben ser ajustados par otros países. Es importante señalar que la mejora de los valores nutricionales también mejora la calidad de la orina como fertilizante. Los resultados proporcionados deben ser considerados sólo como un punto de referencia, en especial lo que se refiere al potencial de utilización de la orina.

Calculadora de Aplicación de Orina por Andrea Munoz Ardila y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

 

Cálculo

Calculadora del Potencial de Reciclado de Nutrientes para Hogares que Utilizan Sistemas Integrados Descentralizados de Tratamiento de Aguas Residuales

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La siguiente calculadora le da al usuario la oportunidad de estimar el área potencial de fertilización que se obtiene si se aplican las heces fecales y la orina de un hogar. El sistema integrado descentralizado de tratamiento de aguas residuales recomendado utilizaría este potencial de fertilización para plantas no comestibles y para enriquecer el suelo de nutrientes a largo plazo.

Calculadora del Potencial de Reciclado de Nutrientes

Aplicación de heces fecales:

Las heces fecales son ricas en fósforo (P), potasio (K) y materia orgánica y pueden contribuir a la producción de cultivos no alimentarios, tanto por su efecto fertilizante como por su efecto de mejora del suelo. La proporción de nitrógeno en forma mineral en las heces varía mucho entre los diferentes procesos de tratamiento y puede perderse en forma de gases. Por lo tanto, sólo se considera la fertilización con fósforo de la composta producida con el sistema de saneamiento Terra Preta (TPS).

Encuentra más información al respecto en esta revisión bibliográfica.

Número de miembros en el hogar:

Producción anual de heces fecales por hogar (kg/a):

Área de fertilización anual en base al fósforo de la composta producida por TPS por hogar (m2/a):

Área de abastecimiento anual de contenido orgánico de la composta producida por TPS por hogar (m2/a):

Aplicación de orina:

Calculadora de aplicación de orina de RUVIVAL

La orina contiene cuatro nutrientes importantes para el crecimiento de las plantas: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y azufre (S). La aplicación directa en el suelo de orina desinfectada rica en nutrientes para cultivos no alimentarios nos proporciona la oportunidad de recuperar los nutrientes y al mismo tiempo reducir el uso de fertilizantes. La calculadora de aplicación de orina desarrollada por RUVIVAL calcula el área potencial de fertilización con orina de un hogar basada en la generación anual de orina.

Haz clic en el Ícono de la Calculadora para Acceder a la Calculadora de Orina

Para más información acerca de la aplicación de orina haz clic aquí.

Bases de la Calculadora

Valores de excretaValoresUnidades 
Producción diaria de heces por persona140g/d(gramos por día)
Producción anual de heces por persona51.1kg/a(kilogramos por año)
Cantidad anual de nitrógeno en las heces por persona550g/a(gramos por año)
Cantidad anual de fósforo en las heces por persona183g/a(gramos por año)
Fertilización en base a fósforo de la composta de heces producida por TPS por persona900m²/a(metros cuadrados por año)
Área de abastecimiento anual de contenido orgánico de la composta producida por TPS por persona4.5m²/a(metros cuadrados por año)

Según Jönsson et al. (2004), la cantidad potencial anual de nitrógeno y fósforo en las heces fecales por persona en Suecia es de 550 g/(a·persona) de nitrógeno y 183 g/(a·persona) de fósoforo. La cantidad anual de nitrógeno y fósforo en las heces por hogar se calcula a partir de la cantidad potencial anual de nitrógeno y fósforo en las heces por persona multiplicada por el número de miembros del hogar.

Según una investigación realizada en Tanzania por Krause et al. (2015), el fósforo total en la composta producida con TPS es 3.6 veces mayor que el fósforo total en la composta producida solamente con heces fecales. El área de fertilización anual en base al contenido de heces en la composta producida con TPS por hogar se calcula a partir del área potencial de fertilización anual de heces por persona (900 m2 para fósforo) multiplicada por el número de miembros del hogar. El área de abastecimiento anual de contenido orgánico de la composta producida por TPS por hogar se calcula a partir del área potencial de abastecimiento  anual de contenido orgánico de la composta producida por TPS por persona (4.5m2 /(a·persona)) multiplicada por el número de miembros del hogar.

Esta calculadora está basada en las investigaciones realizadas por Jönsson et al. (2004), en las cuales la cantidad y valor nutricional de las heces fecales y la orina fueron calculados a partir de datos de la población sueca. Es importante señalar que la cantidad y los valores nutricionales de las heces y la orina están sujetos a variaciones en diferentes regiones del mundo y dependen en gran medida de la ingesta de nutrientes y de la dieta de la población. El valor nutricional de las aguas residuales mejora la calidad de la orina y las heces que serán utilizadas como fertilizantes para cultivos no alimentarios. Por lo tanto, los resultados proporcionados sólo deben considerarse como un punto de referencia para calcular el potencial de reciclaje de nutrientes en el tratamiento integrado descentralizado de aguas residuales.

Los valores utilizados en esta herramienta de cálculo están basados en los siguientes estudios.

Jönsson, H, Richert, A, Vinneraas, B & Salomon, E 2004, Guidelines on the use of urine and faeces in crop production, EcoSanRes Publication Series, 2nd edn, Stockholm Environment Institute, Estocolmo, Suecia.

Krause, A, Kaupenjohann, M, George, E & Koeppel, J 2015, ‘Nutrient recycling from sanitation and energy systems to the agroecosystem- Ecological research on case studies in Karagwe, Tanzania’, African Journal of Agricultural Research, vol. 10, no. 43, pp. 4039–5.

Calculadora del Potencial de Reciclado de Nutrientes para Hogares que Utilizan Sistemas Integrados Descentralizados de Tratamiento de Aguas Residuales por Usama Khalid y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

 

Cálculo

Calculadora del Potencial de Ahorro de Agua para Hogares que Utilizan Sistemas Descentralizados de Tratamiento de Aguas Residuales

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La siguiente herramienta de cálculo te da la oportunidad de estimar el ahorro de agua de un hogar a través del reuso de las aguas grises, utilizando el sistema integrado descentralizado de tratamiento de aguas residuales recomendado. Las aguas grises, con menor concentración de contaminantes, pueden ser recolectadas por separado y después de pasar por un tratamiento mínimo en el sitio, podrían servir como una fuente alternativa de agua para el riego y la descarga de inodoros.

Para más información acerca del sistema recomendado de tratamiento de aguas residuales decentralizado y su manejo, échale un vistazo a los demás materiales aquí.

Calculadora de Potencial de Ahorros de Agua

Número de miembros en el hogar:

Ahorro diario de agua por hogar por el reuso de aguas grises e inodoros de bajo consumo (l/día):

Ahorro anual de agua por hogar por el reuso de aguas grises e inodoros de bajo consumo (l/año):

Bases de la Calculadora

Según Friedler (2004), el reuso de las aguas grises podría reducir la demanda de agua de un hogar en un 48 % y conducir a un ahorro de agua de hasta 70 litros por persona y día. El ahorro anual de agua por hogar (l/año) derivado del reuso de aguas grises y de los inodoros de bajo consumo se calcula a partir del ahorro potencial diario de agua derivado del reuso de aguas grises y de los inodoros de bajo consumo por persona (48 % del uso diario de agua, es decir, 70 l/día) multiplicado por el número de miembros del hogar y 365 días.

El valor del uso promedio de agua por persona por día se estableció en 146 l/día por persona, sin embargo, este valor está sujeto a variaciones en diferentes regiones del mundo. Los resultados obtenidos deben ser considerados solo como un punto de referencia a la hora de evaluar el potencial de reuso del agua en el tratamiento integrado y descentralizado de aguas residuales.

Friedler, E 2004, ‘Quality of individual domestic greywater streams and its implication for on-site treatment and reuse possibilities’, Environmental Technology, vol. 25 no. 9, pp.997-1008.

Calculadora del Potencial de Ahorro de Agua para Hogares que Utilizan Sistemas Descentralizados de Tratamiento de Aguas Residuales por Usama Khalid y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

 

Cálculo

Calculadora de Recolección de Agua de Lluvia

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El agua de lluvia puede ser recolectada en cualquier superficie. Usando una simple calculadora de recolección de agua de lluvia, es posible determinar la cantidad de agua que puede ser recolectada. Sin embargo, es importante tener en cuenta que siempre hay pérdidas al recolectar/almacenar la lluvia, tales como la evaporación y/o las fugas, además de las variaciones que pueden resultar de las condiciones climáticas específicas de la zona. En esta calculadora no están considerados estos elementos, sin embargo, es una herramienta útil para darnos una idea general de la cantidad de agua de lluvia que puede ser recolectada.

Esta calculadora de recolección de agua de lluvia puede ser usada para determinar de forma general la cantidad máxima que puede ser recolectada. Una simple multiplicación dará la posible cantidad total de lluvia que puede ser captada, basándose en las respuestas a las siguientes preguntas:

  • ¿Cuánta lluvia cae en el año?
  • ¿Cuáles son las dimensiones de la zona de captación?
Máxima Captación de Lluvia


Captación total de lluvia posible (m3/año) = Precipitación (mm/año) · Área de la Zona de Captación (m2)

Precipitación (mm/año)*:

Área de la Zona de Captación (m2)*:

Captación total de lluvia posible (m3/año):

Litros (l/año):

Galones americanos (gal/año):

Precipitación Promedio Anual

Zona ClimáticaTasa de Precipitación
Zona desértica0-100 mm
Zona semi-desértica100-250 mm
Zona árida250-500 mm
Zona semi-árida500-750 mm
Zona semi-húmeda900-1500 mm
Húmeda - tropical> 2000 mm

Si quieres descubrir más acerca de los métodos de captación de agua de lluvia, una herramienta divertida y fácil que puedes hacer tú mismo es un pluviómetro para medir la lluvia que cae en tu zona, o también puedes echarle un vistazo al mapa mundial de lluvia diseñado por la NASA, para tener una mejor idea de los niveles de precipitación en todo el mundo. La NASA también está buscando el apoyo de estudiantes, profesores y entusiastas de la ciencia, que quieran recolectar información y apoyar su Programa GLOBE: Aprendizaje Global y Observaciones para Beneficiar el Medio Ambiente. Además, si necesitas datos específicos de precipitación, la ONU ha elaborado una gran base de datos que puede ser muy útil.

Calculadora de Recolección de Agua de Lluvia por Claudia Lasprilla Pina, Mykyta Riabchynskyi, Rahel Birhanu Kassaye y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Recolección de agua de lluvia de techos

Los siguientes cálculos te ayudarán a determinar la cantidad de agua que puede ser recolectada en techos, en los cuales el agua de lluvia recolectada depende de 3 factores:

  • Zona de escorrentía (área superficial del techo)
  • Coeficiente de escorrentía superficial (depende del material de la zona de escorrentía)
  • Cantidad de precipitación (depende del clima en la región)

La zona de escorrentía se refiere al tamaño del techo.  Este esquema, como se muestra en la imagen, te ayudará a calcular el área de captación simplemente multiplicando la longitud por el ancho, lo que te dará la superficie total; recuerda que al calcularlo también debes considerar el área del voladizo del techo.

Recolección de agua de lluvia de techos

Coeficiente de Escorrentía de Techos

Tipo de TechoCoeficiente de Escorrentía
Láminas de hierro> 0.9
(asume 1 para zona fría, 0.98-0.99 para zona caliente)
Láminas de aluminio0.8-0.9
Tejas0.6-0.9
Techos de cemento planos0.6-0.7
Orgánico0.2
Techos captación de agua de lluvia

Área del techo por Claudia Lasprilla Pina está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Introduce la información proporcionada en las tablas de arriba en la calculadora de recolección de agua de lluvia en base a tu región y material del techo. La calculadora te dará la solución a la siguiente ecuación:

Suministro de agua en el tanque de almacenamiento (m3/año) = Área del techo (m2) · Coeficiente de escorrentía · Precipitación (mm/año)

Área del techo (m2)*:

Coeficiente de escorrentía*:

Precipitación (mm/año)*:

Tu suministro de agua en el tanque de almacenamiento está en (m3/año):

Litros (l/año):

Galones americanos (gal/año):

Calculadora de Recolección de Agua de Lluvia por Claudia Lasprilla Pina, Mykyta Riabchynskyi, Rahel Birhanu Kassaye y Ruth Schaldach está bajo una licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Tal vez te interese darle un vistazo a nuestro manual hazlo tú mismo de recolección de agua de lluvia en techos, el cual explica paso a paso como instalar un sistema de captación de lluvia en tu propia casa.